Kørestrøm til 200+ km/t

Transkript

1 Kørestrøm til 200+ km/t

2 Agenda Hvad gælder? TSI Energi for højhastighedstog Delsystemet Energi Grænseflader til andre delsystemer Interoperabilitetskomponenten Køreledning Hands on erfaringer fra Italien v. Guido Buffarini (Itallferr)

3 Hvad gælder? Direktivet Fastsætter betingelser for interoperabilitet Inddeler jernbanen i delsystemer TSI erne Definerer delsystemerne Angiver krav til delsystemerne Kriterier for perfomance EN standarder Tekniske krav, metoder for beregning, simulering og måling Grundlag for TSI erne Direktivet Tekniske Specifikationer for Interoperabilitet EN standarder

4 Teknisk og geografisk anvendelsesområde TSI Energi for højhastighedstog Kategori I De strækninger, som specielt anlægges til højhastighedstog, og som er udstyret til hastigheder på normalt 250 km/h eller derover. Kategori II de strækninger, der specielt udbygges til højhastighedstog, og som er udstyret til hastigheder på omkring 200 km/h. Kategori III de strækninger, der specielt udbygges til højhastighedstog, og som har særlige karakteristika på grund af topografiske, terrænbetingede eller byplanmæssige begrænsninger, og hvor hastigheden skal tilpasses til det enkelte tilfælde.

5 Delsystem Energi TSI ENE HS + CR Delsystemet Energi består af: Fordelingsstationer Sektioneringspunkter Køreledningssystem Returstrømskredsløb Omfatter også interaktion mellem strømaftager og køreledning

6 Delsystem Energi Elforsyningssystemet som benyttes skal: Gøre det muligt for togene at yde de specificerede præstationer Være kompatible med de strømaftagere, som togene er udstyret med

7 Grænseflader Delsystem Rullende materiel Delsystem Togkontrol og Signaler Delsystem Infrastruktur Elektrisk støj

8 Interoperabilitetskomponenten Køreledning Geometri Strømkapacitet Køretrådsmateriale Hastighed for bølgeudbredelse Konstruktion i relation til afstand mellem strømaftagere Gennemsnitlig kontaktkraft Dynamisk adfærd og kvalitet Lodret forskydning af kontaktpunktet Plads til hævning K-ophæng Mast Returleder Masteafstand Bæretov Køretråd Hænger

9 Geometrien zig zag Systemhøjde Spormidte Køretrådshøjde

10 Strømkapacitet og materialer Strømkapacitet i henhold til EN Materialer i henhold til EN50149 Temperaturer i leder i henhold til EN50119 Bæretov 70 mm 2 bronze Hænger Køretråd 120 mm 2 kobber

11 Kontaktkraft og bølgeudbredelse Strækningshastigheden må ikke være højere end 70% af bølgeudbredelseshastigheden

12 Dynamisk adfærd og kvalitet

13 Broer Sporjustering Køretrådshøjde Systemhøjde Konstruktionshøjde Isolationsafstand Tolerancer

14 København - Ringsted TEN strækning med hastighed op til 250 km/t Totalbudget på 10,4 mia.kr. Jernbaneteknik udgør ca. 16% Heraf udgør kørestrøm < 4% Konstruktioner, veje og jord udgør ca. 46% Ledningsomlægning og arealer udgør 19%

15 TSI certification process The certification process involves: The Project The construction Final tests The construction design has to be approved Material and equipment: certification, factory acceptance tests Assemble: Report tolerance, measure OCL: Geometry of overhead contact line Dynamic behaviour and quality of current collection ESS: Earthing plant tests Command and control system tests Power distribution: Earthing plant tests Command and control system tests Protection tests

16 Experience 2x25kVac - Italian HS Railway Lines TSI certified Italian HS Railway Lines already in operation Total Length: 1000 km ROMA-NAPOLI TORINO-MILANO MILANO-BOLOGNA BOLOGNA-FIRENZE Journey Time MILAN-ROME 2h55m MILAN-NAPLES 4h10m MILAN-FLORENCE 1h45m ROME-VENICE 3h30m TSI Compliance Peak frequency Train Power Operation speed Testing speed 5 min 12MVA 300 km/h 330 km/h

17 TSI - Main Requirements The Quality of the power collection of the train in rated condition during the operation, has to be evaluated by integrated simulation of the electric traction supply system and train circulation The Quality of the mechanical behavior of the contact line with the train running at rated maximum speed should be simulated and measured before operation Availability of the system to guarantee normal operation in case of substation or a part of the supply system fault Safety: Electrical safety, earthing and the return circuit - Protective provisions against electric shock (EN 50122)

18 Quality of the power collection Quality of the power collection The quality of the power collection during operation should be evaluated with the voltage values calculated by integrated simulation programs based on the train circulation. Roma Napoli Simulation Power absorbed by Train Voltage Calculation Voltage Limits

19 Requirements for dynamic behavior and current collection quality Requirement Category I Category II Category III Space for steady arm uplift 2 S0 Mean contact force Fm Function of speed Standard deviation at maximum line speed σ max (N) 0,3 Fm Percentage of arcing at maximum line speed, NQ (%) (minimum duration of arc 5ms) 0,2 0,1 0,1 S0 is the calculated, simulated or measured uplift of the contact wire at a steady arm, generated in normal operating conditions with one or more pantographs with a mean contact force Fm at the maximum line speed.

20 Quality of the mechanical interaction The quality of mechanical behaviour of the contact line with the train runs at maximum rated speed should be simulated and measured before operation. Example of current collection Interaction force between overhead contact line and pantograph

21 Example Measurement of the system of current collection quality Line Milano - Bologna

22 Availability of the Energy System The energy system must be controlled as an integrated system High Voltage line Medium Voltage Power Network Substation Remote command control system Transformer substation MV/LV Over head contact line Train Distribution system Station Tunnel

23 Earthing Earthing system

24 Safety - Step and touch voltage measurement

25 Safety in railway tunnels TSI: Technical Specification of Interoperability relating to safety in railway tunnels Tunnel length Requirements < 500 m nothing to do m safety lighting, supervision m m safety lighting, supervision, emergency phone, automatic earthing system of overhead contact line safety lighting, supervision, emergency phone, automatic earthing system of overhead contact line Fire suppression system, smoke control system of escape routes, plugs for firefighters safety lighting, supervision, emergency phone, automatic earthing system of overhead contact line > 5000 m Fire suppression system, smoke control system of escape routes, plugs for firefighters helicopter area, triage area, rescue area, waterworks for fire suppression (in tunnel)

26 Safety installation supply Power distribution Niches MV/LV Transformer substation 250 m. MV/LV Transformer substation Odd track Even track 15/1kV 1kV power line odd track 15/1kV 15/1kV 1kV power line even track QdT 1 QdT 3 QdT 5 1/0.24kV QdT 7 QdT 17 QdT 2 QdT 4 QdT 6 QdT 8 QdT 18 QdT: Quadro di Tratta power distribution swichboard Loads supply by QdT: Escape routes lighting (250 m) Firefighters utility cabinet Evacuation sound system GSM-R and safety telecommunication system

27 Tunnel safety loads Tunnel lighting Emergency evacuation system Emergency phones

28 Overhead line or conductor rail earthing system

29 Tak for opmærksomheden Spørgsmål? Thank you for your attention Qestions?