Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Utvärdering av statiska frekvensomformare till spårledningar för Stockholm tunnelbana
KTH, School of Engineering Sciences in Chemistry, Biotechnology and Health (CBH), Biomedical Engineering and Health Systems, Health Informatics and Logistics.
2019 (Swedish)Independent thesis Basic level (university diploma), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Evaluation of static frequency converters for track circuits in Stockholm subway (English)
Abstract [sv]

Tunnelbanan är ett mycket viktigt transportmedel i Stockholm som är igång större

delen av dygnet. Tunnelbanans Röda och Blå linjer använder sig av ett äldre signalsystem

från 60-talet. Det system som används för signaleringen av de två linjerna är

av typen växelströmspårledning med kodning och använder reläställverk.

Spårledningarna som detekterar positionen av olika tåg på spåret använder frekvensen

75 Hz. Vid konverteringen av frekvensen 50 Hz till 75 Hz, uppstår koldamm och

värmeförluster till utrymmet från frekvensomformaren. Koldammet som avges i luften

riskerar att påverka reläfunktionaliteten när det tränger in i relähöljet och sätter

sig på ytan för reläkontakterna i utrymmet bredvid frekvensomformare.

Trafikförvaltningen har planer på att upprusta Röda linjens signalsystem för att

kunna använda dess signalsystem i ytterligare 25 år. Spårledningssystemet positionerar

och ger hastighetsbesked till tågen. En litteraturstudie har genomförts kring

uppbyggnad av spårledningssystemet och tidigare forskning har utförts kring frekvensomformare

för att hitta en ny frekvensomformare som inte riskerar reläfunktionaliteten.

Genom faktainsamling från Trafikförvaltningen har nya lämpliga frekvensomformare

som kunde ersättas mot de befintliga undersökts.

Statiska frekvensomformare har analyserats. Enligt kraven från Trafikförvaltningen

identifierades fyra produkter från olika leverantörer. Ingen av de statiska frekvensomformare

var direkt kompatibel med befintligt system med anledningen av

att systemet är byggd för ett roterande frekvensomformare. ”HZ-50-1105” från GoHz

denna modell finns i 1-fas in- respektive 1-fas utmatning. ”FR-D 700” från Mitsubishi

och ”Micromaster 440” från Siemens som hade lika användnings funktion det gjorde

att de var lik varandra. ”ACS-150” från ABB denna modell hade som max märkeffekt

upp till 4 kVA, vilket passar bara för frekvensomformare med märkeffekt 2.5 kVA.

De olika typerna av statiska frekvensomformare belastade nätet på ett asymmetriskt

sätt. Därför var det viktigt att kunna fördela lasten så jämnt som möjligt på varje fas.

Det var svårt att kunna rangordna de valda produkterna utan det bara visades vilka

valmöjligheter som fanns vid utbytet av roterande frekvensomformare. Användningen

av statiska frekvensomformare eliminera de risker som en roterande frekvensomformare

orsakar. Statiska frekvensomvandlare generera olika frekvenser

med större noggrannhet samt de har en kortare driftsättnings tid men belastar de

nätet asymmetriskt jämfört med roterande frekvensomformare.

Abstract [en]

The subway is a very important means of transport in Stockholm and is in operation

most of the day. The Red and Blue lines of the metro use an older signal system from

the 60s. The system used for the signaling of the two lines is of the type AC power

line with coding and uses relay switches.

The track circuit that detects the position of different trains on the track use the frequency

75 Hz. When converting the frequency 50 Hz to 75 Hz, carbon dust and heat

losses is released to the space from the frequency converter. The carbon dust emitted

into the air risks affecting relay functionality as it enters the relay housing and settles

on the surface of the relay contacts in the space next to the frequency converter.

The Traffic Administration have plans to upgrade the Red Line's signaling system in

order to use the existing signaling system for another 25 years. The track circuit system

positions and gives speed messages to the trains. A literature study has been

conducted on the construction of the track circuit system and previous research has

been conducted on frequency inverters to safely find a new frequency inverter that

does not risk relay functionality. Through fact-finding from the Traffic Administration,

new suitable frequency converters that could be replaced with the existing ones

were investigated in this research.

Static frequency converters were chosen to be investigated. According to the requirements

of the Traffic Administration, four products were identified from different

suppliers. None of the static frequency converters was directly compatible with existing

systems because the system was built for a rotary frequency converter. "HZ-

50-1105" from GoHz this model is available in 1-phase input and 1-phase output respectively.

"FR-D 700" from Mitsubishi and "Micromaster 440" from Siemens which

were equal in and out connection. "ACS-150" from ABB this model had a maximum

rated power up to 4 kVA, which is only suitable for frequency inverters with a rated

power of 2.5 kVA. The various types of static frequency inverters loaded the network

in an asymmetrical way. Therefore, it was important to be able to distribute the load

as evenly as possible on each phase. It was difficult to be able to rank the selected

products without just showing the choices that existed when replacing rotary frequency

converters. However, the use of static frequency inverters eliminates the

risks of a rotating frequency converter. Static frequency converters can more accurately

generate different frequencies and they have a shorter commissioning time;

however, they load the network asymmetrically compared to rotating frequency converters.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 36
Series
TRITA-CBH-GRU ; 2019:128
Keywords [en]
static frequency converter, track circuit
Keywords [sv]
statiska frekvensomformare, spårledningar, signalsystem
National Category
Signal Processing
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-259593OAI: oai:DiVA.org:kth-259593DiVA, id: diva2:1352383
Subject / course
Electrical Machines and Power Electronic
Educational program
Bachelor of Science in Engineering - Electrical Engineering
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-09-23 Created: 2019-09-18 Last updated: 2019-09-23Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2122 kB)5 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2122 kBChecksum SHA-512
27633cefd6c0997e5b083b4264d5b3c2df2814bf65e31262ebdf49d252748a0078ece49020df508165a20a449a36464d8fd9f65fed8a9ba7ebcf9db915d7db90
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Health Informatics and Logistics
Signal Processing

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 5 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 17 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf