docTS Powerpoint Master - Moderne Schienenfahrzeuge
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TS Powerpoint Master - Moderne Schienenfahrzeuge
Vectron – Die neue Lokomotivengeneration für den europäischen Schienenverkehr 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ Graz, 2011 Walter Hammer / Christian Thoma Siemens AG, Industry Sector, Mobility Division Seite 1 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division Vectron – Das Produkt unserer Erfahrung Erfahrung und Know-how aus 1.600 erfolgreichen Eurosprintern (mit ca. 2 Mrd Laufkilometer) und 333 Eurorunnern (ca. 111 Mio Laufkilometer) sind in die Entwicklung des Vectrons eingeflossen Laufleistung Eurosprinter: 13 x 150.000.000 km Seite 2 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division Vectron – Transportaufgaben und Anforderungen Min. Geschwindigkeitsunterschied Î max. Streckenleistungsfähigkeit Quelle: “Die moderne europäische Güterbahn der Zukunft”, eine Studie zur Leitvision „Europäischer Schienengüterverkehr 2010“ Vorhaben 19G2028B des Bundesministeriums für Forschung und Bildung, Schlussbericht Januar 2003, Abb. 3-24 (S.89) Seite 3 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division Vectron – Transportaufgaben und Anforderungen Betriebliche Randbedingungen Güterverkehr: Ö Vmax = min. 120 km/h Ö min. 1.600 t Anhängelast Ö Zugkraftüberschuss bei Vmax = 3 N/kN Ö Tauglichkeit im Mischverkehr auch für DB-Schnellfahrstrecken Reisezugverkehr: Ö Vmax = 200 km/h Ö min. 550 t Anhängelast Ö Zugkraftüberschuss bei min. Vmax = 5 N/kN Ö Tauglichkeit für Schnellfahrstrecken (ausgenommen artreine Triebzugstrecken) Seite 4 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division Vectron – Zugkraftdiagramm Resultierende Zugkräfte zur Erfüllung der Transportaufgaben Zugkraft [kN] 350 2 300 Leistung: P = 6,4 MW 250 200 1 zü = 3 N/kN 150 4 100 zü = 9 N/kN 3 50 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 Geschwindigkeit [km/h] 1: Vectron + Güterzug 1.700 t, 0 ‰ Zugkonfigurationen: 2: Vectron + Güterzug 1.700 t, 12,5 ‰ 3: Vectron + Reisezug 550 t, 0 ‰ 4: Vectron + Reisezug 550 t, 12,5 ‰ Seite 5 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division Vectron – Prinzipschaltbild Maximalkonfiguration des Antriebsstranges Seite 6 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division Vectron – Hauptkomponenten Hauptkomponenten und deren Merkmale keine zusätzlichen Netzfilterkomponenten Fahrmotor und Antrieb über schraubbare Stahllamellenkupplung verbunden und damit leicht demontierbar Umweltfreundliches Kühlmittel AS- und BS-Lager fettgeschmiert Reduktion der Halbleiteranzahl Optimierung der Anordnung Ö Erhöhung der Zuverlässigkeit Ö Verringertes Einbauvolumen, reduziertes Gewicht Freiraum für Integration zusätzlicher Ausrüstungen Seite 7 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division Vectron – Maschinenraumlayout Vectron MS Brandbekämpfungsanlage Drucklufterzeugungsgerüst Zugsicherungsschrank 1/2 Traktionsstromrichter Bremsgerüst Zugsicherungsschrank 3 Öl- und Wasserkühler Bremswiderstand DC-Hochspannungsgerüst Niederspannungsgerüst Fahrmotorlüfter Hilfsbetriebegerüst Hilfsbetriebetrafogerüst AC-Hochspannungsgerüst Seite 8 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division Vectron – Maschinenraumlayout Vectron AC hohe Leistung Brandbekämpfungsanlage Drucklufterzeugungsgerüst Zugsicherungsschrank 1/2 Traktionsstromrichter Bremsgerüst Zugsicherungsschrank 3 Öl- und Wasserkühler Niederspannungsgerüst Fahrmotorlüfter Hilfsbetriebegerüst Hilfsbetriebetrafogerüst AC-Hochspannungsgerüst Seite 9 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division Vectron – Prinzipschaltbild Maximalkonfiguration des Antriebsstranges Seite 10 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division Vectron – AC - Lokomotive hohe Leistung AC 15 kV / 25 kV Betrieb Seite 11 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division Vectron – AC - Lokomotive mittlere Leistung AC 15 kV / 25 kV Betrieb Seite 12 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division Vectron – Zugkraftdiagramm AC mittlere Leistung Zugkraft [kN] Resultierende Zugkräfte zur Erfüllung der Transportaufgaben 350 Leistung: P = 5,2 MW 300 250 200 2 zü = 3 N/kN 150 100 zü = 3 N/kN 1 zü = 18 N/kN 50 3 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Geschwindigkeit [km/h] 1: Vectron + Güterzug 1.400 t, 0 ‰ Zugkonfigurationen: 2: Vectron + Güterzug 2.100 t, 0 ‰ 3: Vectron + Doppelstockwagen 400 t, 0 ‰ Seite 13 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division Vectron – Maschinenraumlayout Vectron AC hohe Leistung Brandbekämpfungsanlage Drucklufterzeugungsgerüst Zugsicherungsschrank 1/2 Traktionsstromrichter Bremsgerüst Zugsicherungsschrank 3 Öl- und Wasserkühler Niederspannungsgerüst Fahrmotorlüfter Hilfsbetriebegerüst Hilfsbetriebetrafogerüst AC-Hochspannungsgerüst Seite 14 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division Vectron – Maschinenraumlayout Vectron AC mittlere Leistung Brandbekämpfungsanlage Drucklufterzeugungsgerüst Traktionsstromrichter Bremsgerüst Zugsicherungsschrank 3 Öl- und Wasserkühler Niederspannungsgerüst Fahrmotorlüfter Hilfsbetriebegerüst Hilfsbetriebetrafogerüst AC-Hochspannungsgerüst Seite 15 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division Vectron – Maschinenraumlayout Vectron DC mittlere Leistung Brandbekämpfungsanlage Drucklufterzeugungsgerüst Traktionsstromrichter Bremsgerüst Öl- und Wasserkühler Bremswiderstand DC-Hochspannungsgerüst Niederspannungsgerüst Fahrmotorlüfter Hilfsbetriebegerüst Zugsicherungsschrank 3 Hilfsbetriebetrafogerüst Seite 16 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division Vectron – DC - Lokomotive mittlere Leistung DC 3 kV Betrieb Seite 17 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division Vectron – Hauptkomponenten für mittlere Leistungsklasse Transformator, Stromrichter, Fahrmotor und Antrieb Identischer Antrieb mit angepasstem Ständer und Isoliersystem im Fahrmotor AC-Variante Fahrmotor und Antrieb identisch zur MS- und AC-Variante hoher Leistung DC-Variante Seite 18 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division Vectron – Mehrsystem-Lokomotive Modulares Dachkonzept: Länderkombination DE-AT-CH-IT-NL Position D Panto AC-1.950 mm Seite 19 Position C Panto DC-1.950 mm Position B Panto DC-1.450 mm 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ Position A Panto AC-1.450 mm © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division Vectron – AC-Lokomotive Modulares Dachkonzept: Länderkombination DE-AT-HU-RO-SK Position D Panto AC-1.950 mm Seite 20 Position C leer Position B leer 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ Position A Panto AC-1.950 mm © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division Vectron – DC-Lokomotive Modulares Dachkonzept – Polen Position D leer Seite 21 Position C Panto DC-1.950 mm Position B Panto DC-1.950 mm 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ Position A leer © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division Vectron – Traktion pur in vier Leistungsklassen MS-Lok AC-Lok AC-Lok DC-Lok hohe Leistung hohe Leistung mittlere Leistung mittlere Leistung Seite 22 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division Vectron DE – Flexibilität vereint mit großer Erfahrung Erfüllung Abgasnorm Stage IIIB Möglichst geringer Kraftstoffverbrauch Reisezugtaugliche Höchstgeschwindigkeit Möglichst hohe Leistung und hohe Anfahrzugkraft Befahren von Strecken mit niedriger Klasseneinteilung Einsatz im Güter- und Reisezugverkehr Seite 23 Vectron DE 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division Vectron DE – Zugkraftdiagramm 2.400 kW Dieselleistung Zugkraft [kN] 300 Leistung: P = 2,4 MW 250 200 150 max. Zugkraft (ZEV 160 kVA) 100 1 2 zü = 3 N/kN 50 zü = 4 N/kN zü = 2,5 N/kN 3 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Geschwindigkeit [km/h] 1: Vectron + Güterzug 1.200 t, 0 ‰ Zugkonfigurationen: 2: Vectron + Güterzug 800 t, 0 ‰ 3: Vectron + Doppelstockwagen 240 t, 0 ‰ Seite 24 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division Vectron DE – Kraftstoffverbrauch Rahmenbedingungen zu den Verbrauchsrechnungen Eingangsgrößen: ■ Aktuelle Verbrauchskennfelder für relevante Dieselmotoren von Motorenhersteller ■ Ausroll- und Bremsphasen, ■ Betrieblich notwendige Lokleer- und Rangierfahrten, ■ Stillstandszeiten zwischen den Zugleistungen bei laufendem Motor Seite 25 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ aus Umlaufund Fahrplänen © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division Vectron DE – Kraftstoffverbrauch Konzeptvergleich Einsatzprofil Reisezug (Rz): Kraftstoffersparnis ca. 4 % Betriebl. Randbedingungen: 105% 104% 103% 98% 97% 103.5% 99% 99.6% 100% 100.6% Vier Doppelstockwagen bei einer ZEV-Leistung von 160 kVA 100.0% 101% 103.7% 102% 104.1% Realer Fahrplan auf einer nichtelektrifizierten Nebenfernstrecke incl. aller Unterwegsaufenthalte 106% 96% 160'000 km/a 200'000 km/a Einmotorkonzept Seite 26 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ 240'000 km/a Mehrmotorenkonzept © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division Vectron DE – Kraftstoffverbrauch Konzeptvergleich Einsatzprofil Güterzug (Gz): Kraftstoffersparnis über 5 % Betriebl. Randbedingungen: 106% Verkehr auf einer nichtelektrifizierten Nebenfernstrecke 105% 104% 103% 105.2% 96% 100'000 km/a 120'000 km/a Einmotorkonzept Seite 27 99.7% 97% 100.0% 98% 105.3% 100% 99% Wartezeiten auf Abfahrt sowie Kreuzungs- und Überholungsaufenthalten 105.5% 101% 100.4% Mehrere Fahrten mit unterschiedlichen Anhängelasten 102% 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ 140'000 km/a Mehrmotorenkonzept © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division Vectron DE – Prinzipschaltbild Drehgestellspeisung mit ZEVmit 1.000 ZEV V 1.000 22 Hz V 22 Hz Lokspeisung optionaloptional Seite 28 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division Vectron DE – Erste Diesellok nach EU97/IIIB EU IIIB Dieselmotor erfolgreich integriert Seite 29 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division Vectron – Creating Corridors Die Varianten des Vectron ermöglichen eine grenzenlose Freiheit. Die lebenslange Umrüstbarkeit des Vectron bietet eine außergewöhnliche Zukunftssicherheit. Der am Kraftstoffverbrauch optimierte Diesel-Vectron sichert eine dauerhafte Wirtschaftlichkeit. Der Einsatz bewährter Komponenten gewährleistet höchste Verfügbarkeit. Die Auslegung des Vectrons ist die Grundlage für eine marktführende Leistungsfähigkeit. Seite 30 40. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge“ © Siemens AG 2011 Industry Sector, Mobility Division
