Specyfikacja TSI Lokomotywy,
zespoły trakcyjne i wagony
pasażerskie
Jan Raczyński
Specyfikacja TSI Lokomotywy,
zespoły trakcyjne i wagony
pasażerskie
Jan Raczyński
2
Standaryzacja i wymagania prawne
Cele unijnego projektu standaryzacji w
transporcie kolejowym
•
umożliwienie niezakłóconego ruchu taboru
po europejskiej sieci kolejowej poprzez
zapewnienie warunku interoperacyjności dla
wszystkich istotnych elementów systemu
kolejowego;
•
zapewnienie, że do eksploatacji
będą
wprowadzane tylko elementy spełniające
minimalne kryteria bezpieczeństwa ruchu;
•
rozwój rynku
taboru i podzespołów
3
Zawartość specyfikacji TSI
1. Wstęp (zakres techniczny, geograficzny).
2. Definicja podsystemu (funkcje, interfejsy).
3. Wymagania zasadnicze.
4. Charakterystyka podsystemu (specyfikacje funkcjonalne
i techniczne, także dla interfejsów, zasady eksploatacji,
zasady utrzymania, kwalifikacje zawodowe personelu,
warunki bezpieczeństwa i higieny pracy, rejestry).
5. Składniki interoperacyjności (lista, osiągi i specyfikacje
składników).
6. Metody ocena zgodności składników i podsystemu
(procedury).
7. Wytyczne do wdrożenia specyfikacji, w tym przypadki
szczególne rozwiązań technicznych
4
Stan prac nad specyfikacjami TSI dla kolei
konwencjonalnych
Zakres regulacji
Obecny stan prawny
Uwagi
Wagony towarowe
Przyjęta decyzją Komisji
Europejskiej 861/2006
Obowiązuje od 31.01.2007 r.
Przygotowywana nowelizacja
grudzień 2008.
Pojazdy trakcyjne i wagony
pasażerskie
W trakcie przygotowania
Planowane ukończenie w 2010 r.
Dopuszczalne poziomy emisji
hałasu przez tabor kolejowy
wszystkich rodzajów
Przyjęta - decyzja Komisji
Europejskiej 2006/66
Obowiązuje od 23.06.2006 r.
Sterowanie ruchem kolejowym
Przyjęta - decyzja Komisji
Europejskiej 2006/679
Obowiązuje od 28.09.2006 r.
Wymagania dla ruchu w długich
tunelach
Przyjęta - decyzja Komisji
Europejskiej 2008/163
Obowiązuje od 1.07.2008 r.
Udogodnienia dla osób z
ograniczaną mobilnością
Przyjęta - decyzja Komisji
Europejskiej 2008/164
Obowiązuje od 1.07.2008 r.
Ruch kolejowy
Przyjęta decyzją Komisji
Europejskiej 920/2006
Obowiązuje od 14.02.2007 r.
Przygotowywana nowelizacja
załącznika P grudzień 2008.
Telematyka przewozów
towarowych
Przyjęta – rozporządzenie
Komisji Europejskiej 62/2006
Obowiązuje od 19.01.2006 r.
Telematyka przewozów
pasażerskich
W trakcie przygotowania
Planowane ukończenie w 2010 r.
Infrastruktura
W trakcie przygotowania
Planowane ukończenie w 2010 r.
Zasilanie trakcyjne
W trakcie przygotowania
Planowane ukończenie w 2010 r.
Certyfikacja zakładów
utrzymania taboru
W trakcie przygotowania
Planowane ukończenie w 2010 r.
5
Konstrukcja pojazdu i części mechaniczne
parametry podstawowe:
•
sprzęgi końcowe, wewnętrzne i ratunkowe
•
dostęp dla personelu przy sprzęganiu i
rozprzęganiu;
•
przejścia międzywagonowe;
•
wytrzymałość konstrukcji (pr EN 12633);
•
bezpieczeństwo pasywne (prEN 15227);
•
mocowanie wyposażenia do konstrukcji (EN
12663-1)
•
drzwi dla personelu;
•
charakterystyka szyb;
•
współczynniki obciążenie i obciążenia masą (pr
EN 15663, EN 14363),
6
Oddziaływanie tor – pojazd parametry
podstawowe
:
•
skrajnia (prEN 15273-2)
•
nacisk osi i nacisk koła (EN 14363);
•
parametry taboru wpływające na urządzenia przytorowe
(wg TSI CCS Aneks A, załącznik 1 i prEN 15437-2 –
monitoring łożysk osi));
•
własności dynamiczne pojazdu;
- bezpieczeństwo przed wykolejeniem (EN 14363)
- dynamika podczas jazdy (EN 14363, prEN 15686)
- bezpieczeństwo biegu pociągu (prEN 15686)
- obciążenie toru
-
stożkowatość ekwiwalentna
- parametry projektowe dla profilu koła
7
Układy biegowe
parametry podstawowe:
Rama wózka (EN 13749)
Parametry zestawów kołowych;
Minimalny promień łuku;
Zgarniacze;
Geometryczny profil koła
8
Hamulce parametry podstawowe:
•
Wymagania funkcjonalne
•
Wymagania bezpieczeństwa;
•
Sterowanie hamulcem
•
Osiągi hamowania (hamowanie nagłe i służbowe,
obciążenie cieplne, hamulec postojowy)
•
Przyczepność, systemy przeciwpoślizgowe
•
Hamulce niezależne od siły przyczepności
(elekromagnetyczne, wiroprądowe)
•
Wymagania dla hamulców w przypadku
zagrożenia (pożary w tunelach,...);
9
Wyposażenie dla pasażerów
parametry podstawowe:
•
System sanitarny
•
System rozgłoszeniowy;
•
Wymagania funkcjonalne dla systemów alarmowych;
•
Instrukcje bezpieczeństwa dla pasażerów (TSI PRM);
•
Drzwi zewnętrzne, dostęp dla pasażerów, wymagania
konstrukcyjne;
•
Drzwi między wagonami,
•
Jakość powietrza w przedziałach;
•
Ochrona elektryczna pojazdu (zwarcia, przeciążenia,
przepięcia);
•
Impedancja pomiędzy pantografem i kołem (obwody
powrotne).
10
Warunki środowiskowe – parametry
podstawowe:
•
Wysokość nad poziomem morza
•
Temperatura pracy strefy T1 (-25°C to +40°C; nominal),
or T2 (-40°C to +35°C) or T3 (-25°C to +45°C) wg
EN50125-1:
•
Wilgotność EN50125-1;
•
Deszcz EN50125-1;
•
Śnieg, lód i grad EN50125-1;
•
Ekspozycja słoneczna EN50125-1
•
Odporność na zanieczyszczenia EN 60721-3-5:1997,
•
Efekty aerodynamiczne
-oddziaływanie strumienia powietrza na pasażerów
-oddziaływanie strumienia powietrza na pracowników
przy torach
-uderzenie fali czołowej
11
Systemy ochrony
parametry podstawowe:
•
Diagnostyka, oprogramowanie
•
Oświetlenie zewnętrzne
•
Sygnały akustyczne
•
Oznakowanie identyfikujące pojazd (CR OPE
aneks P)
12
Trakcja i wyposażenie parametry
podstawowe:
•
warunki zasilania trakcyjnego (napięcie, częstotliwość, prąd, moce,
tolerancje wartości);
•
maksymalny prąd pobierany z sieci trakcyjnej;
•
maksymalny prąd pobierany na postoju pojazdu;
•
warunki dla realizacji hamowania odzyskowego;
•
współczynnik mocy (dla systemów prądu przemiennego);
•
limity zawartości harmonicznych
•
parametry dla współpracy pantograf – sieć (zakres roboczy
pantografu, geometria pantografu, materiał nakładek stykowych,
nacisk statyczny i dynamiczny pantografu na sieć, rozmieszczenie
pantografów, czas opuszczania pantografu);
•
ochrona elektryczna pojazdu (zwarcia, przeciążenia, przepięcia);
•
impedancja pomiędzy pantografem i kołem (obwody powrotne).
•
Ochrona przed porażeniem EN 50153:2002
13
Kabina maszynisty - parametry
podstawowe:
•
Wejście do kabiny
•
Wyjście bezpieczeństwa
•
Widoczność na zewnątrz
•
Rozplanowanie wnętrza kabiny
•
Siedzenie dla maszynisty
•
Ergonomia pulpitu maszynisty
•
Kontrola klimatu w kabinie i jakości powietrza
•
Oświetlenie wewnętrzne
•
Szyby czołowe
•
Narzędzia w kabinie (lampa biała i czerwona, zwieracze szyn, płozy,
gaśnica)
•
Interfejs maszynista – pojazd (wyświetlacze i ekrany; wskaźniki;
oznaczenia; funkcje sterowania)
14
Bezpieczeństwo przeciwpożarowe
i ewakuacja:
•
Kategorie pojazdów (A i B – wg TSI SRT)
•
Ogólne wymagania (wg TSI SRT)
•
Wymagania dla materiałów (TSI SRT, EN 45545-1, 2)
•
Warunki ewakuacji pasażerów
•
Bariery przeciwogniowe
15
Serwisowanie
•
Czyszczenie z zewnątrz pojazdu
•
Opróżnianie toalet
•
Urządzenia napełniania wodą
•
Zasilanie zewnętrzne
•
Tankowanie paliwem
16
Dokumentacja utrzymania
•
Ogólna dokumentacja techniczna
•
Dokumentacji dla utrzymania taboru
•
Instrukcja obsługi taboru
•
Instrukcje podnoszenia
17
Dokumentacja utrzymania taboru
1. Dokumentacja metod projektowania systemu
utrzymania taboru
2. Dokumentacja dla utrzymania taboru
- plan utrzymania
- opis czynności utrzymania
- wykaz części zamiennych
- wykaz zobowiązań prawnych (urządzenia
ciśnieniowe, defektoskopia, spawanie ....)
- wykaz parametrów granicznych
- procedury odbiorcze
- zasady postępowania przy lokalizacji usterek
18
Zarządzane dokumentacją utrzymania
1
. Dokumentację utrzymania dostarcza dostawca
taboru wraz z innymi dokumentami dla
dokonania oceny zgodności przez notyfikowany
organ certyfikujący
2. Po dostawie taboru odpowiedzialność za
zarządzanie zmianami w dokumentacji
utrzymania taboru jest w gestii dysponenta
(właściciela) taboru. Dokonuje ich w ramach
przyznanego mu certyfikatu bezpieczeństwa
(dyrektywa o bezpieczeństwie). Zasady
zarządzania zmianami są opisane w jego
własnym dokumencie: „Dokumentacja metod
projektowania systemu
19
Lista składników interoperacyjności:
•
Sprzęgi czołowe (ratunkowe)
•
Koła
•
Systemy przeciwpoślizgowe
•
Reflektory czołowe
•
Lampy końca pociągu
•
Sygnały akustyczne
•
pantograf;
•
nakładki stykowe na pantograf;
•
wyłącznik szybki;
•
Połączenia do opróżniania toalet
•
Połączenia do napełniania wodą
20
Najważniejsze problemy jakie zidentyfikowano
podczas prac na specyfikacjami TSI:
1. Geometria pantografu.
Nierealne ekonomicznie okazało się zdefiniowanie tylko jednego
docelowego typu ślizgacza o szerokości 1600 mm. W efekcie analiz
będą możliwe do stosowania także ślizgacze o szerokości 1950 mm
(jak obecnie w Polsce).
Ponieważ dla tej szerokości stosowane są w
różnych krajach różne profile geometryczne ślizgaczy, mając na celu
ograniczenie ich ilości do jednego typu zdecydowano się na profil
typu B3 z normy EN 50367, jako najbardziej uniwersalny. W Polsce
dotychczas jest stosowany typ B8.
Zmianie ulegnie także metoda
kalkulacji skrajni i pantografu i zaproponowano zmianę w tym
zakresie norm EN.
2. Materiał nakładek ślizgowych.
Norma EN 50367 zasadniczo w tym zakresie nic nie normowała tylko
opisywała stan istniejący.
W specyfikacji TSI wybrano trzy rodzaje
materiałów na ślizgi: czysty węgiel, węgiel z domieszką metali do
40% i kompozyt warstw miedzi i węgla.
W związku z tym wystąpiono
też o nowelizację norm EN w tym zakresie.
21
3. Maksymalny prąd na postoju dla systemu zasilania
prądu stałego.
Brak jest obecnie jednolitych na obszarze Unii uregulowań w
tym zakresie.
Przyjęto wiec wartość prądu dla systemu 3 kV
równą 200 A na jeden pantograf
.
4. Parametry pantografów.
Dokonano rewizji obecnych norm zarówno w zakresie
zakresu roboczego wysokości podnoszenia jak i docisku
roboczego. Punkt otwarty:
wymagany system
automatycznego opuszczania pantografu w razie jego awarii
.
5. Rozmieszczenie pantografów w pojeździe
Całkowicie znowelizowano w porównaniu z istniejącymi
normami wymagania w zakresie minimalnych odległości
pomiędzy pantografami w pojeździe i w całym pociągu.
Zakres tych odległości będzie powiązany z prędkością
maksymalną pojazdu i typem sieci trakcyjnej.
22
6. Liczniki energii
Liczniki energii nie są obligatoryjne. Jeżeli jednak będą
zastosowane muszą spełniać wymagania TSI w zakresie
• konstrukcji liczników (odniesienie do normy EN)
• systemu rejestracji zużycia energii w powiązaniu z lokalizacją
pojazdu.
7. Koordynacja zabezpieczeń zwarciowych pojazd trakcyjny –
podstacja trakcyjna
Jest to jeden najbardziej kluczowych problemów do rozwiązania,
zwłaszcza, że zarówno normy EN i karty UIC nie definiują wymagań w
zakresie koordynacji w sposób jednoznaczny. Dlatego
w zakresie
wymagań dla sekwencji wyłączania wyłączników w pojeździe i
podstacjach wprowadzono odpowiedni nowy zapis w specyfikacji TSI
zamiast tabeli 8 w normie EN 50388. Wynika z niego, że także dla
systemu prądu stałego autonomiczny wyłącznik w pojeździe
powinien być zdolny do wyłączania prądów zwarciowych niezależnie
i bez oczekiwania na działanie wyłącznika w podstacji. Podane
zostały także typowe czasy trwania zwarć widziane z podstacji
trakcyjnej.