Elektrické vybavení rozváděčů na kolejových vozidlech musí odolávat vnějším vlivům, jako jsou velký rozdíl teplot, rázy, vibrace nebo působení elektromagnetických polí.
Elektrické komponenty musí zajišťovat bezpečný, spolehlivý a nepřetržitý provoz i v těchto extrémních aplikačních podmínkách. Společnost Siemens je spolehlivým a zkušeným partnerem v oblasti železničního průmyslu. Dlouhodobé a komplexní zkušenosti z oblasti kolejových vozidel a železniční infrastruktury se promítají i do vývoje elektrických přístrojů Sirius určených k jištění, spínání, spouštění a monitorování kolejových vozidel. Úzká spolupráce s mezinárodními normalizačními výbory navíc zaručuje shodu komponentů se specifickými požadavky a standardy na železnici.
V loňském květnovém čísle jsme představili přehled sortimentu společnosti Siemens pro kolejová vozidla. V letošním vydání se zaměříme na novinky v sortimentu tzv. drážních stykačů Sirius 3RT2 a 3RH2.
Certifikované drážní stykače
Stykače Sirius splňují všechny předpoklady pro použití na kolejových vozidlech. Kromě ustanovení normy ČSN EN (IEC) 60974-4-1, která definuje standardní požadavky pro použití v průmyslových aplikacích, vyhoví drážní stykače Sirius také požadavkům normy ČSN EN (IEC) 60077-2 a ČSN EN 50155, která stanoví všeobecná pravidla pro elektrotechnické součásti elektrických a elektronických zařízení drážních vozidel. Jedním z nejdůležitějších požadavků na spínací přístroje používaných na kolejových vozidlech je odolnost proti mechanickým rázům a vibracím, které vznikají během jejich provozu. Drážní stykače Sirius se proto připojují k vodiči výhradně pružinovými svorkami. Každé připojovací místo tvoří dvě samostatné pružinové svorky, k nimž lze připojit dva vodiče rozdílných průřezů. Drážní stykače Sirius mohou být provozovány, i když napětí palubní sítě kolísá, protože cívka má zvětšený rozsah pracovního napětí. Toleranční pásmo je definováno hodnotami 0,7násobek až 1,25násobek jmenovité hodnoty řídicího napájecího napětí DC 24 V, DC 72 V nebo DC 110 V. Cívka je osazena varistorem, popř. transilem, který chrání elektronické řídicí obvody před napěťovými špičkami vznikajícími při rozpínání obvodu cívky stykače. Doba rozepnutí kontaktů se přitom prodlužuje o cca 2 až 5 ms. Dovolený rozsah pracovní teploty okolí pro celý rozsah pracovního napětí je -40 až +70 °C. Teplota okolí pro uvedení vlakové soupravy do chodu po delší odstávce činí -55 až +80°C.
Výkonové stykače 3RT2
Trojpólové stykače Sirius 3RT2 jsou konstruovány pro spínání střídavých ohmických a indunkčních zátěží v kategoriích užití AC-1, AC-2, popř. AC-3 (definováno v normě ČSN EN 60974-4-1). S jistými omezeními mohou být použity také ke spínání stejnosměrných zátěží v kategoriích užití DC-1, DC-2, popř. DC-3. Výkonové spektrum do 500 A / 250 kW (AC 3, 400 V) obsáhne 7 konstrukčních velikostí přístrojů.
Kromě třech hlavních (silových) kontaktů mají stykače vestavěny pomocné kontakty, které se používají, je-li spínané napětí menší než 110 V a spínaný proud menší než 100 mA. Minimální hodnota spínaného proudu je 1 mA, minimální hodnota spínaného napětí je 17 V, přičemž velkou roli zde hraje vliv okolního prostředí, který může způsobit např. oxydaci kontaktních plošek.
Pomocné stykače 3RH2
Čtyřpólové pomocné stykače Sirius 3RH2 jsou určeny pro spínání střídavých pomocných a ovládacích obvodů v kategorii užití AC-12, popř. stejnosměrných zátěží v kategoriích užití DC-12 a DC-13. Počet pomocných kontaktů může být zvětšen čelním přídavným blokem o další čtyři pomocné kontakty, pokud je to pro dané provedení cívky stykače dovoleno.
Drážní stykače Sirius, ať už výkonové 3RT2 nebo pomocné 3RH2, jsou rozděleny do třech skupin podle konstrukce elektromagnetické cívky:
Stykače Sirius 3RT20 / 3RH21 s tradiční cívkou
V tomto provedení nabízí Siemens stykače pro zátěže do 32 A (15 kW, 400 V) o velikosti S00 a S0. Pracovní rozsah napětí cívky je 0,7násobek až 1,25násobek jmenovité hodnoty, přepětí na cívce omezuje u stykačů velikosti S00 transil, u stykačů velikosti S0 varistor. Nízký zapínací a trvalý příkon 2,8 W (velikost S00) a 4,5 W (velikost S0) přispívá k optimalizaci energetické bilance rozvaděče. Na stykače této konstrukce nelze právě z důvodu sníženého příkonu cívky nasadit přídavný blok pomocných kontaktů. Provoz bez omezení je zajištěn do teploty okolí 60°C. Je-li teplota vyšší, max. však 70°C, je nutné dodržet minimální odstupy 10 mm od sousedních přístrojů. Uvedená omezení se dají vyřešit použitím stykačů buď s předřadným odporem nebo s elektronickou cívkou.
Stykače Sirius 3RT20 /3RH21 s předřadným odporem
Provedení s předřadným odporem jsou k dispozici pouze u stykačů pro spínání do 16 A (7,5 kW, 400 V) o velikosti S00. Stykače s předřadným odporem mají vyšší zapínací příkon (13 W) v porovnání se stykači s tradiční cívkou, proto je možné zvětšit počet pomocných kontaktů přídavným blokem pomocných kontaktů. Je-li magnetický obvod stykače uzavřen, je proud cívky omezen předřadným odporem na hodnotu trvalého příkonu, která činí 4 W. Pracovní rozsah napětí cívky je rovněž 0,7násobek až 1,25násobek jmenovité hodnoty, k omezení přepětí na cívce lze zvolit buď transil nebo varistor. Předřadný odpor je přepínán vestavěným pomocným rozpínacím kontaktem, který proto nelze využít pro potřeby aplikace.
Stykače Sirius 3RT20 s elektronickou cívkou
Stykače velikostí S00 až S3 s elektronickou cívkou jsou modernější alternativou drážních stykačů s předřadným odporem. Stykače velikostí S6 až S12 (3RT1) pro drážní aplikace jsou k dispozici pouze v provedení s elektronickou cívkou. V obou případech je standardní cívka doplněna elektronickými obvody, které zajišťují zvětšený pracovní rozsah napětí cívky 0,7násobek až 1,25násobek jmenovité hodnoty v celém pracovním rozsahu teplot od -40 do +70°C. K omezení přepětí v ovládacím obvodu stykače slouží varistor zabudovaný v elektronické cívce. Trvalý příkon elektronické cívky se pohybuje v rozmezí 0,7 W až 3,6 W v závislosti na velikosti stykače. Zdroj napájení musí být dimenzován na krátkodobé přetížení v řádu jednotek (S00, S0), popř.desítek (S0, S2, S3) Wattů.
Elektronická cívka stykačů velikosti S6 až S12 může být napájena ze sítě a spínání stykače je řízeno přímo z řídicího systému, aniž by bylo nutné používat vazební relé k zesílení nebo přizpůsobení řídicího signálu. Nízkopříkonový řídicí vstup elektronické cívky stykačů S6 až S12 může zpracovat napětí v rozsahu DC 16,8 až 137,5 V.
U stykačů s elektronickou cívkou lze počet pomocných kontaktů vestavěných ve stykači zvětšit blokem pomocných kontaktů, všechny pomocné kontakty jsou k dispozici uživateli pro potřeby aplikace. Provozní teplota těchto stykačů při těsné řadové montáži je do +70 °C bez omezení.
Podrobnější technické údaje jsou připraveny ke stažení na internetovém portálu Siemens Industry Online Support:
https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/ps/16177/td
Další informace o produktech vhodných k použití na kolejových vozidlech najdete na webových stránkách:
www.siemens.com/railway-components
