Anwendung CM400
Das CM 400 ist eine selbstrückstellende Kabelüberwachungseinrichtung für Bahnenergieanlagen bzw. Energieanlagen. Es erfasst Kabelfehler in Hochspannungs-Gleichstromanlagen, insbesondere in der Fahrleitungs- und Energieversorgungsinfrastruktur elektrifizierter Bahnstrecken, und trägt damit zur Betriebssicherheit und Verfügbarkeit der Kabelanlagen bei.
Beschreibung
Das CM 400 überwacht laufend den Zustand von Kabeln in Bahnanlagen mit Gleichstrom. Es erkennt, wenn die Isolation eines Kabels beschädigt ist oder der Kabelschirm unterbrochen wird – und meldet dies automatisch.
Konkret prüft bzw. Überwacht das CM400:
- die Isolation zwischen Leiter und Schirm,
- die Isolation zwischen Schirm und Erde,
- sowie zusätzlich, ob der Schirm selbst durchgängig (nicht unterbrochen) ist.
Erkennt das CM400 einen Fehler, gibt es die Meldung über potentialfreie Relaiskontakte weiter, sodass sie in eine übergeordnete Leit- oder Signalisierungstechnik eingebunden werden kann.
Das CM 400 ist kompakt in einem robusten Kunststoffgehäuse untergebracht, das sowohl an der Wand als auch auf einer Hutschiene montiert werden kann – praktisch für den Einbau in Schaltschränken oder Technikräumen entlang der Bahnstrecke.
Optional
lässt sich eine externe Anzeigeeinheit (Bargraph-Anzeige) anschließen. Sie zeigt den aktuellen Isolationswert sowie den eingestellten Grenzwert übersichtlich an, sodass der Zustand des Kabels auch ohne zusätzliche Diagnosegeräte auf einen Blick erkennbar ist.
Funktion
Zur Erzielung definierter und reproduzierbarer Messverhältnisse werden den zu überwachenden Isolationsstrecken Widerstände parallel geschaltet. Je nach Geräteausführung sind diese Widerstände im Gerät integriert oder – abhängig von der jeweiligen Anschlussvariante – extern zu montieren. Die Dimensionierung der Widerstände begrenzt die Nennschirmspannung auf ca. 40 V und den Messstrom durch den Schirm auf ca. 1 mA, wodurch die Anforderungen an die elektrische Sicherheit bei Isolationsüberwachung in Bahnanlagen gemäß EN 50122-1 (Ortsfeste Anlagen – Elektrische Sicherheit, Erdung und Rückleitung) eingehalten werden.
Überwachung des Kabelschirms auf Unterbrechung
Die Schirmunterbrechungsüberwachung kann wahlweise nach zwei unterschiedlichen Methoden erfolgen, die sich in der Bewertung und den daraus resultierenden Schutzmaßnahmen unterscheiden:
- Standardmethode – externer Widerstand 68 kΩ zwischen Schirm und Bahnerde: Bei Unterbrechung des Schirms wird die Fehlermeldung „Innerer Schluss (Fahrdraht–Schirm)“ ausgelöst. Dieser Fehlertyp erfordert die unverzügliche Abschaltung des betroffenen Kabels, da ein direkter Bezug zur Fahrdrahtspannung besteht und die Anforderungen an den Berührungsschutz nach EN 50122-1 nicht mehr sichergestellt sind.
- Alternative Methode – externer Widerstand 1.100 kΩ zwischen Fahrdraht und Schirm: Bei Unterbrechung des Schirms wird die Fehlermeldung „Erdschluss (Schirm–Erde)“ ausgelöst. Da in diesem Fall keine unmittelbare Gefährdung durch Fahrdrahtpotential vorliegt, ist eine sofortige Abschaltung des Kabels nicht zwingend erforderlich; der Fehler kann im Rahmen der planmäßigen Instandhaltung behoben werden.
Die Wahl der geeigneten Methode richtet sich nach der jeweiligen Anlagenkonfiguration, den Schutzkonzepten der Betreiber (z. B. gemäß EN 50122-1 und den betriebsinternen Vorgaben zur Erdung und Rückleitung) sowie der zulässigen Reaktionszeit im Fehlerfall.
