Lavspenning og 22 kV/Prosjektering/Togvarme

__NUMBEREDHEADINGS__

Hensikt og omfang

Hensikten med kapitelet er å sikre at togvarmeanlegg prosjekteres slik at parkert togmateriell får tilstrekkelig strømtilførsel for belysning, varme, aggregater etc.. Togvarmeanlegget skal utføres slik at det ikke er fare for skade på personer og utstyr ved installasjon, betjening, drift og vedlikehold av anlegget.

Kapittelet omfatter prosjektering av togvarmeanlegg og tar hensyn til hvordan anleggene strømforsynes, vernes og overvåkes. Kravene omfatter den stasjonære delen av togvarmeanlegg fra og med transformator til og med tilkobling til togmateriellet.

Spesielle hensyn til stasjonsområder og driftsbanegårder der rullende materiell hensettes under kontaktledningsanlegg

Jernbaneverket har et objektivt ansvar for at tredjeperson ikke utsetter seg for fare, f.eks. med et spenningssatt kontaktledningsanlegg. Ved prosjektering og ved ombygging av stasjonsområder og driftsbanegårder skal det alltid utføres en vurdering av risiki i forkant. Denne analysen skal avklare krav til blant annet følgende punkter:

• inngjerding av området
• begrensninger til hva slags (klatrevennlig) materiell som kan hensettes
• utkopling av kontaktledningsanlegget
• seksjonering av kontaktledningsanlegget
• forrigling av kontaktledningsanlegget mot togoppstillingsområdet eventuelt individuelle togoppstillingsplasser
• stedlig vakt/oppsyn av Jernbaneverket eller vekter
• krav til belysning
• videoovervåkning - antall kameraer - uten eller med lagring av opptak
• kontinuerlig fjernovervåkning

I analysen bør det innhentes informasjon slik som:

• behov for hensetting og hva slags materiell som ønskes hensatt
• kapasitet for området (togoppstillingsplasser)
• togbevegelser per time/døgn på henholdsvis passerende tog og på hensettinger
• nabolaget - oversikt over boliger, skoler, idrettsplasser, butikker og andre servicenæringer
• registreringer av ferdsel over spor
• registreringer av ferdsel i hensettingsområdet

Togvarmeanlegg

For dimensjonering av energiforsyning til togvarmeposter henvises det til aktuell(e) jernbaneforetak. Anleggets størrelse (transformatorytelse og antall poster) bør vurderes opp mot tilhørende trafikkprognoser for de neste 5-10 årene.

a) Det kan prosjekteres med en samtidighetsfaktor for belastningen, men det skal tas hensyn til effekttopper i spesielt kalde perioder.

b) Togvarmeanlegg er en-polet energiforsyning med 1 000 V til togmateriellet og med retur i hjul og skinnegang. Det stasjonære anlegget fra fordelingstavle til togmateriellet utføres som et en-faseanlegg med en nominell spenning på 1 000 V. Faseleder og returleder skal føres i tett forlegning fram til togvarmepost. Tilkobling av returleder til skinnegang skal utføres ved togvarmeposten.

c) Transformatorens jordede punkt skal ha utjevningsforbindelse til alle skinnestrengene som er tiltenkt benyttet av togvarmeanlegget. Utjevningsforbindelse skal utføres med isolert gul/grønn leder med minimum 50 mm² Cu.

d) Togvarmeanlegg skal prosjekteres med strømforsyning fra lokal netteier. Nominell spenning i uttaket skal være 1 000 V med 50 Hz. Installasjonen skal tilfredsstille krav i [FEL], [FEF] og [EN 50122-1].

Område for togvarmeanlegget

a) Togvarmeanlegg bør ikke monteres for gjennomgående togspor. Det anbefales hensetting på egne buttspor (ikke togspor). For effektiv hensetting der det er mange togbevegelser, kan det være egnet med utkjør i begge retninger på gjennomgående spor (ikke togspor).

b) Bruk av togvarmeanlegget skal koordineres med øvrig anlegg, slik at spenningen på togvarmeposten ikke koples inn før kabel med stikker er tilkoplet det rullende materiellet.

c) Når KL-spenningen er utkoplet: For å hindre avriving av togvarmekabelen skal spenningen på KL-anlegget ikke koples inn før togvarmeposten er frigjort og tilkoblingskabelen er frakoblet rullende materiell.

d) Logikk og eventuell forrigling utformes som et lavspenningsanlegg med referanse i returkretsen.

e) Tiltak skal iverksettes for å hindre at togvarmeposten tilkoples materiell på et annet spor eller på en annen oppstillingsplass enn det som er tiltenkt.

f) På lange oppstillingsspor skal det treffes tiltak for å hindre at to sammenkoplede togsett tilkoples to uttak med ulike faser på 1 000 V.

g) Lokal netteier bør tidlig forespørres om forventet, aktuell spenning i forsyningspunktet. Dette kan få betydning for spesifikasjon av trinningen til transformatoren.

Transformator og fordelinger

a) Transformator skal ha forankoblet vern for kortslutningsbeskyttelse av transformatoren.

b) Det skal være vern på transformatorens sekundærside for overbelastningsbeskyttelse av transformatoren og etterfølgende anlegg.

c) Følgende deler er å betrakte som en høyspenningsinstallasjon som blant annet utløser (forskrifts)krav om minst to personer til stede ved arbeid på eller nær ved høyspenningsanlegget:

1. eventuell høyspenningstransformator i <xr id="fig:figno 3"/>.
2. høyspenningstransformator og brytere/vern i <xr id="fig:figno 2"/>.

d) Disse høyspenningskomponentene skal installeres i et høyspenningsrom.

1. Inngangen til høyspenningsrom skal ha "Høyspenningsskilt" og skilt med angivelse av det høyeste spenningsnivået i rommet, slik som "1 730 V", "11 kV", "22 kV" eller det som måtte være relevant.

e) Kabel på sekundærsiden skal ha minimum isolasjonsnivå U₀/U=1,8/3 kV i henhold [IEC 60502] og [UIC 552].

f) Transformatoren skal være dimensjonert for å tåle kontinuerlig skjevbelastning, det vil si maksimal tillatt belastning mellom kun én fase og jord.

Alternative utførelser

a) Nye togvarmeanlegg skal prosjekteres etter <xr id="fig:figno 3"/> eller <xr id="fig:figno 2"/>.

b) Fra sekundærsiden føres faselederne til en effektbryter med mulighet for å etablere jording på begge sider av effektbryteren ved vedlikehold. Se <xr id="fig:figno 3"/> og <xr id="fig:figno 2"/>.

1. Etter effektbryteren føres bare den relevante fasen og tilhørende returkrets videre til en inntaksmodul.
2. Anlegget utføres slik at det ikke er risiko for utilsiktet samtidig berøring av to faser - om nødvendig brukes hindre.

{{{1}}}

Transformator med linjespenning på 1 000 V og en fase koplet til returkretsen

a) For hver av de to fasene er det én inntaksmodul og én eller flere fordelingsmoduler.

1. Returkretsen samt én faseleder fra effektbryteren føres frem til den ene inntaksmodulen.
2. I en inntaksmodul er det bare én fase. De andre fasene skal ikke inn i denne inntaksmodulen.
3. I en fordelingsmodul er det bare én fase. De andre fasene skal ikke inn i denne fordelingssmodulen.
4. Avstanden mellom inntaksmoduler/fordelingsmoduler til ulike faser skal være tilstrekkelig til å hindre utilsiktet berøring av to faser - om nødvendig brukes hindre.

b) Dersom togvarmetransformatoren er matet fra lavspenningsnett, er det ingen høyspenningskomponenter i installasjonen. Det anbefales likevel å prosjektere et slikt anlegg etter prinsippene i punkt a) for at togvameanleggene blir mest mulig ensartede. Inntaksmoduler/fordelingsmoduler er de samme i <xr id="fig:figno 3"/> og i <xr id="fig:figno 2"/>.

<figure id="fig:figno 3">

Kobling av togvarmetransformator med den ene fasen koplet til returkretsen, transformatorspenning er 1 000 V på sekundærsiden.

</figure>

Sekundærside med TN-S med nøytralpunktet koplet til returkretsen

a) Det skal ikke prosjekteres med denne løsningen når (alle) banestrekningen(e) er uten KL-anlegg (og dermed uten energimontører/KL-montører).

b) For hver av de tre fasene er det én inntaksmodul og én eller flere fordelingsmoduler.

1. Nøytralleder samt én faseleder fra effektbryteren føres frem til den ene inntaksmodulen.
2. I en inntaksmodul er det bare én fase. De andre fasene skal ikke inn i denne inntaksmodulen.
3. I en fordelingsmodul er det bare én fase. De andre fasene skal ikke inn i denne fordelingssmodulen.
4. Avstanden mellom inntaksmoduler/fordelingsmoduler til ulike faser skal være tilstrekkelig til å hindre utilsiktet berøring av to faser - om nødvendig brukes hindre.

<figure id="fig:figno 2">

Togvarmetransformator som TN-S-anlegg, transformatorspenning er 1 730 V på sekundærsiden

</figure>

{{{1}}}

Andre utførelser

a) Utførelser som avviker fra både <xr id="fig:figno 3"/> og <xr id="fig:figno 2"/> skal ikke prosjekteres eller bygges.

b) Eldre installasjoner vil ikke nødvendigvis være i overensstemmelse med <xr id="fig:figno 3"/> eller <xr id="fig:figno 2"/>.

1. Eksisterende anlegg skal ha korrekt merking av farespenninger, se Transformator og fordelinger.
2. Eksisterende anlegg skal – om nødvendig – oppgraderes i samsvar med <xr id="fig:figno 3"/> eller <xr id="fig:figno 2"/>.

1000V-fordeling

a) 1000 V-fordeling bør plasseres innendørs i eget rom.

b) 1000 V-fordeling bør oppdeles i en inntaksmodul pr. fase og en fordelingsmodul pr. togvarmepost. Antall fordelingsmoduler tilpasses hvert anlegg. Det skal tas høyde for enkel utvidelse av anlegget med flere fordelingsmoduler. Plass for nye moduler skal vurderes i hvert enkelt tilfelle.

c) Inntaksmodulen skal plasseres sammen med tilhørende fordelingsmoduler, fysisk atskilt fra øvrige inntaksmoduler/fordelingsmoduler og merkes tydelig med fase L1, L2 eller L3.

d) Inntaksmodul skal inneholde:

• Skillebryter på innkommende kabel i 1000 V-skapet. Alternativt skal det benyttes en effektbryter dersom det ikke er montert trefaset effektbryter i høyspenningsfordelingen.
• Jordingsbryter (skillebryter med jordslutning)
• Utstyr for måling av strøm og spenning
• Returstrømskinne
• Jordskinne
• Godkjent utstyr for tilkobling av jordings-/kortslutningsutstyr på faseleder, returstrømskinne og jordskinne

e) Fordelingsmodul skal inneholde:

• Skillebryter
• Kontaktor for inn/utkobling av belastningsstrøm
• Innstillbart relévern for kortslutnings- og overstrømsvern av utgående kabel
• Utstyr for strømmåling
• Forberedt for kWh-måling (opplegg fram til måleromkobler og plass for kWh-måler)
• Lamper for tilstandsindikasjon. Det skal monteres:
  - Blå indikasjonslampe for indikasjon på at kabel mellom togvarmeposten og vognsettet er tilkoblet og spenningssatt
  - Hvit indikasjonslampe for indikasjon på at kabelen mellom togvarmepost og vognsett er spenningsløs
  - Rød indikasjonslampe for indikasjon på at bryteren er utkoblet manuelt
  - Rød indikasjonslampe for indikasjon på at bryteren er utkoblet/blokkert av forriglingsmessige årsaker (spenningssatt kl-anlegg, feilstrøm, feilbetjening eller lignende)
• Returstrømskinne
• Jordskinne
• Godkjent utstyr for tilkobling av jordingsutstyr i skapet på faseleder, returstrømskinne og jordskinne
• Merking med togvarmepostens nummer, spenning og frekvens.

f) Fordelingsmodul dimensjoneres i henhold til prosjektert belastning for togvarmeposten. Overstrømsvern skal ikke ha større kontinuerlig driftsstrøm enn 630 A.

g) Lampene med tilkoblingsenhet og instrumenter for strøm- og spenningsavlesning monteres i tavlefront.

h) Dører i 1000 V-fordelingstavle skal ikke kunne åpnes med spenningssatte samleskinner eller brytere i de ulike feltene.

Kabel til togvarmepost

a) Kabel fra fordelingsmodul til togvarmepost skal ha minimum isolasjonsnivå U₀/U=1,8/3 kV [IEC 60502.1], [EN 50264].

b) Returleder skal føres i tett forlegning sammen med faseleder. Returleder skal ha isolasjonsnivå på minimum U₀=1000 V. Fase- og returleder bør kombineres i samme kabel.

c) Kabelen skal dimensjoneres etter prosjektert belastning for togvarmeposten, og vern skal dimensjoneres i henhold til [FEL].

d) Jordleder/skjerm i kabel tilkobles jord i fordelingsmodul og isoleres i togvarmepost. For områder uten kontaktledningsanlegg og uten fare for påvirkning av banestrømsforsyningens returstrøm, skal jordleder/skjerm tilkobles jord i begge ender.

Kontrolltavle

a) Tavle for 230 V forsyning og styring av anlegget bør monteres i samme bygning/kiosk som togvarmeanlegget.

b) Tavlen skal tilfredsstille [FEL] og bør inneholde kurser for:

• Lys, stikkontakt og varme i fordelingsrom/kiosk
• Styrestrøm for togvarmeanlegg
• Overvåknings- eller kontrollenheter for togvarmeanlegget (PLS, releer og lignende)

Sikkerhet

a) Anlegget skal ta hensyn til følgende forhold for sikker drift og betjening:

1. Det skal ikke være mulig å spenningssette togvarmepost før stikkeren er tilkoblet rullende materiell.
2. Det skal ikke være mulig å frakoble stikker med spenningssatt post.

b) For vern mot berøringsspenninger ved jord- eller kortslutninger fram til og med stikker gjelder krav til berøringsspenninger og utkoblingstider i henhold til [FEL].

c) Strømforsyning fra togvarmepost og kontaktledningsanlegget skal ikke koples sammen gjennom tilkoplet rullende materiell, jf. §8-7 i [FEF]. Se også Vedlegg d Requirements on rolling stock in Norway and Sweden regarding EMC with the electrical infrastructure and coordination with the power supply and other vehicles til [590] kapittel 4.

Totalstopp

a) Anlegget skal være forberedt for totalstopp. Totalstopp skal kunne utføres fra brytere plassert rundt i anlegget der det er hensiktsmessig. Behov for totalstopp og eventuell plassering av brytere skal vurderes ut fra anleggets beliggenhet (adgang for uvedkommende), risiko for skader og farer som kan oppstå. Vurdering skal utføres for alle anlegg.

b) Brytere for totalstopp skal ikke kunne tilbakestilles uten bruk av nøkkel. Det skal også være mulig å fjernbetjene totalstopp for anlegget.

Drift og overvåkning

a) All betjening av togvarmeposter skal skje lokalt ved hver post.

b) Anlegget skal ha visning av alle feilmeldinger som påvirker anleggets funksjon lokalt i fordelings- eller styretavle for anlegget. Det bør være mulighet for logg av feilmeldinger med lagring i minimum 1 måned.

c) Anlegget bør forberedes for fjernovervåkning av funksjonskritiske feilmeldinger til betjent sted.

Togvarmepost

a) Togvarmepost skal plasseres tett ved det sporet den skal forsyne. Posten skal plasseres slik at den ikke kommer innenfor minste tverrsnittprofil, se [520], Profiler og minste tverrsnitt.

b) Hver post skal kunne tilkobles materiell i kun ett spor. Posten skal ha, varig og godt synlig merking med unikt navn, spor nummer/navn som forsynes, spenning, frekvens og entydig enkel betjeningsveiledning.

c) Det skal ikke være bryter som betjener laststrøm i posten. All kobling av laststrøm skal skje i fordelingsmodul i 1000 V-fordelingsrom.

d) Togvarmeposten skal dimensjoneres for 630 A og skal ha kapslingsgrad med minimum IP 54.

e) Det skal være montert godkjent utstyr for tilkobling av jordings/kortslutningsutstyr på faseleder, returstrømskinne og jordskinne i togvarmeposten.

f) Posten skal være utført i rustfritt eller galvanisert stål. Alt utstyr skal tåle de mekaniske og klimatiske påkjenninger som kan oppstå. Utvendig utstyr skal være dimensjonert til å tåle fra –40 til +50 °C.

Betjening

a) Hver post skal ha brytere for inn- og utkobling av last, nøkkelbryter og lampetest (trykkknapp/impulsbrytere). Innkobling av post skal, dersom alle betingelser for innkobling er oppfylt, bare kunne utføres ved samtidig betjening av nøkkelbryter og inn-bryter. Type nøkkel- og låsesystem skal være godkjent av Jernbaneverket.

Indikering

a) Indikering av driftsstatus skal skje ved:

• Blå lampe godt synlig montert på toppen av posten; indikasjon på at togvarmeposten er spenningssatt.
• Hvit (evt. gul) lampe; indikasjon på at togvarmeposten er spenningsløs.

Gult lys er bedre synlig enn hvitt lys.

En av lampene vil alltid være tent. Dersom det ikke er lys i lampene, skal posten betraktes som spenningssatt.

Tilkoblingskabel

a) Tilkoblingskabel (kabel fra togvarmepost til tog) skal være av vær- og oljebestandig mangetrådet bevegelig kabel med tverrsnitt 1x185 mm² Cu og skjerm med tverrsnitt minimum 25 mm² Cu. Isolasjonsnivå U₀/U=1,8/3 kV i henhold til EN 50264-serien.

1. Kabelen skal ha signalledere med minimum 2x1,5 mm² Cu med isolasjonsnivå U₀/U=300/500 V.
2. Signalledere for integrert pilotstift bør være integrert i kabelen (felles kappe).

b) Ved tilkobling i posten skal benyttes knivkontakter som sikrer enkel frakobling av kabelen dersom kabel trekkes ut. Det skal være sikkerhetsbryter som sikrer utkobling av strømmen før lysbue oppstår i posten.

c) Tilkoblingskabelen skal være så kort at posten kun kobles til vognmateriell i det sporet den er tiltenkt.

d) Stikker for tilkobling til rullende materiell skal ha sikkerhetsbryter som forhindrer til- og frakobling av stikkeren ved spenningssatt post. Stikkeren skal tilfredsstille [UIC 552].

e) Det skal være stativ for oppheng av tilkoblingskabel og en blindkobling for låst oppheng av stikker.

1. Uvedkommende skal ikke kunne fjerne stikket fra blindkoblingen.
2. Blindkoplingen skal ikke gi indikasjon på at rullende materiell er tilkoplet.
3. Blindkoplingen skal gi beskyttelse mot berøring selv om kabelen ved feil er spenningssatt.

Spor og returkrets

a) Mellom en togvarmepost og alle spor som denne forsyner, skal det være en direkte forbindelse til returkretsen. Alle tilkoblinger i skinnegangen skal være av godkjent skrudd forbindelse.

b) Området som togvarmeanlegget skal dekke, bør markeres med spesielle skilt. Instruks for bruk av anlegget skal inneholde tegninger som viser området anlegget dekker.

c) Ved bruk av skinneforbindere skal disse benyttes i begge skinnestrenger. For områder uten kontaktledningsanlegg kan det benyttes skinne­forbindere i kun én av skinnestrengene.

d) I området som togvarmeanlegget skal dekke, skal det være en tverrforbinder i enden av sporområdet (der dette er mulig med hensyn på sporfelter). Dersom området har flere en 10 skinneskjøter med skinneforbindere, skal det i tillegg monteres en tverrforbinder for hver tiende skjøt.

e) For dimensjonering av skinneforbindere og tverrforbindere henvises det til [540], Returkrets.

f) Returforbindelse fra skinnestrengene til transformator skal dimensjoneres for samme belastning som togvarmeposten.

g) Returleder skal føres sammen med tilførselskabel fra transformator til togvarmepost i tett forlegning, eller i samme kabel, se avsnitt 2.2.4. Tilkobling til skinnestreng utføres ved togvarmepost.

h) Returleder skal ikke inneholde bryter, vern eller sikringer.

Beskyttelsesjording

a) Togvarmeposten skal ha utjevningsforbindelse til skinnestreng for det sporet posten skal forsyne, med minimum 50 mm² Cu og gul/grønn isolasjon. Dersom posten er plassert mellom to spor, skal posten kobles til begge sporene der dette er mulig med tanke på sporfelter og banestrømmens returkrets. Se også [510], jording.

b) Skjerm i tilkoblingskabel tilkobles jordskinne i posten.

c) Alle tilkoblinger til skinne utføres nærmest mulig togvarmeposten, og skal utføres med godkjent skrutilkobling.

Transformator

a) Transformatoren bør utføres i rustfritt eller galvanisert stål, i henhold til Fe/Zn klasse A NS 1978. Kapslingen skal, uavhengig av plassering, være slik at fuktighet og støv ikke reduserer levetid og ytelse for transformatoren.

b) Transformator skal tåle kontinuerlig maksimal skjevbelastning.

(Slik som uttak av maksimal tillatt belastning for en fase, mellom kun den ene fasen og transformatorens jordete punkt.)

c) Transformator bør plasseres innvendig i eget rom som skal tilfredsstille krav i [FEF].

Dokumentasjon

Det skal leveres følgende dokumentasjon:

• Fordelingsskjema
• Hovedstrømskjema (en- og flerlinjeskjema)
• Styrestrømskjema
• Returkretsskjema
• Fundamenttegning til bygg/fordelinger og togvarmeposter
• Plantegning som viser bygg/fordelinger/togvarmeposter
• Kabeltraseer
• Innredningstegning til alle skap
• Transformatorkort
• Beskrivelse og betjeningsveiledning for styring, kontroll, overvåkning
• Betjeningsinstruks for togvarmepost
• Jordingsplan (tverrfaglig)