El artículo A de esta serie describió el perfil de carga de los sistemas de emergencia de coches de viajeros y trenes de alta velocidad: iluminación reducida de pasillos y puertas, control y apertura de puertas, megafonía e interfonía, testigos y, en las unidades automotrices modernas, ventilación de emergencia y electrónica de control que debe mantenerse tras la caída de la alimentación principal. El artículo B convirtió ese perfil en un diseño de pack: la suma de energía por bloque de servicio, la derivación en frío y al final de la vida, la cadena de seis células de 7,2 V, la carga -delta V y el mantenimiento ride-through para las clases de interrupción EN 50155 S2 y S3. Este artículo C es el último paso antes de la puesta en servicio del vehículo: los ensayos de tipo y la certificación que prueban que el diseño sobrevive realmente al ambiente de la caja, conserva su autonomía de 90 minutos en el extremo frío y cumple las reglas de CEM, incendio y transporte. Las severidades, ciclos y criterios de aceptación que figuran a continuación proceden de las normas y de informes representativos de organismos notificados; los valores exactos de cualquier certificado real siguen siempre la edición y revisión impresas en ese certificado, y todas las cifras del pack son ilustrativas.
Dato 1. La certificación de un pack de emergencia de caja es una cadena por capas, no un solo sello. Las normas de iluminación UIC 555 (con la Enmienda 7:2013) y EN 13272-1/-2:2019 definen la iluminancia de emergencia de 90 minutos y el comportamiento de conmutación; EN 50155:2017 define el entorno de los equipos electrónicos (clase de temperatura, rango de alimentación, clase de interrupción, clase de vida); IEC 61373 define el espectro de choque y vibración según la posición de montaje; EN 50121-3-2 define la CEM de los aparatos; EN 45545-2 y -6 define el comportamiento frente al fuego; y las propias células NiMH selladas se cualifican según IEC 61951-2:2017+A1:2022, IEC 62133-1:2017 (la parte de níquel, nótese -1) e IEC 63115-2:2021. En la Unión Europea, el pilar de interoperabilidad es el Reglamento (UE) n. 1302/2014 (TSI LOC&PAS), que remite a estas normas para el subsistema material rodante.
Dato 2. EN 50155:2017 clasifica la temperatura de servicio en seis clases, de OT1 a OT6, desde OT1 (-25 C a +55 C) para equipos de habitáculo hasta OT6 (-40 C a +85 C) para material caliente bajo el suelo o próximo a tracción. Un módulo NiMH sellado de emergencia instalado en una pared del coche o bajo un asiento se ensaya típicamente a OT1 u OT2, pero la autonomía en frío es el punto vinculante: la célula debe seguir entregando la energía de 90 minutos tras un baño frío a -25 C, no solo encenderse. La norma define también las clases de vida L1 a L4 (5 a 20 años, L4 por defecto para material rodante de viajeros) y las clases de interrupción de alimentación S1 (sin interrupción), S2 (10 ms) y S3 (20 ms) que el condensador de mantenimiento, no la batería, debe salvar.
Dato 3. IEC 61373 (edición 2.0, 2010; edición 3.0, 2026, ya publicada) clasifica el equipo según dónde se atornilla. Categoría 1 montada en caja, con Clase A para armarios y Clase B para objetos dentro de un armario; Categoría 2 montada en bogie; Categoría 3 montada en el eje. Un módulo NiMH distribuido en una luminaria o un control de puerta es Categoría 1 Clase B y se ensaya con los espectros de vibración aleatoria y choque de caja, no con el espectro de eje, mucho más severo. El programa combina un ensayo de resistencia de larga duración en vibración aleatoria, una vibración aleatoria funcional durante la cual el equipo debe seguir funcionando y un ensayo de choque sobre cada eje.
Dato 4. La CEM para aparatos de material rodante es EN 50121-3-2. El cargador y la electrónica de protección del módulo de emergencia deben soportar ráfagas transitorias rápidas de ±2 kV (5/50 ns, 5 kHz) en puertos de alimentación y señal, sobretensiones de ±2 kV línea-tierra y ±1 kV línea-línea (1,2/50 microsegundo) e inmunidad de modo común de RF en el rango conducido; las emisiones deben quedar por debajo de los límites de aparato. El comportamiento frente al fuego sigue EN 45545-2 para los plásticos, aislantes, etiquetas y envoltorio del pack, con las clases de peligro operativo HL1 a HL3 según el tipo y zona del vehículo, y EN 45545-6 para las reglas de control de incendios y medida de humo.
Dato 5. La capa de seguridad de la célula y transporte está separada de la capa del vehículo. Las células NiMH selladas se cualifican según IEC 62133-1:2017 para seguridad (la parte que contiene níquel; IEC 62133-2 es de litio y no aplica), prestaciones según IEC 61951-2:2017+A1:2022, aplicaciones industriales según IEC 63115-2:2021 y funcionamiento mecánico según IEC 61959. Los packs se expiden como UN 3496 (baterías con electrolito fuertemente alcalino) y la Disposición Especial IATA A199 confirma que el NiMH no está restringido como carga de baterías de litio; nunca necesitan el resumen de ensayo UN 38.3 ni viajan bajo UN 3480 o UN 3481, que pertenecen al iones de litio.
Conviene leer la cadena de fuera hacia dentro. Al operador del vehículo le importa primero que las luces de emergencia se enciendan y permanezcan encendidas: UIC 555 exige la conmutación automática a la fuente de emergencia cuando la alimentación principal cae por debajo de aprox. 0,6 veces la nominal durante más de medio segundo, y luego al menos el 50 % de la iluminancia normal del pasillo y el 30 % en zonas de asientos durante 90 minutos; EN 13272-1:2019 añade al menos 10 minutos de iluminación general para unidades de alta velocidad y larga distancia antes de reducir el modo de emergencia, y EN 13272-2:2019 fija 5 lx de promedio en la línea central de evacuación y 40 lx en el estribo abierto para el ferrocarril urbano. Estos son los objetivos funcionales que el pack debe demostrar durante el ensayo de tipo.
La capa siguiente es el entorno del equipo. EN 50155:2017 consolida las condiciones que debe soportar la electrónica del material rodante: la tensión continua nominal (24 V, 72 V, 110 V y las demás de EN 50163), los rangos de tensión continuos y fluctuantes, la clase de temperatura, los programas de cambio de temperatura y calor húmedo, las clases de interrupción de alimentación y la clase de vida. Un módulo NiMH local en una luminaria de emergencia no ve directamente el bus de 110 V; lo alimenta un pequeño DC/DC cualificado EN 50155 que mantiene la ventana de carga en todo el rango del bus, y el módulo se ensaya como subconjunto montado en caja. La capa CEM es EN 50121-3-2, la mecánica IEC 61373, la de incendio EN 45545, y la de protección IP EN 60529 para el grado de la luminaria o armario.
La capa de célula se documenta por separado y viaja con el pack como expediente técnico del proveedor. IEC 61951-2 fija el programa de prestaciones para células portátiles selladas de níquel-hidruro metálico, IEC 62133-1 fija los ensayos de seguridad (cortocircuito externo, descarga forzada, sobrecarga, carga anómala), IEC 63115-2 amplía el programa a células NiMH industriales utilizadas en equipos, e IEC 61959 fija los ensayos mecánicos sobre la propia célula. La batería a nivel de tren en el bus de 110 V, cuando es un bloque ventilado de NiCd o plomo-ácido, es otra bestia cubierta por IEC 62973-2 (NiCd) o IEC 62973-3:2024 (plomo); los módulos NiMH sellados de este artículo son los módulos locales de emergencia y no se certifican como batería del tren.
| Capa | Norma | Lo que demuestra para el pack NiMH |
|---|---|---|
| Funcional / iluminación | UIC 555 (Enmienda 7:2013); EN 13272-1/-2:2019 | Iluminancia emergencia 90 min, mantenimiento 10 min alta velocidad, conmutación a 0,6 Un |
| Entorno de equipo | EN 50155:2017; EN 50163 | Clase temperatura OT1-OT6, rango alimentación, interrupción S1/S2/S3, vida L1-L4, autonomía en frío |
| Mecánica | IEC 61373:2010 (ed.2); ed.3:2026 | Vibración aleatoria Categoría 1 Clase B montada en caja, resistencia de larga duración y choque en tres ejes |
| CEM | EN 50121-3-2 | Ráfaga transitoria rápida, sobretensión, inmunidad modo común RF y emisiones para cargador y protección |
| Incendio | EN 45545-2; EN 45545-6 | Liberación de calor, humo y toxicidad de plásticos, aislantes y envoltorio del pack |
| Prestaciones / seguridad de célula | IEC 61951-2:2017+A1:2022; IEC 62133-1:2017; IEC 63115-2:2021; IEC 61959 | Capacidad, retención de carga, vida en ciclado; seguridad cortocircuito, descarga forzada, sobrecarga; ensayos mecánicos de célula |
| Transporte | UN 3496; IATA A199 | Baterías con electrolito fuertemente alcalino; NiMH no restringido como carga de litio; no se requiere UN 38.3 |
EN 50155:2017 es la norma horizontal con la que se abre cualquier armario electrónico de material rodante. Para un módulo de emergencia, las decisiones vinculantes son la clase de temperatura, el rango de alimentación y la clase de interrupción. Las seis clases de servicio van de OT1 (-25 C a +55 C) y OT2 (-40 C a +55 C), las de habitáculo y salón en las que caen la mayoría de luminarias de emergencia, hasta OT3/OT4 y luego OT5/OT6 que alcanzan +85 C para montaje caliente bajo suelo o próximo a tracción. El ensayo en frío no es una prueba de encendido en caliente: el módulo se estabiliza térmicamente en el límite frío, y entonces debe cumplir su función de emergencia -entregar la autonomía de 90 minutos- a esa temperatura. El ensayo de calor seco mantiene el equipo en el límite funcional caliente, el de calor húmedo ejecuta un programa cíclico de 40 C / 95 % de humedad, y el de cambio de temperatura traslada la unidad entre cámara caliente y fría para solicitar juntas y conectores.
La envolvente eléctrica se define frente a las tensiones nominales de alimentación de EN 50163 (24 V, 72 V, 110 V y las demás). El equipo debe arrancar y mantener la función en los rangos continuo y fluctuante, y debe salvar las interrupciones de alimentación definidas: S1 no exige ride-through, S2 exige 10 ms y S3 20 ms sin que caiga la carga de emergencia. En la práctica, el hueco de 10 a 20 ms lo salva un condensador de mantenimiento en la entrada del DC/DC, no el pack NiMH; el pack está ahí para la interrupción real y prolongada tras decaer el mantenimiento. La norma define también la clase de vida L1 a L4, que enmarca la duración de servicio esperada en años y rige el margen de capacidad al final de la vida incorporado al pack en el artículo B.
IEC 61373 clasifica el equipo según dónde se atornilla, porque un objeto en el eje ve mucha más energía que otro dentro de un armario montado en caja. Categoría 1 montada en caja: Clase A cubre armarios, subconjuntos y componentes fijados directamente sobre o bajo la caja, y Clase B todo lo montado dentro de un armario que está a su vez montado en caja. Categoría 2 montada en bogie y Categoría 3 montada en eje, con espectros de vibración aleatoria y choque progresivamente más severos. Un módulo NiMH sellado dentro de una luminaria de emergencia, un control de puerta o un amplificador de megafonía es Categoría 1 Clase B: circula sobre el espectro de caja, pero aun así debe sobrevivir a la resistencia de larga duración en vibración aleatoria, a la vibración aleatoria funcional durante la cual el cargador y la protección no deben reiniciarse ni perder el estado de carga, y a los impulsos de choque sobre cada uno de los tres ejes. Las lengüetas soldadas, el confinamiento de las células, la retención de conectores y la fijación interna de componentes se diseñan para ese espectro; un módulo pensado para uso consumidor portátil no pasará.
| Categoría IEC 61373 | Ubicación típica | Relevancia para el módulo NiMH de emergencia |
|---|---|---|
| Categoría 1 Clase A | Armarios y equipos fijados a la caja | Armario con electrónica de control de emergencia |
| Categoría 1 Clase B | Objetos dentro de un armario montado en caja | Módulo NiMH distribuido en luminaria / control de puerta / amplificador PA - el objetivo de diseño |
| Categoría 2 | Montado en bogie | No aplicable a módulos de emergencia de caja |
| Categoría 3 | Montado en eje | No aplicable; espectro más severo reservado a material portado por eje |
EN 50121-3-2 es la norma CEM a nivel de aparato para material rodante. El cargador y la electrónica de protección del módulo de emergencia se ensayan para emisiones radiadas y conducidas y para inmunidad: descarga electrostática en superficies accesibles, inmunidad a campos electromagnéticos de RF, ráfagas transitorias rápidas (ráfaga de ±2 kV, 5/50 ns, 5 kHz) en puertos de alimentación y señal, inmunidad a sobretensiones (±2 kV línea-tierra, ±1 kV línea-línea, 1,2/50 microsegundo) e interrupciones o huecos. La propia célula NiMH es un componente electroquímico pasivo; el riesgo CEM reside en el cargador conmutado y en el MOSFET de protección, por lo que el diseño mantiene el circuito de carga alejado de la vía de detección de baja tensión y proporciona filtrado de entrada.
El comportamiento frente al fuego sigue EN 45545-2 para los materiales -la envolvente de ABS o policarbonato, el sustrato del PCB, los tubos aislantes, las etiquetas y el encapsulado- y EN 45545-6 para las reglas de control de incendios y medida de humo; los niveles de peligro HL1 a HL3 los marcan el tipo de vehículo, la zona y la categoría de explotación, y un salón de viajeros exige más que un foso de equipos bajo suelo. La protección contra ingreso sigue EN 60529: una luminaria dentro del vehículo puede ser IP40 o IP44, mientras que un control de puerta o un módulo próximo a un paso entre coches puede ser IP54; el grado se declara en el producto y se sella en consecuencia. El diseño de mantenimiento rutinario -el interruptor de prueba manual, el indicador de estado y un módulo enchufable que no exige desmontar la luminaria- es lo que permite al operador demostrar la disponibilidad a lo largo de la vida L4, y la documentación de gestión de la batería registra las verificaciones de capacidad y el umbral de fin de vida.
Los ensayos de vehículo prueban el módulo instalado; los ensayos de célula prueban que la química es segura y transportable. IEC 61951-2:2017+A1:2022 fija el programa de prestaciones para células portátiles NiMH selladas: capacidad a la corriente normal, retención de carga tras almacenamiento, vida en ciclado y descarga a baja temperatura. IEC 62133-1:2017 es la norma de seguridad para células selladas que contienen níquel (la parte -1; IEC 62133-2 es de litio y no debe citarse en una declaración NiMH), y cubre cortocircuito externo, caída libre, abuso térmico, descarga forzada y sobrecarga. IEC 63115-2:2021 amplía el programa a células NiMH industriales utilizadas en equipos, que es la referencia adecuada para un módulo de respaldo ferroviario de larga vida, e IEC 61959 fija los ensayos mecánicos sobre la propia célula. La protección a nivel de pack añadida en el artículo B -la desconexión de 0,9 V por célula, el PTC y el fusible rearmable- se superpone a los ensayos de seguridad de célula y queda documentada en el esquema del módulo.
El transporte es la capa más fácil de hacer mal. Los packs NiMH sellados se expiden bajo UN 3496, el número ONU de baterías con electrolito fuertemente alcalino; no son UN 38.3, y nunca son UN 3480 o UN 3481 (iones de litio). La Disposición Especial IATA A199 elimina explícitamente el NiMH de las restricciones de carga de baterías de litio, por lo que el flete aéreo no exige el resumen de ensayo de litio, pero el pack sigue requiriendo la clasificación UN 3496, el embalaje adecuado y la declaración de mercancías peligrosas. Para la batería de 110 V a nivel de tren, cuando el operador especifica NiCd ventilado o plomo-ácido, las normas aplicables son IEC 62973-2 (NiCd) e IEC 62973-3:2024 (plomo); Weijiang suministra los módulos NiMH sellados distribuidos de emergencia y no fabrica la batería del tren.
El pack se ensaya como subconjunto electrónico montado en caja: el entorno es EN 50155:2017 (clase de temperatura OT1 u OT2 para material de salón, clase de vida L4, interrupción S2/S3 salvada por el condensador de mantenimiento), la mecánica es IEC 61373 Categoría 1 Clase B, la CEM es EN 50121-3-2, el incendio es EN 45545-2/-6, y el objetivo funcional es la autonomía de 90 minutos de UIC 555 y EN 13272-1/-2. Las células se cualifican por separado según IEC 61951-2, IEC 62133-1 e IEC 63115-2.
No. El NiMH sellado viaja bajo UN 3496 (baterías con electrolito fuertemente alcalino) y la Disposición Especial IATA A199 confirma que el NiMH no está restringido como carga de litio. UN 38.3 y los números UN 3480/UN 3481 pertenecen a las células de iones de litio y no deben aparecer en un documento de expedición NiMH.
Para equipo de salón de viajeros, la elección típica es OT1 (-25 C a +55 C) u OT2 (-40 C a +55 C). El ensayo vinculante es la autonomía en frío: tras estabilizar a -25 C, el pack debe seguir entregando la energía de emergencia de 90 minutos, por lo que el artículo B dimensiona contra la capacidad al final de la vida tras un baño frío, no contra la placa de características.
Es IEC 61373 Categoría 1 Clase B: un objeto dentro de un armario o envoltorio montado en caja. No está montado en bogie (Categoría 2) ni en eje (Categoría 3). Las lengüetas soldadas, los conectores y el confinamiento de las células se diseñan para los espectros de vibración aleatoria y choque de caja, y el cargador debe mantener su estado durante el ensayo de vibración funcional.
El módulo se carga por completo, se acondiciona a la temperatura fría declarada, luego se conmuta al modo de emergencia y se carga con el programa contractual de carga de emergencia; el ensayo mide que la tensión se mantiene por encima del umbral de corte del pack y del umbral de iluminancia durante la duración requerida. El perfil de carga exacto sigue la lista de funciones de emergencia del vehículo y los objetivos de iluminancia de UIC 555 / EN 13272; la cifra de 13,4 Wh por zona del artículo B es un ejemplo ilustrativo.
La batería de 110 V a nivel de tren es clásicamente un bloque ventilado de níquel-cadmio o plomo-ácido cubierto por IEC 62973-2 (NiCd) o IEC 62973-3:2024 (plomo). Los módulos NiMH sellados que cubre esta serie son las baterías locales dentro de cada luminaria de emergencia, control de puerta, amplificador de megafonía o módulo de control: más pequeños, sin cadmio, de escaso mantenimiento, y cualificados según IEC 61951-2, IEC 62133-1 e IEC 63115-2, expedidos bajo UN 3496.
Funcionalidad y autonomía: UIC 555 (Iluminación eléctrica en material rodante de viajeros, con Enmienda 7:2013), incluida la iluminancia de emergencia del 50 % en pasillo y 30 % en zona de asientos, el mínimo de 90 minutos y la conmutación a aprox. 0,6 Un durante más de medio segundo; EN 13272-1:2019 (gran ferrocarril, incluido el requisito de iluminación general de 10 minutos para unidades de alta velocidad y larga distancia) y EN 13272-2:2019 (ferrocarril urbano, 5 lx en línea central de evacuación y 40 lx en el estribo abierto); Reglamento (UE) n. 1302/2014 (TSI LOC&PAS); y las chinas TB/T 3414 (iluminación de emergencia EMU) y TB/T 3582-2023 (ventilación de emergencia EMU). Entorno de equipo: EN 50155:2017 (clases de temperatura OT1 a OT6, clases de vida L1 a L4, clases de interrupción S1/S2/S3, calor húmedo y cambio de temperatura), EN 50163 para tensiones de alimentación, EN 60529 para IP, EN 45545-2 y EN 45545-6 para comportamiento frente al fuego, EN 50121-3-2 para CEM de aparatos e IEC 61373 (edición 2.0, 2010; edición 3.0, 2026) para choque y vibración según categoría de montaje.
Referencias de célula y transporte: IEC 61951-2:2017+A1:2022 para prestaciones de células NiMH selladas, IEC 62133-1:2017 para seguridad de células selladas que contienen níquel (la parte -1), IEC 63115-2:2021 para células NiMH industriales e IEC 61959 para funcionamiento mecánico; la serie IEC 62973 para baterías auxiliares de material rodante (IEC 62973-2 NiCd, IEC 62973-3:2024 plomo) y GB/T 21413.1 para condiciones generales de equipos de material rodante; UN 3496 y Disposición Especial IATA A199 para el transporte. Las severidades y criterios de aceptación reflejan las normas citadas e informes representativos de organismos notificados; los factores por célula en frío, fin de vida y profundidad de descarga, la energía de 13,4 Wh por zona y todas las cifras del pack de esta serie son ejemplos ilustrativos de ingeniería, y los valores vinculantes son los del pliego de condiciones del vehículo y la edición de la norma impresa en el certificado de tipo.
Weijiang Power suministra packs NiMH sellados para módulos OEM de emergencia de coche -luminarias LED de emergencia, controles de puerta, unidades de megafonía e interfonía de pasajeros y electrónica de control de emergencia- diseñados según las clases de temperatura e interrupción EN 50155, el espectro de vibración de caja IEC 61373 Categoría 1 Clase B, los requisitos CEM EN 50121-3-2 y de incendio EN 45545-2, con construcción de lengüetas soldadas y protección fail-safe y documentación de célula IEC 61951-2 / IEC 62133-1 / IEC 63115-2. Los packs no contienen cadmio y viajan bajo UN 3496 con la ruta IATA A199. Envíenos su tensión nominal de bus, el programa de carga de emergencia, la autonomía requerida, la clase de temperatura en frío, la categoría de montaje y la disposición de carga, y elaboraremos el recuento de células, la capacidad y el diseño de carga, y apoyaremos las evidencias de autonomía en frío, vibración y CEM antes del ensayo de tipo. Vea la gama NiMH de Weijiang para formatos de pack estándar, o contacte con nuestro equipo OEM con su especificación de vehículo y su lista de carga de emergencia.
