SAFE onLine - Strom-Abnehmer zur Faseroptischen Erfassung und Onlinedatenauswertung des Oberleitungszustandes

Die Oberleitung für elektrisch angetriebene Züge muss so beschaffen sein, dass sie im Zusammenwirken mit dem Stromabnehmer die hohen erforderlichen elektrischen Ströme an die Antriebseinheit des Triebfahrzeuges möglichst verlust-, verschleiß- und störungsfrei überträgt.

Kurzbeschreibung

Zur Erfüllung dieser Bedingung muss der Fahrdraht in horizontaler und vertikaler Lage sowie der Vorspannkraft international gültigen, normativen Vorgaben entsprechen. Derzeit werden diese Kenngrößen mit Hilfe eines dezidierten elektrotechnischen Messwagens periodisch überprüft. Durch die Größe des zu überwachenden Netzes und die Trassenbelegung ergeben sich entsprechend ausgedehnte Intervalle zwischen den Messungen durch den Messzug. Den ungestörten Betrieb gefährdende Änderungen an der Oberleitung können jedoch unvermittelt auftreten. Diese Änderungen können bei frühzeitiger Erkennung mit geringerem Aufwand, als bei einem sich mit der Zeit ausweitendem Schadensbild, behoben werden.

Aus diesem Grund wäre es optimal, wenn im Regelbetrieb fahrende Triebfahrzeuge kontinuierlich den Zustand der Oberleitung zum Zwecke der Früherkennung diagnostizieren und maßgebliche Fehler unverzüglich und automatisch per modernster Datenfernübertragung an die zuständige
Stelle melden. Dieses Verfahren ermöglicht eine optimierte zustandsbezogene Instandhaltung.

Im vorliegenden Projektvorschlag soll auf Basis eines zugelassenen, zertifizierten Standard-Stromabnehmers ein spezieller „Messstromabnehmer" entwickelt und erprobt werden.

Wesentliche Anforderungen sind

die ausreichend exakte Messdatenerfassung im Hochspannungsumfeld bei Betriebsspannungen von 15 kV bzw. 25 kV,
die exakte örtliche Zuordnung der Messdaten,
die Verarbeitung und
die kontinuierliche Bewertung großer Datenmengen.
Weiterhin müssen die für diese Messaufgabe relevanten Teile der EN 50317 sowie die automatisierte Meldung von Abweichungen per Datenfernübertragung beachtet werden.

Gemessen werden sollen die Seitenlage des Fahrdrahtes zur Bestimmung von Seitenverschiebungen, die vertikalen Kontaktkräfte zur Erkennung von Kontaktkraftspitzen und unzulässigen Entlastungen der Oberleitung mithilfe eines faseroptischen Messsystems.

Zur sinnvollen Auswertung der Erkenntnisse gilt es, eine Zuordnung der Messdaten auf die Streckenkilometer vorzunehmen. Dies stellt eine besondere technische Herausforderung dar, da eine exakte, eindeutige Zuordnung zur Gleiskilometrierung erforderlich ist. Dies ist mit den herkömmlichen Systemen (Standard GPS) nicht realisierbar, da weder die Auflösung noch die Abdeckung von Tunnelbereichen und z.B. Geländeeinschnitten gegeben sind. Hier ist eine Kombination verschiedener Messprinzipien geplant.

Durch den autarken Aufbau sowie eine autonome Messdatenerfassung und -übermittlung ist sichergestellt, dass keine zusätzlichen Bedienhandlungen am Fahrzeug notwendig sind.

Projektbeteiligte

Projektleitung

Melecs MWW GmbH&Co KG, DI. Roman Horak

Projektpartner

TÜV SÜD Rail GmbH, DI. Thomas Noack
Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH, DI Dietmar Maicz

Kontaktadresse

Melecs MWW GmbH&Co KG
DI. Roman Horak
Tel.: +43 (676) 300 83 83
E-Mail: roman.horak@melecs.com

Dieses Projekt wurde finanziert von bmvit, ÖBB und ASFiNAG im Rahmen von VIF2012.

Weiterführende Informationen sowie den Ergebnisbericht finden Sie im Infonetz der FFG.