Sandkasse/stoy/2018KL/Elektrisk utforming

Elektrisk utforming

1 Hensikt og omfang

Kapittelet omhandler den elektriske utformingen av kontaktledningen på en strekning, det vil si konfigurasjon og kobling av ledere i systemet, og avstander til omgivelsene.

Konfigurasjoner og koblinger av ledere angis med definerte "Elektriske utforminger". Elektrisk utforming velges slik at:

• den elektriske overføringskapasiteten mellom matepunkt og tog blir tilstrekkelig,
• potensialet i returkretsen begrenses slik at tilgjengelig berøringsspenning holdes innenfor gjeldende grenseverdier, og
• overført spenning til parallelle telekabler holdes innenfor gjeldende grenseverdier.

Valg av elektrisk utforming, mekanisk utforming og av koblingskonsept påvirker hverandre på noen punkter:

• for elektrisk utforming A, B, C og F påvirker valg av mekanisk utforming hvor stor den elektriske overføringskapasiteten blir, og
• for elektrisk utforming E påvirker valg av koblingskonsept mastehøyde og krav til direkte avstand mellom PL/NL og kl.

Det er derfor hensiktsmessig at valg av elektrisk utforming, mekanisk utforming og koblingskonsept for en strekning koordineres.

Avstander til omgivelsene settes ut ifra hensyn til tilgjengelighet og personsikkerhet.

2 Elektrisk utforming

a) Elektrisk utforming: Den elektriske utformingen av kontaktledningen på en matestrekning skal velges fra Tabell 1.

1. Vurdering: Det er tillatt å dele en matestrekning i flere delstrekninger med ulike elektriske utforminger.
2. Vurdering: Valg av elektrisk utforming for den enkelte matestrekning er en strategisk beslutning som skal tas i samråd med eier av utredning av banestrømforsyningen (p.t. Energi) og ikke alene av det enkelte prosjekt.
3. Vurdering: Vurderingspunkter som ligger til grunn for valg av elektrisk utforming kan være:

• elektrisk overføringskapasitet (spenningsfall og termisk strømføringsevne),
• kostnader ved nybygg, oppgradering eller fornyelse,
• muligheter og begrensninger gitt av eksisterende kontaktledningsanlegg på en strekning, og
• særlige begrensninger som tunneler, skjæringer, lave bruer og liknende på en strekning.

Tabell 1: Elektriske utforminger av matestrekninger hos Bane NOR

Utforming	Bruk enkeltspor	Bruk dobbeltspor	Beskrivelse og krav
Elektrisk utforming A Kontaktledningsanlegg med retur i kjøreskinner	I bruk på sidespor med lavt strømtrekk, begrenset bruk på hovedstrekninger. Skal ikke brukes i hovedspor. Kan bygges nytt på sidespor og korte strekninger der andre utforminger ikke er hensiktsmessig.	Ikke i bruk. Skal ikke brukes i hovedspor. Kan bygges nytt på sidespor og korte strekninger der andre utforminger ikke er hensiktsmessig.	🔗 Elutforming-A
Elektrisk utforming B Sugetransformatorsystem med retur i kjøreskinner	I omfattende bruk i dag. Skal ikke bygges nytt over lange strekninger.	Ikke i bruk Skal ikke brukes	🔗 Elutforming-B
Elektrisk utforming C Sugetransformatorsystem med returledere	I bruk på enkelte strekninger. Kan bygges nytt på korte strekninger der AT-system ikke er hensiktsmessig	I omfattende bruk i dag. Kan bygges nytt på korte strekninger der AT-system ikke er hensiktsmessig.	🔗 Elutforming-C
Elektrisk utforming D Sugetransformatorsystem med returledere og nullfelt	I bruk. Skal ikke bygges nytt.	I bruk. Skal ikke bygges nytt.	På eksisterende strekninger med denne utformingen bør nullfelter fjernes når det gjennomføres større endringer på strekningen. Dette innebærer en ombygging til elektrisk utforming C.
Elektrisk utforming E Autotransformatorsystem med seksjonert kontaktledning	Foretrukken løsning for nye, oppgraderte og fornyede strekninger. Uavhengighet mellom PL/NL og kontaktledning gir mulighet for etablering av overføring med god kapasitet og god tilgjengelighet.	Kan brukes på nye, oppgraderte og fornyede strekninger. Uavhengighet mellom PL/NL og kontaktledning gir mulighet for etablering av overføring med god kapasitet og god tilgjengelighet.	🔗 Elutforming-E
Elektrisk utforming F Autotransformatorsystem med enkel negativleder	Kan brukes der omgivelsesbetingelser tilsier det. Eksempler er tunnelstrekninger, andre tvangspunkter og der eksisterende kontaktledning legger til rette for utformingen.	Kan brukes på nye, oppgraderte og fornyede strekninger. Foretrukken løsning for strekninger som ikke er viktige for transmisjon mellom omformerstasjon og områder med høy belastning.	🔗 Elutforming-F
Autotransformatorsystem med fjernledning	I bruk på Ofotbanen. Kan brukes der omgivelsesbetingelser tilsier det. Eksempler er tunnelstrekninger og eksisterende parallell kraftlinje.	Kan brukes der omgivelsesbetingelser tilsier det, som for enkeltspor. Kan etableres felles for begge spor eller separat for hvert spor.	Positivleder, negativleder og en returleder føres i egen linje- eller kabeltrase utenom sporet. Kontaktledningen er elektrisk sammenhengende mellom autotransformatorene, som elutforming A.

3 Beskyttelse mot direkte berøring av spenningsførende deler

🔗 Felles elektro, Prosjektering og bygging, Isolasjonskoordinering og overspenningsbeskyttelse setter krav til tilstrekkelig avstand til omgivelsene for tilgjengelighet. Resten av dette kapittelet omhandler krav til personsikkerhet.

🔗 Jording av kontaktledning i tunneler setter krav til mulighet for jording av kontaktledning i tunneler, for bruk i nødssituasjoner.

🔗 FEF § 8-4 krever at kontaktledningsanlegget har tilstrekkelig avstand til omgivelsene eller hindere for å unngå fare for personer og for materielle verdier. Veiledningen til FEF og EN 50122-1 angir konkrete utførelser for å oppfylle kravet.

a) Direkte avstand til spenningsførende del: Avstand i rett linje fra et tilgjengelig område til 🔗 spenningsførende del skal ikke være mindre enn angitt i Figur 1.

1. Utførelse: Der spesielle forhold ikke gjør disse korte avstandene nødvendig, bør direkte avstand til spenningsførende del økes til avstander angitt i veiledning til 🔗 FEF § 6-4 (tabell 6-2)

Med allment tilgjengelig område menes et område hvor publikum har ubegrenset adgang.

Med begrenset tilgjengelig område menes et område hvor adgang kun er tillatt for autoriserte personer.

🔗 Jernbaneloven § 9 punkt b gir et generelt forbud for publikum mot å oppholde seg på jernbanens område utenfor publikumsområder. Alle områder som ikke er publikumsområder kan derfor defineres som et begrenset tilgjengelig område. Der det benyttes korte avstander til spenningsførende deler i et begrenset tilgjengelig område, er det god praksis å varsle med skilt, og i tillegg sperre av med gjerde der det er hensiktsmessig.

Bane NOR har på bakgrunn av en risikovurdering redusert avstandene sammenliknet med avstandene som er angitt i veiledningen til FEF. Minsteavstandene i Teknisk regelverk er likevel større enn minsteavstandene angitt i EN 50122-1.

b) Hindre: Dersom avstandene angitt i krav a) ikke kan overholdes, skal det etableres hinder slik at den direkte avstanden i rett linje rundt hinderet mellom et tilgjengelig område og en spenningsførende del, blir større enn angitt i krav a).

1. Utførelse: Hindre skal utformes i henhold til EN 50122-1.

c) Planoverganger: Høyden mellom veibanen og det laveste punktet på kontaktledningen og andre spenningsførende ledere ved planoverganger, skal i henhold til veiledningen til FEF være større enn 5,5 meter.

1. Utførelse: Største tillatte høyde for kjøretøyer skal i henhold til EN 50122-1 gi 1,0 meters avstand mellom det høyeste punktet på kjøretøyet og laveste punkt på kontaktledningen. Denne høyden skal varsles med veiskilt ved planovergangen.
2. Utførelse: Der det forventes mye trafikk med høye kjøretøyer, bør det monteres fast barriere, for eksempel varselbjelker eller varselliner. Barrieren skal i henhold til EN 50122-1 sikre en avstand på minst 0,5 meter mellom det høyeste punktet på kjøretøyet og det laveste punktet på kontaktledningen.

d) Bruer over jernbanen: Bruer over jernbanen skal ha beskyttelse mot direkte berøring som beskrevet i EN 50122-1.

1. Utførelse: For bruer der tilgjengelig område er mindre enn 4,0 meter over nærmeste spenningsførende del skal det i tillegg være en elektrisk ledende overkant eller ytterkant utjevnet til returkretsen som tråder eller wire som kastes over brua vil komme i kontakt med.
2. Utførelse: 🔗 Kontaktledning, Prosjektering og Bygging, Generelle tekniske krav, Vedlegg, Beskyttelse mot berøring av spenningsførende deler fra bruer over jernbane angir spesifikke krav til utførelse.

e) Parallelle spor: Kontaktledningsanlegg ved parallelle spor skal utformes slik at man kan frakoble og jobbe på kontaktledningen for ett spor mens kontaktledningen for øvrige spor er spenningsførende.

1. Utførelse: Anlegget skal utføres med 2,0 meters avstand mellom spenningsførende deler for ulike spor.
2. Utførelse: 🔗 Hengemaster som bærer kontaktledningen for flere spor skal alltid utføres med 🔗 beskyttelsesskjerm.
3. Utførelse: Hengemaster som bærer kontaktledningen til ett spor, skal utføres med beskyttelsesskjerm dersom den direkte avstanden fra beskyttelseskjermen til en spenningsførende del for et annet spor er mindre enn 2,0 meter.

Figur 1: Minimumsavstander fra tilgjengelig sted til nærmeste spenningsførende del.
*) For avstand til isolator (jordet side) kan avstandene reduseres ned til 4,3 m.
**) Ved ombygging der eksisterende byggverk som tunneler, bruer, snøoverbygg etc. hindrer full høyde, aksepteres at R reduseres til 4,3 m. Det forutsettes at dette er i områder der det er lite snø eller der det foretas snørydding

4 Vedlegg

1. 🔗 Beskyttelse mot berøring av spenningsførende deler fra bruer over jernbane
2. 🔗 Jording av kontaktledning i tunneler