Fiche UIC n° 541-5

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CODE UIC
4e édition, Février 2006
Version traduite
541-5
OR
Frein - Frein électropneumatique (frein ep)
Signal d'alarme à frein inhibable par voie électropneumatique
(SAFI)
Bremse - Elektropneumatische Bremse (ep-Bremse)
Elektropneumatische Notbremsüberbrückung (NBÜ)
Brakes - Electropneumatic brake (ep brake)
Electropneumatic emergency brake override (EBO)
Fiche à classer aux chapitres :
IV - Exploitation
V - Matériel de transport
VI - Traction
Application :
A dater du 1er janvier 2006
Tous les Membres de l’Union Internationale des Chemins de fer
Historique des mises à jour :
1re édition, Janvier 1977
Première édition sous le titre : "Freins électromagnétiques pour
trains de voyageurs et trains de marchandises"
2e édition, Janvier 1997
sous le nouveau titre : "Frein - Frein électropneumatique (frein ep)
Signal d’alarme à frein inhibable par voie électropneumatique
(SAFI)
3e édition, Mars 2003
Reprise sur FrameMaker et intégration du modificatif de
janvier 1998 dans l’Annexe L
4e édition, Février 2006
Diverses modifications techniques, ajout des points 5.7 et 11.
modification de la figure de l’Annexe B, publication des Annexes K
et L sur le site Internet de l’UIC.
Le responsable de la fiche est indiqué dans le Code UIC
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OR
Sommaire
Résumé .................................................................................................................................1
1-
Généralités................................................................................................................... 2
1.1 - Définitions ............................................................................................................. 2
1.2 - Le système de frein électropneumatique (Frein ep) ............................................. 3
1.3 - Signal d'alarme avec frein inhibable (SAFI).......................................................... 4
1.4 - Transmission par bus de train .............................................................................. 5
1.5 - Alimentation en énergie électrique ....................................................................... 5
2-
Prescriptions relatives au frein pneumatique et au frein ep................................... 6
2.1 - Caractéristiques du frein pneumatique ................................................................. 6
2.2 - Prescriptions relatives au frein ep......................................................................... 6
3-
Prescriptions relatives au signal d'alarme inhibable (SAFI) ................................... 8
3.1 - Exigences générales ............................................................................................ 8
3.2 - Equipement du véhicule de tête ........................................................................... 8
3.3 - Equipement des voitures avec et sans cabine de conduite.................................. 9
3.4 - Essai du SAFI (Disposition facultative)................................................................. 9
4-
Circuits électriques du frein ep et du SAFI - Principes ......................................... 10
4.1 - Exigences générales .......................................................................................... 10
4.2 - Description du fonctionnement électrique du frein ep......................................... 11
4.3 - Description du fonctionnement du SAFI ............................................................. 16
5-
Définitions des organes .......................................................................................... 18
5.1 - Généralités ......................................................................................................... 18
5.2 - Composants de la ligne FEP .............................................................................. 18
5.3 - Electrovalves ...................................................................................................... 22
5.4 - Composants nécessaires à la surveillance de la boucle du frein ep .................. 23
5.5 - Composants nécessaires à la surveillance de la boucle SAFI ........................... 24
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5.6 - Composants nécessaires aux essais ................................................................. 25
5.7 - Véhicules aptes aux rames réversibles .............................................................. 25
6-
Essais......................................................................................................................... 26
6.1 - Généralités ......................................................................................................... 26
6.2 - Essai du frein ep ................................................................................................. 26
6.3 - Essai du SAFI ..................................................................................................... 26
6.4 - Essai des équipements de frein ep du véhicule de tête ..................................... 27
6.5 - Essai des équipements du SAFI du véhicule de tête ......................................... 27
6.6 - Essai de frein par un seul agent ......................................................................... 27
7-
Marquage des véhicules........................................................................................... 28
7.1 - Marquage du frein ep et du SAFI........................................................................ 28
7.2 - Marquage de la masse freinée ........................................................................... 28
8-
Homologation ............................................................................................................ 29
8.1 - Homologation du frein ep.................................................................................... 29
8.2 - Utilisation du SAFI .............................................................................................. 29
8.3 - Homologation du coupleur UIC standard pour le frein ep................................... 30
9-
Fonctions associées à l'équipement de sonorisation des voitures..................... 31
10 - Utilisation d'autres possibilités de transmission................................................... 32
10.1 -Bus de train........................................................................................................ 32
10.2 -Alimentation en énergie pour le matériel remorqué à marchandises................. 32
11 - Protection contre les incendies............................................................................... 33
Annexe A -
Schéma électrique d’une voiture .............................................................. 34
Annexe B -
Schéma électrique d’un véhicule de tête ................................................. 35
Annexe C -
Schéma électrique du véhicule de tête..................................................... 36
Annexe D -
Schéma électrique d’une voiture - Commande simplifiée ...................... 37
Annexe E -
Schéma électrique d’un véhicule de tête - Commande simplifiée ......... 38
Annexe F -
Légende des schémas des Annexes A à E .............................................. 39
Annexe G -
Montage du câblot et des éléments d’accouplement du frein ep .......... 42
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Annexe H -
Coupleur électrique .................................................................................... 44
Annexe I -
Principe de surveillance de queue de rame ............................................. 49
Annexe J -
Caractéristiques des dispositifs de surveillance du frein ep
et du SAFI .................................................................................................... 50
J.1 - Diagramme de surveillance de la boucle du frein ep.......................................... 50
J.2 - Diagramme de surveillance de la boucle SAFI................................................... 51
Annexe K -
Eléments du frein électropneumatique (frein ep) homologués
en trafic international ................................................................................ 52
Annexe L -
Types de coupleurs UIC standard du frein ep homologués
en trafic international ................................................................................. 53
Bibliographie ......................................................................................................................54
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Résumé
Le frein électropneumatique et l'inhibition du freinage d'alarme sont deux systèmes dont les fonctionnements respectifs sont imbriqués par leurs organes de commande et de contrôle. Ces deux systèmes utilisent partiellement une ligne électrique commune disposée à travers la rame qui permet
également de réaliser d'autres fonctions dont les définitions complètes, inachevées jusqu'à ce jour,
feront l'objet de fiches particulières. Les équipements nécessaires au frein électropneumatique et à
l'inhibition du signal d'alarme sont destinés aux voitures alors que les wagons ne sont concernés que
par les équipements propres au frein électropneumatique.
Les conditions d'exploitation applicables aux rames de voitures ou de wagons équipées ou partiellement équipées de ces systèmes sont traitées par ailleurs.
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1 - Généralités
1.1 -
Définitions
Pour les besoins de la présente fiche la terminologie suivante est utilisée :
Véhicule : Tout matériel roulant remorqué à voyageurs avec ou sans cabine de conduite, wagon et
engin moteur.
Véhicule de tête : Tout véhicule situé en tête d'une rame et comportant une cabine de conduite en
service.
Véhicule de queue : Tout véhicule situé en queue d'une rame et identifié comme étant le dernier de
cette rame.
Freinage d'urgence : Freinage sûr établissant l'effort maximum dans un temps minimum à partir du
véhicule de tête. Il est commandé soit par action volontaire du mécanicien, soit par un des automatismes de sécurité. (Dans ce dernier cas, appelé également application automatique des freins).
Freinage d'alarme : Freinage commandé à partir d'un véhicule par action sur un signal d'alarme.
Les caractéristiques de freinage d'alarme peuvent être différentes de celles du freinage d'urgence.
Son but est de provoquer l'arrêt du train et d'alerter le mécanicien.
Mécanicien : Personne chargée de la conduite des trains et située dans la cabine de conduite du véhicule de tête.
Cabine de conduite : La cabine de conduite considérée est toujours celle qui est en service et à partir
de laquelle le mécanicien assure la conduite du train. Les cabines de conduite hors service ne sont
pas considérées dans la présente fiche.
Queue de rame : Eléments destinés à identifier le véhicule de queue.
Conducteur : Liaison électrique installée le long de la rame et destinée à transmettre des informations
de commande ou de signalisation depuis le véhicule de tête vers les véhicules remorqués ou viceversa.
Frein ep : Abréviation utilisée pour frein électropneumatique.
CG : Conduite générale (en allemand : HLL ; en anglais : MAP).
CP : Conduite principale (en allemand : HBL ; en anglais : MARP).
SAFI : Abréviation utilisée pour "signal d'alarme à frein inhibable" (l'action du freinage d'alarme peut
être supprimée) (en allemand : NBÜ ; en anglais : EBO).
Ligne FEP : Dénomination de la ligne électrique, disposée à travers la rame, comprenant des conducteurs nécessaires :
-
au frein électropneumatique,
-
au signal d'alarme à frein inhibable,
-
à d'autres fonctions non définies par cette fiche.
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1.2 1.2.1 -
Le système de frein électropneumatique (Frein ep)
But
Un système de freinage avec frein automatique, tel que décrit à la fiche UIC n° 540 (voir Bibliographie
- page 54), possède certaines limites physiques.
Le freinage est commandé par une diminution de pression dans la conduite générale (CG) du frein
automatique. La vitesse de propagation de l'onde de dépression le long du train est limitée. Ce phénomène qui ne permet pas l'application simultanée des freins sur les véhicules, entraîne des réactions
dans les trains longs. De plus, il produit un allongement des distances d’arrêt pour la rame par rapport
à celles d'un véhicule isolé.
Le desserrage est commandé par une augmentation de pression dans la conduite générale du frein
automatique. L'air sous pression doit non seulement alimenter la conduite générale du frein automatique, mais également assurer sur chaque véhicule la remise en pression des réservoirs d'air locaux.
La grande quantité d'air que doit acheminer la conduite générale entraîne un temps de desserrage
très péjorant en queue de rame pour des trains de grande longueur. Dans les deux cas, le volume
d'air qui doit s'écouler via le robinet du mécanicien provoque des pertes de temps. Elles créent un décalage entre les variations de pression dans la CG en tête et en queue du train.
Le frein électropneumatique a pour but de minimiser les temps de réponse au serrage et au
desserrage et de rendre simultanées les actions de freinage le long du train. Pour ce faire, des
électrovalves pilotées par le robinet de mécanicien provoquent simultanément sur chaque véhicule
soit la vidange, soit la réalimentation de la CG, afin d'assister le fonctionnement pneumatique du
robinet de mécanicien.
La grande quantité d'air nécessaire au desserrage est fournie par une conduite supplémentaire, la
conduite principale (CP), cheminant le long du train et complétant la capacité en air détendu du réservoir auxiliaire de chaque véhicule. La CP est prescrite sur le matériel roulant du trafic voyageurs international. En phase de desserrage, l'air utilisé pour l'alimentation locale de la conduite générale par le
frein ep est puisé dans le réservoir auxiliaire. L'utilisation d'une conduite principale associée au frein
ep apporte donc une amélioration du temps de desserrage du frein pneumatique.
La conception de la commande et du contrôle (voir point 1.2.3 - page 4) du frein ep est telle que l'effet
de raccourcissement de distance d'arrêt peut être intégré dans la masse freinée conformément à la
fiche UIC n° 544-1 (voir Bibliographie - page 54).
1.2.2 -
Principe
Dans la cabine de conduite, les impulsions électriques de serrage et de desserrage sont créées au
moyen du robinet du mécanicien. La durée des impulsions électriques est fonction de l'importance du
serrage ou du desserrage. Ces impulsions sont maintenues tant qu'une différence existe entre la pression installée dans la conduite générale et la pression demandée.
Les impulsions électriques sont transmises via des conducteurs de la ligne de train. Chaque véhicule
est équipé de deux électrovalves, l'une pour le serrage et l'autre pour le desserrage. Elles sont commandées par les impulsions électriques de serrage et de desserrage transmises par les conducteurs
correspondants. Les électrovalves sont calibrées pour réaliser un gradient de pression ∆P/∆t bien déterminé. Au serrage et au desserrage, la pression de la conduite générale de la rame est pratiquement
synchrone avec la valeur demandée.
3
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1.2.3 -
Surveillance permanente
S'il est tenu compte de l'augmentation de la masse freinée apportée par le dispositif ep, il est nécessaire, lors d'un défaut
-
de la commande de serrage ep (soit absence du signal de serrage, soit commande erronée d’un
desserrage ep) ou
-
de continuité des lignes utilisées pour le serrage,
que le mécanicien en soit immédiatement averti à l’aide d’une signalisation "défaut ep" et que tout serrage momentané ou consécutif soit soutenu par un serrage d’urgence automatique (purge rapide de
la CG ≤ à 2 bar).
Le principe de la surveillance permanente des lignes utilisées pour le serrage est de contrôler depuis
le véhicule de tête, en permanence et hors phases de serrage et de desserrage, la continuité, la coupure ou le court-circuit des conducteurs 4 et 2 jusqu'en queue du train.
1.2.4 -
Possibilité de test
A chaque formation de train ou changement de composition, il est nécessaire de vérifier le bon état
du circuit de surveillance du frein ep. Il est ainsi réalisé 2 types de test du frein associés à l'essai du
frein pneumatique :
-
l'essai de frein complet. Une anomalie dans les circuits de commande du frein ep est simulée sur
le véhicule de queue en actionnant la touche P pour contrôler l'intégrité de ces circuits sur toute
la longueur du train et vérifier le bon fonctionnement des contrôles sur le véhicule de tête ;
-
l'essai de raccordement destiné à vérifier que lors de l'accouplement de 2 parties de rames saines, les deux ensembles de circuits de commande se combinent correctement en rétablissant la
continuité des circuits de la tête à la queue du train. Cette opération s'effectue sans manoeuvre
en queue du train.
1.3 1.3.1 -
Signal d'alarme avec frein inhibable (SAFI)
But
Tous les voyageurs peuvent, en cas d'urgence, actionner le signal d'alarme afin de provoquer l'arrêt
du train. L'actionnement d'une boîte d'appel vidange une conduite d'asservissement qui provoque le
fonctionnement d'une valve d'urgence décrite dans la fiche UIC n° 541-1 (voir Bibliographie page 54). La valve d'urgence met la conduite générale du frein automatique à l'atmosphère. L'arrêt
qui en résulte se produit à un endroit quelconque. Ceci peut être un inconvénient majeur sur les lignes
à grande vitesse et sur les lignes ayant de multiples tunnels et viaducs. Afin de remédier à cet inconvénient, le signal d'alarme avec frein inhibable (SAFI) peut être utilisé ; il donne au mécanicien la possibilité d'inhiber le freinage d'alarme et de choisir judicieusement l'endroit de l'arrêt.
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1.3.2 -
Principe
En plus du freinage provoqué par le fonctionnement de la valve d'urgence lorsqu'un signal d'alarme
est tiré, une information est transmise au mécanicien par un équipement de signalisation optique et
sonore.
Le mécanicien peut alors commander l'inhibition du freinage d'alarme sur la ou les voitures en cause.
Cette commande est soit liée à la fonction desserrage du robinet de mécanicien, soit actionnée par
un bouton indépendant. Le mécanicien peut ainsi remplir de nouveau la conduite générale du frein
automatique et desserrer le frein. Ce système d'inhibition (SAFI) ne peut être utilisé efficacement
qu'en liaison avec le frein ep.
Lorsque le mécanicien exécute l'inhibition, une impulsion est envoyée sur la ligne utilisée pour le
signalement. L'inhibition consiste à commander, sur la voiture où la boîte d'appel a été sollicitée, une
électrovalve interrompant la mise à l'atmosphère de la conduite générale du frein automatique. Cet
ordre est maintenu localement jusqu'au moment où la boîte d'appel est remise dans sa position
normale.
1.3.3 -
Possibilité de test
Le circuit jusqu'au contact de queue de train est vérifié lors de l'essai de frein complet (voir point 1.2.4
- page 4) avec le fonctionnement des signalisations correspondantes. La commande de l'inhibition est
testée à partir de la cabine de conduite.
1.4 -
Transmission par bus de train
Deux conducteurs torsadés blindés ainsi que deux contacts dans le coupleur sont réservés pour une
transmission d'informations par une ligne de train (bus de train). Les conditions physiques requises
pour cette ligne sont définies au point 5.2.4 - page 20. La transmission du bus de train ne doit créer
aucune perturbation dans le fonctionnement du frein ep.
1.5 -
Alimentation en énergie électrique
Dans l'éventualité d'une alimentation en énergie des équipements électriques embarqués sur les véhicules remorqués qui ne disposent pas d'une alimentation en énergie suffisante, il faut prévoir deux
conducteurs, de même que les deux contacts correspondants, dans le coupleur. Cette fonction ne doit
créer aucune perturbation dans le fonctionnement du frein ep.
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O
2 - Prescriptions relatives au frein pneumatique et au
frein ep
2.1 -
Caractéristiques du frein pneumatique
2.1.1 - Le frein pneumatique et ses organes doivent respecter les prescriptions de la fiche UIC n° 540
(voir Bibliographie - page 54).
Le robinet de mécanicien doit respecter la fiche UIC n° 541-03 (voir Bibliographie - page 54).
2.1.2 - Sur les véhicules à construire après la date d'application de la présente fiche, il doit être possible d'isoler par un organe de commande unique les électrovalves de serrage et de desserrage ainsi
que l'alimentation du réservoir auxiliaire (RA) par la conduite principale.
2.1.3 - Lors du serrage ep, il convient que la pression dans la CG passe de 5 bar à 3,5 bar en un
temps compris entre 3,5 et 5 s.
Lors du desserrage ep, la pression dans la CG doit passer de 3,5 bar à 4,9 bar en un temps compris
entre 7 et 10 s. pour une pression dans les réservoirs auxiliaires comprise entre 5,3 et 5,5 bar.
Le contrôle de ces temps est réalisé sur véhicule seul avec frein pneumatique actif sur lequel la CG
a tout d'abord été remplie à 5 bar, puis isolée. Les temps sont comptés à partir de la présence constante du signal de l'électrovalve de serrage ou de desserrage.
2.2 -
Prescriptions relatives au frein ep
2.2.1 - Pour une même consigne de freinage, le même niveau d'effort doit être développé, avec ou
sans frein ep.
2.2.2 - La commande électrique doit être identique pour tous les régimes de freinage R, P ou G. La
fonction électrique doit respecter le point 4.1 - page 10.
2.2.3 - Tout frein ep nouveau devra pouvoir fonctionner en exploitation mixte avec des freins électropneumatiques agréés en service international, ou existants au moment de la date d'application de la
fiche UIC n° 540.
2.2.4 - En cas d'isolement de la commande électrique du frein ep, le fonctionnement normal du frein
pneumatique doit être conservé sans qu'il soit nécessaire d'effectuer une manoeuvre quelconque sur
les véhicules. Il doit alors satisfaire aux prescriptions de la fiche UIC n° 540.
2.2.5 - Le frein ep doit être tel qu'il soit possible d'intégrer à une rame des véhicules qui ne sont
équipés que partiellement du frein ep, mais qui réalisent au minimum les continuités de la conduite
principale, de la conduite générale et de la ligne de commande ep (9 conducteurs). Il doit être possible
de les intégrer à une place quelconque dans le train. Le calcul de la masse freinée doit en tenir
compte.
2.2.6 - Le frein doit être actionné simultanément, en commande pneumatique et en commande du
frein ep, à partir du même robinet de mécanicien et en effectuant les mêmes manoeuvres.
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2.2.7 - Le mécanicien doit être immédiatement averti des défauts (coupures ou court-circuits) sur les
conducteurs d'alimentation des électrovalves de serrage. En exploitation, un freinage d'urgence doit
être déclenché :
-
si le défaut se produit au cours d'un freinage, afin de réaliser la sûreté de l'arrêt,
-
en cas de non-exécution de la commande d'alimentation de la ligne de serrage ep.
2.2.8 - En commande électrique, des répercussions nuisibles sur les distributeurs du frein pneumatique ne doivent pas se produire, même dans les trains longs et lourds. Des freinages de service et
d'urgence, de même que des serrages et des desserrages répétés doivent pouvoir être réalisés par
paliers.
2.2.9 - Les installations électriques doivent être réalisées conformément aux dispositions réglementaires et normatives en vigueur en matière de protection des personnes.
2.2.10 - Si, accidentellement, la commande simultanée des électrovalves "Serrage ep" et "Desserrage ep" devait se produire, elle ne doit pas provoquer d'augmentation de la pression dans la conduite
générale. Il est même recommandé que cette anomalie conduise à une baisse de pression dans la
conduite générale.
2.2.11 - Quel que soit le véhicule, la commande "Serrage ep" doit prévaloir sur la commande "Desserrage ep".
2.2.12 - En cas de défaillance, la commande du frein ep doit pouvoir être isolée par le commutateur
U sur le véhicule de tête afin d'éviter toute influence négative, contraire à la sécurité.
2.2.13 - L'isolement du frein pneumatique sur un véhicule doit également mettre hors service le frein
ep de ce même véhicule. Sur les véhicules existants, il est admis de disposer d'un organe pour l'isolement du FEP qui interrompt la liaison entre le réservoir auxiliaire et la conduite principale.
7
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3 - Prescriptions relatives au signal d'alarme inhibable
(SAFI)1
O
3.1 -
Exigences générales
3.1.1 - L'actionnement d'un signal d'alarme dans une voiture provoque, selon la fiche UIC n° 541-1
(voir Bibliographie - page 54), une baisse de la pression de l'air dans la conduite générale à une valeur
au plus égale à 2,0 bar.
3.1.2 - Par une surveillance permanente, le véhicule de tête est capable de détecter qu'un signal a
été actionné. Cet actionnement met en route un signal optique et acoustique dans la cabine de conduite. Le signal optique persiste tant que toutes les poignées d'alarme n'ont pas été réarmées.
3.1.3 - La voiture est équipée de voyants lumineux "signal d'alarme" :
-
sur le tableau de bord (couleur rouge),
-
en option à l'extérieur, sur chaque face du brancard (de couleur violette).
Lors de l'actionnement du signal d'alarme, les voyants lumineux de la voiture commencent à
clignoter ; ils s'éteignent lorsque le signal d'alarme est réarmé.
3.1.4 - La continuité des conducteurs électriques à l'intérieur de la rame doit être surveillée automatiquement depuis l'engin moteur. Tout défaut de continuité d'un ou plusieurs conducteurs doit être indiqué au mécanicien.
3.1.5 - Le SAFI doit pouvoir être mis hors service dans le véhicule de tête en cas de panne. Dans ce
cas, ou lorsque l'inhibition du freinage déclenché par le signal d'alarme est perturbée ou en panne, le
fonctionnement du signal d'alarme suivant la fiche UIC n° 541-1 doit être maintenu.
O
3.2 -
Equipement du véhicule de tête
3.2.1 - Le freinage d'alarme peut être inhibé par une impulsion de commande émise depuis le véhicule de tête, c'est-à-dire que le dispositif d'échappement d'air de la valve du signal d'alarme peut être
fermé par télécommande.
3.2.2 - Le mécanicien de l'engin moteur inhibe le freinage d'alarme par une manoeuvre volontaire.
Les possibilités suivantes sont offertes à cet effet :
-
actionnement du levier du robinet de mécanicien en position de remplissage,
-
actionnement d'une touche spéciale.
3.2.3 - Le signal sonore en cabine de conduite est arrêté lorsque le mécanicien inhibe le freinage
d'alarme ou déclenche un freinage rapide. Le signal optique ne s'éteint qu'au moment où le signal
d'alarme est réarmé.
1.
Les prescriptions pour les essais et la signalisation sont à proposer à l'Exploitation - Comité Sécurité.
8
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3.2.4 - Lorsqu'un signal d'alarme est déclenché alors qu'un freinage d'alarme a été inhibé précédemment, le signal optique conserve son état, clignotant ou fixe, et le signal sonore n'est pas émis une
nouvelle fois. Le mécanicien est rendu attentif au signal d'alarme par le nouveau freinage d'alarme et
par la baisse de pression dans la CG. L'inhibition peut être effectuée de la même façon que pour le
premier freinage. Le signal optique ne doit s'éteindre que lorsque tous les signaux d'alarme sont réarmés et à nouveau prêts à fonctionner.
3.3 O
Equipement des voitures avec et sans cabine de conduite
3.3.1 - L'action sur une poignée d'alarme d'une voiture provoque sur cette voiture :
-
la mise à l'atmosphère de la CG qui peut être interrompue par la réception d'un ordre d'inhibition,
-
le clignotement d’un signal optique sur le tableau de bord de cette voiture.
Ces deux fonctionnements sont annulés par le réarmement du signal d'alarme.
O
3.3.2 - Un freinage d'alarme préalablement inhibé sur une voiture doit être automatiquement prêt à
fonctionner à nouveau dès que le signal d'alarme de cette voiture est réarmé.
3.3.3 - (Disposition facultative) Pour le contrôle manuel de l'inhibition du frein du signal d'alarme, le
tableau de bord de voiture peut comprendre :
-
une touche "essai de signal d'alarme",
-
un voyant lumineux blanc "fonction du signal d'alarme".
3.3.4 - L'action sur une poignée d'alarme active également l'équipement décrit au point 9 - page 31.
3.4 -
Essai du SAFI (Disposition facultative)
(La possibilité de réaliser les dispositions suivantes doit être confirmée par la SC 02).
3.4.1 - L'appui de la touche "essai de signal d'alarme" dans la voiture permet de simuler un fonctionnement du signal d'alarme. Durant l'appui de cette touche :
-
le voyant lumineux rouge "signal d'alarme" doit clignoter sur le tableau de bord de la voiture et le
voyant lumineux blanc "fonction du signal d'alarme" doit s’allumer,
-
le signal sonore doit retentir dans la cabine de conduite et le voyant lumineux "signal d'alarme"
doit clignoter ; lorsque l'agent de conduite inhibe le freinage de signal d'alarme simulé, le voyant
lumineux "fonction du signal d'alarme" doit se mettre à clignoter pour confirmer que les câbles
électriques vers le véhicule de tête sont tous reliés,
-
l'indication directionnelle des voitures du train doit fonctionner.
3.4.2 - Voir le point 6.5 - page 27 pour l'essai du SAFI dans le cadre de l'essai de frein.
9
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OR
4 - Circuits électriques du frein ep et du SAFI - Principes
O
4.1 -
Exigences générales
La commande électrique doit être telle qu'elle ne puisse pas être affectée par d'autres circuits du véhicule ou des installations de la voie, ni affecter ceux-ci. Compte tenu de l'importance des missions
confiées au frein ep et au SAFI, le bon fonctionnement des dispositifs doit être très sûr. Pour cela les
principes de base de conception des circuits doivent être respectés pour s'assurer, le frein ep et/ou le
SAFI étant normalement en service :
-
du contrôle de l'intégrité de la rame
Il faut :
• rendre le véhicule situé en queue de la rame électriquement différent des autres,
• s'assurer avant le départ, grâce à un essai approprié, que le véhicule particularisé est seul et
qu'il est situé en queue de la rame,
• surveiller en permanence que cette situation ne se modifie pas ;
-
de la sûreté du fonctionnement
Il faut :
• surveiller jusqu'à la queue de la rame la continuité des conducteurs utilisés pour la commande
électrique du serrage (lignes 4 et 2) et pour le signal d'alarme et l'inhibition du freinage d'alarme
(lignes D et 4);
• assurer la surveillance par un courant constant permanent de sorte à déceler la coupure ou le
court-circuit des lignes surveillées,
• contrôler que les commandes de serrage et d'inhibition sont effectivement envoyées sur les lignes surveillées,
• signaler les défaillances d'organes et les anomalies par un voyant ou les rendre décelables par
le mécanicien par le comportement anormal des systèmes,
• permettre le test de tous les organes ;
-
de la sécurité
Il faut s'assurer que les types de défaillances les plus probables d'un organe quelconque (coupure
de fil, défaillance d'alimentation, avarie d'un contact ...) :
• soient signalés au mécanicien,
• provoquent un freinage d'urgence si, au cours d'un serrage, les défaillances peuvent dégrader
la performance du freinage, notamment en cas :
- d'un défaut de continuité des conducteurs concernés par le serrage,
- d'un défaut d'alimentation du conducteur de serrage,
- d'alimentation intempestive du conducteur de desserrage ;
• ne perturbent pas le fonctionnement du freinage pneumatique,
• ne conduisent pas à un desserrage involontaire,
• ne provoquent pas d'inhibition automatique lors de l'action sur une poignée d'alarme,
10
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OR
• ne conduisent pas à une inhibition automatique en cas de freinage d'alarme mais interdisent
toutefois une commande de desserrage ep ;
Il faut interdire les circuits en parallèle sur les électrovalves de serrage autres que ceux qui, fonctionnellement, sont strictement nécessaires ;
-
de la disponibilité
Il faut :
• faire fonctionner les circuits du frein ep et du SAFI indépendamment les uns des autres,
• mettre hors service, depuis la cabine utilisée pour la conduite, les fonctions de commande et
de contrôle du frein ep et du SAFI, indépendamment les unes des autres, compte tenu du genre d'utilisation de la rame et des défaillances signalées,
• interdire que, dans le véhicule ou la voiture mené(e), des organes de commande (contacts de
relais, boutons-poussoirs) soient insérés en série dans les conducteurs.
4.2 -
Description du fonctionnement électrique du frein ep
Les principes des schémas représentés aux Annexes A - page 34, B - page 35 et C - page 36 constituent une solution qui satisfait aux conditions énoncées au point 4.1 - page 10. Par leur représentation symbolique, ils expriment les conditions fonctionnelles et sont un complément indispensable au
texte pour la compréhension du fonctionnement.
Des variantes de schéma peuvent être adoptées à condition que l'équivalence des fonctions et de la
sûreté de fonctionnement soient démontrées.
O
4.2.1 -
Sur les véhicules
Voir Annexe A - page 34.
Les organes de commande pneumatique de serrage et de desserrage sont des électrovalves dont les
caractéristiques sont données au point 5.3 - page 22.
L'électrovalve de serrage est alimentée au travers d'une diode à partir des conducteurs 4 (polarité positive) et 2 (polarité négative).
L'électrovalve de desserrage est alimentée au travers d'une diode à partir des conducteurs 3 (polarité
positive) et 2 (polarité négative).
Les véhicules possèdent des organes supplémentaires :
-
bouton-poussoir P,
-
signalisation S
réservés aux essais de frein.
Les caractéristiques fonctionnelles minimales des composants des circuits du frein ep sont données
au point 5 - page 18.
11
541-5
OR
O
4.2.2 -
Sur le véhicule de tête
Voir Annexe B - page 35.
La cabine de conduite comporte :
-
un interrupteur U de mise sous tension du frein ep,
-
un bouton AR de mise en service et de réarmement du frein ep,
-
une lampe "ep" de signalisation de défaut,
-
un commutateur à 3 positions IEP : normale, test, commande de frein ep simplifiée (voir point
4.2.3.5 - page 15).
La commande électrique du frein ep à partir du manipulateur située sur le pupitre de conduite comporte deux relais :
-
le relais DES, au repos en l'absence de commande de desserrage. Il est alimenté lors d'une demande de desserrage faite par la commande de frein.
Lors d'une commande de desserrage le contact "des 1" alimente le conducteur 3 à la condition
qu'il n'y ait pas de commande de serrage (contact "ser 1" fermé) ;
-
le relais SER, au travail en l'absence de commande de serrage (principe du courant de repos),
est alimenté par la commande de frein.
En interrompant son alimentation lors d'une commande de serrage, son contact "ser 3" alimente
le conducteur 4.
Le retour des commandes par le conducteur 2 ne traverse aucun contact de commutation autre que
celui qui est nécessaire à l'isolement.
La tension de commande est fournie par le véhicule de tête.
O
4.2.3 4.2.3.1 -
Surveillances et essais
Surveillance de la boucle du frein ep sur le véhicule de tête
Voir Annexe C - page 36.
Un contact de queue de train Q1 situé sur le dernier véhicule (voir point 5.4.1 - page 23) ferme les conducteurs 4 et 2 sur une résistance R1 et une diode. La boucle, ainsi constituée par la rame, appelée
boucle du frein ep, est alimentée depuis le véhicule de tête par un dispositif contrôlant la résistance
mesurée entre les conducteurs 4 et 2.
Ce dispositif est un générateur SEP dont les caractéristiques sont données au point 5.4.3 - page 23.
En exploitation, il signale au mécanicien par le signal optique "ep" que la résistance mesurée s'écarte
trop de la valeur normale de la résistance R1. La détection de la coupure et du court-circuit de la boucle du frein ep est ainsi assurée. Cette fonction est testée lors des essais de frein (voir points 6.3 page 26 et 6.4 - page 27).
12
541-5
OR
Pendant les périodes de serrage et de desserrage, le dispositif de surveillance est connecté à une
résistance 1k équivalente à R1, sous réserve que la résistance mesurée juste avant ait été jugée correcte (contact "sep 1").
Le bon fonctionnement de cette surveillance impose la présence de diodes en série avec les électrovalves de serrage dans le matériel remorqué et avec le relais RT dans le véhicule de tête.
4.2.3.2 -
Surveillance du fonctionnement des commandes de serrage ep et de desserrage
Voir Annexe B - page 35.
La fonctionnalité de la commande de serrage "ep" est réalisée selon le principe de courant de repos.
Le courant de repos surveille l’exécution correcte de la commande de serrage "ep".
Le principe de l’auto-alimentation demande un acquittement après la mise en service du frein ep, afin
d’activer l’auto-alimentation et de vérifier en même temps le déclenchement automatique d’un serrage
d’urgence. Dans les explications qui suivent et dans le schéma de l’Annexe B, l’acquittement est
réalisé par le bouton AR. Toutefois, d’autres modes d’acquittement sont autorisés pour activer l’autoalimentation et la surveillance. Dans le cas où le dispositif de déclenchement des serrages d’urgence
(purge de la CG) ne serait pas contrôlé par la surveillance, il devra pouvoir être contrôlé d’une autre
façon.
La manoeuvre du bouton AR enclenche le frein "ep" et le relais SOS dont l’auto-alimentation est assurée par les contacts "ser 2" et "sos 1". La chaîne de surveillance par le relais SOS est testée entre
la mise sous tension et la mise en service du frein ep (AR, voir le point 4.2.3.5 - page 15).
En cas d'anomalie, des surveillances sollicitent le relais SOS dont le contact "sos 2" commande un
freinage d'urgence et le contact "sos 3" donne un signalement au mécanicien par l'allumage du signal
optique "ep".
Pendant les commandes de serrage, l'auto-alimentation du relais SOS n'est plus assurée par le relais
de serrage (contact "ser 2") mais par les contacts fermés rt1, def1 et sep3 des relais RT, DEF et SEP :
-
le relais RT contrôle que la tension de commande est effectivement appliquée sur les conducteurs
4 et 2 ;
à cet effet,
• le raccordement physique 4/1 doit être situé entre le raccordement 4/2 de la surveillance de la
boucle du frein ep et le conducteur 4 lui-même, afin que le relais soit raccordé à la portion du
câblage parcourue par le courant de surveillance ;
• le relais RT doit retomber au repos avec une tension d’environ 10 % de la tension nominale du
circuit de commande ;
-
le relais DEF contrôle l'absence de toute alimentation intempestive du conducteur 3 de desserrage, indépendamment de l'action prioritaire de l'ordre de serrage sur celui de desserrage (contact
"ser 1"). Le raccordement (point 3/1) du relais DEF doit être situé électriquement entre le contact
"ser 1" et la ligne du conducteur 3 ;
-
le relais SEP contrôle qu’avant la commande de serrage la valeur de la résistance de R1 a été
respectée dans le circuit électrique de commande jusqu’à la queue de train.
13
541-5
OR
Une commande de serrage entraîne donc un freinage d'urgence si l'un des événements suivants se
produit simultanément à une demande de freinage ou existait auparavant :
-
absence de tension de commande des électrovalves,
-
présence d'une tension de commande de desserrage,
-
signalisation d'un défaut de continuité du circuit de commande des électrovalves de serrage.
La chaîne de surveillance par le relais SOS est testée après le choix de la position "normal" du commutateur IEP jusqu'à l'actionnement de AR. Jusqu’à l’actionnement du bouton-poussoir, il faut qu’il se
produise un freinage rapide. Après l’actionnement du bouton-poussoir, il faut que ce serrage rapide
soit terminé si toutes les conditions préalables sont satisfaites.
La mise hors service du véhicule de tête met hors tension les circuits du frein ep et supprime toutes
les auto-alimentations.
4.2.3.3 -
Essai de frein complet
Voir Annexe A - page 34.
Les véhicules sont équipés sur chacune de leurs faces latérales d'un bouton-poussoir P qui permet
de substituer à la résistance R1, la résistance R3.
Pour le dispositif de surveillance, l'appui sur le bouton-poussoir sur le dernier véhicule simule la coupure de la boucle du frein ep. Le dispositif de surveillance active alors la lampe "ep".
Cette manoeuvre est utilisée pour confirmer que le contact de queue de train qui assure la fermeture
des boucles du frein ep et de SAFI est effectivement sur ce véhicule. Elle permet de vérifier l'ensemble
des dispositifs de surveillance et les signalisations.
Pendant l'appui sur le bouton-poussoir P, l'envoi depuis le véhicule de tête d'une commande de serrage active la signalisation S proche du bouton-poussoir.
Le relâchement du bouton-poussoir la désactive.
Les contacts du bouton-poussoir P, nécessaires à la réalisation de ces fonctions, doivent être liés mécaniquement ; c'est-à-dire que l'un ne peut pas agir sans que l'autre n'agisse également.
4.2.3.4 -
Essai de raccordement
Voir Annexe A.
L'appui effectué sur un bouton-poussoir P d'un véhicule autre que celui de queue a pour effet d'ajouter
la résistance R3 de ce véhicule en parallèle avec la résistance R1 du véhicule de queue. Cette action
sollicite le dispositif de surveillance de la boucle du frein ep qui, alors, active la lampe ep dans la cabine de conduite.
Cette manoeuvre, effectuée sur le véhicule situé immédiatement derrière un point de raccordement
de deux rames réputées saines, permet de témoigner qu'une seule résistance de queue R1 ne subsiste sur les autres véhicules et donc que la commutation des contacts Q s'est bien effectuée.
14
541-5
OR
Pendant l'appui sur le bouton-poussoir P, une tension de commande de serrage active la signalisation
S sur le véhicule.
Le relâchement du bouton-poussoir la désactive.
4.2.3.5 -
Isolements de la surveillance du frein ep
Le commutateur IEP à 3 niveaux de contact IEP1, IEP2 et IEP3 décrits dans les Annexes B - page 35
et C - page 36 présente trois positions :
-
normal,
-
essai,
-
commande ep simplifiée.
La position "normal" est la position de fonctionnement du frein et satisfait aux exigences du point 4.1
- page 10.
La position "essai" est recommandée. Dans cette position le relais RT est mis hors service en l'isolant
à la fois des conducteurs 1 et 4. Elle permet ainsi, lors d'une commande de serrage, de vérifier le
déclenchement de la surveillance par le relais SOS en simulant une coupure de l'un des deux
conducteurs.
La position "commande ep simplifiée" n’est nécessaire qu’optionnellement dans les véhicules de tête
qui sont également prévus pour la commande de voitures avec commande simplifiée du frein ep selon
le point 4.2.4 ou l’Annexe D - page 37. Dans cette position, le circuit correspond au circuit selon
l’Annexe E - page 38. Cette position met hors service :
-
la surveillance de la résistance de la boucle du frein ep (niveau de contact "IEP 1") et ses actions
(niveaux de contact "IEP 2" et "IEP 3"),
-
l'alimentation du relais RT par le conducteur 4 (niveau de contact "IEP 3").
L'établissement d'une liaison au conducteur 1 par l'intermédiaire d'une diode maintient l'alimentation
du relais RT. Ceci garantit seulement l’excitation du conducteur 4 pour le frein ep via le contact de
queue de rame et le conducteur 1. Pour cette raison il n’est plus autorisé, après l’isolement de la surveillance de la boucle du frein ep d’intégrer le frein ep à la masse freinée.
4.2.4 -
Commande simplifiée du frein ep
Voir Annexes D - page 37 et E - page 38.
Il est recommandé que les matériels non affectés au régime international soient équipés du minimum
de composants pour garantir le fonctionnement de la commande du frein ep sans surveillance de la
boucle, conformément aux schémas des Annexes D et E et d’un câble de commande à 4 conducteurs,
voir également les explications dans le point 4.2.3.5 à propos de la position "Commande simplifiée du
frein ep" du commutateur IEP.
En régime international, il peut être admis après accord entre EF que les véhicules à commande simplifiée du frein ep soient utilisés à titre transitoire. Ces véhicules doivent satisfaire au minimum les conditions de fonctionnement fixées par le schéma de l'Annexe D.
15
541-5
OR
O
4.3 -
Description du fonctionnement du SAFI
Les caractéristiques fonctionnelles minimales des composants des circuits électriques de la fonction
du SAFI sont données au point 5 - page 18.
4.3.1 -
Sur les véhicules
Voir Annexe A - page 34.
Sur la dernière voiture de la rame, une résistance R2 en série avec une diode est connectée entre les
conducteurs D et 4 par le contact Q de queue de train décrit au point 5.4.1 - page 23. Ce contact est
commun à la boucle du frein ep et à la boucle SAFI ainsi constituée depuis le véhicule de tête par les
conducteurs D et 4 et la résistance R2.
L'actionnement d'une poignée de signal d'alarme quelconque d'une voiture ferme un circuit, en plus
de l'action pneumatique du freinage d'alarme. Ce circuit est constitué d'un relais A, d'une diode en
série disposée entre les conducteurs D et 4, ainsi que d'un circuit indépendant alimenté par la batterie
de la voiture. La résistance de la boucle SAFI est modifiée par l'introduction du relais A.
Le relais A est utilisé pour la commande impulsionnelle de l'inhibition du freinage d'alarme. La fermeture de son contact a1 alimente le dispositif d'inhibition B de la voiture qui s'auto-maintient
(contacts "b 1") tant que le signal d'alarme n'est pas réarmé.
Les contacts de la poignée d'alarme, nécessaires à la réalisation de ces fonctions, doivent être liés
mécaniquement ; c'est-à-dire que l'un ne peut pas agir sans que l'autre n'agisse également.
4.3.2 -
Sur le véhicule de tête
Voir Annexe C - page 36.
Un dispositif de contrôle SSA de la résistance de la boucle SAFI détecte la variation de la résistance
provoquée par la mise en parallèle dans le circuit du relais A par le premier signal d'alarme tiré.
La détection fait retomber les contacts du SSA en position de repos et :
-
interdit la commande de desserrage (contact "ssa 1"),
-
signale par le clignotement de la lampe SAFI et l'émission d'un signal sonore qu'un signal d'alarme est tiré (contact "ssa 2"),
-
autorise la commande d'inhibition du freinage d'alarme (contact "ssa 2").
L’actionnement du dispositif IFA de l'inhibition du freinage d'alarme a pour effet d'appliquer une tension continue de 48 V ± 5 % entre les conducteurs D (polarité positive) et 4 (polarité négative) et d'alimenter un relais C de mêmes caractéristiques que le relais d'inhibition A des voitures.
La commande de l'inhibition induit son auto-alimentation par l'actionnement du relais C (contact "c 4"),
rend permanent l'allumage de la lampe SAFI (contact "c 3") et annule l'émission du signal sonore. Simultanément, un ordre de desserrage est à nouveau lancé via le contact fermé "c 1". Lors du réarmement du dernier signal d'alarme tiré et/ou après inhibition, le dispositif de contrôle de la résistance de
la lampe SAFI autorise à nouveau une commande de desserrage et coupe l'alimentation du relais C
et des lampes de signalisation. La lampe SAFI s'éteint, que l'inhibition ait été commandée ou non
auparavant.
16
541-5
OR
Les contacts "ifa 1" et "ifa 2" doivent être liés mécaniquement pour signaler le soudage éventuel des
contacts avant qu'il n'entraîne une inhibition intempestive lors d'un signal d'alarme.
4.3.3 4.3.3.1 -
Surveillance et essais
Surveillance de la boucle SAFI
En plus du signal d'alarme tiré, le dispositif de mesure de la résistance de la boucle SAFI détecte le
court-circuit et la coupure de la boucle SAFI et les interprète comme un signal d'alarme tiré. Le mécanicien distingue ces évènements d'un signal d'alarme réel par l'absence de vidange de la conduite
générale.
4.3.3.2 -
Surveillance de l'ordre d'inhibition du freinage d'alarme
Le raccordement du relais C du véhicule de tête à la partie surveillée de la boucle SAFI confirme, par
son fonctionnement, l'alimentation effective de la boucle lors d'une inhibition.
Le raccordement du relais C doit être réalisé en un point D/1 situé électriquement entre le point D/2
et la ligne du conducteur D.
4.3.3.3 -
Essai de frein complet
L'essai de frein complet, effectué par appui sur un bouton-poussoir P de la voiture de queue, teste
simultanément les boucles du frein ep et du SAFI. L'appui sur le bouton-poussoir P permet de vérifier
les dispositifs de surveillance et les signalisations en cabine de conduite par l'allumage de la lampe
ep et de la lampe SAFI dans la cabine de conduite. Son relâchement éteint les deux lampes.
4.3.3.4 -
Essai de raccordement
L'appui d'un bouton-poussoir P d'une autre voiture que celle de queue n'a pas d'effet sur le dispositif
de surveillance de la boucle SAFI.
4.3.3.5 -
Essai de la commande d'inhibition du freinage d'alarme
La vérification est possible lorsque les voitures sont accouplées et que la boucle SAFI détecte une
queue de train (pas d’actionnement de signal d’alarme).
La commande d'inhibition IFA insère le relais C dans la boucle SAFI (contact "ifa 1") de façon analogue à celle qui résulterait d'un signal d'alarme tiré et provoque la détection par le dispositif de surveillance. Le fonctionnement et le signalement sont identiques à ceux d'un signal d'alarme et sont
suivis d'une commande d'inhibition tant que cette commande est maintenue.
Le relâchement de la commande d'inhibition a un effet analogue à celui du réarmement du signal
d'alarme.
4.3.3.6 -
Isolement de la surveillance du SAFI
La mise hors service du dispositif de surveillance de la boucle SAFI doit être possible par le commutateur ISA, entre autres pour l’exploitation des wagons.
Cet isolement met hors service la mesure de résistance, les signalisations de signal d'alarme et la possibilité d’une inhibition, et annule l'interdiction de l'ordre de desserrage.
17
541-5
OR
5 - Définitions des organes
O
5.1 -
Généralités
La tension nominale de commande fournie par le véhicule de tête est soit de 72 V, soit de 110 V courant continu et peut être fournie par une batterie ou par un convertisseur.
Quelle que soit leur tension de batterie, les véhicules de tête doivent disposer d'une tension de commande de 48 V ± 5 %/1,0 A.
Toutes les diodes possèdent les caractéristiques suivantes :
-
courant nominal minimal : IN = 1 A,
-
taux de charge maximal : IN = 0,5,
-
tension inverse minimale : 1 200 V.
5.2 -
Composants de la ligne FEP
Ces composants comprennent le câblage et les raccordements électriques des véhicules entre eux
ainsi que la disposition sur leurs traverses de tête.
O
5.2.1 -
Implantation du câble de liaison et des éléments d'accouplement
L'implantation des câbles de liaison, des embases et des boîtiers de repos sur la traverse de tête des
véhicules est représentée dans l’Annexe G - page 42. Il est admis que le câble de liaison soit remplacé
par une deuxième embase sur les traverses de locomotives.
O
5.2.2 -
Coupleur standard UIC du frein ep
5.2.2.1 -
Fiche d'accouplement et embase
La fiche de l'accouplement montée à l'extrémité du câble de liaison entre véhicules est représentée
sur l'Annexe H, figure 1 - page 44.
Compte tenu des efforts d'enfichage nécessaires, la fiche comporte latéralement deux appendices,
équipés de galets, permettant son entraînement.
L'embase, représentée dans l'Annexe H, figure 2 - page 45, est équipée d'une poignée qui relie deux
leviers latéraux. Le profil des cames, dont sont équipés ces leviers, permet à la fois les manoeuvre et
le verrouillage du couvercle de l'embase et de la fiche d'accouplement. Les contacts mâles et femelles, dont l'embase et la fiche sont respectivement équipés pour assurer la connexion électrique, sont
les suivants :
-
4 contacts diamètre 7 mm pour conducteurs de 10 mm2, dont le diamètre maximal admissible de
l'isolant est 7,5 mm ;
-
2 contacts diamètre 4 mm pour conducteurs de 6 mm2, dont le diamètre maximal admissible de
l'isolant est 5,5 mm ;
18
541-5
OR
-
3 contacts diamètre 3 mm pour conducteurs de 2,5 mm2, dont le diamètre maximal admissible de
l'isolant est 3,5 mm.
La fiche doit comporter un serre-câble et présenter un degré de protection IP 66 selon la norme
EN 60529 (voir Bibliographie - page 54).
5.2.2.2 -
Fonctionnement de l'accouplement
5.2.2.2.1 - Ouverture de l'embase
La manoeuvre de la poignée déverrouille le couvercle et l'ouvre. En fin de course, elle maintient le
couvercle dans une position voisine de l'horizontale permettant ainsi l'introduction de la fiche. Couvercles et poignée doivent retomber dès que la poignée est relâchée. Il est alors admis que le verrouillage
ne soit pas obtenu.
5.2.2.2.2 - Mise en place de la fiche
En position ouverte, l'embase autorise l'introduction de la fiche selon une orientation définie par une
clavette et une rainure. La fiche peut être introduite, sans efforts importants, jusqu'à mettre en contact
les parties mâle et femelle des raccordements électriques. Dans cette position d'approche (Annexe H,
figure 3 - page 46, schéma A), la manoeuvre de la poignée vers le bas assure une introduction progressive de la fiche dans l'embase. Cette introduction est obtenue par l'action des cames des deux
leviers mobiles, qui agissent sur les galets latéraux d'entraînement de la fiche. Dans cette opération,
la manoeuvre de la poignée n'entraîne pas nécessairement le couvercle.
5.2.2.2.3 - Verrouillage de la fiche
En fin de course, grâce au profil approprié des cames des leviers, le joint d'étanchéité est comprimé
(Annexe H, figure 3, schéma B), la poignée et la fiche sont dans un état stable verrouillé (Annexe H,
figure 3, schéma C). Le coupleur doit alors présenter un degré de protection IP 66 selon la norme
EN 60529.
5.2.2.2.4 - Déverrouillage et retrait de la fiche
La manoeuvre de la poignée vers le haut déverrouille la fiche et l'extrait de l'embase jusqu'à ce que
les parties mâle et femelle des raccordements électriques soient désolidarisées. Cette extraction est
obtenue grâce à l'action des cames du levier mobile sur les galets latéraux de la fiche. La poignée
n'entraîne plus alors la fiche, mais soulève le couvercle de sorte que le retrait manuel de la fiche soit
possible sans efforts.
5.2.2.2.5 - Fermeture de l'embase
La manoeuvre de la poignée vers le bas entraîne le couvercle. En fin de course, les cames des leviers
assurent l'appui du couvercle en position fermée et compriment son joint d'étanchéité de sorte que le
couvercle et la poignée se trouvent dans une position stable verrouillée. La fermeture du couvercle
sur l'embase doit posséder un degré de protection IP 66 selon la norme EN 60529.
19
541-5
OR
5.2.2.2.6 - Contact auxiliaire de queue de rame
Selon le type de détection de queue de rame (voir point 5.4.1 - page 23), l'embase possède ou non
un contact auxiliaire unipolaire. Fermé en l'absence de fiche, le contact auxiliaire est ouvert par la mise
en place de la fiche dans l'embase. Le fonctionnement du contact auxiliaire entre les positions d'approche et de préverrouillage (voir Annexe H, figure 3 - page 46) permet de détecter un accouplement
laissé en position d'approche.
Pour garantir la sûreté de son fonctionnement, le contact est obligatoirement actionné directement par
la fiche, au moins à l'enfichage. En position fermée, le contact doit être insensible aux vibrations.
L'ensemble du contact et de ses organes de manoeuvre est situé dans un boîtier étanche installé sur
l'embase du coupleur dans le volume réservé (exemple donné dans l'Annexe H, figure 5 - page 48).
Le raccordement du contact doit être réalisé par un câble à deux conducteurs traversant le plan de
fixation de l'embase par un système d'étanchéité approprié.
Lorsque le contact n'est pas requis, le corps de l'embase ne doit pas faire apparaître d'ouverture à cet
emplacement.
O
5.2.3 -
Boîte de repos
5.2.3.1 - Pour le fonctionnement du frein ep et du SAFI, le raccordement d'un seul câble entre véhicules est nécessaire. La fiche non utilisée doit être introduite et verrouillée dans une boîte de repos.
La construction mécanique de la boîte de repos est identique à celle de l'embase et doit également
présenter un degré de protection IP 66 selon la norme EN 60529 (voir Bibliographie - page 54).
5.2.3.2 - Selon le type de détection de queue de rame (voir point 5.4.1 - page 23), la boîte de repos
possède ou non un contact pour le conducteur 4. Le contact est nécessaire pour donner l'information
correspondant à un enfichage incomplet ou à l'absence de fiche.
5.2.4 O
5.2.4.1 -
Câbles
Caractéristiques générales
L'isolement entre conducteurs doit pouvoir supporter un essai diélectrique de 1 500 V - 50 Hz pendant
1 minute.
Les qualités des isolants et des gaines sont choisies pour présenter une bonne tenue au froid (- 25 °C,
exceptionnellement - 40 °C) et une bonne résistance aux intempéries. Leur classe de température est
au minimum de 90 °C.
Par ailleurs, ces matériaux ne devront pas être propagateurs de la flamme et leur exposition au feu
ne devra entraîner qu'une faible émission de fumée et de gaz toxiques ou halogénés.
Les matériaux des isolants doivent résister à l'ozone et aux hydrocarbures. La gaine extérieure doit,
de plus, résister aux produits de nettoyage acides (solution normale d'acide chlorhydrique) et basiques (solution normale d'hydroxyde de sodium).
Les divers conducteurs ainsi que les bourrages éventuels ne doivent pas adhérer entre eux pour garantir un bon comportement vis-à-vis des sollicitations mécaniques.
Les conducteurs sont marqués selon les identifications correspondantes.
20
541-5
OR
O
5.2.4.2 -
Câble de liaison entre les véhicules
Le câble de liaison entre les véhicules doit répondre aux critères ci-dessous. Ce câble n'est pas destiné au câblage à l'intérieur des véhicules.
O
5.2.4.3 -
Description
Le câble de liaison entre les véhicules est un câble cylindrique extra souple de diamètre maximal de
33,5 mm. Ses composants, placés sous une gaine commune, sont les suivants :
-
4 conducteurs de 10 mm2 de section repérés 1 à 4,
-
2 conducteurs de 6 mm2 de section repérés A et B,
-
1 conducteur de 2,5 mm2 de section repéré D,
-
1 paire blindée et gainée de deux conducteurs torsadés de section minimale de 0,75 mm2 repérés
X et Y pour un bus de train suivant les indications de la fiche UIC n° 556 (voir Bibliographie page 54).
Chacun des conducteurs doit être marqué, comme indiqué ci-dessus, 1 à 4 et A, B et D. Les conducteurs pour le bus de train sont X de couleur blanche et Y de couleur noire.
O
5.2.4.4 -
Données techniques
Les conducteurs 1 à 4, A, B et D sont définis pour une tension de service de 250 V ; leurs âmes sont
de classe 6 selon la Norme CEI 228 (voir Bibliographie - page 54).
La constitution, les caractéristiques et les conditions d'essai de la paire blindée sont données par les
points 2.3 et 2.5 de la fiche UIC n° 558 (voir Bibliographie - page 54).
5.2.4.5 -
Dispositions pour l'arrachement du câble de liaison
La fiche et l'embase ne possédant pas de fonction de désaccouplement automatique à la traction, il
est recommandé de réaliser un raccordement individuel ou global des conducteurs tel, qu'en cas de
traction accidentelle, la séparation s'effectue avec un minimum de dommages.
O
5.2.4.6 -
Câblages dans le véhicule
Dans le véhicule, les conducteurs en cuivre, ci-après mentionnés, sont utilisés :
-
4 conducteurs de 10 mm2 de section (n° 1-4),
-
2 conducteurs de 6 mm2 de section (A et B),
-
1 conducteur de 2,5 mm2 de section (D),
-
à part, une paire de conducteurs avec blindage et isolation composée de deux conducteurs torsadés (X et Y) selon les dispositions du point 5.2.4.4.
A l'intérieur du véhicule, les câbles de commande doivent posséder une section minimale de 1,5 mm2.
21
541-5
OR
O
5.2.5 -
Affectation des contacts
L'affectation des neuf contacts est définie dans le tableau ci-dessous.
O
N° du
conducteur
N° du
contact
1
1
Câble retour frein ep, commande simplifiée (voir point 4.2.4 page 15)
2
2
Conducteur de retour (négatif) frein ep et SAFI
3
3
Desserrage ep
4
4
Serrage ep
A
A
Alimentation en énergie (voir point 10.2 - page 32)
B
B
Alimentation en énergie (voir point 10.2)
X
C
Bus de train (blanc)
D
D
Fonctions SAFI (positif)
Y
E
Bus de train (noir)
5.2.6 -
Affectation
Equipement des véhicules
Les véhicules doivent être équipés de l'ensemble des conducteurs, sans exception, conformément
aux points 5.2.4 - page 20 et 5.2.5. Cet équipement est obligatoire, y compris pour les véhicules qui
ne possèdent pas l'ensemble des fonctions que permet la ligne FEP.
O
5.3 -
Electrovalves
5.3.1 - Chaque véhicule remorqué est équipé d'une électrovalve pour le serrage et d'une électrovalve
pour le desserrage. Les électrovalves peuvent être montées soit en liaison avec le distributeur du frein
pneumatique, soit indépendamment de ce dernier.
5.3.2 - Les organes de serrage et de desserrage, ou les organes qui en tiennent lieu, sont commandés directement à partir de la tension fournie par le véhicule de tête. Les tensions nominales de commande admissibles sont 72 V et 110 V. En conséquence, les électrovalves doivent fonctionner pour
toute tension comprise entre 50 V et 137 V, pour une température comprise entre - 25 °C et + 40 °C.
La tension d’excitation de l'électrovalve alimentée à 5 bar ne doit pas être inférieure à 30 V. La résistance est au minimum de 1 200 Ω.
Si des protections montées aux bornes des électrovalves de serrage sont indispensables, leur défaillance ne doit en aucun cas entraîner la mise en parallèle sur leur bobine d'une résistance inférieure
à 100 Ω.
22
541-5
OR
O
5.4 -
Composants nécessaires à la surveillance de la boucle du frein ep
Les composants nécessaires à la surveillance de la boucle du frein ep sont :
-
le contact de queue de train,
-
la résistance R1 avec diode en série,
-
le dispositif de contrôle de la résistance entre les conducteurs 2 et 4.
5.4.1 -
Contact de queue de train
La queue de train est caractérisée par la fermeture d'un contact Q. Ce contact est réalisé selon l'une
des deux variantes basées sur le fonctionnement soit de manostats, soit d'un contact auxiliaire. Les
deux variantes sont présentées schématiquement dans l'Annexe I - page 49. Toute nouvelle variante
doit être homologuée par le Groupe d’Etudes Freinage et Organes de roulement de l’UIC.
5.4.1.1 -
Variante à manostat
Le principe de la variante à manostat (Annexe I, figure 2) se base sur la propriété que les deux demiaccouplements de la conduite principale bifurquée ne sont exemptes de pression que si aucun accouplement pneumatique n'est effectué. Chacun des deux manostats à l'extrémité du véhicule est branché sur un accouplement de la conduite principale. Ils ferment leur contact lorsque la pression dans
l'accouplement est inférieure à 3 bar. A chaque extrémité du véhicule, les contacts des deux manostats sont montés en série. Le contact Q est constitué par la mise en série des deux contacts des manostats d'une même extrémité. Chaque extrémité d'un véhicule susceptible d'être placé en queue de
train est équipée de deux manostats.
5.4.1.2 -
Variante à contact auxiliaire
Le principe de la variante à contact auxiliaire (Annexe I, figure 1) se base sur le fait qu'aucun raccordement électrique n'est réalisé sur l'extrémité du dernier véhicule avec un véhicule qui le suivrait. A
savoir : la fiche propre au véhicule se trouve dans la boîte de repos et aucune fiche n'est placée dans
l'embase. La boîte de repos est dotée d'un isolant comportant le contact mâle pour le conducteur 4.
L'embase est dotée d'un contact auxiliaire qui est fermé électriquement en l'absence de fiche. Le contact Q est constitué de ce contact auxiliaire raccordé en série au conducteur 4 par l'intermédiaire du
contact mâle placé dans la boîte de repos. Chaque extrémité d'un véhicule susceptible d'être placé
en queue de train est équipée d'un contact auxiliaire et du contact mâle dans la boîte de repos.
5.4.2 -
Résistance R1
La résistance R1 est une résistance de 1 000 Ω ± 1 %, 5 W.
5.4.3 -
Dispositif de contrôle SEP de la résistance entre les conducteurs 2 et 4
Le dispositif de contrôle SEP situé sur le véhicule de tête génère dans la boucle du frein ep un
courant constant I dans la plage comprise entre 20 et 28 mA sous la tension U de 2 V < U < 48 V.
Lorsque le rapport de la tension du générateur au courant débité correspond à une résistance comprise entre 800 Ω et 1 250 Ω, l'information du dispositif de contrôle doit être active (situation normale
en service).
23
541-5
OR
Lorsque cette résistance est supérieure à 1 350 Ω ou inférieure à 700 Ω, l'information de sortie du
dispositif de contrôle doit être inactive. L'Annexe J.1 - page 50 présente la caractéristique de courant
et de tension du dispositif de contrôle situé sur le véhicule de tête, ainsi que son domaine de fonctionnement.
Le dispositif de surveillance SEP actionne, comme un relais, les contacts sep1, sep2 et sep3 figurant
dans les Annexes B - page 35 et C - page 36 dans la position inactive de SEP.
Nota : en option, le dispositif SEP peut indiquer en complément dans laquelle des 3 plages définies
se situe la résistance mesurée.
O
5.5 -
Composants nécessaires à la surveillance de la boucle SAFI
Les composants nécessaires à la surveillance de la boucle SAFI sont :
-
la résistance R2 avec diode en série,
-
le dispositif de contrôle de la résistance SSA entre les conducteurs D et 4,
-
le relais A.
5.5.1 -
Résistance R2
La résistance R2 est une résistance de 1 300 Ω ± 1 %, 5 W.
5.5.2 -
Dispositif de contrôle SSA de la résistance entre les conducteurs D et 4
Le dispositif de contrôle SSA situé sur le véhicule de tête génère dans la boucle du SAFI un courant
constant dans la plage comprise entre 20 et 28 mA sous la tension U de 2 V < U < 48 V.
Lorsque le rapport de la tension du générateur au courant débité correspond à une résistance
comprise entre 450 et 1 500 Ω, l'information de sortie du dispositif doit être active (situation normale
de service). Lorsque cette résistance est supérieure à 1 600 Ω ou inférieure à 350 Ω, l'information de
sortie du dispositif doit être inactive. L'Annexe J.2 - page 51 présente la caractéristique de courant et
de tension du dispositif de contrôle situé sur le véhicule de tête, ainsi que son domaine de
fonctionnement.
Le dispositif de surveillance SSA actionne, comme un relais, les contacts ssa1, ssa2 et ssa3 figurant
à l’Annexe C dans la position inactive.
5.5.3 -
Relais A
Le relais A est un relais dont la bobine de tension nominale de 48 V, éventuellement associée à des
résistances, présente une résistance équivalente de 240 Ω. Sa tension de déclenchement est comprise entre 20 et 30 V.
Pendant le déclenchement, le relais fait basculer la résistance équivalente de 240 Ω à 1 200 Ω afin de
soulager l’alimentation électrique en cas d’actionnements multiples du signal d’alarme. Il est recommandé de choisir pour le relais une résistance de 1 200 Ω et, en parallèle, une résistance de 310 Ω
que le relais met en circuit par contact de repos.
24
541-5
OR
O
5.6 -
Composants nécessaires aux essais
Les composants nécessaires aux essais comprennent :
-
une résistance R3,
-
un bouton-poussoir P,
-
un organe de signalisation S,
-
le relais C.
Le bouton-poussoir P et la signalisation S sont disposés sur chacune des faces latérales des véhicules et identifiés comme appartenant au frein ep.
5.6.1 -
Bouton-poussoir P
Les contacts du bouton-poussoir sont liés mécaniquement et commandés directement par l'action du
poussoir sans ressort intermédiaire. Le contact à fermeture et le contact à ouverture ne peuvent pas
être fermés simultanément, même en cas de défaillance d'un des organes du bouton-poussoir. Il convient que le bouton-poussoir respecte le degré de protection IP 66 selon la norme EN 60529 (voir Bibliographie - page 54).
5.6.2 -
Résistance R3
La résistance R3 est de 1 600 Ω ± 1 %, 5W.
5.6.3 -
Organe de signalisation S
L'organe de signalisation S peut être une lampe ou tout autre dispositif électromécanique. Il est activé
par la tension utilisée pour la commande des électrovalves et passe alors d'une couleur sombre à une
couleur claire.
5.6.4 -
Relais C
Le relais C dans le véhicule de tête doit vérifier la commande d’inhibition IFA conformément aux
points 4.3.3.2 - page 17 et 4.3.3.5 - page 17 et commande le signal optique de l’inhibition d’un signal
d’alarme. Le relais C possède une bobine (tension nominale de 48 V) qui, éventuellement liée à une
résistance parallèle, a une résistance équivalente de 450 Ω. Sa tension de réponse est comprise entre
20 et 30 V.
5.7 -
Véhicules aptes aux rames réversibles
Les véhicules aptes à circuler aussi bien en tête de rame qu’en queue doivent posséder les mêmes
dispositifs pour la surveillance de la boucle frein ep, de la boucle SAFI et pour l’essai selon les
points 5.4 - page 23, 5.5 - page 24 et 5.6 - page 25.
25
541-5
OR
O
6 - Essais
6.1 -
Généralités
L'intégration des caractéristiques de frein ep aux masses freinées, impose, en plus de la vérification
du fonctionnement correct du frein pneumatique, de tester la boucle de surveillance et l'équipement
de surveillance. L'essai de frein présuppose que la cabine de conduite est dotée des équipements de
contrôle décrits dans le point 4.2.3 - page 12.
Les différents types d'essais de frein et leur réalisation sont réglementés par la fiche UIC n° 453 (voir
Bibliographie - page 54). Il ne sera traité ici que des détails techniques spéciaux en rapport avec le
frein ep et le SAFI.
L'essai de frein ne peut être effectué que si :
-
les continuités pneumatiques de la CG et de la CP ont été vérifiées, le frein ep étant hors service,
-
la boucle de surveillance du frein ep ne détecte aucune anomalie.
6.2 6.2.1 -
Essai du frein ep
Essai de frein complet
Le frein ep doit être essayé lors de l'essai de frein complet dont les détails sont rapportés dans le point
4.2.3.3 - page 14.
6.2.2 -
Essai de raccordement
Les détails sont rapportés dans le point 4.2.3.4 - page 14.
6.3 -
Essai du SAFI
L'essai ne peut être effectué que si l'essai de la boucle de surveillance ne détecte aucun signal d'alarme tiré. Il est simultané à l'essai du frein ep.
6.3.1 -
Essai de frein complet - Test du SAFI
En plus de la boucle du frein ep, la continuité de la boucle SAFI est testée lors de l'essai de frein
complet.
L'appui sur l'un des boutons P interrompt également la boucle SAFI. Le dispositif de surveillance de
cette boucle doit alors activer les signalisations correspondantes en cabine de conduite. Le relâchement du bouton-poussoir les désactive.
6.3.2 -
Essai de raccordement - Test du SAFI
L'essai du SAFI après un raccordement n'est pas nécessaire.
26
541-5
OR
6.4 -
Essai des équipements de frein ep du véhicule de tête
L'essai peut être effectué sur le véhicule de tête raccordé ou non à la rame. Voir également le
point 4.2.3.5 - page 15.
L'essai consiste à placer le commutateur IEP sur la position "essai". La commande de serrage doit
provoquer la vidange de la CG.
6.5 -
Essai des équipements du SAFI du véhicule de tête
L'essai est effectué, pour les EF qui le jugent nécessaire, après l'essai de frein complet, sur le véhicule
de tête raccordé à la rame.
La vérification du dispositif de surveillance de la boucle du SAFI, de la commande de l'inhibition et des
signalisations est réalisée par une commande d'inhibition. Cette action entraîne l'allumage de la lampe, l'émission du signal sonore de détection d'un signal d'alarme tiré et allume une lampe qui confirme
la commande d'inhibition.
6.6 -
Essai de frein par un seul agent
Les EF qui veulent faire réaliser l'essai de frein par le mécanicien seul en utilisant le frein ep ne doivent
en aucun cas dégrader la sécurité et l'action du frein ep.
27
541-5
OR
O
7 - Marquage des véhicules
7.1 -
Marquage du frein ep et du SAFI
La fiche UIC n° 545 (voir Bibliographie - page 54) réglemente le marquage des véhicules équipés du
frein ep ou de la seule conduite de commande ep et du SAFI.
Les véhicules de tête ne seront marqués par le symbole du frein ep (ligne FEP de 9 conducteurs) en
couleur allant d’ivoire à jaune qu’à condition de permettre la prise en compte, en service, du frein ep
dans l’augmentation de la masse freinée. Les conditions à remplir à cet effet par la surveillance sont
fixées au point 1.2.3 - page 4.
7.2 -
Marquage de la masse freinée
Il n’y a pas de marquage particulier des masses freinées avec un frein ep actif.
28
541-5
OR
O
8 - Homologation
8.1 -
Homologation du frein ep
8.1.1 - Pour le frein ep, il faut utiliser des freins à air comprimé pour trains de marchandises et trains
de voyageurs qui sont homologués pour l'utilisation en trafic international selon les conditions définies
par la fiche UIC n° 540 (voir Bibliographie - page 54).
8.1.2 - Toute EF qui désire utiliser en trafic international des véhicules avec un frein électropneumatique doit présenter au Groupe d’Etudes Freinage et Organes de roulement de l'UIC une description
des circuits électriques avec schéma et description du fonctionnement du frein1 et un compte rendu
des essais1 effectués sur véhicule isolé. Pour juger du fonctionnement, de la compatibilité et de la sûreté des circuits, le rapport doit contenir des détails particuliers sur :
-
les électrovalves (y compris gradients de pression),
-
les équipements de queue de rame,
-
les relais et les organes de test
utilisés et essayés.
8.1.3 - Le Groupe d’Etudes Freinage et Organes de roulement de l'UIC examinera d'abord, sur la
base des schémas et des résultats présentés, si les conditions de la présente fiche sont bien remplies.
Il prononce l'homologation pour l'utilisation des électrovalves, de l'équipement de queue de rame et
de leur liaison (selon le schéma).
8.1.4 - Les éléments du frein ep nouvellement homologués figureront à l'Annexe K - page 52 de la
présente fiche.
8.2 -
Utilisation du SAFI
8.2.1 - Il n'est pas imposé d'homologuer le SAFI. Il n'est à utiliser que sur les véhicules complètement
dotés du frein ep.
8.2.2 - Toute EF, qui désire utiliser en trafic international un système de SAFI électropneumatique,
équipe les véhicules avec les composants nécessaires sous sa responsabilité. Il essaie les circuits
électriques et le fonctionnement du SAFI sur véhicule isolé ou en rame. Un descriptif du fonctionnement accompagné du schéma électrique est à fournir aux EF participant à l'exploitation.
1.
25 exemplaires en langue allemande, 25 exemplaires en langue française et 10 exemplaires en langue
anglaise.
29
541-5
OR
8.3 -
Homologation du coupleur UIC standard pour le frein ep
8.3.1 - Les coupleurs UIC standard du frein ep doivent répondre aux conditions et dimensions définies par l'Annexe H - page 44 à la présente fiche. La résistance de passage dans l'accouplement électrique doit être inférieure à 1 milliOhm, quels que soient les contacts. Les contacts femelles des
embases doivent assurer le contact correct avec les contacts mâles même après 10 000 opérations
de couplage et de découplage réalisées avec la même fiche. La résistance de passage peut alors atteindre des valeurs 2,5 fois supérieures à celles mesurées à l'origine.
8.3.2 - Le type de base du coupleur UIC standard du frein ep est le coupleur doté de 9 contacts, construit par la firme CARRIER KHEOPS BAC, Groupe Compagnie Deutsch, F 72024 LE MANS CEDEX.
8.3.3 - Les coupleurs conformes à l'Annexe H produits par d'autres firmes doivent pouvoir être couplés au coupleur de base selon le point 8.3.2, de même qu'à toute copie, et assurer le fonctionnement
correct.
8.3.4 - Toute EF qui désire utiliser un coupleur pour frein ep fabriqué par un constructeur autre que
celui indiqué au point 8.3.2 doit vérifier sa compatibilité avec le type de base et avec tout autre coupleur déjà homologué en trafic international. L’EF doit également contrôler le respect des conditions
définies par le point 5.2.2 - page 18 de la présente fiche, ainsi que des dimensions retenues à
l'Annexe H. Elle doit déterminer les résistances de passage. En cas de présence d'un contact auxiliaire, la fonction et la solidité de ce dernier sont à vérifier. La construction doit être décrite dans le
rapport. En position fermée, le contact doit être insensible aux vibrations. Si les essais ont eu un résultat satisfaisant, l’EF demandeuse présentera au Groupe d’Etudes Freinage et Organes de roulement de l'UIC un rapport des essais effectués et les plans du nouveau coupleur, en demandant que
ce dernier soit inscrit dans l'Annexe L - page 53 à la présente fiche.
8.3.5 - Les coupleurs UIC standard frein ep homologués pour l'utilisation en trafic international figureront à l'Annexe L à la présente fiche.
30
541-5
OR
9 - Fonctions associées à l'équipement de sonorisation
des voitures
Réservé
31
541-5
OR
10 - Utilisation d'autres possibilités de transmission
10.1 - Bus de train
Réservé.
O
10.2 - Alimentation en énergie pour le matériel remorqué à marchandises
En cas d'utilisation des conducteurs A et B pour l'alimentation en énergie depuis le véhicule de tête
ou, en stationnement, par l'intermédiaire d'une installation fixe, la tension est de 230 V, 50 Hz. Dans
les deux cas, le conducteur B est référencé à la masse ou à la terre par la source d'alimentation.
Les conditions d'utilisation des conducteurs A et B seront établies ultérieurement par les instances
UIC concernées.
32
541-5
OR
11 - Protection contre les incendies
En cas d’incendie à bord d’un véhicule, les fonctions du signal d’alarme et du SAFI doivent être conservées le plus longtemps possible.
Il est donc nécessaire de veiller à ce que :
-
les matériaux choisis par les composants et les câbles du signal d’alarme et de l’inhibition de signal d’alarme respectent les conditions imposées par la norme européenne actuelle,
-
les tuyaux pneumatiques et leurs raccords soient systématiquement réalisés en métal,
-
que les câbles électriques soient posés de manière à les protéger contre l’attaque directe des
flammes.
33
541-5
OR
Annexes
1
2
34
1
2
R1
4
D
3
R2
Q2
+ -
R3
BAT
S2
P2
b1
S1
B
P1
a1
Q1
A
4
D
3
Annexe A - Schéma électrique d’une voiture
541-5
OR
Annexes
1
1
IEP3
SOS
4/2
EP
ser3
ser2
rt1
sos3
sos2
SOS
sep2
(1)
-
BAT
+
(1)
U
IEP1
AR
sep3
D
S
sos1
D
s
s
D
RT
DES
0
SER
(AC)
3/1
ser1
des1
DEF
2
2
4
4/1
(AC)
def1
(AC)
(AC)
4
D
D
D/1
3
3
Annexe B - Schéma électrique d’un véhicule de tête
(1) Les schémas sont représentés au repos, contacteurs de batterie ouverts.
35
541-5
OR
36
(1)
-
BAT
+
(1)
U
=
=
-
+
sep2
sep1
IEP 2
(AB)
ISA1
ssa3
ssa2
R1
sos3
c3
c2
S
c5
ISA2
c1
1k
SEP
R2 SSA
ssa1
D
c4
C
des1
des3
des2
(AB)
ser3
1
0
(AB)
ser5
ser4
4.2
4/1
ifa1
ifa2
(AB)
IFA
EP
ser1 3/1
SER
DES
D/2
D/1
1
1
2
2
4
4
D
D
3
3
Annexes
Annexe C - Schéma électrique du véhicule de tête
(1) Les schémas sont représentés au repos, contacteurs de batterie ouverts.
541-5
OR
Annexes
2
1
2
1
3
4
Q2
Q1
4
3
Annexe D - Schéma électrique d’une voiture Commande simplifiée
37
541-5
OR
Annexes
1
1
2
2
EP
sos2
SOS
(1)
+
BAT
-
(1)
0
DES
des1
AR
D
sos1
sos3
ser3
ser2
1
s
D
S
S
D
ser1
SER
rt1
RT
def1
SOS
4
4
D
D
3
DEF
3
Annexe E - Schéma électrique d’un véhicule de tête Commande simplifiée
(1) Les schémas sont représentés au repos, contacteurs de batterie ouverts.
38
541-5
OR
Annexes
Annexe F - Légende des schémas des Annexes A à E
BAT
Batterie du véhicule de tête
U
Interrupteur de mise en service
Commande électrique de serrage
SER
Commande électrique de desserrage
DES
Commande électrique d'inhibition du freinage d'alarme
IFA
+
=
=
-
Convertisseur continu-continu à sortie isolée galvaniquement
Dispositif de surveillance du frein ep - SEP
R1
Dispositif de surveillance du SAFI - SSA
R2
Signalisation SAFI :
z Etat clignotant : signalisation d'un signal d'alarme tiré
z Etat fixe : signalisation après une commande d'inhibition
EP
Signalisation d'un défaut de continuité de la fonction serrage du frein ep
Signal sonore en cabine
AR
Bouton poussoir
39
541-5
OR
Annexes
BAT
Batterie du véhicule de tête
Electrovalve de serrage du frein ep
Electrovalve de desserrage du frein ep
Equipement du véhicule remorqué pour l'inhibition du freinage d'alarme
Contact d'extrémité fermé du véhicule de queue de train
Contact d'extrémité ouvert
R1, R2, R3
Résistances
Dispositif de réception de l'ordre d'inhibition du freinage d'alarme
Relais A, Relais C
Bouton poussoir d'essai
Dispositif dont les contacts se ferment dès qu'un signal d'alarme est tiré
Diode de caractéristiques spécifiées
Relais de desserrage
0
Relais de serrage
1
D
S
Manipulateur de frein
Manostat de comparaison des pressions RE et CG
40
541-5
OR
Annexes
BAT
Batterie du véhicule de tête
Relais de commande de freinage d'urgence
SOS
Commande de freinage d'urgence
SOS
Relais de détection de commande de serrage
RT
Relais de détection de commande de desserrage
DEF
Signalisation d'essai de frein complet
S
Commutateur
frein ep
Normal
Essai
Frein ep
simplifié
IEP1
IEP2
IEP3
Commutateur SAFI
Normal
Isolé
ISA1
ISA2
41
541-5
OR
Annexes
Axe du véhicule
Annexe G - Montage du câblot et des éléments
d’accouplement du frein ep
Axe des tampons
A
D
G
> 140 mm
SO
(SO = plan du rail)
42
541-5
OR
Annexes
Les cotes C, F et I se rapportent à une situation avec des tampons non comprimés.
L=
La partie du câble mesurée entre le point d’où il sort du guidage sur le tube et le point où il
rentre dans le guidage métallique sur la fiche.
(SO = plan du rail)
Câblot
Boîte de repos
α
Embase
β
E
F
SO
Câblot
Boîte de repos
÷ 660
125 ÷ 375
C 530 ÷ 600/650(1)
L 1440 ÷ 1450
A
B
α
D
475
25 - 35°
(1) 650 mm admis pour les
voitures
E
F
Indifférent en
tenant compte
du paragraphe...
Embase
G 475 ÷ 660 (2)
H 125 ÷ 275
I 535 ÷ 605
β
0 - 15°
(2) La cote Gmax = 660 mm peut être augmentée de
∆G si, simultanément, la cote Imax = 605 mm diminue
de ∆l (∆l = 0,75 ∆G).
∆Gmax 80 mm
43
541-5
OR
Ø 88
0
59,8-0,2
max.
44
Y
AA
Z
A
Voir détail D
F3
32
,5
39°30’
Ø
Ø 44,2
±0
,
1
3
B
A
±0,1
Ø 25,8
C 1
D
F3
Ø
,1
±0
,2
35
200 max.
39°30
’
A4 E
0’
50°3
2
Encombrement
Joint
Joint
Système élastique
et d’étanchéité
25°
Axe de rotation
0
12,2-0,4
44 +0,2
(Axe galet)
-1,5
R2 max.
Zone de clavetage
33,3 max.
Y
1,1 min.
49 ±0,5
40
Z
72
84
Ø 80 max
Détail D
Zone comprimable
Z
Ø
Ø
0
R4,5-0,1
125 max
98 ±0,4
1°30’
V
Annexes
Annexe H - Coupleur électrique
Ø14,6±0,1
11°
Ø3
4m
ax
.
2Ø4
3Ø3
4Ø7
max.
Fig. 1 - Fiche
Le repérage des contacts sera : moulé en relief sur la face référencée Y, repéré en couleur sur l’autre
face, côté câblage.
541-5
OR
F1
~ 160 zone de
manipulation
Ø 70
min.
Annexes
3Ø9
R60
Fermé
135 max.
60
94,25
Perçage paroi
160 max.
52
F2
max.
AA
X
W
11°
,1
24 max.
5
2,
75
30’
39°
±0
X
Ø 44,2
3
Ø
25,8±0,1
1 C
2
D
A
Ø
B
E
3
30’
39°
4
F2
A
80
Ø
Ouvert
A
50°
30’
Ø
29,3±0,1
60±0,1
max.
Ø
Ø 70
F1
Joint de
boîtier
R4,7±0,1
F2
Rainure 45 min.
1,5
45 min.
72
142
163 max.
F2
~ 200 zone de
manipulation
Joint de
couvercle
124
3
,1
±0
151 max.
144 max.
Ø
2
5,
Fig. 2 - Embase
Le repérage des contacts sera : moulé en relief sur la face référencée X, repéré en couleur sur l’autre
face, côté câblage.
45
541-5
OR
46
11 mini
D
11 mini
11,5 mini
AB
CE
7,25 mini
P
1234
N°contacts
Schéma A
Z
V
Zone de
contact
Axe galet
31 ±1
W
Approche
Isolant ∅
7,5
5,5
3,5
3,5
Section
10 mm2
6 mm2
2,5 mm2
1,5 mm2
Capacité maximum
de raccordement
Axe galet
18 -0,4
+0,3
W
X
Schéma B
V
Pré-verrouillage
Y
P
+0,75
0
47 ±0,4
48,5
W
Z
Axe galet
+0,2
19,2 -0,4
W
Détail A
Schéma C
V
Verrouillé
Voir détail A
Annexes
Fig. 3 - Coupleur
541-5
OR
47
5,4 max.
14,7 mini.
8 mini
2,5
9,5 max.
2
2 max.
15 max.
Accouplé = 0,3 mini
1234
Ø
11 max.
6 mini
AB
Ø
8 mini
Ø
Ø
7,9 max.
35°
Ø 4±0,02
4,5 mini
6,8 mini
Ø
15°
18,5 mini
Ø
6,4 mini
7,5 mini
6 mini
Ø
Ø
4 mini
Ø
3,3 mini
4 mini
D
4 mini
8 mini
10 mini
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø 3 ±0,03
Forme sphérique
3,5 mini
5 mini
Ø 3 ±0,03
7 mini
4 mini
CE
Ø
Ø
Ø
18,5 mini
2 mini
Contacts
13 mini
Ø
Ø
9,5 max.
Ø 7±0,07
Ø
8 mini
6,8 mini
X
Y
Ø
Annexes
3 mini
2 mini
16,8 max.
16,8 max.
9,5 max.
18,5 mini
2 max.
18 max.
2,2 mini
Fig. 4 - Contacts
541-5
OR
Annexes
160 max.
135 max.
~ 160 zone de manipulation
60
124
52
72
PG: 7
144 max.
151 max.
94,25
Ø
20 mini
57
R60
Ø
70 mini
3 Ø9
Fig. 5 - Perçage paroi
48
541-5
OR
Annexes
Annexe I -
Principe de surveillance de queue de rame
Contact de queue réalisé par contact auxiliaire
Vers équipement
FEP/SAFI
Vers bouton-poussoir P
1 2
3 4 D
Conducteur 4
Contact auxiliaire
CP
1 2 3 4 A B D X Y
Boîte de repos
Embase
Fiche
Câblot
Contact de queue réalisé par manostats
Vers bouton-poussoir P
Vers équipement FEP/SAFI
3 4 D
1 2 3 4 A B D X Y
CP
Conducteur 4
1 2
Boîte de repos
Embase
Fiche
Câblot
Manostat
Manostat
49
541-5
OR
Annexes
Annexe J - Caractéristiques des dispositifs de
surveillance du frein ep et du SAFI
J.1 -
Diagramme de surveillance de la boucle du frein ep
48 V
Situation 1: Résistance 1000 Ω pour une
queue de train.
Situation normale
Situation 2: Résistance 500 Ω pour deux
queues de train.
1
Normal
Défaut coupure
20 V
2
20 mA
Défaut, plus de deux queues
de train ou court-circuit
28 mA
50
541-5
OR
Annexes
J.2 -
Diagramme de surveillance de la boucle SAFI
48V
Situation 1: Résistance 1300 Ω pour une
queue de train. Situation normale
Situation 2: Résistance 650 Ω pour deux
queues de train.
1
Situation 3: Résistance correspondant à une
queue de train et un signal
d'alarme tiré.
20V
2
Normal
Défaut coupure
3
20mA
Signal d'alarme ou court-circuit
28mA
51
541-5
OR
Annexes
Annexe K - Eléments du frein électropneumatique
(frein ep) homologués en trafic international
La liste des éléments du frein électropneumatique homologués en trafic international se trouve sur le
site Internet de l’UIC : http://www.uic.asso.fr.
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OR
Annexes
Annexe L - Types de coupleurs UIC standard du frein ep
homologués en trafic international
La liste des types de coupleurs UIC standard du frein ep homologués en trafic international se trouve
sur le site Internet de l’UIC : http://www.uic.asso.fr.
53
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OR
Bibliographie
1. Fiches UIC
Union Internationale des Chemins de fer (UIC)
Fiche UIC n° 453 : Modalités d'exécution des essais du frein à air comprimé effectués au moyen d'un
engin moteur - Prescriptions concernant les trains en service international, 2e édition, juillet 2001
Fiche UIC n° 540 : Frein - Freins à air comprimé pour trains de marchandises et trains de voyageurs,
4e édition, juin 2002
Fiche UIC n° 541-03 : Frein - Prescriptions concernant la construction des différents organes de frein
- Robinet de mécanicien, 1re édition du 01.01.84
Fiche UIC n° 541-1 : Frein - Prescriptions concernant la construction des différents organes de frein,
6e édition, novembre 2003
Fiche UIC n° 541-2 : Cotes des raccords par boyaux (boyaux de frein) et des câbles électriques ; types
de raccords pneumatiques et électriques ainsi que leur positionnement sur les wagons et les voitures
équipés de l'attelage automatique des chemins de fer membres de l'UIC et des chemins de fer membres de l'OSJD, 1re édition du 01.07.81 avec ses 2 modificatifs
Fiche UIC n° 543 : Frein - Prescriptions relatives à l'équipement du matériel remorqué, 12e édition,
juin 2003
Fiche UIC n° 544-1 : Frein - Performance de freinage, 4e édition, octobre 2004
Fiche UIC n° 545 : Frein - Inscriptions, marques et signes, 7e édition, avril 2002
Fiche UIC n° 546 : Frein - Freins à haute puissance pour trains de voyageurs, 5e édition du 01.01.67
- Nouveau tirage du 01.01.80 avec ses 5 modificatifs incorporés
Fiche UIC n° 547 : Frein - Freins à air comprimé - Programme-type d'essais, 4e édition du 01.07.89
Fiche UIC n° 550 : Installations pour l'alimentation en énergie électrique du matériel à voyageurs,
11e édition, avril 2005
Fiche UIC n° 550-1 : Armoires des appareillages électriques à bord du matériel à voyageurs,
1re édtion du 01.01.90
Fiche UIC n° 556 : Transmission d'informations dans le train (bus de train), 4e édition, août 2005
Fiche UIC n° 558 : Ligne de télécommande et d'information - Caractéristiques techniques unifiées
pour l'équipement des voitures RIC, 1re édition du 01.01.96
Fiche UIC n° 568 : Sonorisation et téléphone des voitures RIC - Caractéristiques techniques pour
l’équipement des voitures RIC unifiées, 3e édition du 01.01.96
Fiche UIC n° 616 : Règles applicables à l’appareillage électrique de traction, annulée le 01.02.02
54
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OR
Fiche UIC n° 648 : Accouplements pour les conduites électriques et pneumatiques sur les faces frontales des locomotives et des voitures pilotes, 4e édition, septembre 2001
Fiche UIC n° 651 : Constitution des cabines de conduite des locomotives, automotrices, rames automotrices et voitures-pilotes, 4e édition, juillet 2002
Fiche UIC n° 895 : Spécification technique pour la fourniture de conducteurs électriques isolés pour
véhicules de chemins de fer, 3e édition du 01.07.76
2. Procès-verbaux de réunions
Union Internationale des Chemins de fer
Question 5TFIC - Révision des fiches UIC. Révision de la fiche n° 541-5 : Frein - Freins électropneumatiques pour trains de voyageurs et trains de marchandises,
Question 5T45 - Modification et amélioration du système d'alarme en cas d'urgence dans les trains de
voyageurs du trafic international,
Comité Matériel roulant (Question 5TFIC - Approbation de la 2e édition du 01.01.1997), mars 1996
Sous-Comité "Freinage" (Question 5/T/36 - Conditions d'homologation d'organes de frein. i) Demande
de la DB en vue de l'homologation de coupleurs standard UIC selon la fiche n° 541-5, pour le frein EP
- sans contact pilote - fabriqués par les sociétés Litton Veam et Schaltbau), janvier 1997
3. Rapports ERRI
Union Internationale des Chemins de fer (UIC)
ERRI B 180 / RP2 - Système d’inhibition du freinage d’urgence - Systèmes de Signal d’Alarme à Frein
inhibable (SAFI), Annexe 1 : Exigences à imposer à l'inhibition du signal d'alarme (Solution
électropneumatique), février 1992
4. Normes Internationales
Comité Européen de Normalisation (CEN)
EN 60529 : Types de protection par boîtiers (Code IP) (CEI 60529 ),1989 (version actuelle 02/2001)
Commission Electrotechnique Internationale (CEI)
CEI 228 : Ames des câbles et conduites isolés, (version actuelle IEC 60228:2004)
55
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Avertissement
Toutes copies, reproductions ou diffusions, mêmes partielles, par quelque moyen que ce soit, y compris électronique, à usage autre que privé et individuel, sans le consentement exprès de l’Union Internationale des Chemins
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Impression réalisée par l’Union Internationale des Chemins de fer (UIC)
16, rue Jean Rey 75015 Paris - France
Février 2006
Dépot légal Février 2006
ISBN 2-7461-1025-3 (version française)
ISBN 2-7461-1026-1 (version allemande)
ISBN 2-7461-1027-X (version anglaise)
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