Signal/LED signalmoduler

1 INNLEDNING

1.1 Hensikt

Hensikten med denne kravspesifikasjonen er å beskrive krav til ”Diodematrise for hoved- og forsignal”, som i dette dokument betegnes som ”Diodematrise”, slik at leverandør kan produsere, kontrollere og levere i samsvar med Bane NORs forventninger. Kravspesifikasjonen inneholder de tekniske, optiske og funksjonelle krav som skal oppfylles.

Hensikten med diodematrisene er å redusere hyppigheten av stans og forsinkelser i toggangen ved å gi lyssignalene lenger levetid enn for glødelamper samt å redusere de totale kostnadene for vedlikehold av signaler gjennom hele levetiden.

Diodematrisene skal anvendes i Bane NORs forsignaler og hovedsignaler for å gi nødvendige lyssignaler til lokomotivførere i tog. Diodematrisen skal kunne virke sammen med ATC-kodere for de lyssignaler som har slike, for å overvåke signalbilde og overføre riktig signalbilde til materiellet.

Diodematrisene vil bli montert der Bane NOR finner dette nødvendig, på linjen og på stasjoner.

Diodematrisene skal kunne benyttes og virke sammen med andre anlegg i infrastrukturen som for eksempel strømforsyningsanlegg, kontaktledningsanlegg og teleanlegg.

Diodematrisene skal kunne styres fra de typer av sikringsanlegg med det grensesnittet mot sikringsanlegg som er beskrevet i denne spesifikasjonen

1.2 Definisjoner og forkortelser

Forkortelse / begrep:	Betydning:
ATC-koder	Enkoder for togkontrollsystem Ebicab 700

1.3 Beskrivelsesteknikker

• Kravene i spesifikasjonen er i størst mulig utstrekning utformet som funksjonskrav, men der det er nødvendig er kravene detaljert.
• Logiske språk, symboler eller andre spesielle beskrivelsesteknikker er ikke benyttet i denne spesifikasjonen.
• Hvert krav er unikt og fortløpende nummerert (F1, F2, F3 osv.).

2 SYSTEMBESKRIVELSE

2.1 Omfang

Leveransen omfatter det skraverte området i figur 1.

Figur 1: Omfang av leveranse

F1 Diodematrisen skal kunne monteres inn i eksisterende signaler og erstatte eksisterende signalhoder av type DSI (Dansk Signal-Industri). (Vedlegg 3, SA-022922-000)

F2 Diodematrise skal benyttes for signalfargen Rød

F3 Diodematrise skal benyttes for signalfargen Gul

F4 Diodematrise skal benyttes for signalfargen Grønn

F5 Leverandøren skal opplyse om hvilke andre signalfarger som eventuelt kan leveres.

2.2 Kompletthet

F6 Leveransen skal omfatte alt utstyr som er nødvendig for at diodematrisen kan tilkobles til og monteres i henhold til denne spesifikasjonen.

F7 Leverandøren kan levere en diodematrise med funksjonalitet som kommer i tillegg til de krav som er spesifisert i dette dokumentet, men slik funksjonalitet skal ikke gå på bekostning av de spesifiserte krav. Leverandøren skal beskrive slik tilleggsfunksjonalitet spesielt.

2.3 Kompatibilitet til sikringsanlegg

F8 Diodematrisen skal kunne benyttes i Bane NORs hoved- og forsignaler, uten at det er behov for å endre sikringsanleggenes funksjon for kontroll av om signalet lyser eller ikke.

2.4 Materiell til signalanlegg

F9 Kravet er slettet

2.5 Merking

Diodematrisen skal være tydelig merket slik at følgende informasjon er tilgjengelig:

F10 CE-merke. Merking overholdes i henhold til gjeldende krav til denne merkingen.

F11 Diodematrisens signalfarge.

F12 Artikkelnummer/typenummer.

F13 Versjonsnummer.

F14 Serienummer.

F15 Produksjonsuke og -år.

F16 Produsentens firmanavn.

F17 Bane NORs artikkelnummer.

F18 Dersom det er fare for lasereffekt skal det være påført en advarsel om at man ikke skal se rett inn i tent diodematrise.

F19 All merking skal være lett synlig og godt lesbar og med en slik kvalitet at merkingen forblir lett leselig i produktets levetid.

3 GRENSESNITT

3.1 Generelt

F20 Diodematrisen skal kunne styres fra de typer av sikringsanlegg som er i bruk i Bane NOR og som har et grensesnitt som vist i figur 1.

3.2 Sikringsanlegg

3.2.1 Kabel

Styresignaler fra sikringsanleggets utdel til diodematrisen skjer via kobberkabel som for eksisterende signaler med glødelamper som benyttes av Bane NOR.

3.2.2 Tilkoblinger

F21 Kabel mot sikringsanlegg skal termineres med tilkobling som gir uforringet mekanisk og elektrisk kobling i 20 år etter at matrisen er installert.

F22 Tilkoblingspunktene skal være forberedt for ledere med tverrsnitt opp til og med 2,5 mm².

F23 Tilkoblingspunktene på rekkeklemmene skal være berøringssikre.

F24 Tilkoblingspunktene skal ha trådbeskyttelse.

F25 Tilkoblingspunktene skal være slik at eventuelt kondensvann ledes vekk fra elektriske eller elektroniske kretser.

F26 Tilkoblingspunkter skal være lett tilgjengelig for vedlikehold.

F27 Tilkoblingspunkter skal være tydelig merket med sin respektive betegnelse.

3.2.3 Tilførselsspenning

F28 Diodematrisen skal kunne tilkobles en spenningsforsyning som består av sekundærsiden på en transformator, ledningsføring og eventuelt en ATC-koder i serie, med en spenning på 6,5 - 13 VAC (normalt 11 VAC) på tilkoblingsklemmene.

F29 Diodematrisen skal fungere med spenningstilførsel med spenningsvariasjoner på:

• 11 VAC +15% -20%
• 8 VAC +15% -20%

F30 Diodematrisen skal fungere med nominell spenning overlagret med 16 ⅔ Hz 2V peak – peak.

F31 Diodematrisen skal fungere med en linjeimpedans fra transformatoren til tilkoblingspunktene på diodematrisen ≤ (0,5 + j 1,0) Ω.

F32 Diodematrisen skal ikke ta skade, eller gå i feiltilstand ved spenningsbortfall ≤ 50 millisekunder. Diodematrisen skal fungere som normalt etter spenningsbortfall.

F33 Frekvensen skal kunne være 50, 95 eller 105 Hz.

3.3 Isolasjonsmotstand

F34 Spenningsfastheten mellom isolerte kretser og jord skal være ≥ 2000 VAC ved 50 Hz i 1 minutt.

F35 Isolasjonsmotstanden mellom diodematrisens isolerte kretser og jord skal være ≥ 100 MΩ.

4 FUNKSJONER OG UTFORMING

4.1 Funksjonelle krav

4.1.1 Lysfordeling

F36 Signalet i diodematrisen skal oppfattes som en sirkulær, homogen og jevnt lysende flate for fører.

4.1.2 Farger

F37 Diodematrisen skal ha signalfarger i henhold til DIN 6163, del 4 (Ref. 2) med følgende varianter/områder:

• Rød E
• Gul C
• Grønn F

F38 Fargeavvik etter 20 års drift skal ikke medføre at man kommer utenfor de respektive områder.

4.1.3 Lysstyrke

F39 Lysstyrke målt i optisk akse skal være:

Terminalspenning	U = 11 VAC		= 8 VAC		U < 6,5 VAC
	Dagslys [cd]		Nattlys [cd]
Signalfarge	Min	Max	Min	Max
Rød	400	1400	100	350	0	0
Gul	600	2000	150	500	0	0
Grønn	400	1400	100	350	0	0

Verdiene i tabellen skal gjelde gjennom hele levetiden.

Figur 2: Sammenheng mellom spenning og lys

F40 Sammenheng mellom lys og spenning bør være som vist i figur 2. I tillegg bør det være mulighet for å justere lysstyrken ut over dette.

F41 Strømtrekket til diodematrisen skal være mellom 1,4 A og 2,1 A når diodematrisen er tent.

F42 Lysspredningen skal være minimum ±6˚ slik at lysstyrken ved denne vinkel er 50 % av lysstyrken ved 0˚, både i horisontalplan og vertikalplan. Lysstyrken ved ±8˚ bør være 30 % av lysstyrken ved 0˚.

4.1.4 Signalbilder

F43 Diodematrisen skal være slik konstruert at den ikke påvirker andre elementer som inngår i visning av signalbilder i signalet hvor den plasseres.

F44 Diodematrisen skal være slik konstruert at den ikke påvirkes av andre elementer som inngår i visning av signalbilder i signalet hvor den plasseres.

F45 Diodematrisen skal være slik konstruert at signalet lyser kontinuerlig så lenge matrisen tilføres spenning høyere enn 6,5V. (Hindre at bilde/film viser mørke signaler når signalet er tent)

F46 Diodematrisen skal kunne lyse med fast lys.

F47 Diodematrisen skal kunne lyse med blinkende lys. Blinkfrekvens 60/min., forhold lys/mørke = 60/40.

4.1.5 Responstider

F48 Diodematrisen skal ”tenne” innen 75 ms fra riktig spenning er mottatt på diodematrisens tilkoblinger.

F49 Diodematrisen skal gi den spesifiserte lysstyrke innen 200 ms fra riktig spenning er mottatt på diodematrisens tilkoblinger.

F50 Diodematrisen skal ”slukke” innen 75 ms når spenningen på diodematrisens tilkoblinger er koblet bort.

4.1.6 Overspenningsvern

F51 Diodematrisen skal ha overspenningsvern.

F52 Overspenningsvernet skal løse ut før øvrige komponenter i diodematrisen ødelegges.

F53 Ved så stor spenning at overspenningsvernet slår ut skal dette resultere i at det blir brudd i lampekretsen slik at strømmen = 0,0 A.

F54 Overspenningsvernet skal være en enhet som er enkel å skifte.

4.1.7 Vern mot overstrøm

F55 Diodematrisen skal ha vern mot overstrøm.

F56 Vernet mot overstrøm skal løse ut ved 2,5 A, og før øvrige komponenter i diodematrisen ødelegges.

F57 Ved så stor belastning at overstrømsvernet ødelegges skal dette resultere i at det blir brudd i lampekretsen slik at strømmen = 0,0 A.

F58 Overstrømsvernet skal være en enhet som er enkel å skifte.

4.1.8 Utilsiktet lys

F59 Den tekniske konstruksjonen skal forhindre utilsiktet lys som funksjon av indusert og/eller kapasitivt koblet spenning.

F60 Hvis konstruksjonen inneholder en elektronisk løsning som forhindrer utilsiktet lys som følge av indusert og/eller kapasitivt koblet spenning, skal det være enkelt å fastslå at kretsen er aktiv.

4.1.9 Spesielle forhold for gule lys

F61 Diodematrisen skal ha løsning som sikrer at slukket matrise (feilaktig slukket) ikke tillater strømgjennomgang som er høyere enn 400 mA RMS.

4.2 Krav til utforming

4.2.1 Dimensjon

F62 Diodematrisen skal passe inn i rammen i eksisterende signaler som vist i figur 3 (SA-022920-000).

Figur 3: Ramme for plassering av led-signal

F63 Diodematrisen skal ha fysiske mål innenfor omrisset vist i figur 4 (SA-022922-000):

Figur 4: Innfesting og tilgjengelig volum for LED-signal

4.2.2 Fester

F64 Diodematrisen skal være konstruert slik at den kan festes med eksisterende festeanordning, se figur 3 og 4.

4.2.3 Fantomsignal

F65 Diodematrisen skal ikke vise falskt signalbilde på grunn av optiske forhold som refleksjoner, bakgrunnslys etc.

4.2.4 Utilsiktet lys

F66 Utformingen av diodematrisen skal være slik at det ikke skal være mulighet for gjennomlysning.

F67 Utformingen av diodematrisen skal være slik at den siden som vender ut skal være laget av sort, ikke reflekterende materiale.

4.2.5 Innjustering

F68 Diodematrisen skal ha en optisk sikteanordning for retningsinnstilling.

5 SIKKERHET OG TILGJENGELIGHET

5.1 Sikkerhet

5.1.1 Generelt

F69 Diodematrisen skal ikke trekke strøm > 400 mA RMS ved spenning < 4 V på terminalene på diodematrisen.

F70 Kravet er slettet.

F71 Sannsynligheten for at diodematrisen lyser ved en spenningstilførsel ≤ 4 VAC skal være < 10 Exp-9/h.

F72 Diodematrisen skal være utviklet og dokumentert i henhold til Cenelec EN 50126 (Ref.3), EN50128 (ref.4) og EN 50129 (Ref. 5).

5.2 Vedlikehold

F73 Utskifting og justering av diodematrisen slik at den igjen fungerer korrekt, skal kunne utføres på maksimalt 15 minutter.

5.3 Pålitelighet

F74 Den enkelte lysdiode skal kobles slik at en svikt i en lysdiode ikke medfører større tap enn 20 % av diodematrisens totale lysstyrke.

F75 Diodematrisen skal ha en feilrate - MTBF ≥ 100.000 timer for alle feil som medfører at den ikke kan lyse når det er behov for dette.

6 INSTALLASJON OG IDRIFTSETTELSE

6.1 Installasjon

F76 Diodematrisen skal kunne monteres og demonteres uten bruk av spesialverktøy.

7 DRIFT OG VEDLIKEHOLD

7.1 Generelt

F77 Diodematrisen skal være slik at hele diodematrisen kan byttes ved reparasjon i felt.

7.2 Levetid

F78 Diodematrisen skal ha en levetid ≥ 20 år.

7.3 Påvirkning ved normal drift

F79 Diodematrisen skal ikke påvirke annet utstyr i bruk av Bane NOR eller dets operatører (som for eksempel på tog eller sporfelter).

F80 Diodematrisen skal ikke påvirkes av annet utstyr i bruk av Bane NOR eller dets operatører (som for eksempel på tog, ATC eller sporfelter).

7.4 Vedlikeholdsomfang

F81 Diodematrisen skal være vedlikeholdsfri.

7.5 Reservedeler / utbyttbare enheter

F82 Alle reservedeler og utbyttbare enheter skal være i henhold til ”Lov om arbeidervern og arbeidsmiljø” (ref. 6).

8 MILJØKRAV

8.1 Generelt

F83 Produksjon, bruk og sanering av diodematrisen skal kunne gjennomføres innenfor gjeldende krav fastsatt i Forurensningsloven (Ref. 7).

F84 Diodematrisen skal kunne plasseres i signal, uten ekstra kapsling.

8.2 Lufttrykk

F85 Diodematrisen skal virke som spesifisert i en høyde på 1400 meter over havet (EN 50125-3 (Ref. 8), kap. 4.2, klasse A1).

8.3 Trykkpulser

F86 Diodematrisen skal virke som spesifisert utsatt for trykkpulser med en endring i trykk ∆P = ±5 kPa, med trykkendring ∆P/∆t = 1kPa/s (EN 50125-3 (Ref. 8), kap. 4.2.2).

8.4 Temperatur

F87 Diodematrisen skal virke i omgivelsestemperaturer fra – 40 °C til +35 °C (EN 50125-3 (Ref. 8), kap. 4.3, Tabell 2, klimaklasse T2).

F108 Leverandør skal dokumentere maksimal temperatur i diodematrise (i et tidsvindu på min 60 min) når omgivelsestemperatur er 20 grader. Rationale: For høye temperaturer vil redusere levetiden på kretskort, ledere og innkapslingen.

8.5 Fuktighet

F88 Diodematrisen skal virke med relativ fuktighet fra 20 % til 100% og absolutt fuktighet inntil 30 g/m3 i omgivelsene. (EN 50125-3 (Ref. 8), kap. 4.4, Tabell 3, klimaklasse T2 (tunnel)).

8.6 Forurensing

Diodematrisen skal virke i omgivelser med forurensing som definert i EN 50125-3 (ref. 8) kapittel 4.11, tabell 4.

F89 Kjemisk aktive substanser: 4C2.

F90 Biologisk aktive substanser: 4B1.

F91 Mekanisk aktive substanser: 4S2.

8.7 Støt og vibrasjoner

F92 Diodematrisen skal virke som spesifisert utsatt for akselerasjoner som for utstyr montert 1 – 3 meter fra nærmeste skinne, EN 50125-3 (ref. 8) kapittel 4.13.1, tabell 5.

F93 Diodematrisen skal virke som spesifisert utsatt for støt som for utstyr montert 1 – 3 meter fra nærmeste skinne, EN 50125-3 (ref. 8), kapittel 4.13.1, tabell 6.

8.8 EMC

F94 Ferdig montert skal produktet tilfredsstille EMC-kravene i | Teknisk regelverk (Ref. 9).

9 DOKUMENTASJON

9.1 Dokumentasjon for installasjon, drift og vedlikehold

Leveransen skal inkludere følgende dokumentasjon:

F95 Montasjebeskrivelse

F96 Funksjonsbeskrivelse

F97 Stykkliste

F98 Reservedelsliste

F99 Beskrivelse av feilretting

F100 Beskrivelse av eventuelt forebyggende vedlikehold

F101 Bevis for gjennomført og akseptert funksjonstest i henhold til godkjent testspesifikasjon.

F102 Sikkerhetsbevis

9.2 Sikkerhetsbevis

F103 Diodematrisens sikkerhet skal dokumenteres i et sikkerhetsbevis (Safety Case) i henhold til Cenelec EN 50129 (Ref. 5).

9.3 Språk

F104 All dokumentasjon for installasjon, drift, feilretting og vedlikehold skal være på norsk.

F105 Funksjonsbeskrivelse og sikkerhetsbevis (Safety Case) skal være på norsk eller engelsk.

10 OPPLÆRING

10.1 Generelt

F106 Leverandøren skal gi nødvendig opplæring om diodematrisen.

10.2 Opplæringsomfang

F107 Opplæringen skal være så omfattende at vedlikeholdspersonalet blir i stand til å montere / demontere diodematrisen på foreskreven måte.

11 VEDLEGG

Vedlegg 1: Samsvarsliste

Vedlegg 2: Tegning SA-022920–000

Vedlegg 3: Tegning SA-022922–000

12 REFERANSER

Ref. 1: Bane NORs tekniske regelverk (Ref. 1).

Ref. 2: DIN 6163, Del 4, Farben und Farbgrenzen Für Signallichter.

Ref. 3: EN 50126 Railway applications – The specification and demonstration of Reliability, Availability, Maintainability and Safety.

Ref. 4: EN 50128 Railway applications – Software for railway control and protection systems.

Ref. 5: EN 50129 Railway applications - Safety related electronic systems for signalling.

Ref. 6: Lov om arbeidervern og arbeidsmiljø (aml) LOV-2005-06-17-62

Ref. 7: Forurensningsloven LOV-1981-03-13-6

Ref. 8: EN 50125-3, Railway applications – Environmental conditions for equipment for signalling and telecommunications.

Ref. 9: Teknisk regelverk, Felles elektro

Original TS LED-matriser (pdf)