Metodický pokyn k projektování neutrálních úseků oddělení fází a soustav na síti SŽDC

Metodický pokyn Úroveň přístupu A MP Metodický pokyn k projektování neutrálních úseků oddělení fází a soustav na síti SŽDC Účinnost od 1. srpna 2018 Schváleno pod čj. S 26499/2018-SŽDC-GŘ-O24 dne 9. července 2018 Ing. Marcela Pernicová, v. r. náměstkyně GŘ pro provozuschopnost dráhy

MP Metodický pokyn k projektování neutrálních úseků oddělení fází a soustav na síti SŽDC Gestorský útvar: Správa železniční dopravní cesty, státní organizace Generální ředitelství Odbor elektrotechniky a energetiky www.szdc.cz Rok vydání: 2018 Náklad: vydáno pouze v elektronické podobě Správa železniční dopravní cesty, státní organizace, 2018 Tento dokument je duševním vlastnictvím státní organizace Správa železniční dopravní cesty, na které se vztahuje zákon č. 121/2000 Sb., o právu autorském, o právech souvisejících s právem autorským a o změně některých zákonů (autorský zákon), ve znění pozdějších předpisů. Státní organizace Správa železniční dopravní cesty je v uvedené souvislosti rovněž vykonavatelem majetkových práv. Tento dokument smí fyzická osoba použít pouze pro svou osobní potřebu, právnická osoba pro svou vlastní vnitřní potřebu. Poskytování tohoto dokumentu nebo jeho části v jakékoliv formě nebo jakýmkoliv způsobem třetí osobě je bez svolení státní organizace Správa železniční dopravní cesty zakázáno. 2

ZÁZNAMY O OPRAVÁCH A ZMĚNÁCH Držitel listinné podoby tohoto dokumentu je odpovědný za včasné a správné zapracování účinných oprav a změn a za provedení příslušného záznamu. Oprava/změna a její pořadové číslo Číslo jednací Účinnost od Opravu/změnu zapracoval

OBSAH 1. Úvod... 5 2. Určování délek... 5 3. Úseky oddělení fází... 5 3.1 Obecně... 5 3.2 Nově zřizované neutrální úseky... 5 3.3 Instalace odpojovačů k připojení neutrálních úseků... 6 3.4 Uvedení stávajících neutrálních úseků do normového stavu... 6 4. Úseky oddělení soustav... 6 4.1 Obecně... 6 4.2 Nově zřizované neutrální úseky... 6 4.3 Oddělení zpětných vedení... 7 4.4 Změna neutrálního úseku oddělení soustav na oddělení fází... 7 Citované dokumenty... 8 Obrazová a výkresová příloha... 9 4

1. ÚVOD Tato metodika předepisuje konfigurace neutrálních úseků oddělení fází na AC 25 kv trakční soustavě, které jsou povoleny jako nově zřizované v síti SŽDC, a úpravy stávajících neutrálních úseků. Povolená řešení vyhovují evropským normám a TSI ENE a řeší provozní problémy, ke kterým dochází u dosud používaných konfigurací neutrálních úseků (především mezifázové zkraty vozidly s více sběrači). Předepisuje též konfiguraci nově zřizovaných úseků oddělení soustav s ohledem na perspektivní možnost průjezdu se zdviženými sběrači. Metodika se vztahuje na neutrální úseky konvenčního provedení. Nevztahuje se na vysokorychlostní tratě a speciální provedení, např. samočinně vypínané nebo přepínané neutrální úseky. V případě nutnosti použít řešení odchylné od této metodiky, musí být toto odsouhlaseno SŽDC O14 a O24. 2. URČOVÁNÍ DÉLEK Začátek a konec neutrálního úseku se měří od místa, kde začíná krajní úsekový dělič nebo od krajního výztužného stožáru elektrického dělení, tj. překrytí vodičů nebo izolace děličů jsou již součástí neutrálního úseku. V nutných případech, kde je kvůli dodržení maximální délky neutrálního úseku nutné přesnější určení hranic neutrálního úseku, se jeho začátek a konec měří od místa, kde hlava sběrače při jízdě překoná konec kratší náběhové lišty děliče, konec náběhové lišty nepřeklenutelného děliče, začátek koncovky izolátoru sjízdné tyče nebo konec izolátoru v nesjízdné (nabíhající) troleji elektrického dělení. Přitom je nutno již v projektu definovat typ děliče, resp. požadované rozměry. Viz obr. A.3. 3. ÚSEKY ODDĚLENÍ FÁZÍ 3.1 Obecně Úsek oddělení fází musí umožnit průjezd soupravy se třemi a více zdviženými nepropojenými sběrači, při vypnutí trakčních nebo i pomocných odběrů vozidla, pokud umístění sběračů na soupravě splňuje ČSN EN 50367 ed. 2, obrázek A.5. Vzdálenost vnějších sběračů v trojici byla na síti SŽDC zvolena L 2 > 142 m (tzv. uspořádání I). Působení napětí na izolacích se předpokládá trvalé (např. při sepnutí odpojovačů pro odjezd uvízlého vlaku). 3.2 Nově zřizované neutrální úseky Základní řešení neutrálních úseků vychází z ČSN EN 50367 ed. 2, přílohy A.1 a TSI ENE (Nařízení Komise č. 1301/2014), čl. 4.2.15.1 a 4.2.15.3. Pro použití na konvenční síti SŽDC jsou povoleny: krátký neutrální úsek podle ČSN EN 50367 ed. 2, čl. A.1.3 (viz obr. A.1). Neutrální úsek je tvořen dvěma nepřeklenutelnými ( fázovými ) děliči, v nutném případě sjízdnými tyčemi. Délka neutrálního úseku je max. 8 m, střed neutrálního úseku není ukolejněn. Vzhledem k vyšší váze dvou nepřeklenutelných děličů blízko sebe je krátký neutrální úsek vhodný pro nižší rychlosti. dělený neutrální úsek uspořádání I. podle ČSN EN 50367 ed. 2, čl. A.1.4 (viz obr. A.2a, A.2b a A.2c). Neutrální úsek je tvořen třemi izolacemi. Pro vyšší rychlosti se přednostně použijí tři elektrická dělení, v případě nutnosti a pro nižší rychlosti 2 elektrická dělení a 1 běžný (překlenutelný) dělič nebo 1 elektrické dělení a 2 běžné děliče. Délka neutrálního úseku je max. 142 m, střední části neutrálního úseku nejsou ukolejněny. 5

3.3 Instalace odpojovačů k připojení neutrálních úseků Vzhledem k banalizaci provozu i na dvojkolejných tratích je nutno zásadně osazovat tolik odpojovačů, aby bylo možné všechny části neutrálního úseku, které běžně nejsou pod napětím, připojit k živému TV na obou stranách. To umožní uvedení lokomotivy pod napětí a odjezd případně uvízlého vlaku v obou směrech. Výjimku tvoří krátký neutrální úsek podle obr. A.1 a dělený neutrální úsek podle obr. A.2c, kdy při vzdálenosti děličů do 8 m není nutno tento úsek opatřovat odpojovačem ve smyslu ČSN EN 50367 ed. 2 čl. A.1.3. Schémata jsou uvedena na obr. A.4a, A.4b, A.4c. V případě výrazného sklonu trati, který zaručuje rozjezd vlaku samotíží v jednom směru, lze upustit od instalace odpojovače umožňujícího odjezd v tomto směru. 3.4 Uvedení stávajících neutrálních úseků do normového stavu Ve stávajícím stavu se v závislosti na normách platných v době výstavby trolejového vedení, kdy se nepředpokládala jízda vozidel s více sběrači kromě postrků, vyskytují převážně tyto tři konfigurace neutrálních úseků: 2 elektrická dělení, 1 elektrické dělení a 1 dělič, 2 děliče. Úpravy do normového stavu jsou následující: a) 2 elektrická dělení Nepřesahuje-li délka neutrálního úseku 142 m, bude doplněn jeden úsekový dělič mezi obě dělení, čímž vznikne dělený neutrální úsek (obr. A.5a). Přesahuje-li délka neutrálního úseku 142 m, bude jedno elektrické dělení zrušeno (propojeno) a budou doplněny dva děliče, čímž vznikne dělený neutrální úsek (obr. A.5a). b) 1 elektrické dělení a 1 dělič Bude doplněn jeden dělič, čímž vznikne dělený neutrální úsek (podle obr. A.5b). c) 2 děliče Děliče budou vyjmuty, neboť většinou není splněna délka neutrálního úseku max. 8 m. Nově budou dosazeny dva nepřeklenutelné děliče, čímž vznikne krátký neutrální úsek (podle obr. A.5c). Projektant může ve vhodných případech použít i jiné postupy, např. využít stávající mechanické dělení ve funkci elektrického, vždy však musí být výsledkem neutrální úsek podle čl. 3.2. 4. ÚSEKY ODDĚLENÍ SOUSTAV 4.1 Obecně Úseky oddělení soustav podle TSI ENE, čl. 4.2.16.2, musí umožnit průjezd vlaku bez propojení nebo zkratování obou soustav. Preferována je možnost průjezdu se zdviženými sběrači. Odběr proudu vozidlem musí být nulový a umístění sběračů přitom musí splňovat shodné podmínky jako v čl. 3.1. Pro zabránění propojení napájecích soustav musí být střední část úseku oddělení soustav ukolejněna a pro zabránění zkratu musí být ukolejněná část oddělena nepřeklenutelně (např. nepřeklenutelnými děliči, sjízdnou tyčí). Všechny izolace musí být dimenzovány na trakční soustavu s vyšším napětím. Ukolejnění střední části neutrálního úseku se provede na kolej AC trakční soustavy přímo, samostatným izolovaným svodem. 4.2 Nově zřizované neutrální úseky Základní řešení vychází z normy ČSN EN 50367 ed. 2, přílohy A.1 s doplněním ukolejněné části. Na síti SŽDC jsou nově povoleny: krátký neutrální úsek oddělení soustav (obr. A.6a). Neutrální úsek odpovídá ČSN EN 50367 ed. 2, čl. A.1.3 s tím, že jeho střed je ukolejněn. Je tvořen dvěma nepřeklenutelnými ( fázovými ) děliči, v nutném případě sjízdnými tyčemi. Délka 6

neutrálního úseku je max. 8 m. Vzhledem k vyšší váze dvou nepřeklenutelných děličů blízko sebe je krátký neutrální úsek vhodný pro nižší rychlosti. dělený neutrální úsek oddělení soustav (obr. A.6b, A.6c a A.6d). Neutrální úsek je tvořen čtyřmi izolacemi, z nichž dvě vnitřní jsou nepřeklenutelné. Vzdálenost vnitřních nepřeklenutelných děličů se volí co největší s ohledem na dynamické spolupůsobení se sběračem, tj. cca 20 40 m od sebe a cca 10 m od závěsu. Střed neutrálního úseku je ukolejněn. Pro vyšší rychlosti se jako vnější izolace použijí elektrická dělení, pro nižší rychlosti lze použít běžné (překlenutelné) děliče, případně kombinace. Délka neutrálního úseku je max. 142 m. Stávající úseky oddělení soustav mohou zůstat beze změny včetně povinného stahování sběračů. 4.3 Oddělení zpětných vedení Na styku DC a AC soustavy je nutno oddělit zpětné kolejnicové vedení obou soustav z důvodu zamezení šíření bludných proudů. Oddělení zpětných vedení nesmí ohrozit bezpečnost osob a musí být koordinováno s projektem zabezpečovacího zařízení vzhledem k použitým detekčním prostředkům vlaku (kolejové obvody, počítače náprav). Toto oddělení se provádí u krátkého neutrálního úseku jedním izolovaným stykem se zesílenou izolační vložkou. U děleného neutrálního úseku se provádí dvěma izolovanými styky, jež musí splňovat tyto podmínky: musí být umístěny uvnitř neutrálního úseku, je-li kolej vybavena kolejovými obvody, musí minimální vzdálenost izolovaných styků splňovat ČSN 34 2614 ed. 3/Z1, vzhledem k výrobní délce kolejnic se doporučuje minimální vzdálenost styků 75 m, musí být zajištěna elektrická bezpečnost izolované střední části, např. průrazkami. Typický příklad izolace kolejiště a ukolejnění v místě oddělení soustav je na obr. A.7. V některých případech, které nelze dopředu předvídat, může dojít ke vzniku nedovoleného napětí nebo oblouků na izolovaných stycích. V tom případě lze přijmout další opatření, především: zřízení izolovaného úseku koleje na DC straně, delšího než vlak, který je ke zpětnému vedení DC sítě připojen diodou polarizovanou směrem do DC sítě (zabrání se propojení AC a DC zpětného vedení projíždějícím vlakem), instalaci stykače, ovládaného samočinně jízdou vlaku, který zkratuje izolované styky, resp. propojí středy stykových transformátorů po dobu průjezdu vlaku (zabrání se hoření oblouku na stycích). Všechna tato zařízení musí být navržena a dimenzována projektantem podle místních podmínek a na základě měření, a nesmí ovlivnit činnost zabezpečovacího zařízení. Musí být též vybavena: signalizací poruchového stavu diody/stykače a záložním prostředkem (např. průrazkou), který při poruše diody/stykače zajistí elektrickou bezpečnost. 4.4 Změna neutrálního úseku oddělení soustav na oddělení fází Krátký neutrální úsek podle obr. A.6a a dělený neutrální úsek podle obr. A.6d lze v průběhu konverze stejnosměrné soustavy na střídavou přeměnit z úseku oddělení soustav včetně ukolejněného středu na úsek oddělení fází, aniž by bylo nutno přesouvat kotvení a děliče nebo spojkovat trolej nebo nosné lano. Postup je znázorněn na obr. A.8. 7

CITOVANÉ DOKUMENTY ČSN EN 50367 ed. 2 Drážní zařízení Systémy sběračů proudu Technická kriteria pro interakci mezi pantografovým sběračem a trolejovým vedením (pro dosažení volného přístupu) ČSN 34 2614 ed. 3 Železniční zabezpečovací zařízení Předpisy pro projektování, provozování a používání kolejových obvodů Nařízení Komise (EU) č. 1301/2014 ze dne 18. listopadu 2014 o technické specifikaci pro interoperabilitu subsystému energie železničního systému v Unii 8

Příloha A (normativní) OBRAZOVÁ A VÝKRESOVÁ PŘÍLOHA OBSAH Obr. A.1 Krátký neutrální úsek... 10 Obr. A.2a Dělený neutrální úsek, 3 el. dělení... 10 Obr. A.2b Dělený neutrální úsek, 2 el. dělení + 1 dělič... 10 Obr. A.2c Dělený neutrální úsek, 1 el. dělení + 2 děliče... 10 Obr. A.3 Přesné určování délek neutrálních úseků... 11 Obr. A.4 Umísťování odpojovačů v neutrálním úseku... 12 Obr. A.5a Úprava stávajícího NÚ ze dvou el. dělení... 12 Obr. A.5b Úprava stávajícího NÚ z el. dělení a děliče... 12 Obr. A.5c Úprava stávajícího NÚ ze dvou děličů... 12 Obr. A.6a Krátký neutrální úsek oddělení soustav... 13 Obr. A.6b Dělený neutrální úsek oddělení soustav, 2 děliče... 13 Obr. A.6c Dělený neutrální úsek oddělení soustav, el. dělení + dělič... 13 Obr. A.6d Dělený neutrální úsek oddělení soustav, 2 el. dělení... 13 Obr. A.7a Izolace kolejiště a ukolejnění v místě oddělení soustav, příklad pro rychlost 160 km/h a přenos znaků VZ... 14 Obr. A.7b Izolace kolejiště a ukolejnění v místě oddělení soustav, příklad pro kolej bez kolejových obvodů... 14 Obr. A.8a Přeměna oddělení soustav na oddělení fází (krátký NÚ)... 15 Obr. A.8b Přeměna oddělení soustav na oddělení fází (dělený NÚ)... 15 9

10

11

12

13

14

15