Sensoren messen Achstemperatur im TGV

Temperatursensoren von Jumo messen Achstemperatur im TGV

Heißläufer bei Schienenfahrzeugen können, wenn sie nicht rechtzeitig erkannt werden, zu einem erheblichen Materialschaden bis hin zu Katastrophen mit Personenschaden führen. Bahnexperten und Techniker haben in den vergangenen Jahren ihren Fokus auf diese Problematik verstärkt gerichtet und Lösungen immer wieder verbessert. Spezielle Temperatursensoren von Jumo messen die Achstemperatur in der neuen TGV-Generation.
 Die Temperatur im Inneren des Lagers wird auch bei 320km/h kontinuierlich 
erfasst und verarbeitet.
Die Temperatur im Inneren des Lagers wird auch bei 320km/h kontinuierlich erfasst und verarbeitet.Bild: Alstom

Die französische Jumo-Tochtergesellschaft liefert Temperatursensoren für die Achslager der Drehgestelle der neuen Alstom-Avelia-Horizon-Hochgeschwindigkeitszüge. Die staatliche französische Eisenbahngesellschaft SNFC hat 100 dieser Züge bestellt, die ab 2023 als Teil der TGV-Flotte, dem Pendant zur deutschen ICE-Baureihe, eingesetzt werden. Der Avelia Horizon ist einer der Züge mit dem geringsten Kohlenstoff-Fußabdruck auf dem Markt. 97% der Zuggarnitur ist recycelbar. Damit ist die neue Generation um 20 Prozent wirtschaftlicher und deutlich weniger energieintensiv. Die TGV-M genannten Züge bieten Platz für bis zu 740 Fahrgäste, das sind 140 mehr als in den bisherigen Zügen.

Alstom entschied sich nicht zuletzt aufgrund der langjährigen erfolgreichen Zusammenarbeit für Jumo Frankreich als Partner für die Lieferung der HABD-Temperatursensoren (Hot Axle Box Detection). Diese werden an den Drehgestellen der Hochgeschwindigkeitszüge montiert. Diese Sensoren sind Teil des BMS (Bogie Monitoring System) und spielen eine entscheidende Rolle, da sie direkt mit einem Alarmsystem verbunden sind, das im Falle einer Überhitzung der Achslager zum Totalstopp des Zuges führen kann.

 Der Edelstahl-Radsatzfühler wurde für den Einsatz im TGV komplett modifiziert.
Der Edelstahl-Radsatzfühler wurde für den Einsatz im TGV komplett modifiziert.Bild: Jumo GmbH & Co. KG

Sonderanfertigung

Bei den Sensoren handelt es sich um kundenspezifische Sonderanfertigungen, die extremen Bedingungen wie hohen Temperaturen, Vibrationen oder Feuchtigkeit ausgesetzt sind. Sie müssen deshalb besonders anspruchsvolle Spezifikationen erfüllen, um den geforderten Normen zu entsprechen.

Alarm beim Überschreiten der Betriebstemperatur

Der sichere Betrieb des Schienenverkehrs kann nicht allein durch Instandhaltung gewährleistet werden. Während einer Zugfahrt treten bei Radsatzlagern immer wieder Lagerschäden auf, die zu Wellenschenkelbrüchen und somit zu schweren Unfällen führen können. Der Grund dafür ist die unzulässige Erwärmung der Lager, wodurch das Schmierfett seine Funktion verliert und das Lager zerstört. Die daraus resultierenden ungleichmäßigen Achsdrücke können zu Entgleisungen führen. Um dennoch eine hohe Betriebssicherheit zu gewährleisten, wurden Sensorsysteme entwickelt, die schadhafte, sich erhitzende Lager (sogenannte Heißläufer) erkennen können. Dabei wird kontinuierlich die Temperatur im Inneren des Lagers erfasst und verarbeitet. Beim Überschreiten der Betriebstemperatur wird in zwei Schwellen Alarm ausgelöst.

Ein Heißläufer wird als betriebsgefährlicher Schaden eingestuft, weshalb das Fahrzeug sofort aus dem Betrieb genommen werden muss. Um den Ansprüchen Alstoms gerecht zu werden, wurde der über viele Jahre bewährte Jumo-Radsatzfühler nochmals komplett modifiziert. Das Ergebnis war ein neuer Edelstahl-Temperaturfühler auf PT1000-Basis, der in zwei unterschiedlichen Versionen vollends den aktuellen Bahnnormen im Hinblick auf Brandschutz, Vibrationen usw. entspricht.

Der jetzige Auftrag umfasst die Lieferung von mehreren Tausend Temperatursensoren für die ersten 50 Züge. Die Produktion begann Ende 2020 und die Lieferungen erfolgen gestaffelt bis 2025.

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