Abhängig vom Standort und der zum Installationszeitpunkt verfügbaren Technologie kommen weltweit in Schnellbahnsystemen unterschiedlichste elektrische Traktionssysteme zum Einsatz. Die meisten U-Bahnen werden mit Gleichstrom betrieben, entweder mit 750 V DC über eine Stromschiene oder mit 1,5 kV über eine Stromschiene oder Oberleitung. 750 V DC sind im Stadtbahnverkehr weit verbreitet und versorgen sowohl die Fahrzeuge als auch die Streckensignalanlagen. Dieselbe Spannung wird auch in Industrieanlagen und Anwendungen wie dem Bergbau verwendet.
Angesichts der vielfältigen Anwendungen und Umgebungsbedingungen müssen die Entwickler von PRBX-Systemen (Power Reconnaissance Switching) den Installationsort des Umrichters und die damit verbundenen Umwelteinflüsse berücksichtigen. Gemäß der europäischen Norm EN 50124-1, Makro-Umweltbedingungen (PD1 bis PD4B), können Umrichter Teil hermetisch abgedichteter Geräte sein, die von keiner Belüftung bis hin zu Zwangslüftung mit gefilterter Außenluft reichen. Daher ist eine flexible und robuste Konstruktion erforderlich, die diesem breiten Spektrum an Umgebungsbedingungen gerecht wird.
Mit über 40 Jahren Erfahrung in der Entwicklung von Stromversorgungslösungen für anspruchsvolle Anwendungen im Bahn- und Industriesektor haben die Entwickler von PRBX die 500-W-Plattform ENR500D entwickelt. Diese basiert auf einer Resonanztopologie in Kombination mit modernster MOSFET-Technologie und dem Einsatz von Hochleistungsmagneten. Die ENR500D erfüllt die Anforderungen der EN 50124-1 und der Verschmutzungsklasse 2 (PD2) und eignet sich beispielsweise für Schaltschränke in Führerständen oder Fahrgasträumen. Die ENR500D verfügt über einen IP20-Eingangsschutz und eine verstärkte Doppelisolierung zwischen Ein- und Ausgang. Das Gerät erfüllt die Anforderungen an Emissionen und EMV-Störfestigkeit gemäß EN 50124-1 und EN 50124-5.
Die Nenneingangsspannung der ENR500D beträgt 750 V DC, der Betriebsspannungsbereich liegt zwischen 500 und 900 V DC. Die Nennausgangsspannung ist auf 48 V DC festgelegt, kann aber auf bis zu 60 V DC eingestellt werden. Die Nennausgangsleistung beträgt konstant 500 W über einen Temperaturbereich von -40 °C bis +70 °C unter natürlichen Kühlbedingungen. Dank der optimierten Topologie erreicht der ENR500D einen hohen Wirkungsgrad von bis zu 95 % bei einer Last von 20 % bis 100 %. Um den Stromverbrauch des Systems zu reduzieren, liegt die Leerlauf-Eingangsleistung des ENR500D unter 5 W.
Gemäß EN 50124-1 verfügt die Ein-Ausgangsverbindung mit einer Nennimpulsspannung von 4,4 kV über eine verstärkte Doppelisolierung mit einer Nennspannung von 1000 V, einer Luftspaltweite von 8,0 mm (ISO-Klasse I) bzw. 10,0 mm (ISO-Klasse II) und einer Leckstromstärke von 14,2 mm.
Robustheit ist in Bahnanwendungen unerlässlich. Daher ist der ENR500D in einem Aluminiumgehäuse mit integriertem Kühlkörper untergebracht. Er misst 163 x 230 x 80 mm und entspricht der Schutzart IP20. Für erhöhte Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit sind alle Leiterplatten mit einer Schutzschicht versehen.
Der ENR500D ist für ein breites Spektrum an Industrie- und Stadtbahnanwendungen konzipiert und kann für andere Ausgangsspannungen wie 12 V, 24 V oder jede andere vom Systementwickler geforderte Spannung angepasst werden. Verschiedene Ausgangsleistungen sind in optimierten mechanischen Bauformen erhältlich.
Die EMV-Emissions- und Störfestigkeitswerte der ENR500D-Plattform entsprechen den Normen EN50124-1 und EN50124-5.
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