Untersuchung des Brandverhaltens von Stromisolatoren für Freileitungen in Eisenbahntunneln

Bewertung der Hitzebeständigkeit von Oberleitungen und Isolatoren in Brandtests

Entstehende Brände im Bahnverkehr können ein erhebliches Sicherheitsrisiko darstellen. Um auf solche Szenarien besser vorbereitet zu sein und die Infrastruktur zu optimieren, werden Brandtests auf Teststrecken oder in Tunneln durchgeführt. In einem dieser Tests wird beispielsweise die Widerstandsfähigkeit von Oberleitungen und Stromisolatoren gegenüber Hitzeeinwirkung untersucht. Ziel ist es zu prüfen, wie lange die Stromversorgung für Lokomotive und Wagen (z. B. für Klimaanlage und Belüftungssysteme) aufrechterhalten werden kann. Diese Tests sind entscheidend, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Bahnbetriebs unter extremen Bedingungen zu gewährleisten.

Dazu wird ein realistisches Modell eines Eisenbahnwagens mit brennbarer Flüssigkeit entzündet. Die Temperaturen der Oberleitung (Aluminium) und der Stromisolatoren (Silikon/Keramik) werden an verschiedenen Punkten aufgezeichnet. Dabei werden nicht nur Punktmessungen durchgeführt, sondern auch Temperaturverläufe der Komponenten ermittelt. Gleichzeitig wird untersucht, wie sich Hitze auf die Ausdehnung der Oberleitung und damit auf die Zugkraft auswirkt. Eine mögliche Herausforderung besteht in der Rauchentwicklung durch die brennende Flüssigkeit, die die Sicht und die Temperaturmessungen erheblich beeinträchtigen kann. Messgeräte und Infrarotkameras müssen daher entsprechend geschützt und kalibriert werden, um genaue Daten zu liefern.

Die Zieltemperaturen an der Oberleitung und den Stromisolatoren müssen häufig vorgegeben werden, was bei der Planung und Durchführung der Tests zusätzliche Herausforderungen mit sich bringt. In manchen Testszenarien existieren keine Referenzwerte oder früheren Brandtests, sodass diese Versuche erstmals mit verschiedenen Messsystemen durchgeführt werden. Die maximale Umgebungstemperatur der Messsysteme liegt in einem Beispieltest bei 40 °C bis 50 °C. Der gesamte Brandtest ist auf eine Dauer von 40 bis 50 Minuten ausgelegt. Die Ergebnisse dieses Tests sind entscheidend für zukünftige Sicherheitsmaßnahmen und die Entwicklung technischer Spezifikationen für den Einsatz von Oberleitungen und Stromisolatoren in Tunneln.

Überlegene Leistung unter Extrembedingungen und einfache Datenerfassung über DeWeSoft PlugIn

Die PI 640i bietet ein herausragendes Preis-Leistungs-Verhältnis und überzeugt mit hoher Auflösung im Infrarotbereich von 8 – 14 µm. Diese spezifische Wellenlänge ermöglichte präzise Messungen selbst durch unerwartet dichten Rauch hindurch, sodass die Temperatur kontinuierlich erfasst und mithilfe des DeWeSoft PlugIns zusammen mit anderen Sensordaten dokumentiert werden konnte.

Vier austauschbare Objektive bieten Flexibilität für zukünftige Versuche und ermöglichen sowohl Fernaufnahmen als auch detailreiche Nahaufnahmen mit dem Weitwinkelobjektiv. Für alle Objektive steht ein wassergekühltes Gehäuse mit Luftspüleinheit zur Verfügung, das den Betrieb der Infrarotkamera bei Umgebungstemperaturen bis zu 315 °C ermöglicht. Die integrierte Luftspüleinheit verhindert Kondensation und reinigt die Linse zuverlässig von Schmutz.

Mit einer thermischen Empfindlichkeit von nur 40 mK ist die PI 640i auch für zukünftige Tests an Stromisolatoren bei deutlich niedrigeren Temperaturen (geplant bis 100 °C) bestens geeignet, da sie Temperaturgradienten präzise darstellen kann.

Die nahtlose Integration in die DeWeSoft Software ermöglicht die Kombination verschiedener Messsysteme auf einer gemeinsamen Plattform und erleichtert so eine umfassende und effiziente Datenerfassung für zukünftige Versuche.