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Laminierte Sammelschienen erfüllen die hohen Anforderungen für Lokomotivfahrantriebe

AUFGABE

Elektrisch angetriebene Lokomotiven benötigen eine zuverlässige und hoch effiziente Leistungsumwandlung, die zudem hohen Temperaturen, elektrischen Störungen sowie Stößen und Erschütterungen standhalten muss.

LÖSUNG

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Nach mehreren Besuchen und Gesprächen beim Kunden entschied sich Methode für eine laminierte Sammelschiene mit hartgelöteten Buchsen, die auf Planheit und Koplanarität geprüft wurden, um eine mechanisch stabile Befestigungsoberfläche für die IGBTs bereitzustellen. Dadurch wurde das Durchbiegen der Baugruppe und der IGBTs reduziert, um einer Beschädigung der Drahtanschlüsse vorzubeugen. Um langfristige Zuverlässigkeit zu gewährleisten, wurde eine Teilentladungsprüfung in die Anforderungen aufgenommen.

FAKTEN

Moderne Lokomotiven stellen aufgrund der erschwerten Umgebungsbedingungen sehr hohe Anforderungen an die internen Stromrichter. Sie müssen extremen Temperaturen, Stößen und Erschütterungen standhalten und Stromstöße von mehreren zehntausend Ampere vertragen können. Unser Kunde benötigte darüber hinaus die Zusicherung, dass die Sammelschienen über einen Zeitraum von mindestens zwanzig Jahren zuverlässig funktionieren werden. Die Ingenieure von Methode arbeiteten eng mit dem Kunden zusammen und unternahmen mehrere Besuche, um genau zu verstehen, wie die Sammelschienen mit anderen Elementen wie den IGBT-Stromhalbleitermodulen verbunden würden.

Um die elektrische Last bewältigen zu können, wurden beschichtete Sammelschienen entworfen und große hartgelötete Buchsen eingefügt, um eine verlässliche, mechanisch stabile Schnittstelle zu den IGBTs bereitzustellen. Durch sorgfältige Überprüfung der Planheit und Koplanarität wurde sichergestellt, dass die IGBT-Module nicht übermäßig belastet werden. Dies beugt der Gefahr einer Beschädigung oder Zerstörung der Drahtanschlüsse im IGBT vor. Zudem wurden die Sammelschienen mit isolierten Kriechstrombarrieren versehen, damit die notwendigen Abstände zwischen den Leitungen gewahrt werden konnten.

Um langfristige Zuverlässigkeit zu gewährleisten, wurde eine Teilentladungsprüfung in die Anforderungen aufgenommen. Bei dieser Prüfung werden Kapazitätswerte ermittelt, die auf ein mögliches künftiges Versagen des Isoliersystems hindeuten könnten. Methode verfügt über zwanzig Jahre Erfahrung mit Entwurf und Fertigung gemäß den Anforderungen für Teilentladungsprüfungen. Wir haben an allen unseren Standorten die Möglichkeit, solche Prüfungen durchzuführen. Wenn die Anforderungen des Kunden eine Teilentladungsprüfung vorsehen, werden 100 % aller Sammelschienen mit unseren hauseigenen Prüfvorrichtungen getestet.





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