EP3478550B1 - Outer skin element for a vehicle - Google Patents

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EP3478550B1
EP3478550B1 EP17735131.9A EP17735131A EP3478550B1 EP 3478550 B1 EP3478550 B1 EP 3478550B1 EP 17735131 A EP17735131 A EP 17735131A EP 3478550 B1 EP3478550 B1 EP 3478550B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cladding element
exterior cladding
conductor
rail vehicle
equipotential bonding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP17735131.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP3478550A1 (en
Inventor
Jörg-Torsten MAASS
Jakob Senge
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alstom Transportation Germany GmbH
Original Assignee
Bombardier Transportation GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Bombardier Transportation GmbH filed Critical Bombardier Transportation GmbH
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Application granted granted Critical
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/06—End walls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/005—Construction details of vehicle bodies with bodies characterised by use of plastics materials

Definitions

  • the invention relates to an exterior cladding element for a vehicle, in particular for a rail vehicle, the exterior cladding element having at least a first and a second surface section which adjoin one another, the surface sections consisting at least in sections of essentially electrically non-conductive material.
  • car bodies of rail vehicles have generally been made of metallic materials, e.g. Aluminum or steel. These materials have good electrical conductivity.
  • metallic materials e.g. Aluminum or steel. These materials have good electrical conductivity.
  • the high current impulse of the resulting fault current can be diverted through the car body into the rails.
  • Fault currents that arise from flashovers or short circuits in power supply components are also diverted due to the good electrical conductivity of the car body.
  • the electrical energy is dissipated through the outer shell of the car body.
  • the Faraday cage principle dangerous contact voltages are prevented from occurring.
  • the dissipation of the energy through the outer shell of the vehicle ensures that passengers are protected from secondary effects of fault currents such as explosions, fire and smoke.
  • New generations of car bodies are provided with external cladding that is at least partially made of composite materials.
  • Composite materials are a good way of saving weight and also allow cost-effective production of expensive or complicated shapes.
  • For cladding of rail vehicles e.g. fiber-reinforced plastic, in particular GRP, is often used for cab paneling. Fiber composite materials are also increasingly used in roof cladding, aprons, etc.
  • the object of the present invention is therefore to reliably protect the interior of an electrically operated vehicle from fault currents from high-voltage sources.
  • the object is achieved by an outer cladding element according to claim 1, a rail vehicle according to claim 10 and a method for assembling the rail vehicle according to claim 15.
  • the object is achieved in that a potential equalization conductor for connection to the ground potential of the vehicle is arranged between the first and second surface sections of the outer cladding element mentioned at the beginning.
  • the proposed solution has the advantage that the driver or the passengers can be protected in a simple manner and with little material expenditure.
  • an arrangement of linear protective earthing conductors that has been optimized according to a risk analysis has a significantly lower overall weight than grounding conductors that are arranged over a large area, with the same protective effect.
  • the first and the second surface section have different material compositions or orientations from one another.
  • the material composition of the first surface section can have different electrically insulating properties compared to the material composition of the second surface section.
  • the first and second surface sections can in particular be sections of the outer surface of the outer cladding element, that is to say surfaces facing outwards.
  • the surface sections of the outer cladding element on the rail vehicle according to the invention can be surfaces of the vehicle pointing away from the interior of the rail vehicle, in particular outward.
  • the equipotential bonding conductor is arranged at least in sections directly on the outer surface of the cladding of the vehicle. Ideally, the equipotential bonding conductor adjoins the outer surface of the cladding along most of its length. The equipotential bonding conductor preferably forms part of the outer surface of the cladding. For an optimized collection function, through which the high voltage hitting the outer skin of the vehicle and the resulting currents are collected, the equipotential bonding conductor can run, in particular without a coating, along the outer surface of the cladding.
  • the equipotential bonding conductor can be coated according to an alternative embodiment.
  • the equipotential bonding conductor can be provided with a layer of lacquer on its surface facing outwards.
  • the lacquer layer can have a layer thickness of a maximum of 250 ⁇ m, preferably a layer thickness of a maximum of 150 ⁇ m, ideally a layer thickness of a maximum of 60 ⁇ m.
  • first surface section can be angled with respect to the second surface section.
  • the mutually adjacent ends of the surface sections can form a protrusion in the outer cladding, so that the areas of the outer cladding in which the equipotential bonding conductor is arranged protrude from adjacent areas. This increases the likelihood that an electric arc hitting the outer cladding will reach the equipotential bonding conductor over a short distance.
  • the equipotential bonding conductor is preferably suitable for diverting the currents occurring in the power supply of a rail vehicle, in particular in the event of a short circuit.
  • the equipotential bonding conductor can be provided with a corresponding electrical conductivity and / or dimensioning capable of carrying high currents.
  • the equipotential bonding conductor can preferably be designed in a suitable manner that can be used in a traction power supply with 750 V, 1.5 kV, 5 kV, 15 kV and / or 25 kV, especially in the event of a short circuit, to discharge currents that occur.
  • the equipotential bonding conductor is preferably designed to divert a current which is transmitted via an arc and generated from one of the aforementioned voltage sources.
  • a short-circuit current from a traction power supply can last up to approx. 100 milliseconds until the infrastructure-side protection of the traction power supply responds.
  • the equipotential bonding conductor can be designed accordingly to transmit the short-circuit current over a duration of at least 50 ms, 100 ms or at least 150 ms, preferably over a duration of more than 200 ms.
  • the equipotential bonding conductor can be designed to divert the current introduced from a traction power supply, in particular the current via an arc from a traction current voltage source of 15 kV or 20 kV.
  • the equipotential bonding conductor is preferably designed to transmit a short-circuit current of about 40 kA over a period of at least 50 ms, 100 ms or at least 150 ms, preferably over a period of more than 200 ms.
  • the equipotential bonding conductor is preferably designed to transmit a short-circuit current of about 15 kA over a period of at least 50 ms, 100 ms or at least 150 ms, preferably over a period of more than 200 ms.
  • the equipotential bonding conductor is preferably designed in such a way that the surrounding areas of the outer cladding element do not catch fire if a short-circuit current is diverted and / or no contact voltage occurs when the outer cladding element is touched.
  • the material properties and dimensioning of the equipotential bonding conductor can be selected such that the equipotential bonding conductor is not deformed or melted when a short-circuit current is passed through, and / or that the structure of the equipotential bonding conductor is not changed.
  • the equipotential bonding conductor can completely surround a surface section.
  • the cross section of the equipotential bonding conductor can preferably be at least 16 mm 2 , 25 mm 2 , 50 mm 2 , 80 mm 2 or about 95 mm 2 .
  • the cross section of the equipotential bonding conductor can be more than 95 mm 2 in order to divert very strong currents.
  • the first Surface section include a glass pane. Window panes and / or windshields can form one of the surface sections mentioned above. Due to the strong electrically insulating properties of the glass, a high voltage that hits the glass pane directly from a defective overhead line or from an electric arc cannot get into the interior of the vehicle.
  • the high voltage which is very likely to continue to the edge of the glass pane due to the insulating properties of the glass, can be dissipated in a controlled manner by means of an equipotential bonding conductor arranged on the edge.
  • a metallic frame near the outer edge of the windshield can provide a suitable low-resistance base point for an arc hitting the windshield.
  • On the metallic frame one or more metallic connections to the ground potential of the car body are preferably provided, which provide a low-resistance path for the fault current.
  • the metallic frame is preferably provided with suitable electrotechnical or high-current carrying dimensions in order to divert the currents occurring in the power supply of a rail vehicle.
  • the equipotential bonding conductor can form, at least in sections, a window fastening or a force-transmitting part of a window fastening.
  • the equipotential bonding conductor can form a window frame in which the window pane is enclosed.
  • the windshield can preferably be fastened with a metallic frame which forms the equipotential bonding conductor. In the event of a defect in the windshield, it can be replaced much more easily by means of a purely mechanical fastening, the fastening of the windshield at the same time assuming the protective function of a potential equalization conductor.
  • the solution is to be presented based on the risk assessment due to a defective, electrically live contact wire, into which a rail vehicle is driving frontally.
  • the hanging overhead line will most likely hit the large windshield of the driver's cab.
  • the electrically insulating windshield is dimensioned to withstand the strong mechanical impact and will withstand it.
  • An arc that may be ignited in relation to a metallic conductor in the area of the windshield, for example by the windshield wiper, is caused by the high thermal stability of the windshield prevented from entering the driver's cab or the passenger area.
  • the fault current requires a path to the car body, which is defined as protective earth or earth potential. The lower the resistance of this path, the lower the error voltage in terms of electrical safety.
  • a low-resistance path to earth potential reduces the amount of energy released and thus the temperature at the fault location as well as the risk of fire and explosion.
  • At least one of the surface sections can preferably comprise a composite material, in particular glass fiber plastic (GRP).
  • GFP glass fiber plastic
  • the use of composite materials allows even complex shapes to be easily manufactured while saving considerable weight in order to meet aesthetic and aerodynamic requirements.
  • the inventive arrangement of an equipotential bonding conductor ensures increased safety requirements in the case of fault currents compared with the prior art.
  • surface sections made of GRP have a minimum width dimension of a maximum of 30 cm.
  • surface sections made of GRP can have a minimum width dimension of a maximum of 20 cm.
  • the width dimension corresponds in each case to the shortest distance along the surface of a surface section between two edges of the surface section.
  • the minimum width dimension can be significantly larger.
  • the minimum width of surface sections made of glass can be 2 m or more. Accordingly, the distance between two equipotential bonding conductors on an outer cladding element can be a maximum of 30 cm and preferably a maximum of 20 cm.
  • the second surface section can surround the first surface section in sections or essentially completely.
  • the first surface section can be formed by the windshield of the vehicle, while the second surface section can be formed by the lining surrounding the windshield.
  • the equipotential bonding conductor can preferably be embedded between the first and second surface section.
  • the equipotential bonding conductor can thus form a transition between the first and second surface section.
  • the equipotential bonding conductor can be arranged particularly easily in a position that is favorable for its function and ideally exposed.
  • easier assembly of the Potential equalization conductor possible, in particular if the first and second surface sections form separate components according to a further preferred embodiment.
  • a projection or an edge can extend between the first and second surface section.
  • the equipotential bonding conductor can form the projection or the edge at least in sections and / or be embedded in the projection or the edge.
  • the equipotential bonding conductor can thus be arranged protruding from surrounding areas, which increases the probability that a high-voltage source striking the vehicle will find its way to the equipotential bonding conductor.
  • the equipotential bonding conductor is preferably arranged adjacent to one or more concave surface sections.
  • the concave design of adjacent surfaces ensures that the equipotential bonding conductor protrudes from the surrounding areas.
  • the equipotential bonding conductor is preferably made of a material that is as electrically conductive as possible, preferably a metallic material.
  • the material of the equipotential bonding conductor can comprise aluminum, copper and / or iron.
  • the equipotential bonding conductor can be made of a metal such as copper, an aluminum alloy, galvanized steel or a chromium-nickel alloy.
  • the equipotential bonding conductor can preferably also be used for other functions in addition to the function of diverting fault currents.
  • the shape of the equipotential bonding conductor can be varied depending on the function on the vehicle.
  • aluminum profiles can be used as equipotential bonding conductors. In order to increase the electrical conductivity of the aluminum profiles, they can be plated with copper.
  • the equipotential bonding conductor can form or include fastening means for fastening one or more adjacent cladding elements.
  • the equipotential bonding conductor can, for example, comprise a metal rail that is attached to a cladding element on the edge.
  • the cladding element can be attached to the car body or connected to further cladding elements by means of fastening means provided on the equipotential bonding conductor.
  • fasteners recordings such as Bores, slots and threads or extensions such as pins or threaded bolts can be provided.
  • the outer cladding element can have at least three, four or more surface sections, the equipotential bonding conductor running between the third and first and / or between the third and second surface section or adjoining each of the surface sections.
  • At least one outer cladding element according to one of the described embodiments or several of the embodiments according to the invention is used.
  • the equipotential bonding conductor is connected directly to the ground potential of the rail vehicle in order to dissipate fault currents in the best possible way.
  • the outer cladding element can be part of a driver's cab of a rail vehicle.
  • driver's cabs in particular, are often made of composite materials in order to be able to produce even complex shapes with low weight.
  • Edges or projections provided to improve the aerodynamic properties or the aesthetic impression of the vehicle can also accommodate the equipotential bonding conductor or at least be formed by it in sections. It has been shown that, in particular, flow separation edges which, due to their aerodynamic function, already occupy a prominent position on the vehicle fairing, are suitable for receiving a potential equalization conductor.
  • the equipotential bonding conductor is preferably arranged directly on the flow separation edge or the equipotential bonding conductor can form the flow separation edge.
  • the equipotential bonding conductor which is preferably made from a metallic material, can also include fastening means in order to connect the outer cladding element to the car body and / or to the adjacent outer cladding elements.
  • the outer cladding element can be part of a roof cladding of the rail vehicle. Because damage to overhead lines can affect the roof area in particular because, for example, a damaged overhead line comes into contact with a pantograph arranged on the roof or can only be damaged by a damaged pantograph, as a result of its ends destroyed overhead line can fall on the roof, a considerable improvement in passenger safety can be achieved with an arrangement of an outer cladding element according to the invention with a potential equalization conductor in the roof area.
  • equipotential bonding conductors can be provided in roof structures provided with electrically non-conductive materials or in car transitions.
  • one or more components that protrude from the vehicle surface or form elevations on the vehicle are provided with or connected to a potential equalization conductor.
  • Components that form projections on the vehicle due to their primary function, such as windshield wipers, exterior mirrors and / or handles, can thus absorb and divert the high voltage from arcing.
  • a receptacle for fastening a potential equalization conductor is first introduced into an outer cladding element.
  • an outer cladding element can be manufactured with a receptacle for an outer cladding element.
  • the equipotential bonding conductor is positioned and fastened, i.e. screwed or glued.
  • the outer cladding element can be mounted on the car body of the rail vehicle, wherein the equipotential bonding conductor can be provided with fastening elements for attachment to the car body.
  • the equipotential bonding conductor is connected to the ground potential of the rail vehicle, e.g. to a conductive surface of a metallic car body.
  • a kit according to the invention for producing or retrofitting an external cladding element of a rail vehicle comprises a potential equalization conductor, a surface element with a receptacle for the potential equalization conductor, fastening means for fastening the potential equalization conductor in the receptacle and connection means for connecting the potential equalization conductor to the earth potential of the rail vehicle.
  • the equipotential bonding conductor can at the same time be designed as a fastening means in order to connect surface elements to one another.
  • Fig. 1 shows an outer cladding element 1 for a driver's cab of a rail vehicle, which according to the invention is provided with equipotential bonding conductors.
  • the outer cladding element 1 comprises a plurality of surface sections 301, 302, 303, 304, 305, 306, 307, 308, 309, 310. It is provided with a windshield 2, which at the same time forms a surface section.
  • Equipotential bonding conductors 401, 402, 403, 404, 405 are provided between the surface sections 301-310, whereby e.g.
  • inclined or horizontal equipotential bonding conductors 401, 402 and 403 are arranged in the vertical direction between surface sections 301, 302, 303, 305, while others, in the Potential equalization conductors 404, 405 running essentially vertically between surface sections 306 and 302, 307 and 303 and 308 and 305 run.
  • equipotential bonding conductor 406 is arranged in the window frame 5.
  • the equipotential bonding conductor 406 can be part of the window frame 5 and comprise fastening means for fastening the window frame to the surrounding surface sections or to the car body.
  • the potential equalization conductor 406 can form the window frame 5.
  • equipotential bonding conductors 401, 402, 403, 404, 405, 406 can be designed as fastening means.
  • eyelets, bolts, notches or other connecting means can be provided in the equipotential bonding conductors. In this way, the assembly and connection of the surface sections 301-314 and / or the equipotential bonding conductors 401, 402, 403, 404, 405, 406 can be simplified.
  • equipotential bonding conductors 401, 402, 403, 404, 405, 406, 407 can be embedded between surface sections 301-314.
  • they form several surface sections
  • Composite materials a one-piece outer cladding element, a potential equalization conductor can be arranged between two surface sections and / or glued or screwed to them during the manufacture of the outer cladding element, for example by lamination.
  • projections on the outer cladding are suitable for the arrangement of equipotential bonding conductors 404.
  • the flow separation edge 7 is already arranged exposed because of its aerodynamic function. Equipotential bonding conductors at these exposed points can optimally take over the function of an air-termination line.
  • roof panels 6 are also shown. Because this roof cladding protrudes from the outer cladding element 1 or, in the assembled state, from the rail vehicle, equipotential bonding conductors arranged in the area of this roof cladding form, due to their proximity to the overhead line of the rail vehicle, ideal air-termination lines for arcing from fault currents from the overhead line.
  • Equipotential bonding conductors 407 can be provided on the underside of the roof cladding 6.
  • Equipotential bonding conductors are preferably positioned on upwardly facing outer edges of the roof cladding 6, wherein equipotential bonding conductors 408 can be arranged between two surface sections 309 and 310 or equipotential bonding conductors 409 can form an outer edge of the roof cladding 6.
  • FIG. 11 is a side view of a driver's cab 8 of a rail vehicle, which is provided with an outer cladding element 1 according to FIG Fig. 1 Is provided.
  • the outer edge 7 designed as a flow separation edge is also shown in the side view.
  • the outer edge 7 protruding from the outer cladding includes the equipotential bonding conductor 404 and is formed by this. Since the surface of the equipotential bonding conductor 404 is designed to be exposed, the probability is high that a fault current, for example from a destroyed overhead line, will be intercepted.
  • a transition zone 10 is provided, which is formed by a separating joint.
  • a potential equalization conductor 410 can also be arranged in the area of this transition zone 10. In the case of high voltage sources in the rail area in particular, this prevents a fault current from penetrating the vehicle.
  • Another transition zone 11 on the back of the outer cladding element 1 runs in the vertical direction and forms the connection to the car body.
  • a potential equalization conductor 411 can be arranged both for the mechanical connection of the outer cladding element 1 to the car body and for the potential equalization.
  • a window 12 provided on the side of the driver's cab 8 is surrounded by a potential equalization conductor 412.
  • the equipotential bonding conductor 4m can be embedded in the window frame or in the window seal or form the window frame.
  • Another equipotential bonding conductor 413, which is preferably connected to the equipotential bonding conductor 4m, can be arranged in a window web 13 of the window 12 or form this. This improves the shielding of the interior in the sense of a Faraday cage.
  • Another outer cladding element 14 is positioned in the roof area of the driver's cab 8, which, due to its exposed position in the roof area, is particularly suitable for the arrangement of a further equipotential bonding conductor 414.
  • Another equipotential bonding conductor 415 runs along the highest end of the center line or along the apex line of the driver's cab 8.
  • Fig. 3 shows a perspective view of a further embodiment of a rail vehicle according to the invention. Similar or identical parts are each provided with the same reference symbols.
  • equipotential bonding conductors 416 run in the roof area of the exterior cladding element 1 in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the vehicle head shown has an outer edge 7 in which a potential equalization conductor 404 is received.
  • a spoiler 15 with a flow separation edge 151 is integrated below the windshield 2.
  • the flow separation edge 151 protrudes from the surrounding areas of the outer cladding element.
  • the flow separation edge 151 like the outer edge 7, is suitable for receiving a potential equalization conductor 417.
  • the concave surface section 314 forms a transition between the surface sections 311, 314 adjoining the windshield 2 and surface sections 312 arranged further out
  • the edges 7, 16 running on both sides of the concave surface section 314 consequently protrude from the surrounding surfaces and are outstandingly suitable for receiving equipotential bonding conductors.
  • the inner edge 16 can also have a potential equalization conductor 419 or be formed by this.
  • the windshield 2 has a subdivision 201 in the form of a transverse strut and subdivisions 202 in the form of longitudinal struts. Like the window frame 5, these subdivisions can include a potential equalization conductor or be formed by a potential equalization conductor.
  • a windshield wiper 18 is fastened below the windshield 2.
  • the windshield wiper 18 can be designed as an equipotential bonding conductor, in that the electrically conductive material of the windshield wiper is dimensioned accordingly as an electrical conductor and the windshield wiper is connected to the earth potential of the rail vehicle 17. Because of its exposed position, the windshield wiper 18 is particularly suitable as an air-termination conductor for high voltage hitting the vehicle.
  • a further equipotential bonding conductor 418 runs beneath the windshield wiper 18 and divides the surface sections 311 and 314 into two surface sections adjoining one another along the equipotential bonding conductor 418.
  • the equipotential bonding conductor 418 connects the windshield wiper or the equipotential bonding conductor 406 to the equipotential bonding conductor 419.

Description

Die Erfindung betrifft ein Außenverkleidungselement für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Schienenfahrzeug, wobei das Außenverkleidungselement wenigstens einen ersten und einen zweiten Flächenabschnitt aufweist, die aneinander angrenzen, wobei die Flächenabschnitte wenigstens abschnittsweise aus im Wesentlichen elektrisch nicht leitfähigem Material bestehen.The invention relates to an exterior cladding element for a vehicle, in particular for a rail vehicle, the exterior cladding element having at least a first and a second surface section which adjoin one another, the surface sections consisting at least in sections of essentially electrically non-conductive material.

In der Vergangenheit und auch gegenwärtig werden Wagenkästen von Schienenfahrzeugen in der Regel aus metallischen Werkstoffen hergestellt, z.B. Aluminium oder Stahl. Diese Werkstoffe weisen eine gute elektrische Leitfähigkeit auf. So kann im Falle eines Blitzeinschlags oder einer Berührung mit einer mechanisch defekten, unter Spannung stehenden Oberleitung der hohe Stromimpuls des entstehenden Fehlerstroms durch den Wagenkasten in die Schienen abgeleitet werden. Auch Fehlerströme, die aus Überschlägen oder Kurzschlüssen von Komponenten der Energieversorgung entstehen, werden aufgrund der guten elektrischen Leitfähigkeit des Wagenkastens abgeleitet.In the past and also now, car bodies of rail vehicles have generally been made of metallic materials, e.g. Aluminum or steel. These materials have good electrical conductivity. In the event of a lightning strike or contact with a mechanically defective, energized overhead contact line, the high current impulse of the resulting fault current can be diverted through the car body into the rails. Fault currents that arise from flashovers or short circuits in power supply components are also diverted due to the good electrical conductivity of the car body.

Die Ableitung der elektrischen Energie erfolgt bei metallischen Wagenkästen durch die äußere Hülle des Wagenkastens. Nach dem Prinzip des Faraday'schen Käfigs wird ein Auftreten von gefährlichen Berührungsspannungen verhindert. Zudem stellt die Ableitung der Energie durch die äußere Hülle des Fahrzeugs sicher, dass Fahrgäste vor sekundären Auswirkungen der Fehlerströme, wie Explosionen, Feuer und Rauch geschützt sind.In the case of metallic car bodies, the electrical energy is dissipated through the outer shell of the car body. According to the Faraday cage principle, dangerous contact voltages are prevented from occurring. In addition, the dissipation of the energy through the outer shell of the vehicle ensures that passengers are protected from secondary effects of fault currents such as explosions, fire and smoke.

Neue Generationen von Wagenkästen sind mit Außenverkleidungen versehen, die zumindest abschnittsweise aus Verbundwerkstoffen gefertigt sind. Verbundwerkstoffe sind eine gute Möglichkeit zur Gewichtseinsparung und lassen auch eine wirtschaftliche Fertigung aufwendiger bzw. komplizierter Formgebungen zu. Für Verkleidungen von Schienenfahrzeugen, z.B. für Führerstandsverkleidungen, wird häufig faserverstärkter Kunststoff, insbesondere GFK verwendet. Faserverbundwerkstoffe finden zudem zunehmend Verwendung in Dachverkleidungen, Schürzen usw.New generations of car bodies are provided with external cladding that is at least partially made of composite materials. Composite materials are a good way of saving weight and also allow cost-effective production of expensive or complicated shapes. For cladding of rail vehicles, e.g. fiber-reinforced plastic, in particular GRP, is often used for cab paneling. Fiber composite materials are also increasingly used in roof cladding, aprons, etc.

Die Offenbarungen EP 0 533 582 A1 , DE 602 24 258 T2 und JP 3 479179 B2 zeigen Beispiele aus dem Stand der Technik.The revelations EP 0 533 582 A1 , DE 602 24 258 T2 and JP 3 479179 B2 show examples from the prior art.

Aus der immer umfangreicheren Anwendung von nicht leitenden Verbundwerkstoffen entsteht das Problem, dass die bisher verlässliche Schutzwirkung der metallischen Außenhaut zunehmend eingeschränkt wird.The increasingly extensive use of non-conductive composite materials gives rise to the problem that the previously reliable protective effect of the metallic outer skin is increasingly restricted.

Aus dem Flugzeugbau ist bekannt, die elektrische Leitfähigkeit der Verbundwerkstoffe zur Erhöhung der elektrischen Sicherheit gegen Blitzeinschläge durch Einlage dünner, leitfähiger Folien in den äußeren Schichten der Verbundwerkstoffe zu erhöhen. Lösungen aus dem Flugzeugbau lassen sich allerdings nicht ohne weiteres auf Anwendungen in Schienenfahrzeuge übertragen. Aus den Wetterverhältnissen induzierte Blitze erzeugen Ströme mit hoher Amplitude, die für eine sehr kurze Dauer im Bereich von einigen zehn bis einigen hundert Mikrosekunden fließen. Lichtbögen aus Oberleitungs- oder Komponentenkurzschlüssen zeichnen sich durch ähnlich hohe Amplituden aus, der Stromfluss dauert aber mit bis zu ca. 100 Millisekunden deutlich länger. Damit kann die bei Oberleitungs- und Komponentenkurzschlüssen übertragene Energie wesentlich größer als durch wetterbedingte Blitze eingebrachte Energie sein. Schutzmaßnahmen müssen entsprechend stärker dimensioniert werden, wofür die bisher im Bau von Flugzeugen und Windkraftanlagen verwendeten Materialien nicht ausreichen.From aircraft construction it is known that the electrical conductivity of composite materials to increase electrical safety against lightning strikes by inserting thinner, more conductive materials Increase foils in the outer layers of the composites. However, solutions from aircraft construction cannot simply be transferred to applications in rail vehicles. Lightning induced by the weather conditions generate currents with high amplitude that flow for a very short duration in the range of a few tens to a few hundred microseconds. Arcs from overhead contact lines or component short-circuits are characterized by similarly high amplitudes, but the current flow lasts significantly longer at up to approx. 100 milliseconds. This means that the energy transmitted in the event of overhead line and component short circuits can be significantly greater than the energy brought in by weather-related lightning. Protective measures must be dimensioned correspondingly larger, for which the materials previously used in the construction of aircraft and wind turbines are insufficient.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist folglich, den Innenraum eines elektrisch betriebenen Fahrzeuges zuverlässig vor Fehlerströmen aus Hochspannungsquellen zu schützen.The object of the present invention is therefore to reliably protect the interior of an electrically operated vehicle from fault currents from high-voltage sources.

Die Aufgabe wird durch ein Außenverkleidungselement gemäß Anspruch 1, ein Schienenfahrzeug gemäß Anspruch 10 sowie ein Verfahren zur Montage des Schienenfahrzeuges nach Anspruch 15 gelöst.The object is achieved by an outer cladding element according to claim 1, a rail vehicle according to claim 10 and a method for assembling the rail vehicle according to claim 15.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zwischen erstem und zweitem Flächenabschnitt des eingangs genannten Außenverkleidungselementes ein Potentialausgleichsleiter zum Anschluss an das Erdpotential des Fahrzeuges angeordnet ist. Die vorgeschlagene Lösung hat den Vorteil, dass sich der Schutz des Fahrers bzw. der Fahrgäste auf einfache Weise und mit geringem Materialaufwand verwirklichen lässt. Zudem hat sich gezeigt, dass eine gemäß einer Gefährdungsanalyse optimierte Anordnung von linienförmigen Schutzerdungsleitern gegenüber flächenhaft angeordneten Erdungsleitern bei gleicher Schutzwirkung ein deutlich geringeres Gesamtgewicht aufweist.The object is achieved in that a potential equalization conductor for connection to the ground potential of the vehicle is arranged between the first and second surface sections of the outer cladding element mentioned at the beginning. The proposed solution has the advantage that the driver or the passengers can be protected in a simple manner and with little material expenditure. In addition, it has been shown that an arrangement of linear protective earthing conductors that has been optimized according to a risk analysis has a significantly lower overall weight than grounding conductors that are arranged over a large area, with the same protective effect.

Weitere Ausführungsformen, Modifikationen und Verbesserungen ergeben sich anhand der folgenden Beschreibung und der beigefügten Ansprüche.Further embodiments, modifications and improvements will become apparent from the following description and the appended claims.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen der erste und der zweite Flächenabschnitt voneinander unterschiedliche Werkstoffzusammensetzungen oder Ausrichtungen auf. Die Werkstoffzusammensetzung des ersten Flächenabschnitts kann gegenüber der Werkstoffzusammensetzung des zweiten Flächenabschnitts unterschiedliche elektrisch isolierende Eigenschaften aufweisen.According to a preferred embodiment of the invention, the first and the second surface section have different material compositions or orientations from one another. The material composition of the first surface section can have different electrically insulating properties compared to the material composition of the second surface section.

Erster und zweiter Flächenabschnitt können insbesondere Abschnitte der Außenfläche des Außenverkleidungselementes sein, also nach außen weisende Flächen. Entsprechend können die Flächenabschnitte des Außenverkleidungselementes an dem erfindungsgemäßen Schienenfahrzeug nach Anspruch 10 insbesondere nach außen, vom Innenraum des Schienenfahrzeugs wegweisende Flächen des Fahrzeuges sein.The first and second surface sections can in particular be sections of the outer surface of the outer cladding element, that is to say surfaces facing outwards. Correspondingly, the surface sections of the outer cladding element on the rail vehicle according to the invention can be surfaces of the vehicle pointing away from the interior of the rail vehicle, in particular outward.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Potentialausgleichsleiter wenigstens abschnittsweise unmittelbar an der Außenfläche der Verkleidung des Fahrzeugs angeordnet. Idealerweise grenzt der Potentialausgleichsleiter entlang des Großteils seiner Längserstreckung an die Außenfläche der Verkleidung. Bevorzugt bildet der Potentialausgleichsleiter einen Teil der Außenfläche der Verkleidung. Für eine optimierte Einsammelfunktion, durch die auf die Außenhaut des Fahrzeugs treffende Hochspannung und daraus resultierende Ströme eingesammelt werden, kann der Potentialausgleichsleiter insbesondere ohne Beschichtung entlang der Außenfläche der Verkleidung verlaufen.In a further advantageous embodiment, the equipotential bonding conductor is arranged at least in sections directly on the outer surface of the cladding of the vehicle. Ideally, the equipotential bonding conductor adjoins the outer surface of the cladding along most of its length. The equipotential bonding conductor preferably forms part of the outer surface of the cladding. For an optimized collection function, through which the high voltage hitting the outer skin of the vehicle and the resulting currents are collected, the equipotential bonding conductor can run, in particular without a coating, along the outer surface of the cladding.

Um die ästhetischen Eigenschaften des Potentialausgleichsleiters und/oder seinen Korrosionsschutz zu verbessern, kann dieser gemäß einer alternativen Ausführungsform beschichtet sein. Insbesondere kann der Potentialausgleichsleiter an seiner nach außen weisenden Fläche mit einer Lackschicht versehen sein. Die Lackschicht kann eine Schichtdicke von maximal 250 µm aufweisen, vorzugsweise eine Schichtdicke von maximal 150 µm, idealerweise eine Schichtdicke von maximal 60 µm.In order to improve the aesthetic properties of the equipotential bonding conductor and / or its corrosion protection, it can be coated according to an alternative embodiment. In particular, the equipotential bonding conductor can be provided with a layer of lacquer on its surface facing outwards. The lacquer layer can have a layer thickness of a maximum of 250 μm, preferably a layer thickness of a maximum of 150 μm, ideally a layer thickness of a maximum of 60 μm.

Des Weiteren kann der erste Flächenabschnitt gegenüber dem zweiten Flächenabschnitt abgewinkelt sein. Die aneinander angrenzenden Enden der Flächenabschnitte können in der Außenverkleidung einen Vorsprung bilden, so dass die Bereiche der Außenverkleidung, in denen der Potentialausgleichsleiter angeordnet ist, aus angrenzenden Bereichen hervorragen. Auf diese Weise wird die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass ein auf die Außenverkleidung treffender Lichtbogen auf kurzem Wege zum Potentialausgleichsleiter gelangt.Furthermore, the first surface section can be angled with respect to the second surface section. The mutually adjacent ends of the surface sections can form a protrusion in the outer cladding, so that the areas of the outer cladding in which the equipotential bonding conductor is arranged protrude from adjacent areas. This increases the likelihood that an electric arc hitting the outer cladding will reach the equipotential bonding conductor over a short distance.

Der Potentialausgleichsleiter ist vorzugsweise geeignet, die in der Stromversorgung eines Schienenfahrzeuges auftretenden Ströme, insbesondere im Kurzschlussfall, abzuleiten. Der Potentialausgleichsleiter kann mit einer entsprechenden elektrischen Leitfähigkeit und/oder starkstromtragfähigen Dimensionierung versehen sein. Der Potentialausgleichsleiter kann vorzugsweise geeignet ausgestaltet sein, die in einer Bahnstromversorgung mit 750 V, 1,5 kV, 5 kV, 15 kV und/oder 25 kV, insbesondere im Falle eines Kurzschlusses, auftretenden Ströme abzuleiten. Bevorzugt ist der Potentialausgleichsleiter ausgelegt, einen über einen Lichtbogen übertragenen, aus einer der zuvor genannten Spannungsquellen erzeugten Strom, abzuleiten.The equipotential bonding conductor is preferably suitable for diverting the currents occurring in the power supply of a rail vehicle, in particular in the event of a short circuit. The equipotential bonding conductor can be provided with a corresponding electrical conductivity and / or dimensioning capable of carrying high currents. The equipotential bonding conductor can preferably be designed in a suitable manner that can be used in a traction power supply with 750 V, 1.5 kV, 5 kV, 15 kV and / or 25 kV, especially in the event of a short circuit, to discharge currents that occur. The equipotential bonding conductor is preferably designed to divert a current which is transmitted via an arc and generated from one of the aforementioned voltage sources.

Ein Kurzschlussstrom aus einer Bahnstromversorgung kann bis zu ca. 100 Millisekunden andauern, bis der infrastrukturseitige Schutz der Bahnstromversorgung anspricht. Der Potentialausgleichsleiter kann erfindungsgemäß entsprechend ausgelegt sein, den Kurzschlussstrom über eine Dauer von wenigstens 50 ms, 100 ms oder wenigstens 150 ms zu übertragen, vorzugsweise über eine Dauer von mehr als 200 ms. Der Potentialausgleichsleiter kann in einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ausgelegt sein, den aus einer Bahnstromversorgung eingeleiteten Strom, insbesondere den über einen Lichtbogen aus einer Bahnstrom-Spannungsquelle von 15 kV oder 20 kV, abzuleiten. Für ein für eine Versorgungsspannung von 15 kV ausgelegtes Schienenfahrzeug ist der Potentialausgleichsleiter vorzugsweise ausgelegt, einen Kurzschlussstrom von etwa 40 kA über eine Dauer von wenigstens 50 ms, 100 ms oder wenigstens 150 ms zu übertragen, vorzugsweise über eine Dauer von mehr als 200 ms. Für ein für eine Versorgungsspannung von 25 kV ausgelegten Schienenfahrzeug ist der Potentialausgleichsleiter vorzugsweise ausgelegt, einen Kurzschlussstrom von etwa 15 kA über eine Dauer von wenigstens 50 ms, 100 ms oder wenigstens 150 ms zu übertragen, vorzugsweise über eine Dauer von mehr als 200 ms.A short-circuit current from a traction power supply can last up to approx. 100 milliseconds until the infrastructure-side protection of the traction power supply responds. According to the invention, the equipotential bonding conductor can be designed accordingly to transmit the short-circuit current over a duration of at least 50 ms, 100 ms or at least 150 ms, preferably over a duration of more than 200 ms. In a preferred development of the invention, the equipotential bonding conductor can be designed to divert the current introduced from a traction power supply, in particular the current via an arc from a traction current voltage source of 15 kV or 20 kV. For a rail vehicle designed for a supply voltage of 15 kV, the equipotential bonding conductor is preferably designed to transmit a short-circuit current of about 40 kA over a period of at least 50 ms, 100 ms or at least 150 ms, preferably over a period of more than 200 ms. For a rail vehicle designed for a supply voltage of 25 kV, the equipotential bonding conductor is preferably designed to transmit a short-circuit current of about 15 kA over a period of at least 50 ms, 100 ms or at least 150 ms, preferably over a period of more than 200 ms.

Der Potentialausgleichsleiter ist bevorzugt derart ausgelegt, dass die umgebenden Bereiche des Außenverkleidungselementes bei Ableitung eines Kurzschlussstroms nicht in Brand geraten und/oder keine Berührungsspannung bei Berührung des Außenverkleidungselementes auftritt. Die Materialbeschaffenheit und Dimensionierung des Potentialausgleichsleiters kann derart gewählt sein, dass der Potentialausgleichsleiter bei Durchleitung eines Kurzschlussstroms nicht verformt oder aufgeschmolzen wird, und/oder dass die Struktur des Potentialausgleichsleiters nicht verändert wird.The equipotential bonding conductor is preferably designed in such a way that the surrounding areas of the outer cladding element do not catch fire if a short-circuit current is diverted and / or no contact voltage occurs when the outer cladding element is touched. The material properties and dimensioning of the equipotential bonding conductor can be selected such that the equipotential bonding conductor is not deformed or melted when a short-circuit current is passed through, and / or that the structure of the equipotential bonding conductor is not changed.

Der Potentialausgleichsleiter kann einen Flächenabschnitt vollständig umgeben. Der Querschnitt des Potentialausgleichsleiters kann vorzugsweise wenigstens 16 mm2, 25 mm2, 50 mm2, 80 mm2 oder etwa 95 mm2 betragen. In einer Weiterbildung der Erfindung kann zur Ableitung sehr starker Ströme der Querschnitt des Potentialausgleichsleiters mehr als 95 mm2 betragen. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann der erste Flächenabschnitt eine Glasscheibe umfassen. Fensterscheiben und/oder Windschutzscheiben können einen der o.g. Flächenabschnitte bilden. Aufgrund der stark elektrisch isolierenden Eigenschaften des Glases kann eine Hochspannung, die z.B. unmittelbar aus einer defekten Oberleitung oder aus einem Lichtbogen auf die Glasscheibe trifft, nicht in den Innenraum des Fahrzeuges gelangen. Die sich aufgrund der isolierenden Eigenschaften des Glases mit hoher Wahrscheinlichkeit zum Rand der Glasscheibe fortsetzende Hochspannung kann durch einen randseitig angeordneten Potentialausgleichsleiter kontrolliert abgeführt werden. Ein metallischer Rahmen nahe des äußeren Randes der Windschutzscheibe kann einem auf die Windschutzscheibe treffenden Lichtbogen einen geeigneten niederohmigen Fußpunkt bieten. An dem metallischen Rahmen sind bevorzugt eine oder mehrere metallische Verbindungen zum Erdpotential des Wagenkastens vorgesehen, die dem Fehlerstrom einen niederohmigen Weg bieten. Der metallische Rahmen ist vorzugsweise mit einer geeigneten elektrotechnischen oder starkstromtragfähigen Dimensionierung versehen, um die in der Stromversorgung eines Schienenfahrzeuges auftretenden Ströme abzuleiten.The equipotential bonding conductor can completely surround a surface section. The cross section of the equipotential bonding conductor can preferably be at least 16 mm 2 , 25 mm 2 , 50 mm 2 , 80 mm 2 or about 95 mm 2 . In a further development of the invention, the cross section of the equipotential bonding conductor can be more than 95 mm 2 in order to divert very strong currents. In a further preferred embodiment, the first Surface section include a glass pane. Window panes and / or windshields can form one of the surface sections mentioned above. Due to the strong electrically insulating properties of the glass, a high voltage that hits the glass pane directly from a defective overhead line or from an electric arc cannot get into the interior of the vehicle. The high voltage, which is very likely to continue to the edge of the glass pane due to the insulating properties of the glass, can be dissipated in a controlled manner by means of an equipotential bonding conductor arranged on the edge. A metallic frame near the outer edge of the windshield can provide a suitable low-resistance base point for an arc hitting the windshield. On the metallic frame, one or more metallic connections to the ground potential of the car body are preferably provided, which provide a low-resistance path for the fault current. The metallic frame is preferably provided with suitable electrotechnical or high-current carrying dimensions in order to divert the currents occurring in the power supply of a rail vehicle.

Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung kann der Potentialausgleichsleiter zumindest abschnittsweise eine Fensterbefestigung bzw. einen kraftübertragenden Teil einer Fensterbefestigung bilden. Der Potentialausgleichsleiter kann einen Fensterrahmen bilden, in welchem die Fensterscheibe eingefasst ist. Insbesondere die Windschutzscheibe kann bevorzugt mit einem metallischen Rahmen befestigt sein, der den Potentialausgleichsleiter bildet. Für den Fall eines Defektes der Windschutzscheibe lässt sich diese durch eine rein mechanische Befestigung deutlich einfacher austauschen, wobei die Befestigung der Windschutzscheibe zugleich die Schutzfunktion eines Potentialausgleichsleiters übernimmt.According to a further embodiment of the invention, the equipotential bonding conductor can form, at least in sections, a window fastening or a force-transmitting part of a window fastening. The equipotential bonding conductor can form a window frame in which the window pane is enclosed. In particular, the windshield can preferably be fastened with a metallic frame which forms the equipotential bonding conductor. In the event of a defect in the windshield, it can be replaced much more easily by means of a purely mechanical fastening, the fastening of the windshield at the same time assuming the protective function of a potential equalization conductor.

Beispielhaft soll die Lösung anhand der Gefährdungsbetrachtung durch einen defekten, elektrisch unter Spannung stehenden Fahrdraht dargestellt werden, in welchen ein Schienenfahrzeug frontal einfährt. Die herabhängende Oberleitung wird mit großer Wahrscheinlichkeit auf die großflächige Windschutzscheibe des Führerstandes treffen. Die elektrisch isolierende Windschutzscheibe ist für den starken mechanischen Aufprall geeignet dimensioniert und wird diesem standhalten. Ein möglichweise gegenüber einem metallischen Leiter im Bereich der Windschutzscheibe, z.B. durch den Scheibenwischer, gezündeter Lichtbogen, wird durch die hohe thermische Stabilität der Windschutzscheibe am direkten Eindringen in den Führerstand oder den Fahrgastbereich gehindert. Der Fehlerstrom benötigt einen Weg zum Wagenkasten, der als Schutzerde bzw. Erdpotential definiert ist. Je niederohmiger dieser Weg ist, desto geringer ist die Fehlerspannung im Sinne der elektrischen Sicherheit. Bei einem niederohmigen Weg zum Erdpotential verringern sich die Menge der freigesetzten Energie und damit die Temperatur an der Fehlerstelle sowie die Brandgefahr und die Gefahr einer Explosion.By way of example, the solution is to be presented based on the risk assessment due to a defective, electrically live contact wire, into which a rail vehicle is driving frontally. The hanging overhead line will most likely hit the large windshield of the driver's cab. The electrically insulating windshield is dimensioned to withstand the strong mechanical impact and will withstand it. An arc that may be ignited in relation to a metallic conductor in the area of the windshield, for example by the windshield wiper, is caused by the high thermal stability of the windshield prevented from entering the driver's cab or the passenger area. The fault current requires a path to the car body, which is defined as protective earth or earth potential. The lower the resistance of this path, the lower the error voltage in terms of electrical safety. A low-resistance path to earth potential reduces the amount of energy released and thus the temperature at the fault location as well as the risk of fire and explosion.

Vorzugsweise kann wenigstens einer der Flächenabschnitte einen Verbundwerkstoff, insbesondere Glasfaserkunststoff (GFK) umfassen. Die Verwendung von Verbundwerkstoffen erlaubt bei einer erheblichen Gewichtsersparnis eine einfache Herstellung auch komplexer Formen, um ästhetische und aerodynamische Anforderungen zu erfüllen. Zugleich bleiben durch die erfindungsgemäße Anordnung eines Potentialausgleichsleiters gegenüber dem Stand der Technik erhöhte Sicherheitsanforderungen bei Fehlerströmen gewahrt.At least one of the surface sections can preferably comprise a composite material, in particular glass fiber plastic (GRP). The use of composite materials allows even complex shapes to be easily manufactured while saving considerable weight in order to meet aesthetic and aerodynamic requirements. At the same time, the inventive arrangement of an equipotential bonding conductor ensures increased safety requirements in the case of fault currents compared with the prior art.

Flächenabschnitte aus GFK weisen gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ein minimales Breitenmaß von maximal 30 cm auf. Insbesondere können Flächenabschnitte aus GFK ein minimales Breitenmaß von maximal 20 cm aufweisen. Das Breitenmaß entspricht jeweils der kürzesten Wegstrecke entlang der Oberfläche eines Flächenabschnittes zwischen zwei Rändern des Flächenabschnittes. Bei Flächenabschnitten aus Glas kann das minimale Breitenmaß deutlich größer sein. Das minimale Breitenmaß von Flächenabschnitten aus Glas kann 2 m oder mehr betragen. Entsprechend kann der Abstand zwischen zwei Potentialausgleichsleitern an einem Außenverkleidungselement maximal 30 cm und bevorzugt maximal 20 cm betragen.According to a preferred embodiment of the invention, surface sections made of GRP have a minimum width dimension of a maximum of 30 cm. In particular, surface sections made of GRP can have a minimum width dimension of a maximum of 20 cm. The width dimension corresponds in each case to the shortest distance along the surface of a surface section between two edges of the surface section. In the case of surface sections made of glass, the minimum width dimension can be significantly larger. The minimum width of surface sections made of glass can be 2 m or more. Accordingly, the distance between two equipotential bonding conductors on an outer cladding element can be a maximum of 30 cm and preferably a maximum of 20 cm.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der zweite Flächenabschnitt den ersten Flächenabschnitt abschnittsweise oder im Wesentlichen vollständig umgeben. Der erste Flächenabschnitt kann von der Windschutzscheibe des Fahrzeuges gebildet sein, während der zweite Flächenabschnitt von der die Windschutzscheibe umgebenden Verkleidung gebildet sein kann.In a further advantageous embodiment of the invention, the second surface section can surround the first surface section in sections or essentially completely. The first surface section can be formed by the windshield of the vehicle, while the second surface section can be formed by the lining surrounding the windshield.

Der Potentialausgleichsleiter kann bevorzugt zwischen erstem und zweitem Flächenabschnitt eingebettet sein. Somit kann der Potentialausgleichsleiter einen Übergang zwischen erstem und zweitem Flächenabschnitt bilden. Auf diese Weise lässt sich der Potentialausgleichsleiter besonders einfach an einer für seine Funktion günstigen, idealerweise exponierten Position anordnen. Zudem ist eine erleichterte Montage des Potentialausgleichsleiters möglich, insbesondere falls erster und zweiter Flächenabschnitt gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform separate Bauteile bilden.The equipotential bonding conductor can preferably be embedded between the first and second surface section. The equipotential bonding conductor can thus form a transition between the first and second surface section. In this way, the equipotential bonding conductor can be arranged particularly easily in a position that is favorable for its function and ideally exposed. In addition, easier assembly of the Potential equalization conductor possible, in particular if the first and second surface sections form separate components according to a further preferred embodiment.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform des Verkleidungselementes kann sich zwischen erstem und zweitem Flächenabschnitt ein Vorsprung oder eine Kante erstrecken. Der Potentialausgleichsleiter kann den Vorsprung oder die Kante zumindest abschnittsweise bilden und/oder in den Vorsprung bzw. die Kante eingebettet sein. Der Potentialausgleichsleiter kann somit aus umgebenden Bereichen herausstehend angeordnet sein, wodurch die Wahrscheinlichkeit, dass eine auf das Fahrzeug treffende Hochspannungsquelle den Weg zum Potentialausgleichsleiter findet, erhöht wird.In a further embodiment of the cladding element according to the invention, a projection or an edge can extend between the first and second surface section. The equipotential bonding conductor can form the projection or the edge at least in sections and / or be embedded in the projection or the edge. The equipotential bonding conductor can thus be arranged protruding from surrounding areas, which increases the probability that a high-voltage source striking the vehicle will find its way to the equipotential bonding conductor.

Der Potentialausgleichsleiter ist bevorzugt benachbart zu einem oder mehreren konkav ausgestalteten Flächenabschnitten angeordnet. Durch die konkave Gestaltung benachbarter Flächen ist sichergestellt, dass der Potentialausgleichsleiter aus umgebenden Bereichen heraussteht.The equipotential bonding conductor is preferably arranged adjacent to one or more concave surface sections. The concave design of adjacent surfaces ensures that the equipotential bonding conductor protrudes from the surrounding areas.

Der Potentialausgleichsleiter ist bevorzugt aus einem elektrisch möglichst gut leitenden Werkstoff, vorzugsweise einem metallischen Werkstoff gefertigt. Das Material des Potentialausgleichsleiters kann Aluminium, Kupfer und/oder Eisen umfassen. Der Potentialausgleichsleiter kann aus einem Metall wie Kupfer, einer Aluminiumlegierung, verzinktem Stahl oder einer Chrom-Nickel-Legierung hergestellt sein.The equipotential bonding conductor is preferably made of a material that is as electrically conductive as possible, preferably a metallic material. The material of the equipotential bonding conductor can comprise aluminum, copper and / or iron. The equipotential bonding conductor can be made of a metal such as copper, an aluminum alloy, galvanized steel or a chromium-nickel alloy.

Der Potentialausgleichsleiter kann vorzugsweise zusätzlich zur Funktion des Ableitens von Fehlerströmen auch für weitere Funktionen verwendet werden. Dabei kann die Formgebung des Potentialausgleichsleiters je nach Funktion am Fahrzeug variiert werden. Es können beispielsweise Aluminiumprofile als Potentialausgleichsleiter verwendet werden. Um die elektrische Leitfähigkeit der Aluminiumprofile zu erhöhen, können diese mit Kupfer plattiert sein.The equipotential bonding conductor can preferably also be used for other functions in addition to the function of diverting fault currents. The shape of the equipotential bonding conductor can be varied depending on the function on the vehicle. For example, aluminum profiles can be used as equipotential bonding conductors. In order to increase the electrical conductivity of the aluminum profiles, they can be plated with copper.

Der Potentialausgleichsleiter kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung Befestigungsmittel zur Befestigung eines oder mehrerer angrenzender Verkleidungselemente bilden oder umfassen. Der Potentialausgleichsleiter kann beispielsweise eine Metallschiene umfassen, die randseitig an ein Verkleidungselement angefügt ist. Über an dem Potentialausgleichsleiter vorgesehene Befestigungsmittel kann das Verkleidungselement am Wagenkasten befestigt oder mit weiteren Verkleidungselementen verbunden werden. Als Befestigungsmittel können Aufnahmen wie Bohrungen, Schlitze und Gewinde oder Fortsätze wie Stifte oder Gewindebolzen vorgesehen sein.According to a further advantageous embodiment, the equipotential bonding conductor can form or include fastening means for fastening one or more adjacent cladding elements. The equipotential bonding conductor can, for example, comprise a metal rail that is attached to a cladding element on the edge. The cladding element can be attached to the car body or connected to further cladding elements by means of fastening means provided on the equipotential bonding conductor. As fasteners, recordings such as Bores, slots and threads or extensions such as pins or threaded bolts can be provided.

Um die Wirksamkeit der Abschirmung des Fahrzeuginneren zu verbessern, kann das Außenverkleidungselement wenigstens drei, vier oder mehr Flächenabschnitte aufweisen, wobei der Potentialausgleichsleiter zwischen drittem und ersten und/oder zwischen drittem und zweitem Flächenabschnitt verläuft oder an jeden der Flächenabschnitte angrenzt.In order to improve the effectiveness of the shielding of the vehicle interior, the outer cladding element can have at least three, four or more surface sections, the equipotential bonding conductor running between the third and first and / or between the third and second surface section or adjoining each of the surface sections.

In einem erfindungsgemäßen Schienenfahrzeug findet wenigstens ein Außenverkleidungselement gemäß einer der beschriebenen Ausführungsformen oder mehrere der erfindungsgemäßen Ausführungsformen Anwendung.In a rail vehicle according to the invention, at least one outer cladding element according to one of the described embodiments or several of the embodiments according to the invention is used.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Potentialausgleichsleiter unmittelbar an das Erdpotential des Schienenfahrzeugs angeschlossen, um Fehlerströme bestmöglich abzuleiten.According to a preferred embodiment of the invention, the equipotential bonding conductor is connected directly to the ground potential of the rail vehicle in order to dissipate fault currents in the best possible way.

Das Außenverkleidungselement kann Teil eines Führerhauses eines Schienenfahrzeuges sein. In modernen Schienenfahrzeugen sind insbesondere Führerhäuser oft aus Verbundwerkstoffen gefertigt, um auch komplizierte Formgebungen bei geringem Gewicht fertigen zu können. Auch zur Verbesserung der aerodynamischen Eigenschaften oder des ästhetischen Eindrucks des Fahrzeuges vorgesehene Kanten oder Vorsprünge können den Potentialausgleichsleiter aufnehmen oder zumindest abschnittsweise von diesem gebildet sein. So hat sich gezeigt, dass insbesondere Strömungsabrisskanten, die bereits aufgrund ihrer aerodynamischen Funktion eine herausragende Position auf der Fahrzeugverkleidung einnehmen, zur Aufnahme eines Potentialausgleichsleiters geeignet sind. Vorzugsweise ist der Potentialausgleichsleiter unmittelbar auf der Strömungsabrisskante angeordnet bzw. der Potentialausgleichsleiter kann die Strömungsabrisskante bilden.The outer cladding element can be part of a driver's cab of a rail vehicle. In modern rail vehicles, driver's cabs, in particular, are often made of composite materials in order to be able to produce even complex shapes with low weight. Edges or projections provided to improve the aerodynamic properties or the aesthetic impression of the vehicle can also accommodate the equipotential bonding conductor or at least be formed by it in sections. It has been shown that, in particular, flow separation edges which, due to their aerodynamic function, already occupy a prominent position on the vehicle fairing, are suitable for receiving a potential equalization conductor. The equipotential bonding conductor is preferably arranged directly on the flow separation edge or the equipotential bonding conductor can form the flow separation edge.

Der vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff hergestellte Potentialausgleichsleiter kann zudem Befestigungsmittel umfassen, um Außenverkleidungselement mit dem Wagenkasten und/oder mit angrenzenden Außenverkleidungselementen zu verbinden.The equipotential bonding conductor, which is preferably made from a metallic material, can also include fastening means in order to connect the outer cladding element to the car body and / or to the adjacent outer cladding elements.

Das Außenverkleidungselement kann in einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung Teil einer Dachverkleidung des Schienenfahrzeugs sein. Weil sich Schäden an Oberleitungen insbesondere auf den Dachbereich auswirken können, weil z.B. eine beschädigte Oberleitung mit einem auf dem Dach angeordneten Stromabnehmer in Kontakt kommen oder erst durch einen beschädigten Stromabnehmer beschädigt werden kann, in Folge dessen Enden einer zerstörten Oberleitung auf das Dach fallen können, kann mit einer Anordnung eines erfindungsgemäßen Außenverkleidungselementes mit Potentialausgleichsleiter im Dachbereich eine erhebliche Verbesserung der Fahrgastsicherheit erreicht werden.In a further embodiment according to the invention, the outer cladding element can be part of a roof cladding of the rail vehicle. Because damage to overhead lines can affect the roof area in particular because, for example, a damaged overhead line comes into contact with a pantograph arranged on the roof or can only be damaged by a damaged pantograph, as a result of its ends destroyed overhead line can fall on the roof, a considerable improvement in passenger safety can be achieved with an arrangement of an outer cladding element according to the invention with a potential equalization conductor in the roof area.

In einer weiteren bevorzugten Variante der Erfindung können Potentialausgleichsleiter in mit elektrisch nichtleitenden Materialien versehenen Dachaufbauten oder in Wagenübergängen vorgesehen werden.In a further preferred variant of the invention, equipotential bonding conductors can be provided in roof structures provided with electrically non-conductive materials or in car transitions.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind eine oder mehrere Komponenten, die aus der Fahrzeugoberfläche herausstehen oder auf dem Fahrzeug Erhöhungen bilden, mit einem Potentialausgleichsleiter versehen oder verbunden. Komponenten, die aufgrund ihrer primären Funktion Vorsprünge auf dem Fahrzeug bilden, wie Scheibenwischer, Außenspiegel und/oder Griffe, können somit die Hochspannung aus Lichtbögen aufnehmen und ableiten.According to a further preferred embodiment, one or more components that protrude from the vehicle surface or form elevations on the vehicle are provided with or connected to a potential equalization conductor. Components that form projections on the vehicle due to their primary function, such as windshield wipers, exterior mirrors and / or handles, can thus absorb and divert the high voltage from arcing.

In einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Montage eines Schienenfahrzeuges gemäß einer der oben genannten Ausführungsformen wird zunächst eine Aufnahme zur Befestigung eines Potentialausgleichsleiters in ein Außenverkleidungselement eingebracht. Alternativ kann ein Außenverkleidungselement mit einer Aufnahme für ein Außenverkleidungselement gefertigt werden. Anschließend wird der Potentialausgleichsleiter positioniert und befestigt, d.h. verschraubt oder verklebt. Das Außenverkleidungselement kann an dem Wagenkasten des Schienenfahrzeugs montiert werden, wobei der Potentialausgleichsleiter mit Befestigungselementen zur Befestigung an dem Wagenkasten versehen sein kann. Schließlich erfolgt der Anschluss des Potentialausgleichsleiters an das Erdpotential des Schienenfahrzeuges, z.B. an eine leitende Oberfläche eines metallischen Wagenkastens.In a method according to the invention for assembling a rail vehicle according to one of the above-mentioned embodiments, a receptacle for fastening a potential equalization conductor is first introduced into an outer cladding element. Alternatively, an outer cladding element can be manufactured with a receptacle for an outer cladding element. Then the equipotential bonding conductor is positioned and fastened, i.e. screwed or glued. The outer cladding element can be mounted on the car body of the rail vehicle, wherein the equipotential bonding conductor can be provided with fastening elements for attachment to the car body. Finally, the equipotential bonding conductor is connected to the ground potential of the rail vehicle, e.g. to a conductive surface of a metallic car body.

Ein erfindungsgemäßer Bausatz zur Herstellung oder zur Nachrüstung eines Außenverkleidungselementes eines Schienenfahrzeuges umfasst einen Potentialausgleichsleiter, ein Flächenelement mit einer Aufnahme für den Potentialausgleichsleiter, Befestigungsmittel zur Befestigung des Potentialausgleichsleiters in der Aufnahme sowie Anschlussmittel zum Anschluss des Potentialausgleichsleiters an das Erdpotential des Schienenfahrzeugs. Gemäß den zuvor ausgeführten Varianten der Erfindung kann der Potentialausgleichsleiter zugleich als Befestigungsmittel ausgestaltet sein, um Flächenelemente miteinander zu verbinden.A kit according to the invention for producing or retrofitting an external cladding element of a rail vehicle comprises a potential equalization conductor, a surface element with a receptacle for the potential equalization conductor, fastening means for fastening the potential equalization conductor in the receptacle and connection means for connecting the potential equalization conductor to the earth potential of the rail vehicle. According to the variants of the invention set out above, the equipotential bonding conductor can at the same time be designed as a fastening means in order to connect surface elements to one another.

Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen erfindungsgemäße Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung der Veranschaulichung der Prinzipien der Erfindung. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen jeweils identische oder ähnliche Teile.

  • Fig. 1 ist eine Frontansicht eines erfindungsgemäßen Außenverkleidungselementes.
  • Fig. 2 ist eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeuges mit einem Außenverkleidungselement gemäß Figur 1.
  • Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeuges.
The accompanying drawings illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to illustrate the principles of the invention. The same reference symbols denote identical or similar parts.
  • Fig. 1 Figure 3 is a front view of an exterior cladding element according to the invention.
  • Fig. 2 FIG. 13 is a side view of a first embodiment of a rail vehicle according to the invention with an outer cladding element according to FIG Figure 1 .
  • Fig. 3 is a perspective view of a second embodiment of a rail vehicle according to the invention.

Fig. 1 zeigt ein Außenverkleidungselement 1 für ein Führerhaus eines Schienenfahrzeuges, das erfindungsgemäß mit Potentialausgleichsleitern versehen ist. Das Außenverkleidungselement 1 umfasst eine Vielzahl von Flächenabschnitten 301, 302, 303, 304, 305, 306, 307, 308, 309, 310. Es ist mit einer Windschutzscheibe 2 versehen, die zugleich einen Flächenabschnitt bildet. Zwischen den Flächenabschnitten 301-310 sind Potentialausgleichsleiter 401, 402, 403, 404, 405 vorgesehen, wobei z.B. schräg oder horizontal verlaufende Potentialausgleichsleiter 401, 402 und 403 in vertikaler Richtung zwischen Flächenabschnitten 301, 302, 303, 305 angeordnet sind, während weitere, im Wesentlichen vertikal verlaufende Potentialausgleichsleiter 404, 405 zwischen Flächenabschnitten 306 und 302, 307 und 303 sowie 308 und 305 verlaufen. Fig. 1 shows an outer cladding element 1 for a driver's cab of a rail vehicle, which according to the invention is provided with equipotential bonding conductors. The outer cladding element 1 comprises a plurality of surface sections 301, 302, 303, 304, 305, 306, 307, 308, 309, 310. It is provided with a windshield 2, which at the same time forms a surface section. Equipotential bonding conductors 401, 402, 403, 404, 405 are provided between the surface sections 301-310, whereby e.g. inclined or horizontal equipotential bonding conductors 401, 402 and 403 are arranged in the vertical direction between surface sections 301, 302, 303, 305, while others, in the Potential equalization conductors 404, 405 running essentially vertically between surface sections 306 and 302, 307 and 303 and 308 and 305 run.

Ein weiterer Potentialausgleichsleiter 406 ist im Fensterrahmen 5 angeordnet. Der Potentialausgleichsleiter 406 kann Teil des Fensterrahmens 5 sein und Befestigungsmittel zur Befestigung des Fensterrahmens an den umliegenden Flächenabschnitten bzw. am Wagenkasten umfassen. Alternativ kann der Potentialausgleichsleiter 406 den Fensterrahmen 5 bilden.Another equipotential bonding conductor 406 is arranged in the window frame 5. The equipotential bonding conductor 406 can be part of the window frame 5 and comprise fastening means for fastening the window frame to the surrounding surface sections or to the car body. Alternatively, the potential equalization conductor 406 can form the window frame 5.

Einzelne oder mehrere der Potentialausgleichsleiter 401, 402, 403, 404, 405, 406 können als Befestigungsmittel ausgestaltet sein. In den Potentialausgleichsleitern können beispielsweise Ösen, Bolzen, Rasten oder andere Verbindungsmittel vorgesehen sein. Auf diese Weise kann die Montage und Verbindung der Flächenabschnitte 301-314 und/oder der Potentialausgleichsleiter 401, 402, 403, 404, 405, 406 vereinfacht sein.Individual or several of the equipotential bonding conductors 401, 402, 403, 404, 405, 406 can be designed as fastening means. For example, eyelets, bolts, notches or other connecting means can be provided in the equipotential bonding conductors. In this way, the assembly and connection of the surface sections 301-314 and / or the equipotential bonding conductors 401, 402, 403, 404, 405, 406 can be simplified.

Alternativ können Potentialausgleichsleiter 401, 402, 403, 404, 405, 406, 407 zwischen Flächenabschnitten 301-314 eingebettet sein. Bilden z.B. mehrere Flächenabschnitte aus Verbundwerkstoffen ein einteiliges Außenverkleidungselement, kann ein Potentialausgleichsleiter bereits während des Herstellens des Außenverkleidungselementes, z.B. durch Laminieren, zwischen zwei Flächenabschnitten angeordnet und/oder mit diesen verklebt oder verschraubt werden.Alternatively, equipotential bonding conductors 401, 402, 403, 404, 405, 406, 407 can be embedded between surface sections 301-314. For example, they form several surface sections Composite materials a one-piece outer cladding element, a potential equalization conductor can be arranged between two surface sections and / or glued or screwed to them during the manufacture of the outer cladding element, for example by lamination.

Insbesondere Vorsprünge an der Außenverkleidung, wie für aerodynamische oder ästhetische Zwecke vorgesehene Außenkanten 7, eignen sich für die Anordnung von Potentialausgleichsleitern 404. Die Strömungsabrisskante 7 ist bereits aufgrund ihrer aerodynamischen Funktion exponiert angeordnet. Potentialausgleichsleiter an diesen exponierten Stellen können bestmöglich die Funktion einer Fangleitung übernehmen.In particular, projections on the outer cladding, such as outer edges 7 provided for aerodynamic or aesthetic purposes, are suitable for the arrangement of equipotential bonding conductors 404. The flow separation edge 7 is already arranged exposed because of its aerodynamic function. Equipotential bonding conductors at these exposed points can optimally take over the function of an air-termination line.

In Fig. 1 sind zudem Dachverkleidungen 6 gezeigt. Weil diese Dachverkleidungen aus dem Außenverkleidungselement 1 bzw. im montierten Zustand aus dem Schienenfahrzeug emporragen, bilden im Bereich dieser Dachverkleidungen angeordnete Potentialausgleichsleiter aufgrund ihrer Nähe zur Oberleitung des Schienenfahrzeuges ideale Fangleitungen für aus Fehlerströmen aus der Oberleitung entstehenden Lichtbögen. Potentialausgleichsleiter 407 können auf der Unterseite der Dachverkleidungen 6 vorgesehen sein. Bevorzugt sind Potentialausgleichsleiter an nach oben weisenden Außenkanten der Dachverkleidungen 6 positioniert, wobei Potentialausgleichsleiter 408 zwischen zwei Flächenabschnitten 309 und 310 angeordnet sein können oder Potentialausgleichsleiter 409 eine Außenkante der Dachverkleidung 6 bilden können.In Fig. 1 roof panels 6 are also shown. Because this roof cladding protrudes from the outer cladding element 1 or, in the assembled state, from the rail vehicle, equipotential bonding conductors arranged in the area of this roof cladding form, due to their proximity to the overhead line of the rail vehicle, ideal air-termination lines for arcing from fault currents from the overhead line. Equipotential bonding conductors 407 can be provided on the underside of the roof cladding 6. Equipotential bonding conductors are preferably positioned on upwardly facing outer edges of the roof cladding 6, wherein equipotential bonding conductors 408 can be arranged between two surface sections 309 and 310 or equipotential bonding conductors 409 can form an outer edge of the roof cladding 6.

Fig. 2 ist eine Seitenansicht eines Führerhauses 8 eines Schienenfahrzeuges, der mit einem Außenverkleidungselement 1 gemäß Fig. 1 ausgestattet ist. Auch in der Seitenansicht ist die als Strömungsabrisskante konzipierte Außenkante 7 gezeigt. Die aus der Außenverkleidung hervorstehende Außenkante 7 umfasst den Potentialausgleichsleiter 404 und ist von diesem gebildet. Indem die Oberfläche des Potentialausgleichsleiters 404 freiliegend gestaltet ist, ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass das Abfangen eines Fehlerstroms, z.B. aus einer zerstörten Oberleitung, gelingt. Fig. 2 FIG. 11 is a side view of a driver's cab 8 of a rail vehicle, which is provided with an outer cladding element 1 according to FIG Fig. 1 Is provided. The outer edge 7 designed as a flow separation edge is also shown in the side view. The outer edge 7 protruding from the outer cladding includes the equipotential bonding conductor 404 and is formed by this. Since the surface of the equipotential bonding conductor 404 is designed to be exposed, the probability is high that a fault current, for example from a destroyed overhead line, will be intercepted.

Zwischen dem Außenverkleidungselement 1 und der Schürze 9 ist eine Übergangszone 10 vorgesehen, die von einer Trennfuge gebildet ist. Auch im Bereich dieser Übergangszone 10 kann ein Potentialausgleichsleiter 410 angeordnet sein. Insbesondere bei Hochspannungsquellen im Schienenbereich wird somit das Eindringen eines Fehlerstromes in das Fahrzeug verhindert.Between the outer cladding element 1 and the apron 9, a transition zone 10 is provided, which is formed by a separating joint. A potential equalization conductor 410 can also be arranged in the area of this transition zone 10. In the case of high voltage sources in the rail area in particular, this prevents a fault current from penetrating the vehicle.

Eine weitere Übergangszone 11 auf der Rückseite des Außenverkleidungselementes 1 verläuft in vertikaler Richtung und bildet den Anschluss an den Wagenkasten. Auch hier kann sowohl für die mechanische Anbindung des Außenverkleidungselementes 1 an den Wagenkasten als auch für den Potentialausgleich ein Potentialausgleichsleiter 411 angeordnet sein.Another transition zone 11 on the back of the outer cladding element 1 runs in the vertical direction and forms the connection to the car body. Here, too, a potential equalization conductor 411 can be arranged both for the mechanical connection of the outer cladding element 1 to the car body and for the potential equalization.

Ein seitlich am Führerhaus 8 vorgesehenes Fenster 12 ist von einem Potentialausgleichsleiter 412 umgeben. Der Potentialausgleichsleiter 4m kann in den Fensterrahmen bzw. in die Fensterdichtung eingebettet sein oder den Fensterrahmen bilden. Ein weiterer Potentialausgleichsleiter 413, der vorzugsweise mit dem Potentialausgleichsleiter 4m verbunden ist, kann in einem Fenstersteg 13 des Fensters 12 angeordnet sein oder diesen bilden. Somit wird die Abschirmung des Innenraums im Sinne eines Faraday'schen Käfigs verbessert.A window 12 provided on the side of the driver's cab 8 is surrounded by a potential equalization conductor 412. The equipotential bonding conductor 4m can be embedded in the window frame or in the window seal or form the window frame. Another equipotential bonding conductor 413, which is preferably connected to the equipotential bonding conductor 4m, can be arranged in a window web 13 of the window 12 or form this. This improves the shielding of the interior in the sense of a Faraday cage.

Im Dachbereich des Führerhauses 8 ist ein weiteres Außenverkleidungselement 14 positioniert, das sich aufgrund seiner exponierten Lage im Dachbereich besonders für die Anordnung eines weiteren Potentialausgleichsleiters 414 eignet. Ein weiterer Potentialausgleichsleiter 415 verläuft entlang dem höchstgelegenen Ende der Mittellinie bzw. entlang der Scheitellinie des Führerhauses 8.Another outer cladding element 14 is positioned in the roof area of the driver's cab 8, which, due to its exposed position in the roof area, is particularly suitable for the arrangement of a further equipotential bonding conductor 414. Another equipotential bonding conductor 415 runs along the highest end of the center line or along the apex line of the driver's cab 8.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs. Ähnliche oder identische Teile sind jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Fig. 3 shows a perspective view of a further embodiment of a rail vehicle according to the invention. Similar or identical parts are each provided with the same reference symbols.

Neben einem mittig angeordneten Potentialausgleichsleiter 415 verlaufen im Dachbereich des Außenverkleidungselements 1 weitere Potentialausgleichsleiter 416 in Längsrichtung des Fahrzeugs. Wie das Außenverkleidungselement aus Fig. 1 verfügt auch der in Fig. 3 gezeigte Fahrzeugkopf über eine Außenkante 7, in welche ein Potentialausgleichsleiter 404 aufgenommen ist. Zusätzlich ist unterhalb der Windschutzscheibe 2 ein Spoiler 15 mit einer Strömungsabrisskante 151 integriert. Wie die seitlich verlaufende Außenkante 7, die ebenfalls eine Strömungsabrisskante bildet, tritt die Strömungsabrisskante 151 aus umgebenden Bereichen des Außenverkleidungselements hervor. Somit eignet sich die Strömungsabrisskante 151 wie die Außenkante 7 zur Aufnahme eine Potentialausgleichsleiters 417.In addition to a centrally arranged equipotential bonding conductor 415, further equipotential bonding conductors 416 run in the roof area of the exterior cladding element 1 in the longitudinal direction of the vehicle. Like the exterior cladding element Fig. 1 also has the in Fig. 3 The vehicle head shown has an outer edge 7 in which a potential equalization conductor 404 is received. In addition, a spoiler 15 with a flow separation edge 151 is integrated below the windshield 2. Like the laterally extending outer edge 7, which also forms a flow separation edge, the flow separation edge 151 protrudes from the surrounding areas of the outer cladding element. Thus, the flow separation edge 151, like the outer edge 7, is suitable for receiving a potential equalization conductor 417.

Eine weitere, aus dem Außenverkleidungselement 1 herausstehende Kante, die Innenkante 16, begrenzt gemeinsam mit der Außenkante 7 einen konkav geformten Flächenabschnitt 314. Der konkave Flächenabschnitt 314 bildet einen Übergang zwischen den an die Windschutzscheibe 2 angrenzenden Flächenabschnitten 311, 314 und weiter außen angeordneten Flächenabschnitten 312. Die beidseitig des konkaven Flächenabschnittes 314 verlaufenden Kanten 7, 16 stehen folglich aus den umliegenden Flächen heraus und eignen sich hervorragend zur Aufnahme von Potentialausgleichsleitern. Auch die Innenkante 16 kann einen Potentialausgleichsleiter 419 aufweisen bzw. von diesem gebildet sein.Another edge protruding from the outer cladding element 1, the inner edge 16, together with the outer edge 7 delimits a concave surface section 314. The concave surface section 314 forms a transition between the surface sections 311, 314 adjoining the windshield 2 and surface sections 312 arranged further out The edges 7, 16 running on both sides of the concave surface section 314 consequently protrude from the surrounding surfaces and are outstandingly suitable for receiving equipotential bonding conductors. The inner edge 16 can also have a potential equalization conductor 419 or be formed by this.

Die Windschutzscheibe 2 weist eine als Querstrebe ausgestaltete Unterteilung 201 sowie als Längsstreben ausgestaltete Unterteilungen 202 auf. Wie der Fensterrahmen 5 können diese Unterteilungen einen Potentialausgleichsleiter umfassen oder von einem Potentialausgleichsleiter gebildet sein.The windshield 2 has a subdivision 201 in the form of a transverse strut and subdivisions 202 in the form of longitudinal struts. Like the window frame 5, these subdivisions can include a potential equalization conductor or be formed by a potential equalization conductor.

Unterhalb der Windschutzscheibe 2 ist ein Scheibenwischer 18 befestigt. Der Scheibenwischer 18 kann als Potentialausgleichsleiter ausgestaltet sein, indem das elektrisch leitende Material des Scheibenwischers entsprechend als elektrischer Leiter dimensioniert und der Scheibenwischer mit dem Erdpotential des Schienenfahrzeugs 17 verbunden wird. Aufgrund seiner exponierten Position eignet sich der Scheibenwischer 18 besonders als Fangleiter für auf das Fahrzeug treffende Hochspannung.A windshield wiper 18 is fastened below the windshield 2. The windshield wiper 18 can be designed as an equipotential bonding conductor, in that the electrically conductive material of the windshield wiper is dimensioned accordingly as an electrical conductor and the windshield wiper is connected to the earth potential of the rail vehicle 17. Because of its exposed position, the windshield wiper 18 is particularly suitable as an air-termination conductor for high voltage hitting the vehicle.

Unterhalb des Scheibenwischers 18 verläuft ein weiterer Potentialausgleichsleiter 418, der die aus den Flächenabschnitten 311 und 314 in zwei entlang dem Potentialausgleichsleiter 418 aneinander angrenzende Flächenabschnitte unterteilt. Der Potentialausgleichsleiter 418 verbindet den Scheibenwischer bzw. den Potentialausgleichsleiter 406 mit dem Potentialausgleichsleiter 419.A further equipotential bonding conductor 418 runs beneath the windshield wiper 18 and divides the surface sections 311 and 314 into two surface sections adjoining one another along the equipotential bonding conductor 418. The equipotential bonding conductor 418 connects the windshield wiper or the equipotential bonding conductor 406 to the equipotential bonding conductor 419.

Die beschriebenen und dargestellten spezifischen Ausführungsformen sind für die Ausführung der Erfindung nicht bindend, sondern können im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignet modifiziert werden, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. So führen unterschiedliche Geometrien der Außenverkleidung zu anderen Vorsprüngen, Kanten und Anordnungen von Komponenten, die unterschiedliche Anordnungen der Potentialausgleichsleiter im Sinne der Erfindung bedingen, die durch die Ansprüche definiert ist.The specific embodiments described and illustrated are not binding for the implementation of the invention, but can be modified appropriately within the scope of the present invention without departing from the scope of the present invention. Thus, different geometries of the outer cladding lead to different projections, edges and arrangements of components, which require different arrangements of the equipotential bonding conductor within the meaning of the invention, which is defined by the claims.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
AußenverkleidungselementExterior cladding element
22
WindschutzscheibeWindshield
301-314301-314
FlächenabschnitteSurface sections
401-421401-421
PotentialausgleichsleiterEquipotential bonding conductor
55
FensterrahmenWindow frames
66th
DachverkleidungHeadlining
77th
AußenkanteOuter edge
88th
FührerhausCab
99
Schürzeapron
1010
ÜbergangszoneTransition zone
1111
ÜbergangszoneTransition zone
1212
Fensterwindow
1313
FensterstegWindow bridge
1414th
AußenverkleidungselementExterior cladding element
1515th
Spoilerspoiler
151151
StrömungsabrisskanteStall edge
1616
InnenkanteInside edge
1717th
SchienenfahrzeugRail vehicle
1818th
Scheibenwischerwindshield wipers

Claims (15)

  1. Exterior cladding element (1, 6, 14) for a vehicle, in particular for a rail vehicle (17),
    the exterior cladding element (1, 6, 14) comprising at least a first and second area section (301-314) which are adjoining one another,
    both area sections (301-314) consisting at least in sections of essentially electrically non-conductive material,
    characterized in that
    between the first and second area section (301-314) a potential equalization conductor (401-421) is arranged for connection to the ground potential of the vehicle.
  2. Exterior cladding element (1, 6, 14) according to claim 1, characterized in that the potential equalization conductor (401-421) adjoins to the outer surface of the cladding, in particular along the major part of its longitudinal extension.
  3. Exterior cladding element (1, 6, 14) according to one of the above claims, characterized in that first and second area sections (301-314) have a different material composition and/or orientation from each other.
  4. Exterior cladding element (1, 6, 14) according to one of the above claims, characterized in that the first area section (301-314) comprises a glass pane.
  5. Exterior cladding element (1, 6, 14) according to one of the above claims, characterized in that at least one of the area sections (301-314) comprises a composite material, in particular glass fibre reinforced plastic (GRP).
  6. Exterior cladding element (1, 6, 14) according to one of the above claims, characterized in that the second area section (301-314) surrounds the first area section (301-314) at least in sections.
  7. Exterior cladding element (1, 6, 14) according to one of the above claims, characterized in that the potential equalization conductor is embedded between the first and second area section (301-314).
  8. Exterior cladding element (1, 6, 14) according to one of the above claims, characterized in that a projection or edge extends between first (301-314) and second area sections (301-314), the potential equalization conductor (404, 419) forming the projection or edge (7, 151, 16) and/or being embedded in the projection or edge (7, 151, 16).
  9. Exterior cladding element (1, 6, 14) according to one of the above claims, characterized in that the potential equalization conductor (401-421) comprises fixing means for fixing one or more adjacent exterior cladding elements (1, 6, 14).
  10. Exterior cladding element (1, 6, 14) according to one of the above claims, characterized in that a third area section (301-314) is provided, the potential equalization conductor (401-421) extending between the third and first and/or between the third and second area section (301-314).
  11. Rail vehicle (17) characterized by an exterior cladding element (1, 6, 14) according to any of the above claims.
  12. Rail vehicle (17) according to claim 11, characterized in that the potential equalization conductor (401-421) is connected to the ground potential of the rail vehicle (17).
  13. Rail vehicle (17) according to claim 11 or 12, characterized in that the exterior cladding element (1) is part of a driver's cab (8) of the rail vehicle (17).
  14. Rail vehicle (17) according to any one of claims 11 to 13, characterized in that the exterior cladding element (1, 6, 14) comprises at least one component (14, 18) projecting from the vehicle surface, such as a windscreen wiper or exterior mirror, said component being electrically conductively connected to a potential equalization conductor (401-421) and/or provided with a potential equalization conductor (401-421).
  15. Method for mounting a rail vehicle (17) according to one of the above claims 11 to 14, characterized by the steps:
    a. providing a receptacle in an exterior cladding element (1, 6, 14) for fixing a potential equalization conductor (401-421),
    b. positioning and fixing the potential equalization conductor (401-421),
    c. connecting the potential equalization conductor (401-421) to the ground potential of the rail vehicle.
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