Mekanisk utforming

1 Hensikt og omfang

Dette kapittelet stiller krav til mekanisk utforming av kontaktledningen. Mekanisk utforming omfatter det mekaniske opphenget av kontaktledningen for å sikre god strømavtakning under mekaniske og klimatiske påkjenninger.

Mekanisk utforming omfatter generelle krav som alltid gjelder for å oppnå god strømavtakning, og spesifikke krav der det er verifisert at krav til dynamisk samspill mellom kontaktledningen og strømavtakere blir oppfylt. De spesifikke kravsettene angis som mekaniske utforminger og er verifisert for angitte anvendelsesbetingelser, spesielt maksimal hastighet for tog.

2 Mekanisk utforming

2.1 Generelt

TRV:00550

Valg av mekanisk utforming: Ved prosjektering skal det velges en mekanisk utforming fra 🔗 Tabell 1 ut ifra en vurdering av hva som er optimalt for strekningen som helhet.

Utførelse: Mekanisk utforming skal velges for å gi best samsvar med strekningens 🔗 prosjekteringsforutsetninger innenfor de begrensninger som er gitt av strekningens topologi og alle relevante anleggstyper (ikke bare kl.).

TRV:00551

Hastighetsklasser: Kontaktledning defineres med 🔗 hastighetsklasser som angir maksimal hastighet for kontaktledninger. Hastighetsklassene er:

60 - 100 - 130 - (150) 160 - 200 - 250 km/h.
(150) og 160 km/h regnes som en hastighetsklasse.

TRV:00552

Overgang mellom ulike utforminger: Overgang mellom ulike mekaniske utforminger ved nye og oppgraderte kontaktledninger skal endre hastighetsklassen med maksimalt ett nivå.

Vurdering: Ved overgangen fra nye eller oppgraderte kontaktledninger til eksisterende kontaktledninger skal det vurderes om det er behov for mellomliggende kontaktledning(er) med mellomliggende hastighetsklasse(er). Vurderingen gjøres i samråd med anleggseier.
Utførelse: 🔗 Vekslingsfelt mellom nye eller oppgraderte kontaktledning(er) og eksisterende kontaktledning(er) kan gjøres direkte uten mellomliggende hastighetsklasser ettersom 🔗 strekningshastigheten vil være avpasset relevante anleggstyper på eksisterende strekning.
Utførelse: Vekslingsfeltet skal oppgraderes med nye hengetråder for det eksisterende spennet slik at overgangen mellom nytt og gammelt anlegg tilpasses det nye kontaktledningsanleggets utforming.
Verifisering: Vekslingsfeltet skal testes og dokumenteres med overkjøring av målevogn hvor fokus er at krefter mellom kontaktledning og strømavtaker ikke overstiger krav til kontaktkraft gitt i 🔗 Mekanisk utforming, Kontaktkraft.

TRV:00553

Overgang mellom ulike utforminger i byggeperiode: I byggeperioder kan det være mer enn en hastighetsklasse i overgangen mellom mekaniske utforminger.

Utførelse: Anlegget skal utformes slik at sannsynlighet for feil/nedriving begrenses til et minimum.
Utførelse: Hastigheten ved slike områder bør ikke overskride 80 km/t.

Et typisk område hvor spranget i hastighetsklasse kan være stort uten vesentlig ulempe for driftsforhold er over sporveksler fra togspor til driftsbanegårder og/eller hensettingsområder (typisk hastighet 60 km/h). Her er det sporvekselen som begrenser hvor fort trekkraftmateriell kan kjøre og det er unødig fordyrende å trappe ned over flere hastighetsklasser i kontaktledningsanlegget. Det er kun avgjørende at kontaktledningen som krysser togsporet avpasses med hengetråder som ikke gir nedheng i spennet hvor kryssingen foregår og utstyres med adekvat «svevende kryss».

2.2 Mekaniske utforminger

Tabell 1: Mekaniske utforminger av kontaktledningsanlegg i bruk i Bane NOR
Utforming	Maksimal hastighet, en strømavtaker eller to strømavtakere med avstand a ≥ 200 m	Maksimal hastighet, to strømavtakere med avstand 200 m > a ≥ 73 m	Bruk	Beskrivelse og krav
Utforming S25	250 km/h	210 km/h	Alle strekninger	🔗 Mekanisk utforming S25
Utforming S20A	200 km/h	160 km/h	Fri strekning	🔗 Mekanisk utforming S20A
Utforming S20C₁	200 km/h	160 km/h	Tunneler	🔗 Mekanisk utforming S20C1
Utforming S20B	160 km/h	130 km/h	Fri strekning under lave konstruksjoner	🔗 Mekanisk utforming S20B
Utforming S20C₂	160 km/h	130 km/h	Trange tunneler	🔗 Mekanisk utforming S20C2
Utforming S20D	180 km/h	160 km/h	Der traseens horisontalkurvatur i hovedsak er mindre enn 500 meter og ved endringer på eksisterende bane som har system 35 (7,06 kN)	🔗 Mekanisk utforming S20D
Utforming S20E	150 km/h	130 km/h	Der traseens horisontalkurvatur i hovedsak er mindre enn 500 meter og ved endringer på eksisterende bane som har system 35MS (7,06 kN)	🔗 Mekanisk utforming S20E
Strømskinne	130 km/h	130 km/h	Eksisterende trange tunneler og lave bruer Maksimal hastighet er leverandøravhengig. Angitt hastighet er en forventning	🔗 Mekanisk utforming Strømskinne
Dobbel kontakttråd	100 km/h	100 km/h	Eksisterende trange tunneler og lave bruer	🔗 Mekanisk utforming Dobbel kontakttråd
Delta (Δ) ledning	60 km/h	60 km/h	Hensettingsområder, godsterminaler, sidespor, trange tunneler, lave overbygg	🔗 Mekanisk utforming Deltaledning
System 35	150 km/h	130 km/h	Ved endringer på strekning som har S35 brukes i stedet S20D	-
System 35MS	130 km/h	120 km/h	Ved endringer på strekning som har S35MS brukes i stedet S20E	-

I eldre tunneler med trange tverrsnitts areal, eller kontaktledningsutformingene Strømskinne, Dobbel kontakttråd eller Delta ledning kan Bane NORs løsningsforslag være vanskelig tilgjengelig eller utdatert teknologi. Her anbefales det at prosjekterende enheter tar kontakt med den til enhver tid gjeldende rammeavtaleleverandør av kontaktledningsmateriell rådspørres om tekniske nyvinninger med hensyn på komponenter som utliggere og innfestinger. Opplysninger om hvem som er rammeavtaleleverandør av kontaktledningsmateriell kan innhentes hos Bane NOR, Anskaffelser eller via Bane NORs nettsider www.banenor.no.

3 Strømavtakere

3.1 Generelt

Egenskaper for strømavtakere som skal trafikkere strekningen er avgjørende for hvordan kontaktledningen utformes. TSI ENE stiller krav til kontaktledningen og TSI LOC&PAS stiller krav til strømavtakere. Kravene i disse TSI-ene har til hensikt å sikre harmonisering mellom kontaktledning og strømavtaker. Som grunnlag for mange av kravene i TSI-ene er den harmoniserte standarden EN 50367 benyttet.

3.2 Strømavtakerprofil

Krav til implementering av TSI ENE på nye og eksisterende strekninger med hastighet ≤ 250 km/h er at kontaktledningen skal utformes for trafikk med 1 600 mm strømavtaker eller med 1 950 mm strømavtaker. På norske strekninger er det valgt å legge til rette for 1 950 mm fordi dette gir lavest kostnader. Ved bygging for høyere hastighet enn 250 km/h krever TSI ENE at kontaktledningen skal kunne trafikkeres både med 1 600 mm strømavtaker og med 1 950 mm strømavtaker.

Mange eksisterende strekninger i Norge og Sverige er bygget for 1 800 mm strømavtakere, og 1 950 mm strømavtakere kan ikke uten videre kjøres på disse strekningene. Strekninger som er bygget for 1 950 mm strømavtakere kan trafikkeres med 1 800 mm strømavtakere. Network Statement angir hvilke strekninger som kan trafikkeres med 1 950 mm strømavtakere.

Tabell 2: Strømavtakerlengder
Strømavtakerprofil [mm]	Lengde for slepekull¹ [mm]	Arbeidsområde for strømavtakervippe^1,2 [mm]	Arbeidssone for strømavtakervippe^1,3 [mm]	Figur i EN 50367:2020
1 600	800	800	1 200	Figur A.6
1 950	1 000	1 100	1 450	Figur A.7
1 800⁴	1 000	1 100	1 460	Figur B.5
Merknader	¹Tallverdier er hentet fra EN 50367:2020 ² Arbeidsområde er tillatt område for kontaktpunkt ved normal drift med sterk sidevind. ³ Innenfor arbeidssonen vil strømavtakeren ikke spore av kontaktledningen. ⁴ Nasjonalt særtifelle er markert med egen bakgrunnsfarge.

TRV:00554

Strømavtakerprofil ved hastighet over 250 km/h: Ved nybygg av strekninger med høyere hastighet enn 250 km/h skal kontaktledningen utformes for både 1 800 mm, 1 600 mm og 1 950 mm strømavtakere.

TRV:00555

Strømavtakerprofil ved nybygg og oppgradering: Ved nybygg og oppgradering av strekninger med hastighet inntil 250 km/h skal kontaktledningen utformes for 1 800 mm strømavtaker og for 1 950 mm strømavtaker.

Utførelse: Kontaktledningen skal utformes for passasje av 1 600 mm strømavtaker ved moderat vind. Dette er særlig viktig ved sporveksler som prosjekteres med tangensiell ledningsføring.

Med moderat vind menes følgende:
Dersom kontaktledninger prosjektert for 1950 mm strømavtakerbredde forberedes for trafikkering med strømavtakerbredde 1600 mm må de operative vindkasthastighetene reduseres med 25 % for å kunne karakteriseres som moderate. Dvs. at for en operativ vindkasthastighet på 30 m/s må denne reduseres til 22,5 m/s og for en operativ vindkasthastighet på 37 m/s må denne reduseres til 27,8 m/s. Ved disse reduserte vindkasthastigheter er det viktig at vindutblåsningen ikke overskride ±400 mm fra spormidt.

TRV:00556

Strømavtakerprofil ved fornyelse: Ved komponentbytte i kontaktledningen opprinnelig bygget for 1 800 mm strømavtakerprofil på eksisterende strekninger kan kontaktledningen utformes for kun strømavtakerprofil på 1 800 mm.

Strømavtakerprofilen på 1 600 mm gir strengere krav til vindutblåsning av kontakttråden som fører til kortere spennlengder og behov for flere master.

Merk definisjonene 🔗 Oppgradering og 🔗 Fornyelse.

3.3 Kontaktkraft

Kontaktkraft mellom strømavtaker og kontaktledning er viktig for strømavtakningens dynamiske egenskaper. Kontaktkraften bestemmer også kontaktledningens oppløft og avgjør dermed hvor stor avstand til overliggende konstruksjoner som er nødvendig. Kontaktkraft er også viktig ved kontroll av kontaktledning (se 🔗 Fritt profil).

Kontaktkraften har en statisk komponent når toget står i ro, og en dynamisk tilleggskomponent som er gitt av togets hastighet, ujevnheter i kontakttråden og i elastisiteten.

TSI ENE stiller krav om at kontaktledningen skal utformes for en statisk kontaktkraft på 70 N. Mange strekninger og strømavtakere i Norge i dag er bygget for en statisk kontaktkraft på 55 N. Det må derfor være mulig å kjøre på nye og oppgraderte kontaktledninger med strømavtakere som har begge disse verdiene.

TRV:00557

Statisk kontaktkraft: Ved verifisering av mekaniske utforminger skal det legges til grunn en statisk kontaktkraft fra strømavtaker på 70 N ved nybygg og oppgradering, og 55 N ved mindre fornyelser av eldre kontaktledning (dvs. stikkbytte av enkeltkomponenter). Kontaktkraften til strømavtaker øker med økende hastighet. EN 50367 stiller krav til hvilket intervall kontaktkraften skal ligge innenfor, såkalt aerodynamisk utbalansering.

Den statiske kontaktkraften referert her har nominell verdi 70 N og skal i følge standarden EN 50367 befinne seg innenfor toleransenivået 60 - 90 N. For eldre kontaktledningsanlegg har kontaktkraften nominell verdi 55 N og skal befinne seg innenfor toleransenivået 50 - 70 N.

TRV:00558

Aerodynamisk utbalansering: Kontaktledningen skal være konstruert for strømavtakere med aerodynamisk utbalansering som beskrevet i EN 50367:2020 tabell 6.

Unntak: Ved fornyelse av eldre kontaktledning kan det legges til grunn en maksimal middelkraft på 120 N.

Maksimal middelkraft 🔗 Figur 7, og dermed maksimalt oppløft for kontaktledningen, oppnås ved maksimal hastighet. Tabell 6 i EN 50367:2020 innebærer at maksimal middelkraft for en strømavtaker blir:

98 N (102 N) ved 130 km/h
102 N (109 N) ved 160 km/h
109 N (131 N) ved 200 km/h
131 N (165 N) ved 250 km/h

I tunneler med trange tverrsnitt (mindre eller lik 55 m²) legges til grunn en økning av kontaktkrefter tilsvarende en økning i hastigheten på 25 % (kilde: TSI ENE, EN 50119 og EN 50367). Disse verdiene for maksimal middelkraft er angitt i parentes i listen over.

TRV:00559

Kontaktkraft ved kontroll: Kontaktledningen skal bygges slik at kontroll med maksimal kontaktkraft på 200 N, ikke medfører mekanisk anslag.

3.4 Fritt profil

Fritt profil for strømavtaker sikrer at det er mekanisk rom for passasje av strømavtaker uten at denne treffer noen av konstruksjonene som holder kontaktledningen på plass over sporplanet. 🔗 Figur 1 viser fritt profil for strømavtaker som gjelder alle aktuelle strømavtakerlengder (1 950 mm, 1 800 mm og 1 600 mm).

Figur 1: Fritt profil for strømavtaker, alle mål i mm.

TRV:00560

Fritt profil for strømavtaker: Innenfor grensene til fritt profil for strømavtaker skal det ikke befinne seg faste gjenstander.

Utførelse: Profilet er dynamisk og gjelder uansett kraft mellom kontakttråd og strømavtaker.
Verifikasjon: Verifikasjon kan gjøres ved å benytte profilramme med «bust» som dekker fritt profil påmontert strømavtaker og overkjøring i lav hastighet (ca. 5–10 km/h) og høyt bøyletrykk (250 N). Dersom bust gir utslag noteres disse punkter og utbedres.

At profilet er dynamisk innebærer at profilet heves ved oppløft av kontaktledningen.

TRV:00561

Fritt profil og lysåpning: Fritt profil for strømavtaker og lysåpning under konstruksjoner og i tunneler er angitt i 🔗 Tverrsnitt E

3.5 Klemmefritt rom

Klemmefritt rom er et tenkt rom som kun opptrer ved sporveksler og som er uten kontakttrådklemmer, pressforbindelser, skruforbindelser eller klemmer for krysshenger slik at strømavtakeren ikke utilsiktet henger seg fast i kontaktledningsanlegget og derved forårsaker nedriving av kontaktledningen eller havari av strømavtakeren. Tabell 3 og Figur 2 angir dimensjonene for klemmefritt rom for de aktuelle strømavtakertypene.

TRV:00562

Klemmefritt rom: Innenfor klemmefritt rom skal det ikke befinne seg kontakttrådklemmer, pressforbindelser, skruforbindelser eller klemmer for krysshenger.

Utførelse: Ved behov kan klemmer for normal hengetråd plasseres i klemmefritt rom.
Utførelse: Klemmefritt rom skal overholdes ved statisk kontaktkraft mellom strømavtaker og kontakttråd.

Kravet omfatter klemmer på lette direksjonsstag, pressklemmer i forbindelse med strømbruer og strømstiger, klemmer for krysshenger, der det er risiko for at strømavtakeren kan hekte seg fast i klemma hvis den plasseres innenfor klemmefritt rom.
Tabell 3Nasjonalt særtilfelle er markert med egen bakgrunnsfarge.

Figur 2: Klemmefritt rom (skravert), alle mål i mm.

Tabell 3: Dimensjoner for klemmefritt rom
Strømavtakerlengde	Horisontalt intervall mm fra spormidt	Vertikalt intervall mm fra statisk kontakttrådhøyde
1 600 mm	x₁ = 450; x₂ = 875	y₁ = -210; y₂ = 210
1 950 mm	x₁ = 600; x₂ = 1 050	y₁ = -210; y₂ = 210
1 800 mm	x₁ = 600; x₂ = 980	y₁ = -210; y₂ = 210

4 Ledningsføring

4.1 Generelt

Korrekt posisjon for kontakttråden minimerer risikoen for avsporing av strømavtaker og unødvendig slitasje på kontakttråden og strømavtakeren.

4.2 Vindutblåsning

Ved sidevind på kontaktledningsanlegg oppstår det en viss avbøyning (vindutblåsning) av kontakttråd i vindretning. Denne vindutblåsningen varierer med vindstyrke og er størst midt mellom to master (midt i spennet). Vindutblåsningen må ikke bli så stor at kontakttråden ender utenfor strømavtakerens arbeidsområde. Dette avsnittet setter krav til hvilken vindutblåsning som er tillatt i forhold til strømavtakerlengde, dimensjonerende hastighet og sporradius som sikrer uinnskrenket elektrisk togdrift. Krav til dimensjonerende kastvindhastighet og vindutblåsning i Bane NORs infrastruktur gjelder for strømavtakervipper med lengdene 1 600 mm, 1 800 mm og 1 950 mm.

TRV:00563

Kastvindhastighet: Kontaktledningsanlegg skal dimensjoneres for følgende kastvindhastigheter:

Utførelse: På fri linje i lavlandet skal det regnes med dimensjonerende kastvindhastighet 30 m/s.
Utførelse: På vindutsatte steder og høyfjellsstrekninger skal det regnes med dimensjonerende kastvindhastighet 37 m/s.
Utførelse: Den dimensjonerende kastvindhastigheten kan økes ytterligere på steder hvor høyere kastvindhastighet forventes.
Utførelse: Informasjon om valgt kastvindhastighet skal påføres merknadsfelt til strekningsplan.

TRV:00564

Vindutblåsning: Ved dimensjonerende kastvindhastighet skal vindutblåsningen til kontakttråden ikke overskride verdiene angitt henholdsvis i 🔗 Figur 3 og 🔗 Figur 4 for 1 800 og 1 950 mm strømavtaker og 🔗 Figur 5 for 1 600 mm strømavtaker.

Utførelse: 🔗 Figur 3 gjelder for hastighet ≤ 200 km/h, 🔗 Figur 4 gjelder for hastigheter 200 < v < 250 km/h og 🔗 Figur 5 gjelder for hastighet ≥ 250 km/h.
Utførelse: Kravet gjelder alle spennlengder der kontakttråden berører eller kan berøre strømavtakeren under normal drift.

Vindutblåsningskurvene i 🔗 Figur 3, 🔗 Figur 4 og 🔗 Figur 5 angir totalt tillatt horisontal forskyvning av kontakttråden i et spenn slik at kontakttråden ikke kommer utenfor arbeidsområdet for strømavtakervippa. Denne omfatter både utblåsning av kontaktledningen i spennet og horisontal forskyvning av opphengspunktet som følge av statiske laster og miljølaster på fundament, mast og utligger. I praksis får kjøretøyer vindutblåsning i samme retning som kontaktledningen. Dette er ikke hensyntatt ved angivelse av vindutblåsningskurvene. Vindutblåsningskurvene er derfor konservative.

Tunneler beskytter kontaktledningen mot sidevind. Tog som kjører i tunnel genererer turbulens, men dette har neglisjerbar påvirkning på stabiliteten og posisjonen til kontaktledningen.

TRV:00565

Tunnel: Spennlengder som er dekket av tunnel skal prosjekteres og bygges uten hensyn til vindutblåsning.

Figur 3: Vindutblåsningskurve for hastighet opp til 200 km/h

Figur 4: Vindutblåsningskurve for hastighet over 200 km/h

Figur 5: Vindutblåsningskurve for strømavtakere med lengde 1 600 mm.

4.3 Sikksakk og spennlengder

Sikksakk og spennlengder for kontaktledningen velges slik at maksimal vindutblåsning av kontakttråden ikke overskrides ved dimensjonerende vindhastighet. Kontaktledningen forlegges i sikksakk for å sikre jevn slitasje av strømavtakerens slepekull. Sikksakk måles ut fra en målakse som står vinkelrett på sporplanet i spormidt.

TRV:00566

Sikksakk: Sikksakk for kjørbare kontaktledninger skal forlegges med nominelle verdier angitt i 🔗 Tabell 4.

Utførelse: For krysningsspor og dobbeltspor skal kontaktledningens sikksakk parallellføres slik at det oppstår størst mulig avstand mellom utliggerne for de motstående sporene.
Unntak: Ved kort spennlengde eller lav dimensjonerende vindhastighet kan verdi for sikksakk økes til maksimalt ± 400 mm for alle mekaniske utforminger, dersom det sikres at kontaktledningen ikke kommer utenfor strømavtakerens arbeidsområde ved maksimal vindutblåsning.
Unntak: Sikksakk kan justeres for å overholde krav til sidekraft på lett direksjonsstag.

Grense for sikksakk til og med ± 400 mm dekkes av alle strømavtakernes arbeidsområde angitt i TSI og nasjonale regler, dvs. EN 50367:2020, Figur A.6, A.7 og B.5 (1600, 1950 og 1800 mm). Det er vanlig å legge sikksakk vekslende på ± 300 mm for hvert spenn for å oppnå jevn slitasje på strømavtakerens slepekull. I kurver med slak radius forlegges også kontakttråden med vekslende sikksakk. I kurver med krapp radius forlegges kontakttråden med ensidig sikksakk da kurven i seg selv sørger for at strømavtakeren opplever kontakttråden som forlagt i sikksakk gjennom spennet.

TRV:00567

Maksimal spennlengde: Spennlengder skal ikke overskride maksimale verdier angitt i 🔗 Tabell 4 og tilhørende tegninger.

Unntak: For S20 kan maksimal spennlengde etter beregning økes til maksimalt 75 m.
Utførelse: På lange rette strekninger og lange kontaktledningsparter i tunnel skal minimum hver sjette spennlengdene i ledningsparten ha avvikende lengde fra resten av spennlengdene på mellom 10 % og 15 % for å unngå galopperende ledning (resonans).

Tabell 4: Sikksakk og maksimal spennlengde
Mekanisk utforming	Nominell sikksakk	Dimensjonerende kastvindhastighet på fri linje	Maksimal spennlengde normal- og avspenningsfelt	Maksimal spennlengde Seksjonsfelt
S25	± 300 mm	30 m/s	🔗 EH-800408-000	🔗 EH-800409-000
S25	± 300 mm	37 m/s	🔗 EH-800410-000	🔗 EH-800411-000
S20A, S20B	± 300 mm	30 m/s	🔗 EH-707298-000	🔗 EH-707299-000
S20D, S20E	± 400 mm	30 m/s	🔗 EH-707298-000	🔗 EH-707299-000
S20C₁, S20C₂	± 300 mm	Brukes i tunnel ingen sidevind	Bestemmes av systemhøyden	Bestemmes av systemhøyden
Andre utforminger med største hastighet < 160 km/h	± 400 mm	Stedlig	Stedlig	Stedlig

4.4 Kontakttrådhøyde og kontakttrådhøydeendring

TSI ENE og TSI LOC&PAS setter krav til kontakttrådhøyde. For å oppfylle disse kravene stiller Bane NOR følgende krav til hvordan de forskjellige kontaktledningsutformingene skal prosjekteres og bygges. Kontakttrådhøyde er avstanden fra skinneoverkantplanet til underside av kontakttråden målt ved opphengningspunkt på et ubelastet anlegg.

NB! Krav angjeldende bruer over jernbane og planoverganger er beskrevet i kapitlet elektrisk utforming

TRV:00568

Nominell kontakttrådhøyde: Nominell kontakttrådhøyde skal være som angitt nedenfor.

Utførelse: Ved strekningshastighet v ≤ 200 km/h skal nominell kontakttrådhøyde være 5,60 m.
Utførelse: Ved strekningshastighet v > 200 km/h skal nominell kontakttrådhøyde være 5,10 m.
Utførelse: For hensettingsspor bør nominell kontakttrådhøyde være så høy som mulig (mellom 5,60 og 6,00 m) for å ha størst mulig avstand fra ståplass på kjøretøy til spenningssatt del i kontaktledningsanlegget.
Unntak: Ved strekningshastighet v > 200 km/h kan nominell kontakttrådhøyde bestemmes ut fra stedlige forhold og være i intervallet 5,08–5,30 m uten høydeendring.

TRV:00569

Minste kontakttrådhøyde: Under tvangspunkter som overgangsbruer, kulverter og tunneler kan kontakttrådhøyden reduseres til minste kontakttrådhøyde på 5,05 m for strekningshastighet v ≤ 200 km/h.

Unntak: Ved en dispensasjonssøknad kan anleggseier i særlige tilfeller gi dispensasjon til ytterligere høydereduksjon ned til en minste høyde på 4,80 m.
1. Unntak: For hensettingsspor skal kontakttrådhøyden ikke være lavere enn 5,00 m for å sikre minimum 3,5 m fra forventet ståplass på kjøretøyene (buffer, kobbel og stigtrinn 1,5 m over SOK) til spenningssatt del i kontaktledningsanlegget.
Vurdering: Beregning av minste dimensjonerende kontakttrådhøyde skal gjøres med bakgrunn i vurderinger som angitt i EN 50119:2020 punkt 5.10.4.3
Utførelse: Høydereduksjon skal ha så kort utstrekning som mulig.
Utførelse: Der avstanden mellom to høydebegrensninger er mindre enn 800 m, bør høydereduksjonen opprettholdes mellom de to høydebegrensningene.

Kontakttrådhøyde lavere enn 5,05 m kan gi konsekvens for strekningens hastighet på grunn av strømavtakerens dynamikk.

TRV:00570

Kontakttrådens høydeendring: Maksimal kontakttrådhøydeendring ΔH skal bestemmes av formelen:

[math]\displaystyle{ \Delta H = \frac{1}{5 \cdot v} }[/math]

Unntak: Ved strekningshastighet v > 200 km/h kan nominell kontakttrådhøyde bestemmes ut fra stedlige forhold og være i intervallet 5,08–5,30 m uten høydeendring.

TRV:00571

Første og siste spenn med høydeendring: I første og siste spenn med kontakttrådhøydeendring skal maksimal kontakttrådhøydeendring bestemmes av formelen:

[math]\displaystyle{ \Delta H = \frac{1}{10 \cdot v} }[/math]

TRV:08676

Høydeendring ved vekslingsfelt: Endring av kontakttrådhøyde skal ved vekslingsfelt (isolerte og uisolerte) avsluttes minimum en spennlengde før og etter vekslingsfeltet.

TRV:08677

Høydeendring ved konstruksjoner: Der konstruksjoner som overgangsbruer, tunneler etc. hindrer høydeendring av kontakttråd skal høydeendringen avsluttes en spennlengde før siste utligger ved hindringen.

TRV:00572

Sidespor, hensettingsområder og lastespor: Kontakttrådens høydeendring på sidespor, hensettingsområder og lastespor (med lave hastigheter) kan økes til grenseverdiene angitt i EN 50119.

Høydeendringeen ΔH er angitt i meter kontakttrådhøydeendring per meter spor, og hastigheten v angis i km/h. Krav til kontakttrådens høydeendring er strengere enn krav i EN 50119:2020.

TRV:00573

Dokumentasjon av høydeendring: Kontakttrådens høydeendring skal dokumenteres som vist i tegningen 🔗EH-707259-000.

4.5 Ledningsføring over sporveksler og i vekslingsfelt

Bane NOR har besluttet å benytte tangentiell ledningsføring over sporveksler. Dette gjøres for å redusere kontakttrådslitasje til samme nivå som for standard vekslingsfelt. Det er viktig i dette henseende å sørge for at sporveksler for høy hastighet derved får et kontakttrådforløp som sikrer at strømavtaker ikke har kontakt med avvikssporets kontakttråd når trafikken går i gjennomgående spor. For å sikre enhetlig og standariset utforming har Bane NOR derfor utarbeidet et sett ferdig prosjekterte trådføringer med plassering av master som da vil være obligatorisk å benytte. Disse trådføringen har den egenskap at tidligere prosjekterte løsninger med «20 cm metoden» kan gjenbrukes med små modifiseringer. Dersom stedlige forhold tilsier det finnes det muligheter for å benytte kryssende ledningsføring eller det er mulig å egen prosjektere tangentiell ledningsføring etter prinsipper beskrevet i 🔗 lærebøker i jernbaneteknikk.

Dagens praksis med kryssende ledningsføring medfører høy punktslitasje av kontakttråd i selve krysningspunktet. Noe som igjen medfører redusert levetid for kontaktledningsanlegget. Ved å endre praksis til tangentiell ledningsføring i sporveksler med faste prosjekteringsregler ser man at punktslitasjen reduseres og levetiden for kontaktledningen kan økes. Eksempelvis vil baner klassifisert som K0 kunne øke forventet levetid på kontakttråden fra 25 år til +90 år. For baner med lavere klassifiseringer øker forventet levetid på kontakttråden fra 50 år til +80 år.

TRV:00574

Sporveksler: Kontaktledninger over sporveksler og sporkryss skal være utformet slik at strømavtakere kan krysse i alle retninger med de planlagte hastighetene, mens de fortsatt oppfyller kravene til den tillatte variasjonen av kontaktkrefter, se 🔗 Tabell 8.

Utførelse: Ved kontaktledningsutforming S20(A/B/C) i gjennomgående- og avviksspor skal så langt det er mulig ferdig prosjektert løsning iht. 🔗 Tabell 5 benyttes.
Utførelse: Ved kontaktledningsutforming S25 i gjennomgående spor og S20(A/B/C) i avviksspor skal så langt det er mulig ferdig prosjektert løsning iht. 🔗 Tabell 6 benyttes.
Utførelse: Ved kontaktledningsutforming S20(D/E) i avviksspor skal så langt det er mulig ferdig prosjektert løsning iht. 🔗 Tabell 7 benyttes.
Unntak: Der ferdig prosjekterte løsninger ikke er mulig å benytte skal prosjekteringen av trådføringen utføres iht. regler beskrevet i 🔗 jernbanekompetanse.no.
Unntak: I forbindelse med hensettingsområder, lokstallområder og godsterminaler hvor hastigheten i både gjennomgående- og avviksspor er ≤ 60 km/h kan det benyttes kryssende ledningsføring.
1. Utførelse: Ledningsføring i sporveksler med kryssende ledningsføring skal prosjekteres og bygges på en slik måte at strømavtakeren kun har kontakt med en utligger uansett kjøreretning.
Utførelse: Geometrien til tangentielle og kryssende ledningsføringer for kontaktledninger skal utformes slik at ingen kontakttråd er i stand til å gli under strømavtakervippa.
Utførelse: Strømavtakerens svingning og skjevvinkling skal betraktes så vel som kontakttrådens oppløft og vindutblåsing.
Utførelse: På det punktet hvor den innkommende kontakttråd berører strømavtagerens vippe, kan avviksporets kontakttråd plasseres maksimalt 200 mm på motsatt side av strømavtakerens vippe, relatert til dennes senterlinje i forhold til gjennomgående spor.
Utførelse: Egnede hjelpemidler, som krysshengetråder, skal brukes for å sikre at begge kontakttrådene løftes når de krysses av en strømavtaker. Temperaturrelaterte lengdeutvidelser av kontakttråder skal vurderes ved bruk av slike hjelpemidler.

TRV:00575

Vekslingsfelt: Vekslingsfelter skal gjøre det mulig for strømavtakeren å passere fra en ledningspart til den neste uten hastighetsreduksjon eller avbrudd av strømforsyningen til traksjonsenheten.

Utførelse: Antallet og lengdene på spennene, inkludert forskjellene i lengden av tilstøtende spenn og kontakttrådgradienter innenfor vekslingsfeltet, skal utformes slik at den tillatte variasjonen av kontaktkrefter og de tillatte variasjonene i elastisitet er oppfylt. Det må tas hensyn til maksimale kjørehastigheter og sporradier.
Utførelse: For uisolerte vekslingsfelt i bevegelig avspente ledninger skal utliggerne til begge kontaktledningene muliggjøre uhindret bevegelse av kontaktledningen på grunn av temperaturrelatert lengdeutvidelse.
Utførelse: Uisolerte vekslingsfelt bør være permanent forbundet med en strømbru(er) montert 0,50 m utenfor Y-line.
Utførelse: For isolerte vekslingsfelt skal den minste dynamiske klaring av parallelle ledere under de angitte miljøforholdene opprettholdes. Den nødvendige statiske klaring i luft skal være oppfylt.

Isolerte vekslingsfelt kalles ofte seksjonsfelt.

Tabell 5: Kontaktledningsutforming i gjennomgående- og avviksspor S20(A/B/C)
Sporvekseltype	Tegningsnummer
60E1 - 300 - 1:9	🔗 EH-028955-000
60E1 - 500 - 1:12	🔗 EH-028955-000
60E1 - 760 - 1:14	🔗 EH-028956-000
60E1 - 760 - 1:15
60E1 - 1200 - 1:18,4

Tabell 6: Kontaktledningsutforming i gjennomgående spor S25 og avviksspor S20(A/B/C)
Sporvekseltype	Tegningsnummer
60E1 - 300 - 1:9	🔗 EH-028957-000
60E1 - 500 - 1:12	🔗 EH-028957-000
60E1 - 760 - 1:14	🔗 EH-028958-000
60E1 - 760 - 1:15
60E1 - 1200 - 1:18,4

Tabell 7: Kontaktledningsutforming i avviksspor S20(D/E)
Sporvekseltype	Tegningsnummer
60E1 - 300 - 1:9	🔗 EH-028959-000
60E1 - 500 - 1:12	🔗 EH-028959-000
60E1 - 760 - 1:14	🔗 EH-028960-000
60E1 - 760 - 1:15
60E1 - 1200 - 1:18,4

4.6 Generelt om liner og tråd

4.6.1 Standarder for liner og tråd

TRV:00576

Kontakttråd: Kontakttråder skal betegnes og oppfylle krav som angitt i EN 50149:2012.

Eksempler på betegnelse for kontakttråder:

EN 50149 – AC-100 – CuAg0,1
EN 50149 – AC-120 – CuAg0,1

TRV:00577

Liner i bronse: Liner i bronse skal betegnes og oppfylle krav som angitt i IEC 63190:2023, eller i DIN 43138:1980 for fleksible bronseliner.

Utførelse: Tilleggsbetegnelse som angir at linen er utført med isolasjon skal brukes ved behov.

Eksempler på betegnelse for liner i bronse

IEC 63190 – 50 – CuSn0,1
IEC 63190 – 50 – CuSn0,1 (isolert)
DIN 43138 – Bz II – 10 ✕ 49

4.6.2 Skjøting av kontakttråd

Som hovedregel etableres kontaktledninger uten skjøter ved førstegangs installasjon. Dersom det under installasjon ikke lar seg gjøre å unngå skjøter må, for å opprettholde kontakttrådens styrke gjennom kontakttrådens levetid (fullt tverrsnittsareal -20 % slitasje), antall presskjøteklemmer begrenses ut i fra trådens innspenningskraft og hastighetsutforming. Dette framkommer av nedenstående regler.

TRV:00578

Skjøting av kontakttråd: Skjøting av kontakttråd skal utføres med dertil egnede presskjøteklemmer (DB4N). 🔗

TRV:00579

Presskjøteklemmer i kontakttråd: Presskjøteklemmer i kontakttråd i nye/nyinstallerte kontaktledningsanlegg skal begrenses i antall ut i fra hastighetsutforming og reduksjon av strekkfasthet.

Utførelse: Hastighet v ≤ 130 km/h, minst 2 m mellom presskjøter, maksimalt 2 presskjøter pr. spennlengde, plassering skal skje ved hengetråd i spennet, maksimalt 4 presskjøter i en ledningspart.
Utførelse: Hastighet 130 < v ≤ 160 km/h, minst 5 m mellom presskjøter, maksimalt 2 presskjøter pr. spennlengde, plassering skal skje ved hengetråd i spennet, maksimalt 3 presskjøter i en ledningspart.
Utførelse: Hastighet 160 < v ≤ 200 km/h, minst 10 m mellom presskjøter, maksimalt 1 presskjøte pr. spennlengde, plassering skal skje ved hengetråd i spennet, maksimalt 2 presskjøter i en ledningspart.
Utførelse: Hastighet v > 200 km/h, skal ikke inneholde presskjøter.

4.6.3 Skjøting av bæreline

Som hovedregel etableres kontaktledninger uten skjøter ved førstegangs installasjon. Dersom det under installasjon ikke lar seg gjøre å unngå skjøter må, for å opprettholde bærelinens styrke gjennom bærelinens levetid, antall press-skjøteklemmer begrenses ut i fra trådens innspenningskraft og hastighetsutforming. Dette framkommer av nedenstående regler.

TRV:07796

Skjøting av bæreline: Skjøting av bæreline skal utføres med dertil egnede press-skjøteklemmer (strekkfast utførelse).

TRV:07797

Press-skjøteklemmer i bæreline: Press-skjøteklemmer i bæreline i nye/nyinstallerte kontaktledningsanlegg skal begrenses i antall ut i fra hastighetsutforming og reduksjon av strekkfasthet.

Utførelse: Hastighet v ≤ 130 km/h, minst 2 m mellom press-skjøter, maksimalt 2 press-skjøter pr. spennlengde, plassering skal skje ved hengetråd i spennet, maksimalt 4 press-skjøter i en ledningspart.
Utførelse: Hastighet 130 < v ≤ 160 km/h, minst 5 m mellom press-skjøter, maksimalt 2 press-skjøter pr. spennlengde, plassering skal skje ved hengetråd i spennet, maksimalt 3 presskjøter i en ledningspart.
Utførelse: Hastighet 160 < v ≤ 200 km/h, minst 10 m mellom press-skjøter, maksimalt 1 press-skjøte pr. spennlengde, plassering skal skje ved hengetråd i spennet, maksimalt 2 press-skjøter i en ledningspart.
Utførelse: Hastighet v > 200 km/h, skal ikke inneholde press-skjøter.

5 Utligger

Utliggere bærer kontaktledningen til ett eller flere spor. De kan festes til mastene ved hjelp av hengslede konsoller, slik at utliggerne kan rotere rundt en vertikal akse, uten motstand mot langsgående belastninger fra kontaktledningen. Alternativt kan utliggere festes stivt til konstruksjonene, noe som gir motstand mot langsgående belastninger fra kontaktledningen.

TRV:00580

Utliggerrør: Rørene som utliggere lages av skal være sømløse og ekstruderte.

Utførelse: Materiale skal være aluminiumslegering EN AW-6082 T6 med levealder ≥ 50 år
Unntak: Der det er hensiktsmessig kan det benyttes syrefaste (A4) rør eller andre elektrisk ledende materialer som har levetid ≥ 50 år.
Utførelse: For rør i utligger hvor fri ende heller nedover skal det ikke monteres plasthette da denne stenger vann inne i røret som kan forårsake frostspreng og/eller korrosjon.

TRV:00581

Lette direksjonsstag: Alle utliggere som betjener strømavtaker skal ha lette direksjonsstag som gir tilstrekkelig rom for kontaktledningens oppløft.

Utførelse: Preferert løsning for lette direksjonsstag er utstyrt med stoppanordning.
Unntak: Lette direksjonsstag uten stoppanordning kan benyttes dersom disse utformes med plass til økt oppløft.

TRV:00582

Innstillingsmulighet i sporets tverretning: Det skal være mulig å justere kontakttråd og bæreline minimum ±100 mm på tvers av sporet i en ny utligger uten å erstatte komponenter i utliggeren.

TRV:00583

Innstilling i sporets lengderetning: Utliggere skal innstilles etter temperatur når kontaktledningen klargjøres for ordinær idriftsettelse.

Utførelse: Følgende tegning 🔗EH-707161-000 skal benyttes til temperaturinnstilling av utliggere.

Figur 6: Prinsippskisse - utligger for kontaktledning
Pos. 1: Stavisolator
Pos. 2: Strekkstag
Pos. 3: Trykkstag
Pos. 4: Diagonalstag (standard i S25, ellers ved behov)
Pos. 5: Horisontalstag
Pos. 6: Lett direksjonsstag
Pos. 7: Bærelineholder
Pos. 8: Utliggerhengetråd
Pos. 9: Kontakttrådklemme
Pos. 10: Vindsikring (kan fjernes ved behov)

Utliggere har noen særtilfeller ved beregning og installasjon.

Særtilfelle 1: Ved beregning av utliggere i beregningsprogrammet Candrop forkommer det at utliggerhengetråden (pos. 8) utsettes for trykk krefter. I slike tilfeller vil beregningsprogrammet automatisk bytte ut hengetråden med en avstiver, samt korte ned lengden til horisontalstaget og fjerne vindhengeren. Den prefererte løsningen til Bane NOR vil finnes i tegningen EH-800422-000.
Særtilfelle 2: I kurver med radius ≤ 1200 m fjernes vindhenger (pos. 10) og horisontalstaget avkortes automatisk av beregningsprogrammet, for dobbeltutliggere ved ledningsføring i sporveksler og alle utliggere i tunneler er det ikke behov for vindhenger og denne fjernes da og horisontalstaget kortes ned til avstand på ca. 250 mm fra festepunktet til lett direksjonsstag. Dette vil gi materialinnsparing på rør og redusert pris på utligger da deler for innfesting av vindhenger på horisontalstag og selve vindhengeren ikke behøves bestilt eller montert.

5.1 Direksjonsstag

Direksjonsstag er en komponent i utliggeren som har til hensikt å sørge for at utliggeren ikke oppfattes som et hardt punkt for den passerende strømavtakeren. Det holder også kontakttråden i rett posisjon (sikksakk) i forhold til spormidt.

TRV:00584

Normalutligger: Det skal benyttes 🔗 direksjonsstag på alle kjørbare utliggere.

Utførelse: Maksimal vinkel på direksjonsstaget når dette er i ro skal ikke overskride 20° (36,40 %), i forhold til 🔗 sporplanet.
Utførelse: Kontakttråden skal kunne løftes minimum 150 mm før direksjonsstagets bevegelse oppover hindres.
Utførelse: Den horisontale kraften i direksjonsstaget skal alltid ha en absoluttverdi på minimum 80 N.
Utførelse: Horisontal kraft i direksjonsstag bør for hovedspor ikke overstige 1000 N.
Utførelse: For øvrige spor bør ikke kraften overstige 1500 N.
Utførelse: Direksjonsstag skal alltid strekkbelastes så sant det ikke er konstruert for å kunne oppta trykkrefter.
Unntak: For kontaktledning for lave hastigheter og særlige behov kan det benyttes fastklemmer som alternativ til lett direksjonsstag.

TRV:00585

Seksjonsutligger: For kontakttråd som er hevet med inntil 15 cm i forhold til den kjørbare kontakttråden skal også ha direksjonsstag.

Utførelse: Maksimal vinkel på direksjonsstaget når dette er i ro skal ikke overskride 20° (36,40 %), i forhold til 🔗 sporplanet.
Utførelse: Kontakttråden skal kunne løftes minimum 150 mm før direksjonsstagets bevegelse oppover hindres.
Utførelse: Den horisontale kraften i direksjonsstaget skal alltid ha en absoluttverdi på minimum 80 N.
Utførelse: Horisontal kraft i direksjonsstag bør for hovedspor ikke overstige 1000 N.
Utførelse: For øvrige spor bør ikke kraften overstige 1500 N.
Utførelse: Direksjonsstag skal alltid strekkbelastes så sant det ikke er konstruert for å kunne oppta trykkrefter.
Unntak: Direksjonsstag for fastholder kan ha krefter som overstiger ovennevnte oppgitte krefter.
Unntak: Direksjonsstag for fastholde er konstruert for å oppta både strekk- og trykkrefter.

6 Bevegelig avspenning

Bevegelig avspenning har som funksjon å opprettholde det mekaniske strekket og å ta opp lengdeendringer i kontaktledningen som skyldes temperaturendringer. Dette gjøres ved hjelp av et arrangement av taljer eller kombinasjonshjul med lodd eller ved hjelp av fjærer. Kombinasjonshjul med lodd er mest vanlig.

Det etableres et fastpunkt ("fixpunkt") omtrent midt på en ledningspart, og en bevegelig avspenning i hver ende av ledningsparten. Avstanden fra fastpunktet til den bevegelige avspenningen bestemmer hvor stor termisk utvidelse kontakttråden får, og dermed hvor stort arbeidsområde som kreves av den bevegelige avspenningen.

Bevegelige avspenninger med bruk av lodd utformes med forskjellige utvekslingsforhold, 1:1, 1:1.5, 1:2, 1:3, 1:4 og 1:5. Stort omsetningsforhold gir lett lodd, mens lavt omsetningsforhold gir størst arbeidsområde for avspenningen.

TRV:00586

Ledningspartlengde: Ledningspartlengde og avspenning skal tilpasses slik at ledningsparten opprettholder sitt strekk innenfor det dimensjonerende temperaturspennet.

Utførelse: For kontaktledning med dimensjonerende hastighet ≤ 200 km/h skal avstand mellom fastpunkt og avspenning (½ ledningspart) ikke overstige 750 m i friluft, og 1 500 m i tunnel med liten variasjon i omgivelsestemperaturen.
Utførelse: For kontaktledning med dimensjonerende hastighet > 200 km/h skal avstand mellom fastpunkt og avspenning (½ ledningspart) ikke overstige 600 m i friluft, og 1 200 m i tunnel med liten variasjon i omgivelsestemperaturen.

TRV:00587

Strekkrafttap: Totalt strekkrafttap mellom bevegelig avspenning og fastpunkt skal ikke overstige 10%.

Begrunnelse: Dette begrenser differansestrekk på fastpunkter, og det begrenser variasjon i strekkraft og elastisitet langs en ledning.

Det må legges til grunn at bevegelig avspenning genererer et strekkrafttap på 2,5 %, slik at kun 7,5 % kan tilordnes utliggerne. Krav til strekkrafttap er oppfylt i alle tilfeller der det er opp til 11 bevegelige utliggere mellom fastpunkt og avspenning for mekanisk utforming S20 og S25, og opp til 15 for eldre mekaniske utforminger. Merk likevel at det etter en beregning i mange tilfeller kan brukes flere utliggere mellom avspenning og fastpunkt.

TRV:00588

Bevegelig avspenning: Bevegelig avspenning skal utformes med lodd som beskrevet i EN 50119:2009 avsnitt 7.5.

Utførelse: Kontakttråd og bæreline skal ha separat avspenning.
Utførelse: Tegninger for 10 kN-loddsats som vist i 🔗EH-707469-000 og 15 kN-loddsats som vist i 🔗EH-707487-000 kan legges til grunn.
Utførelse: Tegninger for 10 kN-loddsats og 15 kN-loddsats som vist i 🔗(EH-800121-000) og 🔗(EH-800127-000) kan legges til grunn for bruk i tunneler.
Unntak: Separate tilpassede fjæravspenninger kan brukes i tilfeller der tilgjengelig område for fri bevegelse av loddsatsen ikke er tilstrekkelig stort.

TRV:00589

Utvekslingsforhold for loddavspenning: Utvekslingsforhold for loddavspenning skal velges slik at loddet gis fri bevegelse innenfor avspenningens arbeidsområde.

Utførelse: Det skal tilstrebes bruk av utvekslingsforhold 1:3 i hovedspor.
Utførelse: Der utvekslingsforhold 1:3 gir for stort krav til fri bevegelse kan det benyttes lavere omsetningsforhold eller fjæravspenning.
Dokumentasjon: Vurderinger som ligger til grunn ved valg av loddsats med annet utvekslingsforhold enn 1:3 skal dokumenteres.

TRV:00590

Fjæravspenning: Der det brukes fjæravspenning (se krav 🔗 TRV:00588) skal denne tilpasses ut ifra krav til innspenningskraft og avstand mellom fastpunkt og avspenning.

TRV:00591

Funksjonssikkerhet: For å sikre at den bevegelige avspenningen ikke svikter ved en hendelse, skal den bevegelige avspenningens bruddlast være høyere enn linenes bruddlast.

Regneeksempel:

Avstand mellom fastpunkt og bevegelig avspenning: 750 m — Maksimalt tillatt i friluft
Varmeutvidelsesfaktor for kontakttråd: 1,7[math]\displaystyle{ \times }[/math]10^-5 K^-1 — Angitt i EN 50149
Temperaturer:
- Minste kontakttrådtemperatur: -30 °C — Minste omgivelsestemperatur for aktuell strekning
- Største kontakttrådtemperatur drift: 100 °C — Største tillatte temperatur etter EN 50119:2009
- Største kontakttrådtemperatur etter kortslutning: 135 °C — Beregnet fra forutsetninger listet under
  - kontakttråd er type AC-100 CuAg0,1
  - termisk kortslutningsstrøm er 30 kA
  - 74 % av strømmen går i kontakttråden (og resten i bærelina)
  - frakoplingstid er 0,1 s
- Temperaturdifferanse drift: 130 K
- Temperaturdifferanse kortslutning: 165 K
Nødvendig arbeidsområde for avspenning
- Arbeidsområde drift: 750 m [math]\displaystyle{ \times }[/math] 1,7[math]\displaystyle{ \times }[/math]10^-5 K^-1 [math]\displaystyle{ \times }[/math] 130 K = 1,66 m
- Arbeidsområde kortslutning: 750 m [math]\displaystyle{ \times }[/math] 1,7[math]\displaystyle{ \times }[/math]10^-5 K^-1 [math]\displaystyle{ \times }[/math] 165 K = 2,10 m

Ved bruk av vanlig girutveksling for friluft 1:3 fører dette til behov for 5,0 m fri bevegelse for loddsatsen ved drift, og 6,3 m etter en maksimal kortslutning.

Metoder for å begrense behov for fri bevegelse for loddsatsen er:

mindre girutveksling med tilsvarende større loddvekt,
kortere ledningspartlengde,
bruk av mekanisk utforming med større tverrsnitt for kontakttråd eller bæreline,
bruk av forsterkningsleder, eller
begrensning av største tillatte driftstemperatur for en leder — det gir en tilhørende reduksjon i kontinuerlig strømføringsevne.

7 Faste avspenninger

TRV:08293

Isolatorplassering i fixliner Isolator i fixline skal som hovedregel plasseres inne ved avspenningsjern i avspenningsmast.

Unntak: Der hvor sideterrengets utforming (skjæring) eller andre konstruksjoner er til hinder (ref. 🔗 Beskyttelse mot direkte berøring av spenningsførende deler) skal isolatoren plassers i nærheten av fixpunktet der avstanden mellom bæreline og isolatorens skjørt som er nærmest bæreline er minimum 500 mm.

For å se utførelsen for kontaktledningsutformingene S20 og S25 se tegnigene listet under.

🔗 EH-707195-000 eller 🔗 EH-800420-000

8 Montasje

8.1 Utførelse

TRV:00592

ß-splint: Alle nagler skal sikres med ß-splint av rustfritt stål (A2).

Utførelse: Alle ß-splinter skal monteres slik at de kan kontrolleres fra bakken og på samme side.
Utførelse: På dobbeltsporet bane skal ß-splinter monteres slik at de er synlige i normal kjøreretning.

8.2 Toleranser

TRV:00593

Kontakttrådhøyde: Montasjenøyaktighet for kontakttrådhøyde (kth) skal være ± 30 mm utjevnet over 3 spennlengder, og maksimalt ± 20 mm mellom to utliggere.

TRV:00594

Bærelinehøyde: Montasjenøyaktighet for bærelinehøyde (blih) skal være ± 50 mm.

TRV:00595

Sikksakk: Montasjenøyaktighet for sikksakk skal være ± 30 mm.

TRV:00596

Utliggerens posisjon i kontaktledningens lengderetning: Montasjenøyaktighet for utliggerens posisjon i kontaktledningens lengderetning skal være ± 50 mm.

TRV:08045

Utliggerens to nærmeste hengetråder: Montasjenøyaktighet for posisjonen til utliggerens nærmeste hengetråd på hver side av utliggeren i kontaktledningens lengderetning skal være ± 20 mm.

9 Samspill mellom strømavtaker og kontaktledning

9.1 Generelt

Krav i dette avsnittet gjelder ved utarbeidelse eller endring av en mekanisk utforming, herunder bruk av nye komponenter, endring av anvendelsesområder og utvikling av programvare for beregning av kontaktledning. Ved bygging av kontaktledning med en eksisterende mekanisk utforming og med komponenttyper innenfor det som den mekaniske utformingen er utarbeidet for, anses kravene i dette avsnittet som oppfylt.

Følgende krav gjelder generelt ved utarbeidelse eller endring av en mekanisk utforming:

TRV:00597

Avstand mellom strømavtakere: Kravene til kontaktledningen skal oppfylles for tog med to strømavtakere med avstand mellom strømavtakerne som spesifisert i TSI ENE tabell 4.2.13, kolonne "B". Det betyr:

Hastighet større enn og lik 250 km/h gir største dimensjonerende avstand mellom strømavtakere; 200 m.
Hastighet større enn 120 km/h og opp til 250 km/h gir største dimensjonerende avstand mellom strømavtakere; 85 m.
Hastighet større enn 80 km/h til og med 120 km/h gir største dimensjonerende avstand mellom strømavtakere; 15 m.
Hastighet til og med 80 km/h gir største dimensjonerende avstand mellom strømavtakere; 8 m.

TRV:00598

Elastisitet: Maksimal elastisitet for kontakttråden skal være beregnet for hver mekaniske utforming.

Utførelse: Maksimal elastisitet kan være angitt for ulike spennlengder.

Det er viktig å kjenne maksimal oppløft for kontakttråden av følgende årsaker:

for å sikre at oppløftet holder seg innenfor strømavtakerens arbeidsområde, og
for å sikre tilstrekkelig avstand til konstruksjoner over jernbanen.

Oppløft beregnes ut ifra kontaktledningens elastisitet og dynamisk kontaktkraft mellom strømavtaker og kontakttråd.

Forenklet likning for beregning av maksimal elastisitet for et spenn er angitt i boken Contact Lines for Electric Railways:^[1]

[math]\displaystyle{ e_{max} = \frac{l}{k_e \cdot (H_{kt} + H_{bl})} }[/math]

der

[math]\displaystyle{ e_{max} }[/math] er maksimal elastisitet for spennet i mm/N
[math]\displaystyle{ l }[/math] er spennlengden i m,
[math]\displaystyle{ k_e }[/math] er en konstant, lik 4,0 for utforminger uten Y-line og 3,5 for utforminger med Y-line.
[math]\displaystyle{ H_{kt} }[/math] er innspenningskrafta i kontakttråden i kN, og
[math]\displaystyle{ H_{bl} }[/math] er innspenningskrafta i bærelina i kN.

Likning for beregning av kontakttrådoppløft.

[math]\displaystyle{ L_{up} = e_{max} \cdot (f_{m} + \sigma_{max} ) }[/math]

der

[math]\displaystyle{ L_{up} }[/math] er kontakttrådens oppløft ved passering av en strømavtaker i mm
[math]\displaystyle{ f_{m} }[/math] er strømavtakerens middelkontaktkraft for ønsket hastighet i N
[math]\displaystyle{ \sigma_{max} }[/math] er standardavvik for kontaktkraft og er oppgitt i EN 50367 til å være [math]\displaystyle{ 0,3 \cdot f_{m} }[/math] i N

9.2 Dynamiske egenskaper

Strømavtakere som beveger seg påvirker kontaktledningen på flere måter:

Strømavtakerens middelkontaktkraft F_m øker med hastigheten.
Variasjon i elastisitet for kontaktledningen fører til en tilsvarende variasjon i kontaktkraften.
Variasjon i høyden for kontaktpunkt mellom strømavtaker og kontakttråd fører til endring av strømavtakerens arbeidshøyde der også strømavtakerens dynamikk spiller inn – med tilhørende variasjon i kontaktkraft.
Dersom togets hastighet overstiger kontaktledningens bølgeforplantningshastighet, fører det til resonans i ledningen.

Kravene i dette avsnittet er utformet på bakrunn av 🔗 TSI ENE og EN 50119.

TRV:00599

Bølgeforplantningshastighet: For å unngå mekanisk ustabilitet i kontaktledningen, skal den operative hastigheten på banen være mindre enn 70 % av kontaktledningens bølgeforplantningshastighet, se EN 50119:2020 punkt 5.2.4.

Utførelse: Dersom bølgeforplantningshastigheten er begrensende for kontaktledningens hastighet skal dette angis.

TRV:00600

Variasjon i kontaktkraft: Variasjon i kontaktkraft skal oppfylle krav i 🔗 TSI ENE punkt 4.2.12, gjengitt i Tabell 8.

Verifikasjon: Samsvar skal verifiseres ved simulering med simuleringsprogramvare som er validert etter EN 50318, og med måling i henhold til EN 50317.

Variasjon i kontaktkraft er en betydelig årsak til slitasje på kontakttråd og strømavtaker, og mekaniske utforminger utvikles derfor slik at denne variasjonen holdes på et lavt nivå. TSI ENE punkt 4.2.12 stiller krav til maksimal variasjon i kontaktkraft.

Figur 7: Middelkontaktkraft for hastigheter mellom 0 og 360 km/h

Tabell 8: Krav til variasjon i kontaktkraft i henhold til TSI ENE og EN 50119
Parameter	Symbol	Krav	Kommentar
Rom for løft av lett direksjonsstag		2 x S₀ 1,5 x S₀ der oppløftet er fysisk begrenset	S₀ er beregnet eller målt oppløft for kontaktledningen ved direksjonsstag med kontaktkraft lik middelkontaktkraft ved maksimal linjehastighet. Kravet innebærer at det ledige rommet for oppløft av direksjonsstaget skal være det doble av dette beregnete eller målte oppløftet. Kravkilde: 🔗 TSI ENE
Middelkontaktkraft	F_m		Se krav til 🔗 Kontaktkraft
Standardavvik for kontaktkraft	σ_max	0,3 x F_m	Kravkilde: 🔗 TSI ENE
Største kontaktkraft	F_max	300 N for hastighet v ≤ 200 km/h 350 N for hastighet v > 200 km/h	Verdiene angir maksimalt tillatt kontaktkraft ved "harde" punkter i kontaktledningen ved maksimal linjehastighet. Kravkilde: EN 50119
Minste kontaktkraft	F_min	> 0	Kravet innebærer at kontaktkraften ikke tillates å bli negativ, det vil si at strømavtakeren ikke skal miste kontakt. Kravkilde: EN 50119

TRV:00601

Variasjon i elastisitet: Kontaktledningen skal utformes med lav variasjon i elastisitet slik at variasjon i kontaktkraften begrenses.

Dokumentasjon: Variasjonen i elastisiteten skal angis med beregning og måling.
Verifikasjon: Kravet er oppfylt ved oppfyllelse av krav 🔗 TRV:00600.

Kontaktledningens elastisitet angir hvor stort oppløft kontakttråden får når den utsettes for en statisk kraft.

Variasjon av kontaktledningens elastisitet innenfor et spenn gir en tilhørende variasjon i kontaktkraften fra strømavtaker når toget beveger seg. Lav variasjon i kontaktledningens elastisitet er viktig for å oppfylle krav til maksimal og minimal dynamisk kontaktkraft. Variasjon i elastisitet kan begrenses ved bruk av stor innspenningskraft, ved bruk av jevn og kort avstand mellom hengetråder, og ved tilstrebe en viss elastisitet også ved opphengspunktene.

Vanlig metode for å begrense variasjon i elastisitet er å introdusere Y-liner.

TRV:00602

Vertikal bevegelse av kontaktpunkt: Kontaktledningen skal utformes med liten vertikal bevegelse av kontaktpunktet slik at variasjon i kontaktkraften begrenses.

Utførelse: Nedheng i kontakttråden kan benyttes for å kompensere oppløft ved strømavtakerpassering.
Verifikasjon: Kravet er oppfylt ved oppfyllelse av krav 🔗 TRV:00600.

Vertikal bevegelse av kontaktpunktet som følge av kontaktledningens elastisitet fører til variasjon i kontaktkraft som følge av dynamikk i strømavtakeren. Det er mulig å begrense den vertikale bevegelsen med bruk av stort strekk i kontaktledningen og med bruk av nedheng.

10 Vedlegg

11 Referanser

↑ Kießling et al Contact Lines for Electric Railways, Publicis publishing, 2018, s 554.

[1] Kießling et al Contact Lines for Electric Railways, Publicis publishing, 2018, s 554.

[1]

Anonym

Søk

Navigasjon

Wikiverktøy

Sideverktøy

Kontaktledning/Prosjektering og Bygging/Mekanisk utforming

Innhold