WO2018115089A1 - Elektrische vorrichtung für ein schienenfahrzeug - Google Patents

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WO2018115089A1
WO2018115089A1 PCT/EP2017/083754 EP2017083754W WO2018115089A1 WO 2018115089 A1 WO2018115089 A1 WO 2018115089A1 EP 2017083754 W EP2017083754 W EP 2017083754W WO 2018115089 A1 WO2018115089 A1 WO 2018115089A1
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WO
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switching
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rail vehicle
line
consumer
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PCT/EP2017/083754
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Karlheinz Buchheit
Stefan LANIG
Mirko SCHWOZER
Oliver Weber
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Siemens AG
Siemens Corp
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Siemens AG
Siemens Corp
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/04—Cutting off the power supply under fault conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
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    • B60L2200/26—Rail vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
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    • B60Y2200/30—Railway vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60Y2200/31—Locomotives
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2101/00—Special adaptation of control arrangements for generators
    • H02P2101/40—Special adaptation of control arrangements for generators for railway vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Definitions

  • the invention relates to an electrical device for a rail vehicle, in particular to a device for the rail vehicle
  • Lines that are routed in the vehicle are referred to, for example, as supply lines.
  • Other lines are usually
  • control lines used to control the functionality of electrical equipment and components. These are referred to as control lines and can also be called electrical, but
  • the high voltage of the overhead line for example, a voltage of 1.5kV DC, 3kV DC, 15kV AC or 25kV AC
  • absorbed electrical energy is not only for the drive or the traction, but also for the
  • Trolley voltage 15kV, 16 2/3 Hz is generated.
  • the voltage of the train busbars in other countries may be different.
  • DC voltages of 1.5kV or 3kV are switched through unchanged to the Werner-Open (SIG) and high-voltage AC voltages are transformed by means of transformers on the rail vehicle to the desired voltage of Switzerlandsammeischiene.
  • Rail vehicle makes it an approximation between the different voltages of Switzerlandsammeischiene and the requirements of the electrical consumers in terms of voltage and frequency ago.
  • this system is modular and their components in several containers or containers, for example, below the car floor one
  • Carriage of the rail vehicle arranged.
  • these components can also be arranged distributed over several cars.
  • the energy supply system is arranged distributed over the train, for example.
  • the train operation in Germany the four cars of a traction unit on a Switzerlandsammeischiene with a DC voltage of 670V electrically connected.
  • the main heating and auxiliary heating are connected by car directly to the Switzerlandsammeischiene.
  • Part of the on-board network is also a battery bus with 110V DC extending over the entire railcar train, via which, for example, the car lighting, control units for the drive, brake, air conditioning, doors and
  • thermomagnetic line switches electrical supply lines are usually in each case via thermomagnetic line switches or
  • circuit breakers are used both for line protection and for the device protection.
  • the line or motor protection switch are usually part of a arranged in the interior of the car central control or operating panel, also called E-board, a cabinet and can be operated on this manual.
  • the contactors and relays are usually in the central control cabinet of the car or in a separate, for example, underground,
  • Main fuse one in the interior of the car unit
  • Components for monitoring are in turn also arranged in the central control cabinet of the car or in a separate installation space. Is it to trigger a line switch and thus to a
  • the consumer can only be restored after a relatively long period of time
  • the object of the invention is to provide a device that allows easy removal of interference due to tripping of line or motor protection switches. This task is characterized by the characteristics of the independent
  • a device for a rail vehicle has at least one
  • Semiconductor circuit breaker in particular as a solid state power controller, designed.
  • the electronic switching and protective device is such
  • the electronic switching and protective device is also for
  • the at least one line as a supply line
  • a rail vehicle has at least one device according to the first embodiment.
  • this has a plurality of cars for a passenger transport.
  • this has a busbar for transmitting electrical energy from the power source to consumers in the plurality of cars.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a
  • FIG 3 shows a schematic representation of the rail vehicle according to FIG 1 with components according to the invention.
  • FIG. 1 shows schematically a side view of a carriage 2 of a rail vehicle as an exemplary unit of a
  • the carriage 2 has a car body 4, which is supported by means of trolleys, in particular bogies 6, on rails 8.
  • the carriage 2 also has an interior space 10, which is enclosed by the car body 4 and with a seat arrangement, not shown, or
  • underfloor area 12 with a number of Device containers 14, in which required for the operation of the vehicle components are accommodated by way of example.
  • Functions may include related tasks.
  • Components can be housed in particular in one or more special equipment or control cabinets. In the example of FIG. 1, it is assumed that all
  • Control components are arranged in a central control cabinet 16, while the functional components,
  • electrical loads 18 hereinafter referred to simply as electrical loads 18, at different locations both within the
  • Car body 4 are arranged as well as in a device container underfloor. A networking of the functional components and control components, for example, by means not shown control lines and will not be considered here.
  • the central control cabinet 16 has a switching ⁇ or control panel, which allows operating and maintenance personnel to control functions and display their respective status.
  • the supply of the consumer 18 with electrical energy takes place by way of example via the above-mentioned karweite
  • thermomagnetic line switch and motor protection switch arranged via the control panel of the
  • Cabinets 16 can be operated manually. These serve to protect the circuits or lines 24, 26 and the consumer 18 in the car 2 from overcurrent and short circuit.
  • a protective device 20 is provided, wherein at several consumers of a type or a function and only one protective device for the multiple consumers
  • Protective devices 20 is usually monitored and detected, for example, triggering a line switch due to, for example, a short circuit and the
  • Protective devices 20 are, for example, likewise arranged in the control cabinet 16 or separately therefrom. In the left of the two shown in FIG 1
  • a plurality of switching devices 22 is also arranged. This is
  • Device container 14 can also be as
  • Switchgear containers are called.
  • the switching devices 22 are used to switch on and off the respective consumer or a plurality of consumers of a type, wherein the switching operation, for example, by control components in the central
  • Control cabinet 16 is controlled.
  • the number of switching devices 22 depends on the number of consumers or
  • FIG 1 Consumer types, for example, where certain consumers are permanently, i. can be powered without the possibility of switching on and off by a switching device.
  • four switching devices 22 are exemplified, each associated with one of the four consumers 18 of the carriage 2.
  • Main fuse and is guided by lines to the cabinet 16, in the cabinet 16 by means of lines or for example a bus to one or more first protective devices 20 in the form of
  • Switching device 22 is guided in the underfloor switching container 14 is guided by this switching device 22 by means of lines 24 back to one or more second
  • Guards 20 is performed in the form of circuit breakers in the cabinet 16, and finally by means of further lines 26 to the special consumer 18 is performed.
  • connections or lines between terminals of the control cabinet 16, the consumer 18 and the protection and switching devices can be one, two or three poles be executed. This depends on the type of each
  • Control lines for example, to control the
  • Switching device 22 or the consumer 18 itself are not shown in FIG 1.
  • Components in the central control cabinet 16 takes up space in the interior 10 of the carriage 2, the passengers can not be made available and thus the
  • Circuit for a special consumer 18 again simplified schematically shown. From a power source 28 electrical energy is conducted via lines to a first protection device 20.1 for line protection, from this first protection device 20.1 via lines 24 to a switching device 22 for switching on and off of the consumer 18 and a controlled supplying the
  • Power source 28 and the load 18 is dependent on the type of power supply, i. whether DC, AC or three-phase current is transmitted and whether energy source 28 and
  • Consumers 18 are grounded. For grounded power source and consumers and DC or AC, for example, only a single line or a single protection and
  • FIG. 2b The use according to the invention of an electronic switching and protective device in the exemplary circuit of FIG. 2a is shown by way of example in FIG. 2b.
  • this circuit both the first 20.1 and second guard 20.1 and the switching device 22 through the
  • Protective device 30 replaced only one of the two protective devices shown in Figure 2a, for example, if an insert of the second, for the device protection
  • thermomagnetic circuit breaker or solid state power controller (SSPC), according to the function of known and currently used thermomagnetic
  • a continuous measurement of current and voltage in a circuit through the device allows the detection of an overload or a short circuit and disconnecting the circuit due to this detection, in accordance with a device protection any resulting damage to a supplied
  • the switching and the control of the switching takes place by means of semiconductor devices.
  • the device thus has both a switching and a protective function, these functions via a communication interface which is usually present
  • Facilities can be advantageously reduced.
  • the function of monitoring in the device can also be realized.
  • information about the respective status of the individual functions for example, a central instance of the
  • the devices can thus be arranged in installation spaces of the car, which are not or only with difficulty accessible to maintenance ⁇ and operating personnel, and need not be arranged in, for example, a central control cabinet to be operated via a control panel of this cabinet by the staff can.
  • FIG. 1 An example of the flexible and space-saving arrangement of electronic switching and protective devices is shown in FIG. This example is based on the example of FIG. 1 described above. Again, in and / or under the car body 4 of the carriage 2, by way of example, four
  • the electronic switching and protection devices 30 may be, for example, each part of a 19 "plug-in housing or a 19" assembly, which is or which is mounted in a device container 14. Furthermore, the electronic switching and protection devices 30 are electrically connected via lines 32 to the respectively supplied consumers 18.
  • Protective devices 30 advantageously be flexibly positioned on the one hand. Due to high demands on the line protection, an arrangement in relative proximity of the energy source is advantageous, on the other hand, the devices 30 in the same way close to the electrical
  • Ceiling area of the car 2 and car body 4 are used, on the other hand, thereby freed space inside the car body passengers are provided. Further, by suitable positioning of the devices 30 near or near the power source
  • Lines between the containers 14 and the consumers 18 are advantageously optimized.
  • a central control cabinet as described with respect to FIG. 1, is not specific in FIG.
  • the dash panel may still be provided in the carriage 2.
  • a control cabinet is provided in the interior of the car body, may alternatively to the illustrated arrangement in device containers 14 in the same way electronic switching and protection devices 30 are arranged in this cabinet. There are also, according to the example of FIG 1, no lines for the supply of the device container 14 and the switching and protective devices 30 with electrical energy and for the control of these devices 14 and the
  • Rail vehicles used components or components for the protection, switching and monitoring of
  • Circuits for supplying consumers with electrical energy are provided.
  • the main function of an SSPC board is a combination of the power distribution functions as well as the protection and switching in an assembly. In this case, for switching loads electronic switches, for example
  • Transistors instead of electromechanical components used which work wear-free and thus a longer life of the assembly over known
  • the SSPC realizes an i 2 t protection of the load by means of a current and voltage detection as well as a microcontroller.
  • Tripping characteristic can be programmed and thus freely defined, whereby advantageous an individual
  • the existing sensors also allow a situation that resulted in a trigger to be detected in the controller and information about this, for example
  • a central monitoring device communicates and can be evaluated by this. Also, this can for example a ground fault or insulation fault are detected when the presence of an electric arc fault is detected by the sensor.
  • SSPC Solid State Power Controllers
  • AC controller AC
  • DC controller AC
  • DC controller DC
  • AC / DC controller both types of current

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für ein Schienenfahrzeug, welche zumindest eine elektrische Energiequelle, zumindest einen elektrischen Verbraucher, zumindest eine die Energiequelle und den Verbraucher verbindende Leitung sowie zumindest eine elektronische Schalt- und Schutzeinrichtung für eine Schutz- und Schaltfunktion der zumindest einen Leitung bzw. des zumindest einen Verbrauchers aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Schienenfahrzeug, in dem die Vorrichtung Verwendung findet.

Description

Beschreibung
Elektrische Vorrichtung für ein Schienenfahrzeug Die Erfindung betrifft eine elektrische Vorrichtung für ein Schienenfahrzeug, insbesondere eine Vorrichtung für den
Schutz und das Schalten eines elektrischen Stromkreises und/oder Verbrauchers in dem Schienenfahrzeug. Moderne Schienenfahrzeuge bzw. Züge weisen in der Regel eine elektrische Ausrüstung bestehend aus einer Vielzahl
elektrischer Geräte und Komponenten auf. Dies können
einerseits Geräte zur Erzeugung, andererseits Geräte als Verbraucher elektrischer Energie sein. Eine
Energieübertragung zwischen einem Gerät zur Erzeugung von elektrischer Energie, einer elektrischen Energiequelle, und einem oder mehreren elektrischen Verbrauchern erfolgt, da diese üblicherweise an verschiedenen Orten innerhalb des Fahrzeugs angeordnet sind, dabei mittels elektrischer
Leitungen, die in dem Fahrzeug verlegt werden. Derartige Leitungen werden beispielsweise als Versorgungsleitungen bezeichnet. Weitere Leitungen werden üblicherweise
eingesetzt, um die Funktionalität von elektrischen Geräten und Komponenten zu steuern. Diese werden als Steuerleitungen bezeichnet und können ebenfalls als elektrische, aber
beispielsweise auch als optische Leitungen ausgestaltet sein.
Elektrisch angetriebene Schienenfahrzeuge beziehen
elektrische Energie üblicherweise aus einer Oberleitung, wobei die Hochspannung der Oberleitung beispielsweise einer Spannung von 1.5kV DC, 3kV DC, 15kV AC oder 25kV AC
entspricht (DC - Gleichstrom, AC - Wechselstrom) . Die
aufgenommene elektrische Energie wird jedoch nicht nur für den Antrieb bzw. die Traktion, sondern auch für die
Versorgung weiterer elektrischer Geräte und Komponenten des Schienenfahrzeugs verwendet. Die elektrische Energie wird dabei mittels einer so genannten Zugsammeischiene verteilt, welche sich bei aus mehreren Wagen bestehenden Schienenfahrzeugen wie beispielsweise Triebzügen üblicherweise über alle Wagen des Fahrzeugs erstreckt. Bei aufgerüstetem Fahrzeug, d.h. hergestelltem Kontakt mit der Oberleitung über beispielsweise einen Pantographen, und eingeschaltetem Hauptschalter steht die Zugsammeischiene permanent unter Spannung.
In Deutschland beträgt die Spannung der Zugsammeischiene beispielsweise lkV, 16 2/3 Hz, welche aus der
Oberleitungsspannung 15kV, 16 2/3 Hz generiert wird. Aufgrund einer anderen Oberleitungsspannung kann die Spannung der Zugsammeischiene in anderen Ländern jedoch unterschiedlich sein. Dabei werden beispielsweise Gleichspannungen von 1.5kV oder 3kV unverändert zu der Zugsammeischiene durchgeschaltet, während hochvoltige Wechselspannungen mittels Transformatoren auf dem Schienenfahrzeug auf die gewünschte Spannung der Zugsammeischiene transformiert wird.
Während die Spannung der Zugsammeischiene somit üblicherweise bei einer der vorgenannten Spannungen liegt, benötigen elektrische Verbraucher im Schienenfahrzeug beispielsweise Gleichspannungen zwischen 24V und 120V, Wechselspannungen von 230V sowie Drehspannungen von 400V mit teilweise variabler Frequenz. Das zugeigene Energieversorgungssystem des
Schienenfahrzeugs stellt dabei eine Angleichung zwischen den unterschiedlichen Spannungen der Zugsammeischiene und den Anforderungen der elektrischen Verbraucher bezüglich Spannung und Frequenz her. In der Regel ist dieses System modular aufgebaut und deren Komponenten in mehreren Behältern bzw. Containern beispielsweise unterhalb des Wagenbodens eines
Wagen des Schienenfahrzeugs angeordnet. Bei Triebzügen können diese Komponenten auch über mehrere Wagen verteilt angeordnet sein . Beim elektrischen Triebzug ICE 3 der Deutschen Bahn AG ist das Energieversorgungssystem beispielsweise über den Zug verteilt angeordnet. Dabei sind die jeweils vier Wagen einer Traktionseinheit über eine Zugsammeischiene mit einer Gleichspannung von 670V elektrisch miteinander verbunden. Bei einem Betrieb des Triebzugs in Deutschland wird die
Gleichspannung der Zugsammeischiene aus den 15kV, 16 2/3 Hz, der Oberleitung über Wicklungen des Haupttransformators und Umrichtern generiert. Die Hauptheizung sowie Nebenheizung sind wagenweise direkt an der Zugsammeischiene angeschlossen. Teil des Bordnetzes ist ebenfalls eine sich über den gesamten Triebzug erstreckende Batteriesammeischiene mit 110V DC, über welche beispielsweise die Wagenbeleuchtung, Steuergeräte für Antrieb, Bremse, Klimatisierung, Türen und
Fahrgastinformation sowie Steckdosen im Fahrgastbereich versorgt werden. Die für diese Endverbraucher erforderlichen Spannungen werden dabei mittels so genannter
Hilfsbetriebeumrichter aus der niedervoltigen Spannung der Batteriesammeischiene generiert.
Die elektrischen Verbraucher eines Wagens sowie die
elektrischen Versorgungsleitungen sind in der Regel jeweils über thermomagnetische Leitungsschalter bzw.
Motorschutzschalter gegen Überlast und Kurzschluss in den Stromkreisen abgesichert. Hierbei werden Schutzschalter sowohl für den Leitungsschutz als auch für den Geräteschutz eingesetzt. Die Leitungs- bzw. Motorschutzschalter sind üblicherweise Teil einer im Innenraum des Wagens angeordneten zentralen Schalt- bzw. Bedientafel, auch E-Tafel genannt, eines Schaltschranks und können über diese manuell bedient werden .
Neben Leitungs- und Motorschutzschaltern, die eine
Schutzfunktion für die Leitungen und Verbraucher darstellen, werden separate Schaltkomponenten wie Schaltschütze oder Relais eingesetzt, welche eine Schaltfunktion realisieren und beispielsweise der Steuerung bzw. dem Schalten der
Verbraucher dienen. Die Schaltschütze und Relais sind dabei üblicherweise in dem zentralen Schaltschrank des Wagens oder auch in einem getrennt, beispielsweise unterflur,
angeordneten so genannten Schaltcontainer untergebracht. In einem Stromkreis zwischen Energiequelle und Verbraucher sind somit bis zu drei Schalter in Serie geschaltet, je einer für den Leitungs- und Geräteschutz sowie einer für das Ein- und Ausschalten der Energieversorgung.
Aus der Europäischen Patentanmeldung Nr. 12798242.9,
veröffentlicht als EP 2 755 844 A2, ist ein Schienenfahrzeug mit einer elektrischen Versorgungseinrichtung bekannt.
Hierbei werden elektrische Verbraucher einer Wageneinheit des Schienenfahrzeugs über eine Sammelschiene, eine
Hauptsicherung, eine im Innenraum der Wageneinheit
angeordnete Verteilereinrichtung mit Leitungsschutzschaltern, sowie Schaltgeräte, die in einen im Unterflurbereich der Wageneinheit angebrachten Gerätecontainer angeordnet sind, mit elektrischer Energie versorgt.
Die Funktion bzw. der Status der Leitungs- und
Motorschutzschalter wird überwacht und dem Zugführer im
Führerstand des Zuges in geeigneter Weise mitgeteilt bzw. angezeigt. Komponenten für die Überwachung sind wiederum ebenfalls in dem zentralen Schaltschrank des Wagens oder in einem separaten Einbauraum angeordnet. Kommt es zu einem Auslösen eines Leitungsschalters und somit zu einer
Unterbrechung der Energieversorgung eines Verbrauchers in einem Wagen, so wird dies dem Zugführer angezeigt. Da
Leitungs- und Motorschutzschalter keine selbsttägige
Rückstellung besitzen, ist es in einem solchen Fall
erforderlich, dass der Zugführer beispielsweise bei einem nächsten Halt des Zugs, wenn der Zugführer den Führerstand verlassen kann, und nach Ermitteln des Grunds für das
Auslösen den entsprechenden Leitungsschalter manuell bedient und damit die Energieversorgung des Verbrauchers wieder herstellt. Dies führt dazu, dass die Funktion eines
Verbrauchers unter Umständen erst nach einem relativ langen Zeitraum wieder hergestellt werden kann, welches
beispielsweise bei einer Unterbrechung der Versorgung von Klimatisierungsgeräten für den Fahrgastraum nachteilig zu einer Beeinträchtigung des Wohlbefindens der Fahrgäste führen kann .
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung anzugeben, die eine einfache Behebung von Störungen aufgrund eines Auslösens von Leitungs- oder Motorschutzschaltern ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen
Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in abhängigen Patenansprüchen angegeben.
Gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausgestaltung weist eine Vorrichtung für ein Schienenfahrzeug zumindest eine
elektrische Energiequelle und zumindest einen elektrischen Verbraucher, welche mittels zumindest einer Leitung
elektrisch miteinander verbunden sind, sowie zumindest eine elektronische Schalt- und Schutzeinrichtung für eine Schutz- und Schaltfunktion des zumindest einen Verbrauchers auf.
Gemäß einer Weiterbildung der Vorrichtung ist die
elektronische Schalt- und Schutzeinrichtung als ein
Halbleiterschutzschalter, insbesondere als ein Solid State Power Controller, ausgestaltet.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Vorrichtung ist die elektronische Schalt- und Schutzeinrichtung derart
ausgestaltet, dass sie einen Schutz des zumindest einen
Verbrauchers und/oder der zumindest einen Leitung vor
Überlast und/oder Kurzschluss verwirklicht. Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Vorrichtung ist die elektronische Schalt- und Schutzeinrichtung ferner zur
Ausführung einer Überwachungsfunktion ausgestaltet.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Vorrichtung ist die zumindest eine Leitung als eine Versorgungsleitung
ausgestaltet . Gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausgestaltung weist ein Schienenfahrzeug zumindest eine Vorrichtung gemäß der ersten Ausgestaltung auf.
Gemäß einer Weiterbildung des Schienenfahrzeugs weist dieses eine Mehrzahl Wagen für einen Personentransport auf.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung des Schienenfahrzeugs weist dieses eine Sammelschiene zur Übertragung elektrischer Energie von der Energiequelle zu Verbrauchern in den mehreren Wagen auf.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Dabei zeigen
FIG 1 eine schematische Darstellung eines
Schienenfahrzeugs mit elektrischer Ausrüstung zum Schützen und Schalten nach dem Stand der Technik,
FIG 2a, 2b schematische Darstellungen der Komponenten zum
Schützen und Schalten nach dem Stand der Technik sowie gemäß der Erfindung, und
FIG 3 eine schematische Darstellung des Schienenfahrzeugs nach FIG 1 mit Komponenten gemäß der Erfindung.
Die FIG 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Wagens 2 eines Schienenfahrzeugs als beispielhafte Einheit eines
Triebzugs oder eines lokbespannter Verbands von
Reisezugwagen. Der Wagen 2 weist einen Wagenkasten 4 auf, welcher mittels Fahrwerken, insbesondere Drehgestellen 6, auf Schienen 8 abgestützt ist. Der Wagen 2 weist ferner einen Innenraum 10 auf, welcher vom Wagenkasten 4 umschlossen ist und mit einer nicht dargestellten Sitzanordnung oder
sonstigen Einrichtungen für den Aufenthalt von Fahrgästen ausgestattet ist. Unterhalb des Wagenkastens 4 befindet sich der so genannte Unterflurbereich 12 mit einer Anzahl von Gerätecontainern 14, in denen für den Betrieb des Fahrzeugs erforderliche Komponenten beispielhaft untergebracht sind.
Im Innenraum 10 des Wagenkastens 4 sind ebenfalls
beispielhafte Komponenten angeordnet, wobei diese sowohl
Funktionskomponenten zur Realisierung bestimmter Funktionen als auch Steuerkomponenten zur Steuerung der
Funktionskomponenten bzw. zur Koordinierung der mit den
Funktionen verbundenen Aufgaben umfassen können. Die
Komponenten können dabei insbesondere in einem oder mehreren speziellen Geräte- oder Schaltschränken untergebracht sein. Im Beispiel der FIG 1 wird angenommen, dass sämtliche
Steuerkomponenten in einem zentralen Schaltschrank 16 angeordnet sind, während die Funktionskomponenten,
nachfolgend vereinfacht als elektrische Verbraucher 18 bezeichnet, an verschiedenen Orten sowohl innerhalb des
Wagenkastens 4 als auch in einem Gerätecontainer unterflur angeordnet sind. Eine Vernetzung der Funktionskomponenten und Steuerkomponenten erfolgt beispielsweise mittels nicht dargestellter Steuerleitungen und wird hier nicht näher betrachtet. Der zentrale Schaltschrank 16 weist eine Schalt¬ bzw. Bedientafel auf, welche es Bedien- und Wartungspersonal ermöglicht, Funktionen zu steuern und deren jeweiligen Status anzuzeigen .
Die Versorgung der Verbraucher 18 mit elektrischer Energie erfolgt beispielhaft über die oben genannte zugweite
niedervoltige Batteriesammeischiene, welche nicht gesondert in der FIG 1 dargestellt ist. Die Batteriesammeischiene wird über eine ebenfalls nicht dargestellte zentrale
Schutzeinrichtung in Form einer Hauptsicherung mit
Anschlüssen in dem zentralen Schaltschrank 16 im Innenraum 10 des Wagenkastens 4 verbunden. Dies kann beispielsweise entsprechend der Vorrichtung in der eingangs genannten
Europäischen Patentanmeldung Nr. 12798242.9, veröffentlicht als EP 2 755 844 A2, verwirklicht sein. Der Schaltschrank 16 wirkt somit als ein Verteiler der gespeisten elektrischen Energie und die Hauptsicherung ermöglicht eine vollständige Trennung aller von der Batteriesammeischiene gespeisten elektrischen Verbraucher 18 in und an dem Wagen 2. Sofern erforderlich wird die Spannung der Batteriesammeischiene auf die erforderlichen Spannungen und Frequenzen der Verbraucher 18 mittels nicht dargestellter Hilfsbetriebeumrichter
generiert, welche beispielsweise in einem der dargestellten Gerätecontainer 14 im Unterflurbereich 12 des Wagens 2 angeordnet sind. In dem zentralen Schaltschrank 16 der FIG 1 ist ferner eine Mehrzahl Schutzeinrichtungen 20, beispielsweise
thermomagnetische Leitungsschalter und Motorschutzschalter, angeordnet, die über die Schalt- bzw. Bedientafel des
Schaltschranks 16 manuell bedient werden können. Diese dienen einem Schutz der Stromkreise bzw. Leitungen 24, 26 sowie der Verbraucher 18 in dem Wagen 2 vor Überstrom und Kurzschluss. Beispielsweise ist hierbei für jeden Verbraucher 18 des Wagens 2 eine Schutzeinrichtung 20 vorgesehen, wobei bei mehreren Verbrauchern eines Typs bzw. einer Funktion auch nur eine Schutzeinrichtung für die mehreren Verbraucher
vorgesehen werden kann. Ist sowohl ein Leitungsschutz als auch ein Geräteschutz verwirklicht, so sind entsprechend für jeden Verbraucher bzw. für jeden Verbrauchertyp oder
Funktionstyp zwei derartige Schutzeinrichtungen 20
vorzusehen, wobei in der Regel die Schutzeinrichtung für den Leitungsschutz näher an der Energiequelle und die
Schutzeinrichtung für den Geräteschutz näher an dem
Verbraucher angeordnet ist. Die Funktion der
Schutzeinrichtungen 20 wird üblicherweise überwacht und beispielsweise ein Auslösen eines Leitungsschalters aufgrund beispielsweise eines Kurzschlusses erkannt und dem
Fahrzeugführer mitgeteilt, damit dieser entsprechende
Schritte zur Behebung des Kurzschlusses einleiten kann.
Komponenten für die Überwachung der Funktion der
Schutzeinrichtungen 20 sind beispielsweise ebenfalls in dem Schaltschrank 16 oder getrennt von diesem angeordnet. In dem linken der beiden in FIG 1 dargestellten
Gerätecontainer 14 im Unterflurbereich 12 des Wagens 2 ist zudem eine Mehrzahl Schaltgeräte 22 angeordnet. Dieser
Gerätecontainer 14 kann entsprechend auch als
Schaltgerätecontainer bezeichnet werden. Die Schaltgeräte 22 dienen einem Ein- und Ausschalten der jeweiligen Verbraucher bzw. Mehrzahl Verbraucher eines Typs, wobei der Schaltvorgang beispielsweise durch Steuerkomponenten in dem zentralen
Schaltschrank 16 gesteuert wird. Die Anzahl Schaltgeräte 22 richtet sich nach der Anzahl Verbraucher bzw.
Verbrauchertypen, wobei bestimmte Verbraucher beispielsweise permanent, d.h. ohne Möglichkeit des Ein- und Ausschaltens durch ein Schaltgerät, mit Energie versorgt werden können. In der FIG 1 sind beispielhaft vier Schaltgeräte 22 dargestellt, die jeweils einem der vier Verbraucher 18 des Wagens 2 zugeordnet sind.
Ausgehend von der vorstehenden Beschreibung ist der
Stromkreis der Stromversorgung eines der in FIG 1
beispielhaft angegebenen Verbraucher 18 derart gestaltet, dass Energie von der Batteriesammeischiene über eine
Hauptsicherung und mittels Leitungen zu dem Schaltschrank 16 geführt wird, in dem Schaltschrank 16 mittels Leitungen oder beispielsweise einer Sammelschiene zu einer oder mehreren ersten Schutzeinrichtungen 20 in Form von
Leitungsschutzschaltern geführt wird, von diesen
Leitungsschutzschaltern mittels Leitungen 24 zu einem
Schaltgerät 22 in dem unterflur angeordneten Schaltcontainer 14 geführt wird, von diesem Schaltgerät 22 mittels Leitungen 24 wieder zurück zu einer oder mehreren zweiten
Schutzeinrichtungen 20 in Form von Geräteschutzschaltern in dem Schaltschrank 16 geführt wird, und schließlich mittels weiterer Leitungen 26 zu dem speziellen Verbraucher 18 geführt wird.
Die Verbindungen bzw. Leitungen zwischen Anschlüssen des Schaltschranks 16, des Verbrauchers 18 sowie der Schutz- und Schalteinrichtungen können ein-, zwei- oder auch dreipolig ausgeführt sein. Dies hängt von dem Typ des jeweiligen
Verbrauchers bzw. der erforderlichen elektrischen Versorgung sowie der Tatsache ab, ob der Verbraucher geerdet ist oder nicht. Die Verbindungen bzw. Leitungen in FIG 1 sind nur beispielhaft angegeben, natürlich kann beispielsweise für die Verbindung zwischen Schaltschrank 16 und Schaltcontainer 14 anstelle der gezeigten gesonderter Leitungen ein einziges Kabel bzw. ein Kabel für jede Stromrichtung mit der
erforderlichen Anzahl Leitungen verwendet werden.
Steuerleitungen beispielsweise zur Steuerung des
Schaltgerätes 22 oder des Verbrauchers 18 selbst sind in der FIG 1 nicht dargestellt.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung im Zusammenhang mit der FIG 1 deutlich wird, ist für die elektrische Versorgung und Absicherung eines Verbrauchers eine Vielzahl Leitungen sowie Komponenten erforderlich. Insbesondere die Vielzahl
Komponenten in dem zentralen Schaltschrank 16 beansprucht dabei Raum im Innenraum 10 des Wagens 2, der Fahrgästen nicht zur Verfügung gestellt werden kann und damit die
Fahrgastkapazität des Zugs nachteilig begrenzt.
In der FIG 2a ist der vorstehend zu FIG 1 beschriebene
Stromkreis für einen speziellen Verbraucher 18 nochmals vereinfacht schematisch dargestellt. Von einer Energiequelle 28 wird elektrische Energie über Leitungen zu einer ersten Schutzeinrichtung 20.1 für einen Leitungsschutz geführt, von dieser ersten Schutzeinrichtung 20.1 über Leitungen 24 zu einer Schalteinrichtung 22 für ein Ein- und Ausschalten des Verbrauchers 18 bzw. ein gesteuertes Versorgen des
Verbrauchers 18 mit elektrischer Energie, von der
Schalteinrichtung 22 über Leitungen 24 zu einer zweiten
Schutzeinrichtung 20.2 für einen Geräteschutz, und
schließlich von der zweiten Schutzeinrichtung 20.2 über
Leitungen 26 zu dem Verbraucher 18 bzw. dem mit Energie zu versorgenden elektrischen Gerät. Gegebenenfalls kann von dem zusätzlichen Geräteschutz, d.h. dem Einsatz der zweiten
Schutzeinrichtung, abgesehen werden. In diesem Fall werden Leitungen direkt von der Schalteinrichtung 22 zu dem
Verbraucher 18 geführt. Die Anzahl erforderlicher Leitungen und Schutzelemente bzw. Schaltelemente zwischen der
Energiequelle 28 und dem Verbraucher 18 ist dabei abhängig von Art der Stromversorgung, d.h. ob Gleich-, Wechsel- oder Drehstrom übertragen wird und ob Energiequelle 28 und
Verbraucher 18 geerdet sind. Bei geerdeter Energiequelle und Verbraucher und Gleich- bzw. Wechselstrom ist beispielsweise nur eine einzige Leitung bzw. eine einzige Schutz- und
Schalteinrichtung erforderlich, während beispielsweise bei Drehstrom (Dreiphasenwechselstrom) für alle drei Phasen
Leitungen, Schutz- und Schalteinrichtungen vorgesehen werden.
Der erfindungsgemäße Einsatz einer elektronischen Schalt- und Schutzeinrichtung in dem beispielhaften Stromkreis der FIG 2a ist beispielhaft in FIG 2b dargestellt. In diesem Stromkreis werden sowohl die erste 20.1 und zweite Schutzeinrichtung 20.1 als auch die Schalteinrichtung 22 durch die
elektronische Schalt- und Schutzeinrichtung 30 ersetzt.
Alternativ kann die elektronische Schalt- und
Schutzeinrichtung 30 auch nur eine der beiden in FIG 2a dargestellten Schutzeinrichtungen ersetzten, beispielsweise wenn ein Einsatz der zweiten, für den Geräteschutz
verwendeten Schutzeinrichtung 20.2 nicht erforderlich ist oder diese trotzdem als gesonderte Schutzeinrichtung
vorgesehen ist.
Vorteilhaft können elektronische Schalt- und
Schutzeinrichtungen, beispielsweise in Form eines so
genannten Halbleiterschutzschalters bzw. Solid State Power Controllers (SSPC) , entsprechend der Funktion bekannter und aktuell eingesetzter thermomagnetischer
Leitungsschutzschalter Stromkreise bei Überlast und
Kurzschluss selbsttätig abschalten. Eine kontinuierliche Messung von Strom und Spannung in einem Stromkreis durch die Einrichtung ermöglicht dabei das Erkennen einer Überlast oder eines Kurzschlusses und ein Trennen des Stromkreises aufgrund dieses Erkennens, um entsprechend einem Geräteschutz eventuell resultierenden Schaden an einem versorgten
Verbraucher zu vermeiden. Das Schalten sowie die Steuerung des Schaltens erfolgt dabei mittels Halbleiterbauelementen. Die Einrichtung besitzt somit sowohl eine schaltende als auch eine absichernde Funktion, wobei diese Funktionen über eine in der Regel vorhandene Kommunikationsschnittstelle
ferngesteuert werden können. Diese beiden Funktionen werden zudem in einer Baueinheit verwirklicht, wodurch gegenüber einer vorstehend beschriebenen Anordnung von getrennten und vergleichsweise voluminösen Schutz- und Schalteinrichtungen erforderlicher Bauraum für die Unterbringung dieser
Einrichtungen vorteilhaft verringert werden kann. Neben diesen beiden Funktionen kann zudem auch die Funktion der Überwachung in der Einrichtung verwirklicht werden. Mittels vorhandener Sensoren und der Kommunikationsschnittstelle können Informationen über den jeweiligen Status der einzelnen Funktionen beispielsweise einer zentralen Instanz des
Fahrzeugs kommuniziert und dort ausgewertet werden. Somit sind auch keine zusätzlichen Bauraum beanspruchende
Komponenten für die Funktionsüberwachung erforderlich.
Weiterhin kann der Einbau der elektronischen Schalt- und Schutzeinrichtungen flexibler gestaltet werden, da eine
Steuerung über die Kommunikationsschnittstelle möglich ist und hierfür kein manueller Eingriff erforderlich ist. Die Einrichtungen können somit auch in Bauräumen des Wagens angeordnet werden, die nicht oder nur schwer für Wartungs¬ und Bedienpersonal zugänglich sind, und müssen nicht in beispielsweise einem zentralen Schaltschrank angeordnet werden, um über eine Schalttafel dieses Schaltschranks vom Personal bedient werden zu können.
Ein Beispiel für die flexible und bauraumsparende Anordnung von elektronischen Schalt- und Schutzeinrichtungen ist in der FIG 3 dargestellt. Dieses Beispiel basiert auf dem Beispiel der vorstehend beschriebenen FIG 1. Wiederum sind in bzw. unter dem Wagenkasten 4 des Wagens 2 beispielhaft vier
Verbraucher 18 an verschiedenen Orten angeordnet. Weiterhin sind in und unter dem Wagenkasten 4 beispielhaft zwei
Gerätecontainer 14 angeordnet, in denen jeweils eine Anzahl elektronischer Schalt- und Schutzeinrichtungen 30 für die Verbraucher 18 angeordnet ist. Die elektronischen Schalt- und Schutzeinrichtungen 30 können dabei beispielsweise jeweils Teil eines 19"-Einschubgehäuses bzw. einer 19"-Baugruppe sein, welches bzw. welche in einem Gerätecontainer 14 montiert ist. Ferner sind die elektronischen Schalt- und Schutzeinrichtungen 30 über Leitungen 32 mit den jeweils versorgten Verbrauchern 18 elektrisch verbunden.
Wie aus der FIG 3 ersichtlich ist, können durch die
Zusammenfassung der Funktionen des Schützens und Schaltens sowie durch die Möglichkeit des Fernsteuerns und Überwachens dieser Funktionen die elektronischen Schalt- und
Schutzeinrichtungen 30 vorteilhaft einerseits flexibel positioniert werden. Aufgrund hoher Anforderungen an den Leitungsschutz ist eine Anordnung in relativer Nähe der Energiequelle dabei vorteilhaft, andererseits können die Einrichtungen 30 in gleicher Weise nahe der elektrischen
Verbraucher 18 angeordnet werden. In jedem Fall kann durch die flexible Positionierbarkeit einerseits vorhandener
Bauraum, beispielsweise im Unterflurbereich 12 oder
Deckenbereich des Wagens 2 bzw. Wagenkastens 4, genutzt werden, andererseits kann hierdurch freiwerdender Raum im Inneren des Wagenkastens Fahrgästen zur Verfügung gestellt werden. Ferner kann durch eine geeignete Positionierung der Einrichtungen 30 nahe der Energiequelle bzw. nahe den
Verbrauchern 18 die Länge erforderlicher elektrischer
Leitungen zwischen den Containern 14 und den Verbrauchern 18 vorteilhaft optimiert werden.
Ein zentraler Schaltschrank, wie er bezüglich der FIG 1 beschrieben wird, ist in der FIG 3 nicht speziell
dargestellt, obwohl ein solcher Schaltschrank mit einer
Schalttafel beispielsweise für andere Funktionen weiterhin in dem Wagen 2 vorgesehen sein kann. Sofern ein Schaltschrank im Innenraum des Wagenkastens vorgesehen ist, können alternativ zu der dargestellten Anordnung in Gerätecontainern 14 in gleicher Weise elektronische Schalt- und Schutzeinrichtungen 30 in diesem Schaltschrank angeordnet werden. Es sind außerdem, entsprechend dem Beispiel der FIG 1, keine Leitungen für die Speisung der Gerätecontainer 14 bzw. der Schalt- und Schutzeinrichtungen 30 mit elektrischer Energie sowie für die Steuerung dieser Einrichtungen 14 und der
Verbraucher 18 in der FIG 3 dargestellt. Wie bezüglich der FIG 1 beschrieben, sind solche Leitungen in bekannter Weise in dem Wagen anzuordnen.
Vorteilhaft verwirklichen die genannten
Halbleiterschutzschalter bzw. Solid State Power Controller (SSPC) somit Funktionen mehrerer derzeit in
Schienenfahrzeugen eingesetzter Komponenten bzw. Komponenten für den Schutz, das Schalten und das Überwachen von
Stromkreisen zur Versorgung von Verbrauchern mit elektrischer Energie. Die Hauptfunktion einer SSPC-Baugruppe ist eine Vereinigung der Funktionen Leistungsverteilung sowie Schützen und Schalten in einer Baugruppe. Dabei werden zum Schalten von Lasten elektronische Schalter, beispielsweise
Transistoren, anstelle von elektromechanischen Komponenten eingesetzt, welche verschleißfrei arbeiten und damit eine höhere Lebensdauer der Baugruppe gegenüber bekannten
mechanischen Schützen und Relais bei gleichzeitig geringerer Verlustleitung ermöglichen. Weiterhin verwirklicht der SSPC einen i2t-Schutz des Verbrauchers mittels einer Strom- und Spannungserfassung sowie eines MikroController. Eine
Auslösekennlinie kann dabei programmiert und damit frei definiert werden, wodurch vorteilhaft eine individuelle
Anpassung an spezifische Situationen ermöglicht wird. Durch die vorhandene Sensorik wird außerdem ermöglicht, dass eine Situation, die zu einem Auslösen führte, in dem Controller erfasst wird und Informationen hierzu, beispielsweise
bezüglich der Last und des Status der Einrichtung, einer zentralen Überwachungseinrichtung kommuniziert und von dieser ausgewertet werden kann. Auch kann hierdurch beispielsweise ein Erdschluss oder Isolationsfehler ermittelt werden, wenn das Vorhandensein eines elektrischen Störlichtbogens von der Sensorik erkannt wird. Verschiedene Typen von Solid State Power Controllern (SSPC) sind bekannt, wobei diese zum Schalten von Gleichstrom (AC Controller) , Wechselstrom (DC Controller) oder auch beiden Stromarten (AC/DC Controller) ausgestaltet sein können. Sie sind somit flexibel und für alle bekannten in
Schienenfahrzeugen verwendeten elektrischen Komponenten einsetzbar .
Zusammenfassend wird nochmals hervorgehoben, dass die
Verwendung von elektronischen Schalt- und Schutzeinrichtungen in einem Schienenfahrzeug vorteilhaft ermöglicht, den bisher erforderlichen Bauraum für die Anordnung von Leitungs- und Motorschutzschaltern, Schaltschützen und Relais, sowie von Überwachungskomponenten zu verringern. Insbesondere der
Ersatz von vergleichsweise großvolumigen Schaltschützen und Relais durch elektronische Baugruppen und der damit
verbundene Gewinn an Bauraum ermöglicht vorteilhaft eine Vergrößerung des Raums für die Unterbringung von Fahrgästen im Innenraum eines Wagens und damit einer Erhöhung der
Fahrgastkapazität. Zudem erlaubt der Einsatz von
elektronischen Schalt- und Schutzeinrichtungen anstelle von Leitungs- und Motorschutzschaltern, dass diese nicht an dem Ort einer Schalt- bzw. Bedientafel angeordnet werden müssen, sondern vergleichsweise flexibel im Innenraum oder auch außerhalb des Wagenkastens angeordnet werden können, wodurch wiederum Raum für Fahrgäste geschaffen werden kann.
Vorteilhaft wird durch das Zusammenfassen der verschiedenen Funktionen in einem Gerät zudem der Aufwand für die
elektrische Verbindung der zuvor getrennt angeordneten
Komponenten miteinander deutlich verringert, wodurch sowohl Kosten als auch wiederum für diese Verbindungen vorzusehender Raum verringert werden.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung für ein Schienenfahrzeug, aufweisend zumindest eine elektrische Energiequelle (28) und zumindest einen elektrischen Verbraucher (18), welche mittels zumindest einer Leitung (32) elektrisch miteinander verbunden sind,
gekennzeichnet durch
zumindest eine elektronische Schalt- und Schutzeinrichtung (30) für eine Schutz- und Schaltfunktion der zumindest einen Leitung und/oder des zumindest einen Verbrauchers (18) .
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Schalt- und Schutzeinrichtung (30) als ein Halbleiterschutzschalter, insbesondere als ein Solid State Power Controller, ausgestaltet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass
die elektronische Schalt- und Schutzeinrichtung (30) derart ausgestaltet ist, dass sie einen Schutz des zumindest einen Verbrauchers (18) und/oder der zumindest einen Leitung (32) vor Überlast und/oder Kurzschluss verwirklicht.
4. Vorrichtung nach einem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass
die elektronische Schalt- und Schutzeinrichtung (30) zur Ausführung einer Überwachungsfunktion ausgestaltet ist.
5. Vorrichtung nach einem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass
die zumindest eine Leitung (32) als eine Versorgungsleitung ausgestaltet ist.
6. Schienenfahrzeug, gekennzeichnet durch zumindest eine Vorrichtung nach Anspruch 1.
7. Schienenfahrzeug nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl Wagen (2) für einen Personentransport.
8. Schienenfahrzeug nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Sammelschiene zur Übertragung elektrischer Energie von der Energiequelle (28) zu Verbrauchern (18) in den mehreren Wagen (2 ) .
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109291796A (zh) * 2018-08-21 2019-02-01 中车大连机车车辆有限公司 用于城轨车辆的控制系统及城轨车辆
DE102024208144A1 (de) 2024-08-27 2026-03-05 Siemens Mobility GmbH Verfahren zum Lokalisieren eines Isolationsfehlers in einem Bordnetz eines Schienenfahrzeugs
DE102024209332A1 (de) 2024-09-26 2026-03-26 Siemens Mobility GmbH Gleichstrom-Bordnetz eines Schienenfahrzeugs

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19744866C1 (de) * 1997-10-10 1999-07-22 Abb Daimler Benz Transp Stromversorgungseinrichtung für ein Schienenfahrzeug
DE102012210078A1 (de) * 2012-06-15 2013-12-19 Zf Friedrichshafen Ag Energieversorgungsvorrichtung für ein Fahrzeug und selbstfahrender Arbeitszug
EP2755844A1 (de) 2011-11-30 2014-07-23 Siemens Aktiengesellschaft Schienenfahrzeug
DE102015003446A1 (de) * 2015-03-17 2015-12-03 Daimler Ag Versorgung eines Kraftfahrzeugs mit Spannungsprüfung

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100403622C (zh) * 2006-09-01 2008-07-16 桂林航天电子有限公司 智能配电管理中心
AT513095B1 (de) * 2012-07-04 2015-06-15 Siemens Ag Oesterreich Elektrisch angetriebenes Schienenfahrzeug
EP2872359B1 (de) * 2012-09-17 2016-04-27 ABB Technology AG Energieverwaltungssystem für schienengebundene fahrzeuge
EP2945244B1 (de) * 2014-05-15 2022-07-06 Airbus Operations GmbH Leistungs- und Datenverteilungsmodul und Verfahren zur Leistungs- und Datenverteilung in einem Flugkörper
DE102015202929A1 (de) * 2015-02-18 2016-08-18 Zf Friedrichshafen Ag Ansteuereinrichtung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19744866C1 (de) * 1997-10-10 1999-07-22 Abb Daimler Benz Transp Stromversorgungseinrichtung für ein Schienenfahrzeug
EP2755844A1 (de) 2011-11-30 2014-07-23 Siemens Aktiengesellschaft Schienenfahrzeug
DE102012210078A1 (de) * 2012-06-15 2013-12-19 Zf Friedrichshafen Ag Energieversorgungsvorrichtung für ein Fahrzeug und selbstfahrender Arbeitszug
DE102015003446A1 (de) * 2015-03-17 2015-12-03 Daimler Ag Versorgung eines Kraftfahrzeugs mit Spannungsprüfung

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