ºÉ´ÉÉ®úÒ Êb÷¤¤ÉÉ EòÉ®úJÉÉxÉÉ, SÉäzÉè-600 038 INTEGRAL COACH FACTORY / CHENNAI – 600 038

 

 

TECHNICAL INFORMATION BULLETIN (For the period upto December 2009)

Issue No. 2/ TL & AC / 2009  

Issued by

Chief Electrical Engineer, INTEGRAL COACH FACTORY,

CHENNAI – 600038

CONTENTS

Topic Pg. No.

I. Provision of LED Based Emergency Light 1

II. Microprocessor based control panel For RMPUs 1

III. 2.5 kVA inverter 2

IV. 100 VA inverter for Mobile / laptop Charging points 3

V. Provision of Thin walled cables 4

VI. Brushless DC Railway Carriage fans 5 VII. Emergency feed terminal

Arrangement in AC Coaches 6

 

 

I. PROVISION OF LED BASED EMERGENCY LIGHT 

a) 2467 TL coaches from 01.06.07 

b) 204 AC  coaches from 01.04.08 

This is a RDSO approved item.  

1. Introduction 

 

The general lighting inside the coaches is provided by 110V AC or 110V DC supply with battery back up 

system.   But during extreme emergencies  like derailment and accidents etc. or  regular  supply  system 

failure, causing total darkness inside the coach.  To facilitate easy exit of passengers and their immediate 

rescue, during such situations an emergency light unit (ELU) system is developed to provide illumination 

which are  located  inside the coaches at the passage and on the doorways for use of movement of the 

passengers.  This unit will switch `ON’ automatically on failure of normal supply system. 

 

2.  Technical Description 

 

The  emergency  light  unit  consists  of  a  SMPS  charger  operating  under  constant  current mode  with 

floating  voltage  of  13.5V  (approx)  and  solid  state  switch  with  auto  start  and  auto  OFF  circuit  for 

supplying voltage  to  the clusters of LED.   The battery charger charges  the battery at  the  rate of 0.7A 

(approx)  for  the entire  range of  input 90V  to 135V DC or 90V  to 115V AC.   When  input voltage goes 

below 80V DC or in absence of input, the switch turns on and clusters of LED starts glowing.  The LUX of 

the unit for first two hours will be 30 at a distance of 2.1 meters and 20 LUX for further 10 hours at a 

distance of 2.1m. 

 

GOVERNING SPECIFICATION 

 

The LED based emergency light unit is as per Specification No.ICF/ELEC/917 Rev.1.  

 

II.  MICROPROCESSOR BASED CONTROL PANEL FOR RMPUS 

 

14  AC  coaches  (details  given  below)  provided with MICROPROCESSOR  BASED  CONTROL  PANEL  FOR 

RMPUS.   

M/s A.Paul Instruments make provided in the following Eight Coaches: 

NW 09051, SW 09053, ER 09041 & 09042, SER 09026, WCR 09026, WR 090260, CR 09026 

M/s Amit Engineers make provided in the following Six Coaches: 

ER 08153, ECoR 09151, SW 08151, ER 09043 AND SWR 09026 & 09027 

1. Introduction 

The purpose of the control panel  is to control temperature & humidity  in AC coaches  in the Railway.  

Microprocessor based control panel  is  intended  to  replace  traditional  interlocks  in  the control of AC 

plant while providing for several features not currently provided. 

‐1‐ 

2. Features of control panel 

Energy Monitoring – Energy is measured and provision for load management of the entire train 

can be done in Phase‐2. 

Energy  Saving  –  By  maintaining  a  higher  temperature  at  night  and  switching  to  a  single 

compressor  during  hours  of  low  heat  load,  the  system  saves  significantly  on  plant  energy 

consumption. 

Temperature Management – The system features a systematic approach towards temperature 

management.  The temperature and humidity conditions inside the AC coaches are monitored 

with  respect  to  the  temperature  setting and are controlled at  the desired  level by  switching 

ON/OFF the compressor. 

Humidity Management – By lowering temperature by 2°C when humidity is above 60%. 

Parametric Monitoring  –  Parameters  like  HP,  LP,  supply  voltage,  current  of  the  system  and 

working of various equipment like condensers motor, evaporators motor, compressors etc. are 

monitored. 

Fault Logging – Complete fault  logging with date and time stamp  is maintained on non‐volatile 

memory and kept for download to the PC. 

‐ Occurrence  of  faults  is  notified  by  a warning  alarm  and  the  nature  of  the  fault  is 

recorded and displayed for its easy identification by operator or service crew. 

‐   Faults and status of various other parameters are stored  in the memory sequentially 

with respect to time. 

 

Parameters such as Coach No., RMPU No., Train No., Coach AC  load status, three‐phase power 

supply  parameters  including  energy  meter,  coach  temperature,  ambient  temperature, 

percentage  humidity,  faults  and  settings  etc.  can  be  viewed  on  a  panel  door mounted  LCD 

screen with the help of a user friendly 5‐key standard keyboard. 

 

GOVERNING SPECIFICATION 

 

The microprocessor based control panel is as per RDSO specification No. RDSO/PE/SPEC/AC/2006/(REV 

1) JUNE‐2004. 

 

1) 2.5 KVA INVERTER (110V DC/ 110V AC) 

 

245 TL coaches provided with 2.5 Kva inverter from 01.10.08 onwards.(Coach details available in ICF Rail 

net website). 

This is a RDSO approved item.  

1) Introduction 

 

The 2.5 Kva bulk inverter supplies power for the 60W fans installed in non air‐conditioned coaches.  The 

inverter converts 110V DC supplied from a separately charged battery system, to produce 110V AC, 1‐

phase 50Hz power to supply the distributed fan load. 

‐2‐ 

2)  Technical Description 

 

The inverter uses MOSFET and IGBT technology to convert a DC nominal 110V supply into an AC single 

phase 110V rms 50 Hz power supply for the paralleled 40W fan loads that are installed in the coaches.  

The  inverter operates by boosting  the DC  input  voltage  to  establish  an  isolated  intermediate de  link 

voltage, and then pulse width modulating this link voltage with a single phase IGBT bridge to produce a 

single phase AC output voltage.   The  inverter output  is  internally filtered to produce a pure sinusoidal 

output waveform. 

 

3)  Technical Specification 

Input side 

  Rated Input Voltage     :  110V DC 

  Minimum Input Voltage   :  90V DC 

  Maximum Input Voltage  :  140V DC + 15% ripple 

 

Output Side 

  Rated output voltage    :  110V AC ±5%, 1 phase 

  Rated output frequency   :  50Hz ± 0.5% 

  Rated output power    :  2.5 kVA at 0.8pf 

  Output waveform    :  Sinusoidal 

 

General 

  Efficiency      :  More than 92% 

  Operating temp. range    :  ‐ 5 deg C to 55 deg C 

  Cooling Medium    :  Natural air cooling 

  Construction      :  Modular 

  Cubicle dimension (mm)  :  650(L) x 600 (D) x 375 (H) 

  Weight        :  38 kg (approx) 

  Protection      :  IP 65 for US cubicle 

GOVERNING SPECIFICATION 

2.5 kVA Inverter for 110 v ac is as per Specification No.ICF/ELEC/926,CS.No.2 

 

IV.  100VA INVERTER FOR MOBILE/LAPTOP CHARGING POINTS 

 

295 BG SCN coaches provided with 100 VA inverter from 01.06.07 onwards. 

This is a RDSO approved item.  

1) Introduction 

This  inverter  is  capable of  sourcing one  in number either mobile phone or  Laptop  computer.  

This unit operates from Lead Acid battery of 110V DC fitted on the under carriage of the railway 

coach.   Output of 110V AC 50Hz  (pure  sine wave)  is  terminated  through 6A – 5 pin domestic 

sockets. 

‐3‐ 

2)  Technical Description 

This  charger  is  designed  to work  from  90V‐140V  due  to  variation  of  the  battery  voltage.    However 

inverter shuts down when the supply voltage is less than 90V and more than 140V. 

Additional feature  includes short circuit protection.   Thus unit shuts down as  long as short circuit exits 

and automatically output appears after a lapse of one minute. 

3)  Technical Specification  

Nominal input voltage      :  110V DC 

Input voltage range      :  90V‐140V DC 

Output voltage         :  110V +/‐ 5% 

Pure sine wave        :  Better than 3% 

(Total harmonic distortion) 

Output Power        :  100VA 

Power Consumption      :  125W 

Efficiency          :  80% 

 

GOVERNING SPECIFICATION 

100VA  individual  Static  inverter  for  Laptop/Mobile  charging  is  as  per  Specification  No.ICF/ELEC/922 

Rev.No.00. 

V.  Provision of thin walled (Electron Beam) Cables: 

1.    Introduction: Thin walled cables are New generation cables embodying the state of the art Electron Beam Irradiation Cross  linking  technology  to meet  today’s demanding  requirements of higher performance standard of cables.   a.  411 TL coaches from 01.04.2009   b.  317 AC coaches from 01.04.2007  

This is a RDSO approved item. 

2.  Technical Description: The cross  linking of polymers with Electron Beam  is an  innovative process which  improves  the  life of cable significantly compared to the conventional chemically cross linked cables.  Electron  Beam  Cross  –  linking  is  caused  by  interaction  of  high  energy  electrons with  the  polymeric material and results in a three dimensional network structure.  Through this transformation the thermal and mechanical properties are  improved while  its electrical properties remain unchanged, resulting  in improved service life upto 25 years.   

‐4‐  

3.  Properties – All special features built in one:   High withstand temperature (Better thermal properties) 

High current ratings – operating temperature upto 230°C  Special polymers to cover wide temperature range from  ‐66°C to +230°C  Excellent Electrical Arc Track Resistance  Rugged Mechanical Properties – superior Abrasion / scrapes & cut – through resistance.  Outstanding Fluid Resistance – Resistant to variety of Reactive chemicals, oils and solvents.  Resistant to ultra violet (UV) rays and impermeable to moisture.  High tech polymer – Fire resistant, low smoke, low toxic, zero halogen emission.  Compact design – Low insulation / sheath wall thickness, space saving, lighter in weight, flexible, 

lower bending radii.  No environmental hazard. 

 4.  Governing Specification:  E‐Beam  irradiated think walled flexible Elastomeric cable conforming to RDSO Spec. No. ELRS / SPEC / ELEC / 0019, Rev. 0 of May 2002 with Amendment No. 1,2,3,& 4, 1.8 kV Grade.  

VI.  Brushless DC Railway Carriage Fan 

a.  1491 TL coaches provided with BLDC fans from 01.02.2005.  This is a RDSO approved item. 

 

1. Introduction: 

Presently 110 V dc fixed and swiveling type fans  in different sweeps having commutation with 

the  help  of  carbon  brushes  are  being  used  in  the  self  –  generating  coaches  and  dc  EMUs.  

Maintenance and replacement of fans had been great concern to Indian Railway  in addition to 

its poor efficiency, reliability and excess noise as compared to fans manufactured with the latest 

state of art technology for general service application. 

 

The  electrical  connection  to  the  armature  (rotor)  is  through  the  carbon  brushes  and 

commutator in the present dc motor type fans.  On the other hand, brushless DC motors utilize 

electronic  communication  with  no  brushes.    The  brushless  DC  motor  can  be  viewed  as  a 

synchronous, permanent magnet AC machines supplied with variable voltage variable frequency 

(VVVF)  in  such  a way  as  to  keep  the  phase  angle  between  stator  and  rotor magnetic  fields 

constant.    The  brushless DC motor  is  also  called  as  a  “ECM” which  stands  for  Electronically 

Commutated Motor.    The brushless DC motor  is  also  called  as  an  ‘Inverted DC motor’,  since 

armature is stationary and field is rotating. 

 

2. Technical Description 

An electronically commutated BLDC motor consists of a permanent magnet rotor, a stator with a 

polyphase winding an an electronic  switching device.   The device  consists of a  rotor position 

sensor,  fixed on the motor shaft, and an electronic switching module, which can supply stator 

winding.  Operation of BLDC motor is very similar in concept to that of DC Motors. 

 

‐5‐ 

 

The  stator  will  be  wound  for  three  phase  and  the  winding  will  be  similar  to  three  phase 

induction motor or synchronous motor.  The rotor position sensor continuously senses the axes 

of the rotor permanent magnet and gives out  logical signals.   The  logical signals are coded and 

will be sent to the control module. 

 

The control module decodes  the signals and approximately selects  the stator windings whose 

magnetic  field will  be  perpendicular  to  the  rotor magnetic  filed  and  supplies  current  to  it,  a 

torque is generated and the rotor moves. 

 

Following the resulting rotation the rotor position logic signal changes after certain rotation (60 

electrical degrees).   Then the module switches the current to the successive windings so as to 

keep the resultant winding field perpendicular to the rotor magnetic field thus ensuring smooth 

rotation and torque. 

 

3. Advantages of BLDC fans: 

The permanent magnet  type brushless dc  fans  (BLDC)  shall have  the  following advantages as 

compared to existing dc carriage fans for 400mm sweep: 

 

a.  Wattage consumption will be 32 W against 38 W 110 V dc fans 

b. Air delivery 70 cu. Meter / min. as compared to 50 cu. Meter / min. 

c. Noise level 55 db (A) as compared to existing around 80 db (A). 

d. Fan weight 7 kgs as compared to 15 kgs. 

e. FRP  blades  instead  of metallic  blades  to  ensure  same  profile  during  its whole  service  to 

avoid painting etc. 

f. Substantial reduction in maintenance due to elimination of carbon brush and commutator. 

g. Starting voltage is 35 V dc instead of 85 volts of existing  dc fans. 

h. 12 years life against 10 years of existing dc fans. 

4.  Governing specification: 

Brushless 110 V DC fan, 400mm sweep fixed type to RDSO Specn. No. RDSO / PE / SPEC / TL / 

0021 / 2005 (Rev. 1). 

  

VII.  Emergency Feed Terminal Arrangement in AC Coaches:  

 

18 AC SCN coaches (details given below) provided with emergency feed terminal arrangement 

to ICF dragging No. WGSC WAC7 – 7 – 0 – 704 have been provided.   

SW 08052 to SW 08057, SW 09051 & 09052 – 8 coaches 

ECoR 09051 , 09052, 09054 & 09056 – 4 coaches 

WR 080668 & 080678, WR 090575 & 090588 – 4 coaches 

SECR 08052 – 1 coach 

NER – 08051 – 1 coach. 

-6-