126
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA DIPLOMSKI RAD br.1109 SUSTAV ZA MJERENJE POTROŠNJE ELEKTRIČNE ENERGIJE NA ŽELJEZNIČKIM VOZILIMA Janko Breški

Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Diplomski rad

Citation preview

Page 1: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA

DIPLOMSKI RAD br.1109

SUSTAV ZA MJERENJE POTROŠNJE

ELEKTRIČNE ENERGIJE NA

ŽELJEZNIČKIM VOZILIMA

Janko Breški

Zagreb, svibnja 2015.

Page 2: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA

DIPLOMSKI RAD br.1109

SUSTAV ZA MJERENJE POTROŠNJE

ELEKTRIČNE ENERGIJE NA

ŽELJEZNIČKIM VOZILIMA

Janko Breški

Zagreb, svibnja 2015.

Page 3: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

ZAHVALA

"Lijepo je misliti, još ljepše znati, a najljepše je promatrati." Goethe – ovim riječima

zahvaljujem svima koji su mi bili podrška i izvor znanja za vrijeme mog studiranja i

učenja u Končaru, onima koji su me učili misliti i promatrati, te svima koji su mi

pružili podršku prilikom pisanja ovog rada.

Posebno zahvaljujem:

o Tvrtki Končar KEV i direktoru, doc.dr.sc. Ivanu Bahunu, na zadavanju teme

i omogućavanju pisanja diplomskoga rada

o Mentoru, prof.dr.sc. Ivanu Leničeku, na pomoći u svakom trenutku,

trenutačnom odgovaranju na e-poštu tijekom cijelog studija te odgovorima

na sva moguća pitanja prilikom pisanja ovog rada

o Gospodinu Ivici Grškoviću, dipl.ing., na početnom upoznavanju sa

sustavom i vlakom te ustupljenim materijalima

o Tvrtki Končar, Institutu za elektrotehniku i gospodinu Andriji Eršeku,

dipl.ing., na utrošenom vremenu za osnovnu edukaciju rada sa sustavom,

omogućavanju provedbe funkcionalnog ispitivanja i ustupljenim materijalima

Page 4: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

SADRŽAJ

ZAHVALA................................................................................................................1

1. UVOD...............................................................................................................1

2. TEHNIČKA SPECIFIKACIJA ZA INTEROPERABILNOST (TSI)......................3

3. OPIS SUSTAVA ZA MJERENJE ENERGIJE I PRIPADAJUĆE NORME........4

3.1. Glavni pojmovi............................................................................................6

3.2. Funkcijska struktura....................................................................................7

3.3. Vrste napajanja mreže i način rada sustava ovisno o napajanju................9

3.4. Popis generalnih zahtjeva na sustav prema normi EN 50463-1...............10

4. KOMPONENTE SUSTAVA MJERENJA ENERGIJE.....................................11

4.1. Funkcija mjerenja energije (EMF).............................................................11

4.1.1. Električki zahtjevi...............................................................................11

4.1.2. Dozvoljene pogreške i referentni uvjeti..............................................11

4.2. Senzori.....................................................................................................13

4.2.1. Hall-efekt senzori...............................................................................13

4.2.1.1. Open loop pretvornici..................................................................14

4.2.1.2. Closed loop pretvornici................................................................14

4.2.1.3. Eta pretvornici.............................................................................15

4.2.2. Fluxgate senzori.................................................................................15

4.2.3. Zahtjevi norme EN 50463-2 za senzore............................................17

4.2.3.1. Zahtjevi za naponske senzore.....................................................17

4.2.3.2. Zahtjevi norme za strujne senzore..............................................18

4.3. Funkcija računanja energije (ECF)...........................................................19

4.3.1. Zahtjevi na ECF prema EN 50463-2..................................................20

4.4. Sustav upravljanja podacima (DHS).........................................................21

4.4.1. Podaci o energiji, vremenu i lokaciji...................................................21

4.4.2. CEBD i CPID......................................................................................22

Page 5: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

4.4.3. Popis zahtjeva norme EN 50463-3 na DHS.......................................22

5. KOMUNIKACIJA IZMEĐU KOMPONENTI SUSTAVA...................................24

5.1. Komunikacijski zahtjevi prema EN 50463-4.............................................26

6. ISPITIVANJA I OCJENA SUKLADNOSTI......................................................27

6.1. Zajednička ispitivanja...............................................................................27

6.2. Ispitivanja senzora....................................................................................28

6.3. Ispitivanje funkcije za računanje energije.................................................30

6.4. Ispitivanje DHS sustava............................................................................32

6.5. Ispitivanja komunikacijskih sučelja i komunikacije....................................33

7. SUSTAV MJERENJA ENERGIJE PRIMIJENJEN NA KONČAR

ELEKTROMOTORNI VLAK...................................................................................34

7.1. Opis sustava.............................................................................................34

7.2. Komponente Končar EMS sustava...........................................................36

7.2.1. Naponski mjerni transformator tip VLA1-38.......................................36

7.2.2. Strujni mjerni transformator ANB – 0,72............................................37

7.2.3. Mjerač energije LEM EM4TII.............................................................38

7.2.4. Uređaj cVISK04.................................................................................39

7.2.5. GSM router Moxa OnCell 3150..........................................................40

7.2.6. GPS prijemnik GARMIN GPS 19X HVS............................................40

7.3. Ispitivanje komponenti KONČAR EMS.....................................................41

7.3.1. Funkcionalno ispitivanje sustava.......................................................43

7.3.1.1. Ispitna konfiguracija.....................................................................44

7.3.1.2. Programi i metode dijagnostike rada sustava tijekom ispitivanja 47

7.3.1.3. Ispitivanje paljenja i gašenja sustava..........................................50

7.3.1.4. Ispitivanje sustava u normalnom pogonu....................................53

7.4. Ispitivanje sustava u eksploataciji.............................................................59

7.4.1. Komentar .xml i .log datoteka probne vožnje.....................................61

Page 6: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

8. ZAKLJUČAK...................................................................................................63

LITERATURA........................................................................................................64

SAŽETAK I KLJUČNE RIJEČI...............................................................................65

ABSTRACT AND KEY WORDS............................................................................66

PRIVITAK..............................................................................................................67

Page 7: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

1. UVOD

Svakog smo dana svjedoci nevjerojatnog uspona tehnologije u čijim se

okvirima razvijaju i moderni električni vlakovi. Vlakovi su u prošlosti bili vodeće

prijevozno sredstvo putnika i roba, dok u sadašnjosti to i nije slučaj, bar ne u tako

velikom broju zemalja kao nekada. Nakon stanke u razvoju vlakova i željeznica

prema [1] nakon 1970. godine, razvoj počinje izgradnjom infrastrukture za brze

međugradske vlakove u Japanu i Europi.

Još jedan od razloga uspona i preokreta u tehnologiji izrade vlakova i

pripadne infrastrukture je početak razvoja električnih i dizel-električnih lokomotiva.

Razvoj električnih lokomotiva bio je potaknut rastom cijene nafte i naftnih derivata,

uz istovremeni pritisak zračnih i cestovnih prijevoznika. Kao pioniri razvoja

željeznice u drugoj polovici dvadesetoga stoljeća navode se Indija, kao zemlja s

najvećom prijeđenom udaljenosti po putniku, i Kina koja je učetverostručila

kilometre pokrivene željeznicom u razdoblju od 1950. do 2010. godine [1].

Kad se govori o željeznici u Europi kao geografskom pojmu, slobodno se

može podrazumijevati željeznica Europske unije. Većina razvijenih zemalja

Europe članice su Europske unije, pa se svođenjem Europe na Europsku uniju i

ne bi trebalo puno pogriješiti.

Električni vlakovi ne mogu prometovati bez potrebne infrastrukture u vidu

pruga i kontaktne mreže ni u Europi niti bilo gdje drugdje. Prema tome, jasno je da

ukoliko postoji razvijen sustav potrebne infrastrukture i vozila koja se njome

koriste, te uz činjenicu da operateri prijevoza ne moraju ujedno biti i vlasnici sve

ostale potrebne infrastrukture za njihov rad, kao logičan dio cjelokupnog sustava

nameće se postojanje točnog i transparentnog sustava mjerenja potrošnje

električne energije (možda dodati podatak koliko iznosi cijena struje u ukupnim

troškovima željeznice?).

U sustavu mjerenja potrošnje električne energije, uz ostale karakteristike

sustava, kao važan pojam javlja se i pojam interoperabilnosti. Interoperabilnost

podrazumijeva kompatibilnost između infrastrukture i mobilnih kapaciteta, odnosno

vlakova. Kako je odnos između pružatelja infrastrukture i operatera prijevoza

1

Page 8: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

komercijalan, pouzdan sustav mobilnog mjerenja i komunikacija istog s

pružateljem usluge od velike su važnosti.

Vodeći se svime navedenim, Europska komisija donijela je specifikaciju

naziva „Technical specification for interoperability“ (TSI) radi specificiranja

osnovnih zahtjeva potrebnih za osiguravanje interoperabilnosti u željezničkom

sustavu Unije koja će detaljnije biti opisana u sljedećim poglavljima.

Ovime se konačno dolazi do teme i svrhe pisanja ovoga rada. Ovaj

diplomski rad bavi se opisom rada sustava mjerenja potrošnje električne energije

na električnim vozilima usuglašenim sa TSI i pripadajućom regulativom. Tako će u

prvom dijelu rada biti opisani i navedeni zahtjevi TSI-ja i pripadajućih normi na

sustav i njegove komponente. Uz svaku komponentu bit će navedena i osnovna

ispitivanja koja ta komponenta mora proći kako bi zadovoljila zahtjeve. Nakon

opisa općenitih zahtjeva na sustav bit će opisan sustav mjerenja razvijen i

implementiran u vozila tvrtke Končar. Kao dio opisa bit će specificirane korištene

komponente i način izvedbe sustava. Osim toga, opisat će se kompletno

funkcionalno ispitivanje sustava i predstavljeni rezultati ispitivanja sustava u

eksploataciji, odnosno tijekom probne vožnje.

2

Page 9: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

2. TEHNIČKA SPECIFIKACIJA ZA INTEROPERABILNOST (TSI)

TSI ili tehničke specifikacije za interoperabilnost, kao što je već spomenuto u

uvodu, su specifikacije donesene od strane Europske komisije u svrhu

osiguravanja interoperabilnosti željezničkog sustava Unije. Postoji više vrsta TSI-

ja, primjerice onaj koji se bavi sigurnošću u željezničkim tunelima (TSI SRT) ili

zadovoljavanjem zahtjeva potrebnih za dostupnost osobama smanjene

pokretljivosti (TSI PRM), bukom (TSI buka) te teretnim vagonima.

Područje primjene TSI-ja prema [2] za slučaj ovog rada odnosi se na

željeznička vozila koja prometuju ili se planira da će prometovati u budućnosti

sljedećim mrežama:

Mrežom transeuropskog konvencionalnog željezničkog sustava

Mrežom transeuropskog konvencionalnog sustava velikih brzina

Drugim dijelovima mreže čitavog željezničkog sustava nakon proširenja

Vozila na koja se primjenjuje ova tehnička specifikacija su sljedeća:

Vlakovi s motorima s unutarnjim sagorijevanjem na vlastiti pogon ili

električni vlakovi

Vučna vozila s motorima s unutarnjim sagorijevanjem ili električna vučna

vozila

Putnički vagoni

Mobilna željeznička oprema za izgradnju infrastrukture ili za održavanje

Osim zemljopisnog područja primjene i tipova željezničkih vozila na koje se

specifikacija odnosi, u istoj se propisuju osnovni zahtjevi na podsustav željezničkih

vozila „Lokomotive i putnička vozila“, zahtjevi za funkcionalne i tehničke

specifikacije koje ti sustavi moraju zadovoljavati, zahtjevi za sučelja i ostale

interoperabilne dijelove te se za svaki taj sustav navodi postupak koji se koristi

prilikom ocjene sukladnosti sustava.

Kako ovaj TSI specificira zahtjeve za komponente kompletnog vlaka, a

predmet ovog rada je sustav mjerenja energije, u nastavku će se tumačiti samo

dijelovi TSI-ja koji govore o sustavu mjerenja potrošnje energije.

3

Page 10: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

4

Page 11: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

3. OPIS SUSTAVA ZA MJERENJE ENERGIJE I PRIPADAJUĆE

NORME

U ovom poglavlju bit će opisan sustav, osnovni zahtjevi na sustav mjerenja

energije i norme koje se moraju poštivati prilikom projektiranja komponenata. Valja

napomenuti da su zahtjevi u ovom poglavlju navedeni samo informativno, odnosno

navedene su samo njihove osnovne karakteristike, dok je detaljniji opis

predstavljen u narednim poglavljima.

Sustav ima sljedeće funkcije:

Funkciju mjerenja energije na vlaku, mjerenje napona i struje, izračun

podataka o potrošenoj energiji i energiji vraćenoj u mrežu

Funkciju obrade i pohrane podataka čija je zadaća spajanje podataka o

energiji s podatcima o geografskoj lokaciji i vremenu te njihova pohrana u

svrhu naplate potrošnje

Funkciju određivanja lokacije vozila

Sustav mjerenja energije (EMS), osiguravajući ove funkcije, mjeri energiju

koju dostavljaju sustavi za opskrbu energijom. Energija koju sustav mjeri može biti

ili energija koja je potrošena ili energija koja se vraća u mrežu. Energija koja se

vraća stvara se prilikom rekuperativnog odnosno generatorskog kočenja na način

da pogonski motori koriste energiju kočenja i pretvaraju je u električnu. Sustav

mora biti invarijantan na promjene napona napajanja jer na području Unije nije

jedinstven sustav napajanja, pa prema tome valja prikladno odabrati mjerne

davače. Invarijantnost prema promjeni sustava napajanja ovisi prvenstveno o vrsti

vozila. Naime, ukoliko je vozilo lokomotiva koja prometuje u međunarodnom

prometu, mora biti izvedena u skladu sa sustavima napajanja zemalja kojima

prometuje, a o tim sustavima više govora bit će u poglavlju 3.3. Sljedeća važna

stvar sigurnosne je prirode. EMS mora biti zaštićen od neovlaštenog pristupa te je

potrebno onemogućiti gubitak snimljenih podataka uslijed gubitka napajanja.

Kao dio EMS, osim funkcije izračuna energije javlja se i sustav za obradu i

manipuliranje podataka (DHS). DHS skuplja podatke dobivene od funkcije

izračuna energije, spaja ih s podatcima o vremenu i lokaciji, te mora imati

5

Page 12: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

mogućnost korištenja podataka na lokalnoj razini, odnosno mogućnost da podatke

koristi osoblje vlaka. Detaljniji način rada DHS sustava te specifikacije komponenti

koje se koriste kao dijelovi DHS-a opisane su u poglavlju 5.

Zahtjevi na sustav određivanja lokacije vozila sastoje se od zahtjeva o

sukladnosti vremenskog razdoblja vlaka s UTC, te određivanja geografske širine i

dužine u stupnjevima sa 5 decimalnih mjesta uz preciznost na otvorenom ne nižu

od 250 m.

Preciznost svake komponente sustava mjerenja energije mora biti ispitana

u referentnim uvjetima, u kompletnom ispitnom rasporedu te u skladu s metodama

opisanim u normama. Norme koje se odnose na sustav mjerenja energije nalaze

se u tabeli 3.1.

Tabela 3.1. Serija normi za sustav mjerenja energije

Norma Opis

HRN EN 50463-1 Općenito

HRN EN 50463-2 Funkcija mjerenja energije

HRN EN 50463-3 Sustav za obradu podataka

HRN EN 50463-4 Komunikacija

HRN EN 50463-5 Ocjena sukladnosti sustava

Norme iz tabele 3.1. detaljno opisuju sustav u cjelini, ali i sve njegove

sastavne dijelove. Vodeći se normama, u narednim poglavljima u detaljno su

opisane sve potrebne komponente, postupci njihovoga ispitivanja, električki i

mehanički zahtjevi, te zahtjevi za dokumentaciju.

6

Page 13: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

3.1. Glavni pojmovi

U ovom poglavlju opisani su pojmovi koji će se pojavljivati u daljnjem tekstu

i bez kojih bi bilo teško ili nemoguće razumijeti tematiku. Napisani su pojmovi,

njihove kratice i kratka objašnjenja, dok su isti detaljnije objašnjeni u poglavljima u

kojima se pojavljuju kao zasebne funkcije ili dijelovi funkcija sustava.

EMS - sustav mjerenja energije

CEBD - skup podataka mjerene energije

CPID - 13-znamenkasti broj koji jedinstveno određuje vozilo (EVN)

plus jedna dodatna znamenka koja određuje EMS ukoliko ih

na vozilu ima više

CMF - funkcija mjerenja struje

VMF - funkcija mjerenja napona

DCS - uređaj ili servis izvan vlaka koji skuplja CEBD

DHS - sustav za upravljanje podatcima

EMF - funkcija mjerenja energije

EVN - europski jedinstveni broj vozila

PICS - dokument koji sadrži upute o ispitivanju i postupku provedbe

ocjene sukladnosti protokola korišten u sustavu EMS

PIXIT - dokument u kojem su navedena dodatna ispitivanja

protokola.

TRP - vrijeme tijekom kojeg se sumiraju vrijednosti energija

Delta - kratkotrajna vrijednost energije koja se ne mijenja

7

Page 14: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

3.2. Funkcijska struktura

Na slici 3.1. prikazana je funkcijska struktura sustava mjerenja potrošnje

električne energije. Sustav se sastoji od mobilne infrastrukture koja se nalazi na

vozilu i sustava koji skuplja podatke, a nalazi se na udaljenoj lokaciji izvan vozila.

Sustav se sastoji od :

1. Funkcije mjerenja energije

a. Funkcija mjerenja struje

b. Funkcija mjerenja napona

c. Funkcija izračuna energije

2. Sustava upravljanja podatcima

a. Funkcija mjerenja energije

b. Podaci o lokaciji i vremenu

3. Sustava prikupljanja podataka

Kao što je već načelno objašnjeno u početku poglavlja 3, sustav radi na

načelu mjerenja napona i struje koju vozilo uzima iz mreže ili vraća u mrežu.

Signali napona i struje dovode se na ulaze uređaja koji na temelju tih signala

računa potrošenu i vraćenu energiju. Te tri komponente mogu se svrstati u

skupinu 1 (Funkcija mjerenja energije). Skupina 2 (Sustav upravljanja podatcima)

prima podatke od sustava 1, spaja ih na određeni način s podatcima o lokaciji i

vremenu te šalje dalje prema statičkom sustavu za prikupljanje podataka koji se

nalazi izvan vlaka. U narednim poglavljima će svaka skupina, način komunikacije i

povezivanja sustava iz funkcijskog dijagrama biti detaljnije objašnjeni.

8

Page 15: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

Slika 3.1. Funkcijska struktura sustava mjerenja potrošnje energije

9

Page 16: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

3.3. Vrste napajanja mreže i način rada sustava ovisno o

napajanju

Na prostoru Europske unije ne postoji jedinstven sustav napajanja. Ukoliko

bi to bio slučaj, jednostavnije bi se realizirao sustav mjerenja jer ne bi bilo

potrebno ugrađivati različite komponente. Usprkos postojanju 4 vrste napajanja, u

pravilu se vozila izrađuju kao jednosistemska uz iznimku lokomotiva koje

prometuju u međunarodnom prometu. U tablici 3.2. pobrojane su normirane vrste

sustava. Sustavi su podijeljeni prema nazivnom naponu i frekvenciji čije

karakteristike su detaljnije objašnjene u normi EN 50163.

Tabela 3.2. Nazivni naponi I frekvencije sustava napajanja u željeznici

Nazivni napon Nazivna frekvencija

25 000 V 50 Hz

15 000 V 16,7 Hz

3 000 V DC

1 500 V DC

Sustav mjerenja potrošnje električne energije u biti je istovjetan u svim

sustavima, tj. njegova funkcijska struktura (objašnjena u poglavlju 3.2.) se ne

mijenja. Mijenjaju se uređaji kojima se osiguravaju funkcije podsustava funkcijske

strukture.

Tako prilikom projektiranja senzora za mjerenje struje i napona kontaktnog

voda napajanja treba voditi računa o nazivnom naponu, struji i frekvenciji napojne

mreže. Za mjerenje napona i struje na mrežama s izmjeničnim veličinama koriste

se naponski i strujni mjerni transformatori, dok se uređaji koji rade na principu

Hallovog učinka koriste za sve vrste napajanja. Vrste senzora, njihove

karakteristike i ostali tehnički podatci mogu se pronaći u literaturi [3], dok će

tehničke karakteristike potrebne da bi se zadovoljila pripadna regulativa biti

navedene u poglavlju 4.

10

Page 17: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

3.4. Popis generalnih zahtjeva na sustav prema normi EN 50463-1

Zahtjevi na sustav prema normi EN 50463-1 podijeljeni su u nekoliko

kategorija opći zahtjevi, zahtjevi za sučelja, zahtjevi za mehaničke i konstrukcijske

karakteristike i ostalo. U nastavku ovog poglavlja zahtjevi su tablično pobrojani u

tabeli 3.3. u kojoj je, uz kratki naziv zahtjeva, kao opis napisan i broj točke prema

kojem se u normi može pronaći detaljniji opis.

Tabela 3.3. Opći zahtjevi na sustav mjerenja električne energije prema normi EN 50463-1

Zahtjevi koji se odnose

na:Podkomponente glavnih zahtjeva Broj

Cjelokupni sustav EMS

(4.2.)

Rad EMS i napajanje 4.2.2.

Ulaz mjernih signala za EMS 4.2.3.

Upravljanje podacima 4.2.4.

Pouzdanost, upravljanje i sigurnost 4.2.5.

Zahtjevi po

komponentama EMS

(4.3.)

Označavanje i dostupnost suštinskih

podataka4.3.1.

Sučelja 4.3.2.

Obrada i prijenos podataka 4.3.3.

Softver 4.3.4.

Sigurnost toka podataka 4.3.5.

Okolišni uvjeti 4.3.6

Mehanički i konstrukcijski zahtjevi 4.3.7.

Električki zahtjevi 4.3.8.

11

Page 18: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

4. KOMPONENTE SUSTAVA MJERENJA ENERGIJE

U narednim potpoglavljima bit će objašnjeni zahtjevi i način rada sustava

prema normi EN 50463-2. Bit će detaljnije objašnjena funkcija mjerenja energije,

njezin rad i zahtjevi za točnošću, senzori i njihove potrebne klase točnosti, te način

rada s izmjeničnim ili istosmjernim veličinama. Nadalje, bit će objašnjen način

izračuna energije na temelju ulaznih signala napona i struje te će za sve

komponente biti navedeni i u kratkim crtama pobrojani načini te vrste ispitivanja

prema regulativi.

4.1. Funkcija mjerenja energije (EMF)

Kao što je ranije spomenuto, funkcija mjerenja energije sastoji se od

funkcije mjerenja struje i napona (CMF i VMF) te funkcije koja na temelju tih

podataka računa energiju množenjem signala napona i struja dobivenih od

naponskog i strujnog mjernog transformatora (ECF).

4.1.1. Električki zahtjevi

Sustav mora biti u mogućnosti raditi s naponima i frekvencijama iz tabele

3.2. Standardne vrijednosti nazivnih struja trebaju se kretati između 80 % – 120 %

struja 10 A, 12,5 A, 15 A, 20 A, 25 A, 30 A, 40 A, 50 A, 60 A i 75 A te njihovih

dekadskih višekratnika. Dekadski višekratnici broja 10 su 100, 1000, 10000 i tako

dalje.

4.1.2. Dozvoljene pogreške i referentni uvjeti

Preciznost mjerenja energije određena je preciznošću komponenti EMF-a.

Prema tome, ukupna greška EMF-a računa se prema formuli 4.1. gdje su s

εVMF,CMF,ECF označene pogreške mjerenja napona, struje, i izračunate energije.

εEMF=√(εVMF)2+(εCMF )

2+(εECF)2 (4.1)

U tabelama 4.1. i 4.2. navedeni su referentni uvjeti i dopuštene granice pogrešaka

EMF.

12

Page 19: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

Tabela 4.4. Dopuštene vrijednosti vanjskih utjecaja na sustav

Referentna vrijednost Dopušteno odstupanje

Temperatura okoline 23 °C ± 2 °C

Frekvencija Nazivna ± 0,3 %

Valni oblik AC SinusniFaktor distorzije manji od

2%

Valni oblik DC Čisti istosmjerni Valovitost manja od 1%

Stalna magnetska indukcija

koja djeluje na sustav

izvana

0 < 0,05 mT

Elektromagnetska polja

30 kHz do 2 Ghz0 <1 V/m

Smetnje nastale poljima

frekvencije 150 kHz do 80

Mhz

0

Tabela 4.5. Dopušteni iznosi pogrešaka

Mjerni opseg ulaza

Vrsta mreže Iznos strujeIznos

naponaFaktor snage

Postotna

pogreška

radne

energije

Postotna

pogreška

jalove

energije

AC10 % – 120 %

In

Umin1-Umax2 >0,85 1,5 % 3,0 %

DC10 % – 120 %

In

Umin1-Umax2 - 2,0 % -

Umin1 i Umax2 iz tablice 4.2. specificirani su u EN 50163.

13

Page 20: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

4.2. Senzori

U ovom poglavlju objašnjene su vrste senzora, zahtjevi na njihovu točnost i

karakteristike u ovisnosti o vrsti napajanja. Koriste se naponski i strujni mjerni

transformatori kao senzori za izmjenične mreže te senzori koji rade na principu

Hallovog efekta kao senzori za obje vrste napajanja. Naponski i strujni mjerni

transformatori jednostavnije su izvedbe i u njihovoj izvedbi postoji minimalno ili

nimalo elektroničkih komponenti. S druge strane, senzori koji rade na principu

Hallovog efekta i ostali elektronički senzori složenije su izvedbe, odnosno

posjeduju više elektronike pa podliježu rigoroznijim ispitivanjima.

4.2.1. Hall-efekt senzori

Hallov efekt otkrili su 1970. godine američki fizičari Hall i Hopkins. Hallov

efekt je pojava induciranja napona na poluvodičkoj pločici kojom teče struja i koja

se nalazi u magnetskom polju. Rad Hallovog senzora temelji se na očitavanju

Hallovog napona generiranog Lorentzovom silom. Lorentzova sila je sila koja

djeluje na nosioce naboja koji se nalaze u magnetskom polju. Na slici 4.1.

prikazana je shema Hallovog senzora.

Slika 4.2. Shema Hallovog senzora [4]

Senzor se sastoji od poluvodičke pločice protjecane malenom kontrolnom

strujom Ic. Na elektrone koji se gibaju u pločici prema Lorentzovom zakonu djeluje

sila uslijed vanjskog magnetskog polja. Sila uzrokuje skupljanje elektrona na

jednoj strani pločice ovisno o smjeru struje i smjeru magnetskog polja, što

uzrokuje pojavu Hallovog napona. Vrijednost Hallovog napona numerički se

14

Page 21: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

dobiva prema izrazu 4.2. gdje su Ic kontrolna struja, K konstanta senzora, U0

veličina napona na pločici u uvjetima bez magnetskog polja, dok je B veličina

magnetske indukcije.

U H=K∗IC∗B+U 0 (4.2)

4.2.1.1. Open loop pretvornici

Open loop pretvornici su najjednostavniji pretvornici struje koji rade na

principu Hallovog efekta. Najmanji su, najlakši i najisplativiji način mjerenja struje

uz istovremenu vrlo malu potrošnju energije. Princpi rada open loop pretvornika

prikazan je na slici 4.2.

Slika 4.3. Princip rada open loop pretvornika [4]

Vodič kojim teče struja koja se želi mjeriti u torusu sa zračnim rasporom

stvara magnetsko polje. U zračnom rasporu pomoću Hallovog senzora mjeri se

napon koji je izravno proporcionalan struji. Uvjet koji pri tome mora biti zadovoljen

odnosi se na odabir materijala koji se koristi za torus. Naime, da bi veza bila

linearna, magnetski materijal mora ostati u linearnom području krivulje

magnetiziranja. Prednosti su jednostavnost i mala potrošnja, a nedostatci su

ograničeno frekvencijsko područje primjene i klizanje nultog pokazivanja uslijed

promjene temperature.

15

Page 22: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

4.2.1.2. Closed loop pretvornici

Ovi pretvornici još se nazivaju kompenzirani ili pretvornici nultog toka (eng.

„Zero flux“). Kao i ostali mjerni uređaji koji rade na principu kompenzacije, imaju

znatno bolje performanse od open loop pretvornika. Princip rada prikazan je na

slici 4.3. i bazira se na sljedećem principu opisanom u nastavku.

Slika 4.4. Princip rada closed loop pretvornika [4]

Za razliku od ranije navedenog, ovaj pretvornik ne koristi struju koja se želi

mjeriti kako bi se generirao tok u torusu i očitao napon Hallove sonde, nego se

Hallova sonda koristi kako bi se poništio tok u jezgri uzrokovan primarnom

strujom. Prema tome, u slučaju ništičnog toka očitavanjem sekundarne struje koja

poništava primarnu dobiva se identičan oblik struje koja se mjeri. Prednosti ovog

oblika mjerenja su bolja linearnost i smanjen utjecaj temperature, a mana je

povećana potrošnja.

4.2.1.3. Eta pretvornici

Eta pretvornici su senzori koji se mogu svrstati između open i closed loop

pretvornika. Prema konstrukciji su slični closed loop pretvornicima, a prema

funkcinalnosti objema vrstama. Naime, u području niskih frekvencija rade kao

open loop, a pri višim kao closed loop pretvornici. Prednosti su im mala potrošnja i

korištenje nižeg napona u sekundarnom krugu (to i jesu razlozi zbog kojih se

prvenstveno i koriste), za razliku od closed loop pretvornika.

16

Page 23: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

4.2.2. Fluxgate senzori

Fluxgate senzori slični su po izvedbi closed loop Hallovim senzorima.

Sastoje se od jezgre kojom teče tok stvoren mjerenom strujom kao primarnim

krugom, i zračnog raspora u kojem se na neki način želi postići ništični tok, kao

sekundarnim krugom. Kod fluxgate senzora mehanizam detekcije ništičnog toka

nije Hallova sonda nego specijalna zavojnica (eng. Saturable inductor).

Slika 4.5. Načelna shema Fluxgate senzora [4]

Ta zavojnica radi kao i svaka druga zavojnica, odnosno induktivitet joj ovisi

o magnetskoj permeabilnosti jezgre. Kad je gustoća magnetskog toka visoka,

jezgra je u zasićenju – permeabilnost je mala, a induktivitet velik. Spomenuta

zavojnica je posebna po tome što za bilo kakvu promjenu vanjskog magnetskog

polja mijenja indukciju zasićenja, a posljedično i induktivitet i permeabilnost.

Sljedeća karakteristika zavojnice je ta što ona ima mogućnost generiranja vlastitog

magnetskog polja kojim je moguće utjecati na vanjsko magnetsko polje i način

rada zavojnice. Manipulacijom dizajna zavojnice i podešavanjem njezine vlastite

struje ostvaruje se visok induktivitet u slučaju toka u zračnom rasporu iznosa nula

ili nizak induktivitet u slučaju zasićenja. Prema tome, zavojnica se koristi kao

mehanizam dijagnosticiranja ništinog toka mijenjanjem induktiviteta koji se očitava

procesnom elektronikom senzora.

Vrste Fluxgate senzora popisane su u nastavku, dok se detaljniji opisi njihovog

rada mogu naći u [4].

Standardni Fluxgate Identičan Closed loop senzoru

C-tip povećane performanse; nema zračni raspor

17

Page 24: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

IT- tip poboljšana procesna elektronika

Fluxgate za niske frekvencije

18

Page 25: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

4.2.3. Zahtjevi norme EN 50463-2 za senzore

U ovom poglavlju bit će popisani zahtjevi norme EN 50463-2 za senzore.

Isti će biti prikazani tablično i podijeljeni po poglavljima: opći zahtjevi, zahtjevi za

senzore napona i zahtjevi za senzore struje. Svi navedeni zahtjevi su tablično

pobrojani, te su navedeni brojevi točaka norme proučavanjem kojih se dolazi do

detaljnijih objašnjenja.

4.2.3.1. Zahtjevi za naponske senzore

Tabela 4.6. Zahtjevi norme 50463-2 za naponske senzore

Električki zahtjevi

(4.3.3.1)

Nazivni napon primara (4.3.3.1.1.) -

Nazivni napon sekundara

(4.3.3.1.2.)

Nazivni napon sekundara

analognih senzora

(4.3.3.1.2.1.)

Nazivni teret sekundara

(4.3.3.1.2.2.)

Utjecaj pada primarnog napona

(4.3.3.1.3.)-

Brzina odaziva sustava (4.3.3.1.4.) -

Frekvencijsko područje djelovanja za

elektroničke senzore (4.3.3.1.5.)-

Podnosivo vrijeme

uslijed kratkog spoja

(4.3.3.2.)

- -

Granice dozvoljenih

nadtemperatura

(4.3.3.3)

- -

Zahtjevi točnosti

(4.3.3.4.)- -

Utjecaj temperature

na točnost (4.3.3.5.)

Dozvoljene pogreške uzrokovane

porastom temperature okoline

(4.3.3.5.1.)

-

Temperaturni koeficijent VMF

(4.3.3.5.2.)-

19

Page 26: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

4.2.3.2. Zahtjevi norme za strujne senzore

Tabela 4.7. Zahtjevi norme EN 50463-2 za strujne senzore

Električki zahtjevi

(4.3.4.1.)

Nazivna struja primara

(4.3.4.1.1.)-

Nazivna struja sekundara

(4.3.4.1.2.)-

Nazivna termička struja kratkog

spoja (4.3.4.1.3.)-

Nazivna dinamička struja

(4.3.4.1.4.)-

Nazivne sekundarne vrijednosti

(4.3.4.1.5.)

Nazivne vrijednosti sekundara

analognih senzora

(4.3.4.1.5.1.)

Nazivna izlazna snaga

(4.3.4.1.5.2.)

Nazivni teret (4.3.4.1.5.3.)

Digitalni izlazi (4.3.4.1.5.4.)

Vrijeme odziva senzora

(4.3.4.1.6.)

Frekvencijsko područje za

elektroničke senzore (4.3.4.1.7.)

Granice dozvoljenih

nadtemperatura

(4.3.4.2.)

- -

Zahtjevi točnosti

(4.3.4.3.)- -

Utjecaj temperature

na točnost (4.3.4.4.)

Dozvoljene pogreške

uzrokovane porastom

temperature okoline (4.3.4.4.1.)

-

Temperaturni koeficijent CMF

(4.3.4.4.2.)-

20

Page 27: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

4.3. Funkcija računanja energije (ECF)

ECF još je jedna komponenta sustava mjerenja energije. ECF prima signale

od VMF i CMF na temelju kojih računa podatke o energiji. Sustav mora biti u

mogućnosti računati energiju koja je potrošena ili vraćena u mrežu koja ujedno

može biti izmjenična ili istosmjerna. Komponenta sustava koja izvršava funkciju

računanja energije mora imati mogućnost višekanalnog ulaza, odnosno mora moći

primati više od dva ulazna signala. Naime, kod vozila za koja se predviđa

prometovanje u međunarodnom prometu, odnosno kroz više zemalja u kojima nisu

jednaki oblici napajanja, na vozilima postoji više različitih naponskih i strujnih

senzora koji svi moraju biti spojeni na ECF. Nadalje, ECF treba imati mogućnost

spremanja podataka u energiji te registri prema EN 50463-2 moraju biti dovoljno

veliki da se u njima mogu spremati vrijednosti računate energije koja procirkulira,

odnosno koja se potroši ili generira prilikom rada vozila u vremenu od 60 dana.

Navedena norma specificira također razne utjecaje koje ECF mora zadovoljiti kao,

primjerice, utjecaj temperature na rad, dozvoljene granice pogrešaka, zahtjeve

sustava za elektromagnetsku kompatibilnost i ostale navedene u poglavlju 4.3.1.

tabeli 4.5.

Komponente koje obavljaju ECF u pravilu se kupuju s certifikatom kojim se

potvrđuje sukladnost s pripadajućom regulativom. Uređaj za mjerenje energije

proizvođača LEM prikazan je na slici 4.5.

Slika 4.6. Uređaj za mjerenje energije [5]

21

Page 28: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

4.3.1. Zahtjevi na ECF prema EN 50463-2

Tabela 4.8. Zahtjevi na ECF prema EN 50463-2

Osnovni zahtjevi (4.4.2.)

Izračun podataka o energiji

(4.4.2.1.)-

K-faktor (4.4.2.2.) -

ECF registri (4.4.2.3.) -

Prebačaj vrijednosti

registara (4.4.2.4.)-

Tehnička dokumentacija

(4.4.2.5.)-

Zastavice (4.4.2.6.) -

Električki zahtjevi (4.4.3.)

Analogni ulazi (4.4.3.1.)Naponski ulazi (4.4.3.1.1.)

Strujni ulazi (4.4.3.1.2.)

Utjecaj ulaznog napona

(4.4.3.2.)

Napon kontaktnog voda

(4.4.3.2.1.)

Utjecaj varijacija napona

(4.4.3.2.2)

Utjecaj kratkotrajnih strujnih

opterećenja (4.4.3.3.)-

Utjecaj vlastitog zagrijavanja

(4.4.3.4.)-

Granice povišenja

temperature (4.4.3.5.)-

Zahtjevi na točnost (4.4.4.)

Postotne pogreške mjerenja

radne energije (4.4.4.1.)-

Postotne pogreške mjerenja

jalove energije (4.4.4.2.)-

Utjecaj temperature na

pogreške (4.4.5.)

Granice pogrešaka

uzrokovanih temperaturom

okoline (4.4.5.1.)

-

Temperaturni koeficijent

ECF (4.4.5.2.)-

22

Page 29: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

Utjecaj ostalih čimbenika na

pogrešku (4.4.6.)

Magnetska indukcija

(4.4.6.1.)-

Parni i neparni harmonici

(4.4.6.2.)-

Elektromagnetksa

kompatibilnost (4.4.7.)

Utjecaj elektromagnetskih

smetnji (4.4.7.1.)

Elektrostatska izbijanja

(4.4.7.1.2.)

RF polja (4.4.7.1.3.)

Prijelazne pojave

(4.4.7.1.4.)

Smetnje vođene vodičima

čiji su uzrok RF smetnje

(4.4.7.1.5.)

Interferencija (4.4.7.1.7.)

Prijenos podataka između

ECF i DHS (4.4.8.)- -

4.4. Sustav upravljanja podacima (DHS)

Općeniti rad sustava upravljanja podacima opisan je u poglavlju 3 gdje je

bila opisana funkcijska struktura sustava mjerenja energije. U ovom poglavlju

detaljnije će biti opisane komponente sustava DHS, te će tablično biti prikazani svi

zahtjevi norme EN 50463-3.

4.4.1. Podatci o energiji, vremenu i lokaciji

Podatke o energiji DHS dobiva od jednog ili više ECF sustava. Ukoliko

postoji više ECF komponenti, potrebno je moći jedinstveno odrediti iz koje ECF su

poslani podatci. Podatci o energiji trebaju biti u jedinicama Wh za radnu energiju i

Varh za jalovu. Osim podataka o potrošenoj energiji, DHS prima i tzv. zastavice.

Zastavice su znakovi ili brojevi na temelju kojih DHS određuje valjanost podataka.

Podatke o vremenu DHS dobiva od internog tajmera koji mora biti

sinkroniziran s globalnim vremenom, uz rezoluciju i oblik prikaza vremena

detaljnije specificiran u EN 50463-3.

Lokacijske podatke sustav pribavlja koristeći se GPS-om. Podatci o lokaciji

vozila trebaju biti u obliku poznatom kao „svjetski geodetski oblik“, odnosno

prikazani u obliku geografske širine i dužine s preciznošću definiranom

23

Page 30: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

regulativom. Podaci o lokaciji također trebaju uz sebe imati i ranije navedene

zastavice.

4.4.2. CEBD i CPID

CPID je 13 znamenkasti broj koji jedinstveno definira vozilo. DHS na

temelju podatka koje prima od ECF, i podataka koje sam generira stvara CEBD.

CEBD je skup podataka koji kao obavezne dijelove sadrži podatke o energiji,

lokaciji, vremenu, jedinstvenom broju vozila i zastavice, a može imati mogućnost

sadržavanja još nekih podataka definiranih normom. Regulativom je definirano

vrijeme od 5 minuta kao period sumiranja podataka ECF koje ulaze u CEBD. Što

se tiče podataka koji su nepouzdani ili ih nema, njima DHS u CEBD pridružuje

odgovarajuće zastavice. Regulativom je također definiran skup događaja koji se

posebno moraju bilježiti u sustavu, a to su promjene zastavica, konfiguracije,

parametara sustava, vremena sinkronizacije, gubitka napajanja, promjene

napajanja i ostalog navedenog u normi. Podaci iz CEBD-a moraju biti pravilno

zaštićeni, i poslani u definiranim vremenskim intervalima prema DCS, sustavu

izvan vozila koji prihvaća podatke radi daljne obrade

4.4.3. Popis zahtjeva norme EN 50463-3 na DHS

Tabela 4.9. Popis zahtjeva norme 50463-3 za DHS

Podatci o vremenu (4.2.)

Izvor (4.2.1.)

Referentni izvor (4.2.2.)

Oblik (4.2.3.)

Rezolucija (4.2.4.)

Stabilnost (4.2.5.)

Sinkronizacija (4.2.6.)

Zastavice (4.2.7.)

Podatci o energiji (4.3.)

Izvor (4.3.1)

Tip (4.3.2)

Format (4.3.3)

Maksimalna vrijednost (4.3.4)

Spajanje s podacima vremena (4.3.5)

Zastavice (4.3.6)

K-faktor (4.3.7)

Preciznost (4.3.8)

24

Page 31: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

Podatci o lokaciji (4.4.)

Izvor (4.4.1)

Format (4.4.2)

Spajanje s podatcima vremena (4.4.3)

Preciznost (4.4.4)

Tip (4.4.5)

Zastavice (4.4.6)

Ostali podatci (4.5.) -

CPID (4.6.) -

Formiranje CEBD (4.7)

Podaci (4.7.1)

Vremenski period (4.7.2)

Podatci energije (4.7.3)

Podatci vremena (4.7.4)

Nedostatak podataka (4.7.6)

Integritet podataka (4.7.7)

Zastavice (4.7.8)

Pohrana podataka (4.8)Vrijeme pohrane (4.8.1)

Kapacitet memorije (4.8.2)

Prijenos podataka između DHS i DCS

(4.9.)

Tipovi podataka (4.9.1)

Vrijeme između prijenosa (4.9.2)

Komunikacijski kanali (4.9.3)

Sigurnost (4.9.5)

Označavanje i informacije (4.10.) -

Tipovi događaja (4.11.) -

DCS (4.12.)

Primitak CEBD od DHS (4.12.2)

Zahtjev za slanjem podataka od DHS (4.12.3)

Spremanje podataka (4.12.4)

25

Page 32: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

5. KOMUNIKACIJA IZMEĐU KOMPONENTI SUSTAVA

U ovom poglavlju bit će specificirani zahtjevi i prijedlozi norme EN 50463-4

za komunikaciju između komponenti sustava mjerenja energije. Osim toga, kao i u

ostalim poglavljima, zahtjevi i opisi sučelja će biti opisani u kratkim crtama, dok će

reference za detaljnija objašnjenja biti tablično navedena u nastavku poglavlja.

Slika 5.7. Shematski prikaz komunikacije između komponenti sustava

EMF se, kao što je prikazano na slici 5.1., sastoji od 9 komunikacijskih sučelja:

ESI

VEI

EMDI

DMI

BGI

TFDI

LFDI

CNI

DSI

26

Page 33: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

ESI i DSI su sučelja koja služe kao komunikacijska barijera između sustava

upravljanja i ECF odnosno DHS. Služe za upravljanje, nadzor i testiranje sustava.

VEI je digitalno sučelje koje povezuje senzore za napon i struju s

komponentom koja vrši izračun energije. Ukoliko senzori daju analogne izlaze,

potrebno je implementirati digitalno-analognu konverziju podataka.

EMDI je sučelje koje povezuje EMF i DHS sustave. Sučelje treba biti

zaštićeno i implementirano serijskom vezom. Moguće je umjesto zasebnog EMDI

sučelja koristiti i dijeljeni CNI uz odgovarajuću zaštitu podataka.

TFDI I LFDI su sučelja koja povezuju DHS sa sustavima koji pribavljaju

podatke o vremenu i podatke o lokaciji. Ako su sučelja zasebna, trebaju povezivati

sustave serijskom vezom, ali ako su izvedena sa CNI, trebaju zadovoljavati

zahtjeve norme za CNI.

CNI je sučelje koje se koristi za povezivanje DHS i ostalih sustava vlaka, a

može se koristiti i kao sučelje između komunikacijskih, lokacijskih i upravljačkih

sustava. Prvenstveno se koristi za prijenos CEBD podataka.

DSI I BGI su sučelja koja povezuju mobilnu jedinicu s udaljenim DCS

sustavom koji prikuplja podatke. U EN 50463-3 postoje prijedlozi izvedbi ovih

sučelja i, u pravilu, postoji više mogućnosti izvedbe ovog sučelja. Može se koristiti

komunikacija preko Wi-Fi, GSM, GPRS i sličnih servisa.

Može se primijetiti da je komunikaciju između komponenti sustava

regulativom dozvoljeno realizirati bilo zasebnim sučeljima, bilo zajedničkim. Kako

god se komunikacija implementira, potrebno je osigurati nemogućnost neželjenog

gubitka ili neovlaštenog pristupa podatcima. Ostali detalji, protokoli, vrste

korištenih serijskih veza i ostalo opisani su u EN 50463-4 i popisani u tabeli 5.1. u

sljedećem poglavlju.

27

Page 34: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

5.1. Komunikacijski zahtjevi prema EN 50463-4

Tabela 5.10 Komunikacijski zahtjevi prema EN 50463-4

Mobilni komunikacijski

sustav (4.2.)

Komunikacijski protokoli

(4.2.2.)-

Sigurnost komunikacije

(4.2.3.)

Sigurnost osigurana

softverski (4.2.3.2.)

VEI sučelje (4.2.4) -

EDMI sučelje (4.2.5.) -

DSI i ESI sučelje (4.2.6.) -

Lokacijsko sučelje (4.2.7.) -

Vremensko sučelje (4.2.8.) -

CNI sučelje (4.2.9.) -

Komunikacija između vlaka i

DCS (4.3.)- -

Sigurnost pristupa podatcima

(4.4.)- -

28

Page 35: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

6. ISPITIVANJA I OCJENA SUKLADNOSTI

Jasno je kako svaka komponenta, koja je napravljena, mora biti i ispitana

na odgovarajući način. Tu se dolazi do ispitivanja i pripadne ocjene sukladnosti

kompletnog sustava, odnosno potvrde nadležnog tijela da su sva ispitivanja

provedena na propisani način. Cjelokupni sustav mjerenja energije sastoji se od

ranije objašnjenog sustava kalkulacije energije koji sadrži funkcije mjerenja

napona i struje, sustava upravljanja podatcima i drugih, te komunikacijskih sučelja

koji sve te sustave povezuju. Svaki taj sustav mora biti ispitan sukladno

pripadajućoj regulativi. Tako će u ovom poglavlju biti navedena sva potrebna

ispitivanja, od sustava ECF preko ispitivanja senzora do komunikacije. Ispitivanja

komponenti podliježu ispitivanjima prema zasebnim normama te su u seriji normi

EN 50463 navedena samo orijentacijski, bez ulaženja u detaljna objašnjenja.

Ispitivanja se trebaju provoditi korištenjem triju metoda: pregledom načina

izvedbe te tipskim i rutinskim ispitivanjima. Prva metoda uglavnom se temelji na

pregledavanju tehničke dokumentacije ispitivanog proizvoda. Druge dvije metode

zasnivaju se na brojnim ispitivanjima komponenti prema zasebnim normama i bit

će tablično prikazane u nastavku.

6.1. Zajednička ispitivanja

U ovu skupinu ispitivanja spadaju zajednička ispitivanja svih komponenti

EMS, odnosno ispitivanja koja mora proći svaka komponenta sustava. Tu spadaju

ispitivanja sustava na vlagu, zagrijavanje, vibracije, gubitke glavnog i pomoćnog

napajanja i ostale navedene u tablici 6.1.

Tabela 6.11. Zajednička ispitivanja sustava prema EN 50463-2

Vizualni pregled (5.4.2.1.) - -

Testiranje okolišnih uvjeta

(5.4.2.2.)

Prodiranje vode (5.4.2.2.1.) -

Temperaturna ispitivanja

(5.4.2.2.2)-

Testiranje otpornosti na vatru i

toplinu (5.4.2.2.3.)-

Mehanička ispitivanja

(5.4.2.2.4.)

Vibracije (5.4.2.2.4.1)

Šok test (5.4.2.2.4.2.)

29

Page 36: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

30

Page 37: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

Električka ispitivanja

(5.4.2.3.)

Ispitivanje pomoćnog

napajanja (5.4.2.3.1.)

Varijacije napona

(5.4.2.3.1.1)

Smetnje napajanja

(5.4.2.3.1.2.)

Gubitak napajanja

(5.4.2.3.1.3.)

Test tereta pomoćnog

napajanja (5.4.2.3.1.4.)

Ispitivanja izolacije sklopova

pod visokim naponom

(5.4.2.3.2)

Impulsni test

(5.4.2.3.2.1.)

Mokro ispitivanje

(5.4.2.3.2.2.)

Ispitivanje sklopovlja pod

niskim naponom (5.4.2.3.3)-

Ispitivanje pristupa sustavu

(5.4.2.4.)- -

6.2. Ispitivanja senzora

Osim zajedničkih ispitivanja koja se trebaju provoditi za sve komponente

sustava, pojedine komponente moraju biti podvrgnute nekim specijalnim

ispitivanjima. Tako se senzori moraju ispitati da se utvrde potrebne granice

točnosti, vremena odziva, razni utjecaji vanjskih čimbenika poput temperature,

viših harmonika napona i slično. Sva navedena, ali i ostala ispitivanja koja je

potrebno provesti navedena su u tabeli 6.2.

31

Page 38: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

Tabela 6.12. Ispitivanja senzora prema EN 50463-2

Ispitivanje naponske izdržljivosti

(5.4.3.2.)- -

Ispitivanje vremena odziva

(5.4.3.3.)

Ispitivanje odziva DC

naponskih senzora (5.4.3.3.1.)-

Ispitivanje odziva DC strujnih

senzora (5.4.3.3.2.)-

Osnovna ispitivanja točnosti

(5.4.3.4.)

Ispitivanje točnosti VMF

(5.4.3.4.1.)-

Ispitivanje točnosti CMF

(5.4.3.4.2)-

Ispitivanje točnosti uz

temperaturni utjecaj (5.4.3.4.3)

Granice pogrešaka

uzimajući u obzir

temperaturu okoline

(5.4.3.4.3.1.)

Temperaturni

keoficijent

(5.4.3.4.3.2.)

Ispitivanje utjecaja harmonika na

CMF (5.4.3.5)- -

Ispitivanje točnosti uz utjecaj

varijacija napona pomoćnog

napajanja (5.4.3.6.)

- -

Ispitivanje utjecaja podnapona na

VMF (5.4.3.7.)- -

Ispitivanje utjecaja magnetskih

polja na točnost (5.4.3.8.)- -

Ispitivanje elektromagnetske

kompatibilnosti (5.4.3.9.)- -

Ispitivanje rasta temperature

(5.4.3.10.)- -

Ispitivanje izdržljivosti na kratki

spoj (5.4.3.11.)

Izdržljivost strujnih senzora

(5.4.3.11.1.)-

Ispitivanje izdržljivosti

naponskih senzora

(5.4.3.11.2.)

-

32

Page 39: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

6.3. Ispitivanje funkcije za računanje energije

Ispitivanje ECF sastoji se od većine ispitivanja koje je potrebno provesti kod

ispitivanja senzora, ali i nekolicine drugih kao što su ispitivanje na radio

interferenciju, smetnje donesene signalima senzora, RF smetnje, elektrostatska

izbijanja i frekvencijske varijacije. U tablici 6.3 prikazana su sva ispitivanja i brojevi

poglavlja norme proučavanjem kojih je moguće naći detaljnija objašnjenja

postupaka provedbe ispitivanja.

Tabela 6.13. Ispitivanja ECF prema EN 50463-2

Ispitivanje električkih zahtjeva

(5. 4.4.2.)

Ispitivanje ECF analognim

senzorima (5.4.4.2.1.)

Ispitivanje

potrošnje energije

ulaza (5.4.4.2.1.1.)

Ispitivanje efekata

promjena napona

napajanja

(5.4.4.2.1.2.)

Ispitivanje utjecaja

kratkotrajnih

ulaznih

preopterećenja

(5.4.4.2.1.3.)

Ispitivanje utjecaja

samozagrijavanja

(5.4.4.2.1.4.)

Ispitivanje utjecaja porasta

temperature (5.4.4.2.2.)-

Ispitivanja točnosti (5.4.4.3.) Tipsko ispitivanje zahtjeva

točnosti (5.4.4.3.1.)-

Ispitivanje točnosti uz utjecaj

temperature (5.4.4.3.2.)

Granice pogrešaka

uz utjecaj

temperature

okoline

(5.4.4.3.2.1.)

Temperaturni

koeficijent

(5.4.4.3.2.2.)

33

Page 40: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

Ispitivanje stanja bez tereta

(5.4.4.3.3)-

Ispitivanje početnih uvjeta

(5.4.4.3.4.)-

Ispitivanje utjecajnih veličina

(5.4.4.4.)

Ispitivanje utjecaja pomoćnog

napajanja na sustav (5.4.4.4.2.)-

Ispitivanje utjecaja promjene

frekvencije (5.4.4.4.3.)-

Ispitivanje točnosti sustava uz

prisutnost harmonika (5.4.4.4.4.)-

Ispitivanje utjecaja konstantnog

vanjskog magnetskog polja

(5.4.4.4.6)

-

Ispitivanje elektromagnetske

kompatibilnosti (5.4.4.5.)

Ispitivanje elektrostatskih izbijanja

(5.4.4.5.2)-

Ispitivanje utjecaja RF polja

(5.4.4.5.3.)-

Ispitivanje utjecaja tranzijentnih

pojava (5.4.4.5.4.)-

Ispitivanje utjecaja vođenih

smetnji (5.4.4.5.5.)-

Ispitivanje interferencije

(5.4.4.5.7.)-

34

Page 41: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

6.4. Ispitivanje DHS sustava

DHS sustav također mora proći standardne procedure ispitivanja definirane

regulativom. U prvom dijelu ispitivanja pregledava se dokumentacija, sučelje,

softver, pristup podatcima, ispravnost lokacijskog i geografskog sustava te

zaštićenost prijenosa podataka kao dio osnovnog pregleda. Tipski dio ispitivanja

također se provodi i sadrži ispitivanja koja su ranije navedena u zajedničkim

ispitivanjima, ali su navedena i u ovoj tablici jer u nekim slučajevima moraju biti

zadovoljeni drugačiji kriteriji. Specijalna, ali i sva ostala, ispitivanja navedena su u

tabeli 6.4. uz napomenu da se u tablici ne nalaze podispitivanja onih ispitivanja

koja su zajednička.

Tabela 6.14. Ispitivanja DHS sustava prema normi EN 50463-3

Vizualno ispitivanje (5.4.2.) -

Okolišno ispitivanje (5.4.3.)Temeparaturno ispitivanje

(5.4.3.2)-

Mehanička ispitivanja

(5.4.4.)

Ispitivanje vibracija

(5.4.4.1.)-

Šok-test (5.4.4.2.) -

Električka ispitivanja (5.4.5.)

Ispitivanje pomoćnog

napajanja (5.4.5.1.)-

EMC ispitivanje (5.4.5.2.) -

Ispitivanje pristupa (5.4.6) - -

Ispitivanje sučelja (5.4.7.) - -

Testiranje funkcionalnosti

(5.4.8.)

Ispitivanje konfiguracije

(5.4.8.2.)-

Rukovanje podatcima

(5.4.8.3)

Normalni uvjeti rada

(5.4.8.3.1.)

Specijalni uvjeti (5.4.8.3.2)

Ispitivanje kapaciteta

memorije (5.4.8.4.)-

Preciznost vremena i

sinkronizacija (5.4.8.5.)

Test stabilnosti (5.4.8.5.1.)

Sinkronizacijski test

(5.4.8.5.2.)

Ispitivanje paljenja i

gašenja (5.4.8.6.)-

35

Page 42: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

6.5. Ispitivanja komunikacijskih sučelja i komunikacije

Ispitivanja komunikacijskih sučelja provodi se prema normi EN 50463-4 te

prema zasebnim dokumentima PICS i PIXIT. PICS je dokument koji sadrži upute o

ispitivanju i postupku provedbe ocjene sukladnosti protokola korišten u sustavu

EMS. PIXIT je dokument u kojem su navedena dodatna ispitivanja protokola. Osim

ta dva dokumenta, regulativa propisuje tipska ispitivanja kao i za sve ostale

komponente sustava navedena u tabeli 6.5. Ispitivanja se sastoje od ispitivanja

sustava na vlaku i ispitivanja komunikacije između mobilne i statičke infrastrukture,

odnosno vozila i DCS sustava.

Tabela 6.15. Popis tipskih ispitivanja komunikacijskih sučelja prema EN 50463-4

Testiranje komunikacije (5.4.2.)

Testiranje sučelja na vozilu (5.4.3.)

Virtualno ispitivanje (Test bench) (5.4.3.1.)

Sažetak ispitivanja testnih primjera (Abstract

test suite) (5.4.3.2.)

Testiranje komunikacije između vozila i

DCS sustava (5.4.4.)

Virtualno ispitivanje (Test bench) (5.4.4.1.)

Sažetak ispitivanja testnih primjera (Abstract

test suite) (5.4.4.2.)

36

Page 43: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

7. SUSTAV MJERENJA ENERGIJE PRIMIJENJEN NA KONČAR

ELEKTROMOTORNI VLAK

Nakon što su ukratko opisani opći zahtjevi na EMS, u ovom poglavlju bit će

opisan EMS koji je tvrtka KONČAR-Kev razvila na svojem elektromotornom vlaku.

U narednim poglavljima bit će prikazana konfiguracija sustava te će biti navedene i

opisane korištene komponente. Nadalje, bit će navedena provedena ispitivanja, od

kojih će ispitivanje cjelokupnog sustava prilikom eksploatacije biti detaljnije

objašnjeno i potkrijepljeno tabličnim rezultatima mjerenja. Osim toga, detaljnije će

biti objašnjeno i funkcionalno ispitivanje DHS sustava te će na kraju kao rezultat

navedenoga ispitivanja biti dan komentar i analiza rezultata.

7.1. Opis sustava

Končar je implementirao sustav EMS na električnom putničkom vlaku serije

HŽ 6112 koji ima dvije vučne glave. Dvije vučne glave za sobom povlače i dva

pantografa i dva transformatora pa je prema tome i energiju potrebno mjeriti na

dva mjesta. Signali napona i struje naponskim i strujnim mjernim transformatorima

koji su projektirani za napojnu mrežu 25 kV i 50 Hz dovode se na mjerač energije

LEM EM4TII. GPS prijemnik preko Etherneta dostavlja točno vrijeme i lokaciju

svim sustavima koji te podatke trebaju dok se podatci o energiji dobiveni iz dva

mjerila energije sumiraju u središnjem mjestu za prikupljanje podataka (cVISK04).

VISK dalje preko GSM routera komunicira s nadređenim sustavom izvan vozila

(DCS). Blok-shema vlaka sa svim navedenim komponentama prikazana je na slici

7.1.

Komunikacija između komponenti bazira se na Ethernet infrastrukturi (VEI).

Ukoliko komponenta ne podržava Ethernet komunikaciju, koriste se pretvornici za

pretvaranje RS232/485 na Ethernet komunikaciju. Sustav koji skuplja podatke,

odnosno VISK, komunicira s GPS prijemnikom radi prihvata podataka o lokaciji te

s GSM ruterom preko kojeg šalje podatke prema DCS. Na slici 7.2. prikazana je

funkcijska shema komunikacije između komponenti.

Valja napomenuti da u radu spominjani DCS sustav još nije implementiran u

željezničkom sustavu Hrvatskih željeznica, ali se u budućnosti planira njegova

instalacija. Unatoč tome, sustav ima mogućnost slanja podataka prema tom

37

Page 44: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

sustavu, ali ga u ovom trenutku ne koristi, već se podatci o mjerenju očitavaju

ručno s memorije VISK-a.

Slika 7.8. Raspored komponenata na Končarevom vlaku

SMT strujni mjerni transformator

NMT naponski mjerni transformator

cVISK04 uređaj za obradu podataka

EM4TII komponenta koja obavlja funkciju mjerenja energije

GPS služi za prikupljanje podataka o lokaciji i vremenu

GSM ruter komponenta koja služi za povezivanje vozila i DCS

Slika 7.9. Komunikacijska struktura EMS sustava

38

Page 45: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

7.2. Komponente Končarevog EMS sustava

Končarev EMS sastoji se od 6 vrsta glavnih komponenti prikazanih u

prethodnom poglavlju (slika 7.1.). Te komponente su strujni i naponski mjerni

trasformatori, mjerila energije LEM EM4TII, uređaj cVISK04, GPS prijemnik i GSM

ruter. U ovom poglavlju bit će opisane navedene komponente kroz podatake

natpisnih pločica i osnovnih podatka o njihovom radu.

7.2.1. Naponski mjerni transformator tip VLA1-38

Naponski mjerni trasformator tipa VLA1-38 induktivni je naponski mjerni

transformator razvijen u tvrtci KONČAR Mjerni transformatori. Služi za pretvorbu

napona kontaktnog voda na napon pogodan mjerenju pomoću mjerila energije

LEM EM4T II. Napravljen je i ispitan prema važećoj regulativi EN 60044-2 i

EN 50463, te je klase točnosti 0,5, također prema zahtjevima regulative. Ostali

tehnički podatci nalaze se u tablici 7.1.

Tabela 7.16. Podatci naponskog mjernog trasformatora VLA1-38

Tip VLA1-38

Stupanj izolacije/kV 38/70/170

Frekvencija 50 Hz

Radna temperatura -25°C – 50°C

Nazivni naponski faktor 1,9/8 h

Nazivni primarni napon 25 kV

Masa 89 kg

Nazivni sekundarni napon 100 V

Nazivna snaga 50 VA

Klasa točnosti 0,5

39

Page 46: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

7.2.2. Strujni mjerni transformator ANB – 0,72

Strujni transformator također je napravljen u tvrtci KONČAR Mjerni

transformatori. Služi za pretvorbu struje koja ulazi u primarni transformator vlaka

na vrijednosti mjerljive pomoću mjerila energije. Kao i naponski mjerni

transformator, zadovoljava sve zahtjeve pripadajuće regulative EN 50463-2 i

EN 50463-2. Osnovni podatci transformatora ANB navedeni su u tabeli 7.2.

Tabela 7.17. Podatci strujnog mjernog trasformatora ANB – 0,72

Tip ANB -0,72

Klasa izolacije B

Stupanj izolacije 0,72/3 kV

Frekvencija 50 Hz

Nazivna primarna struja 400 A

Nazivna sekundarna struja 1 A

Klasa točnosti 0,2

Masa 14 kg

Slika 7.10. Naponski i strujni mjerni transformator VLA1-38 (lijevo) i ANB 0,72 (desno)

40

Page 47: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

7.2.3. Mjerač energije LEM EM4TII

EM4TII je jednofazni mjerač energije napravljen u tvrtci LEM prema seriji

normi EN 50463, što se dokazuje ispitnim izvještajem o umjeravanju. Uređaj

dohvaća signale napona i struje na temelju kojih stvara profile energije. U jednom

profilu energije sumirana je energija potrošena ili generirana u periodu od 5

minuta. Uz podatke o potrošenoj i generiranoj energiji koji su ujedno i razdvojeni, u

profilu se nalaze i podatci o vremenu i lokaciji vozila. Mjerena energija ima

mogućnost spremanja u samome uređaju u vremenu od 300 dana.

EM4TII postoji u izvedbama s kanalima za sve vrste tračničkih napajanja, a

ovaj korišten u Končarevom vlaku ima samo kanale za napajanje 25 kV i 50 Hz,

odnosno kanale za prijam signala nominalnog iznosa 100 V i 1 A. Od ostalih

ulaza, EM4T II ima serijske ulaze na koje je moguće spojiti signale podataka o

lokaciji i vremenu na temelju kojih uređaj generira CEBD dijagrame. Za

komunikaciju se koriste serijske veze RS232, RS422 i RS485 (u slučaju Končar

vlaka RS485) kojima je preko Moxa Nport 5130A-T pretvornika spojen na Ethernet

mrežu vlaka, odnosno cVISK04 jedinicu. Na LEM-u postoje još izlazi napajanja od

24 V kojima se napaja pomoćna oprema (u slučaju HŽ 6112 pretvornici

RS485/Ethernet).

41

Page 48: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

Slika 7.11. EM4TII uređaj za mjerenje energije [6]

42

Page 49: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

7.2.4. Uređaj cVISK04

CVISK04 (slika 7.4.) je uređaj razvijen u KONČAR Institutu za

elektrotehniku. Zadaće VISK-a su sljedeće:

Prikupljanje informacija o trenutnoj i akumuliranoj potrošnji energije od

EM4TII jedinica

Prikupljanje informacija o trenutnoj geografskoj poziciji i točnom vremenu

od GPS prijemnika

Pohrana podataka u trajnu memoriju

Komunikacija s nadređenim sustavom za prikupljanje podataka (DCS)

Uređaj je razvijen na temelju postojećeg cVISK01 uređaja i sastoji se od

metalnog kućišta s tri elektroničke pločice, centralnog procesorskog modula,

napajačkog sklopa i komunikacijske pločice. Uređaj je opremljen RS485 i CANbus

komunikacijskim sučeljima, te memorijskom karticom kapaciteta 4 GB na koju

sprema podatke. Tijekom rada, na zaslonima koji se izmjenjuju, prikazuje CPID

vlaka, podatke o potrošenoj i rekuperiranoj energiji, IP adresu i sl.

Slika 7.12. cVISK04 uređaj [7]

43

Page 50: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

7.2.5. GSM router Moxa OnCell 3150

GSM ruter komponenta je sustava koja služi za povezivanje EMS sustava

na vozilu s centralnim serverom za prikupljanje podataka (DCS) putem GSM

komunikacijske mreže. Tip rutera je Moxa OnCell 3150 (Slika 7.5.) i koristi UDP

protokole te GPRS, GSM i EDGE tehnologije prijenosa podataka. Podatke koje

šalje Ethernet mrežom vlaka, korištenjem UDP Broadcast protokola, može

dohvatiti bilo koji uređaj na Ethernet mreži.

Slika 7.13. GSM ruter Moxa OnCell 3150

7.2.6. GPS prijemnik GARMIN GPS 19X HVS

GPS prijemnik služi kao izvor točnog vremena i lokacije vozila. Podatke

osvježava jednom u sekundi i komunicira s cVISK04 jedinicom preko GSM rutera.

Serijskom vezom je spojen na GSM ruter koji dalje podatke pakira i šalje Ethernet

mrežom prema VISK-u i ostalim uređajima vlaka.

44

Page 51: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

7.3. Ispitivanje komponenti KONČAR EMS

Ispitivanja komponenti EMS sustava napravljena su na Končar institututu za

elektrotehniku te laboratorijima Končar Mjernih transformatora. Ispitivanja prema

normama podijeljena su na podgrupe, ovisno o točkama norme, komponentama

koja se ispituju ili vrsti ispitivanja komponente koja podliježe ispitivanju. U

nastavku će biti opisane pojedine grupe ispitivanja, te će biti navedeno gdje je

ispitivanje obavljeno. Zbog opsega rada samo jedan dio funkcionalnih ispitivanja

cVISK04 uređaja i DHS sustava će biti detaljnije objašnjen i potkrijepljen tabličnim

informacijama i fotografijama dok će ostala ispitivanja biti samo navedena bez

detaljnijih objašnjenja. Valja napomenuti da su od svih komponenti sustava

ispitivanja obavljana na DHS sustavu, cVISK04 uređaju, naponskim i strujnim

senzorima i cjelokupnom sustavu. Uređaj za mjerenje potrošnje energije EM4TII

kupljen je s certifikatom kojim se dokazuje sukladnost s regulativom te njegovo

ispitivanje nije potrebno provoditi.

Podgrupe ispitivanja su sljedeće:

KLIMATSKA ISPITIVANJA

VIBRO ISPITIVANJA

ISPITIVANJA SENZORA NAPONA I STRUJE

FUNKCIONALNA ISPITIVANJA

EMC ISPITIVANJA

IZOLACIJSKA ISPITIVANJA

KLIMATSKA grupa ispitivanja provedena je na Končar Institutu za

elektrotehniku, u laboratoriju za mehanička i tehnološka ispitivanja. Ispitivanja su

provedena u razdoblju od 15. 1. 2015. do 16. 1. 2015. te od 11. 2 .2015. do 16. 2.

2015. godine, a predmet ispitivanja bio je DHS sustav i cVISK04 uređaj.

Ispitivanjem se provjeravalo zadovoljavaju li komponente klimatske i testove

utjecaja pomoćnog napajanja na rad sustava. Popis točaka ispitivanja naveden je

u tabeli 7.3.

45

Page 52: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

Tabela 7.18. Ispitivanja grupe KLIMA

Točka norme EN 50463 Opis i pripadajuće norme

5.4.3.2.1. Test hlađenja;EN 60068-2-1

5.4.3.2.2. Vlažnost; EN 60068-2-2

5.4.3.2.3. Damp heat ispitivanje; EN 60068-2-30.

5.4.5.1.1. Varijacije pomoćnog napajanja; EN 50155 točka 12.2.2. a

5.4.5.1.2. Smetnje pomoćnog napajanja; EN 50155 točka 12.2.2. b

5.4.5.1.3. Prenaponi pomoćnog napajanja; EN 50155 točka 12.2.6.

5.4.5.1.4. Ispitivanje potrošnje pomoćnog napajanja

5.4.5.1.5. Izolacijsko ispitivanje; EN 50155 točka 12.2.9.

VIBRO ispitivanje provedeno je u Laboratoriju za buku i vibracije Končar

instituta. Ispitivanje je provedeno u trajanju od 2 dana (19. 1. 2015. - 21.1. 2015.)

na DHS sustavu. Ispitivanjem se provjeravalo ponašanje rada sustava prilikom

vibracija. Ispitivanja i norme koje je bilo potrebno zadovoljiti navedene su u tabeli

7.4.

Tabela 7.19. Ispitivanja grupe VIBRO

Točka norme Opis i pripadajuće norme50463-35.4.4.1.

Ispitivanje vibracija; EN 61373

50463-35.4.4.2.

Šok test; EN 61373

IZOLACIJSKO ispitivanje DHS sustava provedeno je na Končar Institutu

za elektrotehniku. Ispitivanje je provedeno prema EN 50463-1 točki 4.3.8.3. i normi

EN 50124-1. Ispitivanjem se provjeravaju propisani izolacijski razmaci u uređaju te

klasa zaštite (Zaštita od prodiranja čestica prašine ili vode IP test).

46

Page 53: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

EMC ispitvanje, odnosno ispitivanje elektromagnetske kompatibilnosti

provedeno je EMC laboratoriju Končar Instituta ua elektrotehniku. Ovo ispitivanje

se odvija prema točkama norme EN 50463-3 koje se pozivaju na normu EN 50155

i EN 50121, a ispituje se emisivnost i imunost cVISK04 uređaja, odnosno utjecaj

vanjskih smetnji na njega i njegov utjecaj na okolne uređaje. Popis točki ispitivanja

nalazi se u tabeli 7.5.

Tabela 7.20. Ispitivanja grupe EMC

Norme OpisEN 50155

EN 50121-3-2 (Tabela 4)Naponske smetnje glavnih terminala

EN 50155EN 50121-3-2 (Tabela 5)

Naponske smetnje kontrolnih i procesnih ulaza

EN 50155EN 50121-3-2 (Tabela 6)

Emisivne smetnje

EN 50155EN 50121-3-2 (Tabela 9)

EN 50155EN 50121-3-2 (Tabela 7 i 8)

7.3.1. Funkcionalno ispitivanje sustava

FUNKCIONALNO ispitivanje provodi se u Laboratorjiu za elektroniku I

električne pogone Končar Instituta za elektrotehniku. Ispitivanje pokriva točke

normi EN 50463-3 i EN 50463-4 navedene u tabeli 7.6.

Tabela 7.21. Ispitivanje grupe FUNC

Točka norme OpisEN 50463-3

5.4.6. Ispitivanje pristupa5.4.7. Sučelja

5.4.8.1. Općenito5.4.8.2. Konfiguracije ispitivanja

5.4.8.3.1. Normalni rad5.4.8.3.2. Specijalni uvjeti5.4.8.4. Kapacitet memorije5.4.8.5. Točnost vremena i sinkronizacija

5.4.8.5.1. Ispitivanje stabilnosti5.4.8.5.2. Ispitivanje sinkronizacije5.4.8.6. Ispitivanje paljenja i gašenja

47

Page 54: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

EN 50463-45.4.2. Ispitivanje komunikacije

5.4.3.1. Općenito5.4.3.2. Test bench ispitivanje5.4.3.3. Test suites ispitivanje5.4.4.1. Općenito5.4.4.2. Test bench ispitivanje5.4.4.3. Test suites ispitivanje

U ovom poglavlju bit će detaljnije objašnjena većina ispitivanja prema normi

EN 50463-3, točnije sve točke iz tabele 7.6., osim točaka 5.4.6, 5.4.7., 5.4.8.3.2. i

5.4.8.4.

7.3.1.1. Ispitna konfiguracija

Kako bi uopće bilo moguće realizirati mjerenje, uvjeti u laboratoriju moraju

odgovarati uvjetima na vlaku. Točka norme 5.4.8.2. definira zahtjeve za ispitnu

konfiguraciju koja se treba koristiti prilikom funkcionalnih ispitivanja DHS sustava.

Zahtjevi se sastoje od generiranja pravilnih signala napona i struja, odnosno

simuliranja strujnog i naponskog mjernog transformatora te spajanja ostale

potrebne mjerne opreme i komponenti. Fotografija ispitnog mjesta (Slika 7.7) i

shema spajanja nalaze se u nastavku.

Slika 7.14. Fotografija ispitnog mjesta

48

Page 55: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

Slika 7.15. Shema spajanja ispitne konfiguracija

49

Page 56: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

Popis opreme:

2 LEM EM4TII mjerila energije, sn:4823139;4823233

2 MOXA Nport 5130A pretvornika

cVISK04 EMS, sn:0001

Izvor napona 24 V SMR 2-30 V / 20 A

Voltmetar ISKRA

Ampermetar ISKRA

2 regulacijska transformatora ISKRA 0-220 V; sn 1624 i 1625

3 otpornika ISKRA PRN 117 otpora 120 Ω

HUB Office connect dual speed

GSM ruter MOXA Oncell 3150

GPS prijemnik GARMIN GPS 19X HVS

Na slici 7.8. prikazana je shema za funkcionalno ispitivanje DHS sustava i

VISK uređaja. Strujni i naponski mjerni transformatori realiziraju se s dva

regulacijska transformatora i tri otpornika. Otpornik u naponskom krugu služi za

ograničavanje eventualnih prenapona, dok dva otpornika u strujnom krugu služe

uz regulacijski transformator za ugađanje ispitne struje. Napon i struja iz ta dva

kruga spajaju se na uređaje LEM za mjerenje energije. Mjerila energije računaju

energiju i, kako se projektiraju po narudžbi, imaju ugrađen unaprijed predefinirani

omjer transformacije (k faktor). Podešavanjem odgovarajućih iznosa napona i

struje dobiva se energija identična onoj vlaku u prometu.

Mjerači energije, GSM ruter i VISK uređaj napajaju se iz istosmjernog izvora

napona 24 V. S druge strane, pretvornici veze RS458/Ethernet napajaju se iz

LEM-ova iz razloga što nisu projektirani za željezničku opremu, pa su stoga

osjetljiviji i trebaju stabilniji napon napajanja.

GPS prijemnik spojen je na GSM ruter koji prosljeđuje podatke o točnom

vremenu i lokaciji ostalim uređajima vlaka Ethernetom i koji, osim toga, služi za

slanje podataka primljenih od VISK jedinice.

Ethernet mrežu vlaka glumi Hub na koji su spojeni mjerači energije preko

pretvornika, GSM ruter i VISK jedinica.

50

Page 57: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

7.3.1.2. Programi i metode dijagnostike rada sustava tijekom ispitivanja

Monitoring rada cVISK04 jedinice i LEM uređaja za mjerenje energije

obavlja se pomoću ZZT-a, servisnog i dijagnostičkog alata za procesorske

module, razvijenog u Končar Institutu za elektrotehniku. Nakon spajanja programa

na Ethernet mrežu, programom se može pristupiti do željenih varijabli

aplikacijskog softvera instaliranog na VISK jedinicu. Moguće je u realnom vremenu

pratiti željene varijable, skalirati vrijednosti, crtati grafove, mijenjati parametre,

spremati varijable u datoteke i slično. Sučelje programa za praćenje varijabli

prikazano je na slici 7.9.

Slika 7.16. Sučelje programa ZZT za monitoring varijabli

51

Page 58: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

Popis važnijih varijabli korištenih u ispitivanju i njihova objašnjenja dani su u

nastavku.

LAPWR1 Trenutna radna snaga glave 1; jedinica 0.1 kW

LRPWR1 Trenutna jalova snaga glave 1, jedinica 0.1 kW

LAENC1 Ukupna radna potrošena energija

LRENC1 Ukupna jalova potrošena energija

LAENR1 Ukupna radna energija rekuperirana

LRENR1 Ukupna jalova energija rekuperirana

Od ostalih mogućnosti koje pruža program ZZT, jedna od važnijih je

kreiranje tzv. LOG datoteka, odnosno loggera. Logger datoteke su datoteke u .txt

formatu u kojima se nalaze zapisi o neželjenim situacijama u radu sustava kao što

su gubitci napajanja, gubitci lokacijskih podataka, paljenje i gašenje sustava i

slično. VISK svaki takav događaj zapisuje u svoju memoriju na način da zapisuje

šifru kvara i trenutak kada se taj kvar ili smetnja dogodila. Sustav generira dvije

vrste .log datoteka, log1 i log2 datoteke. U log1 datotekama spremljeni su podatci

o gubitku napajanja i prenaponima u sustavu, dok se u log2 datotekama nalaze

podatci o prestanku rada i greškama u komunikaciji s LEM i GPS jedinicama,

podatci o paljenju sustava i podatci o greškama u formiranju log datoteka. Izgled

datoteke prikazan je u nastavku (Slika 7.10.).

Proučavanjem bitova zapisa i poznavanjem šifre kvara dijagnosticira se

smetnja ili kvar na sustavu. Prema tome, ove datoteke mogu se nazvati

svojevrsnom crnom kutijom sustava.

CEBD dijagrami, odnosno podatci o izmjerenim energijama spremaju se na

memorijsku karticu VISK uređaja i dohvaćaju se nekim od FTP programa (Slika

7.11.).

52

Page 59: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

Slika 7.17. Izgled .log2 datoteke

Slika 7.18. Program za dohvaćanje podataka s VISK-a

VISK kreira datoteke s CEBD dijagramima u .xml formatu. Izgled i

objašnjenje jednog zapisa prikazan je u nastavku u tabeli (7.7.).

53

Page 60: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

Tabela 7.22. Izgled CEBD dijagrama iz .xml datoteke

Kod Objašnjenje

<Tm>20150427085650</Tm> Vrijeme

<TmFl>255</TmFl> Zastavica vremena

<Lat>+45.80244</Lat> Geografska širina

<Lon>+015.93246</Lon> Geografska dužina

<LocFl>127</LocFl> Zastavica lokacije

<TrcSyA>50</TrcSyA> Sustav napajanja glave A

<EmA>00173.9</EmA> Radna energija glave A

<EmnA>00000.0</EmnA> Rekuperirana radna energija glave A

<ErA>00021.8</ErA> Jalova energija glave A

<ErnA>00000.0</ErnA> Rekuperirana jalova energija glave A

<EnFlA>127</EnFlA> Zastvica energije glave A

<TrcSyB>D0</TrcSyB> Sustav napajanja glave B

<EmB>00174.0</EmB> Radna energija glave B

<EmnB>00000.0</EmnB> Rekuperirana radna energija glave B

<ErB>00021.7</ErB> Jalova energija glave B

<ErnB>00000.0</ErnB> Rekuperirana jalova energija glave B

<EnFlB>127</EnFlB> Zastvica energije glave B

Iz tabele 7.7. je vidljivo da se dijagrami sastoje od zapisa energija pojedine

vučne glave i pripadajućih zastavica (njihovi kodovi će biti objašnjeni u narednom

poglavlju), zapisa lokacije, trenutnog vremena i vrste napajanja.

7.3.1.3. Ispitivanje paljenja i gašenja sustava

Ispitivanje paljenja i gašenja sustava provodi se prema normi EN 50463-3

točci 5.4.8.6. Ispitivanje se provodi prema uputama navedenima u točki 5.4.8.6. na

način opisan u nastavku.

Potrebno je ostaviti sustav da radi u normalnom pogonu barem jedan radni

ciklus (TRP) koji je prema normi definiran u trajanju od pet minuta. Ciklusi uvijek

počinju na cijeli višekratnik pet-minutnog perioda. Nakon što prođe jedan TRP,

potrebno je ugasiti napajanje sustava i nakon početka novog TRP-a ponovo ga

upaliti. Nakon odrađenog prvog dijela, potrebno je ponoviti postupak, ali na način

da se paljenje i gašenje obavi u jednom TRP-u.

54

Page 61: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

Nakon završetka navedenih postupaka, dohvaćaju se .xml i .log datoteke i

provjeravaju se točke navedene u nastavku:

1. DHS je dobro odradio proces gašenja, odnosno nije izgubio do tad

izmjerene podatke

2. DHS počinje normalno funkcionirati nakon maksimalno normom definiranih

60 sekundi

3. Podatci za vrijeme rada sustava kada je bio ugašen su spremljeni i sadrže

dobre zastavice

4. Paljenje i gašenje sustava zabilježeni su u .log datoteci

Slika 7.19. Ispis .log2 datoteke

Tablica 7.23. Ispis .xml datoteke

</record>

<key>00324670</key>

<Tm>20150428092000</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80218</Lat>

<Lon>+015.93257</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00021.9</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00003.1</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00002.0</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00000.3</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

</record>

<record>

<key>00324671</key>

<Tm>20150428092500</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80223</Lat>

<Lon>+015.93260</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00058.6</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00008.1</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00058.6</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00008.1</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

</record>

55

Page 62: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

<record>

<key>00324672</key>

<Tm>20150428093000</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80227</Lat>

<Lon>+015.93261</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00046.3</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00006.4</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00046.4</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00006.4</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

</record>

<record>

<key>00324673</key>

<Tm>20150428093500</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80246</Lat>

<Lon>+015.93259</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00057.1</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00008.0</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00057.1</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00007.9</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

</record>

Na ispisu .log datoteke vidi se da je sustav upaljen u 9 sati 28 minuta i 4

sekunde po UTC 0+ vremenu. Kada se to preračuna na zagrebačko vrijeme, ono

je za dva sata ranije, jer je UTC zimsko vrijeme na nultom meridijanu. Na

ispisu .log datoteke vide se dva paljenja sustava jer se ispitivanje sastoji od dva

dijela (crveno označeno na slici 7.12.). Nulti bit označava početnu inicijalizaciju

softvera, a drugi bit daje potvrdu da VISK prima GPS podatke. Gašenje sustava je

pravilno zabilježeno u drugoj .log datoteci.

Slika 7.20. .log2 datoteka s prikazom gašenja sustava

Ispitivanje je započeto u 10 sati i 20 minuta

Sustav je ugašen i upaljen u 10 sati 20 minuta i 4 sekunde

Normalno počinje funkcionirati u prosjeku za najviše 30 sekundi

Svi podatci iz .xml datoteke su ispravni i pravilno spremljeni (tablica 7.8.)

56

Page 63: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

7.3.1.4. Ispitivanje sustava u normalnom pogonu

Prilikom ispitivanja sustava u normalnom pogonu prema EN 50463-3 točki

5.4.8.3.1., osim navedene točke, ispitivale su se i točke 5.4.8.2., 5.4.8.5. te

ponašanje sustava kod isključenja i ponovnog uključenja GPS-a i jednog LEM-a.

Točka 5.4.8.2. predstavlja ispitnu konfiguraciju i objašnjava zahtjeve za

sustav ispitivanja. Ta točka je zadovoljena uspostavom već objašnjene i prikazane

sheme mjerenja i ne mora se posebno provoditi ukoliko sustav radi. Jedina stvar

koja je u okviru ove točke ispitana je ponašanje sustava prilikom prestanka rada

jedne LEM jedinice ili gubitka podataka o lokaciji s GPS-a. Log i .xml datoteka tih

događaja prikazane su u nastavku (Slika 7.13. i tabela 7.9.)

Slika 7.21. .log2 datoteka pada LEM2 I GPS uređaja

Tabela 7.24. .xml datoteka zabilježena u vrijeme pada LEM I GPS uređaja

<record>

<key>0032467B</key>

<Tm>20150428101500</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80169</Lat>

<Lon>+015.93258</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00012.2</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00001.2</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00010.8</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00001.1</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

</record>

57

Page 64: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

U .log datoteci vidi se pad LEM-a kao događaj u 12 sati i 11 minuta (šesti bit

je u vrijednosti 1), pad GPS-a u 12 sati i 13 minuta i obavijest da je GPS u redu 16

sekundi kasnije (bit 2 i 3). Što se tiče .xml datoteke, vidi se da VISK zanemaruje

kratkotrajni gubitak lokacije (zastavica LocFl u 127, zeleno) dok se pad LEM2

uređaja vidi po tome što se enegija iz A i B glave vlaka razlikuje za 1,5 kWh

(crveno označeno u tabeli 7.9.)

Ispitivanje sinkronizacije vremena obavlja se prema točki norme 5.4.8.5.

U slučaju ovog DHS sustava u aplikacijskom programu implementirana je

sinkronizacija na način da se, ukoliko se interno vrijeme sustava i vrijeme

dobiveno od GPS-a razlikuju za 1 sekundu, automatski radi sinkronizacija. Svaki

takav događaj bilježi se u .log datoteku postavljanjem određenog bita u 1, te u .xml

datoteci postavljanjem zastavice u 255 (slika 7.13. i tabela 7.10.).

Slika 7.22. .log datoteka sinkronizacije

Tabela 7.25. .xml sinkronizacija vremena

<key>0032454C</key><Tm>20150427074110</Tm>

<TmFl>255</TmFl><Lat>+45.80244</Lat>

<Lon>+015.93246</Lon><LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA><EmA>00173.9</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA><ErA>00021.8</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA><EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>D0</TrcSyB><EmB>00174.0</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB><ErB>00021.7</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB><EnFlB>127</EnFlB>

58

Page 65: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

Ispitivanje u normalnom pogonu sastoji se od provjere .xml datoteka za

različite režime rada sustava. Potrebno je simulirati potrošnju i rekuperaciju za

postotke maksimalne očekivane snage u normalnom pogonu navedene u

nastavku. Rekuperacija se simulira jednostavnim okretanjem polariteta napona na

regulacijskom transformatoru naponskog kruga.

Ispitivanje se obavljalo 2 dana, 27.4.2015. i 28.4.2015., jer se morao

provjeriti rad sustava prilikom promjene dana. Norma definira ispitivanje s

jednakom delta vrijednosti koja minimalno traje 30 minuta i to za postotke

očekivane snage 0 %, 0,1 %, 1 %, 10 %, 20 %, 50 %, 75 %, 90 % i 100 %.

Očekivana maksimalna snaga u pogonu vlaka iznosi cca 2,3 MW. Tu snagu

razvijaju 4 motora po 525 kW te 4 pomoćna napajanja od 52 kVA svako. Prilikom

ispitivanja za maksimalnu snagu se uzima snaga od 1,5 MW po vučnoj glavi,

odnosno 3 MW ukupno. Razlog takve ispitne konfiguracije, odnosno odabira te

maksimalne snage, proizlazi iz činjenice da su mjerila energije projektirana za

nominalni iznos primarne struje od 60 A i napona 25 kV pa se ispitivanje vrši za tu

vrijednost maksimalne snage bez obzira što je ona 30 % veća od one u

normalnom pogonu vlaka. Namještanjem odgovarajućeg napona i promjenom

iznosa struja uz istovremeno praćenje snage u programu ZZT namještaju se

potrebne točke ispitivanja.

Nakon provedenih 30 minutnih ispitivanja potrebno je provjeriti:

Da su svi CEBD dijagrami zabilježeni odgovorajućim zastavicama

Da je sva energija pravilno sumirana

Da nema grešaka zabilježenih u .log datoteci

Da u .xml datoteci postoji pravilan CPID

Provjera .xml datoteka obavlja se na način da se provjerava ukupna

izmjerena potrošena ili rekuperirana energija u vremenu ispitivanja, odnosno gleda

se 6 profila energije. Energija se sumira programom EMXML (Slika 7.15.) koji

sumira profile energije u zadanom vremenu i vraća ukupnu energiju ili grešku

(ukoliko ona postoji) u profilima energije u definiranom razdoblju. Energija

dobivena tim programom uspoređuje se s energijom očitanom na početku i kraju

tridesetminutnog perioda ispitivanja sa zaslona uređaja.

59

Page 66: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

Slika 7.23. Program za izračun ukupne energije

Tabela s vrijednostima izmjerenim u ispitivanjima nalazi se u nastavku.

Tabela 7.26. Podatci ispitivanja normalnog rada

Režim rada

Postotak

snage

(%)

Delta

vrijednost

snage/kW

Izmjereno

(kWh/kVarh)

Očitano

(kWh/kVarh)

Pogreška

(%)

Potrošnja 100 1500 1533/244 1530/240 0,19

Potrošnja 90 1350 1308/205 1307/204 0,07

Potrošnja 75 1125 1140/177,5 1139/177 0,08

Potrošnja 50 750 742/118 739/116 0,4

Potrošnja 20 300 263/30 264/31 -0,3

Rekuperacija 10 150 57/5 58/5 -1,7

Napomena: Vrijednosti snage u tabeli odnose se na jednu vučnu glavu.

U tabeli se može vidjeti da nedostaju vrijednosti ispitivanja za 1%, 0.1% i

0% snage. Ispitivanja za te snage se nisu obavljala iz razloga što u trenutku

mjerenja nije bila slobodna oprema kojom bi se ostvarile tako male struje. Naime,

struja za simuliranje 100 % snage iznosila je 0.6 A, pa bi prema tome za 1 %

snage bilo potrebno 6 mA, a za 0.1 % snage struja od 0,6 mA. Te vrijednosti struje

nije bilo moguće ostvariti zbog nedostatka adekvatno velikog otpora. U svrhu ovog

diplomskog rada dovoljno je bilo ispitivanje za 6 snaga iz tabele 7.11. pa su

mjerenja za snage ispod 10 % izostavljena.

Što se tiče dobivenih rezultata mjerenja, nema razlika između podataka o

energiji izmjerenih programom (pročitanih programom iz .xml datoteka) i podataka

60

Page 67: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

o energiji izračunatih očitanjem ukupne energije na LEM-ovima prije i nakon

ispitivanja. Razlika između te dvije vrijednosti bi trebala biti 0, ali ona postoji iz

razloga nedovoljne točnosti vremenskog očitanja energije s ekrana uređaja. Od

ostalih zahtjeva norme svi izmjereni podaci zadovoljavaju.

Na slici 7.16. vidi se slika .log datoteke sa svih zabilježenim događajima.

Vidi se paljenje sustava u 9 sati te ispitivanja paljenja i gašenja sustava istog

dana. Ispitivanje je provođeno tijekom noći kako bi se provjerio rad sustava

prilikom promjene datuma. U datoteci je zabilježeno nekoliko upozorenja i pad

jednog mjerila energije u 3 sata poslije ponoći.

Rušenje mjerila energije je normalna pojava jer se prema uputama o radu

uređaj jednom u 24 sata resetira na nekoliko sekundi što ne utječe na njegov rad.

Iz toga razloga se taj događaj zanemaruje. Unatoč rušenjima i upozorenjima

zabilježenim u datoteci, svi podaci su pravilno spremljeni. Svi .xml podaci

zabilježeni tijekom ispitivanja nalaze se u dodatku.

Slika 7.24. .log2 datoteka svih funkcionalnih mjerenja

61

Page 68: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

ISPITIVANJA SENZORA NAPONA I STRUJA provedena su u

laboratorijima Končar Mjernih transformatora, laboratoriju za visoki napon Instituta

i laboratorijima za klimatska i zvučna ispitivanja. Ispitivanja se sastoje od većine

ranije navedenih, samo što su u ovim ispitivanjima predmet ispitivanja bili strujni

mjerni transformator ANB 0,72 i naponski mjerni transformator VLA1-38.

Provedena ispitivanja nabrojana su u tabeli 7.12.

Tabela 7.27. Popis ispitivanja naponskih i strujnih senzora

Norma Opis ispitivanja

EN 50463-2; točke 5.4.3.4., 5.4.3.4.3.1.,

5.4.3.4.3.2.Ispitivanja točnosti ANB 0,72

EN 45545-2 Zaštita od požara za ANB 0,72 i VLA1-38

EN 50463-2; točke 5.4.3.5. Utjecaj harmonika na ANB 0,72

EN 50463-2; točke 5.4.2.2.4.1., 5.4.2.2.4.2 Vibracijska ispitivanja ANB 0,72

EN 50463-2; točke 5.4.2.2.2.1, 5.4.2.2.2.2.,

5.4.2.2.2.3.,Klimatska ispitivanja VLA1-38 i ANB 0,72

EN 50463-2; točke 5.4.3.4.2., 5.4.3.4.3.1.,

5.4.3.4.3.2.Ispitivanja točnosti VLA1-38

EN 60529 IP test za ANB 0,72 i VLA1-38

Sva ispitivanja su provedena u akreditiranim laboratorijima, odnosno uz

prisutstvo NoBo tijela za ocjenu sukladnosti za laboratorije koji nemaju

akreditaciju.

62

Page 69: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

7.4. Ispitivanje sustava u eksploataciji

Ispitivanje sustava prilikom eksploatacije, odnosno probne vožnje, odvijalo

se 21. 4. 2015 godine. Vlak je tijekom probne vožnje prometovao od Podsuseda

do Tovarnika i natrag (cca. 600 km) u trajanju od 12 sati (Fotografija vlaka na

stanici.,slika 7.18.). Tijekom ispitivanja promatra se ponašanje sustava tijekom

vožnje, a naknadno se provjeravaju eventualni prekidi ili greške u radu sustava

pregledom .log datoteka. Osim toga, provjeravaju se .xml datoteke te postojanje i

ispravnost svih potrebnih podataka u njima.

Slika 7.25. Vlak na kolodvoru u Podsusedu

Tabela 7.28. Bilanca energije tijekom probne vožnje

Relacija

Radna

potrošena

energija /

kWh

Radna

rekuperirana

energija /

kWh

Jalova

potrošena

energija /

kVarh

Jalova

rekuperirana

energija /

kVarh

Podsused- Novska 564 73 7 2

Novska-Tovarnik 1452 273 4 18

Tovarnik-Okučani 997 162 13 14

Okučani-Podsused 980 164 9 8

Ukupno 3993 673 32 42

63

Page 70: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

1 20

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

Potrošena i rekuperirana radna energija

Podsused-NovskaNovska-TovarnikTovarnik-OkučaniOkučani-PodsusedPodsused-Podsused

kWh

Slika 7.26. Grafički prikaz bilance radne energije

1 20

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Potrošena i rekuperirana jalova energija

Podsused-Novska Novska-TovarnikTovarnik-OkučaniOkučani-PodsusedPodsused-Podsused

kVarh

Slika 7.27. Grafički prikaz bilance jalove energije

64

Page 71: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

U tabeli 7.13. prikazani su podatci o svim energijama koje bilježi sustav. Ti

podatci su grafički prikazani na slikama 7.19. i 7.20. Sa grafova se jasno može

vidjeti odnos potrošene i vraćene energije (podatci pod brojem 1 su potrošnja, a

pod brojem 2 su rekuperacija). U slučaju probne vožnje vlak je vratio u mrežu

17 % potrošene energije odnosno 673 kWh. Uzimajući u obzir da bi ta brojka bila

veća da se određeni postotak rekuperirane energije ne troši za ostale funkcije

vlaka, može se primijetiti da vlak vraća priličnu količinu energije u mrežu.

7.4.1. Komentar .xml i .log datoteka probne vožnje

Prilikom probne vožnje bilo je nekoliko grešaka u radu sustava.

Pregledom .xml datoteka vidi se greška u komunikaciji između DHS sustava i

LEM1 uređaja, odnosno mjerila energije glave A vlaka. Naime u .xml datoteci za

vremensko razdoblje od prvog paljenja vlaka u 6 sati i 25 minuta pa do stabilizacije

rada sustava u 7 sati i 55 minuta nema podataka o energiji iz A glave vlaka

(zastavica je u vrijednosti 46 što znači „Ne postoji“). .xml datoteke za ta dva

vremena prikazane su u tablici 7.14. te su crveno označene greške. Nakon

stabilizacije, sustav do kraja probne vožnje radi ispravno.

Tablica 7.29 .xml datoteke tijekom pogreške u radu sustava

21.04.2015, 6:30 21.04.2015, 7:55

<key>00323E6E</key>

<Tm>20150421063000</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.81433</Lat>

<Lon>+015.85817</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>00</TrcSyA>

<EmA>00000.0</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00000.0</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>046</EnFlA>

<TrcSyB>80</TrcSyB>

<EmB>00001.5</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00000.0</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>255</EnFlB>

<key>00323E7F</key>

<Tm>20150421075500</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.70979</Lat>

<Lon>+016.39294</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00008.8</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00000.0</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00008.6</EmB>

<EmnB>00000.1</EmnB>

<ErB>00000.0</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

65

Page 72: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

Pregledom loggera (Slika 7.21.) pronalaze se greške u radu sustava s .log

datotekama. Pogreška se pojavljuje nekoliko puta u razdoblju od 7 sati i 24 minute

pa do 7 sati i 30 minuta (osmi bit je u jedinici). Od ostalih podataka zabilježenih

u .log datoteci tu se nalaze samo zapisi paljenja sustava, pa se prema tome može

zaključiti da je sustav radio uredno uz izuzetak ranije navedenih greški.

Slika 7.28. .log2 datoteka probne vožnje

66

Page 73: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

8. ZAKLJUČAK

Ovim radom predstavljen je pogled i način rješavanja konkretnog problema

koji se može naći u inžinjerskoj praksi uzimajući u obzir razne popratne faktore.

Taj problem u ovom konkretnom slučaju je sustav mjerenja energije na

željezničkim vozilima koji sadrži značajke interoperabilnosti. Interoperabilnost kao

svojstvo neograničenog međudjelovanja dva sustava, u ovom slučaju sustava

mjerenja energije i sustava naplate potrošnje energije, nameće se kao logična

nova stepenica u razvoju željeznice i željezničkih vozila. Kako u procesu

proizvodnje i projektiranja nekog proizvoda postoji regulativa i norme prema

kojima se proizvod mora napraviti, tako je i u ovom slučaju Europska unija donijela

tehničku specifikaciju o interoperabilnosti koja uz norme definira osnovu problema.

S druge strane, realizacija konkretnog problema u stvarnosti je malo

složenija. Realizacija sustava opisana je na primjeru KONČAR EMS sustava

implementiranog u vlakove serije HŽ 6112. Prilikom izrade ovog rada imao sam

pristup materijalima poput idejnog projekta i konačnog opisa sustava iz čega se

vidi da je razvoj nekog rješenja „živi“ proces, odnosno da se tijekom razvitka

sustava neprestano vrše analize poboljšanja sustava i da se neke stvari na kraju

promijene od onih zamišljenih na početku. Osim toga, također se vidi da se

nastoje iskoristiti ranija rješenja kako bi se olakšao i ubrzao sam proces razvoja.

Uz sve navedeno, dobiva se i uvid u opseg posla i broj ljudi uključenih u velike

projekte poput razvoja vlaka i jednog njegovog malenog dijela, sustava mjerenja

energije kroz sudjelovanje i samostalni rad na ispitivanjima.

Na kraju, proučavanjem i analizom podataka dobivenih od sustava mjerenja

energije vidi se nastojanje tvrtke KONČAR KEV za povećanjem ušteda

implementacijom generatorskog kočenja u vlakove, što je u vrijeme stalnog govora

o kraju ere fosilnih goriva racionalan, ekonomičan i ekološki iskorak naprijed.

Razvijanjem ovog novog sustava pokazuje se želja za unaprijeđenjem i

poboljšanjem trenutnih usluga, što bi u krajnjem slučaju trebala biti dobra karta za

opstanak željeznice u budućnosti.

__________________

67

Page 74: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

LITERATURA

[1.] “Railroad :: Modern Railways.” Encyclopedia Britannica. Accessed March 17, 2015.

http://www.britannica.com/EBchecked/topic/489715/railroad/259178/Modern-

railways.

[2.] Europska komisija. “Uredba Komisije EU Br 1302/2014 O tehničkoj specifikaciji za

interoperabilnost podsustava ‘Željezničkih vozila - lokomotiva i putničkih

željezničkih vozila’ željezničkog sustava u Europskoj uniji.” Službeni list Europske

unije, December 12, 2014.

[3.] LEM. “Railway voltage and current transducers.” LEM, June 2011.

[4.] LEM. “Isolated current and voltage transducers.” LEM, 2012.

[5.] LEM. “EM4T Energy Meter for Traction Usable on Each Network.” LEM, n.d.

[6.] LEM, “EM4TII Manual.” LEM, April 23, 2013.

[7.] M.Vlah, A.Eršek, and M. Bilić. “EMS_tehnički_opis_v3.” Končar Institut za

elektrotehniku, July 4, 2015.

[8.] A. Eršek, V. Ćesić. “R62159 EMS Software.” Končar Institut za elektrotehniku,

March 13, 2015.

68

Page 75: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

SAŽETAK I KLJUČNE RIJEČI

Sustav za mjerenje potrošnje električne energije na željezničkim vozilima

Ovaj diplomski rad sastoji se od općeg i glavnog dijela rada. U općem dijelu

su objašnjene temeljne stvari, odnosno smjernice preuzete iz regulative o tome

kako bi trebao izgledati sustav mjerenja energije na željezničkim vozilima. Tako se

u općem dijelu prolazi kroz glavne značajke sustava mjerenja energije, zadaće

koje sustav treba obavljati i na koji način. U nastavku se definiraju zahtjevi za

komponente i njihov način ispitivanja referirajući se na druge norme. Nakon općeg

dijela slijedi opis konkretnog sustava razvijenog i implementiranog u vlakove serije

HŽ 6112 tvrtke Končar KEV kao glavni dio rada. U tom dijelu opisano je kako je

izveden sustav, koje komponente su korištene te su opisane vrste komunikacije i

ispitivanja komponenti. U okviru opisa vrsta ispitivanja detaljno je opisano

funkcionalno ispitivanje sustava i ispitivanje sustava na probnoj vožnji.

Ključne riječi: Sustav mjerenja energije, željeznica, Končar KEV, TSI.

69

Page 76: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

ABSTRACT AND KEY WORDS

Energy measuring system for railway vehicles

This final thesis is composed from general and main part. Basic parts and

guidelines about energy measuring system for railway vehicles are explained in

general part of thesis. Basic tasks, working principles, and main features are also

described below in that chapter. At the end, parts and their testing principles are

defined by referencing on the other norms. In main part real and concrete system

is described and implemented in trains HŽ 6112, which are developed in Končar

KEV. Končar EMS is presented by describing used components, communication

beetween them, ways of testing and general system settings. Within the ways of

testing description, functional testing and test drive system testing are described in

detail.

Key words: Energy measuring system, railway, Končar KEV, TSI

70

Page 77: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

PRIVITAK

Tabela 0.30. .xml datoteke ispitivanja normalnog pogona DHS sustava

Ispitivanje 100 % snage, 10:10-10:40 27.04.2015

<Tm>20150427081500</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80175</Lat>

<Lon>+015.93256</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00048.0</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00007.7</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00048.0</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00007.6</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150427082000</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80168</Lat>

<Lon>+015.93258</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00127.0</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00020.2</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00127.0</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00020.2</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150427082500</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80166</Lat>

<Lon>+015.93258</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00127.4</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00020.3</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00127.5</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00020.3</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150427083000</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80160</Lat>

<Lon>+015.93257</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00127.6</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00020.4</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00127.6</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00020.3</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150427083500</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80169</Lat>

<Lon>+015.93256</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00128.2</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00020.4</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00128.3</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00020.4</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150427084000</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80179</Lat>

<Lon>+015.93259</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00128.0</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00020.4</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00128.1</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00020.4</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

71

Page 78: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

Ispitivanje 50 % snage, 11:30-12:00,27.04.2015

<Tm>20150427093500</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80229</Lat>

<Lon>+015.93262</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>00</TrcSyA>

<EmA>00000.0</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00000.0</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>00</TrcSyB>

<EmB>00000.0</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00000.0</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150427094000</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80235</Lat>

<Lon>+015.93261</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>00</TrcSyA>

<EmA>00000.0</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00000.0</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>00</TrcSyB>

<EmB>00000.0</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00000.0</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150427094500</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80238</Lat>

<Lon>+015.93261</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00039.4</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00006.3</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00039.4</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00006.3</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150427095000</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80229</Lat>

<Lon>+015.93264</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00125.5</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00019.9</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00125.6</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00019.9</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150427095500</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80221</Lat>

<Lon>+015.93263</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00124.9</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00019.9</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00125.0</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00019.9</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150427100000</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80215</Lat>

<Lon>+015.93263</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>00</TrcSyA>

<EmA>00032.5</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00005.2</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>00</TrcSyB>

<EmB>00032.5</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00005.2</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

72

Page 79: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

Ispitivanje 90% snage 8:50-9:20,28.4.2015

<Tm>20150428065500</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80183</Lat>

<Lon>+015.93259</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>00</TrcSyA>

<EmA>00011.2</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00001.6</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>00</TrcSyB>

<EmB>00011.1</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00001.6</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150428070000</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80175</Lat>

<Lon>+015.93261</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00086.8</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00013.4</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00087.2</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00013.4</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150428070500</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80181</Lat>

<Lon>+015.93257</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00112.7</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00017.6</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00112.8</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00017.5</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150428071000</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80185</Lat>

<Lon>+015.93259</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00112.2</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00017.5</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00112.3</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00017.6</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150428071500</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80185</Lat>

<Lon>+015.93260</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00112.7</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00017.7</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00112.7</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00017.7</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150428072000</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80184</Lat>

<Lon>+015.93259</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00112.9</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00017.8</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00113.0</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00017.7</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

73

Page 80: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

Ispitivanje 75% snage 9:30-10:00,28.04.2015

<Tm>20150428073500</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80190</Lat>

<Lon>+015.93255</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00094.8</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00014.9</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00094.9</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00014.8</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150428074000</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80188</Lat>

<Lon>+015.93261</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00094.9</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00014.8</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00094.9</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00014.8</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150428074500</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80194</Lat>

<Lon>+015.93256</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00094.8</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00014.8</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00094.9</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00014.8</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150428075000</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80185</Lat>

<Lon>+015.93257</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00095.1</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00014.8</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00095.1</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00014.8</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150428075500</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80187</Lat>

<Lon>+015.93258</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00095.1</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00014.7</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00095.3</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00014.7</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150428080000</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80182</Lat>

<Lon>+015.93258</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00095.3</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00014.8</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00095.2</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00014.8</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

74

Page 81: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

Ispitivanje 20% snage 10:05-10:35,28.04.2015

<Tm>20150428081000</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80181</Lat>

<Lon>+015.93258</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00022.9</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00002.6</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00022.9</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00002.5</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150428081500</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80199</Lat>

<Lon>+015.93260</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00023.2</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00002.6</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00023.2</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00002.6</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150428082000</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80191</Lat>

<Lon>+015.93260</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00022.8</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00002.5</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00022.9</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00002.5</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150428082500</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80198</Lat>

<Lon>+015.93251</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00022.8</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00002.5</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00022.8</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00002.4</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150428083000</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80203</Lat>

<Lon>+015.93258</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00022.8</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00002.5</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00022.8</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00002.5</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150428083500</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80206</Lat>

<Lon>+015.93248</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>00</TrcSyA>

<EmA>00016.8</EmA>

<EmnA>00000.0</EmnA>

<ErA>00001.8</ErA>

<ErnA>00000.0</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>00</TrcSyB>

<EmB>00016.7</EmB>

<EmnB>00000.0</EmnB>

<ErB>00001.8</ErB>

<ErnB>00000.0</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>¸¸

75

Page 82: Sustav Mjerenja Energije Na Željezničkim Vozilima

Ispitivanje 10% snage 10:40-11:10,28.04.2015

<Tm>20150428084500</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80193</Lat>

<Lon>+015.93254</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00000.0</EmA>

<EmnA>00004.8</EmnA>

<ErA>00000.0</ErA>

<ErnA>00000.4</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00000.0</EmB>

<EmnB>00004.8</EmnB>

<ErB>00000.0</ErB>

<ErnB>00000.4</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150428085000</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80191</Lat>

<Lon>+015.93253</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00000.0</EmA>

<EmnA>00004.8</EmnA>

<ErA>00000.0</ErA>

<ErnA>00000.4</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00000.0</EmB>

<EmnB>00004.8</EmnB>

<ErB>00000.0</ErB>

<ErnB>00000.4</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150428085500</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80202</Lat>

<Lon>+015.93253</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00000.0</EmA>

<EmnA>00004.8</EmnA>

<ErA>00000.0</ErA>

<ErnA>00000.4</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00000.0</EmB>

<EmnB>00004.8</EmnB>

<ErB>00000.0</ErB>

<ErnB>00000.4</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150428090000</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80211</Lat>

<Lon>+015.93253</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00000.0</EmA>

<EmnA>00004.8</EmnA>

<ErA>00000.0</ErA>

<ErnA>00000.4</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00000.0</EmB>

<EmnB>00004.8</EmnB>

<ErB>00000.0</ErB>

<ErnB>00000.4</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150428090500</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80210</Lat>

<Lon>+015.93256</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00000.0</EmA>

<EmnA>00004.8</EmnA>

<ErA>00000.0</ErA>

<ErnA>00000.5</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00000.0</EmB>

<EmnB>00004.8</EmnB>

<ErB>00000.0</ErB>

<ErnB>00000.4</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

<Tm>20150428091000</Tm>

<TmFl>127</TmFl>

<Lat>+45.80206</Lat>

<Lon>+015.93259</Lon>

<LocFl>127</LocFl>

<TrcSyA>50</TrcSyA>

<EmA>00000.0</EmA>

<EmnA>00004.8</EmnA>

<ErA>00000.0</ErA>

<ErnA>00000.4</ErnA>

<EnFlA>127</EnFlA>

<TrcSyB>50</TrcSyB>

<EmB>00000.0</EmB>

<EmnB>00004.8</EmnB>

<ErB>00000.0</ErB>

<ErnB>00000.5</ErnB>

<EnFlB>127</EnFlB>

76