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Höhere Ströme, Signal- und Datenübertragung – das kommt gerade auf den Schienenverkehr zu. Bild: Pixabay
Steckverbinder

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Miniaturisierung auf der Schiene

Text: Andreas Siegert, Harting
Höhere Ströme, Signal- und Datenübertragung – das kommt gerade auf den Schienenverkehr zu. Die passende Verbindungs-Komponente für diesen Trend liefert nun ein Hersteller.

Redundante Antriebstechniken, die bei Ausfall von einzelnen Komponenten den sicheren Weiterbetrieb ermöglichen, sowie immer leistungsfähigere Antriebe und Umrichter können dazu führen, dass bei Schienenfahrzeugen höhere Ströme übertragen werden müssen. Leitungen und Kabel mit größeren Querschnitten führen zu einem erhöhten Platzbedarf, sowohl innerhalb als auch außerhalb einer Steckverbindung. Bei der Signal- und Datenübertragung verhält es sich ähnlich. Die zunehmende Digitalisierung der Sicherheits-, Steuerungs- und Informationssysteme von Schienenfahrzeugen – die zum Beispiel Sensorik, Infotainment sowie Passagierinformations- und Videoüberwachungs-Systeme umfasst – benötigt größere Leitungskapazitäten. Auch hier erhöht sich in der Folge der Platzbedarf für Kabel und Steckverbinder.

Gleichzeitig steht den Zugbauern oftmals weniger Platz zur Verfügung. Die Konstrukteure sind also stets auf der Suche nach Lösungen, die bei kleinerem Einbauraum die gleiche oder bei gleichbleibendem Raum eine höhere Leistungs- und/oder Leitungsdichte bieten. Dieser Trend wird oft als Miniaturisierung bezeichnet.

Harting reagiert darauf und bietet für Schienenfahrzeuge viele Lösungen an. Beispielsweise durch die Weiterentwicklung von Einsätzen mit hohen Packungsdichten oder Han-Modular-Einsätze, um höhere Bandbreiten bei der Ethernet-Datenübertragung zu erreichen. Oder es liefert neue Halterahmen, bei denen in der Baugröße 24 B ganze 8 statt bisher 6 Einzelmodule eingesetzt werden können. Letzteres erhöht die Packungsdichte um etwa ein Drittel.

Neue kompakte Hülle

Neben den Packungsdichten werden auch die Gehäuse weiter verbessert. Für ein Straßenbahnprojekt in Wien und in enger Zusammenarbeit mit dem Kunden hat der Hersteller alle drei Gehäusedimensionen in Sachen Platzbedarf um 40 Prozent reduziert. Dennoch passen in das neue Han 22 HPR slim Gehäuse ganze vier 250 A Hochstromkontakte problemlos hinein. Das neuste Gehäuse – der Han 34 HPR EasyCon – vereint gleich mehrere Trends bei Steckverbindern. HPR bedeutet High Pressure Railway und steht für eine robust ausgelegte Gehäusebaureihe, die die hohen Anforderungen für Schienenfahrzeuge erfüllt. Dazu gehören unter anderem die Schutzarten IP66, IP68 und IP69K, die EMV-Verträglichkeit sowie die Schock- und Vibrationsanforderungen nach dem Standard IEC 61373.

Der Zusatz EasyCon verweist auf die zweigeteilten Sockel- und Tüllengehäuse. Das offene System erlaubt eine einfache und schnelle Montage und erleichtert die Konfektionierung, insbesondere bei Steckverbindungen mit geschirmten Kabeln. Denn die Schirmanbindung ist während des gesamten Montage-Prozesses sichtbar und direkt zugänglich und ermöglicht so eine sichere und schnelle Installation.

Verringerter Platzbedarf

Mit dem Han 34 HPR EasyCon ist es möglich, vier 650 A Hochstromkontakte in einem Steckverbinder nebeneinander anzuordnen. Alternativ lassen sich auch 12 Han Modular Einzelmodule einsetzen. Bisher mussten dafür zwei Han 24B HPR Gehäuse mit jeweils 6 Einzelmodulen verwendet werden. Der Platzbedarf sinkt so um ganze 30 Prozent in der Breite. Mit den Einsätzen der Serie stehen über 50 verschiedene Module aus den Bereichen Leistungs-, Signal- und Datenübertragung zur Verfügung mit vielen Kombinationsmöglichkeiten. Intelligente Smart Han Module runden das Angebot ab.

Das ID-Modul gibt Bahnkomponenten eine im Netzwerk abrufbare Identität. Ein interner Datenspeicher ermöglicht zum Beispiel das Ablegen von Wartungsintervallen, Steckverbinder-Konfigurationen, Revisionsständen und weiteren Informationen je nach Kundenwunsch. Mithilfe des neuen 4-Port-Ethernet-Switches lassen sich Netzwerke platzsparend im Steckverbinder erweitern. Das erlaubt Platz für andere Systeme.

Ausführungen Steckverbinder

Mit dem Han 34 HPR EasyCon ergeben sich zudem neue Möglichkeiten. In Absprache mit dem Kunden können Kontakt-Halterahmen, unter anderem die Kombination von Han HC Modular Hochstrom-Kontakten mit Han Modular Einsätzen, realisiert werden. Damit lassen sich im Gehäuse Leistungs-, Signal- und Datenmodule kombinieren, mit einer Stromtragfähigkeit bis 650 A statt bisher maximal 200 A.

Die Tüllengehäuse der Baureihe gibt es in zwei verschiedenen Ausführungen: eine gerade Variante mit Fokus auf Motoranschlüsse und eine gewinkelte Variante, die insbesondere für den Einsatz als Jumperkabel in Wagenübergängen entwickelt wurde. Beide Varianten ermöglichen eine vibrationssichere, platzsparende und flexible Übertragung von Leistung, Signalen und Daten in Schienenfahrzeugen. Ein besonderer Clou ist, dass der Kabelabgangswinkel 15 Grad beträgt und das Gehäuse somit für enge Wagenabstände konzipiert ist.

Ein asiatischer Hersteller im Schienenfahrzeugbau setzt bereits den neuen Han 34 HPR EasyCon ein. Gemeinsam mit dem Kunden hat Harting verschiedene Steckverbinder-Konfigurationen für den Wagenübergang festgelegt. Die besondere Herausforderung bestand darin, eine Jumperkabel-Lösung für die Leistungsübertragung und den umfangreichen Datenverkehr für das Bord-Entertainment, die Infotainment-Programme und die Sicherheitsüberwachung des Hochgeschwindigkeitszugs auf engstem Raum bereitzustellen. In der Applikation kommen 650 A Hochstromkontakte, Han EEE Doppelmodule für die Signalübertragung sowie Han Gigabit und Han Megabit Module für die Datenübertragung zum Einsatz.

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