Adapted P45000 high voltage transducer as isolation barrier
Des capteurs de proximité contrôlent le positionnement correct du frotteur sur les systèmes de captage du courant de certaines séries de locomotives. Dans des conditions difficiles, il est alors possible que les capteurs entrent en contact avec le câble de courant de traction. Le signal du capteur doit être séparé des unités d’évaluation par une isolation galvanique étant donné que, dans de tels cas, non seulement les capteurs de proximité risquent d’être détruits, mais la tension de traction peut aussi être transmise à la commande du véhicule.
Keyfacts Application
Secteur
Ferroviaire | Schienenfahrzeuge
Application
Isolation galvanique d’un signal de capteur sur un potentiel de 750 V
Paramètres de mesure
Signaux de 24 V pour la transmission de la position du système de captage du courant (isolation galvanique des signaux de commutation de 24 V contre les CC de 750 V)
Exigences principales
Isolation sûre de la connexion des capteurs avec la commande du véhicule au moyen d’un post-équipement du système
Description de l’application
Dans le cas d’une locomotive bimode avec systèmes de capteur pour troisièmes rails, les frotteurs sont positionnés en dessous des troisièmes rails et pressés par force pneumatique sur leur partie inférieure pour établir le contact. Un capteur de proximité inductif (de 24 V) surveille la position verticale du frotteur et transmet sa position abaissée ou levée à la commande du véhicule, par le biais d’un relais de couplage.
Exigences posées à l’application
En raison de sa position, un contact du capteur de proximité avec le troisième rail ne peut pas être exclu. Afin d’éviter les risques pour le personnel de la locomotive et les dommages sur la commande du train, le signal du capteur doit être doté d’une isolation galvanique.
Pourquoi Knick ?
Pour la transmission sécurisée des signaux de commutation de 24 V au relais de couplage, un convertisseur haute tension de la série P45000 avec une isolation de base allant jusqu’à 4 800 V CC a été adapté à une transmission de signaux avec comportement de commutation.
Des P45000 adaptés à cette application spécifique servent de barrière d’isolation entre la commande et le système de captage du courant dans les locomotives bimodes
Dans les réseaux ferroviaires qui ne sont que partiellement électrifiés ou qui utilisent différents systèmes de courant de traction, les véhicules multisystème ou diesel-électriques permettent une couverture continue de la distance sans changement de traction. Alors que les véhicules multisystème peuvent se procurer leur courant de traction à partir de différents systèmes, les véhicules diesel-électriques disposent d’un entraînement bimode alimenté au choix par des groupes électrogènes diesel ou une caténaire. Les locomotives bimodes constituent ici une variante particulière qui, en plus d’un générateur à entraînement diesel-électrique, dispose d’un système de contact pour les troisièmes rails posés latéralement le long de la voie.
Éviter les contacts lourds de conséquences entre le capteur et le troisième rail
Les systèmes de captage du courant de ces locomotives positionnent les frotteurs en dessous des troisièmes rails et les pressent par force pneumatique sur leur partie inférieure pour établir le contact. Des capteurs de proximité inductifs (de 24 V) surveillent la position verticale du frotteur et transmettent sa position abaissée ou élevée à la commande du véhicule, par le biais d’un relais de couplage. Étant donné que les capteurs de proximité se trouvent juste à côté des troisièmes rails avec des tensions de 750 V CC, il n’est pas possible d’exclure un contact direct, en cas de conditions difficiles ou de défaillances mécaniques. Sans barrière d’isolation, un court-circuit entraînerait dans ce cas non seulement la destruction du capteur de proximité, mais aussi très probablement celle du relais de couplage ainsi que de la commande en aval. Afin de limiter les risques de dommages sur le capteur de proximité, un fabricant cherchait une solution simple et peu volumineuse à intégrer pour la protection de l’électronique en aval. Knick a pu lui fournir la solution adaptée sous la forme d’un convertisseur haute tension P45000 spécialement modifié.
La solution
Les convertisseurs haute tension de la série P45000 sont certifiés pour l’utilisation dans le matériel roulant ferroviaire selon la norme EN 50155 et ont été conçus pour la mesure de tensions comprises entre 500 V et 4 500 V. Dans le présent cas d’application, les convertisseurs de mesure ne sont cependant montés entre le capteur de proximité et le relais de couplage que pour l’isolation galvanique d’éventuelles tensions destructrices. Pour la transmission sécurisée des signaux de commutation de 24 V au relais de couplage, Knick a choisi un modèle P45000 avec une plage de mesure d’entrée pour ± 500 V et a adapté les caractéristiques de transmission standards de ± 500 V/± 50 mA à une transmission de signaux avec comportement de commutation. À la demande du client, Knick a de plus remplacé l’alimentation en tension bipolaire intégrée de série de 15/24 V du P45000 par une alimentation unipolaire de 24 V. Cette solution s’est maintenant établie. Grâce à leur isolation de base élevée allant jusqu’à 4 800 V CC, à leur résistance à la tension d’essai de 10 kV et à leur isolation renforcée jusqu’à 2 300 V CC entre les entrées, les sorties et l’alimentation, ces convertisseurs haute tension offrent une protection maximale aux personnes et à la commande dans cette application. Grâce à leur construction étroite avec une largeur de boîtier de 28 mm seulement, ils répondent de plus au critère important du client d’intégration peu volumineuse dans le système.
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