EN 50155 Typgenehmigungstest für elektronische Geräte für Bahnanwendungen

Die Norm „EN 50155:2021 Bahnanwendungen – Schienenfahrzeuge – Elektronische Geräte“, eine europäische Norm, gilt für alle elektronischen Geräte wie Steuerung, Regelung, Schutz, Diagnose, Energieversorgung und dergleichen, die in Schienenfahrzeugen zum Einsatz kommen.

Für die Zwecke dieser Norm werden elektronische Geräte als Geräte definiert, die aus Folgendem bestehen:

• Elektronische Komponenten (z. B. Widerstände, Kondensatoren, Transistoren, Dioden, integrierte Schaltkreise, Hybride, anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise, Wicklungskomponenten und Relais)
• Anerkannte verwandte Komponenten (z. B. Steckverbinder und mechanische Teile)

Diese Komponenten werden hauptsächlich auf Leiterplatten (PCB) montiert.

Sensoren für leistungselektronische Geräte (z. B. Strom-, Spannungs-, Geschwindigkeitssensoren) und Halbleiterantriebseinheiten fallen in den Geltungsbereich dieser Norm. Komplette Halbleiterantriebseinheiten und Stromrichter fallen unter die Norm EN 61287-1.

Die Norm EN 50155 deckt die Betriebsbedingungen, Design, Dokumentation, Prüfung und Integration elektronischer Geräte sowie Hardware- und Softwareanforderungen für kompatible und zuverlässige Geräte ab.

Die spezifischen Anforderungen an die Anwendungen, die zum Erreichen des definierten Sicherheitsintegritätsniveaus oder der funktionalen Sicherheit erforderlich sind, werden von dieser Norm nicht abgedeckt. Diese Norm gilt jedoch für alle elektronischen Geräte oder Systeme von Schienenfahrzeugen, die sicherheitsrelevante Funktionen erfüllen.

Kurz gesagt handelt es sich bei der Norm EN 50155:2021 um eine europäische Norm für elektronische Geräte, die in Waggons für Eisenbahnanwendungen verwendet werden. Diese Norm entspricht der von der International Electrotechnical Commission (IEC) veröffentlichten Norm IEC-60571 und deckt Themen wie Temperatur, Feuchtigkeit, Stöße, Vibrationen und andere Parameter ab.

Züge, in denen zusätzliche Informationssysteme und sicherheitskritische Ausrüstung zusammenkommen, sind sowohl technisch als auch fahrgasttechnisch fortschrittlicher geworden. Elektrische Systeme und Funktionen wie Zugverfolgungssensoren, Klimatisierungssysteme, Beleuchtung und Türöffnung werden vom Batteriesystem des Zuges gespeist, das sich normalerweise im Inneren der Lokomotive befindet.

Die zu installierenden elektronischen Geräte müssen bestimmte Anforderungen hinsichtlich Umweltfaktoren wie Stöße, Vibrationen, Stromversorgung, elektromagnetische Verträglichkeit, Überspannung, elektrostatische Entladung und transiente Ströme während des Gebrauchs erfüllen.

Wenn elektronische Ausrüstung für Schienenfahrzeuge für Telematik, Motorsteuerung oder andere kritische Fahrzeugfunktionen verwendet wird, muss sie robust sein und eine stärkere Beanspruchung als ein Standard-Bordcomputer aushalten. Die Standards basieren auf der Anforderung, dass Fahrzeuge 30 Jahre lang rund um die Uhr in Betrieb sein müssen. Daher müssen Bahnsteuerungssysteme so ausgelegt sein, dass sie den schlimmsten Umweltbedingungen standhalten. Da in Schalttafeln oft nur wenig Platz zur Verfügung steht, ist es auch wichtig, dass die Geräte nahe beieinander installiert werden können, damit sich die Systeme nicht gegenseitig stören, wenn sie nahe beieinander montiert werden.

Die Grundlagen der Norm EN 50155 basieren auf folgenden Merkmalen:

• Hitze. Die Systeme müssen in einem weiten Temperaturbereich von minus 40 Grad bis plus 85 Grad arbeiten können. Zusätzlich zum Wärmemanagement muss das Netzteil bei 85 Prozent und mehr arbeiten, um den Stromverbrauch unter einem breiten Spektrum an Spannungs- und Lastbedingungen zu reduzieren.
• Stöße und Vibrationen. Für Systeme, die in eine raue Umgebung gelangen, wie z. B. Schienenfahrzeuge, sind die Anforderungen an Stöße und Vibrationen streng. Gleichzeitig ist die Norm EN 61373 einzuhalten.
• Energiequelle. In Zügen sind kritische und Notfallsysteme batteriebetrieben, um den Betrieb bei einer Versorgungsunterbrechung sicherzustellen. Netzteile sind kritische Komponenten und müssen sehr robust sein, um bestimmten Bedingungen standzuhalten.
• Elektromagnetische Interferenz. An dieser Stelle wird auf die Norm „EN 50121-3-2 Bahnanwendungen – Elektromagnetische Verträglichkeit – Teil 3-2: Schienenfahrzeuge – Geräte“ zurückgegriffen. Dies gibt die Anforderungen an, um sicherzustellen, dass das Gerät keinen Lärm erzeugt, der andere Geräte in der Nähe stören könnte.

Zu den zahlreichen Test-, Mess-, Analyse- und Bewertungsstudien, die unsere Organisation für Unternehmen durchführt, gehören auch Typgenehmigungstests für elektronische Geräte für EN 50155-Bahnanwendungen.