Akkumulátorral táplált elektromos járművek vizsgálata és tapasztalatok

Az előadások a következő témára: "Akkumulátorral táplált elektromos járművek vizsgálata és tapasztalatok"— Előadás másolata:

1 Akkumulátorral táplált elektromos járművek vizsgálata és tapasztalatok
ENSZ EGB 100 és a többiek…. Akkumulátorral táplált elektromos járművek vizsgálata és tapasztalatok Rudas Ferenc

2 Egy kis elmélet: A legjellemzőbb veszélyek és kockázatok az önjáró (beépített akkumulátor hajtású) járműveknél: 1. Áramütés

3 2. Tűz 3. Robbanás 4. Működési hiba

4 1. Áramütés 1.1. Feszültség alatti részek érintése 1.2. Szigetelési hiba miatti potenciál különbség 1.3. Hiba esetén különböző feszültségre kerülő fém részek azonos potenciáljának hiánya 1.4. Töltőberendezés telepítési, konstrukciós, szerelési hibája

5 2. Tűz 2.1. Méretezési hiba (túláramvédelmi szerv, vezeték keresztmetszet hibás méretezése) 2.2. Elhelyezési hiba (meleg felület – éghető anyag) 3. Robbanás 3.1. Töltési hiba (túltöltés / hőmérsékletemelkedés) 3.2. Intenzív mechanikai behatás 3.3. Keletkező gázok miatt robbanóképes elegy

6 4. Működési hiba 4.1. Emberi hiba, mulasztás 4.2. Elektronika, szoftver, rádiózavar tűrési, kapcsolási stb. hiba

7 Egy pár szó az ENSZ EGB előírás csoportról
EGYEZMÉNY A KÖZÚTI JÁRMÛVEKRE, A KÖZÚTI JÁRMÛVEKBE SZERELHETÕ ALKATRÉSZEKRE, ILLETVE A KÖZÚTI JÁRMÛVEKNÉL HASZNÁLATOS TARTOZÉKOKRA VONATKOZÓ EGYSÉGES MÛSZAKI ELÕÍRÁSOK ELFOGADÁSÁRÓL ÉS EZEN ELÕÍRÁSOK ALAPJÁN KIBOCSÁTOTT JÓVÁHAGYÁSOK KÖLCSÖNÖS ELISMERÉSÉNEK FELTÉTELEIRÕL

8 Egy pár szó az ENSZ EGB előírás csoportról
EGYEZMÉNY A KÖZÚTI JÁRMÛVEKRE, A KÖZÚTI JÁRMÛVEKBE SZERELHETÕ ALKATRÉSZEKRE, ILLETVE A KÖZÚTI JÁRMÛVEKNÉL HASZNÁLATOS TARTOZÉKOKRA VONATKOZÓ EGYSÉGES MÛSZAKI ELÕÍRÁSOK ELFOGADÁSÁRÓL ÉS EZEN ELÕÍRÁSOK ALAPJÁN KIBOCSÁTOTT JÓVÁHAGYÁSOK KÖLCSÖNÖS ELISMERÉSÉNEK FELTÉTELEIRÕL

9 126 db ilyen egyezmény létezik
ENSZ EGB 1. EGYSÉGES FELTÉTELEK ASZIMMETRIKUS TOMPÍTOTT ÉS TÁVOLSÁGI FÉNYT KIBOCSÁTÓ, R2 ÉS/VAGY HS1 KATEGÓRIÁJÚ IZZÓVAL SZERELT GÉPJÁRMÛ-FÉNYSZÓRÓK JÓVÁHAGYÁSÁRA ENSZ EGB 126. EGYSÉGES ELÕÍRÁSOK UTASOKAT POGGYÁSZ ELMOZDULÁSA ELLEN VÉDÕ ELVÁLASZTÓ RENDSZEREK, MINT NEM EREDETI JÁRMÛTARTOZÉK JÓVÁHAGYÁSÁHOZ

10 BIZTONSÁGUK ÉS HIDROGÉN-KIBOCSÁTÁSUK SZEMPONTJÁBÓL
ENSZ EGB 100 AKKUMULÁTORRAL TÁPLÁLT ELEKTROMOS JÁRMÛVEK JÓVÁHAGYÁSÁNAK EGYSÉGES FELTÉTELEI SZERKEZETÜK SAJÁTOS KÖVETELMÉNYEI, MÛKÖDÉSI BIZTONSÁGUK ÉS HIDROGÉN-KIBOCSÁTÁSUK SZEMPONTJÁBÓL NEMZETI KÖZLEKEDÉSI HATÓSÁG BUDAPEST 2012 kiadott magyar nyelvű változata 11 fejezetet és 7 Mellékletet tartalmaz (Zárójelben jegyzem meg, hogy már létezik egy én kiadott változat is, ami - pl. az akkumulátortöltő és áramkörének tekintetében - jelentős kiegészítéseket tartalmaz.)

11 Ez az Előírás nem tartalmazza közúti
Alkalmazási terület: Biztonsági követelményeket tartalmaz a 25 km/h-nál nagyobb sebességű járművekre vonatkozólag. Ez az Előírás nem tartalmazza közúti járművek baleset utáni biztonsági követelményeit Meghatározások: 27 db fogalmat pontosít az Egyezmény (Szintén zárójelben említem, hogy a én kiadott változat már 38 db fogalmat ismer.) A 60V V közötti egyenfeszültséget az egyezmény „nagyfeszültség”-ként kezeli

12 A műszaki követelményeket elektromos szempontból (a 11
A műszaki követelményeket elektromos szempontból (a 11. db fejezetből) azonban csak egy, az 5. fejezet és (a 7 db Mellékletből) a Melléklet tartalmaz. Ez az egyezmény – műszaki tartalmát tekintve – a szabvány és a Direktíva között van.

13 A veszélyek és kockázat kezelés az ENSZ EGB 100 előírásai alapján:
Áramütés elleni védelem Feszültség alatti részek közvetlen érintése Előírás: - utastérben, poggyásztérben: IP XXD védettség - egyéb helyen: IP XXB védettség A vizsgálatot és a vizsgáló eszközöket a 3. Melléklet tartalmazza.

14 Áramütés elleni védelem
Hozzáférést vizsgáló szonda Illesztett vizsgálati ujj

15

16 Áramütés elleni védelem
Javításkor, karbantartáskor a szerelők védelme Előírások: figyelmeztető piktogram alkalmazása - Az akkumulátor áramkör vezetékeinek narancs-színnel történő jelölése

17 Áramütés elleni védelem
1.2. Szigetelési hiba miatti potenciál különbség Előírás: Szigetelési ellenállást kell mérni, a megengedett legkisebb érték egyen, váltó, egyen és váltó feszültségű áramköröknél, tűzelőanyag-cellás járműveknél, valamint az akkumulátortöltő berendezésnél definiálva van. A kivitelezési előírásokat a 4. Melléklet tartalmazza. Az előírt minimális értékek igen alacsonyak (pl. egyen-feszültségű sínnél 100 Ω/V, ami gyakorlatban egy 500V dc akkumulátor feszültségnél 0,05 MΩ értékű szigetelési ellenállást jelent)

18 Áramütés elleni védelem
1.3. Hiba esetén különböző feszültségre kerülő fém részek azonos potenciáljának hiánya Előírás: A feszültség alá kerülő fémrészek legyenek villamosan jól vezetően összekötve, a veszélyes potenciálkülönbség elkerülése érdekében. A vizsgálatot legalább 0,2A mérőárammal kel végezni. A megengedett érték 0,1Ω. (csak zárójelben: más szabványokban ugyanilyen jellegű vizsgálatoknál a vizsgáló áram A értékű.) A hegesztett csatlakozásokat nem kell vizsgálni.

19 Áramütés elleni védelem
1.4. Töltőberendezés telepítési, konstrukciós, szerelési hibája A (jelenlegi) előírás: „A RESS ne melegedjen túl.” Kivitelezési előírás: - alkalmazni kell egy külön védőkészüléket, - nem kell külön védőkészüléket alkalmazni, ha „a gyártó adatokat szolgáltat, hogy megelőzi a túláramtól származó túlmelegedést védőkészülék nélkül megakadályozta.” (Ismét zárójelben: a fordítás nem tökéletes, néha a magyar szöveg nem teljesen érthető.)

20 2. Tűz 2.1 Méretezési hiba (túláramvédelmi szerv, vagy vezeték keresztmetszet hibás méretezése) 2.2. Elhelyezési hiba (meleg felület – éghető anyag) Az ENSZ EGB 100 gyakorlatilag nem tartalmaz előírást.

21 3. Robbanás 3.1. Töltési hiba (túltöltés / hőmérsékletemelkedés) 3.2. Intenzív mechanikai behatás Az ENSZ EGB 100 gyakorlatilag nem tartalmaz előírást.

22 3.3. Keletkező gázok miatt robbanóképes elegy
3. Robbanás 3.3. Keletkező gázok miatt robbanóképes elegy Előírás: „Nyitott típusú meghajtó akkumulátort tartalmazó helyek, amelyek hidrogén gázt termelhetnek, legyenek ellátva ventillátorral vagy szellőztető vezetékkel a hidrogén gáz felhalmozódásának megakadályozására.” Fogalmak: "Nyílt típusú vontatási akkumulátor" folyadék típusú akkumulátort jelent, amit vízzel szükséges után-tölteni és hidrogén gáz keletkezik, amit a légkörbe engednek. Méretek, vagy a ventilátor típusa stb. nincs előírva. A 7. Melléklet igen részletes előírásokat tartalmaz a hidrogén koncentráció mérésére.

23 4. Működési hiba 4.1. Emberi hiba, mulasztás Előírások:
- Jelzés kell a jármű vezetőjének, ha a jármű vezetésre kész állapotban van, - A jármű elhagyásakor feltűnő jelzés tájékoztassa a jármű-vezetőt, hogy a jármű még mindig tényleges vezetési üzemmódban van. - Külső töltés közben, összedugott töltő csatlakozó esetén ne lehessen a járművel elindulni.

24 4.2. Elektronika, szoftver, rádiózavar tűrési, kapcsolási stb. hiba
4. Működési hiba 4.2. Elektronika, szoftver, rádiózavar tűrési, kapcsolási stb. hiba Az ENSZ EGB 100 gyakorlatilag nem tartalmaz előírást.

25 - a védettség (por és víz)
Milyen előírások hiányoznak? - a védettség (por és víz) - a várható belső szennyeződés figyelembe vétele - a vezérlés kialakítása a beépített alkatrészekkel (pl. akkumulátor töltő és akkumulátor) mint készülékkel szemben támasztott követelményekről. (pl. milyen szabványnak feleljen meg a beépített alkatrész?) - a vontatási akkumulátor túláramvédelmének kialakítási előírásai

26 Milyen előírások hiányoznak?
- a beépített műanyag alkatrészekkel támasztott követelmények - az akkumulátoregység leválaszthatósága (pl. szerelés előtt, vagy balesetnél) - a beépített vezetékek (színén kívüli) előírásai - kúszóáramút, légköz, kúszóáram szilárdság vagy szigetelésen keresztül mért távolságok - villamos szilárdság vizsgálat - esetleges vészkikapcsoló / vészleállító szükségessége, alkalmazási (alkalmazhatósági) előírásai - használt járművel szembeni követelményekről

27 Az ENSZ EGB 100 előírásain kívül a jármű villamos berendezésének kialakítására, szerelésre, vezérlésére, védettségére, túláramvédelmére stb. az alábbi szabványok is vonatkoznak vagy vonatkoztathatók: MSZ HD :2010 (IEC :2009 módosítva) Különleges berendezésekre vagy helyekre vonatkozó követelmények. Mobil, vagy szállítható egységek MSZ EN1987-3:2001 (EN :1998) Villamos hajtású közúti járművek. Különleges biztonsági követelmények. 3. rész: A felhasználó villamos veszélyek elleni védelme A védettség tekintetében: DIN rész Utcai járművek IP védettsége

28 ENSZ EGB 100 előírásain kívül
Trolibusz esetében: MSZ :1979 Vasúti járművek és trolibuszok villamos berendezéseinek biztonsági követelményei ENSZ EGB 107 Egységes előírás M2 vagy M3 járműkategóriákra figyelemmel általános szerkezeti felépítésükre (trolibusz) A vezérlés kialakítás, a túláramvédelem, a vezetékek megválasztása, szerelése MSZ EN :2010 (IEC :2005, módosítva) Gépi berendezések biztonsága. Gépek villamos szerkezetei. 1. rész: Általános előírások

29 Irányelvként javasolt:
MSZ EN 50215:2010 Vasúti alkalmazások. Gördülőállomány. Gördülőállományon végzendő gyártás utáni és forgalomba helyezés előtti vizsgálatok ISO (Nemzetközi szabványügyi Szervezet) szabványok: ISO :2001 Electrically propelled road vehicles – Safety specification – Part 3: Protection of persons against electric shock

30 Vizsgálati tapasztalataink, leggyakoribb problémák:
Jelölések (figyelmeztető piktogram, tervjel, biztosító érték) hiánya, vagy nem megfelelősége. Kiegészítő, az átalakításra utaló adattábla hiánya. (Ez pl. egy balesetnél fontos lehet) Akkumulátor kapcsoknál a polaritás jelölésének hiánya.

31 Vizsgálati tapasztalataink:
2. Szennyeződés Alapvetően por szennyeződés

32 Vizsgálati tapasztalataink

33 Vizsgálati tapasztalataink:
3. Víz védettségi hibák. (A jármű tisztítási előírásainak figyelmen kívül hagyása) 4. Vezeték színjelölése védőcsövek szerelése

34 Vizsgálati tapasztalataink:
5. Beépített alkatrészek, készülékek járművön történő megfelelőségének igazolása (különösen hőmérséklet és rezgés igénybevétel) 6. Használati, karbantartási / javítási stb. előírások 7. Kapcsolási rajz és a jármű elektromos kapcsolásának azonossága 8. A túláramvédelmi szervek zárlati megszakítóképessége és az akkumulátor körben kialakuló legnagyobb zárlati áram összhangja. 9. Trolibuszoknál a kettős szigetelés kialakítása, illesztése a akkumulátoros hajtáshoz.

35 Köszönöm a figyelmet! Rudas Ferenc