Kontaktledning/Prosjektering og Bygging/Komponenter/Vedlegg/Transformatorer
Hensikt og omfang
Kapittelet angir krav til transformatorer tilknyttet kontaktledningsnalegget. Følgende typer transformatorer benyttes:
- autotransformatorer
- sugetransformatorer, og
- reservestrømstransformatorer.
Generelt
🔗 Banestrømforsyning, Prosjektering og bygging, Vern angir krav til vern. Som utgangspunkt vernes autotransformatorer og sugetransformatorer av utgående linjevern i koblingsanlegg.
🔗 Felles elektro, Prosjektering og bygging, Isolasjonskoordinering og overspenningsbeskyttelse angir krav til overspenningsbeskyttelse ved installasjoner for ulike transformatorer.
🔗 Felles elektro, Prosjektering og bygging, Jording og utjevning stiller krav til jording av elektrotekniske bygninger.
Strømtilførsel til auto- og sugetransformatorer eller tilhørende bygg er ofte ikke nødvendig. Der lavspent strømforsyning til bygg for slike transformatorer er uforholdsmessig kostbart, forutsettes det at strømforsyning ikke etableres. I slike tilfeller er belysning med medbrakt lyskilde for vedlikehold vurdert som tilstrekkelig lyskilde.
TRV:01155
a) Plassering: Transformatorer skal installeres i henhold til NEK 440, og spesielt slik at følgende funksjonskrav oppfylles:
- hindre adgang for uvedkommende,
- beskytte omgivelser mot brannfare,
- beskytte transformatoren mot klimatiske påvirkninger, og
- sikre tilstrekkelig kjøling.
TRV:01156
b) Oljetype ved plassering i tunnel: Oljeisolerte transformatorer som er plassert i tunnel skal bruke brannhemmende olje.
TRV:01157
c) Oljeoppsamling: Oljeisolerte transformatorer som er installert på bakken skal utstyres med oljeoppsamling, se veiledning til FEF §4-9.
- Utførelse: Der oljemengden er større enn 1000 l skal oljeoppsamlingen utføres med oljegruve med innretning for slukking av brann i oljen.
TRV:01158
d) Akustisk støy: Transformatorer bør plasseres gjennomtenkt slik at spredning av støy til nærliggende bebyggelse begrenses.
Autotransformatorer
TRV:01159
a) Merkespenning: Autotransformatorer skal ha uttak med merkespenning på +15 kV (PL/KL), -15 kV (NL) og 0 kV (Retur).
TRV:01160
b) Ytelse: Merkeytelse og overbelastningsevne for autotransformatorer skal være tilstrekkelig for forventet belastning.
TRV:01161
c) Kortslutningsimpedans: Autotransformatorer bør ha mest mulig lik kortslutningsimpedans, med en designverdi på ek = 0,4 %.
- Utførelse: Autotransformatorer med relativ kortslutningimpedans som avviker mer enn ca. 10 % fra hverandre skal ikke samlokaliseres (dvs. ikke parallellkoples direkte).
TRV:01162
d) Kortslutningsstrøm: Det skal brukes autotransformatorer som er dimensjonert for påregnelige kortslutningsstrømmer der de installeres.
- Utførelse: Flere autotransformatorer kan parallellkobles slik at kortslutningsstrøm fordeles mellom dem.
Dette med mindre mekanisk holdfasthet tilsier lavere kortslutningsstrøm. Merk at feilstrømmen kan fordeles over flere parallelle autotransformatorer. Dimensjonerende er normalt kortslutning fra negativleder til retur/jord nær første autotransformator utenfor koblingsanlegget.
TRV:01163
e) Innkoblingsstrøm: Innkoblingsstrøm for en autotransformator skal begrenses så mye som rimelig, av hensyn til behov for dimensjonering av lastskillebrytere som skal spenningssette autotransformatoren, og av hensyn til innstilling av vern i matestasjoner.
TRV:01164
f) Dimensjonering av kabler: Tilkoblingskabler til en autotransformator skal dimensjoneres slik at de ikke begrenser autotransformatorens ytelse.
TRV:01165
g) Installasjon: Autotransformatorer skal være installert i et lukket rom (kiosk eller bygning), for å begrense vedlikehold ved at:
- oljekummen ikke kan fylles med regnvann,
- løv og snø ikke kan blåse inn, og
- smådyr og fugler ikke kommer inn.
- Støtmåleren fjernes raskest mulig etter at transformatoren er satt på sitt endelige monteringssted.
- Etter at den er demontert er det viktig at støtmåleren åpnes og strømtilførselen fra det innebygde batteriet kobles ut, før den sendes tilbake til fabrikken.
TRV:01166
h) Adkomst: Autotransformator bør plasseres nær kjørbar vei slik at det ved bygging, inspeksjon og vedlikehold er mulig å komme til uten bruk av skinnegående kjøretøy.
- Utførelse: Plassering bør være slik at anlegget kan inspiseres og vedlikeholdes uten sportilgang.
TRV:01167
i) Tilkobling: Autotransformatorer skal være tilkoblet kontaktledningen eller koblingsanlegg med kabler.
- Utførelse: For enkelt vedlikehold bør det benyttes berøringssikre tilkoblinger for kablenes tilkobling til autotransformatoren.
- Utførelse: Tilkobling av PL/KL og NL til kontaktledningsanlegget ved dobbeltspor kan utføres uten bruk av bryter. Se også koblingskonsept.
- Utførelse: Tilkobling av PL/KL og NL til kontaktledningsanlegget ved enkeltspor skal utføres med lastskillebryter som seksjonerer PL/KL og NL i hver retning fra autotransformatoren.
- Utførelse: Autotransformatorens nullpunkt skal tilknyttes returkrets (kjøreskinner) som beskrevet i Banestrømforsyning/Prosjektering og bygging/Mate- og returforbindelser
Potensial i returkretsen og indusert spenning til parallelle telekabler avgjør hvor stor avstand som er mulig mellom autotransformatorer. Legg merke til at der avstanden mellom autotransformatorene blir stor, kan høy spenning i returkretsen kompenseres med andre tiltak i jordingsanlegg og på sårbare telekabler som er ført parallelt med jernbanen.
TRV:01168
j) Avstand mellom autotransformatorer: Avstand mellom autotransformatorer skal velges slik at potensialet i returkretsen begrenses til akseptabelt nivå i henhold til 🔗 Felles elektro, Prosjektering og bygging, Jording og utjevning, Potensial i returkretsen, og for å begrense indusert spenning til parallelle telekabler til akseptabelt nivå i henhold til 🔗 Felles elektro, Prosjektering og bygging, Jording og utjevning, Kabler for lavspenning.
- Utførelse: Det kan alltid velges en avstand mellom autotransformatorer inntil 10 km for enkeltspor og 15 km for dobbeltspor.
- Utførelse: For vurdering av økt autotransformatoravstand utover verdiene angitt i punkt (1) kan potensialet i returkretsen som angitt i 🔗 Potensial i returkretsen og den induserte spenningen til parallelle ledere som angitt i 🔗 Indusert spenning legges til grunn.
- Unntak: På strekninger som ikke har parallelle telekabler med gjennomgående metalliske elementer nærmere enn 100 m til hver side for jernbanetraseen, er det ikke nødvendig å vurdere indusert spenning.
TRV:01169
k) Håndtering av utfall: Fordi utfall av en autotransformator vil føre til økt potensial i returkretsen og økt induksjon til parallelle telekabler utover dimensjoneringsforutsetningene, skal det finnes operative rutiner for å håndtere slike utfall.
- Operative tiltak: Det skal finnes rutiner for raskt bytte av autotransformator slik at situasjonen med økte berøringsspenninger i anlegget blir mest mulig kortvarig.
- Operative tiltak: Det bør finnes rutiner som begrenser berøring av returkretsen i aktuelt AT-vindu ved utfall av en autotransformator.
- Operative tiltak: Rutiner for å begrense berøringsspenning ved utfall av en autotransformator kan omfatte begrenset strømtrekk fra tog i aktuelt AT-vindu ved utfall av en autotransformator.
TRV:01170
Mating til AT-system: AT-system skal mates på en av følgende måter:
- overgang fra enfaset kontaktledning til AT-system med parallellkoblede autotransformatorer med tilstrekkelig summert ytelse,
- enfaset koblingsanlegg med parallellkoblede autotransformatorer med tilstrekkelig summert ytelse for hver avgang,
- tofaset koblingsanlegg med felles autotransformatorer for alle avgangene tilknyttet samleskinnen,
- matestasjon med tofaset koblingsanlegg og belastbart nullpunkt, ikke behov for autotransformatorer.
<figure id="fig:Omfor bel nøytralpunkt til AT-system">
</figure>
Sugetransformatorer
TRV:01171
a) Omsetningsforhold: Sugetransformatorer skal ha et omsetningsforhold på 1:1.
TRV:01172
b) Dimensjonering: For standardisering skal det benyttes sugetransformatorer med merkestrøm 600 A og 800 A. Disse skal ha merkeytelse og overlastbarhet som vist i <xr id="tab:Sugetransformatorer" />.
TRV:01173
c) Metning: Metningsgrensen for en sugetransformator skal være 1-min-verdien fra <xr id="tab:Sugetransformatorer"/>.
- Utførelse: Ved denne strømmen skal sekundærstrømmen være minst 96 % av primærstrømmen.
<figtable id="tab:Sugetransformatorer">
Merkestrøm | Merkeytelse | Kontinuerlig | 2 timer | 30 min | 5 min | 1 min | 1 sek |
---|---|---|---|---|---|---|---|
600 A | 55 kVA | 600 A | 800 A | 950 A | 1600 A | 3500 A | 20 kA |
800 A | 95 kVA | 800 A | 1000 A | 1200 A | 2000 A | 4000 A | 20 kA |
</figtable>
TRV:01174
c) Kortslutningsimpedans: Kortslutningsimpedansen til sugetransformatorer skal begrenses slik at også spenningsfallet over en strekning med sugetransformatorer begrenses.
- Vurdering: Kravet vurderes som oppfylt når den summerte kortslutningsimpedansen for sugetransformatorer over en lengre strekning ikke utgjør mer enn ca. 6 % av strekningens impedans.
- Vurdering: Der den summerte kortslutningsimpedansen i sugetransformatorer overstiger ca. 6 % av strekningens impedans bør det gjennomføres en konkret vurdering av strekningens kapasitet.
TRV:01175
d) Kortslutningsstrøm: Det skal brukes sugetransformatorer som er dimensjonert for påregnelige kortslutningsstrømmer.
TRV:01176
e) Merking: Tilkoblinger for sugetransformatorer skal merkes A og B for primærviklingen, og a-0-b for sekundærviklingen, der '0' er sekundærviklingens midtuttak.
TRV:01177
f) Måling: Sugetransformatorer skal installeres slik at det blir mulig å måle strøm gjennom og spenning over sugetransformatorens sekundærvikling.
TRV:01178
g) Installasjon: Installasjon kan være i mast eller i kiosk/bygning.
Reservestrømstransformatorer
Reservestrømstransformatorer gir reservestrømforsyning fra kontaktledningen til jernbanetekniske anlegg. Vanligvis skjer forsyningen via en likeretter til et batterianlegg, og tilhørende vekselretter til sikret strømforsyning på 230 V 50 Hz. I noen tilfeller, spesielt ved forsyning til varmeelementer, forsynes utstyr direkte fra reservestrømstransformator uten frekvensomforming.
TRV:01179
a) Merkespenning: Transformatoren skal ha et omsetningsforhold på 16,5/0,23 kV (1-fase).
TRV:01180
b) Ytelse: Det kan standardiseres på tre typer reservestrømstransformatorer som har følgende ytelser:
- Type 1: 10 kVA
- Type 2: 25 kVA
- Type 3: 50 kVA
TRV:01181
c) Kortslutningsimpedans: Kortslutningsimpedans kan standardiseres på 5,5 %.
TRV:01182
d) Installasjon: Installasjon kan være i mast eller i kiosk/bygning.
TRV:01183
e) Vern: Reservestrømstransformatoren skal vernes med en høyspentsikring som kobler fra kortslutninger som skjer fram til første sikring på 230 V-siden ved laveste kontaktledningsspenning.
- Type 1, 10 kVA transformator: 8 A
- Type 2, 25 kVA transformator: 22 A
- Type 3, 50 kVA transformator: 44 A
Biforbrukstransformator
Biforbrukstransformator i forbindelse med strømforsyning direkte fra kontaktledningsanlegget til kontaktledningsbryternes manøvermaskin på steder hvor lokal strømforsyning 50 Hz er vanskelig tilgjengelig eller ikke tilgjengelig.
TRV:01184
a) Ytelse: Biforbrukstransformators ytelse skal tilpasses belastningen.
TRV:01185
b) Merkespenning: Transformatoren skal ha et omsetningsforhold som sikrer at sekundærspenningen ikke overstiger Un maks = 253 V iht. EN 50160:2010 Voltage characteristics of electricity supplied by public electricity networks. Når primærspenningen hentes fra kontaktledningsanlegget er det viktig å ta hensyn til spenningsvariasjoner angitt i EN 50163:2004.
TRV:01186
c) Installasjon: Installasjon kan være i toppen av mast.
- Un maks2 = 251 V
- Un min2 = 153 V
endres omsetningsforholdet til biforbrukstransformatoren til 16500/220 V blir:
- Un maks2 = 240 V
- Un min2 = 147 V