1 Doel en inleiding Energiemeetsysteem (EMS)... 2

NV N V NETVERKLARING 2011 & 2012 Bijlage E.3 Vereisten voor energiemeetsystemen aan boord van tractie-eenheden op het Infrabel-netwerk

Inhoudstabel 1

Doel en inleiding ............................................................................................................ 2

2

Energiemeetsysteem (EMS).......................................................................................... 2 2.1

Inleiding ............................................................................................................................ 2

2.2

Omgevingsvereisten ........................................................................................................ 3

2.3

Mechanische vereisten, constructie en ontwerp .............................................................. 3

2.4

Elektrische vereisten ........................................................................................................ 3

2.5

Voeding ............................................................................................................................ 4

2.6

Veiligheid ......................................................................................................................... 4

2.7

Markering en beschikbaarheid van essentiële gegevens ................................................ 4

2.8

Gegevensbeveiliging ....................................................................................................... 5

3

Energiemeetfunctie (EMF) ............................................................................................ 6 3.1

Basisparameters .............................................................................................................. 6

3.2

Nauwkeurigheden ............................................................................................................ 6

3.3

Andere vereisten .............................................................................................................. 9

4

Gegevensverwerkingsysteem (DHS) .........................................................................10 4.1

Essentiële vereisten .......................................................................................................10

4.2

Verwerking van invoergegevens....................................................................................11

4.3

Gegevensopslag en -beheer .........................................................................................12

4.4

Overdracht van CEBD van de DHS naar de DCS .........................................................12

5

Conformiteitsbeoordeling ...........................................................................................13 5.1

Ontwerpcontrole en typetest op toestelniveau ..............................................................13

5.2

Ontwerpcontrole en typetest EMS-integratie .................................................................13

5.3

Ontwerpcontrole en typetest EMS-installatie .................................................................13

5.4

Conformiteitscertificaat ..................................................................................................14

5.5

Routinetest op toestelniveau .........................................................................................14

5.6

Routinetest EMS-installatie............................................................................................14

5.7

Indienststelling ...............................................................................................................15

5.8

Herverificatie ..................................................................................................................15

NV 2011 & 2012 Bijlage E.3 Vereisten voor energiemeetsystemen aan boord van tractie-eenheden op het Infrabel-netwerk 10/12/2010

1/15

NV N V 1 Doel en inleiding Dit document sluit aan op de volgende documenten die op dit ogenblik worden herzien: - bijlage D van CR LOC&PAS TSI (document van ERA), - herziening van EN 50463:2007 (document van CENELEC). Beide documenten zullen van toepassing zijn op energiemeetsystemen (EMS) die aan boord van treinen geïnstalleerd zijn. Deze bijlage E.3 werd geschreven in overeenstemming met de informatie die op dit ogenblik beschikbaar is over de ontwikkeling van TSI en EN, en bevat de vereisten voor nieuwe EMS die worden geïnstalleerd in tractie-eenheden die op Infrabel-net actief zijn, en dit in afwachting van de publicatie van TSI en EN. De principes die worden gehanteerd op het vlak van conformiteitsbeoordeling worden vooraf voorgesteld aan Infrabel. Wanneer Infrabel een EMS-toesteltype aanvaardt voor een specifieke familie tractie-eenheden, dan geldt dit voor alle gelijkaardige installaties tijdens de volgende vier jaar. De ontwerpversies van EN kunnen de basis vormen voor de conformiteitsbeoordeling. Dit document beschrijft eveneens de mogelijke oplossingen en vereisten voor overdracht van gegevens naar de servers van ERESS, het "European Railway Energy Settlement System".

2 Energiemeetsysteem (EMS) 2.1 Inleiding Het energiemeetsysteem (EMS) op de trein is een systeem dat de elektrische energie meet die door de tractie-eenheid wordt afgenomen van of teruggevoerd (via de recuperatierem) naar de rijdraad, en die afkomstig is van het externe elektrische tractiesysteem. Het systeem heeft de volgende functies: -

-

Energiemeetfunctie (EMF), die de spanning en de stroom meet en energiegegevens berekent; Gegevensverwerkingsysteem (Data Handling System of DHS) dat gegevens van de EMF samenvoegt met tijdsgegevens en geografische positie, de gecompileerde energiefactuurgegevens (Compiled Energy Billing Data of CEBD) produceert en opslaat zodat ze kunnen worden verstuurd via een communicatiesysteem; Locatiefunctie, die de geografische positie van de tractie-eenheid bepaalt;

De bovengenoemde functies kunnen worden uitgevoerd door afzonderlijke toestellen of kunnen worden gecombineerd in één of meerdere geïntegreerde installaties.


2/15

NV N V 2.2 Omgevingsvereisten 2.2.1 Temperatuur Elektronische apparatuur moet worden ontworpen en gebouwd conform de vereisten voor de beoogde temperatuurklassen zoals bepaald in EN 50155, paragraaf 4.1.2. Andere componenten van het EMS moeten voldoen aan de temperatuurklasse die werd bepaald voor het rollend materieel waarin ze worden geïnstalleerd, conform EN 50125-1, paragraaf 4.3. Bij het ontwerpen moet rekening worden gehouden met temperatuurstijgingen binnen elektriciteitskasten, ofwel op ofwel net onder het metalen gedeelte van het dak, om te garanderen dat de componenten hun toegelaten temperatuurwaarden niet overschrijden. Plotse schommelingen in de externe omgevingstemperatuur ingevolge doorgang door een tunnel, moeten eveneens in aanmerking worden genomen. Hierbij wordt aangenomen dat de externe temperatuur verandert met een snelheid van 3 K/s, met een maximumschommeling van 40 K. 2.2.2 Omgevingsvereisten De apparatuur moet worden ontworpen en gebouwd conform de vereisten: - voor hoogteklassen zoals bepaald in EN 50125-1, paragraaf 4.2; - voor vochtigheidsgraad zoals bepaald in EN 50125-1, paragraaf 4.4; - voor luchtbeweging zoals bepaald in EN 50125-1, paragraaf 4.5; - voor regen zoals bepaald in EN 50125-1, paragraaf 4.6; - voor sneeuw, ijs en hagel zoals bepaald in EN 50125-1, paragrafen 4.7 en 4.8; - voor zonnestraling zoals bepaald in EN 50125-1, paragraaf 4.9; - voor bliksem zoals bepaald in EN 50125-1, paragraaf 4.10; - voor pollutie zoals bepaald in EN 50125-1, paragraaf 4.11; - voor trillingen en schokken zoals bepaald in EN 50125-1, paragraaf 4.12; De maatregelen die worden genomen om te voldoen aan de vereisten in deze strenge omstandigheden, moeten worden geïdentificeerd en aangetoond. 2.2.3 Elektromagnetische interferentie De apparatuur moet worden ontworpen en gebouwd omgevingsnorm zoals bepaald in EN 50155, paragraaf 5.5.

conform

de

elektromagnetische

Er moet in het bijzonder gelet worden op: - Componenten geïnstalleerd dicht bij het contact tussen stroomafnemer en rijdraad; - Elektronische apparatuur die dicht bij telecommunicatieapparatuur geïnstalleerd is. 2.3 Mechanische vereisten, constructie en ontwerp Voor apparatuur aan boord van rollend materieel gelden de mechanische vereisten van EN 50125-1 en EN 50155. Deze normen bevatten bijkomende details voor de mechanische vereisten. Elektronische toestellen van het EMS moeten uitgerust zijn met een indicator, conform EN 50155, paragraaf 6.5. 2.4 Elektrische vereisten De nominale primaire spanning- en stroomingangen van het EMS moet worden geïsoleerd van alle in normaal bedrijf blootliggende en toegankelijke uitgangen bij normale werking. De isolatie in het EMS kan gelijk waar tussen de nominale primaire ingang en de in normaal bedrijf toegankelijke uitgang aangebracht worden. Het isolatiemateriaal moet voldoen aan de van toepassing zijnde vereisten uit EN 60085.


3/15

NV N V De minimale nominale isolatiespanning van de meet- en batterijvoedingingangen van het EMS (UNM) moet worden gekozen uit tabel D1 van EN 50124-1, op basis van de nominale spanning van het tractiesysteem en van de batterijvoeding waarvoor de EMS-ingang ontworpen is. De nominale houdspanning van de netfrequentie van de meetingang van het EMS moet gelijk zijn aan de testspanning (Ua) gespecificeerd in tabel B1 van EN 50124-1. De minimale kruipweg van de EMS-isolatie moet voldoen aan de vereisten van EN 50124-1 en moet worden gekozen uit tabellen A5, A6 en A7 naargelang wat van toepassing is met het oog op de nominale isolatiespanning van het EMS (UNM). De minimale luchtspeling, waarmee de EMS moet functioneren na installatie, moet voldoen aan de normen van EN 50124-1 en de afmetingen uit tabel A3 met het oog op de nominale impulsspanning (UNi). Bij dakinstallaties moet voor de afmetingen rekening worden gehouden met EN 50124-1, paragraaf 6.2. 2.5 Voeding Er moet voor worden gezorgd dat het EMS functioneert op elk moment waarop er in normaal bedrijf energie van of naar de rijdraad stroomt. Binnen de 60 seconden nadat de stroomtoevoer naar het EMS wordt geactiveerd, is het systeem bedrijfsklaar en kan het energiemetingen beginnen uit te voeren. Wanneer de stroomtoevoer naar het EMS bewust wordt uitgeschakeld, zorgt het systeem ervoor dat er geen CEBD en andere, aanverwante gegevens verloren gaan. Bij een ongewilde stroomuitschakeling zullen de gegevens die zijn opgeslagen in het EMS, niet beschadigd raken. 2.6 Veiligheid De componenten van het EMS moeten zodanig worden ontworpen, gebouwd en in de tractieeenheid geïnstalleerd dat het systeem veilig werkt bij normaal gebruik en onder normale omstandigheden. In het bijzonder moet worden toegezien op de beveiliging: - van personen tegen elektrische schokken, conform EN 50153; - van personen tegen effecten van te hoge temperaturen, conform EN ISO 13732-1; - tegen brandverspreiding conform CEN/TS 45545-2 en CLC/TS 45545-5. 2.7 Markering en beschikbaarheid van essentiële gegevens 2.7.1 Markering Op elk toestel van het EMS moet aan de binnenkant of de buitenkant permanent en duidelijk de volgende informatie aangebracht worden. Als het toestel aan de binnenkant gemarkeerd is, moet dit zichtbaar zijn op de buitenkant. Verplichte markeringen op elk toestel: - de naam of het handelsmerk van de fabrikant; - de aanduiding van het toesteltype; - het serienummer en het productiejaar. De markering kan verder nog bijkomende informatie bevatten. 2.7.2 Beschikbaarheid van essentiële gegevens. De volgende informatie moet in elektronisch formaat worden opgeslagen en beschikbaar zijn op één toestel van het EMS: - identificatiegegevens van alle toestellen in het EMS en de configuratie van het systeem; - alle informatie die noodzakelijk is voor het specificeren van de kenmerken en het controleren van het gedrag van elk toestel van het EMS. Als er wijzigingen worden aangebracht in de configuratie, moet dit worden geregistreerd in het EMS en de toestelmarkering, en moet de opgeslagen informatie worden geüpdatet.


4/15

NV N V 2.8 Gegevensbeveiliging 2.8.1 Interfaces Als er interfaces worden gebruikt, mogen die de prestaties van het EMS niet negatief beïnvloeden. De normale werking van het EMS moet worden beveiligd tegen onbedoelde invloeden of ongewenste wijzigingen die worden veroorzaakt door het gebruik van een interface. Het EMS moet door bevoegde personen op de trein lokaal bevraagd kunnen worden met gepaste apparatuur (bijv. laptop, display) die dan dienst doet als een interface voor audits, recuperatie van gegevens, onderhoud, enz. Op één of meerdere toestellen in het EMS kan een service interface worden voorzien. De bevraging mag enkel mogelijk zijn na autorisatie (bijv. via paswoorden, cryptografie, enz. die zorgen voor een toegangsbeveiliging) om toegang en wijzigingen door onbevoegden te voorkomen. 2.8.2 Toegangsbeveiliging Alle aanvragen voor toegang tot gegevens, software of systeemparameters die relevant zijn voor het genereren en opslaan van CEBD moeten een autorisatieprocedure doorlopen alvorens de toegang kan worden toegestaan. Voor toegang tot andere gegevens, software of systeemparameters kunnen verschillende toegangsrechten gelden, zolang dit geen invloed heeft op het genereren en opslaan van CEBD. Alle aanvragen en alle wijzigingen moeten worden geregistreerd. 2.8.3 Gegevensexport Het EMS kan ook andere gegevens/gegevenssets, die verband houden met andere aspecten van het EMS (bijv. energiebeheer) produceren en behandelen. De behandeling van deze gegevens krijgt een lagere prioriteit in het EMS en mag de CEBD niet beïnvloeden. De doorstroming en verwerking van gegevens die verband houden met de CEBD, moet voorrang krijgen. 2.8.4 Beveiliging van de gegevensstromen De beveiliging van de gegevensstromen moet met de volgende vereisten rekening houden. - Bij analoge specifieke verbindingen worden de authenticiteit en integriteit gewaarborgd door de mechanische bescherming van de klemmenblokken of connectoren van de fysieke verbinding (bijv. zegel). - Bij digitale specifieke verbindingen wordt het verlies van integriteit onmiddellijk vastgesteld. De authenticiteit wordt gewaarborgd door de mechanische bescherming van de klemmenblokken of connectoren van de fysieke verbinding (bijv. zegel). - Bij digitale gedeelde verbindingen wordt het verlies van integriteit onmiddellijk vastgesteld. De authenticatie van de zender en de ontvanger wordt gewaarborgd. De verzegeling mag enkel worden verbroken wanneer de ERESS-operatoren daarvan schriftelijk in kennis werd gesteld via een e-mail aan [email protected]. 2.8.5 Software De software moet worden ontworpen, getest en gedocumenteerd conform EN 50155. De fabrikant moet de in de software geïmplementeerde functies eenduidig identificeren en hun werking adequaat beschrijven. De identificatie van de software moet onmiddellijk beschikbaar zijn. De fabrikant moet ervoor zorgen dat de versie van de software die wordt gebruikt voor het genereren en opslaan van de CEBD in elk toestel van een bepaald apparaattype identiek is aan de versie die vermeld staat bij de typegoedkeuring.


5/15

NV N V De software moet beschermd zijn tegen elke mogelijke toevallige of opzettelijke wijziging. Er moet een bewijs van elke interventie beschikbaar zijn. De CEBD en alle gegevens die deze kunnen beïnvloeden, moeten worden beveiligd tegen elke mogelijke toevallige of opzettelijke wijziging of corruptie. Mocht een dergelijk geval zich toch voordoen, dan moet een bewijs daarvan onmiddellijk beschikbaar zijn. Het beveiligingssysteem van het EMS, dat de software en de systeemparameters beschermt en de voorgaande vereiste waarborgt, inclusief alle mogelijke hardware- en softwareapplicaties, moet passend worden gedocumenteerd.

3 Energiemeetfunctie (EMF) 3.1 Basisparameters De EMF meet de energie die wordt geleverd door alle elektrische tractiesystemen waarvoor de tractie-eenheid ontworpen is. De EMF dient op een zodanige manier te worden aangesloten dat alle aan de trein geleverde energie (tractie en ondersteunend) en de geregenereerde energie, wordt geregistreerd; voor een wisselstroom-energiemeetsysteem moet ook de reactieve energie worden geregistreerd. De EMF moet zo nauwkeurig zijn dat de totale fout kleiner is dan 1,5% voor wisselstroom (AC) voor actieve energie, en 2,0% voor gelijkstroom (DC) en dit bepaald conform paragraaf 3.2. De elementen die gebruikt worden voor de implementering van de EMF worden onderworpen aan een wettelijke metrologische keuring, die wordt uitgevoerd in overeenstemming met de volgende principes: - De nauwkeurigheid van alle elementen wordt getest in referentieomstandigheden conform paragraaf 3.2, om na te gaan of ze binnen de vastgelegde maximum foutenmarge vallen. - Elk element dat voldoet, wordt gemarkeerd om aan te duiden dat het werd gecontroleerd en binnen de vastgestelde foutenmarge valt. - De configuratie van elk element moet worden gedocumenteerd als onderdeel van de metrologische controle. 3.2 Nauwkeurigheden 3.2.1 Nauwkeurigheid voor actieve energie De nauwkeurigheid van de EMF wordt bepaald conform de volgende formule: 2 2 2  EMF   VMF   CMF   ECF

waarbij: - εEMF = totaal foutpercentage van de EMF; - εVMF = max. foutpercentage van Spanningmeetfunctie (Voltage Measurement Function, VMF); - εCMF = max. foutpercentage van Stroommeetfunctie (Current Measurement Function, CMF); - εECF = max. foutpercentage van Energieberekeningsfunctie (Energy Calculation Function, ECF). De bovenstaande maximum foutpercentages van de individuele functies gelden voor de volgende referentieomstandigheden: - elke spanning tussen Umin1 en Umax2, waarbij Umin1 en Umax2 zijn zoals bepaald in EN 50163:2004 paragraaf 4.1, Tabel 1; - elke stroom tussen 10% en 120% van de nominale primaire stroom van de EMF; - frequentie ±0,3% ten opzichte van de frequenties van de toegestane voedingsystemen; - arbeidsfactor tussen 0,85 en 1;


6/15

NV N V -

omgevingstemperatuur van 23°C ± 2°C.

3.2.2 Nominale stroom De nominale primaire stroom (In,EMF) moet tussen 80% en 120% van de nominale stroom voor de tractie-eenheid liggen. Deze nominale stroom voor het tractie-eenheid wordt gedefinieerd als de maximumstroom die de tractie-eenheid mag afnemen van de rijdraad in normale omstandigheden en met een spanning tussen Umin1 en Umax2. Als een EMF bestemd is om in meer dan één tractietoevoersysteem te worden gebruikt, kan de nominale primaire stroom meer dan één waarde hebben. Het is toegestaan om dezelfde EMF te testen voor verschillende nominale primaire stroomwaarden (In,EMF), om het aantal verschillende EMF-types te beperken. 3.2.3 Nauwkeurigheidsklasse voor Spanningmeetfunctie (VMF) De VMF krijgt een nauwkeurigheidsklasse toegewezen uit de volgende tabel: Nauwkeurigheidsklasse

± Maximum foutpercentage (ratio) spanning (εVMF) bij spanning gedefinieerd in EN 50163

± Maximum faseverschuiving bij spanning gedefinieerd in EN 50163 AC-sensor (minuten) bij nominale frequentie

Umin2 ≤ U < Umin1

Umin1 ≤ U ≤ Umax2

Umin2 ≤ U < Umin1


0,2 R

0,4

0,2

15

10

0,5 R

1,0

0,5

30

20

0,75 R

1,5

0,75

45

30

1,0 R

2,0

1,0

60

40

Voor tractie-eenheden met meervoudige spanningtoevoer kan één enkele spanningsensor worden gebruikt als die voor elke nominale spanning de vereiste nauwkeurigheid haalt. 3.2.4 Nauwkeurigheidsklasse voor Stroommeetfunctie (CMF) De CMF krijgt een nauwkeurigheidsklasse toegewezen uit de volgende tabel: Nauwkeurigheidsklasse

± Maximum foutpercentage (ratio) stroom (εCMF) bij het percentage nominale stroom hieronder

± Maximum faseverschuiving bij percentage nominale stroom hieronder, AC-sensoren AC-sensor, (minuten) bij nominale frequentie

1 % In ≤ I < 5 % In

5 % In ≤ I < 10 % In

10 % In ≤ I ≤ 120 % In

1 % In ≤ I < 5 % In

5 % In ≤ I < 10 % In

10 % In ≤ I ≤ 120 % In

0,2 R

1,0

0,4

0,2

20

15

10

0,5 R

2,5

1,0

0,5

60

45

30

0,75 R

3,8

1,5

0,75

90

68

45

1,0 R 5,0 2,0 1,0 120 90 60 Het maximum foutpercentage voor DC-sensoren mag worden verdubbeld voor het bereik van 1 % In ≤ I < 5 % In.


7/15

NV N V Voor tractie-eenheden met meervoudige spanningtoevoer kan één enkele stroomsensor worden gebruikt als die voor elke nominale stroom de vereiste nauwkeurigheid haalt. 3.2.5 Nauwkeurigheidsklasse voor Energieberekeningsfunctie (ECF) De ECF krijgt een nauwkeurigheidsklasse voor actieve energie toegewezen uit de volgende tabel: ± Maximum foutpercentage (ratio) energie (εECF)

Nauwkeurigheidsklasse Zone 1

Zone 2

Zone 3

Zone 4

In = 0 A

0,2 R

0,2

0,4

0,5 R

0,5

1,0

0,75

1,5

1,0 R

1,0

2,0

Toegelaten maar niet verplicht dat ECF energie telt, maximaal foutpercentage niet gedefinieerd

ECF telt geen energie

0,75 R

ECF telt energie, maximum foutpercentage niet gedefinieerd

Zones 1, 2, 3 en 4 voor primaire stroom en primaire spanning (zoals gedefinieerd in EN 50163) zoals getoond in de onderstaande figuur:

Voor de meting van reactieve energie bedragen de maximum foutpercentages degene in de tabel voor actieve energie.

het dubbel van

3.2.6 Temperatuurcoëfficiënt De nauwkeurigheden zijn gedefinieerd bij een omgevingstemperatuur van 23°C. Extra foutpercentages zijn toegelaten buiten het bereik van 21 tot 25°C. De temperatuurcoëfficiënt bepaalt het extra toegelaten foutpercentage ten gevolge van de variatie van deze mate van beïnvloeding. Er worden twee werkbereiken gedefinieerd: - hoofdbereik: van -10°C tot 50°C (of + 60°C voor binnen) - vergroot bereik: van -40°C tot -10°C (en van 60°C tot 75°C voor binnen)


8/15

NV N V De temperatuurcoëfficiënt moet overeenstemmen met volgende tabel: Functie Bereik Temperatuurcoëfficiënt [%/K]

Spanningmeting

Stroommeting

Hoofdbereik

Vergroot bereik


0,01

0,02

10 % In ≤ I ≤ 120 % In

0,01

0,02

5 % In ≤ I < 10 % In

0,02

0,04

1 % In ≤ I < 5 % In

0,1

0,2

Zone 1

0,01

0,02

Zone 2

0,02

0,04

Energieberekening

3.2.7 Herverificatie De fabrikant geeft de koper aanbevelingen met betrekking tot mogelijke herverificaties (testen en toezicht) die noodzakelijk zijn om ervoor te zorgen dat de metrologische prestaties van de functies in de EMF binnen de vooropgestelde nauwkeurigheden blijven tijdens de volledige beoogde ontwerplevensduur van het toestel waarin deze functies zijn geïntegreerd. Bij deze aanbevelingen moet ondersteunend bewijsmateriaal (bijv. technische verantwoordingen) worden gevoegd dat uitlegt hoe constante metrologische prestaties kunnen worden gewaarborgd tijdens de volledige ontwerplevensduur. Dit bewijsmateriaal moet ook aangeven welke aspecten van de toestellen (die de EMF vormen) relevant zijn om deze constante metrologische prestaties te waarborgen. De fabrikant moet duidelijk aangeven welke aspecten een geplande interventie (bijv. herverificatietest en -toezicht) vereisen, en welke niet. 3.3 Andere vereisten 3.3.1 Overstroom voor de Stroommeetfunctie (CMF) De thermische grenswaarde van de continustroom bedraagt ten minste 1,2 keer de nominale primaire stroom tenzij anders overeengekomen tussen de gebruiker en de fabrikant. De stroomsensor moet bestand zijn tegen deze stroom. De kortstondig toelaatbare stroom is gelijk aan de maximum foutstroom voor het tractiesysteem waarin de sensor gebruikt zal worden zoals gespecificeerd in EN 50388:2005, Tabel 7. De duur van de kortstondig toelaatbare stroom bedraagt 0,3 seconden voor wisselstroom en 0,1 seconden voor gelijkstroom. De stroomsensor moet bestand zijn tegen deze stroom. De toelaatbare dynamische stroom bedraagt ten minste 2,5 keer de kortstondig toelaatbare thermische stroom voor AC-systemen en 1,0 keer de kortstondig toelaatbare thermische stroom voor DC-systemen, tenzij specifiek anders overeengekomen tussen de koper en de fabrikant. De stroomsensor moet bestand zijn tegen deze stroom. 3.3.2 Vertragingstijd Sensoren voor DC-metingen mogen een maximale vertragingstijd van 10 ms hebben. 3.3.3 k-factor Als de ECF een vermenigvuldiging met een k-factor uitvoert, dan moet de k-factor worden opgeslagen in een niet-vluchtig ECF-register, en moet hij onder toegangscontrole bereikbaar zijn. Elke wijziging van de gebruikte k-factor moet worden geregistreerd in de ECF en meegedeeld aan de DHS. De DHS moet primaire waarden produceren. Voor complexe EMF-configuratie mogen enkel primaire waarden overgemaakt worden aan de DHS.


9/15

NV N V 3.3.4 ECF-registers en vlaggen De ECF moet beschikken over registers voor het opslaan van energiegegevens en vlaggen. De indexwaarde van de registers mag maximaal een keer per 60 bedrijfsdagen worden overschreden. Er mogen andere gegevens worden opgeslagen zolang dit de verwerking van energiegegevens of verplichte vlaggen niet belemmert. De ECF moet, waar van toepassing, de volgende soorten vlaggen kunnen produceren en overmaken aan de DHS: ECF-bedrijfsstatus, gegevenskwaliteit, configuratiewijziging, ECFindexwaardeoverschrijding, ECF-identificatienummer en tractiesysteemwijziging. 3.3.5 Gegevensoverdracht van de ECF naar de DHS Tijdsreferentieperiodes (TRP) zijn opeenvolgende periodes van 5 minuten die beginnen bij tijdcode 00:00:00 (uu:mm:ss) en die synchroon lopen met de UTC-kloktijd. Op het einde van elke TRP worden de energiegegevens en vlaggen overgemaakt aan de compatibele DHS. Energiegegevens kunnen sneller worden overgedragen (bijv. tijdsperiodes van 1 minuut), op voorwaarde dat de energiegegevens voor elke overeenkomstige TRP van 5 minuten kunnen worden afgeleid door de DHS. Andere gegevens zoals het spanning- en stroomniveau kunnen optioneel worden overgemaakt, zolang de overdracht van deze optionele waarden de overdracht van de verplichte waarden niet belemmert.

4

Gegevensverwerkingsysteem (DHS)

4.1 Essentiële vereisten De DHS moet de gemeten energiegegevens zonder enige corruptie kunnen compileren met andere gegevens. De DHS mag geïntegreerd zijn in andere apparatuur aan boord van de tractie-eenheid. De DHS moet een opslagmedium hebben met een geheugencapaciteit die groot genoeg is om gegevens van ten minste 60 dagen ononderbroken werk te bewaren (ongeacht de gebruikte referentieperiode) met informatie over de verbruikte/geregenereerde actieve en reactieve (indien van toepassing) energie, samen met gegevens over de tijdreferentieperiode (TRP) en locatie. De DHS moet door bevoegde personen op de trein lokaal bevraagd kunnen worden met gepaste apparatuur (bijv. laptop). Dit biedt een mogelijkheid voor audits en vormt een alternatieve methode voor het ophalen van gegevens. De Compiled Energy Billing Data (CEBD) wordt chronologisch opgeslagen en overgemaakt op basis van de eindtijden van elke TRP en bevat: - een uniek unitnummer dat het Europees voertuignummer bevat; - de eindtijd van elke afgelopen energiemeetperiode; - de locatiegegevens uitgedrukt in geografische breedte en lengte op het einde van de TRP; - de verbruikte/geregenereerde actieve en reactieve (indien van toepassing) energie voor elke tijdsperiode; - kwaliteitsvlaggen voor energiemetingen en voor locatiegegevens. Gegevens van de DHS kunnen voor andere doeleinden worden gebruikt (bijv. feedback aan de bestuurder), op voorwaarde dat kan worden aangetoond dat de integriteit van de gegevens hierdoor niet in gevaar gebracht wordt.


10/15

NV N V 4.2 Verwerking van invoergegevens 4.2.1 Klok Het gegevensverwerkingsysteem (DHS) moet uitgerust zijn met een interne klok die gesynchroniseerd wordt met een externe tijdsbron (UTC+0). De DHS-tijdcode mag niet meer dan 2 seconden verschillen van de tijdsreferentie van de externe tijdsbron. Als de klok een eigen batterij heeft, moet deze preventief worden vervangen na maximum 2/3 van de verwachte levensduur ervan. 4.2.2 Energiegegevens De DHS ontvangt van de EMF energiegegevens noodzakelijk voor het aanmaken van CEBD. Een indexwaarde die in een register wordt bewaard, wordt terug nul nadat de maximumwaarde toegelaten door het register bereikt is. De DHS moet deze overschrijding van de indexwaarde in de ECF kunnen detecteren aan de hand van de energiegegevens die het ontvangt van het ECF. Als dit gebeurt, moet de DHS nog steeds in staat zijn om de vereiste energiedeltawaarden (tijdens elke TRP) en energie-indexwaarden (op het einde van elke TRP) te berekenen. De granulariteit moet 0,1 kWh bedragen. Voor energiegegevens die door de DHS worden gegenereerd, gelden dezelfde nauwkeurigheidsvereisten als voor de energiegegevens waarvan ze afkomstig zijn. De DHS moet één van de volgende kwaliteitsvlaggen aan de energiegegevens koppelen: - Gemeten (ebIX-code: 127): gebaseerd op metingen en berekeningen in de EMF; - Onzeker (ebIX-code: 61): geeft aan dat de energiegegevens afkomstig van de EMF verkeerd kunnen zijn (bijv. gedeeltelijk ontbrekende energiegegevens, aanwijzingen van EMF-fouten, vlag "Onzeker" op energiegegevens of tijdsgegevens); - Onbestaand (ebIX-code: 46): geen energiegegevens beschikbaar voor de DHS. 4.2.3 Locatiegegevens De DHS moet voorzien zijn van een externe locatiegegevensbron, bijv. GPS. De locatiegegevens moeten gebaseerd zijn op het wereldgeodesiesysteem, revisie WGS 84. De in de DHS gebruikte locatiegegevens worden uitgedrukt als geografische lengte en breedte. Het voorkeurformaat voor CEBD is graden met 5 decimalen. In open lucht moeten de locatiegegevens tot op minstens 250 meter nauwkeurig zijn. De DHS moet één van de volgende kwaliteitsvlaggen aan de locatiegegevens koppelen: - Gemeten (ebIX-code: 127): locatiegegevens gebaseerd op coördinaten van een bron die zich niet op de tractie-eenheid bevindt en die lengte- en breedtecoördinaten geeft die niet ouder zijn dan 15 seconden; - Geraamd (ebIX-code: 56): locatiegegevens gebaseerd op coördinaten berekend door een systeem aan boord (bijv. hodometer of gyroscoop), en deze coördinaten zijn niet ouder dan 15 seconden; - Onzeker (ebIX-code: 61): locatiegegevens ouder dan 15 seconden: - Onbestaand: (ebIX-code: 46). 4.2.4 Andere invoergegevens Als er andere waarden beschikbaar zijn in de EMF, kunnen die ook worden doorgestuurd, geregistreerd en overgebracht naar het grondsysteem. De verwerking of communicatie van deze gegevens of activiteit mag de doorstroming en verwerking van gegevens voor CEBD niet belemmeren.


11/15

NV N V 4.3 Gegevensopslag en -beheer 4.3.1 Compiled Energy Billing Data (CEBD) De DHS produceert op het einde van elke TRP een set Compiled Energy Billing Data (CEBD) bestaande uit de volgende gegevens: - tijdsgegevens; - energiedeltawaarden; - locatiegegevens; - ID afnamepunt; - kwaliteitsvlaggen; - energie-indexaarden (optioneel); - vlag tractietype (optioneel). 4.3.2 Gegevensopslag De DHS bewaart de gegevens gedurende de onderstaande minimumperiode. - software- en systeemparameters: tot ze door een bevoegde gebruiker worden vervangen; - CEBD: 60 dagen; - logbestanden van de gegenereerde CEBD: 60 dagen; - andere gegevens: geen minimumvereiste. Alle gegevens die ouder zijn dan de minimaal vereiste opslagperiode kunnen worden gewist of overschreven. De DHS moet een voldoende grote capaciteit hebben om te garanderen dat alle noodzakelijke gegevens zonder enig probleem kunnen worden opgeslagen. De capaciteit moet 25% hoger liggen dan het geraamde maximale geheugengebruik. Er mag een afzonderlijk deel van het geheugen worden gebruikt voor opslag van energiegegevens met een kortere tijdsreferentieperiode.

4.4 Overdracht van CEBD van de DHS naar de DCS 4.4.1 Algemene vereisten De primaire gegevensstroom van het gegevensverwerkingsysteem aan boord (DHS) naar de gegevensverzamelingservice op de grond (Data Collecting Service of DCS) wordt gevormd door de overdracht van CEBD. De overdracht van andere types gegevens is toegelaten, maar mag de overdracht van de CEBD niet belemmeren. De DHS moet beschikken over een procedure voor overdracht van CEBD van de DHS naar de DCS. De procedure moet alle CEBD omvatten die niet eerder naar de DCS werden overgebracht. De procedure moet minstens eenmaal per 24 uur automatisch worden uitgevoerd wanneer de EMS volledig operationeel is. De DHS moet de procedure ook kunnen uitvoeren op vraag van de DCS of elke bron aan boord die daartoe in staat is, wanneer de EMS volledig operationeel is. De CEBD moeten zodanig worden gecomprimeerd dat ze veilig kunnen worden overgebracht. Alle informatie die de DCS op de grond nodig heeft om de CEBD zonder beschadiging van de gegevens uit te pakken en om een authentieke kopie ervan op te slaan, wordt geleverd door de leverancier van de DHS. De leverancier van de DHS moet ook alle nodige informatie leveren om de DCS in staat te stellen CEBD op te vragen van de DHS aan boord, wanneer de DHS merkt dat er ontbrekende of onzekere CEBD zijn. 4.4.2 ID afnamepunt De unieke ID zal gebaseerd zijn op de Europese voertuigidentificatie (12 cijfers). Er wordt een extra cijfer gereserveerd voor wanneer er twee DHS aan boord van hetzelfde voertuig zijn. Zie pagina 147-193 van de TSI met betrekking tot het subsysteem voor Exploitatie en Verkeersleiding getoond in de lijst in punt 1 van Bijlage II bij Richtlijn 2001/16/EC. Internetlink: http://ec.europa.eu/transport/rail/interoperability/doc/ope-tsi-EN-annex.pdf.


12/15

NV N V 4.4.3 Gegevensverzameling op de grond De vereisten op het vlak van gegevensbeveiliging (zie 2.8), zijn eveneens van toepassing op alle servers van het grondsysteem, zowel voor tussenliggende grondservers als voor de echte DCS op de grond. De CEBD moeten worden verstuurd naar een DCS die in staat is om de gegevens conform de UIC-fiche 930 (validatieregels en UTILTS-gegevensformaat) door te sturen naar een gegevensverdeler (Data Distributor). De gegevensverdeler zal deze gegevens dan conform de UICfiche 930 (validatieregels en UTILTS-gegevensformaat) splitsen en bezorgen aan een afwikkelingssysteem (Settlement System). Het is ook toegelaten om de CEBD te versturen naar een DCS van de spoorwegonderneming. De gegevens kunnen dan van deze DCS worden overgebracht via het in de UIC-fiche 930 bepaalde UTILTS-formaat. Infrabel zorgt voor de validatie, splitsing en verdeling conform de UIC-fiche. Infrabel is lid van ERESS, het European Railway Energy Settlement System. De CEBD afkomstig van meters aan boord van tractie-eenheden op het net van Infrabel, worden bezorgd aan ERESS. Infrabel biedt de gegevensverzamelingservice aan als een integraal deel van de tractie-energie. Infrabel kan WebRTU van EnergyICT, REM van FAR-Systems en Demetra van Faiveley uitlezen. Er kunnen ook complexere protocollen worden ontwikkeld. Voor reeksen van minder dan 200 meters zal Infrabel aan de spoorwegonderneming ontwikkelingskosten aanrekenen. Het is ook toegelaten om de CEBD te versturen naar een grondserver van de spoorwegonderneming. Infrabel kan ook gegevens ontvangen via een CSV-importer van een dergelijke grondserver. De CEBD worden verstuurd voor de periode van een volledige dag (24 uur). Alle beschikbare gegevens zullen ten laatste de volgende werkdag worden verstuurd. Een audit door een derde partij moet aantonen dat al deze vereisten voor tussenliggende grondservers en voor de gegevensverzamelingservice volledig worden nageleefd. Alle ontvangen CEBD worden gevalideerd en gecorrigeerd door Infrabel alvorens ze worden afgewerkt en geboekt. Gegevens die niet beantwoorden aan de validatieregels of niet op tijd worden ontvangen, zullen niet in de boekingen worden opgenomen.

5 Conformiteitsbeoordeling 5.1 Ontwerpcontrole en typetest op toestelniveau Alle apparatuur die wordt gebruikt om een deel van de functies van het EMS uit te oefenen, wordt beoordeeld op haar conformiteit. Deze conformiteitsbeoordeling bestaat uit een ontwerpcontrole en typetest op een eerste toestel uit dezelfde reeks. 5.2 Ontwerpcontrole en typetest EMS-integratie De integratie-ontwerpcontrole gaat na of alle toestellen van een specifiek type die gebruikt worden in een EMS correct samengebracht kunnen worden in overeenstemming met een EMS-ontwerp, en of ze na deze integratie de vereiste functies kunnen uitoefenen. De integratietypetest gaat na of alle toestellen van een specifiek type die gebruikt worden in het EMS na integratie werken zoals het hoort. Deze testen worden uitgevoerd door de integrator. Dit kan de spoorwegonderneming zijn bij aanbrenging op bestaande voertuigen, of het kan de treinbouwer zijn bij nieuw rollend materieel. 5.3 Ontwerpcontrole en typetest EMS-installatie De installatie-ontwerpcontrole gaat na of het geïntegreerde EMS van een specifiek toesteltype compatibel is met de betrokken tractie-eenheidfamilie en of het ook na installatie aan boord nog correct functioneert.


13/15

NV N V De installatietypetest gaat na of het geïntegreerde EMS van een specifiek toesteltype, na installatie in een representatief voertuig van een bepaalde tractie-eenheidfamilie, werkt zoals het hoort. De installateur moet de onderhoudsdocumentatie meeleveren. Deze documentatie moet alle onderhoudsprocedures beschrijven en moet ook aangeven welke wijzigingen er aan de apparatuur mogen worden aangebracht zonder dat de bovengenoemde vereisten negatief worden beïnvloed. 5.4 Conformiteitscertificaat Wanneer de beoordelaar het bewijs heeft dat alle bovenstaande conformiteitsbeoordelingen voldoende zijn, zal hij een certificaat afleveren. Dit bewijst dat een EMS van een specifiek EMStoesteltype geïnstalleerd mag worden in een tractie-eenheid van een bepaalde tractieeenheidfamilie. De beoordelaar levert eveneens een testdocument af dat moet worden gebruikt bij routinetesten van de EMS-installatie. 5.5 Routinetest op toestelniveau Elk individueel toestel moet slagen voor de volgende routinetesten: - Visuele inspectie: conform EN 50155, paragraaf 12.2.1; - Controle van markeringen: zie 2.7.1; - Vermogenfrequentietest: elk toestel met isolatie dat onder spanning van het tractiesysteem kan komen te staan, moet een vermogenfrequentietest ondergaan conform de testmethode en opstellingen van EN 60044 en met een testspanning conform EN 50124-1; - Deelontladingtest (enkel van toepassing op toestellen met galvanische isolatie waarbij deelontlaadstroom gemeten kan worden): volgens de testmethode en -opstellingen van EN 60044 met een testspanning Umax3 conform EN 50163 en de grenswaarden voor deelontlading conform EN 60044; - Isolatietesten voor laagspanningscircuits: isolatiemeting en -testen conform EN 50155, paragraaf 12.2.9; - Nauwkeurigheidstesten voor VMF: in referentieomstandigheden moet de gemeten foutmarge voor Umin1, Un en Umax2 binnen de grenswaarden van de betrokken nauwkeurigheidsklasse liggen; - Nauwkeurigheidstesten voor CMF: in referentieomstandigheden moet de gemeten foutmarge bij 10%, 100% en 120% van de nominale primaire stroom In binnen de grenswaarden van de betrokken nauwkeurigheidsklasse liggen; - Nauwkeurigheidstesten voor ECF: in referentieomstandigheden moet de gemeten foutmarge voor de volgende testpunten: (U n, In), (Umin1, 10% In), (Umin1, 120% In), (Umin1, 10% In), (Umin1, 120% In) binnen de grenswaarden van de betrokken nauwkeurigheidsklasse liggen; - Functietesten voor DHS: alle testen die noodzakelijk zijn om na te gaan of het toestel correct functioneert en geen defecten vertoont. 5.6 Routinetest EMS-installatie De installatieroutinetest gaat na of de functionaliteit van het geteste type EMS gewaarborgd is voor elke installatie op tractie-eenheden van dezelfde familie. Deze routinetesten bestaan uit: - Visuele inspectie: controleer of het EMS-toesteltype en de tractie-eenheid overeenstemmen met het betrokken conformiteitscertificaat; controleer of het EMS-toesteltype werd geïnstalleerd conform de ontwerpen installatieprocedures; controleer of de verslagen van de routinetests op toestelniveau beschikbaar zijn; - ID afnamepunt: controleer of de ID van het afnamepunt consistent is met het Europees voertuignummer van het voertuig waarin het EMS geïnstalleerd is; - Inschakelen: schakel de stroomtoevoer naar het EMS in en controleer of het EMS de bedrijfsstatus bereikt; - Uitschakelen: schakel de stroomtoevoer naar het EMS opzettelijk uit en controleer of het EMS correct wordt uitgeschakeld; - Wijziging tractiesysteem: breng de inputsignalen aan in het EMS, controleer of de wijziging in het tractiesysteem correct wordt gedetecteerd; - Isolatie: controleer of de isolatiebeperkingen en -vereisten die werden geïdentificeerd bij de installatie-ontwerpcontrole, gerespecteerd worden;


14/15

NV N V -

-

Beveiliging tegen ongeoorloofde toegang: controleer of de maatregelen voor beveiliging tegen ongeoorloofde toegang die werden geïdentificeerd bij de installatie-ontwerpcontrole, geïmplementeerd werden en correct functioneren: Indicator: controleer of de vereiste indicatoren correct werken; Veiligheidsvereisten: controleer of alle maatregelen met betrekking tot de algemene veiligheid die werden geïdentificeerd bij de installatie-ontwerpcontrole, correct geïmplementeerd werden; EMS-gegevensstroomtest: stuur signalen naar elk van de EMS-inputs en controleer of alle toestellen werken en er CEBD wordt opgeslagen in de DHS; controleer of deze CEDB beschikbaar is via de lokale servicepoort; voer een gegevensexport van de DHS naar een DCS uit en controleer of de overdracht geslaagd is; controleer of de DHS bereikbaar is vanaf de DCS.

Tijdens deze evaluatie moet het testdocument van de routinetest voor de EMS-installatie worden ingevuld. 5.7 Indienststelling Om gegevens te kunnen ontvangen van een EMS aan boord van een voertuig, moet de volgende informatie worden bezorgd aan [email protected]. Voor elke nieuwe familie tractie-eenheden: - Naam: bijv. locomotieftype 18 of motorstel 80; - Maximumvermogen (in kW); - Maximumsnelheid (in km/u); - Mogelijke combinaties: geef de namen van andere tractie-eenheidfamilies die deel kunnen uitmaken van dezelfde trein, bijv. locomotieftypes 13 en 27 voor locomotieftype 18. Er moet ook een kopie van het conformiteitscertificaat met een unieke identificatie en van de testverslagen van alle ontwerpcontroles en typetesten worden overgemaakt aan Infrabel. Voor elke nieuwe tractie-eenheid: - Europees voertuignummer voor elk voertuig; - Verkorte naam die voordien gebruikt werd (zoals aangebracht op de trein zelf); - Naam van de tractie-eenheidfamilie. Voor elk nieuw EMS: - Bewaarder van de tractie-eenheid: naam van de spoorwegonderneming die verantwoordelijk is voor deze tractie-eenheid; - Europees voertuignummer van het voertuig waarin de EMS geïnstalleerd is; - ID afnamepunt van de EMS; - Een referentie naar het overeenkomstige conformiteitscertificaat; - Het ingevulde document voor de routinetest van de EMS-installatie. 5.8 Herverificatie Om te garanderen dat een geïnstalleerd EMS in dienst kan blijven, moet het op geregelde tijdstippen een herverificatie ondergaan conform de volgende procedure. Deze periodieke herverificatieprocedure omvat: - de maximale periodiciteit (voordat de periodieke herverificatie moet worden uitgevoerd); - visuele inspectie van de documentatie om te garanderen dat onderdelen van de EMF waarvoor de conformiteitsbeoordeling slechts beperkt in de tijd geldig is, nog steeds geldig zijn; - controles op onderdelen van de EMF die periodiek getest moeten worden, om hun metrologische eigenschappen te bevestigen (conform de vereisten die werden overeengekomen met de betrokken autoriteit, rekening houdend met de informatie van 3.2.7); - controles om na te gaan of het EMS-toesteltype dat werd geïnstalleerd op de tractie-eenheid overeenstemt met het toesteltype beschreven in het conformiteitscertificaat; - als er met een fysieke beveiliging (bijv. verzegeling) wordt gewerkt, een controle om na te gaan of deze beveiliging nog correct geïnstalleerd is.


15/15

1 Doel en inleiding Energiemeetsysteem (EMS)... 2

Recommend Documents