היתרונות של כוח רדונדנט משתתפים במסילת הרכבת

הקדמה: התפקיד הקריטי של כוח בלתי מופרע במסילת הרכבת

מערכות אות רכבת הן מערכת העצבים של רשתות הרכבות המודרניות.הם שולטים בתנועות רכבת, לאכוף מרחקים בטוחים, למנוע התנגשות, ולנהל את זרימת התנועה של נוסעים ומטענים.כישלון יחיד יכול לקרוס לעיכובים, הפרעות שירות, ובמקרים הגרועים ביותר, תאונות קטסטרופליות, בלב כל אות הוא אספקת חשמל תלויה, ללא כוח חשמלי עקבי, גבוה, אפילו טקטיקות יעילות יותר ויותר, כאשר הפעלת ערך רכבתי יעיל יותר ויותר, כלומר, כלומר, כלומר, יעיל יותר ויותר, יעיל יותר ויותר, מנהלי חשמל לא יעיל יותר ויותר, יעיל, יעיל, יעיל, יעיל יותר ויותר, יעיל, יעיל, יעיל יותר ויותר, יעיל של כלי אספקת חשמל גמישים, כדי למנוע את זה, יעיל יותר ויותר, יעיל של כלי רכב: 1.

הבנה של כוח רדונדנט משתבשת בקונדום של רכבת

אספקת חשמל רדונדנטית מתייחסת לתצורה שבה מקורות כוח עצמאיים מרובים, או מסלולים מרובים בתוך מקור יחיד, הם מוקצה כך שכישלון של רכיב אחד אינו מפריע לעומס.במסת רכבת, אדמוניות אינה רק נוחות; היא דרישה לבטיחות בסיסית ואמינות.הנפוצות הנפוצות ביותר בשימוש בבקשות רכבת כוללות:

• (FLT:0)N+1 Redundancy: FLT:1IRER , מודול חשמל נוסף מותקן מעבר ליכולת הנדרשת.אם מודול אחד נכשל, המודולים הנותרים ממשיכים לתמוך בעומס המלא.
• (FLT:0)2N או 2N+1 , 3N) , 2 מערכות כוח עצמאיות לחלוטין (כל אחד שמסוגל לטפל בעומס כולו) מופרס, לפעמים עם עודף נוסף.
• (FLT:0)Distributed Redundancy: ההרחבה 1 (מספר אספקת חשמל קטנים יותר) ממוקמים ליד ציוד אות שהם משרתים, צמצום נקודות בודדות של כשל ברשת ההפצה.

הבחירה של טופולוגיה תלויה ברמת היושרה הבטיחות (SIL) הנדרשת, הקריטיות של הפונקציה האיתות, והסביבה המבצעית.לדוגמה, אותות מרכזיים מהירים השולטים ברכבות נוסעים בדרך כלל מחייבים 2N או טוב יותר, בעוד אותות חצר משניים עשויים לפעול עם N+1.

היתרונות העיקריים של כוח רדונדנטי בזיהוי תשתיות

בעוד היתרונות הכלליים של אדמוניות ידועים היטב, ההשפעה הספציפית שלהם על אות רכבת ראוי בדיקה מפורטת.

שיפור הבטיחות באמצעות עיצוב כושל

בסימן, העדיפות היא תמיד להיכשל בבטחה - באופן חד-משמעי על ידי הצגת היבט מגביל (אות אדום) כאשר כוח אבדן.עם זאת, גישה פשוטה שאינה בטוחה שגורמת לסימנים שחורים גדולים יכול להיות מסוכן, מתפתל רכבות במנהרות, על גשרים, או במעברים של נקודות-חירום. Redundant כוח מאפשר למערכת להישאר פונקציונלית לחלוטין (משותף) במהלך הפסד כפול זה עלול למנוע מצבי חירום אחרים ללא תקלות.

הגדלת אמינות וצמצום זמן

אותת זמן ישירות מתורגמת להכשיר עיכובים, הכנסות אבודות וחוסר שביעות רצון של נוסעים.אדריכלות כוח מגובה יכול להשיג דמויות זמינות של 99.999% (הנקרא "חמשת תשעים") גם כאשר מרכיבים בודדים יש הרבה יותר אמינות נמוכה.זה אפשרי כי שיעור כשל המערכת הכולל הוא המוצר של קצב הכשלים של הפרט כאשר כל אחד מהם יש כשל 1%, ההסתברות המשולבת של כשל הוא בו זמנית רק 0.01% מדגמים של מערכות רכבת.

המשך פעילות תחת Grid Disturbances

רשתות תועלת ציבוריות כפופות למתחים, ספייקים, וריאציות תדירות, ושחורים שלמים. באזורים רבים, זרמי מזג אוויר קשורים נפוצים. מערכות חשמל רדונדנט, בדרך כלל משלבים את הזנות של שירותים עם הדור באתר (לעיתים רחוקות או גנרטורים גזים) ובנקי סוללות, להבטיח כי איתות ציוד ממשיך לפעול בצורה חלקה.

סליחות ותעודות

תקני בטיחות לרכב ברחבי העולם מחייבים מערכות חשמל מחוסמות לסימון הקשור לבטיחות.לדוגמה, הסטנדרטים של CENELEC (EN 50126, EN 50128, EN 50129) דורשים כי פונקציות שהוקצו רמה של בטיחות (SIL) של 3 או 4 להיות מופעל על ידי מקורות אדומים עם עצמאות מספקת.

חיסכון לטווח ארוך מעבר להשקעות ראשוניות

בעוד שאספקת החשמל המופחת נושאת הוצאות הון גבוהות יותר, העלות הכוללת של בעלות על 20-30 שנה אות מחזור החיים היא לעתים קרובות נמוך יותר.הפחתה של שעות העיכוב היקר (אשר יכול לרוץ אלפי יורו לשעה עבור שירותי נוסעים מרכזיים). שיעורי כישלונ נמוך יותר לקצץ ביקורים תחזוקה וחלקי חילוף אחרים החלפת אותות.יתר על כן, פרמיות ביטוח עשויים להיות נמוך יותר כאשר אדריכלות מגובה הם במקום העסקי עבור אחריות אדומה).

מיצגים טכניים ואדריכלות של רכבת הרים Redundant Signaling Power

יישום מחדש דורש הבנה מעמיקה של שרשרת החשמל, מהקשר לרשת השירות לראש האות הסופי או לוגיקה בין-מחלוקת.

מקורות כוח: גיוון הוא מפתח

ונדמנט אמיתי דורש (FLT:0) מגוון מקורות של 1 (לא רק שני כבלים מאותו תת-התבויות נפוצות:

• שני חומרי מזון עצמאיים מ substations שונים או נקודות שונות ברשת.
• אחד היתרונות להאכיל בתוספת גנרטור ייעודי באתר (לעיתים רחוקות, גז טבעי או מימן).
• מזון שימושי בתוספת מערכת אחסון אנרגיה סוללה (BESS) המסוגלת לקיים את עומס האות במשך מספר שעות.
• באזורים מרוחקים, שילוב של מערך פוטו-וולטאי סולארי עם אחסון סוללות ו גנרטור דיזל גיבוי.

מקורות דיסדומים להפחית את הסיכון לכשלים נפוצים – events that בו זמנית disable Pathways (למשל, כשל תחנת כוח מקומית, שחור-out ברשת או הפרעות באספקת דלק).

העברה אוטומטית ו-Uninterruptible Transfer

המעבר בין מקורות כוח חייב להיות חלק.FLT:0 מתגי העברה סטטיים (STS)Buildalph:1 באמצעות מאמתים מבוקרים סיליקון (SCRs) יכול לעבור מתחת ל 4 מילישניות - בלתי ניתן לזהות ציוד.עבור הפרעות ארוכות יותר, גנרטור כפול-קוטרנס (USS) באופן קבוע תנאי הכוח ממקור ראשוני ובו-זמנית אם המקור העיקרי, אינו מייצב את סוללות ה-F2, לאחר שידורים של מחסנים מודרניים.

מעקב, חרדות, ואבחון מרחוק

מערכת מאוזנת היא רק טובה כמו ניטור שלה.כל מודול חשמל, מחרוזת סוללות, והחלפת העברה חייב להיות בפיקוח מתמיד. מערכות כוח אותות מודרני משתלב עם פלטפורמות ניהול רשת (למשל, SCADA, TMS) לדווח על מתח, הנוכחי, הטמפרטורה, ומצב של אזהרות מטען נוצרים עבור מצבים חריגים כגון מתח סוללה, טמפרטורה גבוהה, או אובדן של מזון מרחוק יכולות לאפשר תחזוקה לעקוב אחר מערכת הבריאות האנושית ללא סיכון.

סטנדרטים, בדיקות, ומסגרות תאימות

תכנון ואימות של כוח מורד עבור אות רכבת נשלט על ידי קבוצה קפדנית של סטנדרטים בינלאומיים ואזוריים.

IEC 61508 ו-SIL Classification

(FLT:0)IEC 61508FLT:1 הוא תקן הבטיחות התפקודי של חשמל / אלקטרונים / הסתברות (E / E / E /PE) מערכות הקשורות לבטיחות (התקן) הוא מגדיר ארבע רמות בטיחות (SIL 1 ל- SIL) מודולים אלקטרוניים (HIL 1 עד SIL 4), עם SIL 4 להיות האות המסובך ביותר.

CENCELEC (EN 50126/50128/50129)

משפחת CENELEC האירופית (EN 50126: ניהול RAMS, EN 50128: תוכנה, EN 50129: מערכות אלקטרוניות הקשורות לבטיחות) דורשות כי אספקת החשמל תותייחס כחלק ממערכת הקשורה לבטיחות. EN 50129 מתייחסת ספציפית לעצמאות מקורות כוח ואת הצורך במצבי כישלונות להיות ניתחו באמצעות ניתוח עץ לקוי ו-FMEA.

תקנות NERC ו-FRA

בצפון אמריקה, תאגיד האחריות של החשמל של צפון אמריקה (NERC) קובע סטנדרטים עבור אמינות מערכת חשמל גדולה המשפיעה על מערכת הרכבות וסימן תת-קרקעיות.החוק הפדרלי (FRA) קובע תקנות (49 CFR חלק 236) מערכות אותות השולטות, אשר דורשות באופן בלתי נמנע אות חשמל על בסיס דרישות עיצוב "בטוח תזונתי" (fail-Safe) למרות שלא כמו CENCELE, Fundrerererererererererere, ביעילות עבור כללים חיוניים לאדריכלות.

יישום הטוב ביותר של מעשי מלכודות נפוצות

חלוקת אספקת חשמל מאוזנת במתקנים בעולם האמיתי כוללת יותר מאשר בחירת הטופולוגיה הנכונה.החלטות שנעשו במהלך עיצוב, התקנה ותחזוקה משפיעות ישירות על יכולת המערכת לספק את הבטחותיה.

הפרדה פיזית וחשמלית

נתיבי כוח רדונדנטיים חייבים להיות מופרדים פיזית - לרוץ במגש כבלים שונים, דרך קונוטציות שונות, ובאופן אידיאלי בצדי החדר הציוד.זה מגן מפני נזק מכני, אש והתערבות אלקטרומגנטית.בנוסף, ריצוף וקשר חייב להיות נקודת קצה כדי להימנע מלות קרקע שיכולה לשבש אלקטרוניקה.

ניהול סוללות וסוף-חיים תכנון

סוללות הן לעתים קרובות הקישור החלש ביותר. Valve-regulated סוללות מוביל-acid (VRLA) נפוצים אך יש להן תוחלת חיים מוגבלת (בדרך כלל 5-10 שנים) והן רגישות לטמפרטורה. סוללות ליתיום-יון מציעים חיים ארוכים יותר וביצועים טובים יותר אבל דורש סוללות ניהול סוללות מתוחכמות (BMS) כדי למנוע אימוני כימיה תרמיים, בדיקות קיבולת סדירה (למשל, IEEE 1188 או EN היא באמת כוח אדום לא יכול לחשוף את היכולת החודשית של כדור הארץ היא באמת.

בדיקות טעינה תקופתיות ו-Switching תרגילים

יש להוכיח את Redundancy באמצעות בדיקות תפעוליות שגרתיות.לפחות רבעון, צוותי תחזוקה צריכים לדמות אובדן של ההזנת השירות העיקרי ולוודא כי מקור הגיבוי (ג'רטור ו/או סוללות) משתלט ללא כל הפרעה אות.אלה "תרגילים מכוצצים" צריכים להתבצע גם תחת עומס כדי לוודא שהמערכת יכולה לספק את הזרם המקסימלי הנדרש במהלך תרחיש הגרוע ביותר.

אבטחת סייבר במערכות ניהול חשמל

כאשר מערכות כוח אותות הופכות ליותר מחוברות ( ניטור מבוסס IP, שליטה מרחוק), הן הופכות ליעדים להתקפות סייבר. שחקן איום יכול להיות בלתי צפוי להיות משוחרר כוח באמצעות התקפה מתואמת על ממשקי הניהול.לאחר תפוצה:0 (IEC 6244303443sFLT:1 (רשתות תקשורת תעשייתיות - ביטחון) מומלץ יותר ויותר עבור מערכות ניהול כוח בהקשרים ברשת הרכבות.

מגמות מתפתחות וכיוונים עתידיים

האבולוציה של הרכבת אות כוח אדמוניות היא עוצבה על ידי דיגיטיזציה, מטרות קיימות, ושילוב מקורות אנרגיה מתחדשת.

Solid-State Transformers and High-Voltage DC Distribution

אספקה מסורתית של חשמל משתמשת בפיצות כבדה, גדולה קו-סמית'.טכנולוגיות ניו-מדינה מוצקות (SST) בשילוב עם התרחבות גבוהה של DCHz (HVDC) ב-750 V או 1500 V, מאפשרות יותר חשמל יעיל יותר משלוח למרחקים ארוכים יותר תוך צמצום משקל נחושת.SSTs יכול גם לספק בידוד גליוני ותקנות מתח דינמיות יותר שמשפרות פרויקטים בתחום המחקר באירופה ובמזרח אסיה הן מדגימות על בסיס אמין יותר מ-50 כוח.

שילוב עם הדור החדש והמיקרוגרידים

תחנות רכבת ומקומות אותות מצוידים יותר ויותר עם לוחות סולאריים, טורבינות רוח קטנות, אחסון סוללות.אלה יכולים לשמש מקורות מחוסנים משלימים, במיוחד באזורים כפריים או מרוחקים שבהם חיבורי רשת חלשים.בקרים מיקרוגרריד מתקדמים יכולים באופן חלק באי העומס האות מהשירות במהלך הפרעה רשת, להאכיל אותו מאנרגיה מתחדשת ומאוחסנים מקומית.

תחזוקה חכמה

אלגוריתמי למידת מכונות החלים על מערכת חשמל טלמטרי יכול לחזות כשלים רכיב לפני שהם מתרחשים.לדוגמה, שינויים קלים בסוללה או עלייה בטמפרטורה יכולים להצביע על שביתה שבועות לפני תחזוקת חיזוי מאפשר למפעילים להחליף מודולים מוכים במהלך זמן השבת, ולא במהלך משבר. גישה זו ממקסימה את הזמינות האפקטיבית של כוח מחוספס מראש על ידי הבטחת כי כל הדרכים הן בריאות.

מסקנה

אספקת חשמל מרוקנת היא מרכיב בסיסי של תשתיות הרכבת המודרניות.הם מספקים את היכולת הבלתי-שיתופית הנדרשת כדי לשמור על בטיחות, אמינות, וטיהור בסביבה רכבת תובענית יותר ויותר.מתצורה של 2N UPS המסורתית למיקרו-צמחונים חכמים, העיקרון נשאר זהה: להבטיח כי כשל של כל רכיב בודד לעולם לא משבש את הפונקציות החיוניות ששומרות בבטחה כמו רשתות רכבת, מרחיבות, ולהפחית את דרישות כוח, לא אופציונליות, אלא גם את הסטנדרטים התפעוליים, לא יש לשאוף לתקני אבטחה אופציונליים, אלא גם לא אופציונליים יותר, אלא גם לתקן את הסטנדרטים של מערכת חשמל אופציונליים, אך לא אופציונליים, אך לא אופציונליים יותר, אלא גם לא אופציונליים, לא יש צורך לתקן את עלויות כוח לתקן את עלויות אבטחה מוגבלת, אלא גם לתקן את רמת אבטחה מוגבלת, אלא גם את רמת אבטחה מוגבלת, אלא גם כן, אלא גם כן, אך ורקמות, אך ורקמות, אך ורקמות, אך ורקמות, אך ורקמות, לא אופציונלית, לא אופציונלית, לא אופציונלית, לא אופציונלית, לא משנה, לא משנה, לא משנה, לא משנה, אלא גם את הסטנדרטים של כל רכיב יחיד, יש צורך לתקן את הסטנדרטים של

לקריאה נוספת על בטיחות פונקציונלית במסעות, להתייעץ עם אתר האינטרנט לבטיחות פונקציונליות:0CENELEC תקני פורטלים: 1 ו-FLT:2IEC פונקציונליות בטיחות האתר של בטיחות פונקציונליות FLT 3: 3 הדרכה מעשית על תחזוקה סוללות ניתן למצוא ב-FLT:4IEEE 1188FLT:5 (IEEE מומלץ עבור תחזוקה, בדיקה, החלפת VRLATeries).