8. Kraftforsyning og styringssystemer ombord

8.1Krav til trekkraftytelse

Dette kapitlet gjelder for trekkraftkjøretøy, med mindre annet er angitt.

For resttrekkraftevne ved redusert drift skal trekkraftkjøretøy ha tilstrekkelig resttrekkraftevne for å kunne kjøre sikkert på strekninger med stigning og tuneller. Geografiske og klimatiske forhold må tas i betraktning, herunder stigningsforhold og vanskelige vinterforhold. For krav til friksjon mellom drivhjul og skinner skal geografiske og klimatiske forhold tas i betraktning. Kravene i TSI LOC & PAS punkt 4.2.8.1.2 gjelder tilsvarende så langt de passer. Se også punkt 4.6.1 i vedlegget her.

8.2Funksjonelle og tekniske spesifikasjoner for grensesnitt mellom kjøretøyet og delsystemet energi

8.2.1Funksjonelle og tekniske spesifikasjoner for strømforsyning

8.2.1.1Spesifikke krav for strømforsyning

Kjøretøy skal fungere tilfredsstillende sammen med strømforsyningen på jernbaneinfrastrukturen og de andre kjøretøyene som finnes på jernbanenettet, og uten at de andre delene av jernbanesystemet påvirkes negativt.

Aksepterte standarder legges til grunn, blant annet: EN 50388, EN 50153, UIC 600, EN 50163, UIC 533.

Jernbanenettet har strømforsyningssystem AC 15 kV 16,7 Hz i henhold til TSI ENE punkt 4.2.3. For effektfaktor gjelder kravene i TSI LOC & PAS punkt 4.2.8.2.6, og kravene til testing gitt i TSI LOC & PAS punkt 6.2.3.19. Effektfaktoren ved enkel eller multippelkjøring skal beregnes og verifiseres strekningsvis mot strømforsyningen på jernbanenettet.

For elektrisk vern gjelder kravene i TSI LOC & PAS punkt 4.2.8.2.10 tilsvarende sammen med krav til testing gitt i EN 50388 (2012) punkt 15.6 med unntak av kortslutning om bord som beskrevet i EN 50388 (2012) punkt 15.6.1.

For å hindre unødvendig utkobling av kontaktledningsvern skal maksimalverdien av innkoblingsstrømmen fra transformator eller annen utrustning om bord i trekkraftkjøretøyet ikke overskride 2,0 kA (toppverdi) i løpet av de to første periodene (120 ms) etter tilkobling eller oppstart (for eksempel innkobling av høyspentbryter) mot en stiv spenning på 16500 V. Dette gjelder også totalt når flere kjøretøy styres sammen. Overholdelse av kravet skal testes ved minimum 25 innkoblinger mot et nett som har kortslutningsytelse på minimum 20 kA. Dersom innkoblingen synkroniseres med spenningens nullgjennomgang, er 10 innkoblinger tilstrekkelig.

8.2.1.2Elektrisk spenning og frekvens på kontaktledningen

Kravene i TSI LOC & PAS punkt 4.2.8.2.2 gjelder tilsvarende sammen med krav til testing gitt i EN 50163 og EN 50215.

8.2.1.3Regenerativ bremsing

Kravene i TSI LOC & PAS punkt 4.2.8.2.3 gjelder tilsvarende sammen med krav til testing gitt i EN 50388 (2012) punkt 15.7.

Det er ingen krav til lengde på «unspecified period» beskrevet under punkt 4.1 bokstav f) i EN 50163 (2004) dersom spenningsøkningen forårsakes av tilbakemating av energi. Dette innebærer at et trekkraftkjøretøy kan generere spenning opp til Umax2 kontinuerlig ved tilbakemating.

På grunn av kontaktledningens termiske kapasitet og kontaktledningsvernenes evne til å detektere kortslutning på samme seksjon som trekkraftkjøretøy mater tilbake på, er jernbanenettet delt inn i klasser med tillatt maksimal tilbakematet effekt. Klassifiseringen er angitt av infrastrukturforvalter i nettveiledningen. Begrensningen gjelder total effekt/strøm fra alle trekkraftkjøretøy i fellesstyring og kan enten overholdes manuelt av fører eller ved en teknisk løsning.

Dersom trekkraftkjøretøyet på en tilfredsstillende måte automatisk stopper tilbakemating når det oppstår en kortslutning på samme seksjon som trekkraftkjøretøyet befinner seg på, kan begrensningene på grunn av kontaktledningsvernenes evne til å detektere samtidig kortslutning lempes. Denne funksjonaliteten skal dokumenteres. Se også punkt 8.2.2.9 i vedlegget her.

8.2.1.4Største effekt og største strøm som er tillatt å trekke fra kontaktledningen

Kravene i TSI LOC & PAS punkt 4.2.8.2.4 gjelder tilsvarende sammen med krav til testing gitt i TSI LOC & PAS punkt 6.2.3.18.

Klassifisering av jernbanenettet med tanke på største effekt og strøm som det er tillatt å trekke fra kontaktledningen, er angitt av infrastrukturforvalter i nettveiledningen.

Automatisk strømbegrensning ved lav kontaktledningsspenning, i henhold til EN 50388 (2012) punkt 7.2, skal også være aktiv i normal drift på grunn av svak strømforsyning.

Trekkraftkjøretøy skal ha innebygget teknisk mulighet for begrensning av maksimalt strømforbruk i henhold til grenseverdier angitt i infrastrukturforvalters nettveiledning i henhold til EN 50388 (2012) punkt 7.3.

8.2.2Funksjonelle og konstruksjonsmessige parametere for strømavtakeren

8.2.2.1Generell utforming av strømavtakeren

Kravene i TSI LOC & PAS punkt 4.2.8.2.9 gjelder tilsvarende. Aksepterte standarder skal legges til grunn, blant annet: EN 50206-1, IEC 60494, IEC 61133 og EN 50367.

8.2.2.2Strømavtakerhodets geometri

Strømavtakeren skal ha en geometri som beskrevet i EN 50367 Figur B.6 (1800 mm). På strekninger angitt i infrastrukturforvalters nettveiledning kan strømavtakere med en geometri som beskrevet i EN 50367 Figur A.8 (1950 mm) og Figur A.7 (1600 mm) benyttes. Kravene i TSI LOC & PAS punkt 4.2.8.2.9.2 annet, tredje og fjerde ledd gjelder tilsvarende.

8.2.2.3Strømavtakerens kontaktkraft - inkludert statisk kontaktkraft, dynamisk kontaktkraft og aerodynamiske virkninger

Strømavtakeren skal ha en statisk kontaktkraft på 55 N. På strekninger angitt i infrastrukturforvalters nettveiledning gjelder kravene i TSI LOC & PAS punkt 4.2.8.2.9.5 tilsvarende. For strømavtakerens kontaktkraft (herunder dynamiske egenskaper og aerodynamiske virkninger) gjelder kravene i TSI LOC & PAS punkt 4.2.8.2.9.6 tilsvarende. I tillegg skal strømavtakeren følge en målkurve angitt etter følgende formel:

Hastighet v ≤ 160 km/t
Fm = 0,000586v² + 70
Hastighet 160 < v ≤ 250 km/t
Fm = 0,00097v² + 60,2

På strekninger angitt i infrastrukturforvalters nettveiledning skal strømavtakere oppfylle krav til å følge en målkurve angitt etter formler gitt i prEN 50367:2017 tabell 6a og 6b:

Tabell 6a:
Hastighet v ≤ 200 km/t
Fm = 0,00047v² + 90
Hastighet v > 200 km/h
Fm = 0,00097v² + 70
Tabell 6b:
Hastighet v ≤ 160 km/t
Fm = 0,00047(1,25v)² + 90
Hastighet v > 160 km/t
Fm = 0,00097(1,25v)² + 70

8.2.2.4Arbeidsområde for strømavtakere

Kravene i TSI LOC & PAS punkt 4.2.8.2.9.1 gjelder tilsvarende. Arbeidsområdet for strømavtakere skal være som angitt i EN 50367 tabell B.3.

8.2.2.5Strømkapasitet for strømavtaker inkludert slepestykket

Kravene i TSI LOC & PAS punkt 4.2.8.2.9.3 gjelder tilsvarende.

Aksepterte standarder skal legges til grunn, blant annet: EN 50388 og EN 50206.

8.2.2.6Anordning av strømavtakere

Kravene i TSI LOC & PAS punkt 4.2.8.2.9.7 gjelder tilsvarende. Aksepterte standarder skal legges til grunn, blant annet: EN 50367.

8.2.2.7Isolasjon av strømavtakere fra kjøretøyet

Kravene i TSI LOC & PAS punkt 4.2.8.2.9.9 gjelder tilsvarende.

8.2.2.8Senking av strømavtaker

Kravene i TSI LOC & PAS punkt 4.2.8.2.9.10 gjelder tilsvarende. Nye kjøretøy skal automatisk senke strømavtaker ved feil på slepestykket, ved hjelp av pantograph dropping device (PDD). Se punkt 8.2.3.4.

Aksepterte standarder skal legges til grunn, blant annet: EN 50206.

8.2.2.9Kjøring gjennom faseskilleseksjoner eller systemskilleseksjoner

Kravene i TSI LOC & PAS punkt 4.2.8.2.9.8 gjelder tilsvarende sammen med krav til testing gitt i EN 50388 punkt 15.1. Også tilbakematet effekt skal reduseres til 0 ved passering av faseskillestrekninger. Kjøretøy skal være utrustet slik at det kan passere spenningsløs seksjon som ikke er jordet ved at strømavtakeren senkes eller kobles ut.

8.2.3Funksjons- og konstruksjonsparametrer for slepestykket

8.2.3.1Slepestykkets geometri

Kravene i TSI LOC & PAS punkt 4.2.8.2.9.4.1 gjelder tilsvarende. Slepestykkets geometri skal være ifølge EN 50206-1 punkt 4.6 og EN 50367 vedlegg B, figur B5. For strekninger angitt i infrastrukturforvalters nettveiledning kan også EN 50367 vedlegg A, punkt A2.2 følges. Dette punktet må sees i sammenheng med punkt 8.2.2.2 i vedlegget her.

8.2.3.2Materiale i slepestykket

Kravene i TSI LOC & PAS punkt 4.2.8.2.9.4.2 gjelder tilsvarende. Materiale i slepestykke kan være rent karbon eller metallisert karbon med metallvekt opp til 35 %. Se EN 50206-1, EN 50367 og UIC 608.

8.2.3.3Vurdering av slepestykke

Kravene i TSI LOC & PAS punkt 6.1.3.8 gjelder tilsvarende. Aksepterte standarder skal legges til grunn, blant annet: EN 50405

8.2.3.4Detektering av brudd i slepestykket

Nye kjøretøy skal automatisk senke strømavtaker ved feil på slepestykket, ved hjelp av pantograph dropping device (PDD). Se punkt 8.2.2.8 i vedlegget her.

8.3Strømforsyning og trekkraftsystem

8.3.1Måling av energiforbruk

Kravene i TSI LOC & PAS punkt 4.2.8.2.8 gjelder tilsvarende.

8.3.2Krav til elektriske installasjoner om bord i kjøretøyet

Kravene i TSI LOC & PAS punkt 4.2.8.2 gjelder tilsvarende.

8.3.3Høyspenningskomponenter

Ingen særlige krav gjelder.

8.3.4Jording

Kravene i TSI LOC & PAS punkt 4.2.8.4 gjelder tilsvarende.

Det skal være nødvendig informasjon om frakobling og jording av kjøretøy enten som etiketter/skilt påklistret kjøretøyet eller som lett forståelige manualer i hvert kjøretøy (individ) for å kunne håndtere avvikssituasjoner. Kravet gjelder ikke informasjon som er åpenbar eller kan antas å være allmenn kunnskap for de som er satt til å gjøre denne spesielle oppgaven.

Jordingsinstruksjoner, -utstyr og merking er angitt i EN 50153.

8.4Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC)

8.4.1EMC om bord i kjøretøyet

Det må utføres tester av elektromagnetisk kompatibilitet mellom strømforsyningssystemet om bord og annen ombordutrustning, eksempelvis togkontrollsystemet, i henhold til EN 50121.

Der personer om bord kan utsettes for elektromagnetiske felt må det tas hensyn til tillatte grenseverdier.

8.4.2EMC mellom kjøretøyet og med den bakkebaserte delen av jernbanesystemet

8.4.2.1Maksimale verdier for strøm

8.4.2.1.1Sportilbakeførende strøm

Det må utføres tester av elektromagnetisk kompatibilitet mellom kjøretøyet og signal- og telekommunikasjonsnettet i henhold til EN 50121, TS 50238-2 og TS 50238-3. Kjøretøy må ikke påvirke andre kjøretøyer og den bakkebaserte delen av jernbanesystemet negativt. Infrastrukturutstyr, eksempelvis sporfelt- og akseltellertyper, fremgår av nettveiledningen. Samsvarserklæring i henhold til forskrift 15. april 2016 nr. 378 om EØS-krav til elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) for utstyr til elektronisk kommunikasjon må foreligge.

Hovedbryteren må kobles fra automatisk hvis strøm i alle frekvensområder med 1 Hz frekvensluke i områdene 92-98 Hz og 102-108 Hz er lik eller større enn 2 Arms i minimum 1,0 s.

Aksepterte standarder skal legges til grunn, blant annet: EN 50121.

8.4.2.1.2Interferensstrøm fra oppvarmingsanlegg

Ingen særlige krav gjelder.

8.4.2.1.3Interferensstrøm på undersiden av kjøretøyet

Ingen særlige krav gjelder.

8.4.2.1.4Harmoniske karakteristikker og tilhørende overspenninger fra kontaktledningsspenningen

Kravene i TSI LOC & PAS punkt 4.2.8.2.7 gjelder tilsvarende. I tillegg skal det for å sikre teknisk forenlighet også innhentes informasjon fra infrastrukturforvalter i henhold til EN 50388 vedlegg D, ettersom informasjonen i EN 50388 vedlegg D ikke er tilstrekkelig for å sikre teknisk forenelighet mellom kjøretøy og infrastrukturen på jernbanenettet.

Ved testing av kjøretøyets tekniske forenlighet med strømforsyningen på jernbanenettet skal følgende forhold tas i betraktning for både trafikk og hensetting ved forsyning via strømavtaker:

-
Generelt svak strømforsyning karakterisert med lange matestrekninger, enkeltspor (dvs. høy kontaktledningsimpedans) og roterende omformere så vel som statiske omformere fra 50 Hz til 16 2/3 Hz med liten ytelse
-
Lavfrekvente pendlinger ved mating fra roterende omformeraggregater på grunn av en elektromekanisk egenfrekvens med lav demping
-
Høyt innhold av overharmoniske (over 30 % THDu) i kontaktledningsspenningen, spesielt 3. og 5. harmoniske og repeterende høye toppverdier på spenningen (opptil 33 kV) på grunn av mange eksisterende trekkraftkjøretøy med halvstyrte tyristorbruer
-
Bruk av automatisk begrensning av effekt/strøm ved lav kontaktledningsspenning og kapasitiv kompensering for økt overføringskapasitet ved lange matestrekninger
-
Bruk av automatisk begrensning av effekt/strøm ved høy kontaktledningsspenning og induktiv kompensering for å begrense kontaktledningsspenningen ved tilbakemating
-
Lave elektriske resonansfrekvenser på grunn av stor andel kabel i infrastrukturen og passive filtre i eksisterende trekkraftkjøretøy

8.4.2.1.5Virkninger av likestrømsinnhold i vekselstrømforsyningen

EN 50388 (2012) punkt 13 gjelder tilsvarende. Likestrøm opp til 40 A i 60 sekunder og 70 A kortvarig er målt på eksisterende kjøretøy på det jernbanenettet på grunn av rim på kontaktledningen.

8.4.2.2Maksimale elektromagnetiske felt/induserte spenninger

8.4.2.2.1Elektromagnetiske felt/induserte spenninger i sporet under kjøretøyet

Tilleggskrav til (ev.) andre spesifiserte grenseverdier for samme frekvenser i forbindelse med togdeteksjon:

-
92 Hz-300 Hz, strøm skal måles og dokumenteres.
-
300 Hz-7 kHz, maks 1 A RMS kontinuerlig 1 sek.
-
7 kHz-9 kHz, maks 0,5 A RMS kontinuerlig 1 sek.
> 9 kHz, maks 0,33 A RMS kontinuerlig 1 sek.

Beregning:

FFT med 8 1/3 Hz oppløsning (120 ms tidsvindu) etterfulgt av 1 sek sveipende RMS langs tidsaksen for hvert FFT intervall. Grenseverdien gjelder for hvert FFT intervall.

8.4.2.2.2Elektromagnetiske felt/induserte spenninger på utsiden av sporet

Ingen særlige krav gjelder.

8.4.2.3Kjøretøyets inngangsimpedans

Ingen særlige krav gjelder.

8.4.2.4Psofometrisk strøm

Psofometrisk støystrøm generert av toget i kontaktledningen skal ikke overstige 1,5 A. Metode for målingen av støystrøm skal følge EN 50121-1 og EN 50121-3.

8.4.2.5Tverrspenningsgrenseverdier for compatibility audio-/datakretser

Ingen særlige krav gjelder.

8.4.3EMC mellom kjøretøy og miljø

8.4.3.1Maksimale elektromagnetiske felt

Ingen særlige krav gjelder.

8.4.3.2Indusert bredbåndinterferens på strøm/spenning

Ingen særlige krav gjelder.

8.4.3.3Psofometrisk strøm

Psofometrisk støystrøm generert av toget i kontaktledningen skal ikke overstige 1,5 A. Metode for målingen av støystrøm skal følge EN 50121-1 og EN 50121-3.

8.5Beskyttelse mot elektriske farer inkludert jording

Kravene i TSI LOC & PAS punkt 4.2.8.4 og TSI WAG punkt 4.2.6.2 gjelder tilsvarende.

8.6Krav til dieseldrevne og andre termiskbaserte trekkraftsystemer

Kravet i TSI LOC & PAS punkt 4.2.8.3 gjelder tilsvarende. For eksosutslipp se 6.2.1.2 i dette vedlegget.

8.7Systemer med behov for spesielle overvåkings- og beskyttelsestiltak

8.7.1Tanker og rørsystemer for brannfarlige væsker

Beholdere og rørforbindelser skal være plassert og beskyttet slik at skader, lekkasjer, brann eller spredning av brann ikke er mulig under normale og påregnelige driftssituasjoner. Kravene i RID og TSI LOC & PAS punkt 4.2.10.2.2 og TSI WAG punkt 4.2.6.1.2.4 gjelder tilsvarende. Aksepterte standarder skal legges til grunn, blant annet: EN 45545, EN ISO 2719.

8.7.2Trykkbeholdersystemer/trykkutstyr

Trykkbeholdersystemer og trykkutstyr skal følge direktiv 2014/68/EU.

Aksepterte standarder skal legges til grunn, blant annet: EN 286.

8.7.3Dampkjeleanlegg

Ingen særlige krav gjelder.

8.7.4Tekniske systemer i eksplosjonsfarlige omgivelser

Se punkt 8.7.1 i dette vedlegget.

8.7.5Hydrauliske/pneumatiske forsynings- og kontrollsystemer

Se punkt 6.1.1.3 i dette vedlegget. Kravene som gjelder for vanskelige snø-, is- og haglforhold i TSI LOC & PAS punkt 4.2.6.1.2 skal legges til grunn for alle kjøretøy som skal operere uten restriksjoner på jernbanenettet.

Kjøretøy som har bremser basert på trykkluft skal ha systemer for produksjon av trykkluft som tar i betraktning klimatiske forhold, særlig vanskelige vinterforhold. Trykkluftsystemet skal inneholde utstyr som sikrer produksjon av tørr og ren trykkluft. Ved vurdering av fuktighetsnivåer gjelder punkt 6.1.1.3 i dette vedlegget tilsvarende.

CEN/TR 16251 gjelder tilsvarende.