Specyfikacja TSI Lokomotywy,
zespoły trakcyjne i wagony
pasażerskie

Jan Raczyński

2

Standaryzacja i wymagania prawne

Cele unijnego projektu standaryzacji w

transporcie kolejowym

•

umożliwienie niezakłóconego ruchu taboru

po europejskiej sieci kolejowej poprzez

zapewnienie warunku interoperacyjności dla

wszystkich istotnych elementów systemu

kolejowego;

•

zapewnienie, że do eksploatacji

będą

wprowadzane tylko elementy spełniające

minimalne kryteria bezpieczeństwa ruchu;

•

rozwój rynku

taboru i podzespołów

3

Zawartość specyfikacji TSI

1. Wstęp (zakres techniczny, geograficzny).

2. Definicja podsystemu (funkcje, interfejsy).

3. Wymagania zasadnicze.

4. Charakterystyka podsystemu (specyfikacje funkcjonalne

i techniczne, także dla interfejsów, zasady eksploatacji,

zasady utrzymania, kwalifikacje zawodowe personelu,

warunki bezpieczeństwa i higieny pracy, rejestry).

5. Składniki interoperacyjności (lista, osiągi i specyfikacje

składników).

6. Metody ocena zgodności składników i podsystemu

(procedury).

7. Wytyczne do wdrożenia specyfikacji, w tym przypadki

szczególne rozwiązań technicznych  

4

Stan prac nad specyfikacjami TSI dla kolei

konwencjonalnych

Zakres regulacji

Obecny stan prawny

Uwagi

Wagony towarowe

Przyjęta decyzją Komisji

Europejskiej 861/2006

Obowiązuje od 31.01.2007 r.
Przygotowywana nowelizacja
grudzień 2008.

Pojazdy trakcyjne i wagony

pasażerskie

W trakcie przygotowania

Planowane ukończenie w 2010 r.

Dopuszczalne poziomy emisji

hałasu przez tabor kolejowy

wszystkich rodzajów

Przyjęta - decyzja Komisji

Europejskiej 2006/66

Obowiązuje od 23.06.2006 r.

Sterowanie ruchem kolejowym

Przyjęta - decyzja Komisji

Europejskiej 2006/679

Obowiązuje od 28.09.2006 r.

Wymagania dla ruchu w długich

tunelach

Przyjęta - decyzja Komisji

Europejskiej 2008/163

Obowiązuje od 1.07.2008 r.

Udogodnienia dla osób z

ograniczaną mobilnością

Przyjęta - decyzja Komisji

Europejskiej 2008/164

Obowiązuje od 1.07.2008 r.

Ruch kolejowy

Przyjęta decyzją Komisji

Europejskiej 920/2006

Obowiązuje od 14.02.2007 r.
Przygotowywana nowelizacja
załącznika P grudzień 2008.

Telematyka przewozów

towarowych

Przyjęta – rozporządzenie

Komisji Europejskiej 62/2006

Obowiązuje od 19.01.2006 r.

Telematyka przewozów

pasażerskich

W trakcie przygotowania

Planowane ukończenie w 2010 r.

Infrastruktura

W trakcie przygotowania

Planowane ukończenie w 2010 r.

Zasilanie trakcyjne

W trakcie przygotowania

Planowane ukończenie w 2010 r.

Certyfikacja zakładów

utrzymania taboru

W trakcie przygotowania

Planowane ukończenie w 2010 r.

5

Konstrukcja pojazdu i części mechaniczne

parametry podstawowe:

•

sprzęgi końcowe, wewnętrzne i ratunkowe

•

dostęp dla personelu przy sprzęganiu i
rozprzęganiu;

•

przejścia międzywagonowe;

•

wytrzymałość konstrukcji (pr EN 12633);

•

bezpieczeństwo pasywne (prEN 15227);

•

mocowanie wyposażenia do konstrukcji (EN
12663-1)

•

drzwi dla personelu;

•

charakterystyka szyb;

•

współczynniki obciążenie i obciążenia masą (pr
EN 15663, EN 14363),

6

Oddziaływanie tor – pojazd parametry

podstawowe

:

•

skrajnia (prEN 15273-2)

•

nacisk osi i nacisk koła (EN 14363);

•

parametry taboru wpływające na urządzenia przytorowe
(wg TSI CCS Aneks A, załącznik 1 i prEN 15437-2 –
monitoring łożysk osi));

•

własności dynamiczne pojazdu;

- bezpieczeństwo przed wykolejeniem (EN 14363)
- dynamika podczas jazdy (EN 14363, prEN 15686)
- bezpieczeństwo biegu pociągu (prEN 15686)
- obciążenie toru
-

stożkowatość ekwiwalentna

- parametry projektowe dla profilu koła

7

Układy biegowe

parametry podstawowe:



Rama wózka (EN 13749)



Parametry zestawów kołowych;



Minimalny promień łuku;



Zgarniacze;



Geometryczny profil koła

8

Hamulce parametry podstawowe:

•

Wymagania funkcjonalne

•

Wymagania bezpieczeństwa;

•

Sterowanie hamulcem

•

Osiągi hamowania (hamowanie nagłe i służbowe,
obciążenie cieplne, hamulec postojowy)

•

Przyczepność, systemy przeciwpoślizgowe

•

Hamulce niezależne od siły przyczepności
(elekromagnetyczne, wiroprądowe)

•

Wymagania dla hamulców w przypadku
zagrożenia (pożary w tunelach,...);

9

Wyposażenie dla pasażerów

parametry podstawowe:

•

System sanitarny

•

System rozgłoszeniowy;

•

Wymagania funkcjonalne dla systemów alarmowych;

•

Instrukcje bezpieczeństwa dla pasażerów (TSI PRM);

•

Drzwi zewnętrzne, dostęp dla pasażerów, wymagania
konstrukcyjne;

•

Drzwi między wagonami,

•

Jakość powietrza w przedziałach;

•

Ochrona elektryczna pojazdu (zwarcia, przeciążenia,
przepięcia);

•

Impedancja pomiędzy pantografem i kołem (obwody
powrotne).

10

Warunki środowiskowe – parametry

podstawowe:

•

Wysokość nad poziomem morza

•

Temperatura pracy strefy T1 (-25°C to +40°C; nominal),
or T2 (-40°C to +35°C) or T3 (-25°C to +45°C) wg
EN50125-1:

•

Wilgotność EN50125-1;

•

Deszcz EN50125-1;

•

Śnieg, lód i grad EN50125-1;

•

Ekspozycja słoneczna EN50125-1

•

Odporność na zanieczyszczenia EN 60721-3-5:1997,

•

Efekty aerodynamiczne

-oddziaływanie strumienia powietrza na pasażerów
-oddziaływanie strumienia powietrza na pracowników

przy torach

-uderzenie fali czołowej

11

Systemy ochrony

parametry podstawowe:

•

Diagnostyka, oprogramowanie

•

Oświetlenie zewnętrzne

•

Sygnały akustyczne

•

Oznakowanie identyfikujące pojazd (CR OPE
aneks P)

12

Trakcja i wyposażenie parametry

podstawowe:

•

warunki zasilania trakcyjnego (napięcie, częstotliwość, prąd, moce,
tolerancje wartości);

•

maksymalny prąd pobierany z sieci trakcyjnej;

•

maksymalny prąd pobierany na postoju pojazdu;

•

warunki dla realizacji hamowania odzyskowego;

•

współczynnik mocy (dla systemów prądu przemiennego);

•

limity zawartości harmonicznych

•

parametry dla współpracy pantograf – sieć (zakres roboczy
pantografu, geometria pantografu, materiał nakładek stykowych,
nacisk statyczny i dynamiczny pantografu na sieć, rozmieszczenie
pantografów, czas opuszczania pantografu);

•

ochrona elektryczna pojazdu (zwarcia, przeciążenia, przepięcia);

•

impedancja pomiędzy pantografem i kołem (obwody powrotne).

•

Ochrona przed porażeniem EN 50153:2002

13

Kabina maszynisty - parametry

podstawowe:

•

Wejście do kabiny

•

Wyjście bezpieczeństwa

•

Widoczność na zewnątrz

•

Rozplanowanie wnętrza kabiny

•

Siedzenie dla maszynisty

•

Ergonomia pulpitu maszynisty

•

Kontrola klimatu w kabinie i jakości powietrza

•

Oświetlenie wewnętrzne

•

Szyby czołowe

•

Narzędzia w kabinie (lampa biała i czerwona, zwieracze szyn, płozy,
gaśnica)

•

Interfejs maszynista – pojazd (wyświetlacze i ekrany; wskaźniki;
oznaczenia; funkcje sterowania)

14

Bezpieczeństwo przeciwpożarowe

i ewakuacja:

•

Kategorie pojazdów (A i B – wg TSI SRT)

•

Ogólne wymagania (wg TSI SRT)

•

Wymagania dla materiałów (TSI SRT, EN 45545-1, 2)

•

Warunki ewakuacji pasażerów

•

Bariery przeciwogniowe

15

Serwisowanie

•

Czyszczenie z zewnątrz pojazdu

•

Opróżnianie toalet

•

Urządzenia napełniania wodą

•

Zasilanie zewnętrzne

•

Tankowanie paliwem

16

Dokumentacja utrzymania

•

Ogólna dokumentacja techniczna

•

Dokumentacji dla utrzymania taboru

•

Instrukcja obsługi taboru

•

Instrukcje podnoszenia

17

Dokumentacja utrzymania taboru

1. Dokumentacja metod projektowania systemu

utrzymania taboru

2. Dokumentacja dla utrzymania taboru

- plan utrzymania

- opis czynności utrzymania

- wykaz części zamiennych

- wykaz zobowiązań prawnych (urządzenia

ciśnieniowe, defektoskopia, spawanie ....)

- wykaz parametrów granicznych

- procedury odbiorcze

- zasady postępowania przy lokalizacji usterek

18

Zarządzane dokumentacją utrzymania

1

. Dokumentację utrzymania dostarcza dostawca

taboru wraz z innymi dokumentami dla

dokonania oceny zgodności przez notyfikowany

organ certyfikujący

2. Po dostawie taboru odpowiedzialność za

zarządzanie zmianami w dokumentacji

utrzymania taboru jest w gestii dysponenta

(właściciela) taboru. Dokonuje ich w ramach

przyznanego mu certyfikatu bezpieczeństwa

(dyrektywa o bezpieczeństwie). Zasady

zarządzania zmianami są opisane w jego

własnym dokumencie: „Dokumentacja metod

projektowania systemu

19

Lista składników interoperacyjności:

•

Sprzęgi czołowe (ratunkowe)

•

Koła

•

Systemy przeciwpoślizgowe

•

Reflektory czołowe

•

Lampy końca pociągu

•

Sygnały akustyczne

•

pantograf;

•

nakładki stykowe na pantograf;

•

wyłącznik szybki;

•

Połączenia do opróżniania toalet

•

Połączenia do napełniania wodą

20

Najważniejsze problemy jakie zidentyfikowano

podczas prac na specyfikacjami TSI:

1. Geometria pantografu.

Nierealne ekonomicznie okazało się zdefiniowanie tylko jednego

docelowego typu ślizgacza o szerokości 1600 mm. W efekcie analiz

będą możliwe do stosowania także ślizgacze o szerokości 1950 mm

(jak obecnie w Polsce).

Ponieważ dla tej szerokości stosowane są w

różnych krajach różne profile geometryczne ślizgaczy, mając na celu

ograniczenie ich ilości do jednego typu zdecydowano się na profil

typu B3 z normy EN 50367, jako najbardziej uniwersalny. W Polsce

dotychczas jest stosowany typ B8.

Zmianie ulegnie także metoda

kalkulacji skrajni i pantografu i zaproponowano zmianę w tym

zakresie norm EN.

2. Materiał nakładek ślizgowych.

Norma EN 50367 zasadniczo w tym zakresie nic nie normowała tylko

opisywała stan istniejący.

W specyfikacji TSI wybrano trzy rodzaje

materiałów na ślizgi: czysty węgiel, węgiel z domieszką metali do

40% i kompozyt warstw miedzi i węgla.

W związku z tym wystąpiono

też o nowelizację norm EN w tym zakresie.

21

3. Maksymalny prąd na postoju dla systemu zasilania

prądu stałego.
Brak jest obecnie jednolitych na obszarze Unii uregulowań w
tym zakresie.

Przyjęto wiec wartość prądu dla systemu 3 kV

równą 200 A na jeden pantograf

.

4. Parametry pantografów.

Dokonano rewizji obecnych norm zarówno w zakresie
zakresu roboczego wysokości podnoszenia jak i docisku
roboczego. Punkt otwarty:

wymagany system

automatycznego opuszczania pantografu w razie jego awarii

.

5. Rozmieszczenie pantografów w pojeździe

Całkowicie znowelizowano w porównaniu z istniejącymi
normami wymagania w zakresie minimalnych odległości
pomiędzy pantografami w pojeździe i w całym pociągu.

Zakres tych odległości będzie powiązany z prędkością
maksymalną pojazdu i typem sieci trakcyjnej.

22

6. Liczniki energii

Liczniki energii nie są obligatoryjne. Jeżeli jednak będą

zastosowane muszą spełniać wymagania TSI w zakresie

• konstrukcji liczników (odniesienie do normy EN)
• systemu rejestracji zużycia energii w powiązaniu z lokalizacją

pojazdu.

7. Koordynacja zabezpieczeń zwarciowych pojazd trakcyjny –
podstacja trakcyjna

Jest to jeden najbardziej kluczowych problemów do rozwiązania,

zwłaszcza, że zarówno normy EN i karty UIC nie definiują wymagań w
zakresie koordynacji w sposób jednoznaczny. Dlatego

w zakresie

wymagań dla sekwencji wyłączania wyłączników w pojeździe i
podstacjach wprowadzono odpowiedni nowy zapis w specyfikacji TSI
zamiast tabeli 8 w normie EN 50388. Wynika z niego, że także dla
systemu prądu stałego autonomiczny wyłącznik w pojeździe
powinien być zdolny do wyłączania prądów zwarciowych niezależnie
i bez oczekiwania na działanie wyłącznika w podstacji. Podane
zostały także typowe czasy trwania zwarć widziane z podstacji
trakcyjnej.