Alternatives Energiekonzept zur Stromversorgung am Bahnübergang: Planungstechnische Grundsätze beim Einsatz von Doppelschichtkondensatoren (eBook)

Oliver Richard Neubert (Autor)

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2011 | 1. Auflage
81 Seiten
Diplomica Verlag GmbH
978-3-8428-1615-2 (ISBN)

Infos

Mit der Einführung der elektronischen Bahnübergangsicherungsanlagen konnte ein wichtiger Meilenstein in der Verwirklichung moderner Technik am Bahnübergang gesetzt werden. Zur Sicherstellung des technischen Fortschrittes unterliegt dieses System einer ständigen Weiterentwicklung. So konnten zum Beispiel in den letzten Jahren erfolgreich LED Signalgeber eingeführt werden.
Befinden sich BÜSA kurz hintereinander spricht man von Bahnübergangsketten. In Bahnübergangsketten wird für jeden Bahnübergang eine eigene Schalteinrichtung mit Schalthaus, Batterie und Energieversorgungsanschluss benötigt. Zur Reduzierung dieser Kosten kann es sinnvoll sein, die Bahnübergangsanlagen in einer Kette in einem zentralen Schalthaus zu integrieren.
Die Integration der Schalteinrichtung stösst sehr schnell an ihre Grenze, da die Schrankenantriebe während des Schaltvorgangs kurzzeitig viel Energie benötigen und mit der heute eingesetzten Technik die Übertragungsstrecke limitiert ist.
Zum Speichern von Energie werden Doppelschichtkondensatoren verwendet. Die Forschung und Entwicklung von Doppelschichtkondensatoren ist mittlerweile so weit fortgeschritten, dass sich für diese Energiespeicher interessante Einsatzmöglichkeiten, auch in der Eisenbahntechnik, ergeben.
Es wäre denkbar, die Steuereinrichtung für mehrere Bahnübergänge in einem Schalthaus zu integrieren, obwohl die Bahnübergänge in weiteren Entfernungen auseinander liegen.
Die vorliegende Studie zeigt anhand von theoretischen Betrachtungen Möglichkeiten für den Einsatz von Doppelschichtkondensatoren auf. Hierbei werden insbesondere die planungstechnischen Parameter betrachtet.Oliver Neubert wurde 1980 in Hagen (Westf.) geboren. Nach seiner Berufsausbildung zum Energieelektroniker Anlagentechnik in einem grossen Infrastrukturunternehmen lernte er die Leit- & Sicherungstechnik als Angestellter in diesem Bereich kennen. Neben dem Beruf entschied sich Oliver Neubert seine Kenntnisse durch ein Studium zu erweitern und schloss dieses im Jahre 2010 an der Wilhelm Büchner Hochschule (Private Fernfachhochschule Darmstadt) mit dem akademischen Grad des Diplom Ingenieurs erfolgreich ab.

Inhalt

Inhaltsverzeichnis 3
Abbildungsverzeichnis 6
Tabellenverzeichnis 7
Abkürzungsverzeichnis 8
Verzeichnis der Formelzeichen 9
1 Einleitung 11
1.1 Problemstellung 12
1.2 Lösungsansatz 12
1.3 Zielstellung der Studie 13
2 Beschreibung der rechnergesteuerten BUES 2000 14
2.1 Die BUES 2000 14
2.1.1 Systemstruktur der BUES 2000 15
2.2 Der Schrankenantrieb HSM 10 E 17
2.3 Überwachungsarten 18
2.3.1 Überwachungsart ÜS 18
2.3.2 Überwachungsart FÜ 19
2.3.3 Überwachungsart Hp 20
2.3.4 Überwachungsart ÜSOE 21
2.3.5 Überwachung HpOE 23
2.4 Bahnübergangsanlagen als Kette 25
2.5 Schaltfälle 26
2.5.1 Schaltfall Wirksamschalten (WS) 26
2.5.2 Schaltfall Unwirksamschalten (UW) 27
2.5.3 Schaltfall 12 27
2.5.4 Schaltfall Automatik-HET (AutoHet) 28
2.5.5 Schaltfall Nebeneinschaltpunkt 28
2.5.6 Schaltfall Weiche in der Einschaltstrecke 29
2.5.7 Schaltfall Gegenfreigabe durch Schaltfallsensor 29
2.6 Zusammenfassung der rechnergesteuerten BÜSA 31
3 Leistungsfähigkeit der BÜSA Bauform Cluster 33
3.1 Der Anwendungsfall Cluster 33
3.2 Energiebetrachtung am Bahnübergang Cluster 34
3.2.1 Der Doppelschichtkondensator 35
3.2.2 Versuch Doppelschichtkondensator 38
3.2.3 Zusammenfassung der Untersuchungen 44
3.3 Betrachtung der Ein- & Ausschaltung BÜ-Cluster
3.3.1 Betrachtung Einschaltung Fall 1- ÜS 46
3.3.2 Betrachtung Einschaltung Fall 2 - ÜSOE 51
3.3.3 Betrachtung Einschaltung Fall 3 - HpOE 55
3.3.4 Betrachtung Ausschaltung 57
3.4 Betriebliche Betrachtung des BÜ Cluster 58
3.4.1 Betriebliche Betrachtung Fall 1 - ÜS 58
3.4.2 Betriebliche Betrachtung Fall 2 – ÜSOE 59
3.4.3 Betriebliche Betrachtung Fall 3 – HpOE 60
3.5 Betrachtung Grenzwerte 61
3.5.1 Betrachtung von Sperrfahrten 61
3.5.2 Betrachtung Ausserbetriebnahme BÜSA 62
3.5.3 Betrachtung Netzausfall 62
3.6 Betrachtung der Schaltfälle 63
3.7 Doppelschichtkondensator an einzelnen BÜSA 63
3.8 Zusammenfassung Leistungsfähigkeit BÜ Cluster 64
4 Planungstechnische Parameter BÜ Cluster 65
4.1 Ausrüstungsmöglichkeiten BÜ Cluster 65
4.2 Einschaltstreckenberechnung BÜ Cluster 66
4.3 Schaltfälle BÜ Cluster 66
5 Praktische Anwendung an einer BÜBÜ Kette 68
5.1 Beschreibung der Bk Wulfen mit BÜ-Anlagen 68
5.2 Untersuchung der Machbarkeit BÜ Cluster 70
5.2.1 Prüfung der planungstechnischen Parameter 70
5.2.2 Berechnung der Einschaltstrecken 71
5.2.3 Ermittlung des Kabelquerschnitt zu den BÜSA 74
5.2.4 Ermittlung der Ladezeit Kondensatormodul 75
5.3 Zusammenfassung und Fazit 76
6 Schlussbetrachtung 77
6.1 Zusammenfassung 77
6.2 Weiterführender Untersuchungsbedarf 78
Quellenverzeichnis 79

Textauszug

Textprobe: Kapitel 2.3, Überwachungsarten: Bahnübergänge werden unterschieden in nichttechnisch gesicherte und technisch gesicherte Bahnübergangsanlagen. Die technisch gesicherten Anlagen untergliedern sich in reine Lichtzeichenanlagen (Lz), Lichtzeichen mit Halbschranken (LzH), Lichtzeichen mit Vollschranken (LzHH) oder Vollschranke ohne Lichtzeichen. Wann ein Bahnübergang technisch zu sichern ist, wird in der EBO2 beschrieben. Welche Art der technischen Sicherung zum Einsatz kommt, geht aus der Konzernrichtlinie 8153 hervor. Unberührt davon welche Sicherungsart am technisch gesicherten Bahnübergang vorliegt, muss die ordnungsgemäße Funktion der BÜSA überwacht werden. Dazu werden verschiedene Überwachungsarten genutzt. Eine BÜSA kann in allen Fahrtrichtungen mit der gleichen Überwachungsart ausgestattet sein, es ist aber ebenso zulässig die Überwachungsarten je nach Anwendungsfall zu kombinieren. 2.3.1, Überwachungsart ÜS: Die BÜSA mit der Überwachungsart ÜS arbeitet völlig autark. Die betriebliche Verantwortung liegt alleine beim Tf. Die Einschaltung erfolgt durch das Triebfahrzeug beim Befahren der Gleisschaltmittel. Die ordnungsgemäße Einschaltung wird dem Tf durch das im Bremswegabstand befindliche Überwachungssignal signalisiert. Im Regelfall ist am gleichen Standort ein PZB Magnet installiert. Das Signal BÜ 0 (Grundstellung) signalisiert, dass die BÜSA nicht gesichert ist; beim Befahren sind Ersatzmassnahmen einzuleiten. BÜ 1 signalisiert, dass der BÜ mit einer Geschwindigkeit nach VzG befahren werden darf. In der Grundstellung, BÜ 0, ist der PZB Magnet mit einer Frequenz von 1000 Hz beschaltet; damit wird sichergestellt, dass das Triebfahrzeug rechtzeitig vor dem Bahnübergang zum Halten kommt.

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 1.7.2011
• Zusatzinfo: 31 Abb.
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Technik ► Elektrotechnik / Energietechnik
• Schlagworte: Energiespeicher • Leittechnik • planungstechnische Parameter • Schalteinrichtung • Sicherungstechnik
• ISBN-10: 3-8428-1615-4 / 3842816154
• ISBN-13: 978-3-8428-1615-2 / 9783842816152