Neue Schnittstellen zur Energieverteilung in der Bahntechnik
- Details
- Zugriffe: 11577
Die Steckverbinder für die Energieverteilung im Schienenfahrzeug müssen besonders robust sein, sich schnell installieren und einfach warten lassen. Für die Bahntechnik hat Harting deshalb neue Schnittstellen entwickelt. Sie halten der anspruchsvollen Umgebung im Schienenverkehr stand und bleiben auch in den Unterverteilungen interoperabel. Und auch für die Passagiere ist gesorgt mit einer neuen Mini Ethernet Schnittstelle für Infotainment-Systeme.
Inhalt
- Trends für das Schienenfahrzeug in der Bahntechnik
- Neue Schnittstellen für die Energieverteilung
- Mini Ethernet-Schnittstelle für das Infotainment
- Sucessstory bei einem Anwender
Trends für das Schienenfahrzeug in der Bahntechnik
High-Speed Datenübertragung, Gewichtsreduktion sowie die Senkung des CO2 Fußabdrucks zählen zu den wichtigsten Trends in der Bahnindustrie. Auch im Bereich der Energieverteilung herrscht aktuell eine sehr hohe Dynamik bei steigender Leistungsdichte und Effizienzsteigerung. Hohe elektrische Ströme und Spannungen müssen sicher übertragen werden. Hier setzt Harting auf Systemkonzepte, die gezielt diese Bedürfnisse abdecken.
Single Pair Ethernet | für IIot und Industrie 4.0
Der Fokus liegt dabei klar auf der Sicherheit und Langlebigkeit der gesamten elektrischen Infrastruktur. Die Neuentwicklungen sind Teil eines Gesamtsystems für die Verkabelung von Schienenfahrzeugen, das sich vom Fahrzeug Dach bis zu den Verteilungen im Unterflurbereich erstreckt.
Neue Schnittstellen für die Energieverteilung
Der neue Transformator Steckverbinder Han HPTC P800 wird gewöhnlich nahe dem Pantographen platziert. Das neue Gehäusesystem Han HPR Varioshell ist eine Lösung für Jumperkabel. Der Y-Verteiler Han HPR TrainpowerLine (TPL) ersetzt bestehende Lösungen. Last but not least baut Harting mit einer neuen Kabelkonfektion, betehend aus Datenschnittstelle IX Industrial und Etherrail Kabel sein Angebot speziell für Infotainment und Passagier-Informations-Systeme aus.
Transformatoren Steckverbinder für den Outdoor Einsatz
Der Trafo Steckverbinder Han HPR HPTC (High Performance Transformer Connector) erfüllt alle Anforderungen für die elektrische Bahntechnik. Gehäuse und Kabelverschraubungen wurden für den Outdoor Einsatz der Schienenfahrzeuge optimiert. Die Steckverbinder sind so robust ausgeführt, dass die Verbindung zwischen Stromabnehmer, Transformator und Zugsammelschiene langfristig stabil ist. Die bestehenden Konturen am Trafo lassen sich weiter nutzen. Es müssen keine Änderungen am Design vorgenommen werden.
Kabelschutz mit integrierter Verschraubung für die Bahntechnik
Der Steckverbinder für Bahnen ist einfach konfigurierbar, besteht aus wenigen Komponenten und ist maximal sicher. Kabelseitig wird ein gecrimpter Kontakt in einen dreiteiligen, berührungssicheren Isolierkörper eingeführt. Eine Kabelverschraubung schützt vor Staub und Feuchtigkeit. Sie ist zugleich Teil der Schirmung und nimmt Differenzströme auf, welche sie an das Gehäuse übergibt.
Bei bisherigen Trafo Anschlüssen wurde für die Außenhüllen Kunststoff verwendet. Das konnte unter den rauen Bedingungen auf dem Dach von Schienenfahrzeugen die Lebensdauer verkürzen. Der HPTC bietet dagegen eine komplett steckbare Energy Distribution Lösung, die deutlich höhere Lebensdauern im Vergleich zu Kunststoffgehäusen ermöglicht. Das liegt u. a. an dem robusten Gehäuse, welches auf dem herstellereigenen High Pressure Rail Way (HPR) Standard für Bahnen basiert.
Bei dem rundherum metallisch kontaktierendem Gehäuse sind Deckel und Unterseite über die gesamte Kontaktfläche miteinander verbunden. Das ist einzigartig am Markt, denn bislang gibt es keinen weiteren Trafosteckverbinder speziell für geschirmte Verbindungen. Dank der zwei getrennten Kontaktbereiche fängt der Han-HPR HPTC P800 Differenzströme auf und leitet sie über das Gehäuse ab. Über eine Fläche an der Unterseite ist der Steckverbinder direkt mit dem Flanschgehäuse verbunden. An der Oberseite befindet sich ein Gewinde für eine Potenzialfahne, welche die übrigen Differentialströme abführt.
Für die Konfektionierung muss der Installateur weder schrumpfen noch tapen. Die Schnittstellen sind schnell präpariert: Kontakte crimpen, Isolierkörper mit Schirmauflage in das Gehäuse einlegen, Deckel schließen und fertig ist die Kabelseite. Es gibt mehrere Optionen zur Kodierung. Zwei Kodierelemente im Anbaugehäuse eröffnen 16 unterschiedliche Kombinationen. Ein Steckverbinder Typ reicht somit für den Anschluss vom Transformator. Der Rest ist über Kodierungen regelbar. Eine Verwechslungsgefahr ist ausgeschlossen.
Die neue Schnittstelle gibt es in den Leistungsklassen 400, 850 und 1400 A. Es können Spannungen bis 3,6 kV / 4,8 kV übertragen werden. Ein IP-Schutzgrad bis IP69K ist realisierbar.
Gehäusesystem für Jumperkabel
Die Han HPR Varioshell ist ein Gehäusesystem für Schienenfahrzeuge, das speziell für Jumper Anwendungen entwickelt wurde. Das zweiteilige Gehäuse erreicht IP69K unter Einsatz eines Gegendruckrahmens mit umlaufender innenliegender Dichtung.
Dank abnehmbarem Deckel kann das Gehäuse aus dem Wageninnenraum und von außen bestückt werden. Das leicht zugängliche Gehäuse reduziert den Aufwand im Betrieb sowie bei Wartung und Service. Es müssen bei einem Fehler nicht alle Verbindungen unterbrochen werden. Der Instandhalter muss lediglich den Gehäusedeckel öffnen, um die fehlerhaften Leiter bzw. Kontakte zu finden und auszutauschen.
Die Gehäusekontur der Varioshell lassen keine Ablagerungen oder das Entstehen von Rost entstehen. Spezielle Linien führen beispielsweise Wasser weg von den Schrauben, die das Gehäuse fixieren. Wölbungen an der Oberseite sorgen dafür, dass Schnee und Eis abfließen und an den Seiten herabrutschen. Weil sie dabei keinen Druck auf das Gehäuse ausüben, erhöht sich die Lebensdauer der Schnittstelle.
Das Varioshell ist ein offenes System. Es bietet zusätzlich Gegendruckrahmen, Kabelmanager und Schirmbleche, um Kabel verschiedener Durchmesser zu führen und abzufangen. Als klassisches Sockelgehäuse oder Anbaugehäuse ist das Varioshell eine robuste Alternative für Verteilerkästen u. a. an der Außenwand der Waggons, auf dem Wagendach oder am Drehgestell.
Schnittstelle für den Unterboden
Bisher greifen Systeme zur Energieverteilung im Unterflurbereich auf die Schnittstelle UIC 552 zurück. Die verschiedenen Schnittstellen dieser Systeme erfordern jeweils ihre eigene Installationstechnik und erfordern eine gesonderte Bevorratung. Die Han HPR TPL (Trainpowerline) Schnittstelle zur Energy Distribution ersetzt bestehende UIC, Leistungs oder Y-Verteiler für Zug Sammelschienen. Sie ist für moderne, im Verbund fahrende Züge konzipiert und im Vergleich zu bisherigen Standards bis zu 10 kg leichter je Waggon. Die Schnittstelle benötigt wenig Platz, um alle elektrischen Geräte und Systeme des Zuges zuverlässig zu versorgen.
Die Komplexität der Anwendung wurde auf Kundenwunsch stark reduziert. Jetzt ersetzt eine einheitliche Lösung die vielen bislang für den Aufbau von Sammelschienen erforderlichen Varianten. Die Anzahl der eingesetzten Komponenten wurde ebenfalls reduziert. Auch die Sicherheit wird großgeschrieben. So sind elektrischer Stift- und Buchsenkontakt berührsicher ausgeführt. An der Gehäuse Oberseite und Unterseite existieren Massepotentiale. Wie bei der Han-HPR Varioshell führen auch an der TPL eingesetzte Konturen Schmutz und Eis zu den Seiten ab.
Bislang waren die Schnittstellen für den Unterflurbereich meist fest verdrahtet. Mit der TPL sind jetzt alle Anschlusspunkte steckbar ausgeführt. Die Gehäuse sind mit Han-HC Modular Hochstromkontakten bestückt. Die übertragene Leistung ist 800 A / 5100 V DC / 3000 V AC. Das aus korrosionsresistentem Aluminium Druckguss bestehende Gehäuse basiert auf dem Design des Han HPR. Die TPL eignet sich damit bestens für den rauen Outdoor Einsatz.
Mit Kuka vom Harting Stecker zur Roboter Connectivity
Die Schnittstelle wurde in Zusammenarbeit in einer Kunden Anwendung vorangetrieben. Das Resultat ist ein einheitliches Steckverbinder Design für die gesamte Unterbodenverteilung eines Zuges. Willkommene Nebeneffekte sind verkürzte Installationszeiten, reduzierter Materialeinsatz, Gewichtsreduktion und eine vereinheitlichte Konfektionierung.
Mini Ethernet Schnittstelle für das Infotainment
Speziell für das Infotainment und Passagier-Informations-Systeme bringt Harting Neuentwicklungen auf den Markt und baut damit die Miniatur Datensteckverbinder Produktlinie IX Industrial weiter aus. Eine Kombination aus Datenschnittstelle IX Industrial und Ether Rail Kabel ermöglicht eine Kabelkonfektion mit einer Cat.6A Performance von bis zu 10 GBit/s. Diese ist für die Anforderungen der Bahnindustrie zugelassen und eignet sich bestens für Infotainment und Passagier-Informations-Systeme in Zügen und Bussen.
Die Steckverbindung ist deutlich kleiner und leichter als in Schienenfahrzeugen übliche, vergleichbare Rundsteckverbinder. Der Snap-In Mechanismus zur Verriegelung ist sehr stabil und lässt sich schnell und ohne Werkzeug an Switche, Monitore, Onboard-Systeme und andere Geräte anschließen.
Successstory bei einem Anwender
Die Stadler Bussnang AG baut seit über 75 Jahren Züge. Harting liefert die Verbindungstechnik für die Übertragung von Daten, Signalen und Leistung, darunter Ethernet Backbones und Daten Infrastrukturen wie für Sensorik und Passagier-Informations-Systeme.
Das könnte Sie auch interessieren...
Industriegehäuse | Indoor und outdoor Schaltkästen
Elektrische Leitungen | Von Kabel bis Konfektionierung
RFID und Barcode | Industrielle Identifikation
Ethernet Switch | Der Datenlenker im Netzwerk
CO2 Fußabdruck reduzieren | So geht's!
Industrial Ethernet | Profinet, Powerlink & Co.
Denny Hellige ist Produktmanager Han HPR und HC Modular bei Harting.