reglering

VärmeKabelTeknik

Spårväxelvärme – Reglering

Från

Spårväxelvärme – Reglering 2

VärmeKabelTeknik

Velox apparatskåp –

Markskåp i rostfritt eller målad stålplåt

Användningsområde

Velox apparatskåp för växelvärme kan levereras kundanpassade i lackerat stål, rostfritt stål, aluminium eller glasfiberarmerad polyester.

Apparatskåpen är konstruerade för att rymma moduler för två växlar i ett skåp av standardstorlek, 1800 mm högt, 400 mm djupt och 1000 mm brett. För polyesterskåpen är de storlekar som kan levereras upptagna i den här katalogen. Skåp finns för styrmoduler för upp till sex växlar.

Vi tillverkar gärna större skåp om så önskas, men när det gäller hanterbarhet har vi funnit att den skåpstorlek vi använder som standard är den största som bekvämt kan hanteras av tre till fyra personer. Om det finns tillgång till kran eller annat lyftdon så är maximal storlek på skåpen 1800 mm på höjden, 600 mm på djupet och 1200 mm på bredden.

På bilden syns mastanordningen. Den är standard på våra skåp av metall och används normalt för installation av en väderstation.

Intern uppbyggnad.

Teknisk data

Närbild på mastanordningen.

Skåp med mast och väderstation, installerad vid Newcastle Airport Upon Tyne av Nexus Metro.

VärmeKabelTeknik

Spårväxelvärme – Reglering 3

Velox Apparatskåp

Egenskaper

Fästen för lyftdon, enkelt att installera

Lås med trepunktsmekanism med L‐handtag

Justerbart Unistrut‐racksystem

Dubbeldörr på båda skåpsidorna för att lätt nå utrustningen

Passivt ventilationssystem

Tillgång till stor kabelinföring

Speciella fästöglor och hakar som dörrstopp

Helt jordat skåp

Dörrar på gångjärn, kan lyftas av

Finns i enkel eller dubbel apparatskåpsbredd

Levereras i galvaniserat stål, i rostfritt stål eller med pulverlackfinish

Elskåpen byggs i enlighet med EN‐60439‐1

Vi följer lokal standard där EU‐normer inte accepteras eller räcker till.

Samtliga skåp som levereras kräver enligt EU‐ standard för CE‐märkning

Våra skåp levereras med fritt utrymme av minst 20% för eventuellt tillkommande komponenter.

• Nya funktioner: exempelvis driftsmätning diskuteras i samråd med kunden om hur detta utrymme skall disponeras.

Spårväxelvärme – Reglering 4

VärmeKabelTeknik

Velox Apparatskåp

DCE

DCE‐skåp, 320 mm djupa, användes tack vare sin allsidighet i stor skala inom industrin och inom sektorerna energi och telekom.

Skåpen tillverkas av en komposit (polyester och glasfiber) som isolerar, brinner långsamt och är självslocknande. Kompositen är dessutom motståndskraftig mot påverkande faktorer i luften, som t ex UV‐strålning.

Ventilationssystemet (sidan 16) ser till att det samlas så lite fukt som möjligt. Delar av sockeln är löstagbara utan att verktyg behövs, vilket gör det lätt att föra in kablar till i skåpet monterad kopplingsutrustning .

Skåpets speciella uppbyggnad i kombination med ytterligare komponenter gör att apparaturen kan sättas samman snabbt och bekvämt.

Teknisk data Skyddsnivå/ IP ......................................................... IP‐44 Flamklass .................................................... FH2‐7mm; V0 Djup .................................................................... 320 mm Färg ................................................................... RAL 7035 Uppfyller föreskrifter enligt ...................... DIN 43 629 ‐ 1 .................................................................. DIN 43 629 ‐ 2 .................................................................. DIN 43 629 ‐ 3 ................................................................... EN 60 439 ‐ 1 ................................................................... EN 60 439 ‐ 3 ................................................................... EN 60 439 ‐ 5 ........................................................................ EN 62 208 Skyddsklass ..................................................................... II Krypströmshållfasthet .......................................... CTI 600 Genomslagshållfasthet ................................... 240 kV/cm

VärmeKabelTeknik

Spårväxelvärme – Reglering 5

Velox Apparatskåp

DCE

Isolatorer

Apparatskåp med sockel

Sockelfyllnadsmedel

Jord

Stabiliserande galler

Grus

Spårväxelvärme – Reglering 6

VärmeKabelTeknik

Velox Apparatskåp

DCE

Ventilationssystem

VärmeKabelTeknik

Spårväxelvärme – Reglering 7

Allmän info

Velox MegaPoint Växelvärmesystem

Ett system för att värma växlarna är förmodligen inte det första man tänker på när man ska driva en järnväg.

På många platser är växelvärme inte något bekymmer, men där en sådan behövs utgör uppvärmningsmetoden, och framför allt kostnaden för uppvärmning, en besvärlig fråga.

I huvudsak finns det fyra tillvägagångssätt för att hålla en växel ren från is och drivsnö.

Ett sätt är att värma genom en luftström. Detta är inte längre vanligt.

Man har provat att hålla rent med ånga men den metoden var inte särskilt praktisk.

Uppvärmning med hjälp av gas eller elektricitet tycks vara de två system som används idag.

Elektriska system verkar ha framtiden för sig, mycket därför att de är lätta att hantera och styra men framför allt på grund av sina låga underhållskostnader.

Det elektriska värmesystemet finns i många olika former idag. Lågspänningssystem, 48‐60 volt, 110 volt och 240 volt. Även likström används på sina håll för att värma växlar, men vanligen för att värma kontaktskenan. För växlar är det vanligt med 650‐800 volt, och för kontaktskenor brukar det vara 750‐800 volt.

Oavsett vilket system man väljer så måste man se till att det inte orsakar störningar i signalsystemet.

Säkerheten för människor och system är ytterligare en viktig fråga.

Många växelvärmesystem betjänas idag manuellt, man måste alltså vara fysiskt närvarande på platsen för att kunna stänga av och slå på växelvärmen.

När man nuförtiden moderniserar en järnvägslinje eller växel är det vanligt att man installerar trådlös kommunikation baserad på GSM/GPRS eller liknande.

Velox MegaPoint System har tagit fram ett körklart system som omfattar värmeelement, rälklammer, kopplingsboxar, kablage och skåp samt datorsystem och kommunikation via internet.

Den senaste tekniken bygger på att på basis av internet och mobiltelefoni använda ett system med uppringd server, vilket innebär att man endast betalar för det faktiska antal minuter man som operatör är uppkopplad mot styrskåpet via GSM/GSMR. SIM‐kortet i det modem som är installerat i skåpet är ett enkelt kontantkort påfyllt med ett minimumbelopp för att alarm och periodisk information skall kunna skickas. Kontantkort och påfyllningscheck ger en låg fast kostnad.

Detta system har testats och visat sig fungera väl i Tyskland, Sverige och Storbritannien tillsammans med Velox MegaPoint System.

Systemet är utvecklat av Mitsubishi och stöds av de flesta telefonoperatörer, bland andra Vodaphone och Telia.

Vad är Velox MegaPoint System för något?

Det är i grunden ett triac‐system uppbyggt i moduler om 8 kanaler. Varje kanal kan hantera ett eller flera element. Varje element eller uppsättning element får tillsammans ha en belastning av kanalen på högst 20 ampere.

Velox system för växelvärme är resultatet av ett samarbete mellan tillverkare i Sverige och Storbritannien. Velox‐systemet är utformat utifrån idén om ett system som är bekvämt och flexibelt och möjligt att utvidga utan att man behöver byta till ett helt nytt system.

Velox MegaPoint är konstruerat för max 20 A per utgång vid 110 eller 240 volt AC eller DC.

Velox styrsystem kan användas tillsammans med alla elektriska värmesystem.

Datorn har en loggningsfunktion och kan logga informa‐ tion i 10 sekunder eller i timmar alltefter kundens krav.

Komponenterna skall finnas att tillgå på alla marknader och styr‐ och kommunikationsutrustningarna vara användarvänliga och lätta att ersätta och uppgradera.

Varje element loggas separat och har en strömtransfor‐ mator som visar aktuell effekt.

Med den hastighet som styrning och kommunikation nu utvecklas blir det nödvändigt att ha ett lättarbetat driftsystem. Den tekniska utvecklingen medför att det system man har börjar bli föråldrat efter tre till fem år.

Varje utgång på 20 A har en säkring och en ström‐ transformator som visar den ström som flyter vid en given tidpunkt. Systemet är datorstyrt. Via internet har man hela tiden full tillgång till systemet.

All information kan enkelt överföras till Excel‐filer eller liknande eller behandlas av McDialogs hjälpserver.

De modem som används klarar SIM‐kort, GSMR, GSM, GPRS och en vanlig telefonlinje

Spårväxelvärme – Reglering 8

VärmeKabelTeknik

Allmän info

Velox MegaPoint Växelvärmesystem

Data visas enkelt uppställda och kräver bara ett minimum av övning för att kunna hanteras.

Rältemperaturgivaren placeras normalt på stödrälen och som backup finns en lufttemperaturgivare, eller också kan man använda en daggpunktssensor.

Varje uppsättning programvara kan hantera upp till 480 värmeelement/sensorer.

På en standardpanel 1,2 x 1 m går det att montera upp till tre triacar.

Alla grundsystem har förinstallerad programvara för väder och för övervakningskamera. Alla inställningar kan göras med fjärrkontroll via internet.

Värmeelement Självbegränsande element tillverkas för 110 V / 120 V och 120 V / 240 V samt 750 VDC. Alla element är dubbelisolerade.

Parallellresistiva konstanteffektselement tillverkas för 110 V / 115 V, 120 V / 240 V and 750 V. Dessa är dubbelisolerade element med effekten 180‐200 W/m.

Elementen är så utformade att de kan sitta kvar i sina klammer medan underhåll pågår.

Som systemkonstruktör måste man ta hänsyn till klammer och kraven på dem. Att byta element måste gå lätt eftersom den tid man uppehåller sig på spåret måste vara så kort som möjligt.

Inte bara för att tågen måste fram utan också för arbetskostnadens skull. Att byta element kräver två till tre man beroende på valt system, och ju kortare tid som krävs desto lägre blir kostnaden.

Velox MegaPoint har i samarbete med teknisk personal och underhållspersonal vid Stockholms Lokaltrafik och Nexus Metro i Newcastle UK tagit fram ett skruva‐fast‐ och‐koppla‐in‐system som är enkelt att hantera också vid temperaturer under minus 20 grader.

I Sverige måste alla system kunna vara i drift under långa perioder i 35‐40 graders kyla. Man har till och med installerat system vid temperaturer under minus 25 grader.

Vid temperaturer lägre än minus 25 grader är kablar svåra att hantera.

Inga problem har uppstått i Stockholm trots temperaturer under minus 25 grader.

Personskydd/systemsäkerhet Vad beträffar självbegränsande element och parallellresistiva konstanteffektselement, det vill säga dubbelisolerade element, så går det att använda jordfelsbrytare med felström 30 mA för personskydd.

Beträffande metallelement har man ofta problem med brytare för felström 30 mA så vi rekommenderar 300 mA för sådana system. I många fall medför även brytare för 300 mA problem på grund av elementkvaliteten.

Detta beror på att metallelement har en organisk isolering av magnesiumoxid som tar upp vatten.

Velox självbegränsande och parallellresistiva konstant‐ effektselement har en isolering av fluoretenplast (teflon). Detta material är inte hygroskopiskt.

Under sommaren kan det i ett skåp bli en bra bit över 50 grader varmt, så vi vet att datorerna är av god kvalitet.

Velox MegaPoint använder mest standardprodukter.

Triacar, strömtransformator, sensorkort och kommunikationsutrustning är framtagna av MegaPoint.

Den väderstation som används är en standardprodukt.

Om så önskas kan en dator med tangentbord och LCD‐ eller TFT‐bildskärm tillhandahållas.

Systemet sköts normalt av datorn ensam, och övervakning sker via internet. Systemunderhåll utförs bekvämt av personal som via en dator med skärm och tangent‐bord har åtkomst till den lokala datorn.

Montering av elementen på rälsektionen är en svårighet som kräver särskild uppmärksamhet.

Velox MegaPoint‐systemet har utprovats och har varit i drift i mer än 15 år hittills.

Äldre växlar är inte konstruerade med tanke på uppvärmning genom element och därför är monteringen av värmeelement på växeln inte alltid så enkel att utföra så att det ser snyggt ut och fungerar bra.

Styrsystemen fungerar tillsammans med alla typer av värmeelement.

Rälklammer finns i många varianter och användningen av dem är mer eller mindre genomtänkt.

Våra kunder är inte bundna till de element som vi levererar utan kan välja fritt bland alla element på marknaden.

Velox MegaPoint‐systemet är ett flexibelt system, inte bara i sig självt utan också därigenom att det enkelt kan integreras i befintliga system.

VärmeKabelTeknik

Spårväxelvärme – Reglering 9

Allmän info

Velox MegaPoint Växelvärmesystem

Demonstrationsprogram finns att tillgå på internet, och den som är intresserad kan få en inloggningskod för systemen i Sverige, Storbritannien och Tyskland för att på så sätt bilda sig en egen uppfattning.

Vi är måna om att tillhandahålla ett väl fungerande system till ett bra pris, ett system som kan växa av sin egen inneboende kraft.

Triac med 8 kanaler på vardera 20A.

Styrkort för Triac‐modulens datoranslutning

Spårväxelvärme – Reglering 10

VärmeKabelTeknik

MegaPoint 8‐kanalers 16 A 240 VAC kopplingssystem

MegaPoint‐systemet består av en familj av komponenter som kommunicerar med en central dator genom en ensam kabel med tvinnad 2‐tråd.

Ett kopplingskort har 8 kanaler 16A varigenom 1 kort kan försörja två växelvärmesystem. Varje dator kan styra upp till 10 kopplingskort.

Grundläggande om effektomkoppling: Fasvinkelstyrning av effekt är enkel och kan fås att skapa en mjuk styrning. Den användes sällan eftersom det är svårt och dyrt att begränsa störningar från strålningen och via ledningen . Ett exempel är drivkretsen MegaPoint “Variac” för styrning av stora lampor som kräver kontinuerlig och stabil strömförsörjning. För alla övriga ändamål är nollgenomgångsstyrning lämplig.

Likafullt har konventionella pulsningstekniker två betydande problem. En typisk teknik är den som för 30% effekt levererar effekt under 30 halvcykler och är avstängd under 70. Detta ger upphov till kraftigt flimmer redan i kvartsvärmeelement. Det är inte ovanligt att samtliga element i ett flerelementsaggregat synkroniseras, varvid man har kunnat iaktta hur belysningen i byggnaden ökar och avtar i takt med att elementen gör det motsatta.

Det andra problemet märks inte så tydligt. Det är rätt vanligt att ett värmeelement belastar servicetransformatorn nästan till gränsen för dess kapacitet. Att räkna halvcykler innebär att alla element vid vissa tillfällen får ett udda antal halvcykler. Ibland kommer dessa att jämna ut sig, ibland inte. Detta utgör en likströmsbelastning på transformatorn.

Styrenhet för MegaPoints triac‐modul Avger effekt endast i helcykelpulser som börjar vid en spänningsgenomgång och slutar vid en strömgenomgång. Dessa cykler sprids ut så jämnt som möjligt. På så sätt görs belastningen så jämn som möjligt och har ingen (märkbar) likströmskomponent (se diagram).

MegaPoints 8‐kanalers 16A triac‐modul Mottar de åtta on/off‐styrsignalerna från styrkortet.

Dessa signaler är synkroniserade med fasen hos den effekt som tillförs styrkortet. Modulens eget kort fördröjer sedan varje signal så att varje individuell triac tänder i överensstämmelse med fasen hos effekten i egen krets.

Var och en av de åtta anslutningsplintarna för strömförsörjning kan därför behandlas som en enpolig omkopplare som är sluten under helcykelpulser med start vid egen nollspänningsgenomgång och stopp vid egen strömgenomgång.

När värmeelementen är många och alla individuellt styrda så kan det hända att alla styrkanaler då och då gör samma sak i samma ögonblick. Det är då inte uteslutet att transformatorn överhettas eller kanske till och med tar skada. För att undvika detta klipper MegaPoint‐systemet alltid av HELA cykler:

Med Megapoint‐systemet så blir det alltid helcykler. Till exempel vid halv effekt varannan hel cykel närvarande och varannan frånvarande.

VärmeKabelTeknik

Spårväxelvärme – Reglering 11

MegaPoint 8‐kanalers 16 A 240 VAC kopplingssystem

Ett litet räkneexempel

Ett helt sekvensförlopp omfattar 96 cykler. Vid "enprocentig" drift blir det 1 hel effektcykel och därefter en lucka på 95 cykler. Vid två procent blir luckan 47 cykler. Därefter kan det inte bli helt jämnt hela tiden men blir så jämnt fördelat som det är möjligt.

I större installationer varierar hålstorlekarna något med hänsyn till närheten till fläktarna och även för att fungera som kompensation för att den luft som når de övre kylflänsarna oundvikligen är något varmare än den som rör sig över de nedre.

MegaPoint 8‐kanalers omkopplare 16A* 110/240VAC*

RF‐energi från strålning och strömförsörjnings‐ kabel

En 20‐vägs IDC‐bandkabel används för att förbinda en, två eller tre kopplingsenheter med ett styrkort.

Styrkort (drivkort) för MegaPoint 8‐kanalers omkopplarmodul 16A* 110/240VAC

* Även 20 Amp finns.

Riktig temperaturkontroll är mycket viktig för pålitligheten hos halvledare. Om reglerna iakttas är livslängden praktiskt taget obegränsad.

Kopplingsenhetens kylfläns kan kylas med vilken be‐ kväm metod som helst. Av designdirektiven framgick att dessa enheter skulle användas i grupper om kanske tio eller tjugo. Därför var det viktigt att den varma luft som lämnade en enhet inte påtagligt skulle värma nästa.

Med hjälp av MegaPoint har man undersökt den radiofrekvensenergi som utsänds som elektromagnetisk strålning eller leds upp genom strömförsörjningskablarna Eftersom varenda befintlig installation omfattar allt från intern apparatur till extern kabelförläggning måste man, om full certifiering av en viss installation krävs, testa hela konstruktionen i dess slutliga skick på den plats där den skall fungera.

Alla installationer skiljer sig naturligtvis åt.

Standardinställningar görs på fabrik. När man testade kompletta system gjordes detta med fabriksinställda standardvärden. Strålningen befanns vara alldeles för liten för att kunna mätas noggrant men var helt klart väl begränsad.

Under de år som dessa system har använts har vi inte fått en enda rapport om problem.

Standardmetoden för montering av omkopplarmodulerna MegaPoint‐systemet har testats av SP i Borås för England, med utmärkt resultat.

På begäran sänder vi gärna kopior av testrapporten. Den återges här nedan.

Spårväxelvärme – Reglering 12

VärmeKabelTeknik

Velox styrpanel för växelvärme – Ritning över skåplayout för system med värme till två växlar, med väderinstallation, GSM‐kommunikation och övervakningskamera

VärmeKabelTeknik

Spårväxelvärme – Reglering 13

Velox styrpanel för växelvärme –

Ritning (Exempel)

Spårväxelvärme – Reglering 14

Velox styrpanel för växelvärme –

VärmeKabelTeknik

Ritning (Exempel)

VärmeKabelTeknik

Spårväxelvärme – Reglering 15

Velox styrpanel för växelvärme –

Ritning (Exempel)

Test procedur

1. Montera först ihop skåpet.

2. Om en väderstation (tillval) skall ingå så monteras först väderstationens mast.

3. Montera antennen direkt i skåpets tak.

4. Installera transformatorn (om en sådan skall ingå).

5. Sätt upp MegaPoint‐panelen.

6. Sätt upp en DIN‐skena för dator och modem (och väderstation, om en sådan skall ingå) 7. Anslut dator och modem (och eventuell väderstation) till MegaPoint‐ panelen.

8. Anslut 8‐ledars kabeln för värmekabel till tillhörande kopplingsplintar – element, eller motsvarande belastning, skall vara inkopplat.

9. Anslut temperaturgivarna till tillhörande kopplingsplintar.

10. Anslut inkommande strömförsörjning.

11. Ställ huvudbrytaren på ON. 12. Kontrollera att jordfelsbrytarna är tillslagna (riktade uppåt).

13. Kontrollera att automatsäkringarna är tillslagna (riktade uppåt).

14. Kontrollera att testomkopplarna står i läge "Automatic" (riktade uppåt).

15. Om alla anslutningar är riktigt gjorda kommer modemets kontrollampa att blinka eller visa fast ljus beroende på modell.

16. Sätt på datorn.

17. Lamporna på triacerna bör nu börja blinka. Om omgivningens temperatur är lägre än 3 grader Celsius kommer lamporna att efter ett tag byta till ett fast rött sken. Vid temperaturer over 3 grader Celsius kommer lamporna istället att slockna.

18. I så fall kan man antingen använda MCdialog för att gå in och tillfälligt öka det önskade värdet för installationen eller…

19. Testa manuellt med hjälp av testomkopplare.

20. För att testa manuellt ställer man omkopplaren i testläge (riktad nedåt) och testar varje kanal individuellt. Detta tjänar också som kontroll av vilken växel, och vilken kabel, som är ansluten till varje särskild kanal.

21. Efter det manuella testet får man inte glömma att ställa omkopplarna tillbaka i "Automatic"‐läge (riktade uppåt).

22. Fyll i blanketten "Provningsprotokoll".

23. Skriv under "Provningsprotokoll" – finns i genomskinligt skyddsomslag.

Spårväxelvärme – Reglering 16

VärmeKabelTeknik

Telefon: 0301‐418 40 – Email: info@vkts.se – Hemsida: www.vkts.se

Industrihuset

Södra Hedensbyn 43

S‐430 64 HÄLLINGSJÖ

S‐931 91 SKELLEFTEÅ

Sverige

Sverige

Fax: 0301‐418 70

Fax: 0910‐881 33