Technische Specificatie

Bovenleidingen 3 kV -

Beveiligingen

Technische Specificatie Spanningsbegrenzer massa – spoor unidirectioneel type

Direction Asset Management Unit Linear Assets Division Catenary

Dit document treedt in voege vanaf de uitgavedatum.

496.010

STS I-AM.31

Versie

Uitgavedatum:

Taal

Blad

C

22.09.2015

nl

1/24

Documentbeheer Beheer

Bureau I-AM.311

Naam F.Goossens

Graad tekbch

Datum Handtekening 10.09.2015 Gehandtekend

Opgemaakt

I-AM.31

E. Dobbelaere

ae ir

11.09.2015 Gehandtekend

Voorgesteld

I-AM.31

G. Schevernels

Manager Catenary 14.09.2015 Gehandtekend

Goedgekeurd

I-AM.3

P. Godart

Head of Linear Assets

22.09.2015 Gehandtekend

Historiek Zie achteraan het document.

Verdeelcode

00866

Spanningsbegrenzer massa – spoor unidirectioneel type I-AM.31

Documentbeheer

STS

496.010

Versie

Uitgavedatum:

Taal

Blad

C

22.09.2015

nl

2

Inhoudsopgave 1. Onderwerp van de specificatie ..................................................................................................................4 2. Documenten van toepassing .....................................................................................................................4 2.1. Technische referentienormen ............................................................................................................4 2.2. Technische specificaties van Infrabel ................................................................................................4 3. Kwalificatieprocedure ................................................................................................................................5 3.1. Kwalificatie van het materiaal.............................................................................................................5 3.2. Belangrijke opmerkingen....................................................................................................................6 3.3. Te leveren Autocad-documenten in geval van bestelling ..................................................................6 4. Technische voorwaarden .........................................................................................................................7 4.1. Primaire doelstelling ...........................................................................................................................7 4.2. Zelfherstellende unidirectionele spanningsbegrenzer .......................................................................8 4.3. Normale spoorwegexploitatie - zonder kortsluitingen ........................................................................9 4.4. Kortsluitingen met de 3kV-DC ......................................................................................................... 11 4.4.1. Stroomstoten in de stroomgeleidende zin van de spanningsbegrenzer (kortsluiting met de massa) ............................................................................................................................................... 11 4.4.2. Spanningen over de gesperde unidirectionele spanningsbegrenzer (kortsluiting met het spoor) ........................................................................................................................................................... 12 4.5. Bliksemstroomstoten ....................................................................................................................... 12 5. Bijkomende karakteristiken .................................................................................................................... 13 6. Testen ..................................................................................................................................................... 14 6.1. Serieproeven uit te voeren bij de constructeur ............................................................................... 14 6.2. Opleveringsproeven bij de constructeur ......................................................................................... 14 6.3. Type-proeven bij de constructeur ................................................................................................... 14 6.3.1. Meting van de doorslagspanning Uw, Us ................................................................................ 14 6.3.2. Meting van de lekstroom IL...................................................................................................... 15 6.3.3. Controle van de stroom Iw-tp (permanente DC-stroom zonder beschadiging) ....................... 15 6.3.4. Meting van de Joule-integraal J onder kortsluiting, zonder beschadiging - temperaturen van de aansluitklemmen - restspanning ................................................................................................... 15 6.3.5. Controle van de aanspreektijd ................................................................................................. 16 6.3.6. Controle van de inverse sperspanningen ................................................................................ 16 6.3.7. Gedrag onder bliksemstroomstoten ........................................................................................ 16 6.3.8. Controle van beschadiging van de spanningsbegrenzer na veelvuldig aanspreken .............. 17 6.3.9. Presentatie van de gegarandeerde eigenschappen ................................................................ 18 6.4. Type-proeven bij Infrabel ................................................................................................................ 21 7. Garantie .................................................................................................................................................. 21 8. Verpakking en “CE” label........................................................................................................................ 22 9. Opslag in de bewaarplaatsen van Infrabel ........................................................................................ 23 10. Historiek ................................................................................................................................................ 24


Inhoudsopgave

STS

496.010

Versie

Uitgavedatum:

Taal

Blad

C

22.09.2015

nl

3

1. Onderwerp van de specificatie Onderstaande voorschriften hebben tot doel de minimale voorwaarden te bepalen waaraan de unidirectionele spanningsbegrenzer massa - spoor voor 3 kV DC - installaties dient te voldoen (verder kortweg spanningsbegrenzer genoemd). De spanningsbegrenzer massa – spoor is een toestel dat bepaalde optredende spanningsverschillen tussen het spoor en een 3kV-massa (de bovenleidingsaarding, waartoe de bovenleidingsconstructies behoren, of massa’s van de seininrichting of van hun voedingsinstallaties langsheen het spoor) tot bepaalde waarden begrenst. Tegelijkertijd worden hierdoor de contactspanningen van de 3kV-massa’s t.o.v. de aarde beperkt.

2. Documenten van toepassing De levering van het materiaal moet overeenstemmen met de onderstaande voorschriften, gerangschikt volgens de volgorde van belangrijkheid: -

deze technische specificatie; de kwalificatie van leveranciers Y15; de Europese normen EN; de normen NBN; de IEC-normen; de normen DIN.

2.1. Technische referentienormen Normen EN, NBN, CEI et DIN en in het bijzonder: NBN EN 50122-1 EN 50526-2 EN 60529

Railtoepassingen - Vaste opstellingen - deel 1: beschermende maatregelen in verband met elektrische veiligheid en aarding Railway applications – Fixed installations – D.C. surge arresters and voltage limiting devices – Part 2 : Voltage limiting devices Degrees of protection provided by enclosures (IP code)

2.2. Technische specificaties van Infrabel Beherende dienst I-FBA.52 I-AM.311

Nr plan

Titel

Y15 101.001

Kwalificatie van leveranciers Opstellen van de plans


Onderwerp van de specificatie

STS

496.010

Versie

Uitgavedatum:

Taal

Blad

C

22.09.2015

nl

4

3. Kwalificatieprocedure Er wordt een voorafgaande kwalificatie gevraagd volgens de kwalificatieprocedure Y15. De kwalificatieaanvragen moeten ingediend worden bij Infrabel, Direction Asset Management, Unit Linear Assets, Division Catenary. Alleen de producten die vermeld zijn in de kennisgeving van de kwalificatie conform specificatie Y15, vóór het versturen van het bestek, kunnen worden voorgesteld.

3.1. Kwalificatie van het materiaal De spanningsbegrenzer moet vooraf gekwalificeerd zijn bij Infrabel, Direction Asset Management, Unit Linear Assets, Division Catenary. Naast hetgeen bepaald is in de specificatie Y15 moet de leverancier een technisch dossier indienen dat verplicht moet bevatten: - een detailplan van de voorgestelde spanningsbegrenzer, dat identiek moet zijn met het ter kwalificatie ingediende model. Op het definitieve plan moet het kenmerk van de kwalificatiebrief staan; - in het nederlands en het frans : een volledige technische beschrijving van het toestel, de gegarandeerde technische eigenschappen (in tabelvorm volgens § 6.3.9), de dimensies, de installatie- en montagevoorschriften, de onderhoudsvoorschriften en de controleprocedures; - de resultaten van reeds uitgevoerde testen; - vier exemplaren van de spanningsbegrenzer; - alle inlichtingen over het merk, het type en de karakteristieken van alle bestanddelen van de spanningsbegrenzer; - het gewicht van de spanningsbegrenzer.


Kwalificatieprocedure

STS

496.010

Versie

Uitgavedatum:

Taal

Blad

C

22.09.2015

nl

5

3.2. Belangrijke opmerkingen Infrabel behoudt zich het recht voor om op de prototypes alle in dit document genoemde proeven, of gelijkaardige in de normen beschreven proeven, uit te voeren. De prototypes blijven eigendom van Infrabel. Enkel gekwalificeerde firma's ontvangen de bestekken waarmee gevraagd wordt een offerte in te dienen; als alle proeven beschreven in §6.1, 6.2 en 6.3 (proeven bij de constructeur) en §6.4 (proeven bij Infrabel) van onderhavig document voldoen, dan zal Infrabel het materiaal kwalificeren. Die kwalificatie wordt schriftelijk aan de fabrikant meegedeeld als alle voorwaarden van punt 3.1 zijn vervuld. Indien voor de proeven meer stuks nodig zijn dan de gratis ter beschikking gestelde, dan zal Infrabel een proefbestelling plaatsen. Als voor de proefbestelling de opgegeven prijs meer dan 15 % hoger ligt dan de marktprijzen, behoudt Infrabel zich het recht voor, om van de proefreeksbestelling af te zien. De inschrijvers moeten zich houden aan de plannen die bij de kennisgeving van de kwalificatie zijn goedgekeurd. Aan een beperkte offerteaanvraag of aan een aanbesteding mag alleen worden deelgenomen door inschrijvers die de kwalificatie Y15 gekregen hebben of van wie de kwalificatie voor de spanningsbegrenzer aan de gang is. Als een stuk dat een kwalificatieprocedure met succes heeft doorstaan, gewijzigd wordt, moet de fabrikant nieuwe typeproeven laten uitvoeren: er is dus een nieuwe kwalificatie vereist. Als uit de controle van de conformiteit van een spanningsbegrenzer blijkt dat het een wijziging heeft ondergaan, behoudt Infrabel zich het recht de kwalificatie Y15 onmiddellijk in te trekken en dit voor een maximumtermijn van 4 jaar, onverminderd de toepassing van de maatregelen van ambtswege die voorzien zijn in het bestek. Voor iedere leverancier is de kwalificatie geldig per producttype en per fabricatieplaats. Alle leveringen moeten conform de hierbijgevoegde technische voorwaarden gebeuren.

3.3. Te leveren Autocad-documenten in geval van bestelling De constructeur moet uiterlijk bij de levering een volledig dossier met de verschillende mechanische plans en elektrische schema's leveren in elektronisch formaat. Die computerbestanden moeten compatibel zijn met het programma AutoCAD (versie te bevestigen bij het gunnen van de opdracht zie plan 101.001). Behalve wanneer speciale overeenkomsten gelden, worden alle door de leverancier opgestelde plans eigendom van Infrabel, die ze voor de interne behoeften van de maatschappij mag gebruiken.


Kwalificatieprocedure

STS

496.010

Versie

Uitgavedatum:

Taal

Blad

C

22.09.2015

nl

6

4. Technische voorwaarden 4.1. Primaire doelstelling De spanningsbegrenzer, voor buitenopstelling, heeft als primair doel stromen in de bovenleidingsstructuur (waaronder de bovenleidingspalen) en/of in de massa’s van de seininrichting of andere diensten door contact met de 3 kV-DC bovenleiding af te leiden naar het spoor. Het functioneren van de spanningsbegrenzer bij zo’n kortsluiting resulteert tegelijkertijd in: - een verlaging van de contactspanningen op de massa’s (bovenleidingsconstructies, massa’s seininrichting of andere diensten) tot onder de grens die toegelaten wordt door de norm NBNEN 50122-1, § 7.3 ; - een verhoging van de kortsluitstroom met een zekerder afschakeling van de betrokken bovenleidingssectie door de feedervermogenschakelaar in het voedende tractie-onderstation of sectioneerpost. Dit doel wordt bereikt als de spanningsbegrenzer een beperkte aanspreektijd ta heeft. Het toestel heeft twee klemmen, die toegankelijk moeten zijn. Eén ervan wordt verbonden met het spoor met een zwart geïsoleerde kabel uit koper 50 mm² (= klem spoor =  ). De andere klem (= klem massa = +) wordt verbonden met de massa, door: - ofwel directe mechanische bevestiging op de massa d.m.v. een bout M16 door een gat in een steunijzer (bvb paal). Deze klem is dan stevig genoeg voor de bevestiging van het ganse toestel, en garandeert een goede elektrisch geleidende verbinding tussen steunijzer en klem ongeacht de thermische en mechanische sollicitaties zoals die voorkomen in een spoorwegomgeving en beschreven zijn in de norm NBN EN 50125-3 – Temperatuursklasse en vochtigheidsklasse T1, gemiddelde vervuilingsgraad (4C2, 4B1, 4S2); - ofwel via een geïsoleerde geel-groene kabel uit koper 50 mm². In dit geval dient er aan het toestel een ander stevig element te worden voorzien voor de bevestiging op het steunijzer. De spanningsbegrenzer moet functionneren zonder externe voedingsbron.


Technische voorwaarden

STS

496.010

Versie

Uitgavedatum:

Taal

Blad

C

22.09.2015

nl

7

4.2. Zelfherstellende unidirectionele spanningsbegrenzer De unidirectionele spanningsbegrenzer vormt een geleidende weg bij : - positieve overspanningen op de massa’s bij kortsluiting van de 3 kV met de massa (§4.4) ; massa

spoor

- negatieve en positieve bliksemoverspanningen op de massa’s of het spoor (§0) . De unidirectionele spanningsbegrenzer is bij positieve overspanningen op de sporen [door tractie in normaal bedrijf (§4.3), en bij kortsluiting met het spoor (§4.4)] gesperd en moet weerstaan aan de optredende spanningen. De unidirectionele spanningsbegrenzer moet in alle omstandigheden zelfherstellend 1 zijn, zonder beschadiging of degradatie. Dit wil zeggen dat hij, na gelijk welk fenomeen dat hem doet aanspreken, opnieuw een open kring moet vormen met de oorspronkelijke elektrische en mechanische karakteristieken. Het doven (= een open kring vormen) dient automatisch te gebeuren, van zodra de spanning van het spoor t.o.v. de massa positief wordt.

De unidirectionele spanningsbegrenzer is volgens klasse 2.1 volgens tabel 1 van de norm EN 50526-2.

1 EN 50526-2:2014 3.2: recoverable = that recovers after triggering



STS

496.010

Versie

Uitgavedatum:

Taal

Blad

C

22.09.2015

nl

8

4.3. Normale spoorwegexploitatie - zonder kortsluitingen Afkortingen : Vereiste karakteristieken onder normale spoorwegexploitatie zonder kortsluitingen met de 3kV: Nominale bedrijfspanning (DC) waaraan de spanningsbegrenzer UR  2  constant moet kunnen weerstaan Lekstroom IL-R bij spanningen lager dan of gelijk aan UR IL 3 De spanningen Uw en Us (DC) zijn zodanig dat de spanningsbegrenzer : 1) nooit zal aanspreken voor spanningen lager dan Uw; 2) met zekerheid moet aanspreken voor spanningen groter dan Us. Opmerking : Us > Uw Mogelijke permanente DC-stroom zonder beschadiging gedurende tijd tp. Maximale temperatuursstijging van de aansluitklemmen Aanspreektijd bij 170V DC over de aansluitklemmen

4 

Uw Us  5 

Iw-tp 6 tmax ta170 Waarden:

unidirectionele spanningsbegrenzer + op spoor + op de massa

eenheid UR IL Uw Us Iw-tp tmax bij Iw-tp ta1707

V mA V V A / min

100  50  250 Niet van toepassing Niet van toepassing

100  50  115  125  300A / 1 min

°C

Niet van toepassing

 70

s

Niet van toepassing

 0,5

In normale exploitatie van de spoorweg staat er een (veranderlijke) spanning over de klemmen van de spanningsbegrenzer, die beïnvloed wordt door het spoorpotentiaal. De spoorpotentiaal wordt o.a. bepaald door: - de bedrijfs-tractiestroom I die vanuit de elektrische trein via de spoorstaven naar het onderstation terugvloeit, en - de langsweerstand en -inductantie van de spoorstaven die deze terugstroom ondervindt (R*I + L*dI/dt). De spoorpotentiaal fluctueert naar gelang de tractiestromen en kan positief of negatief zijn t.o.v. de aarde.

2 EN 50526-2:2014 : no term. 3 EN 50526-2:2014 3.9: “I leakage current”. L 4 EN 50526-2:2014 3.16 : “U non-triggering voltage”. W 5 EN 50526-2:2014 3.14 : “U nominal triggering voltage”. Tn 6 EN 50526-2:2014 3.5 : “I rated current”. r 7 Op basis van de veiligheidscurve van de norm EN 50122-1 §7.3.2 170V/1s



STS

496.010

Versie

Uitgavedatum:

Taal

Blad

C

22.09.2015

nl

9

Volgende grafiek toont een mogelijk verloop van de spanning van de spoorstaven t.o.v. de aarde (Volt) in functie van de tijd (uur):



STS

496.010

Versie

Uitgavedatum:

Taal

Blad

C

22.09.2015

nl

10

4.4. Kortsluitingen met de 3kV-DC 4.4.1. Stroomstoten in de stroomgeleidende zin van de spanningsbegrenzer (kortsluiting met de massa) Vereiste karakteristieken onder kortsluiting met de bovenleiding 3kV: Imax Piekstroom tijdens kortsluiting 20 t1 Tijdsduur één puls (één kortsluiting) 50 J Totale Joule-integraal (3 pulsen) 30 VR-3kV Rest-spanning tijdens de "karakteristieke"  50 kortsluiting UW , US idem normaal bedrijf – § 4.3 ta Aanspreektijd  3 (vanaf het moment t met V=Us) Max. temperatuursstijging van de tmax  70 aansluitklemmen

kA ms MJ/Ω V

ms °C

Om na een kortsluiting te vermijden dat het spoor langdurig geaard wordt, moet de spanningsbegrenzer zelfherstellend zijn (definitie: zie §4.2). Er wordt verondersteld dat de feedervermogenschakelaar in het voedende tractieonderstation (of sectionneerpost) afschakelt. Door de automatische herinschakeling en een eventuele manuele herinschakeling van de feedervermogenschakelaar in het tractieonderstation moet de spanningsbegrenzer een 3-tal keer na elkaar op een zeer korte tijdspanne (ordegrootte 15 s tot enkele minuten) de “karakteristieke” kortsluitstroomcurve zoals in de volgende figuur kunnen verwerken (tussen eerste en tweede golf: 15 s / tussen tweede en derde golf : 2 minuten). "Karakteristieke" kortsluitstroom (voor kortsluitingen verder dan 1,5 km van een Onderstation) { 20 kA * sin (2*pi*10 Hz*t) } 20 Stroom (kA)

15 10 5 0 0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

tijd (ms) Deze “karakteristieke” curve, die alle werkelijke kortsluitingen op meer dan 1,5 km vanaf een tractieonderstation omhult, is te beschrijven volgens de formule 20 kA * sin (2*pi*10 Hz*t). (Imax = 20 kA / totale duur één puls t1 = 50 ms) De Joule-integraal of impulsenergie van één puls bedraagt 20² * 0,050 / 2 = 10 MJ/Ω. De spanningsbegrenzer moet minimum 3 zo’n curven kunnen doorlopen (totaal 30 MJ/Ω) zonder beschadiging. De restspanning VR-3kV (d.i. de spanning over de aansluitklemmen van de spanningsbegrenzer bij het geleiden van de kortsluitstroom) moet beperkt blijven tot 50 V. De temperatuursstijging van de aansluitklemmen moet beperkt blijven tot 70°C.



STS

496.010

Versie

Uitgavedatum:

Taal

Blad

C

22.09.2015

nl

11

4.4.2. Spanningen over de gesperde unidirectionele spanningsbegrenzer (kortsluiting met het spoor) Indien de bovenleiding contact maakt met de terugstroomkring ontstaat er een spanning op het spoor en dus ook over de aansluitklemmen van de spanningsbegrenzer. Deze spanning van de terugstroomkring (van een dubbelspoor) t.o.v. de aarde kan worden voorgesteld door de spanningsbron 500 V * sin (2*pi*10 Hz*t). (Vmax = 500 V / totale duur één puls t1 = 50 ms), in serie met een weerstand van 0,7 , inclusief de interne weerstand van de generator. De spanningsbegrenzer moet 3 kort opeenvolgende curven weerstaan zonder beschadiging (15 s tussen de eerste en de tweede golf / 2 min tussen de tweede en de derde golf). 0,7 

V spanningsbegrenze r

4.5. Bliksemstroomstoten Naast het functioneren bij kortsluitingen, zal de spanningsbegrenzer ook de door bliksem veroorzaakte overspanningen (+ of -) tussen de massa’s en het spoor begrenzen tot de restspanning VR-bliksem , zodat de apparatuur (bijvoorbeeld seininrichting) verbonden met het spoor en waarvan de massa’s geaard zijn, niet beschadigd wordt (primaire beveiliging in de beveiligingscascade). De spanningsbegrenzer moet Imax-bliksem weerstaan zonder beschadiging. Bliksemstroomstoot: eigenschappen (in beide richtingen - zie §4.2):

van

de

gehele

spanningsbegrenzer

Imax-bliksem

Piekstroom onder stroomstoot (10/350 µs)

 25

kA

ta-bliksem

Aanspreektijd

 100

ns

VR-bliksem-5 kA

Rest-spanning bij 5 kA (10/350 µs)

 2 000

V

VR-bliksem-25 kA

Rest-spanning bij 25 kA (10/350 µs)

 4 000

V



STS

496.010

Versie

Uitgavedatum:

Taal

Blad

C

22.09.2015

nl

12

5. Bijkomende karakteristieken Met de voorwaarden van § 4 wordt de doelstelling van de spanningsbegrenzer bereikt. Onderstaande bijkomende karakteristieken dienen door de leverancier geleverd te worden: - de toegelaten tijdsduren voor de constante stromen I = 100, 500, 1 000, 2 000 en 3 000 A zonder beschadiging; - de maximaal toegelaten DC-stroom voor een tijdsduur van 5 seconden zonder beschadiging en de daaruit afgeleide maximale toegelaten Joule-integraal in MJ/Ω. De volgende aspecten zullen tevens worden beoordeeld: - de eenvoud van montage langsheen een spoorlijn; - de beperking van de afmetingen. Afmetingen: Zie figuur. Het toestel moet volledig in de hierna aangeduide fictieve balkvormige omhulling passen. Het toestel wordt als volgt in deze omhulling geplaatst:  De centers van de klemgaten moeten in het vlak AA (*) liggen;  met de achterkant van de + klem in contact met ribbe © van omhulling. (*) Het vlak AA is gedefinieerd als volgt:  Op respectievelijk 100 en 65 mm van de wanden van de balk: zie figuur;  loodrecht op de klemmen Indien hulpstukken nodig zijn om de gevraagde posities van de klemgaten te bekomen, dan dienen deze meegeleverd te worden, alsook de bouten en moeren om ze te monteren op het toestel. Het is met deze hulpstukken dat de proeven gebeuren Het naamplaatje moet zich op de voorkant bevinden = bovenkant omhulling.


Bijkomende karakteristieken

STS

496.010

Versie

Uitgavedatum:

Taal

Blad

C

22.09.2015

nl

13

6. Testen De constructeur zal de nodige materialen en middelen ter beschikking stellen voor het uitvoeren van de testen.

6.1. Serieproeven uit te voeren bij de constructeur Ieder toestel dient te worden onderworpen bij de constructeur - in beide richtingen en in droge omstandigheden - ter controle van de lekstroom IL bij UR (methode: zie §6.3.2).

6.2. Opleveringsproeven bij de constructeur De volgende testen zullen uitgevoerd worden bij de constructeur - in beide richtingen en in droge omstandigheden - op x spanningsbegrenzers. Aantal x = het dichtst bij de kubiekswortel van het aantal te leveren spanningsbegrenzers gelegen geheel getal: - de aanspreekspanning (Uw, Us) (methode : zie §6.3.1); - de lekstroom IL bij UR (methode: zie §6.3.2).

6.3. Type-proeven bij de constructeur De volgende proeven zullen uitgevoerd worden op enkele toestellen, te leveren door de constructeur.

6.3.1. Meting van de doorslagspanning Uw, Us Deze test wordt uitgevoerd door een stijgende DC-spanning aan te leggen met de + op de klem “massa”. Bij het bereiken van de waarde Uw zal deze gedurende 600 s gehandhaafd blijven. Er mag geen doorslag optreden. Deze test wordt uitgevoerd in droge en natte omgeving (voor de regen neemt men de omstandigheden van klasse T1 volgens NBN EN 50125-3 §4.6 - zie 4.1 - en klasse IPX2 volgens EN 60529) 8. De spanningsbegrenzer zal verder getest worden in droge omgeving door het toepassen van een stijgende DC-spanning met de + op de aansluitklem “massa”. De spanning zal verhoogd worden met een waarde van 10 V/s tot wanneer doorslag optreedt. Dit gedeelte van de test zal minstens 10 maal na elkaar uitgevoerd worden, waarbij na elke cyclus de spanningsbegrenzer naar zijn initiële toestand terugkeert. De doorslag moet optreden tussen de waarden Uw en Us. Afwijking van deze testmethode kan, maar moet voorafgaandelijk door Infrabel goedgekeurd worden.

8

Als het lichaam van het product een IPx4 of hoger heeft, dan vervalt de proef onder natte omstandigheden.


Testen

STS

496.010

Versie

Uitgavedatum:

Taal

Blad

C

22.09.2015

nl

14

6.3.2. Meting van de lekstroom IL Deze lekstroom wordt gemeten bij de DC-spanning UR .

6.3.3. Controle van de stroom Iw-tp (permanente DCstroom zonder beschadiging) Deze test, die één keer uitgevoerd wordt, is bedoeld om het thermisch gedrag van de spanningsbegrenzer na te gaan onder invloed van een permanente stroom I w-tp. Een DC-spanning met de + op de aansluitklem “massa”, die doorslag veroorzaakt en een stroom I w-tp kan opwekken wordt aangelegd gedurende tijd tp. De spanningsbegrenzer mag niet beschadigd zijn en de temperatuursstijging van de aansluitklemmen mag maximaal 70°C bedragen 9. Afhankelijk van de toegepaste technologie in de aangeboden spanningsbegrenzer, kan Infrabel eisen om tevens een test te doen om de door de constructeur gegarandeerde eigenschappen uit §5 na te gaan, d.w.z.: - de maximaal toegelaten tijdsduren voor de DC-stromen 100, 500, 1 000, 2 000 en 3 000 A zonder beschadiging; - de maximaal toegelaten DC-stroom voor een tijdsduur van 5 seconden zonder beschadiging en de daaruit afgeleide I²t.

6.3.4. Meting van de Joule-integraal J onder kortsluiting, zonder beschadiging - temperaturen van de aansluitklemmen - restspanning Om deze test uit te voeren plaatst men een spanningsgolf met de + op de klem “massa” gedurende een tijdsduur die kleiner is dan 5 seconden, die doorslag van de spanningsbegrenzer veroorzaakt en die een stroom kan opwekken waarvan de specifieke energie gelijk is aan 10 MJ/. De voorkeur wordt gegeven aan een spanningsgolf die een stroom opwekt waarvan de karakteristieken deze zijn van §4.4.1. Andere golven mogen toegepast worden (bvb rechthoekige golf) met een gelijkwaardige specifieke energie en een duurtijd van minimaal 5 ms en maximaal 75 ms. Drie opéénvolgende testen worden uitgevoerd. De tijd tussen de eerste en de tweede test is 15 s en de tijd tussen de tweede en de derde test is 2 minuten. De spanningsbegrenzer mag niet beschadigd zijn en de temperatuursstijging van de aansluitklemmen mag niet groter zijn dan 70°C 10. De restspanning over de aansluitklemmen wordt gemeten en moet kleiner zijn dan 50 V.

9

EN 50123-1:2003 §6 EN 50123-1:2003 §6

10


Testen

STS

496.010

Versie

Uitgavedatum:

Taal

Blad

C

22.09.2015

nl

15

6.3.5. Controle van de aanspreektijd Om deze test uit te voeren plaatst men respectievelijk de DC-spanningen van de volgende tabel met de + op de klem “massa”. DC-spanning (V) 170 300 500 De aanspreektijd ta wordt gemeten en moet kleiner zijn dan 3 ms voor 300V en 500V, en kleiner dan 0,5s voor 170V. De spanningsbegrenzer mag niet beschadigd zijn.

6.3.6. Controle van de inverse sperspanningen Een DC-spanning volgens de waarden van de onderstaande tabel met de + op de klem “spoor”, wordt aangelegd gedurende de aangegeven tijd, in serie met een weerstand van 0,7  (inclusief de inwendige weerstand van de generator). Tijdsduur 30 min

DC-spanning V 250

3 x 50 ms (*)

500 Vpeak ; 353 Veff

(*) Tussen eerste en tweede test: 15 s. Tussen tweede en derde test: 2 minuten. De spanningsbegrenzer mag niet beschadigd zijn.

6.3.7. Gedrag onder bliksemstroomstoten De restspanning zal gemeten worden onder een bliksemstroomstoot van respectievelijk 25 kA en 5 kA. De spanningsbegrenzer mag niet beschadigd zijn. Wordt een hogere bliksemstroomstoot > 25 kA gegarandeerd (I max-bliksem), dan dient tevens bij deze hogere waarde de restspanning gemeten te worden. De aanspreektijd ta-bliksem wordt eveneens gecontroleerd (wordt gemeten indien mogelijk).


Testen

STS

496.010

Versie

Uitgavedatum:

Taal

Blad

C

22.09.2015

nl

16

6.3.8. Controle van beschadiging van de spanningsbegrenzer na veelvuldig aanspreken 6.3.8.1. Geen beschadiging na veelvuldig langdurig permanent aanspreken a) De test van § 6.3.3 (met Iw-tp gedurende tp) zal 10 maal na elkaar uitgevoerd worden, met tussentijden die toelaten dat de spanningsbegrenzer kan afkoelen tot omgevingstemperatuur. b) Daarna worden de testen van § 6.3.1 terug uitgevoerd (aanspreekspanning). c) Vervolgens worden de testen van § 6.3.2 terug uitgevoerd (lekstroom). De resultaten van de testen moeten voldoen aan de waarde IL van § 4.3. Geen enkele beschadiging mag worden vastgesteld.


Testen

STS

496.010

Versie

Uitgavedatum:

Taal

Blad

C

22.09.2015

nl

17

6.3.8.2. Geen beschadiging na veelvuldige kortsluitstromen De test van § 6.3.4 zal 10 maal na elkaar uitgevoerd worden, met tussentijden die toelaten dat de spanningsbegrenzer kan afkoelen tot omgevingstemperatuur. Vervolgens worden de testen beschreven in de punten b en c van § 6.3.8.1 uitgevoerd. Geen enkele beschadiging mag worden vastgesteld.

6.3.8.3. Geen beschadiging na veelvuldige inverse spanningen De test van § 6.3.6 zal X maal (zie tabel hieronder) na elkaar uitgevoerd worden, met tussentijden die toelaten dat de spanningsbegrenzer kan afkoelen tot omgevingstemperatuur. spanningsgeval

X

250 V - 30 min

3

500 Vpeak ; 353 Veff 50 ms

10

Vervolgens worden de testen beschreven in de punten b en c van § 6.3.8.1 uitgevoerd. Geen enkele beschadiging mag worden vastgesteld.

6.3.8.4. Geen beschadiging na veelvuldige bliksemstroomstoten De test van § 6.3.7 zal 3 maal uitgevoerd worden voor 25 kA met tussentijden van 30 s [ 11] tussen twee opeenvolgende golven voor de ene polariteit. Na voldoende tijd voor afkoeling tot de omgevingstemperatuur volgt dezelfde test voor de andere polariteit. Vervolgens worden de testen beschreven in de punten b en c van § 6.3.8.1 uitgevoerd. Geen enkele beschadiging mag worden vastgesteld.

6.3.9. Presentatie van de gegarandeerde eigenschappen Bijgaande tabel dient ingevuld te worden voor de presentatie van de resultaten van de "type-proeven bij de constructeur" : waar "..." staat, in te vullen met O.K. of een waarde, met eveneens het nummer van het testrapport, grafiek, … dat van toepassing is op het testresultaat en dat toegevoegd is aan het dossier. Dezelfde tabel moet geleverd worden bij de offerte.

11

Om het heropladen van de generator toe te laten.


Testen

STS

496.010

Versie

Uitgavedatum:

Taal

Blad

C

22.09.2015

nl

18

Grootheid

§

Test: §

Polariteit + op spoor

+ op de massa

 250 V ... niet van toepassing

Uw

4.3

6.3.1

Us

4.3

6.3.1

IL bij UR=100V

4.3

6.3.2

Iw-tp

4.3

6.3.3

 50 mA ... niet van toepassing

tmax aansluitklemmen bij Iw-tp

4.3

6.3.3

niet van toepassing

5

6.3.3

niet van toepassing

 115 V ...  125 V ...  50 mA ...  300 A / 1min ...  70°C ... …

5

6.3.3

niet van toepassing

…

5

6.3.3

niet van toepassing

…

5

6.3.3

niet van toepassing

…

5

6.3.3

niet van toepassing

…

5 5 en 4.4.1

6.3.3 -

niet van toepassing niet van toepassing

...  7.5 MJ/Ω ...

4.4.1

6.3.4

niet van toepassing

 70°C

4.4.1

6.3.4

niet van toepassing

4.3

6.3.5

niet van toepassing

4.4.1

6.3.5

niet van toepassing

ta-bliksem

0

6.3.7

VR-bliksem-5kA

0

6.3.7

VR-bliksem-25kA

0

6.3.7

Imax-bliksem

0

6.3.7

 100 ns ...  2 000 V ...  4 000 V ...  25 kA ...

 3 ms ...  100 ns ...  2 000 V ...  4 000 V ...  25 kA ...

VR-bliksem-Imax-bliksem

-

6.3.7

...

...

Tijdsduur IDC=100 A Tijdsduur IDC=500 A Tijdsduur IDC=1 000 A Tijdsduur IDC=2 000 A Tijdsduur IDC=3 000 A IDC,MAX gedurende 5 sec  I²t tmax aansluitklemmen I²t=30 MJ/Ω VR-3kV ta170 (170V DC) ta (300V, 500V DC)

bij


Testen

STS

...  50 V ...  0,5 s

496.010

Versie

Uitgavedatum:

Taal

Blad

C

22.09.2015

nl

19

Grootheid

§

Test: §

Polariteit + op spoor

Uw Us IL

Uw

Us

IL

Uw

Us

IL

+ op de massa

Geen beschadiging na veelvuldig langdurig permanent aanspreken (zie §6.3.8.1) 10x test §6.3.3 4.3 6.3.1  250 V  115 V ... ... 4.3 6.3.1 niet van toepassing  125 V ... 4.3 6.3.2  50 mA  50 mA ... ... Geen beschadiging na veelvuldige kortsluitstromen (zie §6.3.8.2) 10x test §6.3.4 4.3 en 6.3.1  250 V  115 V 4.4.1 ... ... 4.3 en 6.3.1 niet van toepassing  125 V 4.4.1 ... 4.3 6.3.2  50 mA  50 mA ... ... Geen beschadiging na veelvuldige inverse spanningen (250 V 30 min) (zie §6.3.8.3) 3x test §6.3.6 4.3 en 6.3.1  250 V  115 V 4.4.2 ... ... 4.3 en 6.3.1 niet van toepassing  125 V 4.4.2 ... 4.3 6.3.2  50 mA  50 mA ... ...

Geen beschadiging na veelvuldige inverse spanningen (500 Vmax 3 x 50 ms) (zie §6.3.8.3) 10x test §6.3.6 Uw 4.3 en 6.3.1  250 V  115 V 4.4.2 ... ... Us 4.3 en 6.3.1 niet van toepassing  125 V 4.4.2 ... IL 4.3 6.3.2  50 mA  50 mA ... ... Geen beschadiging na veelvuldige bliksemstroomstoten (zie §6.3.8.4) 3x test §6.3.7 voor elke polariteit Uw 6.3.1  250 V  115 V 4.3 en 0 ... ... Us 6.3.1 niet van toepassing  125 V 4.3 en 0 ... IL 4.3 6.3.2  50 mA  50 mA ... ...


Testen

STS

496.010

Versie

Uitgavedatum:

Taal

Blad

C

22.09.2015

nl

20

6.4. Type-proeven bij Infrabel Infrabel zal minstens de volgende “field”-testen uitvoeren: 



nagaan van het gedrag onder de spoorspanning: meerdere spanningsbegrenzers zullen geïnstalleerd worden gedurende lange tijd (12 maanden), mogelijks op een baanvak met relatief hoge spoorspanningen (pieken tot maximaal 250 V). Andere fenomenen kunnen ook optreden: kortsluitingen en blikseminslagen; nagaan van het gedrag onder kortsluitstroom: meting van de restspanningen.

7. Garantie De toestellen zijn door de leverancier gewaarborgd gedurende vijf jaar, te rekenen vanaf de datum van oplevering, tegen fabricatiefouten. Deze waarborg bestaat uit het kosteloos herstellen of vervangen van ieder toestel dat tekens vertoont van gebreken, of bij het in dienst stellen defect blijkt te zijn. Het leveren en de kost voor het plaatsen is ten laste van de leverancier. Deze waarborg slaat niet op toestellen die hersteld of gewijzigd zijn door andere personen dan de leverancier.


Garantie

STS

496.010

Versie

Uitgavedatum:

Taal

Blad

C

22.09.2015

nl

21

8. Verpakking en “CE” label De leverancier moet alle nuttige schikkingen en voorzorgen nemen voor de individuele verpakking van de toestellen opdat ze in goede staat op de plaats van levering en vervolgens op de plaats van benuttiging zouden aankomen. Al het door gebrekkige verpakking beschadigd materieel moet vervangen worden door de leverancier, tenzij blijkt dat de schade aan Infrabel te wijten is. De verpakkingen moeten voorzien zijn van een etiket waarop vermeld is: - «Unidirectionele spanningsbegrenzer massa-spoor 3kV DC – Limiteur de tension unidirectionel masse – voie 3kV DC»; - de naam of embleem van de leverancier; - het nummer van de bestelling; - de hoeveelheid per verpakking. Het toestel en de verpakking zijn voorzien van het CE-label. Elke spanningsbegrenzer zal geïdentificeerd worden d.m.v. een naamplaatje, dat minstens de volgende informatie bevat: -

« Unidirectional low-voltage limiter »; de naam van de fabrikant of het merk en type; productiemaand en -jaar (MM/YYYY) ; een reeksnummer ;

-

de volgende technische gegevens 12:

Forward direction Uw 115V Us 125V 20 kApeak / 50 ms at Umax  50V 300 A / 1 min 25 kA 10/350µs at Umax  4000V Reverse direction Uw 250V 500Vpeak / 50 ms 25 kA 10/350µs at Umax  4000V

Op de aansluitklem kant spoor staat gegraveerd :

 

Op de aansluitklem kant massa staat gegraveerd : (na installatie moeten deze aanduidingen zichtbaar blijven). De leveringsborderel geeft een overzicht in tabelvorm van de fabricatie-jaren (-maanden) en de individuele serie-nummers. Deze gegevens worden tevens geleverd in elektronisch formaat (Excel).

12

De cijfers in schuinschrift zijn de maxima of minima die gevraagd werden in deze specificatie : de leverancier kan betere waarden voorstellen en vermelden op de kenplaat.


Verpakking en “CE” label

STS

496.010

Versie

Uitgavedatum:

Taal

Blad

C

22.09.2015

nl

22

9. Opslag in de bewaarplaatsen van Infrabel De toestellen worden in de overdekte bewaarplaatsen van Infrabel opgeslagen. In deze bewaarplaatsen zijn de toestellen niet speciaal beschermd tegen vochtigheid en temperatuurschommelingen.


Opslag in de bewaarplaatsen van Infrabel

STS

496.010

Versie

Uitgavedatum:

Taal

Blad

C

22.09.2015

nl

23

10. Historiek Versie Omschrijving

Datum 07.12.2004 Nieuw document

Auteur E. Dobbelaere, ir

053-4P-05

Versie A Omschrijving

Datum Auteur 10.06.2005 E. Dobbelaere, ir Correcties: § 6.3.6 klem “massa”  klem “spoor” - blz 17 en § 6.3.8.3: § 6.3.5  § 6.3.6 072-4P-08

Versie B Omschrijving

Datum Auteur 06.06.2008 J. Sohier, ir Schrappen N.N. , voetnoten 1 t/m 8 aangepast aan de versie 2003 van EN 50123-1, § 6.3.1 191-4P-12

Versie C Omschrijving

Datum Auteur 22.09.2015 E. Dobbelaere, ir ppal adj Verhoging Imax (10 kA  20 kA / 2.5 MJ/Ω  10 MJ/Ω) 117-4P-15


Historiek

STS

496.010

Versie

Uitgavedatum:

Taal

Blad

C

22.09.2015

nl

24

Technische Specificatie

Recommend Documents