Innovative Energieversorgung für den CORADIA ... - Shrani.si
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<strong>Innovative</strong> <strong>Energieversorgung</strong> <strong>für</strong> <strong>den</strong> <strong>CORADIA</strong> LIREX TM Stockholm<br />
SMA liefert die <strong>Energieversorgung</strong>ssysteme <strong>für</strong> insgesamt 55 S-Bahnzüge der<br />
Storstockholm Lokaltrafik (SL). Die Fahrzeuge wer<strong>den</strong> bei ALSTOM LHB in Salzgitter<br />
gefertigt und stammen aus der Regionalbahnfamilie <strong>CORADIA</strong>.<br />
Kompakte, innovative<br />
und leichte <strong>Energieversorgung</strong><br />
Zugweite Redundanz<br />
durch Parallelbetrieb von<br />
Stromrichtern<br />
Belastbarer Neutralleiter<br />
ohne zusätzlichen<br />
Transformator<br />
Ba<strong>si</strong>ert auf erprobter,<br />
modularer Plattform<br />
MEE-NT SD<br />
Hohe Überlastfähigkeit<br />
der Stromrichter<br />
Integrierte<br />
Ortsnetzeinspeisung<br />
von 3 x 400 V AC<br />
Betrieb an Vorheizanlage<br />
mit 1 kV AC möglich<br />
Kompakte und leichte<br />
Eingangsfilter durch<br />
hochdynamische<br />
Eingangsstromregelung<br />
Extrem leichter, schweißfreier<br />
Aluminiumbehälter
<strong>Innovative</strong>, redundante <strong>Energieversorgung</strong><br />
<strong>für</strong> moderne S-Bahn<br />
Die <strong>Energieversorgung</strong> <strong>für</strong> <strong>den</strong><br />
<strong>CORADIA</strong> LIREX TM der Storstockholm<br />
Lokaltrafik (SL) gehört zur SMA-<br />
Produktfamilie MEE-NT SD ( SD <strong>für</strong><br />
Short Distance) <strong>für</strong> <strong>den</strong> Regionalverkehr<br />
und beruht auf der Plattform<br />
MEE-NT. SMA verfügt damit über<br />
eine innovative, moderne und im<br />
täglichen Einsatz erprobte modulare<br />
Plattform <strong>für</strong> <strong>Energieversorgung</strong>ssysteme<br />
<strong>für</strong> verschie<strong>den</strong>ste Anwendungen.<br />
Redundanzkonzept<br />
Beim <strong>CORADIA</strong> LIREX TM <strong>für</strong> SL arbeiten<br />
alle Stromrichter der <strong>Energieversorgung</strong><br />
parallel. Bei Störung in<br />
einem Gerät wird dies abgeschaltet<br />
und ausgruppiert, sodass keine Unterbrechung<br />
in der Stromversorgung<br />
auftritt.<br />
von Vorheizanlage<br />
1 kV AC<br />
Ortsnetzeinspeisung<br />
3 x 400 V AC<br />
Zugweite AC-Schiene<br />
3 x 230 / 400 V<br />
vom Traktionszwischenkreis<br />
900 ... 1800 V DC<br />
3 ~<br />
=<br />
= =<br />
=<br />
3 ~<br />
1 ~<br />
=<br />
= =<br />
=<br />
3 ~<br />
zur<br />
Heizung<br />
Abbildung 1: <strong>CORADIA</strong> LIREX TM <strong>für</strong> Storstockholm Lokaltrafik (SL)<br />
Aufbau<br />
Die <strong>Energieversorgung</strong> wird aus dem<br />
Zwischenkreis der Traktionsstromrichter<br />
mit einer Eingangsspannung zwischen<br />
900 ... 1.800 V DC versorgt.<br />
Auch der Betrieb an einer Vorheizanlage<br />
mit 1 kV AC bzw. über eine<br />
Ortsnetzeinspeisung mit 3 x 400 V<br />
vom Traktionszwischenkreis<br />
900 ... 1800 V DC<br />
1 ~<br />
=<br />
= =<br />
=<br />
3 ~<br />
= =<br />
=<br />
3 ~<br />
=<br />
3 ~<br />
von Vorheizanlage<br />
1 kV AC<br />
Ortsnetzeinspeisung<br />
3 x 400 V AC<br />
Zugweite DC-Schiene<br />
+/- 400 V DC<br />
Zugweite DC-Schiene<br />
110 V DC<br />
Zugweite Not-AC-Schiene<br />
3 x 230 / 400 V<br />
Abbildung 2: Blockschaltbild der zugweiten, mit dem MEE-NT SD reali<strong>si</strong>erten <strong>Energieversorgung</strong><br />
Copyright Alstom 2005<br />
AC ist vorgesehen. Die <strong>Energieversorgung</strong><br />
besteht aus <strong>den</strong> folgen<strong>den</strong><br />
Funktionseinheiten:<br />
· Hochspannungseingangsumrichter<br />
· 3-pha<strong>si</strong>ger Ausgangswechselrichter<br />
· Batterieladegerät<br />
· 3-pha<strong>si</strong>ger Batteriewechselrichter<br />
Weitere Funktionskomponenten wie<br />
z. B. Koppelschütze, Sicherungen<br />
oder Notstartbatterien <strong>si</strong>nd bereits in<br />
die <strong>Energieversorgung</strong> integriert.<br />
Der Hochspannungseingangsumrichter<br />
ist aus 2 kompakten und leichten<br />
Elektronikmodulen mit zugehörigen<br />
induktiven Komponenten aufgebaut.<br />
Dieser Stromrichter bildet aus<br />
<strong>den</strong> verschie<strong>den</strong>en Eingangsspannungen<br />
einen galvanisch getrennten,<br />
zugweiten Gleichspannungszwischenkreis<br />
von +/- 400 V DC. An<br />
diesen Zwischenkreis <strong>si</strong>nd die Ausgangswechselrichter<br />
und Batterieladegeräte<br />
angeschlossen. Jeder<br />
Eingangsumrichter hat eine Nenn-
leistung von 125 kW. Durch <strong>den</strong> Parallelbetrieb<br />
steht am Zwischenkreis<br />
eine Gesamtleistung von 250 kW zur<br />
Verfügung. Bei Ausfall eines Eingangsumrichters<br />
<strong>si</strong>nkt die zugweit<br />
verfügte DC-Leistung auf 125 kW ab.<br />
Damit ist ein Weiterbetrieb des Zuges<br />
mit eingeschränkter Klimati<strong>si</strong>erung<br />
möglich.<br />
Jedes Batterieladegerät hat eine<br />
zugeordnete Batterie, die temperaturgeführt<br />
gela<strong>den</strong> wird. Eine Batteriestromregelung<br />
und eine Ausgangsstrombegrenzung<br />
<strong>si</strong>nd integriert.<br />
Beide Batterieladegeräte arbeiten<br />
auf eine zugweite 110 V DC Schiene,<br />
an der neben allen Gleichspannungsverbrauchern<br />
auch die im <strong>Energieversorgung</strong>ssystem<br />
integrierten<br />
Batteriewechselrichter <strong>für</strong> <strong>den</strong> Notbetrieb<br />
angeschlossen <strong>si</strong>nd. Bei<br />
Ausfall eines Ladegerätes übernimmmt<br />
das zweite Ladegerät dessen<br />
Lasten. Ein Weiterbetrieb des Zuges<br />
ist ohne Einschränkung möglich. Abbildung 3: Detail eines MEE-NT SD-Eingangsumrichtermoduls<br />
Abbildung 4: MEE-NT SD-Ausgangswechselrichtermodul mit einer Nennleistung von 105 kVA<br />
mit montiertem Leitrechner<br />
<strong>für</strong> <strong>den</strong> <strong>CORADIA</strong> LIREX TM Stockholm<br />
Wechselrichter<br />
mit hoher Überlast<br />
Die 3-pha<strong>si</strong>gen Ausgangswechselrichter<br />
mit einer Nennleistung von<br />
jeweils 105 kVA bil<strong>den</strong> eine zugweite<br />
3 x 230 / 400 V AC-Schiene. Die<br />
Wechselrichter generieren ohne<br />
zusätzlichen Transformator einen belastbaren<br />
und geerdeten Neutralleiter,<br />
der mit bis zu 10 kVA belastet<br />
wer<strong>den</strong> kann. Im Überlastfall<br />
stellt jeder Ausgangswechselrichter<br />
kurzzeitig eine Leistung von bis zu<br />
210 kVA zur Verfügung. Bei Ausfall<br />
eines Ausgangswechselrichters übernimmt<br />
der zweite Wechselrichter<br />
dessen Lasten. Ein Weiterbetrieb des<br />
Zuges ist ohne Einschränkung<br />
möglich.
Schweißfreie<br />
Aluminiumbehälter<br />
Abbildung 5: MEE-NT SD Eingangsumrichter mit Wickelgütern, Kühltechnik und Zusatzkomponenten im<br />
schweißfreien Aluminium-Dachbehälter<br />
Alle Dachbehälter <strong>si</strong>nd als schweißfreie<br />
Aluminiumbehälter ausgeführt.<br />
Diese Technologie erlaubt <strong>den</strong> Bau<br />
extrem leichter Behälter. Dabei<br />
wurde auch beim Behälterkonzept<br />
auf Modularität Wert gelegt. So<br />
kann der Behälter einfachst an die<br />
Anforderungen des Fahrzeuges<br />
angepasst wer<strong>den</strong>.<br />
Technische Daten<br />
(<strong>Energieversorgung</strong> pro Halbzug)<br />
Eingangsspannung 1,5 kV DC<br />
SMA Technologie AG<br />
Hannoversche Straße 1–5<br />
34266 Niestetal<br />
Germany<br />
Tel. +49 561 9522-0<br />
Fax +49 561 9522-100<br />
E-Mail: bahn@SMA.de<br />
www.SMA.de<br />
<strong>für</strong> <strong>den</strong> <strong>CORADIA</strong> LIREX TM Stockholm<br />
Jeder Eingangsumrichter ist zusammmen<br />
mit <strong>den</strong> integrierten Eingangsschützen,<br />
Eingangsgleichrichtern und<br />
Sicherungen, der Notstarteinrichtung,<br />
<strong>den</strong> Wickelgütern und der<br />
notwendigen Kühltechnik in einen<br />
Aluminium-Dachbehälter eingebaut.<br />
Das Gesamtgewicht eines Behälters<br />
liegt bei 490 kg.<br />
DC-Zwischenkreis +/- 400 V DC, 125 kW<br />
AC-Ausgang 3 x 230 / 400 V, 50 Hz, 105 kVA<br />
AC-Überlast 210 kVA <strong>für</strong> bis zu 60 s<br />
DC-Ausgang 110 V DC, 180 A<br />
AC-Ausgang Notwechselrichter 3 x 230 / 400 V, 50 Hz, 7,5 kVA<br />
Abmessungen: 2 Behälter à 1.800 x 1.200 x 460 (mm)<br />
Gesamtgewicht 1.020 kg<br />
Alle Ausgangsgeräte <strong>si</strong>nd zusammen<br />
mit <strong>den</strong> notwendigen Wickelgütern<br />
wie Sinusfilterdrosseln, der<br />
Kühltechnik und dem Leitrechner in<br />
einem zweiten, kompakten Behälter<br />
eingebaut. Das Gesamtgewicht dieses<br />
Behälters liegt bei 530 kg.<br />
Neben der Anforderungen zur<br />
Modularität und Geräuschemis<strong>si</strong>on<br />
wur<strong>den</strong> bei der Entwicklung der<br />
Behältertechnik insbesondere die<br />
Umgebungsbedingungen in der<br />
Region Stockholm (wie z. B. Flugschnee)<br />
berück<strong>si</strong>chtigt. Dies geschah<br />
in enger Kooperation mit ALSTOM<br />
und der SL.<br />
Fazit<br />
Mit dem MEE-NT SD verfügt SMA<br />
über eine leistungsfähige Plattform<br />
von <strong>Energieversorgung</strong>ssystemen <strong>für</strong><br />
<strong>den</strong> Nahverkehr. Ba<strong>si</strong>erend auf<br />
dieser innovativen und zukunftsweisen<strong>den</strong><br />
Plattform konnte eine sehr<br />
leichte <strong>Energieversorgung</strong>slösung mit<br />
optimaler Redundanz durch parallel<br />
arbeitende Stromrichter <strong>für</strong> <strong>den</strong><br />
<strong>CORADIA</strong> LIREX TM der SL reali<strong>si</strong>ert<br />
wer<strong>den</strong>.<br />
<strong>CORADIA</strong>-13:BD2606 · Änderungen, die dem technischen Fortschritt dienen, bleiben vorbehalten · Gedruckt auf chlorfrei hergestelltem Papier.
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