Vasúti biztosítóberendezések áramellátásának újszerű kialakítása
Kedvezményezett neve:
PowerQuattro Egyesült Teljesítményelektronikai Zrt.
FERR-VÁZ Ipari Termelő Szolgáltató és Kereskedelmi Kft.
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
A projekt címe:
Vasúti biztosítóberendezések áramellátásának újszerű kialakítása
A szerződött támogatás összege:
700.000.000 Ft, ebből 161 699 636 Ft a BME része
A támogatás mértéke (%-ban):
67,93%, a BME-re vonatkozó részre 100%.
A projekt tartalmának bemutatása:
A vasúti közlekedés balesetmentes lebonyolítása érdekében mindenhol vasúti biztosítóberendezéseket alkalmaznak, melyekhez a vasúti biztosítóberendezési áramellátó rendszerek (VBBÁ) szolgáltatnak villamos áramot. Ezek részbeni kimaradása is gátolhatja a vonatforgalmat és növelheti a baleseti kockázatot, ezért itt a rendelkezésreállás a legfontosabb tényező. A jelenleg üzemelő áramellátó rendszereknél az energetikai megfontolások nem érvénysülnek, ezért az ezen szempontokat is figyelembe vevő rendszer, amely a biztonsági követelményeket továbbra is megtartja, számottevő érdeklődésre tarthat igényt. Célunk ilyen rendszer fejlesztése.
A korszerű áramellátásnak – így a fejlesztendő eMPQ-nak is - minden elemében meg kell felelnie az üzemeltetői elvárásoknak: energiahatékony, teljeskörű diagnosztika, energiamenedzsment megújuló energiaforrások bevonásával. A PQ és a BME a VBBÁ rendszer újszerű kialakításával széleskörben alkalmazható rendszert hoz létre, amely alkalmas, mind a jelfogó függéses, mind az előforduló összes elektronikus biztosítóberendezés táplálására (eMPQ). A VBBÁ rendszer energiafelvétele a közüzemi-, a felsővezetéki hálózatról és a telepítésre kerülő napelem telepről történhet. Az összes betáplálási csatlakozás egyszeres átalakítókon keresztül a közbensőköri egyenfeszültségű sínre csatlakozik. Az eMPQ rendszerben a betáplálási pontok egyenértékűek és ez biztonságos üzem mellett az energiamenedzsmentet is lehetővé teszi. Az egyenfeszültségű sín alátámasztását egy vagy több párhuzamosan kapcsolt akkumulátortelep biztosítja. Az akkumulátortelepek töltését az éppen működő egyenirányító/akkumulátortöltők megfelelő szabályozásával érjük el. A napelemes táplálásnál két megoldást dolgozunk ki:
- az akkumulátortelepeket ciklusálló akkumulátorokkal alakítjuk ki.
- szétválasztjuk a VBB áthidalási idejét szolgáltató- és a megújuló energiát tároló akkumulátort, biztosítva az egyirányú a napelem által termelt/tárolt akkumulátortól a biztosítóberendezés áthidalási idejét szolgáltató akkumulátort felé energiaáramlást.
A különböző fogyasztókat az egyenfeszültségű sínről DC/DC redundáns konverterekről vagy DC/AC inverterekről tápláljuk a fogyasztók által támasztott igények szerint. A rendszert kiegészíti egy felügyeleti egység, amin a kívánt működési módok beállíthatók és a működés folyamatos ellenőrzése révén az üzemeltetőnek információt ad.
A BME elsősorban a szoftver modulokkal megvalósítandó elképzelések, irányítási és szabályozási algoritmusok helyességét az implementáció megkezdése előtt off-line szimulációval ellenőrzi. Az implementálás során követjük a MISRA-C elveket. A szoftver modulokat első körben erre tervezett, automatizált szoftveres környezetben közösen teszteljük.
A Ferr-Váz Kft. a projektben folyadékhűtést fejleszt ki elektronikai berendezéseknek, különösen VBBÁ rendszerei számára, ahol kiemelten fontos a nagy üzembiztonság és az energiahatékonyság. A fejlesztendő hűtés folyadék keringtetéséhez mozgó alkatrészt nem igényel. Mágneses folyadékot (pl. ferrofluid) alkalmazunk hűtőfolyadékként és azt mágneses térerő segítségével keringtetjük. A ferrofluidnak több változata is van komponenseitől függően (pl: víz, olaj, szénhidrogén stb.). Probléma, hogy kültéri üzemnél fagyveszély lép fel, nagyfeszültségű alkalmazásoknál pedig villamosan szigetelő folyadékra van szükség. Célunk új hűtőközeg kifejlesztése, amely fagyálló, villamosan szigetelő. A folyadékkeringtetést megvalósító mágneses tér előállításának módja is a fejlesztés célja. A vízhűtéssel számos probléma van, ilyen például a mozgó alkatrészek kopása, a folyadék szennyeződése, kirakódások, folyadékvesztés. Fejlesztésünk a fentiekre ad megoldást.
A projekt eredményeként a konzorcium kifejleszt egy a vasúti biztosítóberendezések ellátását szolgáló, újszerűen kialakított, megújuló energiaforrások bevonásával energiamenedzsmentet is megvalósító rendszert, melynek felhasználói a vasúti pályákat üzemeltető vállalatok lesznek.
A projekt tervezett befejezési dátuma:
2027.02.28.
Projekt azonosító száma:
2024-1.1.1-PIACI_FÓKUSZ-2024-00029