4. A GSM-R szerepe a vontatási villamosenergia-ellátásban. Alcatel Kezelõi Felület. Korszerû hangos utastájékoztató rendszerek

Ungarische Bahntechnik Zeitschrift Signalwesen • Telekommunikation • Elektrifizierung Hungarian Rail Technology Journal Signalling • Telekommunication • Electrification

A GSM-R szerepe a vontatási villamosenergia-ellátásban

2006/4

Alcatel Kezelõi Felület

Korszerû hangos utastájékoztató rendszerek

VEZETÉKEK VILÁGA Magyar Vasúttechnikai Szemle Weboldal: www.mavintezet.hu/vezvil.html (a 2004/1. lapszámtól kezdve pdf-formátumban) Címlapkép: A behavazott Körmend állomás Megjelenés évente négyszer Kiadja: Magyar Közlekedési Kiadó Kft. Felelôs kiadó: Kiss Pál ügyvezetõ igazgató Lapigazgató: F. Takács István Szerkesztõbizottság: Dr. Tarnai Géza, BME Közlekedésautomatika Tanszék Dr Héray Tibor, Széchenyi István Egyetem Automatizálási Tanszék Dr. Parádi Ferenc, Tran-Sys Kft. Molnár Károly, PowerQuattro Teljesítményelektronikai Rt. Koós András, BKV Rt. Dr. Rácz Gábor, BME Közlekedésautomatika Tanszék Dr. Sághi Balázs, Next-Rail Kft. Dr. Erdõs Kornél, Aranyosi Zoltán, Siemens Rt . Machovitsch László, HTA Kft. Lõrincz Ágoston, MAUMIK Kft. Ruthner György, OVIT Rt. Marcsinák László, PROLAN-alfa Kft. Dr. Hrivnák István, Vossloh IT Feldmann Márton, GySEV Rt . Fõszerkesztõ: Sullay János Tel.: 511-3270 Felelõs szerkesztõ: Tóth Péter Tel.: 511-3808, Fax: 511-3014 Alapító fõszerkesztõ: Gál István Szerkesztõk: Kirilly Kálmán, Tanczer György, Géczi Tibor Tel.: 511-3390, 511-3901, 511-3853 Felvilágosítás, elôfizetés, hirdetésfeladás Magyarországon: Magyar Közlekedési Kiadó Kft. H–1134 Budapest, Klapka u. 6. Tel.: (1) 350-0763, 350-0764 fax: (1) 210-5862 e-mail: [email protected] Ára: 500 Ft Nyomás: Oláh Nyomdaipari Kft. Felelõs vezetõ: Oláh Miklós vezérigazgató Elôfizetési díj 1 évre: 2000 Ft Kéziratokat nem ôrzünk meg, és nem küldünk vissza. ISSN 1416-1656

XI. ÉVFOLYAM 4. SZÁM

2006. DECEMBER

Tartalom / Inhalt / Contents

2006/4

Kapitány Csaba, Prolan Zrt. Alcatel Kezelõi felület a VÜM tükrében Die Alcatel Bedienoberfläche am Beispiel des VÜM Projektes Alcatel Human Machine Interface in the background of VÜM Project

3

Balog Géza Az UTB típusú elektronikus útátjáró-fedezõ berendezés nagyvasúti környezetben történõ alkalmazásának kérdései Anwendungsmöglichkeiten der elektronischen Bahnübergangssicherungsanlage „UTB” bei den Staatsbahnen Possible future applications of the UTB type full-electronic level crossing equipment in a large railway environment

8

Török Béla AEG váltakozóáramú szünetmentes berendezések vasúti alkalmazásokra AEG unterbrechungsfreie Stromversorgungsanlagen für Bahnanwendungen AEG Uninterruptable Power Supplies in railway applications

12

Dr. Darabos Zoltán, Juhász Zsolt, Tóth Péter A forgalmi szolgálattevõ és a mozdonyszemélyzet közvetlen kommunikációjának megvalósítása rendkívüli helyzet kezelésére ETCS környezetben Realisierung der direkten Kommunikation zwischen dem Fahrdienstleiter und dem Lokführer auf der Strecke Budapest–Hegyeshalom Direct communication between loco driver and signalman on the Budapest–Hegyeshalom line – because of ETCS

18

Kishonti István, Kocsis Zsolt, Szesztay Pál Korszerû hangszórók alkalmazástechnikája a MÁV hangrendszerekben, létesítési tapasztalatok Erfahrungen mit modernen Lautsprecheranlagen bei MÁV Experiences on up-to-date loudspeakers at MÁV stations

21

Kövér Gábor, Rónai András A GSM-R szerepe a vontatási villamosenergia-ellátásban ??????????????????????? Function of the GSM-R in the supply of traction electric power

30

Gondi Béla A budapesti Kelet-Nyugati metróvonal áramellátási rendszerének rekonstrukciója Rekonstruktion des Stromversorgungssystems bei der Ost-West U-Bahnlinie Reconstruction of the power-supply system of the East–West metro line of Budapest FOLYÓIRATUNK SZERZÕI

34 39

Csak egy szóra…

Tátos Nándor, a MÁV ZRt. TEB Technológiai Központ vezetõje

Az elmúlt néhány évben a MÁV ZRt. szervezetében jelentõs átalakítást, korszerûsítést végeztek. Ez az átalakítás természetesen érintette a TEB szakszolgálat szervezetét is. A változtatás a szakszolgálat létszámának csökkentését eredményezte, részben outsourcing (tevékenység kihelyezés), részben a különbözõ keretek között megvalósult nyugállományba vonulások következtében. A tevékenység kihelyezés következtében a tevékenységet elnyerõ vállalkozók irányából kialakult egy munkaerõ elszívó hatás, melynek következtében olyan vezetõi szintû, nagy szakmai múlttal és tapasztalatokkal rendelkezõ szakemberek is kikerültek a MÁV létszámából, akiknek foglalkoztatását a MÁV a késõbbiekre is tervezte. Ez a tény a vállalkozók által nyújtott és a MÁV által kapott szolgáltatás színvonalának jobb minõsége szempontjából feltétlenül elõnyös, azonban a MÁV részérõl a szakemberek hiánya sokszor és egyre sûrûbben gondot okoz, pótlásukra nehezen, vagy egyáltalán nincs lehetõség, ez természetesen a TEB szakmai területére is igaz. Jelentõs erõfeszítések történtek, és elõrelépés is, különbözõ szintû és irányú vezetõképzõ tanfolyamok és továbbkép-

zések megszervezésében és lebonyolításában. Közismert azonban a tény, hogy a speciális vasúti szakmai ismeretek elsajátítása a vasút szinte minden szakterületén hosszabb-rövidebb, az illetõ szakmai területen eltöltött gyakorlat során szerezhetõ meg. Különösen érvényes ez a magasabb iskolai végzettséget igénylõ irányítói, vezetõi szintû munkakörökre. A megfelelõ szakmai háttérismeretek megszerzésének lehetõségét azonban továbbra is nekünk kell biztosítani, különös figyelmet fordítva egyben arra is, hogy a szakmánk iránt érdeklõdõ fiatalok, pályakezdõk érdeklõdését felkeltsük. Vonzóvá tegyük számukra a MÁV-ot mint munkahelyet, a jelenleg lévõ szakembereket pedig igyekezzünk megtartani. Tekintettel arra, hogy a vasút felelõsséggel tartozik az általa nyújtott szolgáltatások biztonságáért és minõségéért, rendkívüli a jelentõsége annak, hogy milyen felkészültségû szakemberekkel valósítja meg feladatait. Felelõsségünk pedig nemcsak a jelen vonatkozásában érvényes, de a megfelelõ szakmai utánpótlás biztosításában is.

Boldog karácsonyt és sikerekben gazdag új évet kívánunk 2

VEZETÉKEK VILÁGA 2006/4

Alcatel Kezelõi Felület a VÜM tükrében © Kapitány Csaba, Prolan Zrt. 1.1. BEVEZETÉS 1.1.1. Tender kiírás 2003-ban a MÁV tendert írt ki a Vecsés– Üllõ–Monor szakaszra telepítendõ elektronikus biztosítóberendezés szállítására. E tenderre az Alcatel Austria AG. az Elektra Classic berendezésének szállítását tervezte. Ez a berendezés azonban bizonyos elõirt funkciókat, valamint a kezelõi felületre vonatkozó követelményeket nem elégítette ki teljes mértékben. A tender követelmények kielégítésére a Prolan Zrt által készített ELPULT termék kezelõi felületének alkalmazása merült fel. A két cég szakemberei megvizsgálták a berendezések összekapcsolásának lehetõségét, és arra a következtetésre jutottak, hogy az ELPULT, néhány moduljának átalakításával alkalmassá tehetõ az Elektra Classic kezelésére. A továbbiakban a kezelõi felületre az AKF (Alcatel Kezelõi Felület) néven hivatkozunk. Idõközben újabb AKF alkalmazási projektek indultak. Komáromban egy szigetüzemben mûködõ AKF kerül hamarosan átadásra. A bobai és büki vonalra pedig már szintén folynak az alkalmazás felélesztésének munkálatai. 1.1.2. Koncepció kialakítása A kivitelezhetõség megítélésének érdekében a következõ dokumentumokat tanulmányoztuk át: – Biztosítóberendezés Vecsés és Üllõ mûszaki leírása; – Elektronikus biztosítóberendezések feltétfüzete 1.02.; – Tatai elektronikus biztosítóberendezés kezelõfelülete és szimbólum készlete; – Alcatel Elektra Classic rendszer leírása; – Alcatel Elektra Classic X25 interfész (ver 2.0) leírása; – A Prolan Zrt ELPULT berendezéscsaládjának specifikációi. A fenti dokumentumok alapján meghatároztuk az ELPULT-on elvégzendõ változtatásokat és bõvítéseket: – A képernyõn megjelenõ szimbólumok tekintetében visszatérés a „Tatai szimbólumkatalógus”-hoz, illetve az Elektra sajátosságainak figyelembevétele;

– X25 interfész kialakítása a biztosítóberendezés felé; – Különleges kezelések megvalósítása X25-ön SIL4 szinten; – Az AKF-ben nem használt többletszolgáltatások (pl. engedélykérés) eltávolítása a rendszerbõl; – A kezelõi grafikus interfész átalakítása az adott projekt követelményeinek megfelelõen (nagyítás, képváltás tiltása stb.). A szükséges változtatások elemzése után úgy döntöttünk, hogy az ELPULT három modulját teljesen újraírjuk, a többit pedig, mint jól bevált szoftvert a lehetõ legkevesebb változtatással átveszzük az AKF-be. Mivel a tatai szimbólum környezet 90%-ban megfelelt az ELPULT korábbi szimbólumainak, a szimbólumkatalógusunkat csak kis mértékben kellett átalakítani. A biztosítóberendezés interfész modulját, valamint a vasúti objektumok modellezését teljesen, a kezelések kiadását megvalósító modult részben újraírtuk. 1.1.3. Az együttmûködés alapjai A generikus AKF fejlesztési projekt 2004 januárjában indult, mint a Vecsés – Üllõ – Monor (VÜM) projekt része. A két projektet azért választottuk el egymástól, mert az AKF-et kezdettõl fogva egy generikus terméknek terveztük, amelynek elsõ alkalmazására a VÜM három állomásán került sor. Késõbbi alkalmazásokban, mint például a komáromi, a generikus AKF-et, mint készterméket használjuk fel, új paraméterezéssel. A VÜM projekt fõvállalkozója a HTA Kft. (Hungarian Transport Automation Ltd.) volt, akivel fõleg az állomás specifikus kérdéseket kellett egyeztetnünk. A generikus AKF projektnek viszont inkább az Alcatellel kellett többet együtt dolgoznia.

– A szükséges hardver eszközök szállítása; – Az adatbázis kidolgozása; – A képrendszer kidolgozása; – A Prolan Zrt telephelyén történõ rendszerintegrálás; – Az AKF Alcatel Austria AG telephelyén való tesztelése; – Az AKF MÁV helyszínén való tesztelése és üzembe helyezése; – A szoftver implementálási projekt vezetése. Az AKF rendszer funkcionális követelmény specifikációját a Prolan Zrt dolgozta ki a megadott input dokumentumok alapján. Ennek során többszöri konzultációra került sor az Alcatel Austria AG mérnökeivel. Az elkészült „Rendszer funkcionális követelmény” dokumentumot a MÁV és az értékelõk észrevételeinek figyelembevételével zártuk le. Az AKF kockázatelemzését a Prolan Zrt felkérésére a Budapesti Mûszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Közlekedésautomatikai Tanszéke végezte. Ennek keretében, az MSZ EN 50129 sz. szabványnak megfelelõen, a következõkre kerül sor: – az egyes funkciókkal kapcsolatban felmerülõ veszélyeztetési lehetõségek felismerésének dokumentálása; – a felismert veszélyeztetések lehetséges következményeinek és a következmények súlyosságának meghatározása, és ennek alapján; – az egyes funkciókhoz a megengedhetõ veszélyeztetési ráta (THR), illetve a biztonságintegritási szint (SIL) hozzárendelése.

Prolan Zrt feladatai a következõk voltak: – Rendszer funkcionális követelményeinek meghatározása; – Kockázatelemzés készítése; – Biztonsági követelmények kidolgozása; – Biztonsági menedzsment; – Biztonsági tanácsadó céggel való együttmûködés; – Biztonságigazolás, értékelõk felkérése (Assessor); – A szükséges szoftver modulok és teszttervek kifejlesztése;

Az AKF biztonsági követelményeinek kidolgozását a Prolan Zrt végezte a kockázatelemzés alapján. Ennek figyelembevételével dolgozta ki a biztonsági koncepciót. A projekt biztonságügyi vezetõje, a biztonsági menedzser a Prolan Zrt alkalmazottja volt, aki támogatást kapott az Alcateltõl egy nemzetközi hírû német biztonságügyi tanácsadó cég megbízásával, így az SQS is felügyelte a projektet. Az SQS segített a tervezés során a biztonságot érintõ döntések meghozatalában és biztonsági auditok vezetésével segített a hiányosságok feltárásában. A szerzõdéses elõírásnak megfelelõen az AKF berendezés biztonságát az MSZ EN 50129, MSZ EN 50128, MSZ EN 50126, MSZ EN 50159 sz. szabványoknak megfelelõen kellet igazolni. Hasonlóan a korábbi ELPULT projektekhez, az AKF értékelésére is két nagy szakmai tekintélyû független szervezetet kértünk fel. Így az AKF biztonsági ügyét a Budapesti Mûszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

XI. évfolyam, 4. szám

3

Közlekedésautomatikai Tanszéke, míg a szoftver fejlesztés MSZ EN 50128-as konformitását a BME Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszéke értékelte. A rendszerintegrálás támogatásához az Alcatel Austria AG egy komplett Elektra berendezést installált a Prolan Zrt tesztlaborjában. A kész AKF rendszereket a helyszínre való kiszállítás elõtt az Alcatel Austria AG telephelyén Bécsben közösen teszteltük. Az AKF MÁV helyszínén való tesztelésében és üzembe helyezésében a HTA volt a segítségünkre. A HTA mint a VÜM projekt fõvállalkozója kialakította az AKF berendezések csatlakoztatására szolgáló vezetékeket, biztosította az áramellátást. A HTA munkatársai helyszíni tesztek során segítettek feltárni az állomási paraméterezés hibáit, illetve az õ vizsgálataik alapján módosítottunk mind az Elektra, mind az AKF paraméterezésén a helyi igényeknek megfelelõen. A helyszíni tesztelésekre végül a MÁV vizsgálatok tették fel a koronát, hiszen akkor látták elõször a rendszert a leendõ kezelõk. Az Alcatel Austria AG és a Prolan Zrt eljárásaiban és projekt szervezeteiben lévõ különbségeket kompatibilitási jegyzõkönyvek és megfeleltetési táblázatok felvételével hidaltuk át. A fõbb biztonságügyi dokumentumokat és jelentéseket lefordítottuk angolra, hogy az Alcatel Austria AG és az SQS biztonságügyi szakértõi is bele tudjanak tekinteni. Mivel az Alcatel Austria AG a CMMI rendszert használja a projekt követésére, ehhez minden, a projekttel kapcsolatos információt rendelkezésére bocsátottunk a következõ formában: – A projekt indításához létrehoztuk a Design Rewiev 1 (DR1) mérföldkõ által megkövetelt dokumentumokat; – Felhasználtuk az Alcatel Austria AG által rendelkezésre bocsátott dokumentum sablonokat; – Heti és havi riportokat küldtünk a fejlesztés elõrehaladásáról. Az Elektra és az AKF összekapcsolásából álló komplex rendszer tanúsítását az Alcatel Austria AG felkérésére a Széchenyi Egyetem Automatizálási Tanszéke végzi.

– Melegtartalékolt (Hot – standby) szerver kezelés; – szerkeszthetõ grafikus sémakép felület; – lokális hálózati kialakítás (TCP/IP protokoll, client-server); – nyitott idegen rendszerek befogadására; – gyors real-time adatbázis és eseménykezelés; – SQL felületû kapcsolat relációs adatbázis szerverhez (pl: ORACLE).

1.2.2. ELPULT A Prolan Zrt 2000-tõl kezdõdõen az elmúlt évek során kifejlesztette a magyar vasutak (MÁV, GySEV) igényei alapján a relés biztosítóberendezések kényelmes, biztonságos kezelését, távvezérlését és integrált állomási kezelõi munkahelyül szolgáló ELPULT (Elektronikus Pult) termékét. A vasútállomásokon üzemelõ nagyszámú, jelfogó függéses biztosítóberendezés életciklusának meghosszabbítását, funkcionalitásának a kor követelményei szerinti bõvítését elsõsorban az alkalmazott hagyományos elektromechanikus kezelõfelület (állítómû) korlátozta. A rendszeresen karbantartott jelfogós alaprendszer élettartama sokszorosan felülmúlja saját kezelõi felületét. Az elektronikus pult, integrált állomási munkahely, mint számítógépes rendszer lehetõséget teremt a többletszolgáltatások (vonali kitekintés, naplózások, engedélykérés, tárolt funkciók, automatizmusok, KÖFE kapcsolat, stb.) megvalósítására. Az elektronikus pultok kezelõi felülete mind funkcionálisan, mind rendszertechnikai szempontból igazodik az elektronikus biztosítóberendezéseknél megvalósított megoldásokhoz. Az ELPULTról a Vezetékek Világa 2003/2. számában jelent meg elõször cikk.

1.3. AKF RENDSZEREK 1.3.1. Helyi AKF (Komárom)

A Prolan Zrt 1994-ben kezdte a UNIX operációs rendszerre épülõ SCADA rendszer fejlesztését, amelynek standard funkciói alkalmasak bármely technológiához való adaptációra. Fõbb jellemzõi:

Mivel a VÜM alkalmazás három távkezelésre is alkalmas állomást foglal magába, ezért a tisztán helyi üzemmódú alkalmazást nem ezen, hanem a komáromi alkalmazáson mutatjuk be. Az AKF rendszer biztonsági szempontból kétcsatornás, összetett fail-safe elven mûködik. A két csatornát fizikailag szétválasztva két független hardveren valósítottuk meg (1. ábra). Egy AKF csomópont tehát két számítógépbõl áll, amelyhez egy képernyõ tartozik. A ponált (+) és negált (-) gépek csatornánként a biztonsági igények kielégí-

4


1.2. ELÕZMÉNYEK 1.2.1. Xgram

1. ábra: Az AKF rendszer architektúrája tését adják. Az „A” géppár és „B” géppár, pedig a rendelkezésre állás növelését szolgálja. A tartalék gép, tartaléküzemben való mûködése mellett terminálként rákapcsolódik az aktív gépre, és teljes értékû második munkahelyet biztosít a kezelõk számára. Hideg indításkor az „A” géppár az üzemelõ aktív, vagy elsõdleges, míg a „B” géppár a melegtartalék, vagy másodlagos csomópont. Az AKF – Elektra kommunikáció az Alcatel „X25 Schnittstelle” címû dokumentumában leírt X25-ös protokoll szerint valósul meg. 1.3.2. Távkezelés AKF-ek között (VÜM) A távkezelésre is alkalmas AKF-ek annyiban térnek el az elõbb bemutatott architektúrától, hogy a szomszédos állomásokon telepített AKF berendezések WAN hálózaton össze vannak kötve egymással. Például a VÜM alkalmazásban, mivel a három állomáson elhelyezett Elektra berendezés között nincs közvetlen távkezelõ kapcsolat, ezért az AKF-eket kötjük össze 2 Mbit/s sebességû üvegszálas WAN hálózaton (2. ábra). A hálózati kapcsolaton keresztül mind a ponált csatorna, mind a negált csatorna adatai átküldésre kerülnek a hálózat tetszõleges állomására, szükség esetén az összesre. Így lehetõség nyílik arra, hogy bármelyik állomáson a teljes szakasz forgalmát lássuk. Távkezelõ állomás azonban csak egy lehet, de az paraméterezéssel dönthetõ el, hogy melyik legyen, jelen esetben Monort tervezik távkezelõnek. Az AKF-ek közötti hálózat a távkezelésen túl lehetõséget biztosít a vonatszám követésre az állomások között, valamint a távoli adatgyûjtésre, naplózásra is.

2. ábra: Távkezelõ AKF rendszer architektúrája 1.3.3. Távkezelés Elektrán keresztül (Bük) Jelenlegi fejlesztés alatt áll egy olyan AKF, amelyik képes olyan Elektrát kezelni, amelybe távkezelt állomási Elektrákat kötnek be, és azon keresztül valósul meg a távkezelés. A távkezelt állomásokon elhelyezett Elektra berendezéseket modemen keresztül X25-ös kapcsolattal kötik be a távkezelõ Elektrába. Az AKF emellett természetesen továbbra is alkalmas másik AKF-ekkel való összekapcsolásra, valamint KÖFE kapcsolatra is (3. ábra).

1.4. Az AKF mûködésének ismertetése 1.4.1. AKF Felépítése 1.4.1.1. Rendszer architektúra Az AKF alapvetõ biztonsági architektúrája a kettõbõl kettõ elven alapul. Ez azt jelenti, hogy minden biztonságkritikus

funkció kétszerezett úton valósul meg, és minden biztonságkritikus adat duplán van tárolva. A parancsok csak akkor kerülnek kiadásra a biztosítóberendezés felé, ha mindkét csatorna ugyanazt az eredményt produkálja. A két csatorna biztonság releváns programjai az MSZ EN 50128-as szabványban értelmezett diverz programozással készültek, és fizikailag két külön számítógépen futnak. A 4. ábrán szereplõ szoftverstruktúra csak a biztonság releváns modulokat mutatja, tehát nem tüntettük fel pl. a vonatszám követés, naplózás, engedélykérés, és egyéb nem biztonsági modulokat. Kommunikációs processz (obbx25 modul): Adatátviteli modul, amely biztosítja az összeköttetést az Elektra és az AKF belsõ moduljai között. Kezelés (bizsoft_akf modul): A bizsoft_akf modul feladata az AKF szoftver rendszerben a (vasúti) kezelések feldolgozása (például váltóállítás, vágányút állítás stb.), azokból X25 táviratok elõállítása.

4. ábra: Az AKF biztonsági architektúrája Visszajelentés (objs_akf modul): Az Elektra táviratait az obbx25 modulon keresztül az objs_akf modul kapja meg, és azokat értelmezi. Az AKF objektumok a vasúti objektumok reprezentációi az AKF alkalmazások során. „P” kép / „N” kép (grafpic modul): A grafpic modul a technológiai adatokat az adatbázisból olvassa ki változásfigyelést használva, és az így kiolvasott státusz alapján rajzolja fel az objektumot. Megjelenítõ (grafpic_gui modul): A sémaképek bitmap formáját megjelenítõ modul. Az AKF termékben a biztonsági követelmények miatt kétcsatornás megjelenítésre van szükség, ezért két grafpiccel képes kapcsolatot tartani. A két kép között automatikusan váltogat 500 milliszekundumonként. Adatbázis (dbserver modul): Az AKF Xgram alapmodulja, amely gyors memória alapú technológiai adatbázis kezelõt valósít meg. Kezelõi felületbõl (GUI) egy van a rendszerben, mivel monitor, egér és klaviatúra is csak egy van, de a két csatorna adataiból két független sémakép épül fel a memóriában és ezeknek ciklikus (500 ms) cserélgetésével az eltéréseket villogásként látjuk. A villogás egyértelmû hibára utal, mert más villogó objektum nincs a rendszerben. 1.4.1.2. Interfészek Az AKF X25-ös kommunikációs interfészen keresztül kapcsolódik az Elektrához. Az X25-ön keresztül két logikailag független (A és B) csatorna adatai közlekednek (5. ábra). Ezeknek az adatoknak a fizikai szétválasztására szolgál a PAD. A magas szintû zavarvédelem érdekében a PAD – ELEKTRA fizikai összeköttetést az Alcatel Austria AG üvegkábelen oldotta meg.

3. ábra: Architektúra távkezelõs Elektrával XI. évfolyam, 4. szám

5

megjelenítése. A képen vannak az egész állomásra vonatkozó közös információk, mint például biztosítóberendezési áramellátási információk, AKF üzemmódok, továbbá rendszertechnikai állapot jelzés, valamint jogosultság kezelõ funkciók is. 1.4.2.3. Kezelések Az AKF berendezés mindazon alapvetõ kezelések kiadását lehetõvé teszi, amit az Elektra biztosítóberendezés hagyományos kezelõi felülete is biztosít. Az egyéni kezelések az objektum egyedi állítását váltják ki, és azonnal továbbadásra kerülnek az Elektrának, mint például a váltóállítás.

5. ábra: Az AKF interfészei 1.4.2. Az AKF Funkciói 1.4.2.1. Kezelõfelület A kezelõ a technológiával az ablakrendszeren keresztül tartja a kapcsolatot. Itt jelennek meg az információk, és innen lehet a különbözõ funkciókat kezelni (6. ábra). A kapcsolattartásnak két eszkö-

ze van az egér és a billentyûzet. A képek megtervezésekor fontos szempont, hogy a rendszer minden technológiai adata könnyen elérhetõ és leolvasható legyen. 1.4.2.2. Visszajelentések A megjelenítõ feladata a vasúti objektum állapotoknak megfelelõ séma rajzolatok

1.4.2.4. Különleges Kezelések Mivel az Elektra esetében nincs lehetõség jelfogós visszaolvasásra, mint az eddigi ELPULT berendezéseknél, ezért a különleges kezelések kiadásának biztonságát az AKF új robosztusabb, biztonságosabb szoftver- és rendszerarchitektúrája biztosítja. Különleges kezelések esetén külön megerõsítés kérés történik a kezelés végrehajtást megelõzõen a véletlen kezelések kiküszöbölésére. A különleges kezelések kétfélék lehetnek: megerõsített kezelés (KKM), ami csak a véletlen kiválasztás ellen véd és nehezített kezelés (KKN), amely ezen felül diverz megerõsítést is biztosít. 1.4.2.5. Vonatszám követés A vonatszám követést az AKF-ek megoldják akár több állomáson keresztül is. A MÁV által kiadott menetrend alapján elõállítjuk a napi vonatközlekedési tervet. A rendszerbe beérkezõ foglaltságokhoz a szolgálattevõ rendel vonatszámot. Ezt a vonatszámot a gépek közötti kommunikáció segítségével a rendszer végig viszi a vonalon. Ez azonban nem jelenti a menetrend szerinti automatikus vonatközlekedtetés (AULI funkció) megvalósítását. A vonatszám követésre épül a vonatközlekedések naplózása (fejrovatos napló) funkció is. 1.4.2.6. Naplózások Az AKF különféle naplózási szolgáltatásokat nyújt a kezelõknek: – Eseménynapló; – Biztosítóberendezési kezelések naplója; – Üzemmód váltási napló; – Zavarnapló; – Szolgálatváltási napló.

6. ábra: Az AKF kezelõi felülete 6


1.4.2.7. Vágányút tárolás A vágányút tárolás feladata az, hogy a vágányút beállítására irányuló kezelést – ha a kezelés idõpontjában a vágányút beál-

lítása valamely ok miatt, nem lehetséges – az AKF berendezés tárolja és – a vágányút beállítást kizáró ok megszûntekor – a vágányút beállítást önmûködõen elvégezze. A vágányút tárolás mûködik normál menetre és tolató vágányutakra is. 1.4.2.8. Önmûködõ jelzõüzem Az AKF, fõleg távkezelõ berendezésként történõ alkalmazása esetén, amikor egy irányító központból több állomást is ki kell szolgálni, nagyban megkönnyíti a kezelõszemélyzet munkáját, ha az AKF berendezés a forgalmi technológiához igazodva lehetõvé teszi az önmûködõ vágányút beállítást. Az önmûködõ üzemmódot a kezelõ kapcsolja be az igényeknek megfelelõen. Az önmûködõ üzemmód bekapcsolása után a jelzõhöz tartozó vonat vágányutak beállítása a közlekedõ vonat hatására önmûködõen megy végbe, csökkentve ez által a kezelõszemélyzet közvetlen figyelési és kezelési terhelését. Az AKF berendezés a tervezéssel meghatározott vágányutakat a sínáramköri foglaltságok alapján önmûködõen állítja be. Egy jelzõhöz csak egy automatikusan beállítható vágányút tervezhetõ az állomás paraméterezése során, amit az AKF adatbázisában tárolunk. 1.4.2.9. Üzemmódok, jogosultságok kezelése Az AKF biztosítja a helyi és távkezelési üzemmódok átkapcsolását és kölcsönös kizárását. Egy állomás kezelési jogosultsága egy idõben csak egy helyen lehet. A kezelõi bejelentkezések titkos jelszóval védettek. Kezelõknek funkciónként megadható hozzáférési jogosultságot biztosít a rendszer.

1.5. BIZTONSÁGIGAZOLÁS Még nem fejezõdött be az ELPULT biztonságigazolása, amikor az AKF projektek elindultak. Így sok tekintetben párhuzamosan haladtunk, bár az ELPULT mindig elõbbre volt egy orrhosszal. Sajnos így néha kétszer kellett feltalálnunk a spanyolviaszt, de sokszor jó ötleteket merítettünk egymástól a biztonsági ügyekkel kapcsolatban. Sokat tanultunk az SQS és késõbb a Certitudo német biztonságügyi tanácsadó cégektõl, nekik már volt nemzetközi tapasztalatuk az új MSZ EN 50129-es szabványcsoport gyakorlati alkalmazásában. Maga a biztonságigazolás folyamata nagyon hasonló volt az ELPULT-éhoz, ezért itt nem részletezzük, mivel a Vezetékek Világa 2005/4 és 2006/2 számaiban olvashattak róla bõvebben.

1.6. ÖSSZEFOGLALÁS, KONKLÚZIÓ

1.7. KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS

Kétéves munka után most állunk a monori és üllõi AKF üzembevételének küszöbén. Már folyik a sötétüzem mindkét állomáson. Hamarosan sor kerül Vecsésre is. Az AKF fejlesztése során mindvégig nagyon jó munkakapcsolatban voltunk a fõvállalkozó HTA és az Alcatel Austria AG munkatársaival. A projekt során minden részt vevõ fél (MÁV, Alcatel Austria AG, HTA, Prolan Zrt) sok tapasztalattal lett gazdagabb. Bebizonyosodott, hogy a felhasználó számára is elõnyt jelent, ha hazai vállalkozó is részt vesz a fejlesztésben. A hazai fejlesztés elõnyei nyilvánvalóak, hiszen közvetlen kapcsolat lehetséges a fejlesztõk és a MÁV szakemberei között, így pontosan az igényeknek megfelelõ rendszer alakítható ki. A specifikáción is könnyebben lehetett végrehajtani a megvalósítás során óhatatlanul felmerülõ módosítási igényeket. Reméljük, hogy az életciklus késõbbi fázisaiban is megmarad ez a jó kapcsolat, így hosszú távon biztosítható a hatékony és biztonságos mûködtetés. A Prolan Zrt számára is nyilvánvalóak az elõnyök. Hasznosíthattuk a jól bevált szoftver rendszerünket, újabb alkalmazással gyarapodtak a tapasztalataink, a hazai biztonsági kultúra növekedéséhez jól érzékelhetõen hozzájárultunk, jobban megismerkedtünk a MÁV igényeivel. Nem utolsó sorban ezen projekt során elõállt egy olyan termékünk, amelyet remélhetõleg sok más alkalmazásban tudunk majd felhasználni, hiszen óriási emberi és anyagi tõkét kellett befektetnünk.

Itt szeretném megragadni a lehetõséget, hogy köszönetet nyilvánítsak mindenkinek, aki az AKF és VÜM projekteket támogatta mind a projektekben résztvevõ HTA, Alcatel Austria AG, mind a MÁV részérõl. Külön kiemelem a két értékelõ Tarnai Géza és Majzik István munkáját, akik nélkülözhetetlen segítséget nyújtottak az MSZ EN 50126-os, MSZ EN 50129es, MSZ EN 50128-as szabványok értelmezésében. Megköszönöm kollégáim kitartó munkáját, aminek eredményeképpen remélem egy kiválóan használható biztosítóberendezési kezelõi felületet sikerült létrehoznunk.

1.8. IRODALOMJEGYZÉK Vezetékek Világa 2003/2 „Sörös Ferenc: A PROLAN csoport vasútirányítási profilja” Vezetékek Világa 2005/3 „Tarnai Géza– Sághi Balázs: Eurokonform biztonságértékelés a vasútbiztosító technikában” Vezetékek Világa 2006/2 „Lantos Péter– Mosó Tamás: Biztonságkritikus szoftverek fejlesztése az MSZ EN 50128 szabvány alapján” Vezetékek Világa 2006/2 „Tarnai Géza– Sághi Balázs: A biztonsági követelmények kockázati alapú meghatározása”

Die Alcatel Bedienoberfläche am Beispiel des VÜM Projektes Die Prolan Zrt hat durch Weiterentwicklung des Produktes Elpult eine moderne Bedienoberfläche zu Anlage Elektra Classic der Alcatel Austria GmbH bereitgestellt. Die Sicherheit der neuen Bedienoberfläche AKF wurde durch Einhaltung der Standards MSZ EN 50129, MSZ EN 50128, MSZ EN 50126, MSZ EN 50159 bestätigt. Das erste AKF Projekt, welches für die Strecke Vecsés – Üllõ – Monor projektiert wurde, befindet sich jetzt in der Phase der Inbetriebsetzung. Das Projekt entstand durch eine hervorragende Zusammenarbeit des Hauptauftragsnehmers HTA, dem Stellwerklieferanten Alcatel Austria AG, dem Entwickler der Bedienoberfläche der Prolan Zrt und dem Auftraggeber der MÁV. Alcatel Human Machine Interface in the background of VÜM Project Prolan Zrt. develops new Human Machine Interfaces for Alcatel Austria AG's Elektra Classic equipment based on its earlier product called Elpult. The safety processes and procedures of AKF (Alcatel Kezelõ Felület) comply with MSZ EN 50129, MSZ EN 50128, MSZ EN 50126, MSZ EN 50159 (CENELEC) standards. The first application of AKF is about to go into operation on Vecsés – Üllõ – Monor line these days. In the course of the project a very good teamwork existed among the participant main contractor HTA Kft, the supplier of the interlocking system Alcatel Austria AG, Prolan Zrt. the developer of the AKF and the end user MÁV.


7

Az UTB típusú elektronikus útátjáró-fedezõ berendezés nagyvasúti környezetben történõ alkalmazásának kérdései © Balog Géza 1. BEVEZETÉS Az elsõ magyar elektronikus vasúti biztosítóberendezés, az elektronikus útátjárófedezõ berendezés (UTB) fejlesztésének elsõ lépéseire még 1994-ben került sor. Az érdemi munka 1997-ben kezdõdött a Signelit Rt.-ben, OMFB támogatással. A fejlesztés intenzív szakaszában a munkákba bekapcsolódott a leendõ felhasználó, a BKV Rt., majd a tanúsító szervezet, a MÁV TEBGK is. A mintaberendezés az összes szükséges tanúsítvány és hatósági engedély birtokában 2000. december 15-én került tényleges használatba. Az azóta eltelt 6 év alatt esztendõnként 1-4 berendezés került telepítésre a BKV Rt. HÉV vonalain. Jelenleg már 14db ilyen, UTB típusú berendezés mûködik. 2006. január 1-jével új fejezet kezdõdött a berendezés életében: fejlesztése, gyártása, szerviz tevékenységei a Signelit Rt.-tõl átkerültek a Mûszer Automatika Kft.-hez. 2. NÉHÁNY SZÓ A BERENDEZÉSRÕL A fejlesztés annak idején egy általános felhasználású sorompó vezérlõ berendezés kialakítását célozta meg, mely tetszõleges vonatérzékelési móddal, automatikusan képes mûködni, azonban a fejlesztési tevékenység elviselhetõ idõtartamra történõ rövidítése érdekében szûkíteni kellett a felhasználói kört, ezért a mintaberendezéshez a feltétfüzet – a MÁV e témában már szakmai berkekben ismert munkaközi anyagainak figyelembevételével – a BKV Rt. speciális, az elõvárosi gyorsvasutak (közismert nevén a HÉV) forgalmának igényeihez igazodóan, annak jelzésrendszerét alkalmazva készült el. A „Vezetékek világa” olvasói már két alkalommal is találkozhattak a berendezésrõl szóló cikkekkel: felépítésérõl és mûködésérõl a 2000/1. (12–16. oldal), az üzemeltetési tapasztalatokról a 2004/3. (6–12. oldal) számban olvashattak, ezért itt most csak a legfontosabb tulajdonságait foglaljuk össze: – A berendezés teljesen elektronikus, mikroprocesszor vezérelt felépítésû, 8

jelfogót (az esetleges súlyos, fatális meghibásodás esetén a biztonsági lekapcsolást végzõ úgynevezett fõjelfogókon kívül, illetve bizonyos speciális esetekben más berendezésektõl való elválasztás céljaira használatos jelfogókon kívül) nem tartalmaz. – Az útátjáró a vasúti forgalom szempontjából minden esetben jelzõvel fedezett (útátjáró-fedezõ jelzõ). A fedezõ jelzõ vezérlését és ellenõrzését az UTB végzi, de olyan üzemmód is megvalósítható, hogy valamely más biztosítóberendezés által vezérelt jelzõ (például egy térközjelzõ) vegye át valamelyik fedezõ jelzõ szerepét, ebben az esetben az UTB az idegen jelzõvel kialakított függõségi kapcsolaton keresztül biztosítja az útátjáró fedezését. – Az útátjáró a közúti forgalom szempontjából lehet fény-, vagy fény- és félsorompós biztosítású. Ezen túlmenõen a berendezés alapszolgáltatása, hogy együttmûködni képes – ha van ilyen – az útátjáró közelében közúti csomópontban elhelyezett közúti forgalomirányító géppel. – A vonatérzékelés választhatóan lehet pontszerû, hosszú sínáramkörös (szakaszos) vagy tengelyszámlálós szakaszokkal megvalósított. Arra is lehetõséget ad a berendezés, hogy az indítást ne vonatérzékelõ elem, hanem valamely szomszédos

berendezés adja (pl. közeli állomás kijárat állításával). – A berendezés programozottan, paraméterezhetõen kezeli a „közúti forgalomirányító gép indítása”, „vasúti lezárás indítása”, „csapórúd zárás indítása”, „vasúti jelzõ ’Szabad’-ra állítása” eseménypontokat, a köztük fennálló biztonsági függõségek és idõzítések figyelembevételével és ellenõrzésével. Az elektronikus útátjáró-fedezõ berendezés üzemállapotai: – Normál üzem: a berendezés valamennyi belsõ funkciója és környezete hibamentes, rendeltetésszerûen mûködik. A normál üzem során az útátjáró lehet alapállapotú (nyitott), vonat által (automatikusan) lezárt és kézi kezeléssel lezárt állapotú. Amennyiben a berendezés valamennyi belsõ funkciója biztonságosan mûködik, de a rendszer valamely részében megtûrt, javítandó hiba van, a rendszer hibajelzést ad, de fõ funkcióit továbbra is ellátja. – Oldható zavar állapot: a berendezés valamennyi belsõ funkciója biztonságosan mûködik, de a rendszer üzemszerû mûködését forgalmi okok, kapcsolódó berendezések vagy a külsõtéri elemek meghibásodásai akadályozzák. Jellegzetes zavar ok a vonat túltartózkodásából adódó úgynevezett idõntúli foglaltság (lezárt állapot hosszabb, mint az elõírt 6 perc) vagy a vonatérzékelõ elemek helytelen sorrendû mûködésébõl adódó vonatkövetési hiba. Az oldható zavar állapotot az útátjáró ellenõrzését ellátó forgalmi szolgálati helyrõl a szolgálattevõ távkezeléssel fel tudja oldani (kétütemû kezelés, elõször a zavart kell feloldania, majd egy kézi felnyitás paranccsal teheti az útátjárót alaphelyzetbe).

1.ábra: A BKV-HÉV vonalain alkalmazott tipikus útátjáró elrendezés VEZETÉKEK VILÁGA 2006/4

– A vasúti jelzõk (kétfogalmú vasúti optikák) száma legfeljebb 16 lehet, a fényáramkörök 48V-osak, a névleges áram értéke 475mA (izzós változat) vagy 330mA lehet. – A közúti jelzõk száma legfeljebb 16 lehet, a fényáramkörök 48V-osak, a névleges áram értéke 475mA (izzós változat) vagy 330mA lehet. – A sorompóhajtómûvek száma legfeljebb 8 lehet, egyaránt alkalmazható hidraulikus vagy motoros hajtómû. 3. ÚJABB ÜZEMELÕ UTB BERENDEZÉSEK A BKV RT. HÉV VONALAIN

2.ábra: Az UTB berendezés blokkvázlata Az ábrán alkalmazott jelölések a következõk: UVM: kétprocesszoros (P1, P2) központi vezérlõ modul FRM: fõjelfogó modul VJM: vasúti jelzõ modul KJM: közúti jelzõ modul SZM: szabályozó (árambeállító) modul KSM: közúti sorompó (hajtómûvezérlõ) modul – Nem oldható zavar állapot: a berendezés belsõ mûködésében vagy a rendszerben valamilyen súlyos, feloldhatatlan hiba lépett fel. Jellegzetes nem oldható zavar ok a rendszer strukturális sérülése (egy áramköri modul mûködés közbeni eltávolítása) vagy a vasúti- (közúti-) jelzõk ’szabad’ fényáramkörében megjelenõ idegen feszültség, amely hamis jelzési kép megjelenését okozhatja. A nem oldható zavar állapotot megszüntetni – az okok elhárítását követõen – csak helyszíni kezeléssel lehet.

SEM: VVM: HK: TKM: FIB: TAF: TÁP:

soros ellenállás (áramkorlátozó) modul vasúti vágány modul helyi kezelõ felület távkezelõ modul közúti forgalomirányító berendezés távfelügyeleti rendszer szünetmentes (8 óra alátámasztású) tápegység A karbantartó személyzet által végrehajtott újraindítás után a berendezés oldható zavar állapotba kerül, ahonnan a korábban már ismertetett módon a forgalmi szolgálattevõ tudja újra normál üzemi állapotba hozni.

A berendezéssel vezérelhetõ külsõtéri elemek maximális száma: – A berendezés 1, 2 vagy 3 vasúti vágányt kezelhet, az egyes vágányokon, szakaszokon a vonatérzékelés eszköze, módja paraméterezhetõen megválasztható.

3.ábra: A szekrény elölnézete (Pomáz AS169 berendezés)

Elõzõ cikkünkben leírtuk az akkor már üzemelõ 9 berendezést, ezért most csak a 2004 nyara óta üzembe állított berendezéseket soroljuk fel. 2004. december: Pomáz AS169 (Szentendrei HÉV vonal). Kétvágányú pálya, átfedéses tengelyszámlálós (Siemens-AZF) vonatérzékelés, kezdõponti oldalon (Pomáz állomás) „tolatás” üzemmód, LSzR LED fényáramkörök, MA-HSH hidraulikus sorompóhajtómûvek. Szilasliget AS212 (Gödöllõi HÉV vonal). Kétvágányú pálya, átfedéses tengelyszámlálós (Siemens-AZF) vonatérzékelés, LSzR LED fényáramkörök. 2005. december: Árpádföld, Fácánkert út AS121 (Gödöllõi HÉV vonal). Egyvágányú pálya, 13kHz-es vonatérzékelés, a kezdõpont felõli indító behatási pont közös a szomszédos AS118 berendezéssel, LSzR LED fényáramkörök. 2006. november Szigetszentmiklós, Délker, AS157 (Ráckevei HÉV vonal). Kétvágányú pálya, 13kHz-es vonatérzékelés, LSzR LED fényáramkörök. Ráckeve AS398 (Ráckevei HÉV vonal). Egyvágányú pálya, 13kHz-es vonatérzé-

4.ábra: A szekrény hátulnézete (Pomáz AS169 berendezés) XI. évfolyam, 4. szám

9

kelés, a végponti oldalon (Ráckeve állomás) „tolatás” üzemmód, „pótköteles” indítás, LSzR LED fényáramkörök. A berendezések üzemét jellemzõ táblázatot egészítsük ki az elmúlt években üzembe helyezett berendezések adataival (1. táblázat). Táblázatunkból kiolvasható, hogy berendezéseink az elsõ UTB üzembehelyezése óta eltelt idõszakban összesen kereken 40 évnyi üzemi tapasztalatot gyûjtöttek össze, együttesen mintegy 1 millió 350 ezer mûködési ciklust hajtottak végre. A 2005. decemberében üzembe helyezett berendezés még csak részlegesen, a 2006. novemberében üzembe helyezett két berendezés már teljes egészében a Mûszer Automatika Kft.-ben készült. A kedvezõ üzemeltetési adatok, a megrendelõ BKV Rt. által többször is kifejtett kedvezõ vélemények valamint a technológia sikeres bevezetése arra ösztönözte cégünket, hogy a megpróbálkozzunk a berendezés nagyvasúti környezetben történõ alkalmazásával is.

4. AZ UTB BERENDEZÉS ALKALMAZÁSI LEHETÕSÉGEI NAGYVASÚTI KÖRÜLMÉNYEK KÖZÖTT. Ha összehasonlítjuk az elõvárosi gyorsvasúti környezet és a nagyvasúti környezet igényeit, megállapíthatjuk, hogy a mûködést alapvetõen meghatározó szabályok rendszerében, sõt a vasúti környezetben sok közös vonás van, sok esetben a követelmények is azonosak.

A közúti forgalom számára a berendezések teljesen azonosan mûködnek, a közúti jelzõket és a sorompó hajtómûveket ugyanúgy, ugyanazon szabályoknak megfelelõen kell mûködtetni. A vasúti forgalom vonatkozásában is találhatunk: a vonatérzékelõ elemek és a velük szemben támasztott követelmények azonosak. A különbségek elsõsorban a vasúti jármûvek eltérõ (nagyobb) megengedett maximális sebességében, a vasúti jelzõk kialakításában és a rájuk vonatkozó jelzési utasításokban, a vasúti jármûvek közlekedésére vonatkozó forgalmi utasításokban jelentkeznek. Ha megvizsgáljuk a hagyományos jelfogós berendezésekre vonatkozó feltétfüzeteket és az elektronikus berendezésekhez készülõ tervezeteket, a nagyvasúti környezetben alapvetõen három fõ kérdés merül fel az UTB típusú útátjáró-fedezõ berendezés alkalmazhatóságát illetõen: 1. Képes-e helyesen mûködni a berendezés a nagyobb sebességû vasúti közlekedés (vmax < 120 km/h) esetén? 2. Képes-e az elõírásoknak megfelelõ jelzési képek elõállítására és vasúti jelzõ mûködtetésre jelzõvel fedezett útátjáró esetén? 3. Megfelelõ biztonsággal üzemeltethetõ-e fedezõ jelzõ nélkül is? Vizsgáljuk meg ezeket a kérdéseket egyenként! 4.1. Sebességhatár kérdése. Az UTB berendezés többfajta vonatérzékelési módot képes kezelni. A folyamatos

1. táblázat Berendezés azonosítója

Üzembehelyezés dátuma

Napok száma 2006. 11. 01-ig

Heti mûködési ciklusszám

Összes mûködési ciklusszám

AS110

2000. 12. 16.

2146

400

122629

AS342

2001. 12. 15.

1782

330

84009

AS71

2002. 07. 06.

1579

1044

235497

AS83

2002. 07. 03.

1582

1042

235492

AS84

2002. 06. 23.

1592

554

125995

AS56

2003. 12. 17.

1050

570

85500

AS73

2003. 12. 17.

1050

660

99000

AS100

2003. 12. 03.

1064

638

96976

AS312

2003. 12. 10.

1057

552

83352

AS169

2004. 12. 09.

692

768

75922

AS312

2004. 12. 08.

693

872

86328

AS121

2005. 12. 19.

317

400

18114

AS157

2006. 11. 08.

0

474

0

2006. 11. 06.

0

330

AS398 Összesen:

10

mûködési ciklus napok száma hetek száma évek száma

8304 14604 2086 40 VEZETÉKEK VILÁGA 2006/4

0 1348814

(hosszú sínáramkör) vagy folyamatosnak tekinthetõ (tengelyszámlálós szakaszok) vonatérzékelési módok esetében különösebb probléma nem merülhet fel, hiszen a vonat által okozott foglaltság ezekben az esetekben mindenképp „hosszú” ideig fennáll. Igazából a vasúti jármû sebességére csak a pontszerû, 13kHz-es sínáramkör érzékeny, mert ebben az esetben a fizikai foglaltság idõtartama a jármû sebességével fordítottan, a szerelvény hosszával egyenesen arányos, szerencsétlen esetben (gépmenet) igen rövid idõtartamú lehet. Egy 120km/h sebességgel közlekedõ tengely a 18m hosszú sínáramkört legalább 540ms ideig tartja foglaltságban. Egy valóságos vasúti jármû legkevesebb kéttengelyes, minimális tengelytávolságát 10m-nek választva a fenti értéknél még 300ms-al hosszabb ideig, legalább 840ms-ig tartja foglaltságban a sínáramkört. Az UTB berendezés vonatérzékelõ bemeneteinek feldolgozási folyamatait alaposan vizsgálva megállapítható, hogy a berendezés minden olyan foglaltságot biztonságosan feldolgoz, amelynek hossza legalább 675ms. Megállapíthatjuk, hogy bár az eredmények szerint (675ms < 840ms) a vonat érzékelése a 120km/h sebesség mellett még mindenképp megtörténik, azonban a biztonsági tartalék kicsi (24,4%), ezért ebben az esetben szükségesnek látszik az UTB programjának olyan változtatása, mellyel a bementek gyorsabbá tehetõk. Megjegyzendõ, hogy a sebességhatár növelése más problémát nem vet fel, a kezelendõ események száma nagyobb sebességû közlekedés esetén sem változik, az egyes események bekövetkezése közötti idõk ugyan csökkennek, de ezek az idõk még elegendõen hosszúak ahhoz, hogy a berendezés mûködésében ne okozzanak problémákat. Ha fenti példában meghatározott minimális tengelytávolságú és maximális sebességgel haladó vasúti jármûvel számolunk, az egymástól 50m-re elhelyezett két oldó pont mûködése közötti idõkülönbség (például a foglalttá válások közötti idõkülönbség) 540ms + 1500ms = 2040ms-ra adódik, ami több mint 16 gépi fõciklusnak felel meg az UTB-ben – az események feldolgozása szempontjából ez biztonságos érték. 4.2. Jelzési rendszer. A legnagyobb különbség a jelzési rendszerek között az útátjárók vonatkozásában az, hogy míg a BKV útátjáró-fedezõ jelzõje „Megállj!” állása mellett is meghaladható (a forgalmi utasításban meghatározott módon és sebességgel), permisszív jelzõ, addig a MÁV ilyen jelzõt nem ismer, az útátjárót általános fedezõ jelzõvel, fõjelzõvel fedezi, mely nem haladható meg „Megállj!” állás mellett. Ezeket a fedezõ jelzõket ezért a vonatközlekedés folyamatosságának biztosítása érdeké-

ben hívójelzõvel kell felszerelni. Az UTB berendezés azonban hívójelzõt nem képes kezelni. Másik lényeges különbség a jelzési képekben van. Az UTB berendezés alapvetõen csak kétfogalmú fedezõ jelzõt kezel, a „Szabad” jelzési képet minden esetben csak egy fénnyel jeleníti meg (a BKV gyakorlatában ez a ’sárga’ fény, melynek jelentése: „szabad a továbbhaladás a nem biztosított pályaszakaszra”; néhány esetben, ahol az útátjáró-fedezõ jelzõ a következõ fõjelzõ elõjelzõjével egyesített, jelfogós áramkör választja ki, hogy a fedezõ jelzõn a „Szabad” jelzési kép ’sárga’ vagy a ’zöld’ fénnyel jelenjen meg). Nagyvasúti alkalmazásban elõfordulhat, hogy az egymás után elhelyezkedõ jelzõknek, a távolságuk függvényében más, több fényû jelzési képet is meg kell jelenítenie. Ennek a problémának feloldására áthidaló megoldást jelenthet az UTB berendezés úgynevezett „idegen jelzõ” illesztési felületének használata. Ennek segítségével az UTB berendezés kiegészíthetõ egy olyan (akár jelfogós áramkörökkel megvalósított) eszközzel, mely tartalmazza a vasúti jelzõk fényáramköreit, a hívó fények számára a villogtató egységet, az egymás után elhelyezkedõ jelzõk esetében a szükséges jelzési fogalmak átváltó áramköreit. Ezt a modult az UTB az „idegen jelzõ” kapcsolatán keresztül vezérelheti, mely teljes körû vezérlést- („jelzõ vezér”) és ellenõrzést („Megállj!” és „Szabad” állás) biztosít. 4.3. Fedezõ jelzõ nélküli üzem. Az UTB jelenlegi tanúsítványa alapvetõen a fedezõ jelzõs megoldásra vonatkozik, a biztonságigazolás folyamatosan hivatkozik a vasúti fedezõ jelzõk és a közúti jelzõk közötti „antagonisztikus jelzésképek” („Szabad” jelzés egyszerre mindkét irányban, vagy „Szabad” és ’sötét’ jelzés egyidejûleg a két irányban) kizárására. Fedezõ jelzõ nélküli esetben így a berendezés programjában megvalósított ellenõrzési körök egy része csak virtuálisan mûködne. Ezért ez az alkalmazási mód csak a berendezés biztonságigazolásának és tanúsításának új szempontok szerinti teljes és sikeres újra elvégzését követõen vezethetõ be. 4.4. Néhány apróbb, kiegészítõ feltétel. Van néhány olyan idõzítési érték, mely a BKV és a MÁV üzemi körülményei között más-más értékû. Ilyen például az úgynevezett piros hosszabbítás ideje (az a biztonsági idõ, amellyel az útátjáró „zavar” állapotba kerülésekor a közúti jelzõk piros villogó ideje meghosszabbodik). Ezek az idõzítések általában léteznek az UTB jelenlegi változatában (például a piros hosszabbítás a BKV gyakorlatában 1 perc, a MÁV gyakorlatában 3 perc), vagy paraméterként, vagy a program fordítási paramétereként beállíthatóak.

5.ábra: A távkezelõ egység (Gödöllõ, Szabadság tér AS312 berendezés) A példaként felhozott piros hosszabbítás vonatkozásában meg kell még említeni egy problémát. Az elektronikus útátjáró mûködési sajátossága, hogy fatális rendszerhiba esetén a berendezés úgynevezett „nem oldható zavar” állapotba kerül. Ez egyúttal egy biztonsági lekapcsolás is, mely esetben a berendezés valamennyi kimenõ áramkörét megszakítjuk, megakadályozandó, hogy programhibából vagy áramköri hibából adódóan bármely külsõtéri elem hamis vezérlést kapjon. Ebben az állapotban a berendezés belsõ áramkörei a piros hosszabbítást sem képesek kiadni. Amennyiben erre az esetre is ki kívánjuk terjeszteni ezt a fajta mûködést, akkor a közúti jelzõk áramkörét célszerû úgy kiegészíteni, hogy egy külsõ villogtató egység segítségével a fõjelfogók elejtését követõen még 3 percig mûködtessék a közúti jelzõk piros fényeit. Ha a lezárás indítását nagy biztonsággal akarjuk megvalósítani, az UTB berendezés vonatérzékelõ rendszere paraméterezhetõ úgy is, hogy a lezárás indítását két független vonatérzékelõ elem közül bármelyik mûködése kiváltsa, természetesen a másik elem mûködésének elmaradása esetén egyúttal hibajelzés is keletkezik.

Az UTB berendezés földesség vizsgálata a jelenlegi szabályozás szerint kézi méréssorozattal, az esedékes karbantartásokkor történik. Nincs akadálya annak, hogy automatikusan mûködõ földességvizsgáló eszközt építsünk be a berendezésbe.

5. ÖSSZEFOGLALÁS A Mûszer Automatika Kft. tervei között szerepel az UTB berendezés alkalmassá tétele nagyvasúti alkalmazásokra. A berendezés már jelenlegi formájában is – az illeszkedést az eltérõ jelzési rendszerhez esetleges jelfogós kiegészítéssel megvalósítva, a szükséges tanúsítást követõen – alkalmas lehet a jelzõvel fedezett, önálló irányérzékelésû útátjáróként történõ üzemeltetésre, de megkezdtük egy, a MÁV igényeihez jobban igazodó, újabb elektronikus útátjáró fedezõ berendezés kifejlesztését is. Ez a berendezés egy olyan, hardware és software felépítésében egyaránt moduláris felépítésû rendszer lesz, mely alapját képezheti más típusú biztosítóberendezési feladatokra történõ alkalmazásának is.

Anwendungsmöglichkeiten der elektronischen Bahnübergangssicherungsanlage „UTB” bei den Staatsbahnen In diesem Artikel geht es um die weiteren Einsatzmöglichkeiten der in Ungarn entwickelten und hergestellten vollelektronischen Bahnübergangssicherungsanlage „UTB”, von der bereits 14 auf den Nahverkehrslinien (HÉV) der BKV ZRt. (Budapester Verkehrs AG) in den letzten 6 Jahren in Betrieb gegangen sind. Possible future applications of the UTB type full-electronic level crossing equipment in a large railway environment This article deals with the future applications of the first level crossing equipment developed and manufactured by Hungarians, a new full-electronic interlocking system. This equipment type was first introduced 6 years ago. Currently 14 units of this UTB type level crossing equipment are operating in the suburban railway lines of the BKV.


11

AEG váltakozóáramú szünetmentes berendezések vasúti alkalmazásokra © Török Béla Lektorálta: Kóra István okl. villamosmérnök ELCOUNSEL Bt. 1. BEVEZETÉS A nagymúltú, egykori AEG konszern erõsáramú félvezetõgyártását és teljesítménelektronikai készülékgyártását a né-

Mintegy 250 mérnök, technikus dolgozik jelenleg is a berendezések fejlesztésén, gyártásán, több, mint 70 ma is alkalmazott, bejelentett saját szabadalmuk van az adott területen.

metországi Warstein-Beleckeben, a Ruhr-vidék szélén, festõi környezetben indította el 1945-ben, közvetlenül a II. világháború befejezése után 25 alkalmazottal. A gyár kezdetben higanygõzegyenirányítókat, szelén-egyenirányítókat gyártott, majd az erõsáramú félvezetõk megjelenését követõen az elsõk között fejlesztette ki és vitte piacra teljesítményelektronikai berendezéseit.

1951

egyenirányító a Német Szövetségi Posta (Deutsche Bundespost) részére

1961

1-fázisú tirisztoros inverter

1965

3-fázisú tirisztoros inverter

1972

kapcsolóüzemû egyenirányító

1985

mikroprocesszoros egyenirányító

1988

1- és 3-fázisú UPS IGBT-tranzisztorokkal

1995

Protect-3: az elsõ teljesen digitális szabályozású és vezérlésû UPS

2002

Protect-4: 1000 kVA egységteljesítményû UPS szekrény

2004

Protect-2: kapcsolóüzemû töltõ bemenetû UPS

2005

Protect-1M: 4 kVA-es fiókokból felépíthetõ moduláris UPS 1. táblázat: A fejlesztés mérföldkövei

2. AEG SZÜNETMENTES BERENDEZÉSEK Az AEG Power Supply Systems GmbH termékskálája felöleli az AC és DC stacioner szünetmentes áramellátás teljes területét. A váltakozóáramú UPS berendezéseket 400 VA és 1 MVA közötti egységteljesítményben gyártják, melyekbõl max. 8 db kapcsolható párhuzamos üzembe. Redundáns párhuzamos UPS rendszerekkel kritikus biztonságú fogyasztók számára 6×9-es biztonságú (99,9999%-os) áramellátási rendelkezésre állás nyújtható. A biztonsági áramellátás területére gyártott UPS-ek kettõs konverziós, on-line üzemû szünetmentes berendezések, melyek az IEC 62040es nemzetközi szabvány 3. szakasza szerinti minõsítésben a legmagasabb, VFI SS 111-es minõsítésnek felelnek meg. Mind az AC, mind pedig a DC berendezések léteznek fiókos illetve szekrényes kivitelben.

2.1. Az AEG UPS-ek termékcsaládjai Mûködés UPS családok

Névleges teljesítmények, kVA

Bemenet Kimenet IEC 62040-3

mûködési elv

VFD SY 322

off-line

1f

1f

Protect-Home

0,6

Protect-A:

0,5 - 0,7 - 1 - 1,4

VI SY 322

line-interactive

1f

1f

Protect-B:

0,75 - 1 - 1,5 - 2 - 3

VI SS 211

line-interactive

1f

1f

Protect-C:

1 - 2 - 3 - 6 - 10

VFI SS 211

on-line

1f

1f

Protect-1:

6 - 10

VFI SS 111

on-line

3f

1f

Protect-1M:

4 … 24 (1-6 db 4 kVA-os fiók)

VFI SS 111

on-line

1f, 3f

1f

Protect-2.33:

10 - 20 - 30 - 40

VFI SS 111

on-line

3f

3f

Protect-3.31:

10 - 20 - 30 - 40 - 60

VFI SS 111

on-line

3f

1f

Protect-3.33:

10 - 20 - 30 - 40 - 60 - 80 - 100 - 120

VFI SS 111

on-line

3f

3f

Protect-4.33

160 - 220 - 300 - 400 - 500 - 600 - 800 - 1000

VFI SS 111

on-line

3f

3f

Protect-5.31

10 - 20 - 30 - 40 - 60 - 80 - 100 - 120

VFI SS 111

on-line

3f

1f

Protect-5.33

25 - 40 - 60 - 80 - 100 - 120

VFI SS 111

on-line

3f

3f

2. táblázat: UPS termékcsaládok A fenti termékcsaládokon kívül léteznek még külön egyenirányító illetve inverter szekrénybõl összeállított szünetmentes rendszerek ipari, erõmûvi, atomerõmûvi alkalmazásokhoz. Az AEG egyike azon kevés európai szünetmentes

gyártóknak, akik atomerõmûvi berendezéseikhez rendelkeznek földrengésállósági minõsítéssel. Az AEG legnagyobb darabszámban forgalmazott UPS termékei a Protect-3 és Protect-4 termékcsalád tagjai (1. ábra). E

12


két típuscsalád mûszaki felépítése azonos, az együttesen lefedett teljesítménytartomány 10 kVA …1000 kVA. A hálózati betápon 10-80 kVA között 6-ütemû, 100-1000 kVA között 12-ütemû tirisztoros egyenirányító bemenet található. Be-

ködésével. Létezik – elsõsorban erõmûvi alkalmazásra – csak inverteres kivitel is. A Protect-2 típuscsaládot a piac igénye alapján fejlesztette ki az AEG (3. ábra). Ez az igény alacsonyabb piaci árakat és kisebb hálózati visszahatást követelt a bemeneten. Ez utóbbi elérése IGBT-s kapcsolóüzemû egyenirányító alkalmazásával, az elõbbi pedig a kimeneti transzformátor elhagyásával vált lehetõvé. Az akkumulátorok töltésekor és kisütésekor a megfelelõ egyenfeszültség elérését biztosító booster-töltõ egység kisütésnél feszültségemelésével, töltésnél feszültségcsökkentésével lehetõvé teszi, hogy az alkalmazott akkutelep feszültségét tetszõlegesen 2×132 Vdc és 2×228 Vdc közé méretezzük. 1. ábra: Protect-3, Protect-4 berendezés elvi blokkvázlata 2.2. Az AEG UPS-ek kiemelkedõ sajátosságai

2. ábra: Protect-5 ipari berendezés elvi blokkvázlata meneti transzformátora nincs, ezért a közbensõköri egyenfeszültség, ami egyben az akkutelep DC-feszültsége is, 384 Vdc. Az IGBT-tranzisztoros inverter kimenetén egy leválasztó transzformátor található, ami potenciálleválasztást biztosít a fogyasztó és az inverter között. Szóló UPS-ekbõl max. 8 db kapcsolható párhuzamos üzembe, standard védettségi fokozatuk IP20, azonban opcióként, típustól függõen akár IP43 is lehet. Általános célú és ipari alkalmazásuk igen elterjedt. Kifejezetten ipari célra készülnek a Protect-5 termékcsalád tagjai (2. ábra). Az UPS-ek robusztusabbak, belsõ kialakításukban szellõsebbek, több, a felhasználó igényét követõ opciót tudnak befogadni. Az egyenirányító elé bemeneti transzformátor van beépítve, így a bemenet is és a kimenet is potenciálleválasztott az UPS belsejétõl. 1-fázisú berendezésnél 30 kVA-tól, 3-fázisúnál 60 kVA-tól 12-ütemû az egyenirányító bemenet. A közbensõköri egyenfeszültség, ami egyben az akkutelep DC-feszültsége is, 220

Vdc, igény védettségi kintetben Protect-3,

esetén 110 Vdc. Max. IP43-as kiépítés lehetséges. Egyéb teaz UPS mûködése azonos a Protect-4 típuscsaládok mû-

A szünetmentes berendezések minden részükben 100%-os digitális szabályozással, vezérléssel készültek. Három fõ egységük, az egyenirányító, az inverter, az elektronikus bypass külön mikroprocesszoros vezérlõvel rendelkezik, mindhárom vezérlõkártya 3 különbözõ helyrõl (AC-hálózat, AC szünetmentes kimenet, DC-akkufeszültség) kap betáplálást. Ez a belsõ redundancia jelentõsen lecsökkenti annak veszélyét, hogy az UPS bármilyen belsõ hiba esetén a fogyasztói ellátást veszélyeztesse, fogyasztó oldali black-outot okozzon. Az UPS-ek belsõ vezérlésének, a párhuzamos üzem vezérlésének kiszolgálására az adatáramlás CAN-buszon valósul meg. Ezt a robusztus, zavarérzéketlen adatbusz típust az AEG az autógyártás területérõl emelte be a fejlesztésébe az 1990-es évek elején. A párhuzamos üzemben mûködõ UPS-ek egyenirányítói, inverterei egymás között mindig kije-

3. ábra: Protect-2 berendezés elvi blokkvázlata XI. évfolyam, 4. szám

13

lölnek egy „master” egységet, akihez a többi egység, a „slave”-ek igazodnak. Ha akár az egyenirányítók, akár az inverterek master egysége meghibásodik, átadja a stafétabotot egy másik egységnek, aki ezután az új master lesz. Ez a párhuzamos vezérlési technika a „FlexibleMulti-Master-Technic (FMMT)”. Az inverter a kimeneti oldalon fellépõ terhelésváltozásra rendkívül gyors kiszabályozással válaszol, 0–100-0%-os terhelésugrás esetén a kiszabályozási idõ 1 ms, az itt fellépõ feszültségváltozás max. ±3%. Statikus terhelésváltozásnál a feszültségtartás ±1%. Az inverter terhelésváltozásnál egy félperioduson belül megnöveli a taktfrekvenciát és így tudja kiszabályozni, a mindenkori ideális színuszgörbéhez közelíteni a kimeneti feszültséget. Inverteres ellátásról bypass-ellátásra történõ átkapcsolásra a gyakorlatban két esetben van szükség: 1. fogyasztói oldali túlterhelés vagy zárlat esetén, 2. inverterhiba esetén. Mindkét esetben az UPS kimeneti feszültsége kezd drasztikusan el-

térni a mintának tekintett ideális szinusz alaktól, ezért a vezérlés úgy dönt, a fogyasztók táplálását inverteres ellátásról az elektronikus bypass kapcsolóval normál hálózati ellátásra kapcsolja át. Ez az átkapcsolás azonban nem eredményez semmilyen ellátási kimaradást, „lyukat”, mivel a feszültséghiba trendjének észlelésekor a vezérlés begyújtja az elektronikus bypass kapcsoló tirisztorait és lekapcsolja az invertert. A feléledõ bypass feszültség és a lecsengõ inverter feszültség egymást kiegészítve folyamatos ellátást biztosítanak. A frekvenciaazonos átkapcsolás úgy lehetséges, hogy az UPS az inverter frekvenciáját egy elõre meghatározott frekvenciaablakon belül a bypass hálózat frekvenciájával szinkronban tartja, készen állva egy prompt átkapcsolási esetre. Ha a bypass bemeneti frekvenciája kilép az engedélyezett frekvenciaablakból, a rendszer letiltja az átkapcsolást, ha újból visszatér az ablakon belüli értékekhez, az átkapcsolás ismét engedélyezett. A frekvenciaablak gyári beállítása 49,5-50,5 Hz.

4. ábra: Mért áram és feszültség jelalakok bypass átkapcsolás és inverterre történõ visszakapcsolás esetében

5. ábra: A fogyasztói terhelés lehetséges teljesítménytényezõ tartománya 14


Inverter – bypass – inverter ellátás átkapcsoláskor mért áram és feszültség jelalakokat mutat a 4. ábra. A legfelsõ görbe az inverter kimenetén, a 2. a hálózati bypass bemenetén mért áramgörbe. Ezen kettõ összege a fogyasztói áram jelalak. A 3. görbe az UPS kimenetén mért, azaz a fogyasztói táplálás feszültség jelalakja. Látható, hogy ez az 1 ms-os kiszabályozásnak köszönhetõen tökéletes a szinusz jelalak, nem mutat átkapcsolási feszültség letörést. Az UPS-ek alkalmazhatóságának sajátságos kérdése az adott inverteres energiaellátó berendezés túlterheléses és zárlati viselkedése. A berendezések ezen viselkedését befolyásoló technikai megoldások közös tõrõl fakadnak, vagyis az alkalmazott technológia és a konstrukció harmonikus együttese határozza meg a túlterheléses és zárlati viselkedést. Az AEG UPS-ek eddig említett típuscsaládjai rendre kiváló jellemzõkkel rendelkeznek ezen a területen, 10 percen át 125%os, míg 1 percig 150%-os túlterhelést viselnek el. Tekintettel arra, hogy az inverteres áramellátó berendezések korlátozott zárlati energiával rendelkeznek a fogyasztó hálózat tervezésekor minden esetben szükséges ezt a körülményt figyelembe venni. Azon túl, hogy az AEG UPS-ek a fogyasztói oldal rövidzárlatával szemben ellenállóak az inverter kimenetén 1 fázisú zárlat esetén 2,7 x Inévl, míg 3 fázisú zárlat alkalmával 1,8 x Inévl zárlati áramot képesek biztosítani a hálózat védelmeinek mûködésbe hozásához. Nemlineáris fogyasztók ma minden alkalmazási területen elõfordulnak, ilyenek a kapcsolóüzemû tápegység bemenetû berendezések, a számítógépek, azok perifériális egységei. A kimeneti feszültség az inverter szabályozási elve miatt kis felharmonikus tartalommal bír még erõsen nemlineáris fogyasztói áramfelvétel esetén is. A feszültség torzítási faktora <3% a teljes teljesítménytartományban. A fogyasztói jelleget tekintve a terhelés tetszõlegesen induktív vagy kapacitív lehet, a lehetséges tartomány cos ϕ = 0kap-1-0ind (5. ábra). A szünetmentes berendezéseket a gyártó cos ϕ = 0,8 kimeneti teljesítménytényezõre méretezi, azaz az adatlapokban megadott paraméterek, értékek erre az esetre vonatkoznak. EMC zavarkibocsátás vagy zavarérzékenység tekintetében a szünetmentes gyártók az IEC 62040-2 termékszabványt kötelesek betartani. Az AEG termékei egy jóval magasabb kívánalmat megtestesítõ európai ajánlás, az EN 61000-6-2 értékeit elégítik ki, ezek az értékek 2-3-szor szigorúbbak, mint a kötelezõ termékszabvány értékei (6. ábra). Hatásfok tekintetében 10 kVA feletti

3. AEG SZÜNETMENTES BERENDEZÉSEK VASÚTI ALKALMAZÁSAI 3.1. Vasúti jármûvek fedélzeti áramellátó egységei

6. ábra: Megnövelt szabványkövetés az EMC zavarállóság és zavarkibocsátás területén

A fedélzeti áramellátás berendezései (egyenirányítók, akkutöltõk, inverterek, DC-DC konverterek) léghûtéses illetve folyadékhûtéses kivitelben 200 W – 18 kW egységteljesítménnyel, rendszerükben 10-180 kVA teljesítménytartományban állnak alkalmazásban. A vasúti alkalmazás emelt szintû kívánalmai: 40(-50) °C…+70 °C környezeti hõmérséklet tûrése, a vasúti EMC elõírások maradéktalan betartása, lökés- és rázásállóság, védettség nedvesség és szennyezõ anyagok ellen, +26%...-30% közötti bemeneti feszültségtûrés, lökõfeszültségálló bemenet, magas kimeneti áramok (max. 400 A), kétirányú üzemre képes töltõegységek igénye, kompakt kivitelû, kis tömegû berendezések 75 kHz-es kapcsolóüzemû mûködéssel. Az áramellátó egységeket a vonatokon akkumulátortöltésre, fûtés ellátására, klimatizálásra, vezérlések, tengelyfordulatszám kiértékelõ egységek táplálására és számtalan más alkalmazásra használják.

3.2. Kettõs táplálású stacioner szünetmentes berendezések

eket a legritkább esetben méretezik 100%-os terhelésre, ami az elterjedt nemlineáris fogyasztói jelleg miatt hiba is lenne, hanem a jellemzõ kiterhelés 6080% közé tehetõ. Másrészt redundáns párhuzamos szünetmentes rendszereket 40-50%-os egységterhelésre szokás méretezni, a görbe szerint pedig ekkor a maximális a hatásfok.

Vasúti alkalmazásban igény mutatkozott kettõs betáplálású stacioner szünetmentes áramellátás (8. ábra) kifejlesztésére. Az egyik betáplálás a vasúti felsõvezetékrõl történik transzformátor közbeiktatásával. A szekunder feszültség névleges értéke 174 V, errõl üzemelnek a nagy bemeneti feszültségtoleranciával mûködõ kapcsolóüzemû egyenirányító fiókok, melyek az üzemi töltést biztosítják a hagyományos (pl. Protect-3 típusú) UPS berendezés akkumulátorának. Ha valami okból nem áll rendelkezésre a vasúti felsõvezeték olcsó energia betáplálása, akkor kerül üzembe az UPS töltõje, ami a feszültséget a 0,4 kV-os normál hálózatból veszi. A betápok átkapcsolásánál nem lép fel fogyasztói ellátatlanság, mivel a bemenetek átkapcsolási idejére az akkumulátor telep elegendõ áthidalási idõt biztosít. A kettõs táplálású szünetmentes rendszer fõ egységei a 20 kW-os töltõmodulokból felépített akkutöltõ szekrény, az UPS és az akkutelep (9. ábra). Az akkutöltõ szekrényben max. 4 töltõfiók (10–11. ábra) helyezhetõ el. Nagyobb teljesítményigény esetén több szekrény párhuzamosítható úgy, hogy a párhuzamosan járó fiókok maximális száma 24 db. Az UPS és az akkutelep tulajdonságai az elõzõekben a Protect-3 típuscsaládnál


15

7. ábra: Az AEG UPS-ek hatásfokgörbéje a terhelés függvényében

8. ábra: Vasúti felsõvezetéki és normál 0,4 kV-os hálózati kettõs táplálású UPS teljesítménynél valamennyi AEG szünetmentes berendezés hatásfokgörbéje egyforma (7. ábra). A hatásfok értéke már 30%-os terhelés esetén eléri a kettõs konverziós UPS-ekre jellemzõ 93-94%-ot, 40-50%-os terhelésnél pedig a maximumot. Ettõl kezdve 80%-os terhelésig enyhe csökkenést mutat 93% értékre. Ez a viselkedés azért érdekes, mivel az USP-

töltõk bemenetén elhelyezett szûrõegységgel semlegesíthetõk. Egy 25 kV-os felsõvezeték feszültségviszonyait mutatja a 12. ábra. Ebbõl jól látható, hogy maximális feszültségnél a feszültégszinusz csúcsértéke az 50 kV-ot, az ekkor fellépõ feszültségtüske értéke a 60 kV-ot is elérheti. A felsõvezetéken fellépõ feszültségértékeket és az ezzel egyidõben a 20 kW-os töltõmodulok bemenetén fellépõ feszültségeket mutatja a 3. táblázat.

3.3. AEG stacioner szünetmentes berendezések vasúti referenciái (Lásd: 4. táblázat.) 9. ábra: A rendszer 3 fõ eleme a DC-tápszekrény, az UPS és az akkumulátortelep

10. ábra: 20 kW-os modul (AC-bemenet: 174 V / 16,7-50 Hz, DC-kimenet 384 V / 45 A, súly 54 kg) leírtakkal azonosak. Az UPS-ek szokásosan alkalmazott teljesítménytartománya 10-120 kVA. A vasúti felsõvezetéken fellépõ feszültséglengéseket a letranszformálás után a töltõfiókok nagy bemeneti feszültséghatárai tolerálják, az idõszakosan fellépõ feszültségcsúcsok, tüskék pedig a

12. ábra: A 25 kV-os felsõvezeték feszültségei 4. AEG SZÜNETMENTES BERENDEZÉSEK HAZAI FORGALMAZÁSA

11. ábra: 20 kW-os modul blokkvázlata külsõ transzformátorral 16


Szünetmentes berendezéseket az AEG elõször 1975-ben szállított Magyarországra. Azóta, ha csak a 10 kVA feletti teljesítményû UPS-eket tekintjük, ezekbõl több, mint 500 db üzemel hazánkban. A legnagyobb hazai rendszerek 2×330 kVAes és 3×330 kVA-es, a külföldön telepített legnagyobb berendezések 6×500 kVA illetve 3×1000 kVA-es párhuzamos rendszerek. A szünetmentes gyár képviseletét, szervizét itthon az EXTOR Elektronikai Kft. (1097 Budapest, Gubacsi út 30., Tel.: 06-1-347-3607, Fax: 06-1-347-3610) látja el 2000 óta. Az alkalmazottak létszáma 25-30 fõ között mozog. Minden, az áramellátás témakörébe sorolható szállí-

20 kW-os töltõmodul bemenet

25 kV / 50 Hz-es felsõvezeték

%

kVeff

kVcsúcs

idõtartam

fellépés

60,00

1 ms

tüske

Veff

Vcsúcs

141

35,0

50,00

10 ms

rövididejû max.

246

348

116

29,0

41,01

állandósult

maximális mûködési fesz.

202

285

100

25,0

35,35

állandósult

névleges mûködési fesz.

174

246

70

17,5

24,75

állandósult

minimális mûködési fesz.

122

172

3. táblázat: A felsõvezetéken és vele egyidõben a 20 kW-os töltõmodul bemenetén fellépõ feszültségek Bukarest-Konstanca

Románia

3-fázisú Protect-3 + DC-töltõegységek

20-30 kVA

RAILTRACK

Nagy-Britannia

1-fázisú UPS + DC-töltõegységek

20-50 kVA

LUL Jubilee Line, földalatti London

Nagy-Britannia

3-fázisú rendszerek

20-80 kVA

Guang Zhou Metro

Kína


25-60 kVA

Shen Zhen Metro

Kína


25-80 kVA

Hong Kong Metro

Kína


10-60 kVA

Cairo Metro

Egyiptom


10 kVA

Rey Sharoud

Irán


20-30 kVA

GVB Metro Amsterdam

Hollandia

1-fázisú rendszerek 3-fázisú rendszerek

10-60 kVA, 7,5 kVA

ProRail

Hollandia


2 kVA

Hamburger Hochbahn

Németország


10-40 kVA

Dortmunder Stadtbahn

Németország


10-40 kVA

Berliner Verkehrsbetriebe

Németország

1-fázisú rendszerek 3-fázisú rendszerek

10-60 kVA

4. táblázat: Vasúti referenciák tás, szolgáltatás a cégprofil részét képezi, legyen az tervezés, egyszerû berendezés szállítás, komplett rendszer kivitelezése, mérés, karbantartás, üzemeltetés. A cég tulajdonosai, vezetõi 1983 óta dolgoznak az AEG szünetmentes áramellátás területén nagy ismeretanyagot, tapasztalatot felhalmozva. Vezérelvünk a partnerek igényeinek mindenkori 100%os kielégítése, legyen az az elõzetes tervezés, a kiválasztás, a telepítés vagy az üzemeltetés idõszaka. Hot-line szolgáltatásunkban a szervizszakemberek a hét minden napján 024 óra között rendelkezésre állnak. A berendezések rendkívül stabilan üzemelnek, ennek köszönhetõen a szerviz fõ tevékenységei az üzembe helyezés és a tervezett karbantartás. A hibabejelentések 80%-ában a zavar telefonon történõ közvetítéssel, rövid idõ alatt elhárítható. Szervizmérnökeink rendszeres gyári kiképzést kapnak, tartalék alkatrész pedig minden berendezéstípusra mindenkor rendelkezésre áll.

AEG unterbrechungsfreie Stromversorgungsanlagen für Bahnanwendungen Der Artikel stellt die Typenfamilien der AEG USV-Anlagen vor und beschreibt deren wichtigste Merkmale und Besonderheiten. Für die stationären Bahnstromanwendungen gibt es eine spezielle "Dual-Input"USV-Anlage, die ihre Einspeisung bei Normalbetrieb von der Bahnoberleitung bekommt, wenn diese aber nicht zur Verfügung steht, von dem normalen 0,4kV-Netz. Da die Spannungsverhältnisse der Bahnoberleitung stark schwanken und von Rückwirkungen der Bahn stark belastet sind, muß der Modul Gleichrichter ein sehr breites Toleranzspektrum der Eingangsspannung akzeptieren. AEG Uninterruptable Power Supplies in railway applications The article presents the types of AEG uninterruptible power supply systems and their most important parameters. It points out the AEG system’s special features. The article discusses the “double input” UPS system in use of railway applications. In railway applications the equipment receives the input power from trolley wire. If the over head traction supply is not available the consumers are fed by the normal mains. The article also points out the voltage conditions of the catenary and their influences at the input of the UPS which requires very wide input voltage range. XI. évfolyam, 4. szám

17

A forgalmi szolgálattevõ és a mozdonyszemélyzet közvetlen kommunikációjának megvalósítása rendkívüli helyzet kezelésére ETCS környezetben © Dr. Darabos Zoltán, Juhász Zsolt, Tóth Péter

A MÁV a IV-es és V-ös páneurópai közlekedési korridorok magyarországi szakaszán a meglévõ 75 Hz-es ütemezett sínáramkörön alapuló, folyamatos vonatbefolyásolást biztosító EVM-rendszer megtartása mellett, illetve az V-ös folyosón e rendszer helyett az ETCS 1-es szintjének bevezetését határozta el, majd ennek megvalósítására nemzetközi tendert írt ki 2000-ben (Zalacséb-Salomvár–Õriszentpéter (Bajánsenye) oh.–Hódos), illetve 2002-ben [Budapest–Kimle–(Hegyeshalom oh.)]. (E pályázatok kiírásának közvetlen elõzményeként tekinthetõ az az ETCS 1-es szintû kísérleti üzem, amelyet több gyártó közremûködésével 1999-2000-ben a MÁV és az ÖBB együttesen valósított meg az említett korridor Kimle–Hegyeshalom–Nickelsdorf–Bruck

a.d. Leitha szakaszán; e kísérleti üzem sikerességének köszönhetõen döntött a két vasút az ETCS 1-es szintû vonatbefolyásoló rendszer kiépítésérõl.) Az ETCS 1-es szintjén a pálya – jármû információs kapcsolat a pályaoldalról többféle elemmel valósulhat meg: a két sínszál között, a vágánytengelyben elhelyezett, kizárólag pontszerû jelfeladást biztosító transzponderekkel (Eurobalíz), (szakaszosan) folyamatos jelfeladást biztosító hurkokkal (Euroloop) és rádiós úton (csak ún. kitöltõ (infill) információk továbbítására GSM-kapcsolattal). Mivel a MÁV az Euroloop kedvezõtlen nemzetközi tapasztalatai miatt hurkokat nem kívánt alkalmazni és a vasúti GSM-hálózat (GSM-R) kialakítása a pályázat kiírásának idõpontjában nem tûnt reálisnak, ezért pályaoldali elemként kizárólag a balízok alkalmazása jöhetett számításba. Az V-ös korridor Zalacséb-Salomvár– Õriszentpéter (Bajánsenye) oh.–Hódos szakaszán megépült ETCS pályaoldali rendszer a Központi Közlekedési Felügyelet Vasúti Felügyelettõl 2003-ban létesítési engedélyt kapott, azonban az engedélyezési feltételek között szerepelt az elõjelzõ–fõjelzõ információs pontok között a vonat gépi úton történõ értesíthetõségének megvalósítása, amelyre olyan megoldás, amely mind a MÁV-nak, mind pedig a KKF VF-nek megfelelõ, ezidáig nem született. A IV-es korridoron azonban a MÁV a számos szempontból több szolgáltatást nyújtó, nagymennyiségû információ átvitelére alkalmas ETCS-rendszer mellett nem kívánt lemondani – a Budapest–Hegyeshalom vasútvonalon rendelkezésre álló – folyamatos vonatbefolyásolás elõnyeirõl sem, a tenderdokumentációban feltételként elõírásra került, hogy a pontszerû jelfeladó elemek (balízok) között kitöltõ információként a 75 Hz-es sínáramköri kódokat kell figyelembe venni és ezeket mind ún. fel-, mind pedig leértékelésre fel kell használni. Felértékelésre akkor van szükség, amikor a vonat a balíz felett elhaladva pl. „Megállj!” állású (illetve a késõbb alkalmazhatónál kisebb sebességet engedélyezõ) jelzõre utaló elõjelzési információt kapott, de a jelzõ idõközben (a vonat jelzõhöz való közelítésének ideje alatt) továbbhaladást engedélyezõ állásba kapcsolódott. A felértékelés azonban csak mozdonyvezetõi megerõsítés után válik érvényessé, azaz a mozdonyvezetõnek ténylegesen meg kell gyõzõdnie arról,

18


BEVEZETÉS A hazai, hagyományos EVM vonatbefolyásoló rendszer megtartásával a MÁV az ETCS rendszer bevezetése mellett döntött. A jelenleg Magyarországon alkalmazott ETCS 1-es szintû rendszer azonban nem alkalmas két jelfeladó pont közötti pálya – jármû információ átvitelére. A KKF VF viszont elõírta, hogy a jelenleg érvényes OVSZ követelményeinek maradéktalan teljesítése érdekében az elõjelzõt már elhagyó és a következõ fõjelzõhöz (bejárati, kijárati, fedezõ) közelítõ vonatot gépi úton kell értesíteni a közelített jelzõ megállj állásáról. Ennek a feltételnek a biztosítására a vasúti hatóság elõírta, hogy a MÁV ZRt. vasútvonalain telepített 450 MHz-es vonali rádiórendszer is – ideiglenesen – felhasználható az érintett Forgalmi Szolgálattevõk részérõl a Mozdonyszemélyzet részére történõ vészhívások kezdeményezésére, illetve egyéb információk közlésére a Budapest–Hegyeshalom vonalon. A vezetékes és rádiós hálózat összekapcsolásával ez a követelmény kielégíthetõ. Cikkünkben ismertetjük a két rendszer összekapcsolásának módját, az állomási és a központi berendezések e célra történõ átalakításának mikéntjét, a mûszaki felépítés fõbb jellemzõit. AZ ETCS 1 MEGVALÓSÍTÁSI DÖNTÉSEI

hogy a jelzõ a korábbinál valóban nagyobb sebességet engedélyez-e. Leértékelés akkor válhat szükségessé, ha a vonat ETCS-információként szabad állású következõ jelzõre kapott elõjelzést, de a céljelzõ idõközben „Meg-állj!”-ra kapcsolódott (vagy a korábbinál kisebb sebességet engedélyez). A leértékelés azonnal érvényessé válhat, hiszen ekkor a korábbinál aggályosabb jelzési képre (azaz kisebb sebességre) való váltásról van szó. A MÁV tenderkiírása azonban a fenti szempontokat figyelembe véve az akkor érvényben levõ ETCS rendszerkövetelmények specifikációjával (ETCS SRS 2.0.0), illetve a funkcionális követelményspecifikációval (ETCS FRS 4.29) nem volt összhangban, hiszen ezek nem engedik meg a nemzeti vonatbefolyásoló rendszer pályaoldali jeleinek kitöltõ (infill) információként való felhasználását. Ez egyben azt is jelenti, hogy azok a vontatójármûvek, amelyeknek fedélzeti rendszere képes a nemzeti vonatbefolyásoló rendszer pályajeleinek infill információként való felhasználására, az a rendszer megfelelõségének tanúsítására felkért ún. Bejelentett Szervezettõl (Notified Body) nem kaphat a rendszer megfelelõségét bizonyító tanúsítványt. A fenti körülmény miatt az idegen vasutak (ÖBB, DB stb.) nem kívánták vontatójármûveiket a specifikációknak nem megfelelõ ETCS / (EVM)-rendszerrel felszerelni, illetve a MÁV sem tervezi ilyen fedélzeti berendezéssel ellátni azon mozdonyait, amelyek jellemzõen ETCS rendszerrel már rendelkezõ vasutak hálózatán is közlekednek (jelenleg ezek jellemzõen az ÖBB és a DB vonalakon közlekedõ Taurus mozdonyok). A MÁV kiírásának értelmében az Alcatel Austria AG. a Budapest-Kelenföld–Kimle–Hegyeshalom–oh. ETCS tender keretében az idegen vasutakon nem közlekedõ 17 db V63 sorozatú mozdony ETCS fedélzeti berendezését úgy alakította ki, hogy azok ETCS 1-es szinten képesek a 75 Hz-es pályajelek infill információként történõ értelmezésére. A Központi Közlekedési Felügyelet Vasúti Felügyelet (KKF VF) a BudapestKelenföld (kiz.) – Kimle (kiz.) létesítési engedély meghosszabbításában, illetve a Kimle (bez.) – Hegyeshalom – oh. létesítési engedélyben elõírta, hogy csak ETCS 1-es szintû vonatbefolyásoló berendezésekkel felszerelt jármûvek közlekedése esetén is biztosítani kell a „Megállj! jelzést adó fõjelzõk elõtt a jármûvek megállítását, de legfeljebb a 40 km/h sebesség kikényszerítését a vezetõálláson a fõjelzõk rendkívüli okból történõ „Megállj!” jelzésre való kapcsolódása esetén”. (Természetesen a „már nem értesíthetõ vonatok” esetén e követelményt a fõjelzõ megálljra kapcsolódásáról való értesítésként kell értelmezni.) Erre vonatkozóan a KKF VF ETCS 1-es szint esetén az alábbi megoldásokat fogadja el:

– EVM-rendszerû infill, vagy – A kiértékelési idõnek megfelelõ úttal megnövelt kényszerfékút kezdetén infill balízt kell elhelyezni és azzal kell a közelített jelzõ „Megállj!” állására utaló információt továbbítani, vagy – Rádiós (GSM-R) úton kell a közelített jelzõ „Megállj!” állására utaló információt a vontatójármûre feladni (ún. rádiós infill). A 17 db V63 sorozatú mozdony EVMinfill fedélzeti funkcióval történõ ellátása tehát nemcsak a két vonatbefolyásoló rendszer együttes alkalmazásának igen elõnyös volta miatt célszerû (az ETCS, mint pontszerû vonatbefolyásoló rendszer nagymennyiségû információ továbbítására alkalmas és ismeri a céltávolságot; az EVM pedig, mint folyamatos vonatbefolyásoló rendszer segítségével a vonat „bármikor” értesíthetõ), hanem alkalmazásával erre a mozdonysorozatra megoldódik a KKF VF feltételeinek vonatkozó része. 1. ETCS 1 TÁVKÖZLÉSI TÁMOGATÁSA A KKF VF határozatában rögzítette, hogy amennyiben a MÁV „középtávon”, azaz nem azonnali (az ETCS rendszer üzembe helyezése utáni) megvalósítással a rádiós infill megoldást választja, a GSM-R rendszer kiépítéséig – ideiglenes jelleggel – a jelenlegi UIC 450 MHz-es rádió is elegendõ és felhasználható a mozdonyszemélyzet értesítésére a vonat gépi úton történõ értesítése helyett akkor, ha a forgalmi szolgálattevõ a mozdonyvezetõvel történõ közvetlen kommunikációjának a lehetõsége biztosított. Ez az engedély természetesen az UIC 450 MHz-es rádióval és ETCS 1-es szintû fedélzeti berendezéssel felszerelt vontatójármûvekre vonatkozik (pl. ETCS fedélzeti berendezéssel felszerelt ÖBB Taurus mozdonyok). Hozzá kell tennünk azonban, hogy az ETCS pályamenti rendszer üzembe helyezése után mindazok a mozdonyok, amelyek ugyan rendelkeznek UIC 450 MHz-es rádióval, azonban csak EVM-120 fedélzeti berendezéssel vannak felszerelve, csak legfeljebb 120 km/h sebességgel közlekedhetnek (pl. MÁV Taurus mozdonyok). Célszerûnek tûnt, hogy a forgalmi szolgálattevõ – mozdonyvezetõ közvetlen kommunikációra a mozdonyon levõ 450 MHz-es vonali rádió mellett az állomáson a rendelkezésre álló, a tapasztalatok alapján igen nagy megbízhatósággal üzemelõ PLANET diszpécseri rendszert használjuk fel, mivel így csupán a két rendszer központjának összekötését kell megoldani. Nagy elõny, hogy a rádiós és a PLANET rendszer központja helyileg egy épületben, a budapesti Kerepesi út 16-ban levõ Forgalomirányító Központban van telepítve, így a kapcsolat megvalósításának fizikai akadálya nincs.

2. Építõelemek A megoldás építõelemeit a vonali rádió rendszer, továbbá a meglévõ irányítói diszpécser hálózat berendezései alkotják. A két, a fenti vonalat földön és levegõben lefedõ, rendszer mellett fontos szerepet kapott a megvalósításban a MÁV ZRt alközponti környezetében már tesztelt MDKR rádió illesztõ egység és a PLANET rendszer rugalmassága az új szolgáltatások bevezethetõségében. 2.1. Vonali rádió rendszer A Budapest–Hegyeshalom vonalon üzemelõ UIC típusú 450 MHz-es vonali rádiórendszer a Budapest–Komárom és Komárom–Hegyeshalom szakaszt két független rendszerrel fedi le (1. ábra). A rádiórendszer két önálló irányító berendezése biztosítja az irányító központ személyzete számára a rádiórendszerre csatlakozást a rádió kezelõrõl vagy a PLANET diszpécser rendszer kezelõi felületérõl. Jelenleg a vonalon dolgozó Forgalmi szolgálattevõ a rádió hálózatot kizárólag az irányító diszpécser engedélyével és közremûködésével tudja elérni. 2.2. Irányítói diszpécser hálózat A TELE-INFORMATIKA Kft. által gyártott PLANET rendszer a Budapest – Hegyeshalom vonalszakaszon 27 központot és 72 kezelõi munkahelyet foglal magába. Ezzel a kiépítéssel a MÁV Zrt hálózatában a legnagyobb méretû egységes diszpécser rendszer. A rendszer központjai, kerülõúttal biztosított, 2 Mbit-es PCM trönkön kapcsolódnak össze, gyûrû alakú hálózatot alkotva. A rendszer által kínált megbízhatóság, továbbá az irányító központ szinten biztosított teljes körû naplózás és hangrögzítés lehetõsége alapján a meglévõ építõelemek felhasználásával, rövid határidõvel optimális megoldás hozható létre kihasználva a PLANET rendszer flexibilitását az új szolgáltatások bevezethetõségében. 2.3. MDKR rádió illesztõ egység Az MDKR rádió illesztõ egység a KAPSCH ZFZ-91 típusú UIC rádióközponttal (és -

rendszerrel) felszerelt vasútvonalakon lehetõvé teszi, hogy a vasútvonal bármely Forgalmi Szolgálattevõje rendkívüli esemény esetén azonnali bemondást tehessen a Forgalmi Irodából az UIC rádióval felszerelt mozdonyokra. A MÁV ZRt. vonalain jelenleg a Budapest–Hegyeshalom, illetve a Zalaegerszeg–Hodos vasútvonalak vannak a KAPSCH UIC rádiórendszerrel felszerelve. Ilyen típusú rádiórendszer van telepítve a GySEV Rt. Gyõr–Sopron vasútvonalán is. Az egység, a régi, Storno gyártmányú, CAF típusú központtal kiépített rádiórendszerekhez -az eltérõ mûszaki kialakítási, mûködési elv miatt- nem alkalmas. Az egység eredetileg a vasútüzemi CB telefonhálózaton keresztül történõ kapcsolatteremtésre lett kialakítva, de a TELE-INFORMATIKA Kft. bevonásával kialakításra került a PLANET-rendszerbe integrálható újabb változat is. 3. A RENDSZER FELÉPÍTÉSE A felmerült igény alapján a TELE-INFORMATIKA Kft, a MÁV ZRt. keretein belül kidolgozott MDKR-1 rádiós illesztõáramkört felhasználva oldja meg a Budapest–Hegyeshalom vonalon jelenleg is üzemelõ PLANET típusú diszpécserrendszerbe való integrálást. Ez lehetõvé teszi a szakaszon a Forgalmi Szolgálattevõk számára a rádiórendszer közvetlen elérését az irányítói munkahelyeken túlmenõen az állomási Forgalmi szolgálattevõ munkahelyekrõl is, meglévõ PLANET kezelõpultjaikon keresztül. A megoldás lehetõvé teszi a két vonalszakaszon az egymástól független, azonos idõben történõ rádiórendszer-indítást is. A budapesti központi üzemirányítói munkahelyeken, valamint Komáromban, ahol a két rádiós és irányítói szakasz találkozik, mindkét rendszer elérése biztosított. A hívások felépülése a PLANET zárt rendszerén keresztül, a megfelelõ vonalszakasz elérését kiváltó vezérlés mellett történik, ezzel a rendszer teljesen szelek-

1. ábra: A rendszer felépítése XI. évfolyam, 4. szám

19

2. ábra: Csatlakozás a rádióközpontokhoz tív, külsõ, jogosulatlan belépésre nincs lehetõség. Az egész szakaszra vonatkozó, körözvény jellegû, sürgõsséggel kezelt rádióelérést a mindkét szakaszon végigfutó 2Mbit-es PCM csatornák kijelölt 1-1 idõrése biztosítja, láthatóvá téve a kezelõk számára a csatorna esetleges foglaltságát. A véges idõre való lefoglalásról hardver- és szoftveridõzítés egymástól függetlenül gondoskodik. A megvalósításhoz a jelenlegi PLANET rendszer kártya- és programbõvítésére is szükség van, mely elsõsorban az Üzemirányító Központra (trönk, illesztõ, naplózó) korlátozódik, valamint átprogramozandók a helyszíni kezelõegységek az új funkció integrálása és billentyûzet-kiosztás módosulása miatt. A hívások azonosítását, naplózását a PLANET TSC számítógépes kezelõ biztosítja, a hangrögzítés a meglévõ eszközökkel megoldott. 4. A SZOLGÁLTATÁS HASZNÁLATA A megvalósításban legfontosabb szempontként szerepelt, hogy a Forgalmi szolgálattevõ számára a lehetõ legegyszerûbb igénybevételt biztosítsuk. Ez a meglévõ asztali vagy képernyõs kezelõn megjelenõ új gomb formájában történik. Nem jelenik meg új eszköz és nem növekednek a fenntartási követelmények és költségek sem. A felhasználó tehát a rádiós rendszer hozzáférést ugyanúgy kezdeményezi, mint bármelyik eddigi hívását az irányítói rendszeren. A diszpécser hálózat a hívást Budapestre továbbítja a gombhoz rendelt vonali szakaszt kiszolgáló MDKR egységre irányítva, amely bekapcsolódva a KAPSCH ZFZ-91 UIC rádióközpontot ún. „körözvényhívás” állapotba vezérli és a rádiórendszert összekapcsolja a hívóval. A Forgalmi Szolgálattevõ által kezdeményezett hívás az adott vonalszakasz UIC rádiórendszerén a hívás idõpontjában éppen fennálló bármely beszédkapcsolatot azonnal megszakítja mivel ez a legmagasabb prioritású hívás a rádiórendszerben. Az egység, a rádiórendszerrel való összeköttetés meglétét a Forgalmi Szolgálattevõ számára a telefon-kézibeszélõben 1.4 másodpercenként hallható, rövid 1 kHz-es hangjelzéssel („fütty”) jelzi, eközben a Forgalmi Szolgálattevõ a köz20

leményét bemondhatja, és az a vonalszakasz UIC rádiórendszerén kisugárzásra kerül, amit az összes ezen a szakaszon közlekedõ UIC mozdonyrádió ún. „Körözvényhívás”-ként vesz. Amennyiben a hívás alatt a vonalszakaszon lévõ bármely (pl. a Forgalmi Szolgálattevõ által megnevezett) vonat UIC mozdonyrádiójáról ún. „Vészhívás”-t kezdeményeznek, az összekapcsolódik a Forgalmi Szolgálattevõvel és vele beszédkapcsolatot létesíthet. A Forgalmi Szolgálattevõ az általa kezdeményezett kapcsolatot a vonal bontásával fejezheti be. Ha ez bármilyen okból nem következik be, az összeköttetést az MDKR egység a felépülésétõl számított 1 perc 45 másodperc után automatikusan mindenképpen bontja. Ekkor az UIC rádiórendszer normál üzembe áll vissza, ezzel megelõzve, hogy a rádiórendszer körözvényhívás üzemmódban maradjon feledékenység vagy mûszaki hiba miatt. Ha az idõzítés bontotta a kapcsolatot, akkor a Forgalmi Szolgálattevõ telefonhallgatójában a hangjelzés megszûnik, a körözvényhívás lekapcsol. Kapcsolatot újra létesíteni csak a vonal bontása és újabb hívás útján lehet. Amíg egy ilyen kapcsolat fennáll, másik Forgalmi Szolgálattevõ nem tud a rádiórendszerrel kapcsolatba kerülni, kezelõjén foglalt állapotjelzést lát. Az Irányító-központban Forgalmi Szakaszirányító a Forgalmi Szolgálattevõ illetve a Mozdonyvezetõ beszédét hallja, de a beszélgetésbe nem tud beleszólni, illetve nem tudja azt megszakítani. Rádiókezelõ pultjának monitorján a Forgal-

mi Szolgálattevõ körözvényhívása alatt a Státusz ablakban és a Beszéd ablakban „körözv." felirat jelenik meg, villogó fehér-sárga háttér elõtt. (Szemben az önmaga által kezdeményezett körözvényhívással, melynek kijelzése: „Körözvény", nem villogó háttérrel, valamint megjelenik a Beszédablakban a „Kapcsolás vagy beszéd befejezés" nyomógombszimbólum.) Bontás esetén a Forgalmi Szakaszirányító kezelõpultja monitorjának Státusz ablakából és Beszéd ablakából a „körözv." kijelzés eltûnik, és a rádiórendszer normál üzemmódba áll át. A körözvényhívást kiváltó Forgalmi Szolgálattevõ hívószáma és a hívás idõpontja a központi forgalom irányító kezelõjének számítógépén naplózódik, a beszélgetés pedig Irányító-központban a rádió-rendszerre rendszeresített beszédrögzítõ berendezéssel rögzítésre kerül. 5. KITERJESZTÉS A cikkben ismertetett rádiós hozzáférési megoldásnak más vonalszakaszokra történõ kiterjesztésének mûszaki akadálya, a fentiekben ismertetett korlátozásokon kívül, nincs. Olyan vonalszakaszokon, ahol diszpécser hálózat nem áll rendelkezésre, az alkalmazott MDKR rádiós illesztõ egység a fenti szolgáltatási körön kívül jelszavas hívó azonosító és két rádiós áramkör közötti választás szolgáltatásával akár alközponti hálózatból is biztosíthatja a rádiós hozzáférést az arra feljogosított mellékekrõl. Az áramkörök foglaltságának megakadályozására ilyenkor célszerû zárt felhasználói csoportot kialakítani és a forró drót jellegû mûködést alközponti vagy a telefonkészülék programozással megoldani. 6. A MUNKA ÜTEMEZÉSE A fenti vonalszakasz ETCS 1 munkái során a folyamatban lévõ mûszaki elõkészítési munkák mellett, kiviteli terv készül. A rendszer, a mûködését vizsgáló próbaüzem után 2007. februárjában a TELE-INFORMATIKA Kft vállalkozásában megvalósul.

Realisierung der direkten Kommunikation zwischen dem Fahrdienstleiter und dem Lokführer auf der Strecke Budapest–Hegyeshalom Nach dem Vorschrift der Ungarischen Verkehrsbehörde müssen die nur mit ETCS ausgerüsteten Züge über die Haltschaltung des nähernden Hauptsignals durch einer Signalanlage informiert werden. Bis erster Informierungsmöglichkeit durch einer Signalanlage muss eine direkte Kommunikationsmöglichkeit zwischen dem Fahrdienstleiter und dem Lokführer hergestellt werden. Es wird durch dem Zusammenschluss des Bahnhof Dispatcher Systems und des UIC Strecken Radio Systems gelöst. Im Artikel werden die technische Eigenschaften und der Hintergrund dieser Lösung vorgestellt. Direct communication between loco driver and signalman on the Budapest–Hegyeshalom line – because of ETCS According to the requirements of Hungarian Transport Authority, the trains with ETCS only shall be informed via ATP systems about the next main signal falling back to stop aspect. Temporarily, until the ATP solution is ready, a direct telecommunication „channel” shall be established between the signalman and the driver. It will be solved by connecting the station dispatcher system and the 450 MHz UIC line radio. This article summarizes the background and features of the technical solution.


Korszerû hangszórók alkalmazástechnikája a MÁV hangrendszerekben, létesítési tapasztalatok © Kishonti István, Kocsis Zsolt, Szesztay Pál 1. BEVEZETÉS A MÁV Rt. távközlési hálózatának gyors ütemû digitalizálása, a forgalmi és személyszállítási szakszolgálat változó, új irányítási koncepciója, új szolgáltatási igények megjelenése megteremti feltételét és sürgeti az új vasútüzemi technológiák, valamint az azokat kiszolgáló korszerû hangos utastájékoztató és utasításadó berendezések és rendszerek alkalmazását. A cikk bemutatja Hatvan, Aszód és Gödöllõ állomásokon kísérleti jelleggel telepített korszerû hangszórókkal nyert tapasztalatokat és a nyert eredmények felhasználását Nyíregyháza és Szombathely állomások alkalmazási esetein keresztül. Elemzi a meglévõ akusztikai környezetbe telepített VISATON gyártmányú hangszórókkal lefolytatott a kísérleti üzemek tapasztalatait. Ezen túlmenõen bemutatja a két akusztikailag megtervezett állomáson a VISATON hangszórók felszerelésével és üzemeltetésével az elmúlt idõszakban nyert üzemeltetési tapasztalatokat. Rámutat az akusztikai tervezés fontosságára, mint a létesítést megelõzõ, de kihatásában fontos szempontra. A VISATON hangszórógyártó cég egyes gyártmányainak, a MÁV-hangrendszereiben elõbb kísérleti, de ma már nagy számban üzemelõ különbözõ kül- és beltéri hangsugárzóinak ismertetésére is sor kerül a cikkben. A cikkben ismertetésre kerül a MÁV hangosítási technikájánál az a törekvés, hogy mind az üzemvitelhez szükséges állomási hangos utasításadás, mind az utazó közönség állomásokon és megállóhelyeken való hangos utastájékoztatása érdekében alapvetõ és elengedhetetlen a MÁV hangrendszereinél a jó érthetõség biztosítása. Tekintettel arra, hogy a vasút üzem meglehetõsen zajos környezetet teremt, ez nem könnyû feladat. Annak érdekében, hogy optimális akusztikai ellátást biztosítsunk a vasúti személyzet munkájához, utasainkat elegendõ és hasznos hallható információval lássuk el a vonatok közlekedésérõl, de a peronokon tartózkodók testi épsége, életvédelme érdekében jól megtervezett hangrendszerek létesítése és üzemeltetése a távközlési szakszolgálat egyik fontos feladatát képezi. A létesítést megelõzõ ter-

A korszerû hangszórók alkalmazástechnikájának vizsgálata elõtt röviden összefoglaljuk a MÁV-nál már alkalmazásra került hangosító berendezések feladatát és fajtáit. Ismertetjük a legfontosabb funkcionális, szolgáltatási jellemzõiket.

A hangrendszereknek két fontos funkciója van, az utazó közönség számára a hangos információadás és a vasúti személyzet számára a hangos utasításadás. A MÁV-nál a hangos utastájékoztató és utasításadó funkciók kizárólag erre a feladatra szolgáló dedikált hangosító berendezéssel (MAVOX, MPWL Wenzel, SM40 Philips, AXYS Railvox Duran) vagy az állomási irányítói berendezésbe beintegrált hangrendszerrel (PLANET, DIKOS210, DIKOS310, IRCS) lettek megvalósítva. Mindkét megoldásban azonos szolgáltatásokat biztosítanak, vagyis állomási hangos utasításadást és utastájékoztatást. Ma már megvalósult az állomáshoz tartozó megállóhely(ek) távvezérelt hangos utastájékoztatása is, természetesen élõszavas és gépi hangos utastájékoztatással. Sok állomáson a gépi hangos utastájékoztatáson túlmenõen a vizuális utastájékoztató berendezések vezérlése is a gépibemondást vagy beszédreprodukálást is végzõ un. komplex vezérlõ berendezésrõl valósul meg. (Digiton, ill. GBE-02V) Az állomási kezelõ egységek számának csökkentése érdekében egyes állomásokon az új irányítói berendezéshez megfelelõ interfészen a meglévõ hangrendszer kapcsolódik. Ilyen esetben az állomási hangrendszeri kezelése a hangrendszerrel szoros kapcsolatban lévõ irányítói berendezés integrált kezelõi felületérõl történik, az eredeti kezelõ tartalékként szerepel. Ezen funkciók ellátásához az új hangrendszerek sem használnak fel egymástól független különálló rendszerelemeket. A dinamikus erõsítõ kiosztással rendelkezõ és a tárolt programvezérléssel mûködõ korszerû MPWL hangosító berendezések már közel 10 éve üzemelnek a MÁV Bp.–Hegyeshalom vonal egyes pályaudvarain. Az új hangosító berendezések (MPWL, Intellivox AXYS, SM40, PLANET, DIKOS210, DIKOS310, IRCS) a korábbi, un. huzalozott logikájú MAVOX berendezésekkel szemben tárolt programú vezérléssel rendelkeznek. Ezek a berendezések felhasználói szoftver által konfigurálhatóak, módosíthatóak, tárolt programmal vezérelhetõk, üzemállapotuk lekérdezhetõ. Alkalmazási szempontból ezek az új hangrendszerek egyszerû bõvíthetõségük, öndiagnosztikájuk révén jelentõs fenntartási és üzemeltetési elõnyökkel bírnak. Egyes állomási és a megállóhelyi hangosító berendezések zavarjelentõ és felügyeleti funkcióval is rendelkeznek, az egyes berendezés komponensek, modulok mûködési zavaráról jelentést tudnak küldeni. (SM40 Philips, INTELLIVOX Duran, IRCS-PIS Schauer megállóhelyi hangosító berendezések).


21

vezés, a korszerû új hangszók alkalmazása mind régi hangrendszereknél, de az új, akusztikailag már megtervezett új telepítésû hangrendszereknél az érthetõség növelését eredményezte. Ezekre példákat mutat be számszerû eredményekkel ez a cikk. Azonban, feltétlenül fontosnak tartjuk a Nyíregyháza és Szombathely állomásokon azonos típusú korszerû hangsugárzók alkalmazásánál elért jelentõsen eltérõ eredmények kihangsúlyozását. A cikkben gyakorlati példákon bemutatásra kerül, hogy jelentõs eredményeket hozhat a korszerû hangszórók alkalmazása. Azonban önmagában ez egy szükséges, de nem elégséges fõleg új létesítmények esetében, ahol az akusztikai tervezés szempontoknak az építészeti kialakításnál, megvalósításnál is feltétlenül érvényt kell szerezni. A cikk fõ célja hogy rávilágítson arra a MÁV- távközlési szolgálatánál már megvalósult törekvésre, hogy a hangrendszerek létesítésénél mind a pályaudvari ill. megállóhelyi megfelelõ akusztikai ellátást, de a környezetbarát hangosítás megteremtésének egyik elõfeltétele a jól megtervezett, korszerû hangsugárzókat alkalmazó hangrendszer. A létesítés másik fontos szempontja a kivitelezésnél az elektroakusztikai rendszertervezésén túl az épületakusztikai tervezési szempontok maradéktalan érvényesítése ill. betartása is. Kifogástalan eredményhez csak az akusztikai és építész tervezõk jó együttmûködése feltétlenül szükséges. A cikk az akusztikai tervezés fontosságára, az építészeti megvalósulásnál az épületakusztikai szempontok maradéktalan figyelembevételére szeretne rávilágítani. Részletesen foglalkozunk a MÁV hangrendszereiben alkalmazható új típusú hangsugárzókkal, az alkalmazásuknál nyert tapasztalatokkal. Ismertetjük a TEBI által engedélyezett, a MÁV területén alkalmazható hangszórók típusait. 2. A MÁV MEGVALÓSULT HANGRENDSZEREI ÉS AZOK FELADATA

A MÁV közel 10 éve alkalmazza a korszerû hangnyalábolásos technikát alkalmazó hangrendszereket: (Intellivox rendszer, gyártó Duran Audio BV). Ez a környezetkímélõ megoldású hangrendszer elsõsorban a sûrûn lakott környezetû MÁV pályaudvar hangosításánál került alkalmazásra külsõtéren és belsõtéren elhelyezett un. aktív hangsugárzó oszlopokkal melyeket számítógép vezérel (Bp. Déli pályaudvar). Az Intellivox rendszer belsõtéri alkalmazása is megvalósult a rossz akusztikájú belsõterek, elsõsorban utascsarnokok hangosításánál.(Gyõr állomás, Bp. Nyugati pályaudvar). Szolnok állomáson 2006 év tavaszán a szintén Duran Audio cég által gyártott és a Schauer Hungária Kft által kísérleti üzemre átadott Intellivox V90 passzív hangsugárzó is sikeresen szerepelt, nagyon jó érthetõséget és egyenletes hangellátást biztosított a rossz akusztikájú pénztárcsarnokban. Megállapítható, hogy a MÁV hangosító berendezései az elmúlt 10 év során fokozatosan fejlõdtek, korszerûsödtek. A TEBI által engedélyezett új irányító berendezések, melyek nagy számban üzemelnek a MÁV hálózatában korszerû beintegrált hangosító berendezéssel, rendelkeznek, kezelõi felületükön integrálják a korábbi, még tovább üzemelõ hangrendszerek kezelését. A hangos utastájékoztatásnál megjelentek az újgenerációjú központi berendezések, melyekhez általában gépi beszédreprodukáló berendezés is csatlakozik (Digiton, GBE-01). Beruházás kímélés céljából a korábbi hangrendszer (MAVOX ) külsõtéri elemei továbbra is felhasználásra kerültek (az utastereken elhelyezett hangszórók és KKB egységek, a technológiai tereken a nyomókamrás hangszórók és EKB egységek). Megállapítható, hogy a korszerû berendezésekkel az elért hangminõség, azonban a gépihangbemondó eszközökkel elért javulást erõsen korlátozták a régi, korszerûtlen hangsugárzók. A TEBI Távközlési Osztály indította el azt a kutatási, fejlesztési programot melynek célja a MÁV hangrendszereiben alkalmazandó új hangsugárzók laboratóriumi és üzemi vizsgálata volt, a jobb hangminõség és elsõsorban a jobb érthetõség további növelése érdekében. Ennek eredményeként több gyártó termékeibõl létrejött egy a MÁV-nál alkalmazásra engedélyezett korszerû hangszórók típuslistája, amelyekkel ma már lefedhetõk az alkalmazási területek. 2.1. Hangrendszerrel szemben támasztott általános követelmények – A berendezéseknek (hardver, szoftver) moduláris felépítésûnek kell lenniük. – A belsõ és külsõtéri berendezéseknek az érvényes jogi szabályozásnak (MÁV utasításoknak) meg kell felelnie. Megfelelõ zavartatás (EMC) és IP védelem22

–

– –

–

–

–

– –

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

mel kell rendelkeznie (külsõ téren minimum IP54). A berendezésekben alkalmazott tápegységeknek kimeneti rövidzár védelemmel kell rendelkeznie. A berendezéseknek folyamatos 24 órás üzemre alkalmasnak kell lennie. A berendezéseknél a folyamatos mûködést szünetmentes tápellátással kell biztosítani. A berendezések, és azok egységeinek tápfeszültség kimaradás esetén normál üzemképes állapotba kell visszaállni, külsõ beavatkozás nélkül. A hangrendszer elemei 19½” hordozókeretbe legyenek beépíthetõek, késõbbi bõvítésre adjanak lehetõséget. A berendezéseknek rádiós és a felsõ vezetéki zavartatásokkal szemben megfelelõ védelemmel kell rendelkeznie. A hangrendszer egységei közti összeköttetéseket zavarvédelemmel kell ellátni. A hangrendszer központjára és a külsõtéri állomási és megállóhelyi berendezésekre min. 15 éves élettartamot kell garantálni. A berendezéseknél a két meghibásodás közötti idõnek minimum 4000 órának kell lennie, melynél a hálózati kimaradás, esetlege villámcsapás, vandalizmus zavarként nem értékelhetõk. A hangrendszer tegye lehetõvé az utasítás adást, mind a beltéri bemondópultról ill. pultokról, mind a kültéri bemondóhelyekrõl. A kültéri bemondóhelyeken biztosítva legyen a váltott irányú beszédkapcsolat (pl.: a forgalmi irodával, biztosítóberendezési helységgel, váltóállító helyiséggel stb.) A hangrendszer elemei biztosítsák az utazó közönség számára a megfelelõ minõségû információ továbbítását. A berendezések tegyék lehetõvé távoli állomásokra és megállóhelyekre történõ gépi és élõszavas bemondást, információadást. A berendezések biztosítsanak elsõbbséget minden esetben az élõszavas bemondásoknak. Két vagy több oldalról távvezérelt hangrendszerû állomásoknál a távvezérelõ állomások prioritása állítható legyen. A hangrendszer állapota (erõsítõ, hangkörzet foglaltság) a központi vizuális/hangos vezérlõ berendezés monitorán is jelenjen meg. A pultokon is legyen megjelenítve a hangkörzetek foglaltsága. A hangrendszer erõsítése állítható legyen az éjjel/nappali idõszaknak megfelelõen. A hangrendszer egy idõben, több hangkörzetet legyen képes vezérelni, párhuzamosan egymás mellett. Az állomási hangrendszer (ek) távoli fölérendelt állomás(ok)ról is távvezérelhetõ legyen, élõszavas és gépi bemondást tegyen lehetõvé.


3. LÉTESÍTÉSI SZEMPONTOK, HANGOSÍTANDÓ LÉTESÍTMÉNYEK A hangrendszer berendezéseinek létesítése csak a MÁV TEBI által jóváhagyott elõ- vagy együtemû kiviteli terv alapján lehetséges. Hangrendszer létesítésekor szimulációs tervezést kell végezni. A szimulációs tervezésnek ki kell terjednie minden olyan helyiségre és külsõ területre, ahol zaj keletkezik, ahol a külsõ zajok ellen védekezni kell, ahol a hangrendszer elemei üzemelnek. A hangrendszer tervezése összefügg egy létesítmény egyéb tervezési munkáival. Az akusztikai és elektroakusztikai tervezõnek kötelezõ figyelembe venni jelen ajánlásokat. A létesítmény tervezése során az építést lebonyolító szervezetnek és az akusztikai tervezõnek egyeztetni kell az építészeti és az akusztikai szempontokat, ezért az akusztikai tervezõvel ellen kell jegyeztetniük a következõ dokumentumokat: – kül- és beltéri építészeti rajzokat, fõleg fal kiképzések és felületek, csarnokok esetében – építészeti csomópontok rajzait, fõleg zaj és rezgéscsillapítási feladatok miatt – belsõépítész rajzokat, akusztikát módosító objektumok, tárgyak elhelyezésekor – álmennyezeti gépészeti rajzokat – kül- és beltéri világítási oszlopokat – Peronkialakítási rajzokat: perontetõk, esõbeállók, aluljárók létesítésekor – Erõsáramú tervezõ és a világítástechnika csövezési rajzokat – Hangfrekvenciás kis és nagyszintû, strukturált hálózati rajzokat. Amennyiben a hangosítandó rendszer meglévõ épületbe vagy üzemi területre készül és e helyeken korábban már volt hangosítás, akkor a tervezést megelõzõen felmérést kell készíteni, melyben az eredeti állapotokat felmérõ mérési jegyzõkönyvben kell rögzíteni. A létesítés utolsó fázisa minden esetben a hangrendszerhez tartozó minõség tanúsító mérési jegyzõkönyv elkészítése. Felmérõ és minõségtanúsító jegyzõkönyvet minden létesült hangrendszerrõl készíteni kell értelem szerint. Ez azt jelenti, hogy létesítési szempontból nincsen különbség kis és nagy vasúti létesítmény, egyszerû és nagy bonyolultságú hangrendszer között. A legfontosabb akusztikailag és elektroakusztikailag tervezendõ terek és helyek: A hangosítani kívánt vasúti létesítmények akusztikai és elektroakusztikai szempontból alapvetõen két csoportra oszthatók:

– kültéri (szabadtéri) létesítmények és területek, – beltéri (zárt téri) létesítmények területek és helyiségek. A kültéri (szabadtéri) létesítmények: – peronok személyszállítás céljaira állomásokon és megállóhelyeken – teherpályaudvar, – rendezõ pályaudvar váltókörzetei ill. egyéb utasított terek. A beltéri (zárt téri) létesítmények: – vágánycsarnok, – utascsarnok, – váróterem, várócsarnok, – pénztárcsarnok, pénztárhelyiség, – poggyászmegõrzõ, – poggyászfeladó, utastájékoztató információs szoba, – aluljáró, zárt felüljáró, – mellékhelyiségek, – egyéb, utasok által használt terek, helyiségek – utastájékoztató bemondó helyiség – egyéb szolgálati helyiségek.

4. AZ AKUSZTIKAI TERVEZÉS Minden vasúti létesítmény közös akusztikai problémája a vasútüzem által okozott változó színtû zaj. Ez a létesítmények használatát is befolyásolja és a létesítmény épített környezetének is zajterhelést okoz. A lebonyolító szervezetnek és az akusztikai tervezõnek kísérletet kell tennie a zajok csökkentésére. Az akusztikai tervezésnél érvényt kell szerezni a vasút üzembiztonsági és a környezetvédelmi szempontokra is. Alapvetõen a hangrendszerrel a vasúti célterületen a jó érthetõséget kell biztosítani mind az utasok, mind a szolgálatban lévõ személyzet számára. A tervezésnél messzemenõen figyelembe kell venni a vasút mentén a lakott területeken élõ lakosság szempontjait is (környezet zajszennyezése). Környezetvédelmi szempontból a vasúti létesítmények hangosítása a körülötte lévõ területek szempontjából zajforrásként viselkedik, ezért érvényes rá minden környezeti zajra vonatkozó szabvány és rendelet is. – A hangosítással keletkezõ környezeti zaj megengedett értékei az érvényben lévõ szabványok szerint nappal és éjjel eltérõ mértékûek lehetnek, a szabályozás településenként eltérõ mértékûek lehetnek. A helyi önkormányzat saját rendeletben eltérhet az MSZ 18151-1:1982 és MSZ 18151-2:1983 szabványoktól, (Imissziós zajhatárértékek lakott területen ill. munkahelyen), 8/2002. (III. 22) KöM-EüM eggyütes

rendelete (A zaj-és rezgésterhelési határértékek megállapításáról). – Az eltérõ nappali és éjjeli megengedett határértékek miatt a hangosító berendezéseket nappal-éjjel szintátkapcsolási lehetõséggel kell tervezni, ahol az átkapcsolás idõpontja tetszés szerint beállítható legyen. – Azon esetben, ha egy területen egynél több hangkörzet is mûködik (pl. olyan utastájékoztató rendszer, ahol több körzetben egyidejû bemondás szükséges, vagy kültéri utastájékoztató és utasításadó körzeteknél, akkor az akusztikai tervezésnek elõ kell segíteni e független rendszerek ill. körzetek zavarmentes együttes mûködését.

6. HANGSZÓRÓK MÛSZAKI KÖVETELMÉNYEI A hangrendszerek telepítésekor a TEB Igazgatóság által engedélyezett hangszórók kerülhetnek telepítésre. A 2002. január 1. után bevizsgált és a TEBI által engedélyezett hangsugárzókról a MÁV RT TEB Technológiai Központban lehet érdeklõdni. A cikk megjelenésekor engedélyezett hangszórók listáját lásd a 11. pontban. 6.1. Nyomókamrás hangszórók

Minõségi követelmények: Az utastájékoztató hangrendszernek hangellátást kell biztosítani minden olyan a vasút ellátási területéhez tartozó helyen, ahol utas tartózkodhat. A beszédérhetõséget Beszédátviteli mutató (STI) alapján kell minõsíteni, kiegészítve zajszint és hangnyomásszint ellenõrzõ méréssel is. – A beszédátviteli mutató (STI) kültéren nem lehet rosszabb, mint STI 0.6 (átlagos zajszint esetén) beltéren nem lehet rosszabb, mint STI 0.5 A– hasznos beszédjelnek követnie kell a besugárzott területen tapasztalható zaj változásait és legalább 10 dB-el a közepes zajszint felett kell lennie, az UIC 757 ajánlásnak megfelelõen megfelelõen. – A hangnyomásszint ingadozása szélessávú jellel mérve nem lehet nagyobb, mint ± 4 dB. – A rendszernek nem szabad meghaladnia a létesítmény épített környezetére gyakorolt káros zajterhelés nappalra és éjjelre megengedett maximális értékét.(ezek az értékek az általában az Önkormányzati zajrendeletben vannak meghatározva). – Ha két szomszédos hangosítási területen (pl. szomszédos peron) ugyanabban az idõben eltérõ információ hangozhat el, akkor az áthallásnak a szomszédos területrõl 10 dB-el kisebbnek kell lennie a hasznos beszédjel hangnyomás szintjénél. – Átlagos alapszintû zajterhelés esetén a beszédjel hangnyomásszintje nem lehet nagyobb, mint 90 dB (ha a jel-zaj távolság eléri az elõírt 10 dB-t).

6.1.1. Nyomókamrás hangszórók követelményei – Széles frekvencia tartománnyal, egyenletes frekvencia-átvitellel jó minõségû beszédérthetõséget biztosítson, zajos vasúti üzemi körülmények között is. – Legyen nagy érzékenységû, jó hatásfokú. – Keskeny vízszintes nyílásszöggel rendelkezzen, hogy egy adott terület pontosabban lefedhetõ legyen. – Egyszerû, többfokozatú teljesítmény beállíthatósággal rendelkezzen, 100Vos vonalra csatlakoztatható legyen. – Széles hõmérsékleti tartományban tegye lehetõvé a mûködést. – Egyszerû szerelési és rögzítési lehetõséggel rendelkezzen. A hangszóró 100V-os vonalillesztõ transzformátor primer oldalán lépcsõkben, pl. 3 dB-es különbözõ teljesítményekre legyen beállítható. A telepítési környezethez megfelelõ teljesítmény a vonaltrafó primeroldalán megcsapolásokkal könnyen, pl. kapcsolóval egyszerûen, pl. csavarhúzóval legyen beállítható, (vagy rugós sorkapoccsal). – A hangszóró a túlnyomóan külsõtéri aIkalmazások miatt az- MSZ EN 60529:2001 – szabványnak megfelelõ IP 65 vagy IP66 fokozatú védettséggel ill. idõjárás-állósággal rendelkezzen. Külsõtéri alkalmazásoknál a nyomókamrás hangszóró idõjárás viszontagságaival szemben legyen ellenálló, védett legyen a por- és víz, párabehatolás ellen, UV sugárzásnak ellenálló legyen. Biztonsági szempontok. A hangszóró tokozat nem gyúlékony mûanyagból vagy korrózióálló alumíniumból készüljön, az MSZ EN 60065: 2002 szabványnak megfelelõ biztonságot tegyen lehetõvé. Szerelés: A nyomókamrás hangszóró rendelkezzen a szükséges felerõsítõ szerelvénynyel, pl. korrózióálló alumínium bilincscsel, mely stabil rögzítést nyújt a tetõhöz, falakon vagy oszlopokon és a hangnyalábolás pontos beállíthatóságát dönthetõen lehetõvé teszi.


23

5. A HANGRENDSZER AKUSZTIKAI KÖVETELMÉNYEI

6.1.2. Nyomókamrás hangszórók elvárt min. mûszaki követelményei:

Szín: világos szürke (RAL 7035) vagy más, a környezethez illeszkedõ színû legyen. 6.2. Speciális robbanásbiztos nyomókamrás hangszórók követelményei 6.2.1. Speciális robbanásbiztos nyomókamrás hangszórók követelményei – Adott területen, ahol fenn áll robbanás veszélye, csak robbanásbiztos (Ex jelû) hangszórót szabad alkalmazni. – A hangszóróknak ATEX, BASEEFA, CENELEC jóváhagyással kell rendelkezni. (Eexd IIC) – Meg kell felelni a hazai és nemzetközi üzembe helyezési és biztonsági szabályozásoknak – A hangszóró ház anyaga tûzálló és vegyi anyagoknak, korróziónak ellenálló legyen, pl. üvegszállal erõsített UV álló poliészter (GRP). – A hangszóró korrózióálló rögzítõ bilinccsel és rozsdamentes rögzítõ csavarokkal rendelkezzen.

– Esztétikus formával, színnel harmonikusan illeszkedjenek a környezetbe A hangszóró 100V-os vonalillesztõ transzformátor primer oldalán lépcsõkben, pl. 3 dB-es lépcsõkben különbözõ teljesítményekre legyen beállítható. A megfelelõ teljesítmény könynyen, pl. forgókapcsolóval, csavarhúzó segítségével vagy átdugaszolással legyen beállítható. – Biztosítsanak MSZ EN 60529:2001 – IP 54 szintû védettséget a külsõtéri alkalmazásoknál, egyben UV védettséggel is rendelkezzenek Külsõtéri alkalmazásoknál a hangszóróoszlop konstrukciója az idõjárás viszontagságainak legyen ellenálló: védett legyen a porszennyezés- és nedvesség ill. vízbehatolás ellen is. Biztonsági szempontok: A hangszórókat magába foglaló ház (tokozat) nem gyullékony anyagból készüljön (pl. alumínium), és az MSZ EN 60065:2002 szabványnak megfelelõ biztonságot tegyen lehetõvé. A hangszóró oszlop rendelkezzen felerõsítõ szerelvénnyel, pl. korrózióálló alumínium fémbilinccsel, vagy speciális dönthetõ csuklóbilinccsel (csuklós fali konzollal) mely stabil rögzítést nyújt a falakon vagy oszlopokon és egyben a hangnyalábolás pontos beállíthatóságát is biztosítja. 6.3.2. A hangszóró oszlopok elvárt min. mûszaki követelményei

6.2.2. A speciális robbanásbiztos nyomókamrás hangszórók elvárt min. mûszaki követelményei Szín: a környezethez harmonikusan illeszkedõ világos színû legyen, pl. RAL9010 fehér, de kívánságra más színben is szállítható legyen.

6.4. Mennyezeti hangszórók 6.4.1. Mennyezeti hangszórók követelményei – korrózióálló fedõráccsal legyen kialakítva (színe RAL 9016), mely egyszerû, pl. bajonett rögzítéssel rendelkezzen, – legyen alkalmas minden mennyezeti anyagba való beépítésre, – gyors szerelést tegyen lehetõvé a mennyezeti körkivágásba szerelhetõen, – 100V-os csatlakozással rendelkezzen, teljesítmény beállítási lehetõséggel

Szín: világos szürke (RAL 7035) vagy más, a környezethez illeszkedõ színû legyen.

6.4.2. Mennyezeti hangszórók elvárt min. mûszaki követelményei

6.3. Hangoszlopok 6.3.1. Hangoszlopok követelményei – Biztosítsanak jó minõségû beszédreprodukálást, jó beszédérthetõséget – Beszédátvitelre kiváló frekvencia átvitellel rendelkezzenek – Széles vízszintes nyílás szöggel rendelkezzenek, hogy egy adott terület kevesebb hangoszloppal is jól lefedhetõ legyen – 100V-os vonalcsatlakozással rendelkezzenek – Egyszerû, 3 dB-es lépcsõs teljesítmény beállíthatósággal rendelkezzenek 24

6.5. Fali hangszórók 6.5.1. Fali hangszórók követelményei – Biztosítsanak jó minõségû beszédreprodukálást, jó beszédérthetõséget


– Beszédátvitelre kiváló frekvencia átvitellel rendelkezzenek – 100V-os vonalcsatlakozással rendelkezzenek – Egyszerû, 3 dB-es lépcsõs teljesítmény beállíthatósággal rendelkezzenek, opcionálisan hangerõ szabályzóval is rendelkezzen. – Esztétikus formával, színnel harmonikusan illeszkedjenek a környezetbe 6.5.2. Fali hangszórók elvárt min. mûszaki követelményei

6.6. Világítótestbe építhetõ hangszórók 6.6.1. Világítótestbe építhetõ hangszórók követelményei – legyen alkalmas külsõ és belsõtéri alkalmazásokra – 100V-os vonal csatlakozással rendelkezzen, különbözõ teljesítmény beállítás trafóillesztéssel – világítótestbe építve, esztétikus megjelenésû legyen, krómozott díszráccsal legyen ellátva. – jó beszédértetõséget és nagy hangnyomást tegyen lehetõvé – széles függõleges sugárzási szöggel rendelkezzen, pl. peronok világításánál kevesebb hangszóró tegye lehetõvé a jó hangellátást – kis súllyal rendelkezzen

– A hangszórósorok integrált, hálózatképes (LAN, RS 485 stb. ) felügyeleti rendszert képezzenek melyben ellenõrizhetõ legyen: az általános üzemállapot, a jelfeldolgozás, erõsítõk állapota, hangszórók fagyvédelme, szellõzés vezérlés, környezeti és hûtõtest hõmérséklet, környezeti zajszint stb. – A hangszóró sor környezetálló házzal és elõlapján ízléses védõráccsal rendelkezzen, színben a környezethez illeszkedjen (pl. RAL 9010), de más színben is szállítható legyen. – Az aktív hangszórósor áramellátása kimaradásmentes 230 V/50Hz hálózati feszültségrõl történjen. – A külsõtéren alkalmazott aktív hangszórók megfelelõ klimatikus védelemmel rendelkezzenek (hûtés és fûtés) és megfelelõ tokozással védettek legyenek az idõjárás viszontagságai ellen. – Az aktív hangoszlopok falra vagy oszlopra szerelhetõk legyenek, pl. a fali konzollal vagy 45° vagy 90° -os szögben elfordítható csuklópántos tartószerelvény tegye lehetõvé a vízszintes sugárzási irány fõnyalábjának beállítását. 6.7.2. Aktív hangsugárzók elvárt akusztikai és elektromos követelményei:

6.6.2. Világítótestbe épített hangszórók elvárt min. mûszaki követelményei

6.7. Aktív hangszóró sorok 6.7.1. Aktív hangszóró sorok követelményei – Az aktív hangszórósorok (hangoszlopok) digitális jelfeldolgozással, elektronikus irányítottsággal tegyék lehetõvé rossz akusztikájú tereken a nyalábolásos hangsugárzást. – Alkalmazástól és az ellátandó területtõl függõen min. 10-70 méter hatótávolságra biztosítson ellátást. A hangoszlop és hallgatóság távolsága függvényében lehetõleg kis mértékben csökkenjen a hangnyomás és minimális utózengést okozzon. – A hallgató személyek akár a hangszórósor elõtt vagy mögött tartózkodjanak,(pl. peronon) egyformán jól kell, hogy hallják a közleményt (kétoldalas hangszórósor alkalmazásával). – A hangoszlopok korszerû integrált teljesítményerõsítõkkel rendelkezzenek, egyenként legalább 40 W vagy 100W kimenõ-teljesítménnyel (AB osztályú vagy D osztályú). – Az aktív hangszórósor környezeti zajszinttõl függõ automatikus hangerõ szabályozással rendelkezzen, távvezérelhetõ és távellenõrízhetõ legyen. – A környezeti hõmérsékleti tartomány legalább, 0°C – 40 °C legyen, de opcionálisan fagyvédelemmel is rendelkezzen (15°C …..+40 °C) hõmérsékleti tartománnyal – Az aktív hangszóró sor akusztikai jellemzõi megfelelõ szoftvercsomag használatával konfigurálható legyen, ezen kívül felügyeleti egység tegye lehetõvé a hangszóró sorok folyamatos ellenõrzését, diagnosztikáját, a rendszer állapotának ellenõrzését.

7. A VISATON HANGSZÓRÓK ÉS HANGSUGÁRZÓK KÍSÉRLETI ALKALMAZÁSA HATVAN ÉS ASZÓD PÁLYAUDVAROKON A pályaudvar veszélyes üzem. A pályaudvar zajos üzem. Utasoknak és MÁV alkalmazottaknak egyaránt létfontosságú lehet, hogy egy beszédinformáció eljut-e a címzetthez. Ennek érdekében törekedni kell a minél jobb beszédérthetõség elérésére. A beszédérthetõség – a beszédinformáció átvitelének mértéke, angolul Speech Transmission Index (STI) – költséges mûszerrel, de gyorsan és objektíven mérhetõ. A jó beszédérthetõség megvalósítása viszont komoly szakértelmet igénylõ, igen sokváltozós feladat. Elég, ha felsoroljuk a leggyakoribb, a beszédérthetõséget befolyásoló változókat: A beszédhang keletkezésének a helyén: a beszélõ artikulációja, a beszéd-dinamika, a túl halk beszéd, a túlságosan mély tónusú hangszín, a helyiség teremrezonanciái, a terem korai reflexiói, asztal, közeli tárgyak reflexiói, a mikrofon közeltéri hatása, a mikrofon szélvédõ szivacs hatása, a helyiség zajszintje, a helyiség utózengése, a beszélõ- mikrofon távolsága, helytelen szûrõhasználat, rossz erõsítõ sávhatárok, egyenetlen mikrofonátvitel, hangsúlyos mély hangok elfedõ hatása. XI. évfolyam, 4. szám

25

Az elektromos átvitel során: rossz erõsítõ sávhatárok, torzítások (nemlineáris), elektromos zajok (pl. szalagzaj), az analóg szalag minõsége, az analóg szalag sérülései, alacsony mintavételi frekvencia, kicsi kvantálási tartomány, tömörítési eljárás fajtája, helytelen szûrõhasználat, elektromos elillesztések, hosszú kábelek hatása, az átviteli csatorna fajtája. A hallgatás helyén: a helyiség teremrezonanciái, a terem korai reflexiói, a helyiség zajszintje, a helyiség utózengése (ha van), a rossz minõségû hangsugárzó, a hangsugárzó távolsága, többszörös jel-utak, idõkésés, hangbeérkezés iránya, a hangsugárzó irányítottsága, a hangsugárzók száma, többféle hangsugárzó használata, a hangsugárzók beállítása, a hangsugárzók egyenetlen átvitele, hangsúlyos mély hangok elfedõ hatása. A felsorolt tényezõk (értelemszerûen válogatott) együttes hatása adja a jó vagy rossz STI eredményt. Csak akusztikában (fõleg a zajos, és/vagy erõsen zengõ terek akusztikájában) jártas szakember lehet sikeres a beszédérthetõség problémájának kezelésében. Azt bátran állíthatjuk, hogy a jó STI tervezhetõ, de általános receptet adni rá nem lehet, mert minden helyszín más akusztikai problémákat vet fel, mindenütt más a költséghatékony megoldás útja. Lássunk néhány példát. Sokan azt mondják, hangszórót gyártani ma már mindenki tud, a sok egyforma célúból és hasonló kinézetûbõl vegyük az olcsóbbat. Hatvan állomáson megmértük az ott évek óta üzemelõ kültéri hangszórókat (H5T) és ugyanazon a helyen a VISATON cég DK8 típusát. A mérési eredmények (több hangszóró görbéje egymáson):

A két görbe összehasonlításából azonnal látszik, hogy az alsó görbe a fentebb már megjelölt 10 dB-es tûrésmezõben csak 4,5 kHz-ig van benne, a felsõ görbe sokkal szélesebb frekvencia tartományú, és egyenletesebb futású, a felsõ határfrekvenciája 14 kHz. A beszédérthetõség a hangoszlopok 3 méteres környezetében mérve egyértelmû javulást mutatott, a váróterem többi pontjában – a terem akusztikája miatt – egyértelmû de nem nagyságrendi javulást értünk el. Összegezve: nem mindenki tud jó hangátalakítót gyártani, és a jó hangoszlop önmagában nem garanciája a jó beszédérthetõségnek.

8. TOVÁBBI KÍSÉRLETEK VISATON HANGSUGÁRZÓKKAL AZ ÉRTHETÕSÉG JAVÍTÁSÁRA A BEBU Bt. – a német VISATON hangszóró fejlesztõ és gyártó cég magyarországi képviselete – elsõ ízben a Hatvan állomáson történt hangosítási próbaüzem révén vette fel a kapcsolatot a MÁV Rt. TEB Technológiai Központjával. Abból indultunk ki, hogy a jelenleg MÁV területén üzemeltetett elektroakusztikai átalakítók (hangszórók, hangsugárzók) korszerûbbre való kiváltásával is már sokkal jobb beszédérthetõséget tudunk elérni. A kapott eredmények nem csak szubjektív, hanem ami fontos objektív (STI mérés) szempontokból is pozitívak lettek. A hatvani és aszódi eredmények arra bátorítottak minket, hogy ezt a kísérletsorozatot egy rosszabb akusztikai terepen folytassuk. A helyszín a Gödöllõ állomáson lévõ királyi váróterem lett. Itt a régi BEAG gyártmányú oszlopsugárzókat cseréltük le az akkor még a VISATON palettáján újnak számító 2-utas hangoszlopára (EZ60.7). A kapott eredmények igazolták, hogy már a hangsugárzók korszerûbbekre való kiváltásával jelentõsen lehet javítani a MÁV utastájékoztató és utasítást adó rendszereinek minõségén. További javulás a rendszer egyéb elemeinek javításával, valamint mindent kielégítõ akusztikai tervezéssel érhetõ el. A teljesség igénye nélkül a következõ VISATON gyártmányú hangszórók és hangsugárzók kerültek telepítésre a próbaüzemek során:

1. ábra: A H5T és DK8 hangszóró típusok átviteli karakterisztikái A görbékbõl kitetszik, hogy a H5T hasznos frekvencia tartománya (10 dB-es tûrésmezõ elfogadásával) 600 Hz ... 2,8 kHz, a DK8 hasznos frekvencia tartománya 400 Hz ... 5 kHz. Ezeken a tartományokon belül a Dk8 sokkal egyenletesebb menetû, vagyis kevesebb káros rezonanciával rendelkezik átviteli sávjában. Az egyes példányok közötti eltérések kisebbek, az azonos öregedési körülmények között. A beszédérthetõség STI számait pedig ugyanazon a helyen mérve, az átalakított peronon minden mérési pontban ugrásszerûen javult az eredmény a DK-8 alkalmazásával. Most vizsgáljuk meg két hangoszlop minõségét. Aszód állomáson megmértük az ott üzemelõ BEAG hangoszlop és egy, a helyére telepített VISATON hangoszlop átviteli minõségét:

2. ábra: A BEAG és VISATON hangoszlopok átviteli karakterisztikái 26

1. kép: Hatvan állomáson alkalmazott – DK8 típusú – VISATON nyomókamrás tölcséres kültéri hangszóró

2. kép: Aszód állomáson alkalmazott – EZ 66.9 tip. – 2 utas VISATON hangoszlop


3. kép: Gödöllõ állomáson alkalmazott – EZ 60.7 tip. – 2 utas VISATON hangoszlop

A nyomókamrás tölcsér típusú hangszórók köztudottan relatív keskeny frekvencia átvitellel rendelkeznek, de ezen belül megfelelõ frekvencia-linearitás elérésével (a DK-8 esetén ez 400-5000 Hz +- 5 dB-en belül), ezekkel az elemekkel is lehet jó eredményeket elérni. Nagyon jó hatásfokuk révén, a MÁV területén nagyobb darabszámban, gazdaságosan üzemeltethetõk külsõ tereken. A vasút alkalmazhatósági listáján szerepel a DK 8, valamint az újabb típus a DK 8-P is, melyek IP66 minõsítéssel rendelkeznek. A 2-utas hangoszlopok szélesebb frekvencia átvitellel és elõnyösebb iránykarakterisztikával rendelkezõ típusok. A listán szerepelnek az EZ 40.7 – EZ 60.7 és EZ 97.10 típusok, amelyek mára egységesen IP54-es minõsítéssel rendelkeznek, így nemcsak belsõ, de külsõ téren is alkalmazhatóak. További elõnyük, hogy bármely RAL színben rendelhetõek, így az épület külsõ és belsõ megjelenéséhez könnyen illeszthetõek. Természetesen nem maradhatnak ki a szintén széles frekvencia átvitellel rendelkezõ nyitott iránykarakterisztikájú és praktikusan elhelyezhetõ fali és álmennyezeti hangszórók. Ezek közül a WL13NR fali sugárzó és a DL18/1 álmennyezeti sugárzó található az alkalmazási listán. Ne feledkezzünk meg a speciálisan világítótestekbe szerelhetõ UL7 típusról sem. A késõbbiekben ezeket, a típusokat a MÁV peron világítótestekbe építve kívánja alkalmazni, így egy igen praktikus és gazdaságos megoldás érhetõ el.

5. kép: Nyíregyháza állomás – korszerû VISATON EZ 60.7 hangoszlop alkalmazása belsõtéren Az EZ 60.7 átvitele széles sávú és egyenletes, és ez fontos szempont a zárt térben felmerülõ nehézségek megoldásában:

9. NYÍREGYHÁZA PROJEKT – A POZITÍV PÉLDA A következõ példában Nyíregyháza állomás hangosítása szerepel.

3. ábra: Az EZ60.7 típusú hangoszlop átviteli karakterisztikája Álmennyezeti hangszórónak a VISATON DL17 típusát választottuk kifejezetten egyenletes és nagyon szélessávú átvitele miatt. A hangsugárzók elhelyezése úgy történt, hogy a hallgató minden esetben a hangoszlopok 2 méteres távolsága közelében lehessen, kivéve azokat a helyeket, ahonnan az utasokat a forgalom akadályozása miatt el kell terelni. Az elterelés célját szolgálta az alkalmazott hangszóró csillárok alkalmazása is.

4. kép: Nyíregyháza állomás – korszerû VISATON hangszórók alkalmazása belsõtéren

6. kép: Formatervezett VISATON hangoszlopokkal kialakított, befüggesztett hangsugárzó (hangszóró csillár)

Ennél a példánál a korábban felsorolt, a beszédérthetõséget befolyásoló tényezõk közül többet figyelembe vehettünk a tervezésnél, beleértve az akusztikai tervezés szempontjait is. Ez döntõen befolyásolta az eredményt. A pályaudvar átépítése során kicseréltük a végerõsítõket és a hangsugárzókat, minden általunk kiválasztott helyre a célnak leginkább megfelelõt tettük, optimális beállításban, és késleltetett elosztórendszert használtunk. Az itt alkalmazott hangoszlop a VISATON EZ 60.7 típus volt. XI. évfolyam, 4. szám

27

Az összes hangoszlophoz közeli helyen a beszédérthetõség indexe meghaladja a zárt térben kiválónak mondható 0,6-os értéket. A késleltetett rendszernek itt mutatkoznak meg az elõnyei, ugyanis a gépi mérés nem tudja figyelembe venni az emberi agynak azt a képességét, hogy a megfelelõen elhelyezett hangsugárzókból rövid idõ alatt a fülhöz érkezõ hangenergiát integrálja, ami szubjektív érthetõség növekedéshez vezet. Az utascsarnokban tehát a beszédérthetõség a helyek 80%-ban megfelelõ lett. A szabadtérben – az elsõ peronon felszerelt EZ 60.7 hangoszlopokon – mért beszédérthetõségi index kifejezetten jó, EXCELLENT értékelést azért nem kaphatott, mert a mérés idején huzamosabb ideig diesel motor járt a 2. vágányon, ezért a 0,731-es index meglepõen jó, és átlagos életszerû helyzetben értékeli a kültéri hangosítást. Az átépítés során sikerült figyelembe venni a pénztári duplex ablakátbeszélõ rendszer mûködését a legtöbb állomáson zavaró bemondások problémáját is. Ez akusztikai tervezéssel vált lehetségessé. Összegezve nyugodtan kijelenthetjük, hogy akusztikailag és a hangos utastájékoztatás szempontjából Nyíregyházán európai színvonalú létesítmény készült el.

és a magasabb oktávokban sem csökken le jelentõsen. Ezért az utózengés jelenségének a beszédérthetõségre gyakorolt elfedõ hatása az STI mérésnél is megmutatkozott. Az egyetlen megvalósult kompromisszum viszont bizonyítja, hogy lehet helyes megoldásokat találni. A belsõépítészekkel közösen sikerült rejtett hangoszlopokat kialakítani:

8. kép: Szombathely állomáson alkalmazott formatervezett, rejtett EZ 60.7 típusú hangsugárzó

10. SZOMBATHELY PROJEKT – A NEGATÍV PÉLDA A következõ példában Szombathely állomás hangosítása szerepel. Szombathelyen az volt a feladat, hogy az 1900-as évek fordulóján épített állomásépületet kellett az eredeti formájához hasonló állapotúra rekonstruálni.

Sajnos, ezeket az esztétikus oszlopokat már nem sikerült megfelelõ módon elhelyeztetni, ezért a hangrendszer sem tud megfelelõ módon mûködni. Az eredménye az lett, hogy a megfelelõ beszédérthetõségrõl csak a hangoszlopok közvetlen 0,5 méteres sugarú környezetében beszélhetünk. Szerencsére a csarnokokban elegendõ számú hangoszlop van telepítve, és fejmagasságban vannak, így az utasok közel tudnak azokhoz kerülni, így a legtöbb esetben van esély, a hangosított szöveg megértésére. A másik szerencsés körülmény az, hogy a beszédérthetõség a hangoszlopoktól 1,5m távolságban sem romlik el túlságosan, és csak a csarnokok közepén válik kifejezetten gyengévé.

11. KÖVETKEZTETÉSEK ÉS A JELENLEGI HELYZET ÉRTÉKELÉSE

7. kép: Szombathely állomás – formatervezett VISATON rejtett hangszórók világítótesttel egybeépítve Természetesen akkoriban még nem volt hangosítás, ezért a zárt állomásterek akusztikájával senki nem törõdött. A modern követelményeknek ezért az épület „ellenállt”, amit legjobban az építészeti tevékenység demonstrált. Nem sikerült ugyanis az építészeket együttmûködésre bírni, így bár a szombathelyi épület hangos utastájékoztató rendszere paramétereiben az elõzõ Nyíregyháza állomáséval azonos részekbõl épül fel (erõsítõk, hangszórók), az eredmény mégis gyökeresen más lett. Az akusztikai szükségletek megvalósítása mûemlék jellegû épületekben nehéz, de nem lehetetlen, találékonyság kell hozzá. A szombathelyi esetben viszonylag könnyen lehetett volna okos és korhû kinézetû kompromisszumokat kötni. Az utascsarnokot vizsgálva a beszédhangok tartományában igen lényeges 250Hz és 500Hz oktávban az utózengési idõ 4 másodperc felett van. Ugyanez a pénztárcsarnoknál 2,5 ... 3,7 másodperc, 28

A hangos utastájékoztató rendszereket akusztikailag és elektroakusztikailag meg kell tervezni. A tervezés során csak megfelelõ eszközöket szabad felhasználni, különös tekintettel a jó minõségû hangátalakítókra. A tervezés nem független az épületek építészeti és belsõépítészeti kialakításától. A kültéri hangosítás szintén akusztikai feladat, nagy figyelemmel kell lenni a környezeti zajszennyezésre. Jó beszédérthetõséget csak a befolyásoló tényezõk mindegyikének figyelembevételével lehet elérni, ez összefüggõ, komplex feltételrendszer. A MÁV, mint megrendelõ csak akkor várhat kielégítõ eredményt, ha saját feltételrendszert dolgoz ki, és tartja is hozzá magát. Ennek eredményeképpen: 1. a MÁV Zrt. TEBI Távközlési Osztálya megbízásából TEB Technológiai Központ további kísérleteket folytatott BP. Nyugati pályaudvaron a WHD német hangszóró fejlesztõ és gyártó cég több termékeivel, melyeket a Schauer Hungária Kft cég biztosított a kísérleti üzemidõszakára ill. az egyes paraméterek laboratóriumi ellenõrzõ méréseihez, melyet szintén a TEB Techn. Központ végzett el. A pozitív eredménnyel végzõdõ kísérletek alapján kialakult a MÁV területén alkalmazásra engedélyezett hangszóró típusok listája.


2. Jelenleg az alábbi típusok rendelkeznek a TEBI bevezetési engedélyével: VISATON gyártmányok: DK-8 tip. nyomókamrás hangszóró DK-8P tip. nyomókamrás hangszóró DL-18/1 100V tip.mennyezeti hangszóró WL 13NR 100V tip.fali hangszóró EZ 60.7 100V tip. hangoszlop EZ 40.7 100V tip. hangoszlop EZ 97.10 100V tip. hangoszlop UL 7 tip. világítótestbe beépíthetõ hangszóró WHD gyártmányok: TL 310-T10 tip. nyomókamrás hangszóró TL115-T15 tip. nyomókamrás hangszóró TL320-T20 tip. nyomókamrás hangszóró TS25/4-T25 tip. hangoszlop AL-266-T12 tip. világítótestbe beépíthetõ hangszóró WL 6/2-T10-Re tip. fali hangsugárzó, formatervezett WL 10/2-T12 tip. fali hangsugárzó, formatervezett DURAN Audio AXYS Railvox aktív gyártmányok: hangsugárzó rendszer AXYS Intellivox-V90 passzív hangsugárzó 3. A TEBI utasítására a TEB Technológiai Központ összeállította a „A MÁV RT hangos utastájékoztató és utasításadó berendezéseinek szolgáltatási és mûszaki követelményei” c. feltétfüzetet, dokumentáció száma TEBTK 730-662, jóváhagyva P-12018/2004.TEB Ig. számon. Ebben az öszszeállításban megfogalmazódtak a MÁV elvárásai az alkalmazandó hangosító berendezések és azok komponensei iránt.

4. A MÁV ennek alapján sikeresen fejleszti tovább utastájékoztató és utasításadó hangrendszereit. (pl. korszerûbb külsõtéri TBK-30 tip. eszközök bevezetése, környezetkímélõ MAVOX rendszer kialakítása TBK-30 alkalmazásával stb., új beintegrált hangrendszerrel és megállóhelyi kamrás megfigyelõ és hangosító berendezéssekkel rendelkezõ DIKOS310 irányítóberendezések próbaüzeme a MÁV által specifikált kezelõvel stb.) 5. Megvalósult a hangrendszereknél teljes akusztikai lánc valamennyi komponensének folyamatos fejlesztése, a mikrofontól kezdve ill. a több idegen nyelven is üzemelõ gépi hangos utastájékoztató berendezéstõl, a korszerû, tárolt programvezérlésû hangosítóberendezés központ egységein át, a csatlakozó modern külsõtéri egységekig (az egy és kétirányú bemondóként programozható Systronix TBK-30 egységek bevezetésével) és végül a hangrendszer akusztikai átalakítóiként mûködõ korszerû VISATON és WHD nyomókamrás hangszórók és hangoszlopok, valamint a passzív és aktív DURAN Audio hangoszlopok alkalmazásával. Erfahrungen mit modernen Lautsprecheranlagen bei MÁV Der Bahnhof ist ein gefährlicher Betrieb. Der Bahnhof ist ein geräuschvoller Betrieb. Den Fahrgästen und den Mitarbeitern der MÁV ZRt. kann es sehr wichtig sein, ob die Sprachinformationen können die adressierten Personen erreichen können. Um das erreichen zu können, muss man die bestmögliche Sprachverständigkeit zu erreichen. Die Artikel beschäftigt sich mit der Verbesserung der Sprachverständigkeit (STI), der modernen akustischen Planung und Darlegung der elektroakustischen Mittel. Experiences on up-to-date loudspeakers at MÁV stations The railway station is dangerous ambience. The railway station is noisy ambience. For the passengers and MÁV Co. employees the speech information passing to the recipients may be crucially. Toward to try for the best possible speech intelligibility is very important. The article is engaged in improvement of the speech transmission intelligibility (STI), the modern acoustical planning and review of the electro acoustical devices.

Tisztelt Olvasó! Azt a tényt, hogy folyóiratunkat Ön ez évben is megkaphatja és olvashatja, az alábbi cégek anyagi támogatása tette lehetõvé: PROLAN-alfa Kft., Budakalász MÁV Dunántúli Kft., ALCATEL Hungary Kft. Szombathely ALCATEL Austria AG., R-Traffic Kft., Gyõr Wien MÁVTI Kft., Budapest Siemens Rt., Budapest AXON 6 M Kft., Budapest Mûszer Automatika Kft., Érd TBÉSZ Kft., Budapest Bi-Logik Kft., Budapest OVIT Rt., Budapest TELE-INFORMATIKA Kft., FEMOL 97 Kft., Felcsút Budapest PowerQuattro HTA Magyar Szállítási Teljesítményelektronikai Tran Sys Rendszertechnikai Automatizálási Kft., Kft., Budapest Rt., Budapest Budapest VASÚTVILL Kft., Budapest PROLAN Irányítástechnikai MASH-VILL Kft., Rt., Budakalász Budapest Vossloh IT, Budapest

A nyújtott támogatásért ezúton is köszönetet mondunk. XI. évfolyam, 4. szám

29

A GSM-R szerepe a vontatási villamosenergia-ellátásban © Kövér Gábor, Rónai András

A vasút-villamosítás során létesített 120/25 kV-os vontatási transzformátor állomások (jelenleg 38 db mûködik országszerte) korábban kivétel nélkül helyi kezelésûek voltak, folyamatosan szolgálatot adó személyzettel, az elektrikussal. Az alállomás elektrikusa az E.101. Ut. elõírásai szerint kiépített telefonvonalakon szóbeli utasításokat adott az illetékes forgalmi és vontatási illetve vonalfõnökségi kezelõ személyzetnek a szüksé-

ges kapcsolások kézi végrehajtására a vasútvonal mentén, az állomásokon vagy nyíltvonalon lévõ szakaszoló kapcsolók mûködtetésére. A végrehajtás visszajelentése is emberi közremûködéssel történt, a telefonkapcsolaton keresztül. A munkafolyamatok gyorsítása, az élõmunka hatékonysági igényének növelése kikényszerítette, hogy egy elektrikus több alállomást mûködtessen egyszerre, távvezérléssel. Késõbb már a felsõvezetéki tápszakaszokat elválasztó fázishatárokat, ill. az állomási kapcsolókerteket is bevontuk a távvezérlésbe. Az így kialakult Felsõvezetéki Energia Távvezérlõ (FET) központok (jelenleg 7 db mûködik a MÁV Zrt. hálózatán) fontossága a bõvítésekkel és a centralizációval egyenes arányban növekedett. A jövõ, a MÁV teljes villamos vontatási hálózatát lefedõ 6–8 db regionális villamos üzemirányító központ kialakulása felé mutat, amelyek korszerû irányítástechnikai rendszerük révén a teljes üzemirányítási és hálózat menedzselési feladatkört magas színvonalon láthatják majd el. A Felsõvezetéki Energia Távvezérlõ (FET) központok az erõsáramú villamos technológia olyan helyhez kötött üzemirányító központjai, amelyek az erõsáramú GSM-R alkalmazásoknak, szolgáltatásoknak is gócpontjai lehetnek. Ugyanis csak itt található meg integrált módon az a hatalmas mennyiségû és rendszerezett információhalmaz, amely részben automatikusan jön létre az irányítástechnikai adatbázisokban, részben a személyzet ellenõrzõ és beavatkozó tevékenysége által generálódik. Ezért kulcsfontosságú a vonatforgalom zavartalan és biztonságos lebonyolítása szempontjából a FET központok GSM-R csatlakozási felülete, az ott nyújtott szolgáltatások mennyisége és minõsége. Az irányítástechnikai és távközlési berendezések létesítése során különös figyelmet kell fordítani a kezelõfelületek kialakítására. A korszerû informatikai rendszermegoldások lehetõséget nyújtanak a jelenleginél nagyobb integráltsági fokú megjelenítõ eszközök alkalmazására. Ez azzal az elõnnyel jár, hogy a villamos üzemirányítónak tucatnyi monitor helyett 2-3 képernyõn rendelkezésére áll az adott probléma megoldásához szükséges valamennyi információ és beavatkozási lehetõség. A közeljövõben induló alállomási és FET rekonstrukciós elemeket is tartalmazó projekteknél kiemelt figyelmet kell fordítani arra, hogy a létesítendõ berendezések már tartalmazzák a GSM-R rendszer kínálta lehetõségek kihasználását biztosító számítástechnikai eszközöket, a GSM-R kommunikációra alkalmas

30


BEVEZETÉS Az elmúlt években számtalan kitûnõ cikk jelent meg a Vezetékek Világában a GSMR rendszerrõl. Nem csoda, hiszen ez a legdinamikusabban fejlõdõ része a vasúti távközlésnek. A korszerû átviteltechnika és információs technológia ötvözésében hatalmas lehetõségek rejlenek, és ennek a felhasználásától ugrásszerû fejlõdést várnak az európai vasutak. A korábbi írások ismertették a GSM-R technológia lényegét és a jelenlegi, közcélú GSM szolgáltatásokhoz képest nyújtott minõségi és szolgáltatási többletet. Bemutatták az európai vasutak közötti, az ETCS2 rendszer kiépítése az interoperabilitás megteremtése érdekében létrejött megállapodásokat. Ismertették a fejlesztés irányait, a GSM-R rendszer kiépítésének, bevezetésének helyzetét az európai vasutakon. Úgy gondoljuk, hogy ezen cikkek alapján a Vezetékek Világa olvasóinak hiteles képük van a GSM-R rendszerek jelenlegi helyzetérõl és nem kell ismétlésekbe bocsátkoznunk a nálunk kompetensebb, távközlési szakemberek írásaiból. Ezzel együtt úgy érezzük, hogy eljött az ideje a szakági konkrét alkalmazások elõkészítésének, a megalapozott igények és gazdaságosan megvalósítható mûszaki megoldások számbavételének. A GSRR rendszerrõl megjelent írások széles körben taglalták a szolgáltatások fajtáit és a lehetséges felhasználók körét, azonban villamos vontatási rendszerrel öszszefüggõ alkalmazások bemutatására ez idáig nem került sor. Meggyõzõdésünk, hogy a vontatási felsõvezeték hálózat villamos üzemirányítási funkcióiban, üzemzavarainak megelõzésében és elhárításában a mobil távközlés bevezetése jelentõs elõrelépést tesz lehetõvé. Célunk a GSM-R erõsáramú felhasználói igényeinek megfogalmazása és szakmai hátterének bemutatása. A VILLAMOS ÜZEMIRÁNYÍTÁS JELENE ÉS JÖVÕJE

interfészeket. Természetesen ha egy vontatójármû a GSM-R-re még nem kiépített villamosított vonalon közlekedik, ott a közcélú GSM hálózaton történõ kommunikációt kell lehetõvé tennie a rendszernek. A jelenleg üzemelõ FET központok irányítástechnikai berendezéseit is ki kellene egészíteni egy kommunikációvezérlõ számítógéppel, ami GSM-R felé irányuló adatforgalom elõkészítését ill. feldolgozását biztosítja. Ez a FET kommunikációs szerver az irányítástechnikai berendezéssel szoros funkcionális kapcsolatban, annak részeként szervezi a villamos energiát szolgáltató alállomások és a villamos energiát felhasználó fogyasztók (mozdonyok és helyhez kötött, elsõsorban fûtési célú berendezések), illetve vonali kapcsoló berendezések közötti információcserét. Az információ jellegétõl függõen, elõre meghatározott módon, vonalkapcsolt, csomagkapcsolt (GPRS) vagy SMS módban történhetne az adatküldés és -fogadás. A VILLAMOS ÜZEMIRÁNYÍTÁS MINT GSM-R FELHASZNÁLÓ A FET diszpécserek, akik egy országrésznyi terület vontatási villamos energia ellátásáért felelõsek, egyre nagyobb terület és egyre bonyolultabb hálózat felett diszponálnak. Ennek a feladatnak a hibátlan, minõségi megoldása csak nagyfokú számítástechnikai és távközlési támogatás mellett lehetséges. Az irányítástechnikai berendezések szolgáltatásai jelentõsen fejlõdtek az utóbbi évtizedben, és az automatikus hibahely behatárolástól a szoftveres feltétel-ellenõrzéseken át az elõre programozott kapcsolási szekvenciák alkalmazásáig több okos funkcióval segíthetik, gyorsítják és ellenõrzik a személyzet munkáját. Ehhez az irányítástechnikai támogatáshoz kellene célszerûen kapcsolódnia a GSM-R szolgáltatásoknak, ezzel megtöbbszörözve az információs technológia (IT) által biztosított üzemeltetõi képességeket, amelyek nem elsõsorban komfortot jelentenek a személyzetnek (bár azt is), hanem gyorsaságot, pontosságot, üzemviteli biztonságot. Az erõsáramú szakág szempontjából indokoltnak és szükségesnek ítélt GSMR-FET szolgáltatáscsomagot az alábbi nagyobb funkcionális alrendszerek szerinti csoportosításban tárgyaljuk: – Kommunikációs alrendszer; – Üzemzavari alrendszer; – Teljesítményoptimalizálási alrendszer; – Távvezérlési célú alrendszer. A FET Üzemzavari alrendszer és a Teljesítmény Optimalizálási alrendszer mûködésében kiemelt fontosságúnak ítéljük a mozdonyfedélzeti számítógépek alkalmazását. Napjainkban elõrehaladott kísérleti üzemben zajlik a MÁV hálózatán a mozdonyfedélzeti számítógépek tesztelése

több diesel és villamos vontatójármûvön. Az adatátvitel jelenleg még a közcélú GSM hálózaton zajlik, de a berendezések fel vannak készítve a GSM-R-re történõ zökkenõmentes átállásra. A villamos mozdonyok esetében viszonylag nagy mennyiségû adat átvitelére van igény, fõleg analóg mérések tekintetében. Ez még a vonalkapcsolt átviteli mód esetén is megvalósítható, de valószínûleg néhány fontosabb adat továbbítására a magasabb prioritási szintet kell biztosítani. A GPRS (General Packet Radio Service) csomagkapcsolt adatátviteli technológia alkalmazása esetén azonban a hálózat leterheltségét még kevésbé növeli meg, és az adatátviteli sebessége is megfelelõ. KOMMUNIKÁCIÓS ALRENDSZER A beszédkommunikációs funkciót tekintve az erõsáramú alkalmazások nem speciálisak, azok megegyeznek a pályafenntartási, forgalmi vagy személyszállítási szakágak alkalmazásaival. Tehát duplex beszéd átvitel az alállomások és FET központok valamint a vontatójármûvek , kötöttpályás és közúti munkagépek ill. gyalogos szerelõcsoportok között, beleértve valamennyi vasútüzemi GSM-R felhasználót. A helyfüggõ és funkcionális címzés, egyedi és körözvény hívás, csoporthívás, automatikus SMS küldés tekinthetõ a leginkább alkalmazott funkcióknak. Azonban a kezelõ felület kialakításánál figyelembe kell venni a FET munkahelyek speciális adottságait. Már jelenleg is probléma, hogy a villamos technológia kezelésére szolgáló 6-8 monitor, billentyûzet és egerek mellett további, (épületfelügyeleti, PLANET, FHS stb.) monitorok és egerek vonják el a figyelmet a fõ feladattól. Az igazi elõrelépés az lenne, ha az üzemirányításhoz kapcsolódó kommunikációs funkciókat a lehetséges mértékig integrálni lehetne a villamos üzemirányítói munkahelybe: Az egyik lehetséges jó megoldás szerint a felsõvezetéki monitorképrõl kezdeményezhetõk lennének az egyedi és körözvényhívások mind az állomások forgalmi szolgálattevõi, mind a mozdonyvezetõk felé, illetve felsõvezetéki szerelõjármûvekhez és szerelõi csoportokhoz. Ugyanígy kezdeményezhetõ lehetne a határátmeneti kapcsolattartásban használt, idegen nyelvû típusmondatokba fogalmazott üzenetek továbbítása is. Ezeknek a kapcsolatoknak legalább két különbözõ prioritási fokozatot kell lehetõvé tenni, egy alacsonyabb üzemviteli célú híváskezdeményezõ és egy legmagasabb fokozatú vészhívás kezdeményezõ fokozatot. Ez utóbbihoz automatikus és kézi nyugtázás is köthetõ, amely bizonyítja, hogy a hívott fél ténylegesen vette az üzenetet. Az erõsáramú üzemeltetési és karbantartási vezetõket, szakaszmérnököket el kell látni a munkairányítói feladatok elvégzéséhez szükséges, általános célú GSM-R mobilkészülékekkel.

ÜZEMZAVARI ALRENDSZER A villamosított vasútvonalakon a felsõvezetéki energia ellátás megszûnése azonnali forgalomleálláshoz vezet. Az üzemzavar kiterjedésétõl és idõbeli elhúzódásától függõen a késett vagy le nem közlekedett vonatok száma akár a százas nagyságrendet is elérheti, ami a menetrend teljes összeomlását vonja maga után. Sajnos volt már erre példa. A FET diszpécser feladata ilyen esetben az üzemzavar helyének behatárolása, a hiba okának kiderítése, a hibás szakasz leválasztása és az ép felsõvezetéki szakaszon az energia ellátás helyreállítása, ezt követõen a javítási munkák elvégzéséhez szükséges üzemirányítói feladatok ellátása. A felsõvezetéki meghibásodások mellett az egyéb rendkívüli események (baleset, tûzeset, áramszedõtörés stb.) elhárításának is vannak felsõvezetéki kapcsolási vonzatai. A fenti feladat támogatásához a FET központ kommunikációs szerverének adatbázisában állandóan ismertnek kell lennie az adott tápszakaszokon tartózkodó villamos mozdonyok helyének és hívószámának. Az egy tápszakaszon belül közlekedõ mozdonyok felsõvezetéki áramellátási helyzete azonos, ezért a helyfüggõ csoport- és körözvényhívások szempontjából együtt kezelendõ csoportot alkotnak A tápszakaszhoz kapcsolt csoportképzés azt jelenti, hogy a helyfüggõ címzés határait a szokásos vasútforgalmi pontokhoz, pl. bejárati jelzõk helyett a felsõvezetéki fázishatárok esetleg áramköri határok GPS koordinátáihoz kell kapcsolni. Ez egy teljesen más adatbázis, mint ami alapján, mondjuk, a menetirányítókhoz rendelt helyfüggõ címzés mûködik majd. Ráadásul a helyfüggõ címzésben alkalmazható egyszerûbb megoldás, a cellahatáros azonosítás, amelyet a GSM-R rendszer alapszolgáltatása biztosít, függ a pillanatnyi rádióterjedési viszonyoktól, illetve a szomszédos cellák (bázisállomások) leterheltségétõl is. Az erõsáramú felhasználás szempontjából ettõl jóval pontosabb helymeghatározásra van szükség. Ezért a FET központ kommunikációs szerverének saját csoporthívás-regisztereket kell tartalmaznia. Ezekben a csoportképzés a mozdonyfedélzeti számítógépekrõl a GSM-R közvetítésével érkezõ GPS koordináták alapján történik. Indokoltnak látjuk a mozdonyvezetõk és a FET diszpécserek kapcsolatát a GSM-R segítségével az eddiginél szorosabbra fûzni. Az üzemzavar helyszínén rendszerint leghamarabb a mozdonyvezetõ van jelen, aki kiképzése során átfogó ismereteket szerzett a felsõvezetéki rendszer felépítésérõl, tudja az egyes szerkezeti elemek nevét és felismeri a hibajelenségeket vagy az üzemveszélyes elváltozásokat – amivel üzemzavarok elõzhetõk meg. Tehát a felsõvezetéki diszpécser számára nélkülözhetetlen, XI. évfolyam, 4. szám

pontos és gyors információt szolgáltathat. Ezért a GSM-R hívószámrendszer menedzselésében a funkcionális számozás mellett a helyfüggõ címzés az a szolgáltatás, amelynek a mozdony–alállomás kapcsolatban kiemelkedõ jelentõsége van. A mozdonyvezetõknek is alapvetõ szükségük van arra, hogy egy „alállomás” feliratú híváskezdeményezéssel mindig azzal a FET diszpécserrel léphessenek kapcsolatba, akihez éppen az õ mozdonyuk feletti felsõvezeték tartozik. A mozdonyvezetõ tájékoztatása is kiemelten fontos, mert a forgalomszabályozás két legfontosabb eszköze, a kontroller és a fékkar is az Õ kezében van. A tájékoztatás a mozdony fedélzeti számítógépen keresztül történhet. A FET irányítástechnika kommunikációs szervere által küldött hibajelzések az alábbiakhoz hasonló rövid szöveges üzenet formájában juthatnak el a mozdonyvezetõhöz. A mozdonyokra küldendõ rövid hibaüzenetekre a következõ néhány példát mutatjuk be: „Zárlati leoldás történt” „Túlterheléses leoldás történt” „Automatikus visszakapcsolás, várjon” „Tartós zárlat a felsõvezetéken” A mozdony fedélzeti számítógép esetleg egy bõvítõ kártyával a fontosabb üzeneteket hangbemondással is megismétli, hogy az biztosan és idõkésedelem nélkül a mozdonyvezetõ tudomására jusson. Az ilyen legfontosabb üzenetekhez nyugtázó funkciót is érdemes hozzákapcsolni. Ezt az automatikus szöveges üzenetküldést az adott alállomás vagy FET központ irányítástechnikai fejgépéhez csatlakozó kommunikációs szerver kezdeményezi az általa meghatározott csoport számára (helyfüggõ címzés a felsõvezetéki tápszakaszra). Az ilyen jellegû üzeneteket (hibaüzenet) nem célszerû SMS formátumban továbbítani, mert az SMS-ek küldése kedvezõtlen GSM-R hálózati körülmények esetén akár több perces késedelmet is szenvedhet. A mozdony fedélzeti számítógépekrõl az alábbi adatok továbbítását tartjuk feltétlenül szükségesnek a FET központhoz: Mozdony pozíció adatok: 1. Vonatszám 2. Mozdony pályaszám 3. Tartózkodási hely (GPS koordináták) 4. Sebesség Analóg villamos mérések 5. Felsõvezeték feszültsége 6. Primer áramfelvétel (fogyaszt-viszszatáplál) 7. Fogyasztásmérõ adatok (kWh, cosfi átlag) Állapotjelzések 8. Fõmegszakító kint-bent állásjelzés 9. Áramszedõ fent-lent állásjelzés 10. Fûtési kontaktor kint-bent állásjelzés 31

A 7. pont szerinti vontatási energiafelvételi adatokat a mozdonyfedélzeti számítógép számítja ki. Ezt nem kell folyamatosan továbbítani, csak az adott tápszakaszon felvett összesen adatot és az adott vonatszám leközlekedtetéséhez felvett összesen adatot. (kWh) A 8.-9 sz. adatokra kapcsolástechnikailag van szükség. Amikor például egy állomási áramkört szakaszolóval szándékoznak kikapcsolni, elõtte tudni kell, hogy az esetleg ott tartózkodó mozdony áramát megszakítják-e? Balesetek vizsgálatánál, (például ha egy „ráfutásos zárlat” okoz áramütést vagy üzemzavart) a mozdony fedélzeti számítógép adataiból objektíven megismerhetõ, hogy a mozdonyvezetõ szelvényszám szerint hol vette le az áramszedõt, okozhatta-e ezzel a balesetet. Minden üzemi eseményt rögzíteni és elemezni lehet. Ennek a jövõben nagy jelentõsége lesz, különösen az idegen vasutak által okozott üzemzavarok kiértékelésénél, az elhárítás költség címzésénél. A mozdonyfedélzeti számítógépek adatbázis-szerkezetét a fejlesztések során úgy kell kialakítani, hogy az egyértelmû azonosíthatóság és az adathalmazok egyértelmû összerendelése biztosítható legyen. Ehhez minden villamos adatot mozdony-pályaszámmal, idõbélyeggel és pozíciókóddal (vonalszám/szelvényszám vagy GPS pozíció) kell ellátni az egyértelmû azonosíthatóság miatt. A 6-13. adatokat a FET központi számítógép archiválná, automatikusan kigyûjtve a határérték túllépéseket, tápszakaszonként a legkisebb, legnagyobb feszültség értékeket, mozdonyonként a legnagyobb áram értéket stb., amelyek az alállomások villamos méretezésénél hasznos információként kezelhetõk. TELJESÍTMÉNYOPTIMALIZÁLÁSI ALRENDSZER Napjainkban valamennyi iparágban a jobb erõforrás kihasználásra törekednek, ez a hatékonysági mutatók javításának egyik legfontosabb eszköze. Ezért vezetik be szinte minden rendszerben a hálózat menedzselést. A vontatási villamosenergia-hálózat menedzselés részének tekintjük a villamos teljesítmény elosztás optimalizálását is. A vontatási alállomások és a felsõvezeték-hálózat alkotta energia ellátó rendszer a jelenleginél akár két-háromszoros mennyiségû villamos energia átvitelére is képes lehetne, ha a tápláló hálózat irányából vizsgált felhasználás idõbeli egyenletességén javítani tudnánk. Ezt a feladatot a villamos energiát szolgáltató alállomás és a villamos energiát fogyasztó mozdonyok közötti szoros adatkapcsolattal lehet elérni. Eszköze a mozdony fedélzeti számítógépeken keresztül megvalósított kommunikáció és a táplálási szakaszok szükség szerinti átrendezése. A mozdonyvezetõ együttmûködése, 32

1. ábra: Adatátvitel GPS pozíció alapján képzett csoporttal. (Az azonos cellában tartózkodó C és D mozdony nem azonos csoportba tartozik a helyfüggõ hívásnál.) egy optimális vezetési technika nélkülözhetetlen a gazdaságos vontatás megvalósításában. Ezt ismerték fel a Deutsche Bahn AG (DB) energetikai szakemberei, és az energiatakarékossági projektjük keretében 14000 mozdonyvezetõ tréningje szerepel a szakszerû energiatakarékosság érdekében. (BULLETIN 10/2005) A felsõvezetéki-hálózat átviteli kapacitásának mint szûk keresztmetszetnek a kezelésére is ez lehet az egyik megoldás. Az egyre nagyobb teljesítményû villamos mozdonyok tömeges forgalomba állása során is el kell kerülni a hálózat rendszeres túlterhelõdését, a nagyszámú túlterhelés-védelmi kikapcsolást. A villamos mozdonyok vezetõit folyamatosan tájékoztatni kell az adott ponton rendelkezésre álló energia mennyiségrõl, hogy az indítások, gyorsítások intenzitását ennek megfelelõen választhassák meg. Az alállomástól a mozdony irányába a felsõvezeték terhelési állapotára utaló adatok közvetítésére van szükség. A mozdony fedélzeti számítógép monitorán meg lehetne jeleníteni az adott felsõ vezetéken még szabadon felhasználható áram értékét amperben, esetleg a túlterhelési leoldásig hátralévõ idõt is. Az adatátviteli

sebességnek célszerûen áramtartalékfüggõnek kellene lennie. Például: Ha egy mozdony indításához szükséges áramértéket jelentõsen meghaladó a szabad kapacitás, akkor elég 5-10 másodpercenként (vagy változás-vezérelten) továbbítani ezt az adatot. Ha mondjuk 100 A alatti a tartalék kapacitás, akkor folyamatos adatátvitel kellene az adott tápszakaszon közlekedõ néhány mozdonnyal a kritikus terhelési állapot fennállása alatt. Az alállomási védelem-irányítástechnika adatbázisában mindig rendelkezésre áll ez az aktuális adat, méghozzá kitáplálási irányonként. A legkorszerûbb védelmek folyamatosan szolgáltatni tudnák azt az információt, hogy az aktuális túlterhelési leoldási érték és a tényleges áramfelvétel között mennyi „tartalék” van még. Az ilyen helyfüggõ adatátvitel megvalósítására eddig nem volt gazdaságos megoldás. A helyfüggõ adatátvitel megvalósításához a FET központ kommunikációs szervere folyamatosan nyilvántartja, hogy melyik mozdony mely alállomási tápszakaszon tartózkodik éppen. Ez a GPS adatokból azonnal és könnyen azonosítható. Ha ezt a GSM-R rendszer csak az alapján tudja besorolni, hogy a hívó

2. ábra: Az erõsáramú és villamos vontatási rendszer adatforgalma a GSM-R hálózatban. VEZETÉKEK VILÁGA 2006/4

melyik cellában tartózkodik, az nagy valószínûséggel nem esik egybe a 25 kV-os tápszakasz határaival. Tehát a hívó félnek (FET) kell megvalósítania ezt a funkciót a saját, jól definiálható szempontjai szerint. A csoporthívás regisztereknek (GCR, Group Call Register) amelyek tartalmazzák a csoport- és körözvényhívásokhoz szükséges információkat, folyamatosan frissülniük kell a tápszakaszt elhagyó és az oda érkezõ mozdonyok miatt. Az alállomási beépített teljesítmény és a felsõvezetéki átviteli kapacitás optimális felhasználásának másik kulcsfontosságú eleme lenne a hõtermelési célú fogyasztók idõleges alárendelése a vontatási célú teljesítményigény biztosítása érdekében. A GSM-R alapú távvezérlési lehetõségek megjelenése lehetõvé teszi a felsõvezetéki hálózatról táplált 250 kVA-nél nagyobb teljesítményû fogyasztók mérésének és vezérlésének (Ki és Bekapcsolás) bevonását a FET rendszerbe. Ezek a GSMR hálózat vonalkapcsolt módban vagy GPRS adatátvitelre alkalmas végberendezéseivel ellátva közvetlen kapcsolatot tartanak az alállomási irányítástechnika teljesítményoptimalizálási szoftverével. Amikor a túlterhelések miatt a vontatásnak elsõbbséget kell élveznie a hõtermelési célú fogyasztókkal szemben, a program egy csoport-távirattal a ténylegesen nagy teljesítményt igénybevevõ termikus fogyasztókat ideiglenesen lekapcsolhatja a hálózatról. A távvezérlést a nagy beépített teljesítményû fogyasztókhoz kell kiépíteni, de a lekapcsolásnak csak az adott idõpontban ténylegesen nagy teljesítményt igénybe vevõ fogyasztók kikapcsolására kell korlátozódnia egy elõre programozott prioritási sorrend szerint. TÁVVEZÉRLÉSI CÉLÚ ALRENDSZER A Felsõvezetéki Energia Távvezérlõ rendszer jelenlegi kiépítésében a nyíltvonali és állomási távvezérelt eszközök különbözõ átviteli utakon csatlakoznak a vezérlõközpontokhoz. Van közvetlen erõsáramú kapcsolat, van analóg rádiós összekötetés, van távközlõ érnégyesen és optikai kábelen létesített összekötetés is. A korszerûtlen, elavult, illetve nem megbízható öszszekötetések fokozatos kiváltása, egységesítése válik lehetségessé a GSM-R által. Sok olyan objektum van, aminek a FET rendszerbe történõ integrálása indokolt lenne, de az adatátviteli nehézségek miatt a távvezérlésük nem lett kiépítve. Ezek jellemzõen fázishatárok, vonalbontók, egyedi üzemi kapcsolók, váltófûtési, elõfûtési kapcsoló készülékek, térvilágítási rendszerek távfelügyelete. Ezek távvezérlésének a lehetõségét is megteremti a GSM-R hálózat. Az ideiglenesen létesített kapcsolók (pl. hídépítések miatti kiszigeteléseknél, vasúti átépítési munkáknál) távvezérlése megvalósításánál, amikor kábeles összekötetés kiépítése a nagy távolság vagy az ideiglenesség miatt nem gazdaságos, a

GSM-R a mobil távvezérlési feladat ellátására ideális eszköz lehetne. Ahhoz, hogy a GSM-R rendszer opcionális GPRS szolgáltatásának elõnyeit kihasználhassuk, a felsõvezetéki rendszer távvezérelt objektumait is GPRS-re felkészített terminálokként (illetve ilyen interfésszel kiegészített eszközökként) kell megvalósítani. A kódolási sémák közül a nagyobb hibajavítási potenciált biztosító eljárást célszerû választani. Vonalkapcsolt adatátvitel esetén az irányítástechnikai rendszernek – hasonlóan a jelenleg is üzemelõ analóg rádiós távvezérlõkhöz – saját magának kell megoldani az adatbiztonsági feladatokat. AZ ERÕSÁRAMÚ SZAKÁG, GSM-R -HEZ KAPCSOLÓDÓ FELADATAI Az igények és a rendszer által nyújtható szolgáltatások összhangja, valamint a lehetõségek felhasználása érdekében nézzük meg a fõbb tennivalókat: – Az alállomási és vonali rehabilitációs feladat kíírások mûszaki mellékleteiben következetesen kezelni kell a GSM-R csatlakozási felületek kiépítését. – Aktívan részt kell venni a magyarországi GSM-R bevezetés elõkészítésében, az erõsáramú szakmai és felhasználói szempontok megfogalmazásában. – A távközlési és adatátviteli funkciók minél szorosabb integrálása a FET rendszerbe. – A Távközlési, Gépészeti és Erõsáramú szakszolgálat fejlesztõmérnökeinek üzemeltetési szakértõinek szorosabban kell együtt mûködniük a mozdony fedélzeti számítógép rendszer elõkészítésében és kialakításában. – A meglévõ alállomási és vonali FET berendezéseket fel kell készíteni a GSM-

R nyújtotta lehetõségek minél jobb kihasználására. – A FET Feltétfüzetet ennek figyelembe vételével aktualizálni kell, különös tekintettel a megjelenítõ szoftverekkel szemben támasztott követelményekre, az ember-gép kapcsolat hatékonyságának javítására. – Az erõsáramú felhasználói igények tételes számbavételét és rendszerezését a TEBI, TEBTK, PVTK erre kijelölt munkatársaiból álló teamnek kell elvégeznie. A MÁV GSM-R funkcionális számozási tervében az erõsáramú alkalmazásokhoz tartozó csoportok egyeztetésében részt kell venni. Meg kell határozni a FET központi megjelenítés változásának lehetséges irányait a GSM-R alkalmazások bevezetését követõen, az alábbi egyszerûsített példa szerint: A mozdonyokkal való kapcsolattartás a FET rendszerben külön erre a célra szerkesztett monitorképen, egérrel, menüvezérelt programon keresztül történhet. A tápszakasz képen pozíció helyesen megjeleníthetõk az ott tartózkodó mozdonyok szimbólumai vonatszám, pályaszám, sebesség feltüntetésével. A menetirányítói képhez hasonlóan térköz helyesen ábrázolva a pozíciót. A kiválasztott mozdony szimbólumra kattintva megjelenik az adott mozdony adatlistája: sebesség, áramfelvétel, megszakító állapot stb. A mozdonyhoz tartozó telefon szimbólumra kattintva közvetlen hívás, vagy vész hívás kezdeményezhetõ a mozdonyvezetõvel. A tápszakasz képeken csoporthívás, vagy körözvényhívás kezdeményezhetõ az adott tápszakaszon tartózkodó vontatójármûvekkel. A FET irányítástechnikai rendszerek „trend” funkciója a mozdonyfedélzeti számítógépektõl, fázishatároktól kapott mérési adatbázisokkal bõvülhet.

????????????????????? ????????????????????? ????????????????????? Unsere Ziel ist es, bezüglich der GSM-R konkrete Kundenwünsche im Bereich Starkstrom zu formulieren und deren fachliche Hintergrund vorzustellen. Ich zähle die neue Möglichkeiten bei der elektrischen Betriebssteuerung und der elektrischen Leistungsverteilung auf, die durch die Anwendung der GSM-R und des Bordcomputers der Lokomotive entstehen. Weitere Stichpunkte ergeben die Information des Lokführers über den Belastungsstand der aktuellen Strecke der Oberleitung und die elektrische Datensammlungsfunktionen der Bordcomputer bzw. deren Verbindung mit der Datenbank der Unterwerke. Ich gehe außerdem auf die Steuerung der Einzelverbraucher und der Trennschalter ein und erwähne die mögliche Realisierung weiterer steuerungstechnischen Funktionen. Abschließend behandle ich die Bedienung verschiedener Messgeräte an der Bahnstrecke durch GSM-R. Function of the GSM-R in the supply of traction electric power The present article deals with drawing up of the real demands of power current users and presentation of their power current professional background linking to the GSM-R. (GSMR = Global System for Mobile Communication – Railway). The application of the GSM-R and the onboard computers of locomotives can take into consideration the possibilities appearing in the electric operating control and the distribution of power supplied. The application mentioned can give information for the staff of locomotive from the state of load of an overhead line section given. The authors introduce to the functions of onboard computers of locomotives serving for electric data acquisition and their links and/or communication with the data bases of the substations. The article outlines the control of single consumers and network switch devices and the solution of their functions serving for control engineering. Last but not least the authors introduce to the serving of the line measuring data loggers by GSM-R.


33

A budapesti Kelet-Nyugati metróvonal áramellátási rendszerének rekonstrukciója © Gondi Béla ELÕZMÉNYEK A budapesti Kelet-Nyugati metróvonal a fõváros tömegközlekedésében kiemelt szerepet tölt be. A több mint 35 éve mûködõ létesítmény a kelet-nyugati irányú gerinchálózat legfontosabb eleme, mely nyomvonalán semmivel sem pótolható. A 10,5 km hosszú vonalnak 11 állomása van, amelybõl 9 felszín alatti (ebbõl 8 ún. mélyállomás), 2 felszíni építésû. A vonatforgalom 1970-ben indult el az Örs vezér tere és a Deák Ferenc tér között. Két év múlva már a Déli pályaudvarig közlekedtek a szerelvények. Az építmények és a bennük lévõ mûszaki berendezések egyes elemei a több évtizedes mûködés alatt erõsen elhasználódtak, felújításuk halaszthatatlanná vált. A felújítás indokai: – építési hiányosságok; – természetes elhasználódás; – a karbantartási lehetõségek beszûkülése az alulfinanszírozottság miatt; – az utóbbi 10-15 évben megjelent olyan jogszabályok, melyek az üzembiztonságot szolgálják, és amelyeknek a Kelet-Nyugati metróvonal már nem felelt meg; – a mûszaki berendezések generációváltásból eredõ elavulása. A korszerûsítéssel egybekötött felújítás elkezdése azért is vált sürgõssé, mert a felújítandó létesítmények és eszközök még felújítható állapotban vannak, ezt követõen pedig üzembiztos, korszerû, hatékonyan üzemeltethetõ állapotban tarthatók lesznek. A felújítás célja a mai kor mûszaki, utas- és vasútbiztonsági követelményeinek megfelelõ, kultúrált közlekedési környezetet biztosító, széleskörû utastájékoztatással rendelkezõ, a meglévõnél kisebb üzemeltetési és fenntartási költségû metró létrehozása. Az áramellátási berendezések esetében az elmúlt évtizedekben számos kisebb-nagyobb mérvû felújítás, korszerûsítés történt, de a szûkös pénzügyi keretek a lehetõségeknek mindig határt szabtak. Így átfogó, a rendszer egészére kiterjedõ rekonstrukció – hasonlóan más szakterületekhez – nem történhetett. A BKV Zrt. elõkészítõ tanulmányai alapján a Fõvárosi Közgyûlés 2003-ban hozott döntést a felújítás megkezdésérõl, a pénzügyi finanszírozásról. Az áramellátási berendezések beszerzésére és telepítésére kiírt nyílt, egyfordulós nemzetközi tendert a Villanyszerelõipari Zrt. 34

(VIV) nyerte el 2004-ben. A felújítás az Európai Beruházási Bank (EIB) által nyújtott hitelbõl valósul meg. Megbízóként – a teljesség igénye nélkül – szeretnék rövid áttekintõ tájékoztatást adni a metróvonal rekonstrukciójának egy kevésbé ismert, nagy nyilvánosságot nem kapó szakterületérõl. A METRÓVONAL ÁRAMELLÁTÁSI RENDSZERE Középfeszültségû hálózat A metró a villamos energiát 10kV-os feszültségszinten, kábelen keresztül kapja az áramszolgáltatói hálózatból. A KeletNyugati metróvonal állomásait és jármûtelepét 10 áramátalakító látja el villamos energiával. Az egyes állomások áramátalakítói felépítésük szerint egyesített vontatási és segédüzemi áramátalakítók (Déli pu., Batthyány tér, Deák Ferenc tér, Blaha Lujza tér, Keleti pu., Stadionok, Fehér út jármûtelep), vagy csak segédüzemi áramátalakítók (Moszkva tér, Kossuth Lajos tér, Astoria). Az áramszolgáltatói alállomásból érkezõ kábelek a metró állomásokon a térszint alatti szinten kialakított helyiségben lévõ fogadó berendezésbe érkeznek. Ez tartalmazza az elszámolási fogyasztásmérés mérõváltóit, és innen ágazik le a kábel, mely táplálja az áramátalakító 10 kV-os lemeztokozott, osztott gyûjtõsínes kapcsoló berendezését. A metró áramátalakítók egy áramszolgáltatói betáplálással rendelkeznek, kivéve a Batthyány tér és Keleti pu. állomásokat, ahol tartalék betáplálás is található. A vonal teljes hosszán mindkét alagútban egy-egy 10kV-os lánckábel fut végig, melyek minden állomás középfeszültségû elosztójába be vannak hurkolva, így biztosítva a tartalékenergia ellátást. A lánckábelek táplálása a Batthyány tér és a Keleti pu. állomások tartalék betáplálásairól történik. Vontatási energiaellátás A budapesti metró jármûveinek vontatási energiaellátása ún. harmadik sínes rendszerû. A motorkocsik a felsõ tapintású pozitív harmadik sínrõl, illetve a negatív futósínrõl veszik fel a villamos energiát. A 825V-os egyenfeszültséget biztosító hálózatban a fémtokozott pozitív és negatív elosztó berendezéseket állomásonként 3db vontatási blokk táplálja. Ezek a blokkok a 10kV-os kapcsoló berendezés felõl táplált mûgyanta szigetelésû vontatási transzformátorból és háromfázisú, hídkapcsolású szilícium diódás egyenirányítóból állnak. A transzformátorok VEZETÉKEK VILÁGA 2006/4

teljesítménye 2200kVA, az egyenirányítók névleges kimeneti árama típustól függõen 2400A illetve 2500A. A harmadik sín táplálása a pozitív elosztó berendezésben elhelyezett egyenáramú gyorsmegszakítókon keresztül, a futósínek táplálása pedig a negatív elosztóban elhelyezett szakaszolókon keresztül történik. Az egyes táplálási körzeteket az állomások bejárata elõtt a harmadik sínben kialakított megszakítások (légszakaszok) választják el. Egy-egy körzetre két szomszédos vontatási állomás áramátalakítójából történik a táplálás. A légszakaszok szükség esetén egy hosszanti szakaszolóval áthidalhatók, illetve azon állomásokon, ahol nem történik vontatási energia elõállítása, ezek a szakaszolók normál üzemben is bekapcsolt helyzetben vannak. A harmadik sín biztonságos feszültség-mentesítésére automatikusan mûködõ rövidrezáró-földelõ kapcsolók vannak beépítve. Segédüzemi energiaellátás A 0,4 kV-os segédüzemi energiát állomásonként 2db (a Fehér út jármûtelepen 1db), a 10kV-os fõelosztóból táplált mûgyanta szigetelésû segédüzemi transzformátor biztosítja. Az energia fogadását és elosztását acéllemez tokozású kapcsoló berendezések végzik. A fõelosztó két cellasorból áll (váltó I. és váltó II.), ezek egymással megszakítón keresztül összekapcsolhatóak. Az erõátviteli és világítási alelosztók, gépészeti vezérlõszekrények az igényeknek megfelelõen egyik vagy mindkét fõelosztóból kapnak táplálást, ezek biztosítják az állomás és a hozzá tartozó vonalszakasz segédüzemi berendezéseinek energiaellátását. A szünetmentes energiaellátást 220V egyenfeszültségû akkumulátortelepek szolgáltatják. Az egyenáramú fõelosztóból történik a különbözõ jelzõ, mûködtetõ áramkörök, a tartalékvilágítás elosztójának, áramköreinek energiaellátása. A teljes rendszer távfelügyeletének központja a Szabó Ervin téri Energiadiszpécser központban (EDI) található. A felújítás a metró villamosenergia-ellátó rendszerében alkalmazott mindhárom feszültségszintû fõ hálózatot – 10kVos középfeszültségû, 825V-os egyenáramú vontatási, 0,4 kV-os segédüzemi – érinti. 10 KV-OS KAPCSOLÓ BERENDEZÉSEK Az áramátalakítók 10kV-os osztott gyûjtõsínes lemeztokozott kapcsoló berendezése VBKM-VÁV NT10-105f típusú. A rekonstrukció során lényegében a berendezés vázszerkezete, burkolata, a beépített fõ gyûjtõsínezés, valamint a sínbontó és lánckábel szakaszolók és hajtásaik maradtak meg. A felújítás legfontosabb elemeként a beépített TRANSZVILL-EIB A10/250/6 típusú kisolajterû megszakítókat cseréltük le SIEMENS 3AH5 típusú korszerû vákuum oltókamrás típusokra.

Az új megszakítók kompakt mérete lehetõvé tette a beépítést a régi berendezésbe, a hozzátartozó mechanikai elemekkel együtt. Az átalakítás során a korábbi nagyméretû, nehezen kezelhetõ, födémen kocsizható kivitelû görgõs megszakító kocsi megszüntetésre került, helyére kisméretû, egy ember által könnyen kezelhetõ, középpályás bevezetésû fiókos kocsi szerkezet került. Ez a megoldás a könnyebb mozgatáson túlmenõen lényegesen pontosabb megvezetést, az érintkezõk pontos pozicionálását teszi lehetõvé, ugyanakkor biztosítja az egyszerû és gyors szakaszolhatóságot, kiszakaszolt helyzetben rögzítést, a megszakító cellából eltávolítása nélkül. Az alkalmazott reteszelések megakadályozzák a téves mûködéseket, nagyfokú kezelési biztonságot eredményeznek. A fiókra szerelt megszakító és motoros hajtás szekunder áramköreinek csatlakoztatása a cellához sokpólusú lengõ csatlakozóval történik. A felújítás során a korábban a megszakító kocsikra szerelt régi mûgyanta szigetelésû mérõváltókat újakra cseréltük, és a cellákban helyeztük el. Az áramszolgáltatótól érkezõ kábelt fogadó berendezésekben szintén mérõváltó-csere történt, ide az elszámolási mérésnek megfelelõ osztálypontosságú, hitelesített mérõváltók kerültek beépítésre. A fogadó berendezések a Fehér út jármûtelep és a Stadionok állomáson nem a többi helyen alkalmazott lemeztokozott, hanem épített cellás, nyitott gyûjtõsínes kivitelûek. A rekonstrukció során a két kábelfogadó berendezést lemeztokozott típusra cseréljük. A lánckábelek feszültségjelzésére a korábbi feszültségváltós kialakítás helyett CAPDIS típusú, támszigetelõbe épített kapacitív feszültségosztós figyelõáramkör került beépítésre. A kapcsoló berendezés azon kábeles leágazásaiba, melyekhez hosszabb kábel csatlakozik (betáplálások és lánckábelek), a kábelfejekre földelõ szakaszoló beépítésére is sor került. A lánckábelek zárlatjelzésre EKA-3 típusú gyûrûs áramváltós jelzõkészülékeket építettünk be. Mivel az új megszakító és kocsi szerkezet kialakításával, a cella belsõ sínezésének átalakításával lényegében egy teljesen új konstrukció született, a felújítás megkezdése elõtt a szükséges típusvizsgálatokat el kellett végezni. A kivitelezõ ehhez egy 3 mezõs mintacellát állított elõ, melyen elvégezhetõk voltak az elõírt melegedési, szigetelési, zárlatállósági vizsgálatok. Csak ezek sikeres lefolytatása után kerülhetett sor az utolsó próbára, az ívelõ zárlatállósági vizsgálatra, mert ez a berendezés súlyos károsodásával jár. Miután a próba igazolta elõzetes várakozásainkat, hogy a berendezés ebben a tekintetben is teljesíti az elõírt követelményeket és garantálja a kezelõszemélyzet biztonságát, sor kerülhetett a felújítás megkezdésére. A 10kV-os elosztó berendezés celláinak mûszerfülkéjébe SIEMENS SIPROTEC 7SJ63 típusú komplex védelmi és

irányítástechnikai funkciókat ellátó mezõvezérlõ készülékek kerültek. Feladatuk a középfeszültségû védelem, a cellák mûködtetéséhez szükséges vezérlõ és felügyeleti funkciók ellátása. A funkciók grafikus konfiguráló szoftverrel alakíthatók a felhasználó igényeihez. A készülékek rendelkeznek zavaríró és eseménynaplózó, valamint folyamatos önteszt funkcióval. Nagyméretû grafikus LCD kijelzõjük aktív séma megjelenítésre alkalmas. A készülékek a mezõ szintû reteszelési funkciókat tartalmazzák. A fõ és tartalék betáplálások közötti automatikus átkapcsolás funkciót egy 6MD63 típusú készülék látja el, mely hasonló a 7SJ63hoz, de védelmet nem tartalmaz. A korszerû készülékek a korábban is meglévõ túláramvédelem, zárlatvédelem, földzárlatvédelem, földzárlatjelzés funkciókon túlmenõen lehetõséget adtak logikai gyûjtõsínvédelem, megszakítóberagadás-védelem, irányított túláram- és zárlatvédelem funkciók egyszerû kialakítására. Így a védelmi rendszer szelektivitása, a mûködés gyorsasága fokozható volt. A vontatási blokkok védelme korábban elektronikus motorvédelmi készülékekkel volt megvalósítva. Ezek túláramidõ kioldási karakterisztikája azonban nem illeszthetõ megfelelõen az IEC V. terhelési osztályú egyenirányítókhoz. Az új készülékeken lehetõség van tetszõleges kioldási karakterisztika programozására, ezzel a blokk hatásosabb védelmére, ugyanakkor a rendelkezésre álló terhelhetõségi tartalékok szükség esetén jobban kihasználhatók. Az egyes leágazások mûködtethetõk magáról a kapcsolókészülékrõl, a mezõgéprõl, az állomási helyi Panel PC kezelõfelületrõl illetve az Energiadiszpécser központból. A mezõgépek egy, az áramátalakítóban körbefutó üvegszálas optikai hurokra csatlakoznak, melyen keresztül PROFIBUS-DP protokollal kommunikálnak az állomási RTU egységgel.

VONTATÁSI ENERGIAELLÁTÁS BERENDEZÉSEI A 825V-os pozitív elosztóban a felújítás kisebb mértékû, mint a középfeszültségû fõelosztóban. Az egyenáramú kitápláló gyorsmegszakítókat ugyanis a 90-es években a régi EAW gyártmányokról az ÉszakDéli metróvonalon is alkalmazott SIEMENS 3WV2 típusokra cseréltük, így ezeket a rekonstrukció nem érintette. A megszakítós cellák teljes vezérlését, automatikáját azonban átalakítottuk. A beépített SITRAS DPU96 típusú kombinált készülék a cella felügyeleti funkciók mellett lehetõséget ad vonalvizsgáló, di/dt védelem, kábelfelügyelet megvalósítására. A mikroprocesszoros felépítésû digitális készülékek nagy üzembiztonságot garantálnak, megfelelõ beállításokkal az üzemkiesések idõtartamát minimalizálni lehet. A vonalvizsgáló berendezés a pálya feszültség alá helyezésekor automatikusan mûködik, egy vizsgáló ellenálláson keresztül adja ki a pályára a vontatási feszültséget. A vizsgáló ellenállás a pálya áramkörének ellenállásával (pozitív kitáplálás – harmadik sín – esetleges jármû – futósínek – negatív visszavezetés) feszültségosztót képez. A DPU96 készülék egy mérõerõsítõn keresztül a leosztott feszültséget figyeli és értékeli ki. Ha a pályára jutó feszültség túlságosan kicsi – ezt okozhatja zárlat a pályán, vagy zárlatos jármû is – az automatika nem engedélyezi a kitápláló gyorsmegszakítók bekapcsolását. Ezzel megelõzhetõ, hogy a teljes vontatási feszültség a maga több-tízezer Amper nagyságrendû zárlati áramával egy zárlati hibahelyre kapcsolódjon, ott esetleg komoly károkat, tüzet okozva. Hiba esetén a rendszer beállítástól függõen többször megismétli a vizsgálatot, majd ezek sikertelensége után „tartós zárlat” jelzést ad. A zárlatvizsgáló primer áramköri elemei és a szekunder köri elemek egy része a gyorsmegszakító kocsijára lettek szerelve, míg a többi elem és a DPU96 készülék a cella mûszerfülkéjébe.

1. ábra: A felújított 10kV-os kapcsoló berendezés a mezõgépekkel XI. évfolyam, 4. szám

35

Az árammeredekség figyelõ (más néven di/dt) védelem képes arra, hogy megkülönböztesse egymástól a zárlati áram felfutását a normál üzemben bekövetkezõ hirtelen áramnövekedésektõl (vonatindulás). Ezáltal lehetõség nyílik arra, hogy zárlat esetén a gyorsmegszakító azonnali kikapcsolásával a zárlati áramot még a felfutás ideje alatt kikapcsoljuk, így nagyságában korlátozzuk, megakadályozva a káros nagy áramértékek kialakulását. A DPU96 készülék ezt a funkciót is ellátja, számos paraméter beállítási lehetõségével pontos illeszthetõ a helyi adottságokhoz, igényekhez. A DPU96 készülékek egy-egy illesztõ egység segítségével csatlakoznak az áramátalakítóban kiépített optikai gyûrûre, melyen keresztül összeköttetésben állnak az RTU egységgel. A metró egyenfeszültségû tápellátása földfüggetlen rendszerû, azaz sem a futósín, sem a harmadik sín nincs a földeléssel fémes összeköttetésben. Természetesen a vasúti pálya sínlekötésein, az ágyazaton keresztül szivárgó áramok miatt a futósínek földpotenciál közelében vannak, de a nagy vontatási áramok miatt (vagy pl. zárlatos jármû esetén) a különbség jelentõs mértékben megnövekedhet. A metró kocsik fémszerkezetei, melyet egy állomáson benn álló szerelvény esetén az utas bármikor megérinthet, a kerekeken keresztül a futósínnel vannak öszszeköttetésben. Ugyanekkor az állomáson található, földpotenciálon lévõ építészeti fémszerkezetek, fémburkolatok szintén érinthetõk számára. Annak érdekében, hogy ebben az esetben se következhessen be áramütés, az áramátalakítókban egyenáramú utas-érintésvédelmi berendezések üzemelnek. Ezek a készülékek a futósín és az állomási föld közötti feszültséget figyelik, és ha ez veszélyes mértékben megnövekedne, a két pont rövidrezárásával meggátolják a veszélyes érintési feszültségek kialakulását.

A felújítás során a régi elektromechanikus kialakítású eszközök helyett a speciálisan erre a feladatra kifejlesztett SITRAS SCD típusú, hibrid kapcsolóelemmel rendelkezõ, programozható készülék került beépítésre. A berendezésben a nagy sebességet félvezetõs kapcsolóelem, a nagy zárlati terhelhetõséget pedig vele párhuzamos mechanikus kapcsolóelem együttese biztosítja. A beépített SIMATIC C7 PLC segítségével az eszköz programozható, illetve az optikai gyûrûn keresztül csatlakozik az állomási RTU egységhez. SEGÉDÜZEMI ENERGIAELLÁTÁS BERENDEZÉSEI A 0,4kV-os fõelosztóknál felújítás helyett csere történt, melynek során a SIEMENS licenc alapján a VIVBER Kft által gyártott SIVACON 8PK típusú dugaszolt megszakítós kapcsoló berendezések kerültek beépítésre. A régi berendezések leromlott mûszaki állapotán túlmenõen a cserét egyéb tényezõk is indokolták. Az állomások felújítása kapcsán számos új berendezés jelent meg (folyadékhûtõk, légkezelõk, különleges gépészeti berendezések), melyek tápellátásának biztosítása csak a régi elosztó gyökeres átalakításával lett volna megoldható. A szükséges többlet leágazásokat és többlet teljesítményt e nélkül nem tudtuk volna biztosítani. Több állomáson vált szükségessé az üzemi terekben olyan építészeti átalakítás, mely érintette a villamos kapcsolótereket is, azok alapterületének csökkentésével járt. Ezeken a helyeken a régi elosztók már nem fértek volna el, csak a lényegesen kisebb méretû, kompakt elosztó berendezések elhelyezésére volt lehetõség. Példa erre a Keleti pu. állomás, ahol az épülõ új kijárat miatt kellett a 0,4kV-os kapcsolóteret teljesen átépíteni, a berendezéseket áthelyezni.

A korszerû elemekbõl felépített, kompakt acéllemez tokozású kapcsoló berendezésben a betáplálási és sínösszekötõ mezõkben a megszakítók kocsizható kivitelûek, SIEMENS 3WL típusúak. A leágazási cellákba szerelõlapon elhelyezett, dugaszolható kivitelû 3VL kompakt megszakítók kerültek beépítésre, szakaszolható erõsáramú és vezérlõ – jelzõ érintkezõkkel. Minden betáplálási és leágazási megszakító motoros mûködtetésû, így a teljes fõelosztó távkezelhetõ. A védelmi funkciókat a megszakítókba épített elektronikus védelmi blokkok biztosítják. A fõelosztó berendezés homloklapjára kerültek felszerelésre a mérõmûszerek és a helyi mûködtetést biztosító kezelõszervek. Az állomásokon elhelyezett egyes berendezések mûködtetéséhez, a biztonsági világítás áramköreihez szükséges szünetmentes energiát biztosító 220V egyenfeszültségû és egyen-váltó elosztók szintén SIVACON 8PK típusokkal lettek kiváltva. A keletkezõ meddõ energia kompenzálására a fõelosztók két gyûjtõsínjéhez közvetlenül csatlakozik egy-egy KRL Kontrol gyártmányú 200kvar teljesítményû központi fázisjavító berendezés. Az automatikus mûködésû, torlófojtós fázisjavítók erõsen szennyezett hálózatra emelt feszültségû kondenzátorokkal, vezérelt tirisztoros kapcsoló elemekkel vannak ellátva. A 0,4kV-os fõelosztó berendezések vezérlésére állomásonként egy-egy SIMATIC S7 elemekbõl felépített rendszerû, PROFIBUS DP protokollal az RTU-hoz csatlakozó önálló szekrényben elhelyezett PLC vezérlõegység szolgál. Ennek feladata a 0,4kV-os kapcsolókészülékek vezérlése, a jelzések fogadása, a szükséges automatika funkciók biztosítása. Az állomásokon az új, jelentõs teljesítményfelvételû gépészeti fogyasztók megjelenése miatt szükségessé vált a rendelkezésre álló segédüzemi energia növelése. Azon a 6 felszín alatti állomáson, ahol a korábbi felújítások során még nem történt meg a segédüzemi transzformátorok cseréje nagyobb teljesítményûre, ezt is elvégezzük. A korábbi 630kVA-es transzformátorok helyett SIEMENS GEAFOL típusú, 1000kVA teljesítményû, öntött-mûanyag szigetelésû, természetes léghûtésû száraz transzformátorok elhelyezésére kerül sor. AZ ÁRAMELLÁTÁSI BERENDEZÉSEK TÁVFELÜGYELETE

2. ábra: Az új 0,4kV-os fõelosztó 36


Az áramellátási berendezések rekonstrukciójának egyik legfontosabb eleme az állomási helyi automatika berendezés, valamint az állomási és központi energiavezérlõ rendszer teljes megújítása. A helyi automatika áramkörök az adott áramátalakító berendezéseirõl, készülékeirõl érkezõ jelzéseket gyûjtik öszsze. Ezeket a jelzéseket egyrészt megjelenítik a helyi kezelõ pultokon, másrészt az

állomási távvezérlõ készülékekhez továbbítják. Az áramátalakítókban a beérkezett jelzések alapján feszültségkieséskor megadott program szerint automatikus áttérést, esetleg lekapcsolást kezdeményeznek. Itt történik a peron vészgombok mûködtetésének érzékelése, a kívánt tápkörzet feszültség-mentesítése, valamint a peronokon megjelenített pálya-feszültség jelzés mûködtetése. E berendezés áramkörei reteszfeltételeket is megvalósítanak a téves és veszélyes kapcsolások megakadályozására. Az INTEGRA-DOMINO rendszerû jelfogós állomási automatika berendezések (reléállványok) az építéskori technikai színvonalon a távvezérlõ berendezésektõl elkülönülten települtek. Az állomási távvezérlõ feladata, hogy a diszpécserközpontból, a kezelõ által kezdeményezett parancsokat fogadja, feldolgozza és kiadja a villamos elosztó berendezések felé, illetve az onnan érkezõ jelzéseket, mérési értékeket továbbítsa a diszpécser-központ felé, ezáltal az áramellátás rendszerének távkezelését és távfelügyeletét lehetõvé tegye. Az állomási távvezérlõk a távméréshez szükséges távadóktól analóg arányos (feszültség vagy áram) jelet kapnak, melyeket ciklikusan továbbítanak. Az áramellátó berendezések mûködtetése az EDI központból, az energiavezérlõ helyi kezelõ pultról, a cellákról és magáról a kapcsolókészülékrõl történhet. A Kelet-Nyugati vonal távfelügyeletét a felújítás elõtt Siemens EFD-400 típusú duplex üzemmódban mûködõ távvezérlõ berendezések biztosították. Az állomási és a központi távvezérlõ berendezés közötti kapcsolat vonali kábel segítségével valósult meg. A K-Ny-i vonal teljes hosszában az alagúti kábeltartóra fektetve hírközlõ kábel létesült, melynek érpárjai az állomási távvezérlõ berendezésbõl indultak ki modem, valamint vonali illesztõ transzformátor közbeiktatásával, mely kizárólag az energia távvezérlõ adatátviteli céljait szolgálta. A távvezérlõ összeköttetés pont-pont rendszerû volt, a központban szintén vonalillesztõ transzformátorral és modemmel ellátva. A felújítás során az állomásokon a reléállvány megszüntetésre került. A régi távvezérlõ helyére SIEMENS gyártmányú VICOS RTU egységek kerültek. Az RTU standard nagybiztonságú SIMATIC S7 hardverelemekbõl épül fel, és a távvezérlés biztosítása mellett magába foglalja a szükséges helyi vezérlési funkciókat is. Az egyes állomásokon az áramátalakítók berendezéseinek vezérléséhez üvegszálas optikai gyûrû került kiépítésre. Erre a hálózatra csatlakoznak a különbözõ feszültségszinteken beépített intelligens vezérlõkészülékek (10kV-os, 825V-os mezõgépek, 0,4kV-os PLC vezérlõszekrény, SITRAS SCD érintésvédelmi berendezések) és az RTU. A kommunikáció az egyes eszközök és az RTU között PROFIBUS DP protokollal történik. Az egyéb eszközök felõl érkezõ adatok digi-

tális be- és kimeneti egységeken keresztül kerülnek csatolásra. A helyi kezelési funkciók megvalósítására az RTU szekrényének ajtajára egy SIMATIC Panel PC került beépítésre, mely az RTU-hoz TCP/IP Ethernet hálózaton keresztül csatlakozik. Kezelésére trackball és érintõgombos billentyûzet szolgál. A Panel PC-n a VICOS P500 folyamatirányító szoftver fut. Az RTU-n elhelyezett kulcsos kapcsolóval lehet váltani a cellakezelés vagy helyi illetve EDI távkezelés között. Helyi kezelésnél az EDI felõl jövõ parancsok letiltásra kerülnek. Az állomásokon jogosultságok állíthatók be attól függõen, hogy a felhasználó pl. csak a saját állomásáról láthasson információkat, vagy a vonalon lévõ többirõl is. A cellák felügyelete mindig ellátható az EDI-bõl, a Panel PC-rõl és celláról, függetlenül a kezelés állapotától, tehát a pillanatnyi állapotjelzések minden helyzetben feldolgozásra kerülnek. A peronvész és alagúti kioldó rendszer áramkörei a távvezérlõ rendszertõl függetlenül lettek kiképezve relés kialakítással, és egy ún. RD szekrényben kerültek elhelyezésre. Innen történik a rövidrezáró-földelõ cellák automatikus vezérlése, a feszültségállapot jelzések fogadása és feldolgozása, a vészkioldás jeleinek fogadása és feldolgozása. Az EDI központi energiavezérlõ rendszere szintén teljesen megújul. Az új központban szintén a VICOS P500 rendszer került alkalmazásra. A rendszer kapacitása alkalmas az üzemelõ Észak-Déli és az épülõ DBR metróvonal kiszolgálására is. Az együtt futó rendundáns szerver gépek, a kezelõhelyek, perifériák, a kiegészítõ (mérnöki) munkahely, valamint az egyéb illesztõ egységek a központ belsõ Ethernet LAN hálózatán keresztül kommunikálnak egymással. A nagy rendelkezésre állású hardver elemekbõl összeállí-

tott FUJITSU-SIEMENS CELSIUS ikerszámítógépek azonnali készenlétet biztosítanak. A központi vezérlõ egyéb folyamatillesztõ hardverelemei a SIMATIC S7 családból épülnek fel. A kialakított két operátor munkaállomás 8-8db nagyméretû LCD monitor segítségével jeleníti meg a kívánt információkat. A munkaállomások vezérlõ PC-i nagy grafikai kapacitású készülékek, biztosítják a több monitor egyidejû vezérlését, ezzel a kezelõhelyen egy idõben több állomási kép megjelenítését. A kezelés egérrel és billentyûzettel történik. A központi vezérlõ pontos idõ jeleit egy telepített GPS vevõ biztosítja. A tesztelések, beüzemelések idõtartamára egy harmadik munkaállomás is kiépült, mely a késõbbiekben mérnöki munkahelyként funkcionál. Az állomások és a központ közötti adatátviteli útként a metró teljes vonalán végigfutó körgyûrûs optikai hálózat szolgál monomódusú fénykábelbõl kialakítva, IEC 60870-5-104 protokollal. Az Ethernet optikai hálózat két végpontja a Szabó Ervin téri diszpécser központban található, ahol az energiavezérlõ központi berendezése csatlakozik. Ez az optikai hálózat szolgál az energiavezérlõ mellett a késõbbiekben kialakítandó diszpécser rendszerek adatátviteli útjául is, illetve önálló szálakon a vasútbiztosító berendezés üzemeléséhez is. Mivel a hálózat csak 2006-ban épült ki, a korábban felújított állomások távvezérléséhez ideiglenes modemes pont-pont összeköttetéseket alkalmaztunk réz vezetékereken keresztül, meglévõ kábelek felhasználásával. Az optikai hálózat elkészülte után megtörtént az állomások átszervezése az új adatátviteli útra. A késõbbiekben megtörténik az Észak-Déli vonal állomásainak csatlakoztatása is, ekkortól már kizá-

3. ábra: Az állomási Panel PC kezelõfelület XI. évfolyam, 4. szám

37

rólag az új rendszer fog az energiavezérlõ központban üzemelni, a régi berendezések elbonthatóvá válnak. A központban és az állomásokon alkalmazott azonos rendszer a maximális kompatibilitást biztosítja. Mivel a Panel PC-n ugyanaz a VICOS P500 rendszer fut, mint az EDI központban, a kommunikáció megszakadása esetén az alállomás önállóan üzemel a saját szoftverrel és adatbázissal, egyébként az EDI távoli munkaállomásaként funkcionál. A Panel PC-n kapcsolat megléte esetén ugyanaz látható, mint az EDI számítógépén. Ez az üzemvitel szempontjából rendkívül elõnyös.

4. ábra: Az energiavezérlõ központi egysége

TÛZVÉDELEM A rekonstrukció során kiemelt figyelmet kapott a metróvonal tûzvédelme. Emiatt a felújítás során beépített minden erõsés gyengeáramú kábel, vezeték, továbbá a felhasznált szerelvények, védõcsövek halogénmentes kivitelûek, égésük során egészségre káros anyagokat nem bocsátanak ki. A keletkezett állomási és vonattûz kezelésére több különleges gépészeti berendezésbõl álló rendszer került kialakításra. Ennek részei a peronok mellett álló jármûvek, mozgólépcsõk alatti terek, kábelcsatornák tüzeinek oltására telepített nagynyomású vízköddel oltó berendezések, a vészhelyzeti hõ- és füstelvezetést, a füstmentes menekülési útvonalat biztosító fõszellõzõk és a mozgólépcsõ lejtaknákba telepített sugárventilátorok. A különleges feladat miatt ezen berendezések tápellátását E90/FE180 tûzállósági fokozatú kábeleken keresztül biztosítjuk, melyek tûzálló tartószerkezeteken helyezkednek el. Szintén tûzvédelmi szempontok miatt a mozgólépcsõk tápellátását biztosító kábeleket is ilyen tûzálló tí38

pusokkal váltottuk ki, továbbá az áramszolgáltatói kábelfogadó berendezés és a mélyállomási fõelosztó közötti 10 kV-os kábelt is lecseréltük, itt halogénmentes kábelt alkalmaztunk tûzálló bevonattal. Az átépítések során megrongálódott, áttört tûzgátak helyreállítása is megtörténik. VILLAMOS INSTALLÁCIÓ Fontos és különleges területe még az áramellátási rendszer felújításnak a metróállomások utastereinek, üzemi tereinek és a vonalalagutaknak a villamos installációs hálózata. Ez magában foglalja a világítási hálózat mellett a különbözõ erõátviteli és világítási fogyasztókat tápláló alelosztók hálózatát is, melyek a 0,4 kV-os fõelosztóból érkezõ energiát biztosítják a további hálózatrészek számára. Ezek felújítása a többi áramellátási berendezésétõl különválasztva, az állomások építészeti átalakításával együtt történt, az átépítést végzõ cég kivitelezésében. A régi nagyméretû lemez illetve öntöttvas tokozású alelosztók helyére a felújítás során kompakt berendezések kerültek, illetve a számos új fogyasztó miatt új elosztók beépítésére is sor került. Az állomásterekben MERLIN GERIN PRISMA GK szekrényekbe épített típusokat, az alagutakban, kábelcsatornákban elhelyezkedõ elosztóknál pedig HENSEL M-I modulokból összeállított egységeket alkalmaztunk. A világítási rendszerek felújításánál a teljes csere mellett döntöttünk. Az üzemi terek, alagutak világításánál magas fokú por és víz elleni védettségû, ütésálló mûanyagból készült lámpatesteket építettünk be. Az utasterek világításának átalakítása során alkalmazkodnunk kellett az építészeti adottságokhoz, a metró speciális körülményeihez. A tömegközlekedésre használt zárt terek megfelelõ világítása kiemelkedõ fontosságú. A jól megtervezett világítás – számos egyéb biztonsági szemponton túlmenõen – alapvetõen befolyásolja az utasok hangulatát. Különösen igaz ez a metróállomásokra, ahol a közlekedési terek általában több tíz méter mélyen a felszín alatt, természetes fénytõl elzártan, alagútban helyezkednek el. Ez a tudat már önmagában is nyomasztó, bezártság

érzetét kelti, mely jól ellensúlyozható a megfelelõen megválasztott burkolatokkal és megvilágítással. A világos tér tágasabb, tisztább, komfortosabb érzetet kelt az utasokban, a sötét zugok nélküli, viszonylag egyenletesen megvilágított tér a biztonságérzetet is fokozza. A Kelet-Nyugati metróvonal állomásainak felújításánál a tervezés során a szabványok, hatósági elõírások, tervezési irányelvek mellett számos egyéb speciális követelményt, esztétikai és gazdaságossági szempontokat is figyelembe kellett venni. Az utasterekben korszerû, energiatakarékos, környezethez illeszkedõ, kis karbantartási igényû, por és csepegõ víz behatolása ellen védet, fénycsöves, tükrös-üveglapos rendszerû típusokat alkalmaztunk. Figyelembe kellett venni a metró motorkocsi vezetõk számára a káprázás és villogásmentes megvilágítás követelményét, a videokamerák számára a szükséges fénymennyiség biztosítását. Kiemelkedõ fontosságú volt a könnyû szerelhetõség és karbantarthatóság, mely nemcsak a lámpatestek típusát, hanem azok elhelyezését is meghatározta. Biztosítani kellett a balesetveszélyes vagy más szempontból fontos területek – biztonsági sáv, mozgólépcsõ fellépõ és lelépõ területe, peronzár vonal – erõsebb megvilágítását. Ennek érdekében ezeken a helyeken vagy eltérõ típusú, egy helyett két fénycsöves illetve aszimmetrikus tükrös lámpatesteket alkalmaztunk, vagy azonos típusokat sûrûbben szereltünk fel. Annak érdekében, hogy a mennyezeti burkolatok se maradjanak sötétben, rejtetten szerelt, szabadon sugárzó fénycsöves derítõ világítást alkalmaztunk. ÖSSZEFOGLALÓ Remélem, írásommal sikerült rövid betekintést nyújtanom a Kelet-Nyugati metróvonal 2003-ban megkezdett rekonstrukciójának egy kicsi, de valójában igen fontos területébe. Immár nyolc állomás felújítása után, az eddigi tapasztalatok birtokában úgy látjuk, az áramellátási rekonstrukció eléri célját, az új és felújított berendezések várhatóan évtizedekig megbízhatóan fognak üzemelni, hozzájárulva ezzel a fõváros egyik legfontosabb tömegközlekedési eszközének biztonságos, magas utazási komfortot nyújtó üzemeléséhez.

Rekonstruktion des Stromversorgungssystems bei der Ost-West U-Bahnlinie Der Artikel stellt die zur Zeit laufende Rekonstruktionsarbeiten des Stromversorgungssystems bei der seit über 35 Jahren funktionierenden U-Bahn Linie, die an der Budapester Massenverkehr bedeutenden Rolle spielt, vor. Er beschreibt die während der Rekonstruktion verwendete technische Lösungen, die einzubauende neue Anlagen und Geräte. Reconstruction of the power-supply system of the East–West metro line of Budapest The article describes the currently ongoing reconstruction of the power-supply equipment of the metro line having had a key role in Budapest’s public transport for more than 35 years. It gives an overview on the technical solutions, new appliances and equipment to be installed during the reconstruction works.


kezdett, majd 2 hónap múlva már a vezérigazgatóságon, a rádiólaborban találta magát. 1956-ban a tisztképzõbe került, majd mint mûszaki fõtiszt, a Budapesti Fenntartási Fõnökség budapesti távközlési felügyeletére került. Rögtön jelentkezett a Mûszaki egyetemre, hiszen a sport háttérbeszorulása után ismét a mérnöki pálya felé vette az irányt. A gyengeáramú villamosmérnöki kar levelezõ tagozatán végül 1963-ban szerzett diplomát. De addig sem volt szakmai munka hiányában, hiszen 1958. október 1-én a Budapesti Igazgatóság V. távközlési és bizber osztályára került távközlési elõadónak. Mûszertechnikusi dolgokkal foglalkozott, mondja. Az V. osztály feladata volt egyébként a távközlési hálózatok, légvezetékek, kábelek és rádiós problémák megoldása. A következõ állomás, pedig 1962. március 15-tõl a IX. szakosztály távközlõ berendezések osztálya lett, ahol a távközlõ berendezések fenntartási ügyeivel foglalkozott. Az elsõ mérnöki munkára sem kellett sokat várnia Pap Jánosnak, 1964-tõl az automatikus távbeszélõ hálózat fejlesztésének irányításával bízták meg. Megalakult a „glória csiszoló brigád”, mondja talányosan, hogy kidolgozza a vasútüzemi távbeszélõ hálózat automatizálását. A sajátos név onnan ered, hogy Szalontai Lajos csoportvezetõ állandó szakmai vitában állt a fõnökséggel és a brigád feladata volt, hogy a sikeres megvalósításokkal a csoportvezetõ fejére csiszolja a koronát. „Az egész hálózat elképzelése Lajos és az én szülöttem volt, az automatizálás irányát és megvalósítását ez alapján kezdtük meg”, folytatja János. A megoldandó feladat a vasútüzemi távválasztás volt, hogy az ország bármely pontjáról, bármely tárcsás készülékkel bárkit fel lehessen hívni. Pap János éjszakákat beszélgetett Nagy József kollégájával, aki az áramköri konstruktõr volt, és alig egy év alatt, 1965-re elkészült a prototípus központ. BudapestSzombathely-Pécs között megindult a távválasztás próbaüzeme, 1970. augusztus 15én pedig az egész ország területén megkezdõdött a teljes üzem! Az alkotók következõ nagy élménye 1973-ban a Kmetty utcai épület átadásakor jött el: egy 2000 vonalas TBPGX telefonközpont is létesült itt, ami a mai napig üzemel. Pap János mérnöki pályája 1976. január

12-én újabb állomáshoz érkezett: a MÁVTI 34. számú távközlési osztályán csoportvezetõ lett. 1980-tól, pedig terv ellenõrként dolgozott tovább. Több nagy nemzetközi projekt fûzõdik a nevéhez, a görög, a török, a szír, a pakisztáni, az equadori vasút egyes részeinek távközlési hálózata viseli magán János keze nyomát. Szalonikiben az utastájékoztatás, Tessalonikiben az akusztika fûzõdik a nevéhez. A rendszerváltás után, 1990-ben egy 40 oldalas dolgozattal megpályázta a MÁV vezérigazgatói székét, de végül Csárádi János lett a befutó. Ugyanebben az évben a MÁVTI iroda vezetõi posztjáért is indult, végül az irodavezetõ helyettese lett 61 éves koráig, nyugdíjbavonulásáig. Szerencsésnek tartja magát, hogy még további 5 évig tervezõi feladatokkal foglalkoztatták az intézetben. A mérnöki munka mellett az utódok szakmai oktatásából is kivette a részét. 1964-tõl ’72-ig mûszerészeket, ’67-tõl ’74ig tisztképzõsöket, ’72-tõl 1987-ig a gyõri KTMF-en tanított. A tisztképzõ „Vasútüzemi távválasztás” jegyzete az õ nevéhez fûzõdik, de a gyõri fõiskolán is írt jegyzetet. Összesen 33 publikációja jelent meg az évek alatt újságokban, könyvekben. A vasúti távközlés történetével egyre behatóbban kezdett el foglalkozni, „A Magyar Vasút Krónikája a XX. században” ezzel foglalkozó fejezetét János írta és a készülõ XIX. Századi történettel is készen van. Ugyancsak Pap János nevéhez fûzõdik a Vasúti Távközlési Szavak Értelmezõ Szótára. A folyamatosan bõvülõ adatbázisban jelenleg 13 ezer távközlés szó, kifejezés, fogalom – angol, német, orosz, francia – található, és az interneten bárki számára hozzáférhetõ. A szakmai közéletben is aktívan részt vett János: 1985-tõl 1995-ig a Híradástechnikai Egyesület Közlekedési, Távközlési Szakosztályának titkára volt (egy korábban bemutatott szerkesztõbizottsági tagunk, Rurik Péter volt az elnök). Ezt követõen a HTE-n belül megalakította a Vasúti Távközlõsök Klubját. 2004-ben a HTE Puskás Tivadar díjjal tüntette ki, tavaly november 3-án az MTA Gróf Mikó Imre díjat adományozott Pap János szakmai életútja elismeréséül. A Pap családban egyelõre nem lesz folytatója sem a vasutasságnak, sem a mérnökségnek. Bár felesége szakmabeli – villamosmérnökként vonult nyugdíjba –, fia orvos, lánya pedig egészségügyi fõiskolát végzett. Talán az 5 unoka közül valaki egyszer követi a nagypapát, de ez a jövõ zenéje. F. Takács István

és Számítástechnikai Intézetében. 1982 és 1995 között különbözõ utastájékoztató és termeléstervezõ rendszerek fejlesztésén dolgozott fõleg külföldi megrendelésekre. 1995-tõl 2002-ig a SCITELSASIB, majd ALSTOM Signaling vállalatnál dolgozott olyan automatikus vasútirányítási rendszerek fejlesztésén, mint a Sistema Operativo Compartimentale (SOC) Olaszországban, vagy a

Kowloon-Canton Railway Corporation Metro irányítási rendszere Hong Kongban. A Prolan Zrt-ben 2002 óta dolgozik, ahol vezetõ fejlesztõi beosztásban jelenleg az AKF projektek technikai vezetésével foglalkozik. Elérhetõsége: PROLAN Irányítástechnikai Zrt. 2011 Budakalász Lenfonópark, Szentendrei út 1–3. Tel: 06 (26) 543-166. E-mail: [email protected]


39

BEMUTATKOZIK A SZERKESZTÕBIZOTTSÁG

Pap János a vasúti távközlés történetének szakértõje

Igazi vasutas családból származik Pap János, hiszen a dédnagyapja 1883-ban, nagyapja 1904-ben, édesapja 1927-ben került a vasúthoz, édesanyja pedig 1949tõl nyugdíjazásáig a MÁV Kórházban dolgozott. Õ maga, pedig a vasúti távközlés területén alkotott maradandót. Sokoldalúságát bizonyítja, hogy a gyakorlati szakmai munka után, nyugdíjas éveiben a vasúti távközlés történetének feldolgozásával tölti szabadidejét. A Pap család élete tehát szorosan öszszefonódott a vasúttal. Amikor 1941-ben az ifjú János befejezte az elemi iskolát, akkor is a vasúti vezetés segített neki(k) a továbbtanulásban. Ugyanis édesapja 7 évvel korábbi halála miatt bizony nem voltak túl jó anyagai helyzetben és hiába vették volna fel a pesterzsébeti Kossuth gimnáziumba, édesanyja nem tudta fizetni a taníttatását. Ezért segítséget kért a MÁV-tól, és a kis Jani a szegedi Árvaház és Fiúnevelõ Intézet internátusába került. Itt 3 évig a Piarista Gimnáziumba járt, de a háború miatt meg kellett szakítania tanulmányait. A sors iróniája, hogy végül mégis csak Pesterzsébeten, a Kossuth gimnáziumban érettségizett le 1950-ben. A BME Általános Mérnöki Karán 2,5 évet végzett el, amikor a röplabda „elcsábította”. A versenyszerû sportolás mellett, a játékvezetõi vizsgát is letette és elsõ nemzetközi mérkõzését 1956. október 23án vezette… Ahogy az annak idején a sportban szokás volt, az amatõrizmus jegyében a MÁV lett a munkahelye: 1954ben Ferencvárosban, a bizber szakaszon

FOLYÓIRATUNK SZERZÕI Kapitány Csaba (1958) Elektronikus számítógépek és vállalati információs rendszerek tantárgyakból államvizsgázott a KKVMF Matematikai

Balog Géza (1955) fejlesztõmérnök 1979-ben végzett a Budapesti Mûszaki Egyetem Villamosmérnöki Karán. 2000 óta „A” kategóriás tervezõ a villamos üzemû biztosító berendezések szakterületen. Az egyetem elvégzését követõen a Ganz Villamossági Mûvek Irányítástechnika Fõosztályának fejlesztõmérnökeként mikroprocesszoros irányítástechnikai rendszerek kifejlesztésével foglalkozott. Munkatársaival együtt közösen tervezték és kivitelezték a mikroprocesszoros technikával megvalósított dél-balatoni KÖFE berendezést, a BKV HÉV békásmegyeri KÖFI berendezését, a hatvani kódos kezelõt, vontatási villamos energia távvezérlõt többek között a GySEV vonalára, valamint ezek mellett üveggyári keverõházi- és víz- és szennyvíztisztítómûvi ipari automatikákat. 1995-2005. között a SIGNELIT Rt.-ben az elektronikus útátjáró-fedezõ berendezések vezetõ tervezõjeként dolgozott. 2006. január 1-e óta hasonló munkakörben a Mûszer Automatika Kft.-nél dolgozik. Elérhetõsége: Mûszer Automatika Kft. Tel.: 06 (23) 365-280/149. E-mail: [email protected] Török Béla (1951) ügyvezetõ A Budapesti Mûszaki Egyetemen 1975-ben szerzett villamosmérnöki diplomát. 1975 és 1983 között a Budapesti Elektromos Mûvek, az MVMT, a Mûszaki Könyvkiadó, a VBKM alkalmazottja, 1983-tól mérnök-üzletkötõ az AEG magyarországi képviseleténél. 1997-tõl az AEG SVS Áramellátási Kft. németmagyar vegyesvállalat ügyvezetõje, majd 2003tól az EXTOR Elektronikai Kft. egyik ügyvezetõje. 1983 óta foglalkozik AEG szünetmentes berendezések értékesítésével. Elérhetõsége: EXTOR Elektronikai Kft. Cím 2007 közepéig: 1097 Budapest, Gubacsi út 30. Cím 2007 közepétõl: 2040 Budaörs, Gyár u. 2. Telefon: 06 (30) 964-4544. E-Mail: [email protected] Dr. Darabos Zoltán 1977 óta kapcsolástechnikai szakmérnök, szakértõ, vezetõ tervezõ. Fejlesztési területe központhálózatok (alközpont, privát és tranzit hálózatok) szoftverének és rendszertechnikájának tervezése. A TELEINFORMATIKA Kft. (régi nevén BHG-Informatika Kft.) ügyvezetõje. Elérhetõsége: TELE-INFORMATIKA Kft. 1116 Budapest, Szabadságharcosok útja 7. Tel.: 228-3032, fax: 228 5158. E-mail: [email protected] Tóth Péter (1973) 1995-ben végezte el a Széchenyi István Fõiskola Informatikai és Villamosmérnöki Fakultás Automatizálási Szakát. 1997-ben a Budapesti Mûszaki Egyetemen mérnök-tanári diplomát szerzett. 1995. szeptemberétõl 1996. májusáig a

40

MÁV Rt. Jobbparti Biztosítóberendezési Fõnökség komáromi szakaszán mûszerészként, ezt követõen a TEBGK biztosítóberendezési osztályán dolgozott. A Biztosítóberendezési Ellenõrzési Csoport fejlesztõmérnökeként biztosítóberendezések elméleti és gyakorlati biztonságtechnikai vizsgálatával foglalkozott. 2003 áprilisától a TEB Igazgatóság Biztosítóberendezési Osztályának biztosítóberendezési fejlesztéssel foglalkozó szakelõadója. Elérhetõsége: MÁV Rt TEB Igazgatóság Biztosítóberendezési Osztály. Tel.: 511-3808. Email: [email protected] Kishonti István (1955) Az oktOpus Multimédia Intézet és az eurOpus Hangtechnikai Központ Kft igazgatója Villamosmérnök diplomát 1980-ban szerzett híradástechnika szak, mûsorközlõ ágazaton. 1992-ig a Magyar Rádió hangmérnöke, fejlesztõ mérnöke, 1992-ben az OPAKFI Akusztikai Szakosztály elnöke, 1992ben létrehozza az eurOpus Kft-t, 1994-ig az HBO osztályvezetõje, majd 1994-tõl az oktOpus MI igazgatója. Fontosabb munkái: Madách Színház, Operettszínház rekonstrukciója, Parlament Alsó és Felsõházi terme, 7 különféle nagyságú székesegyház, kápolna, a Miniszterelnöki hivatal Sajtóterme, 13 különféle rádióállomás, 10 stúdió, Mûvészetek Palotája, a magyar hangtechnikai oktatás megszervezése, három hangtechnikai tárgyú szabadalom. Elérhetõsége: eurOpus Hangtechnikai Központ Kft. 1068 Budapest, Kmety György u. 15. Tel.: 428-4000. E-mail: [email protected] Kocsis Zsolt (1970) 1990-ben RTV mûszerész-technikus szakon végzett, majd a VIDEOTON elektronika Kft. Szórakoztató elektronikai szervizében, mint szervizvezetõ helyezkedett el. 1996 óta elektroakusztikával foglalkozik. Jelenleg a VISATON Magyarországi képviseleténél a BEBU Bt.-nél áll alkalmazásban, mint mûszaki vezetõ. Elérhetõsége: BEBU Bt. 1222 Budapest, Csallóköz u. 26/a. Tel.: 228-2474, 203-8735. E-mail: [email protected] Szesztay Pál (1945) A MÁV ZRT TEB Technológiai Központ fejlesztõ mérnöke. Villamos üzemmérnök diplomát 1975-ben szerzett a Kandó Kálmán Villamosipari Mûszaki Fõiskola híradástechnika szakán, RTV ágazaton. 1976 óta a MÁV fejlesztõ mérnöke, 1996ig a TEBTK elõdje, a TBKF Rádió és Készülék fejlesztési csoportjában vasúti rádiórendszerek és berendezések fejlesztési kérdéseivel, vasúti alkalmazási vizsgálatokkal foglalkozott. 1996-tól tevékenységi területe a MÁV Technológiai távközlõ és Információs berendezések alkalmazástechnikája, ezen belül az üzemirányító diszpécser rendszerek, hangos és vizuális utastájékoztató berendezések rendszertechnikája, az új berendezések bevezetését megelõzõ, próbaüzemi vizsgálatok végzése.


Fontosabb munkái: Budapest-Hegyeshalom vonal távközlési rekonstrukciója. Új irányító és információs rendszerek, hangrögzítõ és gépi hangreprodukáló berendezések bevezetést megelõzõ vizsgálata, közremûködés különbözõ berendezések mûszaki és szolgáltatási követelményeinek összeállításában és mûszaki átvételében. Több alkalommal vett részt a Baross Gábor Oktatási Központ munkájában, külsõ munkatársként. Elérhetõsége: TEB Technológiai Központ, 1063 Budapest, Kmety György u. 3. Tel.: 5113032. E-mail: [email protected] Kövér Gábor (1955) fejlesztõmérnök, mûszaki szakértõ A Kandó Kálmán Fõiskola Erõsáramú Automatika szakán szerzett diplomát. 1982-tõl a MÁV Villamos Vonalfõnökségein fõelektrikus, vezetõmérnök, szolgálati fõnök beosztásokban dolgozik. 1996-ban mérnök közgazdász másod-diplomát szerez. Fõ szakterületei a 120/25 kV-os alállomások, közép és kisfeszültségû elosztó berendezések, védelem, automatika, irányítástechnika. 1998-tól a MÁV TEB Technológiai Központ fejlesztõmérnöke. Elérhetõsége: MÁV TEBTK 1063 Bp., Kmety Gy. u. 3. Tel.: 432-4951. E-mail: [email protected] Rónai András (1979) mûszaki szakelõadó 2003-ban a Budapesti Mûszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Villamosmérnöki szakán, Villamos Energia Rendszerek fõ- és Energetikai Informatika mellékszakirányon szerzett diplomát. Ettõl az évtõl kezdve a MÁV TEB Technológiai Központ Erõsáramú Osztályán dolgozik. Szakterületei a speciális erõsáramú mérések és a 120/25 kV-os villamos alállomások irányítástechnikája és energetikai mérései, analízise, erõsáramú kutatás-fejlesztési tevékenység. Elérhetõsége: MÁV TEB Techn. Kp 1063 Budapest, Kmety Gy. u. 3. Tel.: 511-4344. E-mail: [email protected] Gondi Béla (1968) 1987-ben érettségizett a Bolyai János Híradásipari Szakközépiskola elektronikai mûszerész szakán. 1994-ben szerzett oklevelet a Budapesti Mûszaki Egyetem Villamosmérnöki karán, Erõsáramú szakon, Villamos Mûvek ágazaton. 1994 óta a BKV Zrt. Metró Üzemigazgatóságának dolgozója. Az Áramellátási Szakszolgálatnál 2000-ig üzemmérnöki, azt követõen mûszaki csoportvezetõi beosztásban tevékenykedett. A Kelet-Nyugati metróvonal rekonstrukciójának kezdete (2003) óta a Felújítási Projektfõmérnökségen dolgozik, projekt mérnökként az áramellátási szakág felelõse. Elérhetõsége: BKV Zrt. Metró Üzemigazgatóság, Felújítási Projektfõmérnökség. 1980 Budapest, Akácfa u. 15. Tel.: 460-3700/42165. E-mail: [email protected]

4. A GSM-R szerepe a vontatási villamosenergia-ellátásban. Alcatel Kezelõi Felület. Korszerû hangos utastájékoztató rendszerek

Recommend Documents