Ochrona przed przepięciami i prądami błądzącymi urządzeń telekomunikacji kolejowej zabudowywanymi w pobliżu torowisk z siecią trakcyjną.

Autor artykułu: „Enerte”
Mimo iż tematyka zapewnienia ochrony przed przepięciami jest już bardzo dobrze znana inżynierom zajmującym się projektowaniem, budową i eksploatacją niezawodnych systemów, o tyle należy pamiętać iż w terenie kolejowym zwłaszcza w miejscach zbliżenia do torowiska z siecią trakcyjną stosuje się nieco inne zasady tym razem znane nielicznym. W niniejszym artykule poruszono tematykę ochrony przed przepięciami urządzeń telekomunikacji kolejowej zabudowanymi w bliskości czynnych torów kolejowych, w szczególności omówiono tematykę uszyniania(czyli odprowadzanie zakłócającego potencjału  elektrycznego do szyny jezdnej przy pomocy połączenia bezpośredniego lub przy wykorzystaniu odpowiedniego ogranicznika napięcia  VLD (z języka angielskiego: voltage limiting device).

W terenie kolejowym  istotne jest czy naziemna infrastruktura telekomunikacyjna  zabudowana jest  w odległości mniejszej lub większej od 5m od najbliższej osi toru.

W praktyce najczęściej dotyczy to przypadków zabudowy elementów systemów monitoringu wizyjnego służących do stwierdzenia końca pociągu SKP, monitorowania przejazdów czy poprawności pracy rozjazdów w postaci słupów podtrzymujących zestawy kamer jak i szaf sprzętowych i kablowych.

Mimo iż są instrukcje kolejowe ,które szczegółowo wyczerpują zasady instalacji, uruchomienia i odbioru systemów monitoringu np. Ie-118, Ie-111 ( „Wymagania na systemy telewizji użytkowej stosowane na przejazdach kolejowo-drogowych kategorii A, F i przejściach obsługiwanych z odległości oraz innych posterunkach związanych z prowadzeniem ruchu kolejowego” oraz odpowiednio „Wymagania na systemy telewizji przemysłowej stosowane na przejazdach kolejowo-drogowych kategorii B”) o tyle problematykę uziemień i uszynień tegoż sprzętu należy odnaleźć w innych instrukcjach kolejowych udostępnionych na stronach PKP PLK S.A. lub normach branżowych .

W szczególności w obszarze kolejowym w bliskości torów kolejowych w odległości zainstalowanego urządzenia mniejszej niż 5m od osi zelektryfikowanego torowiska zachodzi  konieczność uszynienia danej konstrukcji . O zastosowaniu uszynienia po przez ogranicznik niskonapięciowy mówi między innymi  instrukcja let-107 (Wytyczne projektowania i warunki odbioru sieci trakcyjnej z uwzględnieniem standardów i wymogów dla linii interoperacyjnych ) w  pkt 4.8.7.7 ppkt d .Natomiast w odległości większej niż  5m stosuje się zwykle uziemienie po przez podłączenie się do przygotowanej bednarki wprowadzonej do gruntu na odpowiednią głębokość.

• 

W przypadku uczynienia indywidualnego przeznaczonego dla zabezpieczenia konstrukcji wsporczych można zastosować pręty stalowe ocynkowane, przewody aluminiowe i stalowo-aluminiowe o przekroju odpowiadającym pod względem parametrów elektrycznych  lince miedzianej o przekroju 50mm² . Łączniki te powinny posiadać izolację  polwinitową lub PCV.

Rodzaje Uszynienia	(Źródło instrukcja let-107, dostępna na stronach PKP PLK S.A.)
Nazwa	Objaśnienia
uszynienie bezpośrednie: indywidualne	połączenie każdej konstrukcji chronionej bezpośrednio z szyną jezdną
uszynienie bezpośrednie: grupowe	grupowe połączenie konstrukcji chronionych bezpośrednio z szyną jezdną
uszynienie otwarte: indywidualne	połączenie każdej konstrukcji chronionej z szyną jezdną przez ogranicznik napięcia dotykowego
uszynienie otwarte: grupowe	grupowe połączenie konstrukcji chronionych z szyną jezdną przez ograniczniki napięcia dotykowego VLD

• 

• 

Uszynienie otwarte (źródło:instrukcja PKP PLK S.A let-120 pkt 2.2.1.6)to połączenie części przewodzących w strefie oddziaływania sieci trakcyjnej z szynami jezdnymi za pośrednictwem ogranicznika napięcia (VLD), uszynienie to eliminuje zagrożenie związane z upływem prądów błądzących. Ogranicznik typu VLD-F(VLD-F ogranicznik napięcia działający przy uszkodzeniu głównej sieci jezdnej) stanowi w tym przypadku przerwę w obwodzie w normalnych warunkach pracy, a jest samoczynnie przełączany w stan przewodzenia w razie wystąpienie niebezpiecznego napięcia (ponad DC 120V) na jego zaciskach np. gdy na ochranianym elemencie pojawi się napięcie pochodzące z sieci trakcyjnej.

W praktyce należy uwzględnić iż  ograniczniki VLD są drogie , dlatego często szuka się tańszego zamiennego rozwiązania np. gdy elementy ochraniane  występują obok siebie stosuje się w miarę możliwości grupowe uszynienie otwarte,w takim  przypadku chronione elementy są łączone przewodem uszynienia grupowego a ten dalej przy pomocy ogranicznika VLD z szynami jezdnymi. To rozwiązanie pozwala zastosować jeden ogranicznik VLD dla kilku połączonych ze sobą elementów ochranianych.

• 

W przypadku nie zmodernizowanych jeszcze linii kolejowych w większości dominującym i akceptowanym rozwiązaniem w przeszłości  ,a przy tym najtańszym było uszynienie bezpośrednie. Uszynienie bezpośrednie to połączenie części ochranianej z szynami jezdnymi bezpośrednio bez stosowania ograniczników. Obecnie takie rozwiązanie jest nadal dopuszczane na liniach nowo budowanych lub modernizowanych jednak w  drodze wyjątku W szczególności jedynie w odniesieniu do pojedynczych elementów ochranianych (uczynienie  indywidualne) i to takich , których rezystancja uziemienia jest dostatecznie duża, np. większa niż 50ohm.

Dokumenty związane:

PN-EN 50122-2:2011, Zastosowania kolejowe — Urządzenia stacjonarne — Bezpieczeństwo elektryczne, uziemianie i sieć powrotna — Część 2: Środki ochrony przed skutkami prądów błądzących powodowanych przez systemy trakcji prądu stałego;

PN-EN 50125-3:2003, Zastosowania kolejowe — Warunki środowiskowe stawiane urządzeniom — Część 3: Wyposażenie dla sygnalizacji i telekomunikacji;

Autor artykułu: „Enerte”  – enerte.pl (projektowanie i budowanie linii kablowych światłowodowych i telekomunikacyjnych oraz obiektów radiokomunikacyjnych)