EP0994490A2 - Anordnung von Bremswiderständen - Google Patents

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EP0994490A2
EP0994490A2 EP99119381A EP99119381A EP0994490A2 EP 0994490 A2 EP0994490 A2 EP 0994490A2 EP 99119381 A EP99119381 A EP 99119381A EP 99119381 A EP99119381 A EP 99119381A EP 0994490 A2 EP0994490 A2 EP 0994490A2
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EP
European Patent Office
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ventilation
braking
arrangement
cooling
resistors
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Withdrawn
Application number
EP99119381A
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English (en)
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EP0994490A3 (de
Inventor
Manfred Dipl.-Ing. Liebel (FH)
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GINO GIELEN + NOTHNAGEL GMBH
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C1/00—Details
    • H01C1/08—Cooling, heating or ventilating arrangements
    • H01C1/082—Cooling, heating or ventilating arrangements using forced fluid flow

Definitions

  • the invention relates to an arrangement of braking resistors with cooling for electric vehicles, especially rail vehicles and electric buses with underfloor resistances, which Braking resistors at least when braking such Have a vehicle cooling.
  • EP 0 676 774 B1 describes braking resistors for rail vehicles and electric buses.
  • the object of the invention is therefore a cooling for underfloor resistors to create both the allowable noise level complies with the existing air control measures, in order to reduce the thermal insulation to a minimum.
  • the cross ventilation of an underfloor resistor according to the invention increases the air flow rate and thus helps to reduce it the exhaust air temperature of the braking resistor.
  • the main air flow is used to cool the braking resistor by the convection of the resistance bands heated up to red heat promoted.
  • the convection flow is forced by a Airflow supported across the actual convection flow, which are due to thermal and / or the wind based on the movement of the vehicle.
  • the fans required to force the cross air flow need a significantly smaller air volume with low back pressure promote as a conventional fan in forced ventilation Braking resistors.
  • the cross fans work on one significantly lower noise level.
  • cross fans 4 Transversely, preferably perpendicularly, are cross fans 4 on the Placed outside 5 of the arrangement, which is a cross air flow 6 to the existing convection flow 3 by forced ventilation or self-ventilation caused cooling air flow bring about.
  • the air volume flow rate of this cross air flow 6 is dimensioned smaller than possible forced ventilation the convection flow 3, so that lower requirements Noise protection 7 must be put.
  • the cross air flow 6 can both directly between the resistance bands guided and thus along the resistance bands be performed, as well as at the end of the resistor arrangement to cause an air suction. This air suction intensifies the forced or natural convection flow 3.

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Abstract

Um den zulässigen Geräuschpegel der Kühlung von Bremswiderständen (1) bei Elektrofahrzeugen zu reduzieren, werden konvektionsbelüftete Bremswiderstände (1) mit unterstützender Querbelüftung (4) eingesetzt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung von Bremswiderständen mit Kühlung für Elektrofahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge und Elektrobusse mit Unterflurwiderständen, welche Bremswiderstände zumindest bei einer Bremsung eines derartigen Fahrzeugs eine Kühlung aufweisen.
Aus der EP 0 676 774 B1 sind Bremswiderstände für Schienenfahrzeuge und Elektrobusse bekannt.
Entsprechend des Einbauortes unterscheidet man für Nahverkehrsfahrzeuge eigenbelüftete Dachwiderstände und fremdbelüftete Unterflurwiderstände. Bei fremdbelüfteten Unterflurwiderständen werden die einzelnen Widerstandselemente lüftungstechnisch in Reihe geschaltet und von der durch einen angebauten Lüfter erzwungenen Luftströmung durchströmt.
Die steigende Forderung nach geringem Gewicht bei kleinstem Einbauvolumen führt dazu, daß zur Belüftung von Unterflurwiderständen aufgrund des hohen Strömungswiderstandes ein großer Luftstrom benötigt wird. Den dafür notwendigen Lüftern sind jedoch Grenzen bezüglich Gewicht, Größe, Preis und Geräuschniveau gesetzt.
Aufgrund der zulässigen Geräuschpegel im wesentlichen für Schienenfahrzeuge werden zunehmend Schienenfahrzeuge mit eigenbelüfteten Unterflurwiderständen gefordert. Eigenbelüftete Unterflurwiderstände benötigen jedoch ein hohes Aktivgewicht bei hoher Ablufttemperatur. Um thermische Langzeitschäden am Fahrzeug zu vermeiden, sind deshalb bei eigenbelüfteten Unterflurwiderständen aufwendige Luftleitmaßnahmen und thermische Isolierungen notwendig.
Die Aufgabe der Erfindung ist demnach eine Kühlung für Unterflurwiderstände zu schaffen, die sowohl die zulässigen Geräuschpegel einhält als auch die vorhandenen Luftleitmaßnahmen, um die thermischen Isolierungen auf ein Minimum zu reduziert.
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt dadurch, daß außer eines Eigen- oder Fremdbelüftungsbremswiderstandes aufgrund einer Konvektionsströmung eine Fremdbelüftung quer zur Konvektionsströmung erfolgt und somit diese Querluftstrombelüftung die Eigenbelüftung unterstützt.
Die erfindungsgemäße Querbelüftung eines Unterflurwiderstandes erhöht den Luftmengendurchsatz und trägt damit zur Reduzierung der Ablufttemperatur des Bremswiderstandes bei.
Dabei wird der Hauptluftstrom zur Entwärmung des Bremswiderstandes durch die Konvektion der bis Rotglut erwärmten Widerstandsbänder gefördert. Zur Verhinderung eines Wärmerückstaus und zur Beschleunigung der zur Kühlung vorgesehenen Luftmengen, wird die Konvektionsströmung durch einen erzwungenen Luftstrom quer zur eigentlichen Konvektionsströmung unterstützt, die sich aufgrund einer Thermik und/oder des Fahrtwindes aufgrund der Bewegung des Fahrzeuges einstellt.
Die zur Erzwingung des Querluftstroms erforderlichen Lüfter müssen bei geringem Gegendruck ein deutlich kleineres Luftvolumen fördern als herkömmliche Lüfter bei fremdbelüfteten Bremswiderständen. Somit arbeiten die Querlüfter auf einem deutlich niedrigeren Geräuschniveau.
Auch an eine Vergleichmäßigung des Luftstromes in der Widerstandsanordnung werden dadurch geringere Anforderungen gestellt. Damit reduziert sich die luftleittechnischen Maßnahmen gegenüber herkömmlichen fremdbelüfteten Widerstandsanordnungen ganz erheblich.
Ein Bremswiderstand mit unterstützender Querbelüftung besitzt somit eine deutlich höhere Überlastsicherheit gegenüber herkömmlichen Lüftungsanordnung von Bremswiderständen, so daß bei Aufall der Querbelüftung das Fahrzeug die gesamte Strecke bis zur Werkstatt mit reduzierter Bremsleistung gefahren werden kann. Bremswiderstände mit unterstützender Querbelüftung sind somit eine wirtschaftliche Lösung, die die Vorteile von Fremd- und Eigenbelüftung in sich vereinigt.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß Merkmal der Unteransprüche werden im folgenden anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele in der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:
FIG 1
eine Anordnung von Bremswiderständen.
FIG 1 zeigt eine schematisch dargestellte Anordnung von Bremswiderständen 1, deren Widerstandsbänder sowohl senkrecht zur Fahrtrichtung 2 und damit auch senkrecht zu einer durch Eigenbelüftung (Fahrtwind), Fremdbelüftung oder Thermik hervorgerufenen Konvektionsströmung 3 durch die Widerstandsbänder.
Quer, vorzugsweise senkrecht dazu, sind Querlüfter 4 an der Außenseite 5 der Anordnung plaziert, die einen Querluftstrom 6 zu der bestehenden Konvektionsströmung 3 des durch Fremdbelüftung oder Eigenbelüftung verursachten Kühlluftstroms herbeiführen. Der Luftvolumendurchsatz dieses Querluftstroms 6 ist geringer dimensioniert als eventuelle Fremdbelüftungen der Konvektionsströmung 3, so daß geringere Anforderungen an Geräuschschutz 7 gestellt werden müssen.
Der Querluftstrom 6 kann sowohl direkt zwischen die Widerstandsbänder geleitet und somit entlang den Widerstandsbändem geführt werden, als auch am Ende der Widerstandsanordnung einen Luftsog herbeiführen. Dieser Luftsog verstärkt die erzwungene oder natürliche Konvektionsströmung 3.
Durch Anordnung der Querlüfter 4 werden lokale Überhitzungsbereiche in den Widerstandsbändern vermieden, sodaß auch die thermische und akustische Isolationschicht 7 mit geringeren Schichtdicken ausgeführt werden kann.

Claims (3)

  1. Anordnung von Bremswiderstände (1) mit Kühlung für Elektrofahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge und Elektrobusse mit Unterflurwiderständen, weiche Bremswiderstände (1) zumindest bei einer Bremsung eines derartigen Fahrzeugs eine Kühlung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß außer einer Eigenbelüftung des Bremswiderstandes, aufgrund einer Konvektionsströmung (3) eine Fremdbelüftung quer zur Konvektionsströmung (3) erfolgt und somit diese Querluftstrombelüftung (6) die Eigenbelüftung unterstützt.
  2. Bremswiderstände nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Querluftstrom (6) senkrecht zur Konvektionsströmung (3) ausbreitet.
  3. Bremswiderstände nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querluftstrom (6) parallel zur Fahrebene verläuft.
EP99119381A 1998-10-12 1999-09-29 Anordnung von Bremswiderständen Withdrawn EP0994490A3 (de)

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DE19846897 1998-10-12

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EP0994490A3 EP0994490A3 (de) 2002-02-27

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