EN 61373 Järnvägstillämpningar - Järnvägsfordon - Stöt- och vibrationsprovning

Den europeiska standarden "EN 61373 Järnvägstillämpningar - Rullande materiel - Stöt- och vibrationsprovning" beskriver provningskraven för utrustning konstruerad för användning på rullande materiel, som utsätts för höga vibrationer och stötar som är förknippade med järnvägens driftsmiljö. För att säkerställa acceptabel utrustningskvalitet krävs provningar med acceptabel varaktighet som simulerar driftsförhållanden under hela den förväntade livslängden.

Denna standard specificerar krav för slumpmässig vibrations- och stötprovning av pneumatisk, elektrisk och elektronisk utrustning och komponenter som ingår i järnvägsfordon. Slumpmässig vibrationsprovning är den enda metoden som används för validering av utrustning eller komponenter.

Testmetoderna som beskrivs i denna standard är avsedda att verifiera utrustningens förmåga att motstå de vibrationsförhållanden som vanligtvis förväntas av järnvägsfordon. För att säkerställa bästa möjliga resultat är värdena som anges i denna standard härledda från faktiska tester under drift som utförts av olika järnvägsföretag världen över.

Denna standard exkluderar spontana vibrationer eftersom de är specifika för den aktuella tillämpningen. Tekniskt omdöme och erfarenhet krävs för tillämpning och tolkning av denna standard. Denna standard är lämplig för produktions- och verifieringsändamål, men utesluter inte tillämpningen av andra utvecklingsverktyg (såsom sinusformad excitation) som ger en förutbestämd nivå av mekanisk och driftsmässig tillförlitlighet.

De testnivåer som gäller för den utrustning som ska testas bestäms enbart av dess placering på järnvägsfordonet (dvs. monterad på hjulpar, boggi eller vagnskaross). Dessa tester utförs på prototyper för att få produktionsrelaterad information om prestanda under slumpmässiga vibrationer. För certifieringsändamål måste dock tester utföras på utrustning från regelbunden produktion.

Testvärdena som anges i denna standard är indelade i tre grupper, beroende enbart på utrustningens placering i fordonet:

• Grupp 1 Karossmonterad:
  • Klass A: Karossmonterad utrustning med låg exponeringsnivå (t.ex. passagerarutrymmen).
  • Klass B: Kroppsmonterad utrustning med högre exponeringsnivå (t.ex. golv- eller takmonterad)

Klass B bör generellt användas eftersom det inte är tydligt var utrustningen kommer att placeras.

Grupp 2: Boggimonterade: Omfattar hytter, underenheter, utrustning och komponenter som ska monteras på boggin på ett järnvägsfordon. De utsätts för kraftigare vibrationer och stötar jämfört med Grupp 1.

• Grupp 3 Axelmonterad: Omfattar delenheter, utrustning och komponenter eller enheter som ska monteras på hjulparet på ett järnvägsfordon. Utsatt för kraftig mekanisk belastning. Mindre vanligt i elektronisk utrustning.

Varje grupp specificerar olika testprofiler för stöt- och vibrationsnivåer baserat på realistiska järnvägsförhållanden.

Denna standard (IEC 61373), som senare utvecklades av Internationella elektrotekniska kommissionen (IEC), är utformad för att säkerställa enhetlighet och tillförlitlighet hos utrustning som används i järnvägsfordon. Järnvägsmiljöer är i sig utmanande på grund av deras konstanta exponering för mekaniska påfrestningar såsom spårrörelser, spårojämnheter, bromsning och acceleration. Utrustningen som installeras på tåg (inklusive styrsystem, kommunikationsenheter, passagerarinformationssystem med mera) måste klara dessa förhållanden för att bibehålla prestanda, säkerhet och hållbarhet.

Denna standard tillhandahåller en enhetlig testmetod för att bedöma hållbarheten hos sådan utrustning. Den säkerställer att anordningarna fungerar säkert och korrekt under hela sin förväntade livslängd under verkliga järnvägsförhållanden. Denna standard gäller all elektrisk, elektronisk och elektromekanisk utrustning som är konstruerad för användning på järnvägsfordon. Dessa inkluderar:

• Kontrollpaneler
• Elektroniska kretsar
• Passagerarsystem
• Drag- och hjälpsystem
• instrumentering

Denna standard omfattar inte utrustning konstruerad för fasta installationer, dvs. signalutrustning placerad längs spåret.

EN 61373-standarden omfattar två grundläggande typer av mekanisk provning:

• Slumpmässig vibrationstestning: Simulerar de kontinuerliga vibrationer som uppstår under normal tågdrift. Den appliceras på tre ömsesidigt vinkelräta axlar (X, Y, Z). Dess varaktighet är vanligtvis 5–10 timmar per axel. Den utförs med hjälp av ett vibrationstestsystem.
• Stötprovning: Simulerar kortvariga mekaniska stötar från händelser som rälsskarvar, spårväxlar eller nödbromsning. Den består vanligtvis av tre stötar i varje riktning per axel. Stötprofiler definieras i termer av acceleration, varaktighet och vågform (vanligtvis en halvsinus).

Kriterierna för godkänt/icke godkänt för dessa tester är:

• Ingen fysisk skada
• Kontinuitet i elektrisk prestanda
• Skydd av enheten
• Ingen förlust av funktionalitet eller data

EN 61373-standarden är viktig eftersom den spelar en avgörande roll för att säkerställa tillförlitligheten, säkerheten och livslängden hos elektrisk och elektronisk utrustning som används i järnvägsfordon. De viktigaste skälen till denna standards betydelse är:

• Järnvägsmiljöer är tuffa: Järnvägsfordon utsätts ständigt för:
  • Vibrationer från räls och hjul
  • Stötar orsakade av bromsning, koppling eller ojämnheter i rälsen
  • Extrema väderförhållanden, damm och skräp (beroende på installationsplats)

Denna standard säkerställer att utrustning kan motstå dessa mekaniska påfrestningar och fortsätta att fungera säkert och tillförlitligt.

• Garanterar säkerhet och efterlevnad: Utrustningsfel på järnvägssystem kan leda till avbrott i trafiken eller, ännu värre, säkerhetsrisker. Denna standard hjälper till att:
  • Identifiera designbrister innan de implementeras i verkligheten
  • Minska risken för mekaniska fel ombord
  • Uppfyller myndighetskrav och branschstandarder
• Standardiserar tester inom hela branschen: Denna standard säkerställer en enhetlig testmetod. Detta säkerställer:
  • Säkerställer att tillverkare, järnvägsoperatörer och testlaboratorier talar samma språk
  • Tydliga kriterier för godkänt/icke godkänt för vibrations- och stöttålighet
  • Ger rättvis jämförelse av utrustning oavsett märke eller land
• Stödjer global marknadsåtkomst: Denna standard är kompatibel med IEC 61373, vilket gör den internationellt erkänd. Efterlevnad kan leda till:
  • Ökar exportpotentialen för järnvägsprodukter
  • Uppfyller leveranskraven från järnvägsoperatörer världen över
  • Förenklar certifiering för gränsöverskridande järnvägssystem
• Ökar produktkvaliteten och hållbarheten: Genom att utforma utrustning för att uppfylla denna standard,
  • Tillverkare producerar mer hållbara produkter
  • Operatörer upplever färre haverier, reparationer och driftstopp
  • Systemen håller längre och sparar pengar under hela produktens livscykel

Följaktligen är EN 61373-standarden en avgörande del för att säkerställa den mekaniska tillförlitligheten hos järnvägsutrustning. Genom att simulera verkliga stötar och vibrationer ger standarden ett riktmärke för hållbarhet, vilket hjälper tillverkare och operatörer att minska underhållskostnader, öka säkerheten och förbättra driftssäkerheten.

Vår organisation, som har varit verksam i många år och noggrant följer den globala utvecklingen inom vetenskap och teknik, utför provning, mätning och analys inom en mängd olika områden för företag inom alla sektorer med ett kompetent team och omfattande infrastruktur. I detta sammanhang tillhandahåller vi även provningstjänster i enlighet med standarden EN 61373 Järnvägstillämpningar - Järnvägsfordonsutrustning - Stöt- och vibrationsprovning.