ICE-Werk Dortmund-Hafen - VP 04 Los 7 - Bahnstrom (BSV und EZVA)

Vergabelos 1 - Bordspannungsversorgungsanlagen / Depoteinspeisung 670 V DC (BSV) Die Bordspannungsversorgungsanlage (BSV) 670 V DC dient der stationären Versorgung der Hilfsbetriebe abgestellter ICE-Fahrzeuge während Wartungs-, Revisions- und Instandhaltungsarbeiten im ICE-Werk Dortmund-Hafen. Die Anlage versorgt die Gleise 601 bis 604 mit einer galvanisch getrennten 670 V-Gleichspannung und ermöglicht die Fremdeinspeisung der Fahrzeugbordnetze bei abgeschalteter Oberleitung. Die zentrale Energieversorgung, Steuerung und Leistungselektronik werden im Gebäudeteil K3 installiert und über Leistungs-, Steuer- und Erdungssysteme mit den Entnahmestellen in der Werkhalle K1 verbunden. Die Energieversorgung erfolgt aus der zentralen 10-kV-Mittelspannungsanlage des Werkes. Von dort werden 2 Trockentransformatoren TRF004 und TRF005 über separate Mittelspannungsabgänge gespeist. Die Versorgung der BSV erfolgt über die Abgangsfelder +K08 und +K09 der werkseitigen Mittelspannungsverteilung. Die Mittelspannungsversorgung übernimmt die Einspeisung der BSV sowie die erforderlichen Schutz-, Mess- und Verriegelungsfunktionen. Zur Spannungswandlung kommen 2 Trockentransformatoren mit jeweils 1.000 kVA Leistung zum Einsatz. Die Transformatoren wandeln die Spannung von 10 kV auf 400 V AC / 50 Hz und speisen die nachgeschaltete Niederspannungshauptverteilung NHV001. Die Transformatoren werden in den Betriebsräumen aufgestellt und verfügen über eigene Temperaturüberwachungen sowie Schutz- und Abschaltfunktionen. Die installierte Trafogesamtleistung beträgt 2.000 kVA. Kernstück der Energieverteilung ist die Niederspannungshauptverteilung (NHV). Die Verteilung besitzt eine Bemessungsspannung von 400 V, einen Bemessungsstrom von 2.200 A sowie eine Kurzzeitstromfestigkeit von 65 kA. Die Sammelschiene ist in die Bereiche A und B aufgeteilt und kann über einen Kuppelschalter verbunden werden. Von der NHV werden insgesamt 8 separate Gleichrichterabgänge gespeist. Die Energieerfassung erfolgt über MID-konforme Messgeräte. Kernstück der Gleichstromversorgung sind 8 autark arbeitende Gleichrichtereinheiten (GR01 bis GR08). Jede Gleichrichtereinheit besteht aus 1 Trenntrafo-Schrank, 1 Gleichrichter-Schrank mit integrierter Steuerung sowie 1 Schützschrank. Insgesamt werden somit 8 Trenntrafo-Schränke, 8 Gleichrichterschränke und 8 Schützschränke installiert. Die Gleichrichter erzeugen die erforderliche Gleichspannung von 670 V DC und besitzen eine Ausgangsleistung von 250 kW beziehungsweise eine Anschlussleistung von 263 kVA je Einheit. Die Stromabgabe ist auf 375 A begrenzt. Das Gleichstromnetz wird als isoliertes IT-Netz mit permanenter Isolationsüberwachung betrieben. Die Versorgung der Fahrzeuge erfolgt über insgesamt 16 Entnahmestellen an den Gleisen 601 bis 604. Jedes Gleis erhält 4 Entnahmestellen, sodass sich insgesamt 16 Fahrzeuganschlusspunkte ergeben. Die Anlage ist so ausgelegt, dass jedem der 8 Gleichrichter jeweils 2 Entnahmestellen zugeordnet werden. Durch eine Verriegelung kann je Gleichrichter immer nur eine Entnahmestelle gleichzeitig betrieben werden. Insgesamt können maximal 4 Gleichrichter gleichzeitig aktiv sein. Die resultierende Auslegungsleistung beträgt 1.052 kVA bei einer installierten Gesamtleistung von 2.104 kVA. Jede der 16 Entnahmestellen besteht aus 1 Steuersäule (STS), 1 Filterbox mit integrierter Sollbruchstelle (FIB), 1 Blinddose (BLD) sowie 1 Anschlussleitung mit Kupplungsstecker. Insgesamt werden somit 16 Steuersäulen, 16 Filterboxen, 16 Blinddosen und 16 Fahrzeuganschlussleitungen errichtet. Die Filterbox bildet den Übergang zwischen dem fest installierten 670-V-DC-Kabel und der flexiblen Fahrzeuganschlussleitung. Die Anschlussleitungen besitzen abhängig von der Fahrzeugposition Längen zwischen etwa 15 m und 20 m. Eine besondere Funktion der Anlage ist die sogenannte doppelte Einspeisung für Fahrzeuge der Baureihe ICE 4 (BR 412). Hierzu können an den Gleisen 602 bis 604 jeweils 2 voneinander potentialgetrennte Entnahmestellen gleichzeitig genutzt werden. Die hierfür zuständigen Gleichrichter kommunizieren über Lichtwellenleiter miteinander und bilden eine gemeinsame Isolationsüberwachung. Der Betriebszustand wird an den Steuersäulen über eine zusätzliche blaue Signalleuchte angezeigt. Die Steuerung der BSV erfolgt über 1 zentralen Steuerschrank sowie die dezentralen Steuerungen in den 8 Gleichrichtern. Sämtliche Betriebs-, Schutz- und Störmeldungen werden über Profibus erfasst, an einen Datensammler übertragen und über TCP/IP an die übergeordnete Leittechnik (ÜLT) weitergeleitet. Zusätzlich ist die Anlage vollständig in das NOT-AUS-System sowie die Abschalt- und Erdungsautomatik (AuE) integriert. Die Voraussetzungen für eine spätere Fernwartung werden bereits vorbereitet. Die Kabelinfrastruktur umfasst die Mittelspannungskabel zwischen Mittelspannungsanlage und den 2 Transformatoren, die 400-V-Kabel zwischen Transformatoren, NHV001 und den 8 Gleichrichtern sowie die 670-V-DC-Leistungskabel zu den 16 Entnahmestellen. Für die Gleichstromversorgung werden Leistungskabel mit 300 mm² Leiterquerschnitt eingesetzt. Ergänzt wird dies durch die zugehörigen geschirmten und ungeschirmten Steuer-, Melde-, ÜLT- und NOT-AUS-Kabel. Die Verbindung zwischen K3 und K1 erfolgt über Doppelböden, Steigetrassen, Kabelschächte und Leerrohrsysteme. Die gesamte Anlage ist in das Erdungs- und Potentialausgleichssystem des Werkes eingebunden. Hierzu gehören 1 Potentialausgleichsschiene PAS-BSV, 2 Trafo-Potentialausgleichsschienen PAS-BSV-TRF004 und PAS-BSV-TRF005, die Erdung aller 8 Gleichrichter, aller 16 Filterboxen, aller 16 Steuersäulen sowie aller 16 Blinddosen. Die Entnahmestellen werden über die Sammelerder der Arbeitsgruben in das Erdungssystem der Fahrzeughalle eingebunden.