ORDIN Nr. 1007
din 12 august 2008
privind aprobarea
Normativului feroviar „Infrastructura feroviara - Instalatii fixe - Tractiune
electrica - Conductor de protectie principal - Partea 2: Calcul electric.
Cerinte"
ACT EMIS DE:
MINISTERUL TRANSPORTURILOR
ACT PUBLICAT IN:
MONITORUL OFICIAL NR. 636 din 3 septembrie 2008
Având în vedere Procesul-verbal
comun nr. 5.010/798 din 22 decembrie 2005 şi Avizul nr. 21.016 din 31 ianuarie
2006 al Asociaţiei de Standardizare din România,
în temeiul prevederilor art. 3 alin. (2) lit. k) din
anexa nr. 2 „Regulament de organizare şi funcţionare al Organismului Notificat
Feroviar Român" la anexa nr. 1 „Regulamentul de organizare şi funcţionare
a Autorităţii Feroviare Române -AFER", aprobat prin Hotărârea Guvernului
nr. 626/1998 pentru organizarea şi funcţionarea Autorităţii Feroviare Române
-AFER, cu modificările şi completările ulterioare, precum şi ale art. 5 alin.
(4) din Hotărârea Guvernului nr. 367/2007 privind organizarea şi funcţionarea
Ministerului Transporturilor, cu modificările ulterioare,
ministrul transporturilor emite următorul ordin:
Art. 1. - Se aprobă Normativul feroviar „Infrastructură
feroviară - Instalaţii fixe - Tracţiune electrică - Conductor de protecţie
principal - Partea 2: Calcul electric. Cerinţe", prevăzut în anexa care
face parte integrantă din prezentul ordin.
Art. 2. - Prevederile
prezentului normativ feroviar se aplică de către operatorii economici
autorizaţi ca furnizori feroviari de produse/servicii în activităţile de
proiectare, de construcţii-montaj, de modernizare, de reparare şi de
întreţinere a instalaţiilor fixe de tracţiune electrică, de către
administratorul şi gestionarii infrastructurii feroviare la întocmirea
caietelor de sarcini şi a specificaţiilor tehnice pentru lucrările de la
instalaţiile fixe de tracţiune şi de Autoritatea Feroviară Română -AFER în activităţile de avizare a
documentaţiei tehnice şi evaluarea conformităţii lucrărilor la instalaţiile
fixe de tracţiune.
Art. 3. - Prezentul ordin se publică în Monitorul
Oficial al României, Partea I, şi intră în vigoare în termen de 30 de zile de
la data publicării.
Prezentul ordin a fost emis cu respectarea prevederilor
Directivei 98/34/CE a Parlamentului European şi a Consiliului, publicată în
Jurnalul Oficial nr. L 204 din 21 iulie 1998 privind procedura pentru schimb de
informaţii în domeniul standardelor şi reglementărilor tehnice, amendată de
Directiva 98/48/CE a Parlamentului European şi a Consiliului, publicată în
Jurnalul Oficial nr. L 217 din 5 august 1988.
p. Ministrul transporturilor,
Septimiu Buzaşu,
secretar de stat
ANEXĂ
NORMATIV FEROVIAR NF Nr. 75-002:2008
„Infrastructură feroviară - Instalaţii fixe -
Tracţiune electrică - Conductor de protecţie principal -
Partea 2: Calcul electric. Cerinţe"
Normativul feroviar are caracter obligatoriu.
PREAMBUL
Prezentul normativ feroviar
stabileşte cerinţele şi metodologia pentru calculul electric al conductorului
de protecţie principal şi este folosit la lucrările de proiectare, reparare şi
exploatare a instalaţiilor de protecţie împotriva şocurilor electrice cauzate
de defecte de izolaţii pe liniile de contact aeriene din instalaţiile fixe de
tracţiune electrică.
Cerinţele precizate în metodologia de calcul din acest
normativ se referă la:
- conductorul de protecţie principal, care nu întoarce
curentul de tracţiune (sau o parte din acest curent) la substaţia de tracţiune
electrică. In România acest tip de conductor poartă denumirea de conductor colector, având condiţiile de
utilizare reglementate în normativul ID - 33; acest conductor este parcurs doar
de curenţii de scurtcircuit care apar ca urmare a unui defect de izolaţie (de
exemplu defectarea unuia dintre izolatoarele de pe stâlpii liniei de contact
aeriene, având armăturile metalice legate de conductorul de protecţie
principal);
- conductorul de protecţie principal, care în regim
normal de funcţionare întoarce o parte din curentul de tracţiune la substaţia
care alimentează zona de cale ferată electrificată, având condiţiile de
utilizare prevăzute în SREN 50119, SREN 50122-1; acest tip de conductor de
protecţie principal este parcurs şi de curenţii de scurtcircuit datoraţi
eventualelor defecte de izolaţii.
Cifrele din interiorul parantezelor drepte, menţionate
în cuprinsul prezentului normativ feroviar, reprezintă numărul de ordine al
documentelor de referinţă din cap. 6.
1. Generalităţi
1.1. Introducere
Utilizarea conductorului de protecţie principal, ca
măsură de prevedere pentru protecţia împotriva şocurilor electrice cauzate de
atingerea indirectă a unor părţi conductoare accesibile, care se află la o
distanţă mai mică de 5 m de axa căii ferate electrificate (în sistemele 1x25
kV, 50 Hz şi 2x25 kV, 50 Hz) este reglementată de documentele normative [11],
[16].
Conductorul de protecţie principal conectează una sau
mai multe construcţii metalice (lucrări de artă, elemente de susţinere a liniei
de contact aeriene, armături etc), individual sau în grup, la unul dintre
următoarele obiecte: priză de pământ, şină, priză mediană a unei bobine de
joantă, priză mediană a unei bobine de joantă suplimentară.
Conductorul de protecţie principal este suspendat pe
stâlpii liniei de contact aeriene cu ajutorul unor cleme de suspendare (cleme
tip şa), fixate de stâlp cu ajutorul unor semibride metalice. In tunelurile de
cale ferată conductorul de protecţie principal se fixează pe peretele de beton
al acestora la nivelul liniei de contact.
Conexiunile electrice dintre armăturile (părţilor
conductoare accesibile) care sunt protejate şi conductorul de protecţie
principal se efectuează prin intermediul clemelor de legătură electrică.
In tracţiunea electrică se utilizează două tipuri de
conductor de protecţie principal:
- conductorul de protecţie principal pentru legarea
individuală sau colectivă la pământ a părţilor conductoare accesibile;
- conductorul de protecţie principal utilizat atât
pentru legarea individuală sau colectivă la pământ a părţilor conductoare
accesibile, cât şi pentru a întoarce o parte a curentului de tracţiune la
substaţia de tracţiune electrică feroviară.
In cazul unui defect de izolaţie la unul dintre
suporturile liniei de contact aeriene, ale cărui armături sunt legate la
conductorul de protecţie principal, acesta din urmă va fi parcurs de curentul
de scurtcircuit, punând la pământ partea conductoare accesibilă care a ajuns
accidental sub tensiune.
1.2. Obiect
1.2.1. Prezentul normativ
feroviar stabileşte cerinţele de bază pentru calculul electric al conductorului
de protecţie principal din componenţa instalaţiilor de protecţie împotriva
şocurilor electrice prin atingere indirectă, pentru sistemele de tracţiune
electrică 1x25 kV, 2x25 kV, 50 Hz, în scopul:
- determinării solicitării termice a conductorului în
regimul permanent şi în regim de scurtă durată;
- determinării tensiunilor de atingere (de calcul)
dintre părţile conductoare accesibile legate la conductorul de protecţie
principal şi şinele de cale ferată pentru regimurile de funcţionare a
instalaţiilor fixe de tracţiune electrică.
1.2.2. Calculul mecanic al conductorului de protecţie
principal nu face obiectul prezentului normativ feroviar.
1.3. Domeniu de aplicare
1.3.1. Calculul electric al
conductorului de protecţie principal reglementat de prezentul normativ feroviar
este utilizat, atât în faza de proiectare şi de realizare a instalaţiilor noi
de protecţie împotriva şocurilor electrice prin atingere indirectă a părţilor
conductoare accesibile din cale şi vecinătate, cât şi la lucrările de
exploatare şi întreţinere a instalaţiilor de protecţie existente, cu ocazia
reparaţiilor capitale, reconstrucţiilor sau modernizărilor acestor instalaţii.
Acest calcul se efectuează prin modelarea matematică a
elementelor de circuit (transformatoare de tracţiune, linie de contact aeriană,
conductor de protecţie principal, obiecte legate la conductorul de protecţie principal, bobină de joantă, cale
ferată, priză de pământ) prin scheme echivalente şi rezolvarea sistemelor de
ecuaţii care stau la baza fenomenelor electromagnetice pentru fiecare
instalaţie de protecţie care foloseşte conductor de protecţie principal.
1.3.2. Prevederile prezentului normativ feroviar se
aplică pentru calculul electric al:
a) conductorului de protecţie principal (denumit în
România conductor colector) care este utilizat pentru legarea, colectivă sau individuală, la
pământ a obiectelor metalice accesibile aflate la o distanţă mai mică de 5 m
faţă de axa căii ferate (care în regim de funcţionare normală nu sunt sub
tensiune, dar care în urma unui defect de izolaţie pot ajunge sub tensiune);
acest conductor se poate utiliza pentru sistemele de alimentare cu energie
electrică 1x25 kV şi 2x25 kV, 50 Hz, în vederea reducerii tensiunilor de atingere
între obiectele metalice accesibile legate la acest conductor şi şinele de cale
ferată;
b) conductorului de protecţie principal utilizat atât
în scopul precizat la lit. a), cât şi pentru întoarcerea curentului de
tracţiune; un astfel de conductor poate fi folosit în cazul sistemului de
alimentare 1x25 kV, 50 Hz, în scopul diminuării tensiunilor electrice
şină-pământ de referinţă şi tensiunilor de atingere între obiectele metalice
accesibile (legate la acest tip de conductor) şi şinele de cale ferată, în
cazul unui defect de izolaţie.
1.3.3. Prevederile prezentului normativ feroviar nu se
aplică în instalaţiile de protecţie pentru tracţiunea electrică în curent
continuu.
1.4. Clasa de risc
Lucrările necesare execuţiei, reparării şi întreţinerii
instalaţiei de protecţie din care face parte conductorul de protecţie principal
au clasa de risc 1A.
1.5. Durata normală
de funcţionare
Instalaţiile noi de protecţie, din care face parte
conductorul de protecţie principal, au durata normală de funcţionare de 24-36
de ani.
1.6. Abrevieri
In textul prezentului normativ tehnic feroviar se
utilizează următoarele abrevieri:
BJ - bobină de joantă;
BJS - bobină de joantă
suplimentară;
CP - cablu purtător;
CPP - conductor de
protecţie principal (poate fi de tip CPPLP sau
CPPLPICT);
CPPLP - conductor de
protecţie principal utilizat pentru legarea individuală şi colectivă la pământ
a obiectelor metalice accesibile; acest tip de conductor nu întoarce curentul
de tracţiune la STEF;
CPPLPICT-conductor de protecţie principal utilizat pentru legarea individuală şi
colectivă la pământ a obiectelor metalice accesibile şi pentru întoarcerea
curentului de tracţiune la STEF;
FC - fir de contact;
HGR - hotărâre a
Guvernului României;
IFTE- instalaţii fixe de
tracţiune electrică;
LC - linie de contact;
LCA - linie de contact
aeriană;
LEA - linie electrică
aeriană;
PS - post de secţionare
a liniei de contact;
PEN - conductor legat la
pământ care îndeplineşte simultan funcţia de conductor de protecţie şi de
conductor neutru;
PEM - conductor care
îndeplineşte simultan funcţia de conductor de protecţie şi de conductor de
priză mediană;
PEL - conductor care
îndeplineşte simultan funcţia de conductor de protecţie şi de conductor de
linie;
SCB - Semnalizare
Centralizare şi Bloc de Linie Automat;
SEN- Sistemul
Electroenergetic Naţional;
STEF- Substaţie de
tracţiune electrică feroviară;
IMVS - Releu
electromagnetic de impulsuri.
2. Definiţii
Pentru nevoile prezentului normativ feroviar, termenii
de specialitate se definesc după cum urmează:
2.1. Instalaţii fixe de tracţiune electrică
2.1.1. Echipament electric [19] - orice dispozitiv utilizat pentru scopuri ca producerea,
transformarea, transportul, distribuţia, acumularea sau utilizarea energiei
electrice (de exemplu: generatoare şi motoare electrice, transformatoare,
aparataj de comutaţie, aparate de măsurare, dispozitive de protecţie, accesorii
pentru pozare, aparate de utilizare).
2.1.2. Instalaţie electrică
[19] - ansamblu de echipamente electrice asociate
în vederea unei utilizări date şi având caracteristici
coordonate.
2.1.3. Substaţie de
tracţiune electrică feroviară STEF [16] -
instalaţie a cărei principală funcţie este să alimenteze sistemul de linie de
contact şi a cărei tensiune de alimentare primară şi în anumite cazuri
frecvenţa este transformată la tensiunea şi frecvenţa liniei de contact.
2.1.4. Staţie de comutaţie
(de tracţiune) [16] - instalaţie de la care
energia electrică poate fi distribuită spre diferite secţiuni de alimentare sau
de la care diferite secţiuni de alimentare pot fi
conectate, deconectate ori interconectate.
2.1.5. Secţiune de
alimentare [16] - secţiune a sistemului de
alimentare cu energie pentru tracţiunea electrică care poate fi izolată de alte
secţiuni sau de fiderele sistemului prin intermediul aparatelor de comutaţie.
2.1.6. Fider [16] -
linie electrică între linia de contact şi o substaţie de tracţiune electrică
feroviară sau o staţie de comutaţie.
2.1.7. Punct de alimentare [16] - punct în care
fiderele sau fiderele de linie (de pe stâlpii liniei de contact) sunt conectate
la linia de contact.
2.1.8. Fider de linie [16]
- conductor aerian suspendat pe aceeaşi structură cu LCA pentru a alimenta
puncte de alimentare succesive.
2.2. Linie de contact aeriană
2.2.1. Linie electrică
aeriană (LEA) -
instalaţie montată în aer liber, care serveşte la transportul şi distribuţia
energiei electrice şi este alcătuită din conductoare, izolatoare, cleme,
armături, fundaţii şi instalaţii de legare la pământ.
2.2.2. Linie de contact (LC) [18] - ansamblu de conductoare pentru alimentarea cu energie electrică a
vehiculelor prin intermediul echipamentului de captare a curentului.
2.2.3. Linie de contact
aeriană (LCA) [18] - linie de contact ale cărei
conductoare sunt plasate deasupra sau lateral faţă de limita superioară a
gabaritului vehiculelor, care alimentează vehiculele cu energie electrică prin
intermediul echipamentului pentru captarea curentului montat pe acoperişul
acestora.
2.2.4. Echipamentul LCA - ansamblul de conductoare, izolatoare, cleme şi armături, montat
pe stâlpii LCA.
2.2.5. Conductoarele LCA - firul de contact şi conductoarele-funie întinse liber sau
tensionate între punctele de prindere la stâlpi ori alte construcţii speciale,
indiferent dacă sunt sau nu sub tensiune în regim normal de funcţionare (de
exemplu: firul de contact, cablul purtător, conductorul de protecţie principal,
fiderul de linie).
2.2.6. Conductoarele active ale LCA - conductoarele care servesc drept căi de curent pentru transportul
sau distribuţia energiei electrice de la substaţiile de tracţiune electrică
feroviară la consumatorii electrici care, în regim normal de funcţionare, se
află sub tensiune (de exemplu: firul de contact, cablul purtător, conductorul
de întărire, fiderul de linie).
2.2.7. Cablu purtător [16] - conductor longitudinal care susţine
firul sau firele de contact direct ori indirect.
2.2.8. Fir de contact [10],
[16] - conductor electric al liniei de contact aeriene cu care captatorul de
curent se află în contact.
2.2.9. Stâlp LCA [16], [18] - suport vertical, confecţionat dintr-o bucată de lemn, beton, oţel etc.
sau dintr-o structură de zăbrele metalice, fixat lateral faţă de calea de
rulare, în sol, direct sau prin intermediul unei fundaţii.
2.2.10. Clemă - conector şi partea din conductorul activ ori de protecţie care se
află în contact intim cu conectorul, realizat prin presare sau orice alt mijloc
mecanic.
2.2.11. Armături - dispozitive cu ajutorul cărora se asamblează şi se montează
conductoarele, izolatoarele şi alte accesorii ale liniilor electrice.
2.3. Circuit de
întoarcere - Curent de tracţiune de întoarcere
2.3.1. Circuit electric [19] - ansamblu de
dispozitive sau mediile prin care poate circula curentul electric.
2.3.2. Circuit de întoarcere [18] - toate conductoarele care formează în mod intenţionat o cale
pentru curentul de tracţiune de întoarcere.
NOTĂ:
Conductoarele pot fi, de exemplu: şinele de rulare,
conductoare de protecţie (de legare la pământ), cabluri de întoarcere, şina
pentru întoarcerea curentului.
2.3.3. Conductor de întoarcere [18] - orice parte
a circuitului de întoarcere.
2.3.4. Curent de tracţiune
de întoarcere [18] - suma curenţilor de întoarcere
la sursa de alimentare (substaţie sau vehicul cu frânare recuperativă).
2.3.5. Curent de dispersie
(de fugă) - curent electric
care, în condiţii normale de funcţionare, parcurge alte căi decât cele
prevăzute.
2.3.6. Conductor de
protecţie (PE) [19] - un conductor utilizat pentru
realizarea protecţiei împotriva şocurilor electrice.
NOTĂ:
Un astfel de conductor leagă mase cu:
- alte mase;
- o priză de pământ;
- un conductor de nul sau un alt conductor legat la
pământ (masă);
- o parte conductoare străină;
- dispozitive de protecţie.
2.3.7. Conductor de legare
la pământ [19] - conductor care asigură o cale
conductoare sau o parte a unei căi conductoare, între un punct dat al unei
reţele, al unei instalaţii ori al unui echipament şi o priză de pământ.
2.3.8. Conductor de
protecţie de ramificaţie - un conductor prin care
se stabileşte legătura electrică dintre o masă şi un conductor de protecţie
principal (de exemplu: legătura electrică de conectare la conductorul de
protecţie principal a armăturilor de pe un stâlp al LCA).
2.3.9. Conductor de
protecţie principal - un conductor care conectează
colectiv la pământ sau la şinele de rulare un număr de stâlpi prin intermediul
conductoarelor de protecţie de ramificaţie, pentru a proteja oamenii şi
instalaţiile în cazul unui defect de izolaţie. Poate fi, de asemenea, folosit
drept conductor de întoarcere a curentului de tracţiune.
NOTĂ:
Din punct de vedere funcţional conductorul de protecţie
principal poate fi:
- conductor de protecţie principal care nu întoarce
curentul de tracţiune (sau o parte din acest curent) la substatia de tracţiune
electrică (în România acest tip de conductor poartă denumirea de conductor colector, având condiţiile de
utilizare reglementate de
[16]); acest conductor este parcurs doar de curenţii de scurtcircuit care apar
ca urmare a unui defect de izolaţie (de exemplu defectarea unuia dintre
izolatoarele de pe stâlpii LCA, având armăturile legate la conductorul de
protecţie principal); în textul prezentului normativ feroviar acest conductor
va fi simbolizat cu CPPLP;
- conductor de protecţie principal care în regim normal
de funcţionare întoarce o parte din curentul de tracţiune la substaţia de
tracţiune electrică ce alimentează zona de cale ferată electrificată, având
condiţiile de utilizare prevăzute de [13]; acest tip de conductor de protecţie
principal este parcurs şi de curenţii de scurtcircuit datoraţi eventualelor
defecte de izolaţie şi este simbolizat în textul prezentului normativ feroviar
cu CPPLPICT.
2.3.10. Cablu de întoarcere [16] - conductor de întoarcere reprezentând o parte a circuitului
de întoarcere şi care conectează restul circuitului de întoarcere la substaţia
de tracţiune electrică.
2.3.11. Rezistenţă şină-pământ -
rezistenţa electrică de dispersie dintre şina de rulare şi pământ.
2.3.12. Conductanţa pe
unitate de lungime şină-pământ - valoarea inversă
a rezistenţei şină-pământ pe unitate de lungime.
2.3.13. Rezistenţa de
izolare a balastului [21] - rezistenţa electrică a
traverselor şi a balastului care influenţează reglajul circuitului de cale,
determinată prin calcule şi/sau măsurători între cele două şine de rulare ale
unei căi [Ohm. km].
2.4. Circuite de cale
2.4.1. Legătură
longitudinală la joanta şinei [21] - conductor
care asigură continuitatea electrică a unei şine la ojoantă.
2.4.2. Joantă izolantă [21] -joantă mecanică, care poate fi şi lipită, care asigură
izolarea longitudinală a şinei în raport cu şina adiacentă.
2.4.3. Circuit de cale de curent alternativ [21] - circuit electric care include şinele unei secţiuni de cale
ferată la capetele căreia sunt conectate, în mod obişnuit, o sursă de curent
alternativ la unul dintre capete şi un dispozitiv de detectare la celălalt
capăt pentru a detecta dacă această secţiune de cale este liberă sau ocupată de
un vehicul.
NOTĂ:
Intr-un sistem de semnalizare continuă, circuitul de
cale poate fi folosit la transmiterea informaţiei dintre sol şi tren.
2.4.4. Secţiune de cale
izolată [21] - parte dintr-o cale de rulare acolo
unde una sau fiecare secţiune de şină este izolată.
2.4.5. Bobină de joantă
(impedanţă) [21] - dispozitiv folosit în sistemele
de tracţiune electrică, în mod obişnuit la capetele unui circuit de cale
bifilar şi destinat să asigure trecerea curentului de întoarcere de tracţiune
fără a fi incompatibil cu prezenţa joantelor izolante.
2.4.6. Bobină de joantă
suplimentară - bobină de joantă care se montează,
între capetele unui circuit de cale bifilar şi nu numai, în scopul conectării
colective sau individuale a părţilor conductoare accesibile la pământul
sistemului de tracţiune definiţia pct. 2.5.1.3.
2.4.7. Siguranţa în
funcţionare - rezultantă a unui ansamblu de
caracteristici, cum sunt: durabilitatea, fiabilitatea,
mentenabilitatea, disponibilitatea, definite în [22].
2.5. Instalaţii de
legare la pământ 2.5.1. Pământ [19]
NOTĂ:
Noţiunea de pământ se referă la planetă şi la toate
elementele fizice componente.
2.5.1.1. Pământ de
referinţă, sinonim: sol neutru [19] - masă a
pământului considerată conductoare, al cărui potenţial electric este considerat
în mod convenţional egal cu zero, care este în afara influenţei tuturor
instalaţiilor de legare la pământ.
2.5.1.2. Pământ local [19] - partea de pământ în contact electric
cu o priză de pământ, al cărui potenţial electric nu este în mod obligatoriu
egal cu zero.
2.5.1.3. Pământul
sistemului de tracţiune electrică [16] - şinele de
rulare, când acestea sunt folosite ca un circuit de întoarcere şi sunt
conectate la pământ în mod intenţionat. El include toate părţile conductoare
legate la şinele de rulare.
2.5.1.4. Pământul din
tunel [16] - tijele de ranforsare interconectate
electric în cazul tunelurilor din beton armat şi părţile metalice
interconectate conductiv în cazul altor moduri de construcţie a tunelurilor.
NOTĂ:
In cazul sistemelor de tracţiune electrică de curent
alternativ monofazate, pământul tunelului este conectat la şinele de rulare,
formând astfel o parte a pământului sistemului de tracţiune care poate fi
suplimentată prin conexiuni la pământ externe.
2.5.2. Priză de pământ
2.5.2.1. Priză de pământ-electrod de pământ [19] - parte conductoare care poate fi încorporată într-un mediu
conductor, de exemplu beton sau cărbune, în contact electric cu pământul.
2.5.2.2. Tensiunea prizei
de pământ - tensiune ce apare între priza de
pământ şi pământul de referinţă la trecerea unui curent prin instalaţia de
legare la pământ.
2.5.2.3. Rezistenţa de
dispersie a unei prize de pământ:
1. rezistenţa electrică a
pământului între electrozii prizei de pământ şi pământul de referinţă;
2. raportul dintre tensiunea prizei de pământ şi
curentul de punere la pământ prin priză.
2.5.3. Legare la pământ de
protecţie [19] - acţiune de legare la pământ a
unui punct sau a mai multor puncte ale unei reţele, ale unei instalaţii ori ale
unui echipament pentru asigurarea securităţii electrice.
2.5.4. Legare la pământ de
serviciu (funcţională) [19] - legare la pământ a
unui punct sau a mai multor puncte ale unui circuit ori ale unei instalaţii sau
ale unui echipament pentru alte scopuri decât cele de asigurare a securităţii
electrice.
2.5.5. Impământare la
pământul sistemului de tracţiune [16] - conectare
între părţi conductoare şi pământul sistemului de tracţiune.
2.5.6. Impământare directă
la pământul sistemului de tracţiune [16] -
conectare directă între părţi conductoare şi pământul sistemului de tracţiune.
NOTĂ:
Impământarea prin bobină de joantă, necesară din motive
care depind de circuitul de cale, este considerată a fi împământare directă la
pământul sistemului de tracţiune.
2.5.7. Impământare deschisă
a sistemului de tracţiune [16] - conectare a unor
părţi conductoare la pământul sistemului de tracţiune printr-un dispozitiv de
limitare a tensiunii sau printr-un întreruptor care realizează o conexiune
conductoare temporară ori permanentă, dacă este depăşită valoarea-limită a
tensiunii.
2.5.8. Instalaţie de legare
la pământ [19] - ansamblu de legături electrice şi
de dispozitive utilizate pentru a lega la pământ, separat ori colectiv, o
reţea, o instalaţie sau un echipament.
2.5.9. Parte activă [19] - conductor sau parte conductoare destinată a fi sub tensiune
în funcţionare normală, inclusiv conductorul neutru, însă, prin convenţie,
exclusiv conductorul PEN, conductorul PEM sau
conductorul PEL.
NOTĂ:
Acest termen nu implică în mod obligatoriu un risc de
şoc electric.
2.5.10. Parte activă
periculoasă [19] - parte activă care poate provoca,
în anumite condiţii, un şoc electric vătămător.
NOTĂ:
In instalaţiile de înaltă
tensiune o tensiune periculoasă poate fi prezentă la suprafaţa unei izolaţii
solide. In acest caz suprafaţa este considerată parte activă periculoasă.
2.5.11. Parte conductoare
accesibilă (masă într-o instalaţie) [19] - parte
conductoare a unui echipament, care poate fi atinsă şi
care în mod normal nu este sub tensiune, dar poate ajunge sub tensiune când
izolaţia de bază este defectă.
NOTĂ:
O parte conductoare a unui echipament electric care
poate fi pusă sub tensiune numai prin contact cu o masă care ajunge sub
tensiune nu este considerată ca o masă.
2.5.12. Carcasă de
protecţie (electrică) [19] - carcasă care
înconjoară părţile interne ale echipamentelor şi care împiedică, în toate
direcţiile, accesul la părţile active periculoase.
NOTĂ:
In plus, carcasa asigură în general o protecţie
împotriva influenţelor interne şi externe, de exemplu intrarea prafului, a
apei, sau o protecţie împotriva şocurilor mecanice.
2.5.13. Element conductor
străin de instalaţia electrică - parte conductoare care nu face parte din instalaţia electrică şi care poate avea un
potenţial electric, în general potenţialul electric al pământului.
2.5.14. Protecţie de bază [19] - protecţia împotriva şocurilor electrice în absenţa unui
defect.
NOTĂ:
Protecţia de bază trebuie să cuprindă una sau mai multe
prevederi care, în condiţii normale de funcţionare, trebuie să împiedice orice
atingere cu părţile active periculoase (de exemplu: izolaţie de bază, bariere
sau carcase, obstacole, amplasare în afara zonei de accesibilitate la atingere,
limitare a tensiunii, distribuţie a potenţialului etc).
2.5.15. Protecţie în caz de
defect [19] - protecţie împotriva şocurilor
electrice în condiţii de simplu defect (de exemplu: izolaţie suplimentară,
legături echipotenţiale de protecţie, protecţie prin ecran, indicarea
defectelor şi deconectare în instalaţii şi reţele de înaltă tensiune,
întrerupere automată a alimentării, distribuţia potenţialului etc).
2.5.16. Atingere indirectă [16] - contactul persoanelor sau animalelor cu părţile conductoare
accesibile puse sub tensiune ca urmare a unui defect de izolaţie.
2.6. Tensiuni de
atingere şi de pas - curenţi prin corpul omenesc
2.6.1. Şoc electric - efectul fiziologic al trecerii curentului electric prin corpul
uman sau al unui animal.
2.6.2. Tensiune de atingere
prezumată (de calcul) [19] - tensiunea care apare
între părţile conductoare simultan accesibile când aceste părţi conductoare nu
sunt atinse de o persoană sau de un animal.
2.6.3. Limita tensiunii de atingere - valoarea maximă a tensiunii de atingere prezumate care este
permis să fie menţinută pentru un timp nelimitat, în condiţii specificate de
influenţe externe.
2.6.4. Tensiune de atingere
efectivă, UT [19] - tensiune între părţile conductoare atinse simultan de o
persoană sau de un animal.
NOTĂ:
Valoarea tensiunii de atingere efectivă poate fi
influenţată apreciabil de impedanţa persoanei sau a animalului care vine în contact
electric cu aceste părţi conductoare.
2.6.5. Curent de atingere [19], [20] - curent
electric care trece prin corpul uman sau al unui animal când acest corp este în contact cu una ori mai multe părţi conductoare accesibile ale
unei instalaţii sau ale unui echipament.
2.6.6. Tensiune de pas [19]
- tensiunea între două puncte de pe suprafaţa pământului la distanţa de 1 m
unul de celălalt, care este considerată ca lungime de pas a unei persoane.
2.6.7. Potenţialul şinei [16] - tensiunea care apare între şinele de rulare şi pământul de
referinţă în condiţii de exploatare când şinele de rulare sunt utilizate pentru
întoarcerea curentului de tracţiune şi pentru întoarcerea curentului în
condiţii de defect.
2.6.8. Potenţialul
conductorului de protecţie principal - tensiunea
dintre conductorul de protecţie principal şi pământul de referinţă.
2.6.9. Creşterea
potenţialului pământului, EPR - tensiunea dintre
un sistem de legare la pământ şi pământul de referinţă.
2.6.10. Tensiune accesibilă
Ua - acea parte a potenţialului şinei în condiţii normale de
exploatare la care o persoană poate fi supusă, calea conductivă prin corp fiind
în mod convenţional de la o mână la ambele picioare sau de la o mână la
cealaltă mână (distanţa orizontală până la partea atinsă fiind de 1 m).
2.6.11. Impedanţa internă a
corpului omenesc, Z, [20] - impedanţa dintre doi
electrozi în contact cu două părţi ale corpului omenesc, neglijând impedanţele
pielii.
2.6.12. Impedanţa pielii, Zp [20]
- impedanţa dintre un electrod aflat pe piele şi ţesuturile conductive aflate
sub piele.
2.6.13. Impedanţa totală a
corpului omenesc, Zt, [20] - suma vectorială a impedanţei interne şi impedanţei pielii.
2.7. Regimuri de funcţionare
2.7.1. Regim nominal
2.7.1.1. Tensiunea nominală
a LCA, Un, [15] - valoarea efectivă a tensiunii
dintre conductoarele active şi pământul sistemului de tracţiune electrică, prin
care este definită LCA.
2.7.1.2. Intensitatea curentului nominal a LCA, ln,
[15] - valoarea efectivă a intensităţii curentului
de tracţiune pentru care a fost proiectată şi construită linia de contact
aeriană.
2.7.2. Regim permanent [16] - regim de funcţionare a instalaţiilor electrice care durează mai mult de 300 s.
NOTĂ:
In prezentul normativ feroviar se face deosebire între
regimul permanent forţat cu durata cuprinsă între 300 s şi 600 s, care produce
căderile de tensiune în LCA limitate de [15] şi regimul permanent de
funcţionare continuă cu durata mai mare de 600 s.
2.7.2.1. Intensitatea
curentului nominal de regim permanent (de funcţionare continuă) pentru un
conductor - valoarea efectivă a intensităţii
curentului maxim admis de regim permanent de funcţionare continuă al unui
conductor, definită pentru o temperatură iniţială egală cu temperatura maximă a
mediului ambiant de 35-40°C, o temperatură finală a conductorului de 70-80°C,
la o viteză a vântului perpendicular pe conductor de 0,6 m/s.
2.7.2.2. Intensitatea
curentului nominal de regim permanent forţat pentru un conductor - intensitatea curentului maxim admis prin conductor pentru o durată
de 10 minute, în prezenţa temperaturii ambiante de 35-40°C, temperatura
iniţială a conductorului fiind de 70-80°C, reprezentând temperatura finală a
regimului definit la pct. 2.7.2.1. Temperatura maximă admisă a conductorului la
sfârşitul regimului forţat nu trebuie să depăşească 100°C.
2.7.3. Regim temporar [16]
- regim de funcţionare a instalaţiilor electrice care durează între 0,5 s şi
300 s, inclusiv.
2.7.4. Regim de scurtă
durată [16] - regim de funcţionare a instalaţiilor
electrice care durează cel mult 0,5 s.
2.7.5. Regim de defect electric al instalaţiilor fixe de tracţiune electrică
2.7.5.1. Condiţie de defect- condiţie care apare în mod
neintenţionat.
2.7.5.2. Condiţii de simplu
defect - defectele simple trebuie luate în
considerare dacă:
- o parte activă accesibilă nepericuloasă devine parte
activă periculoasă (de exemplu, ca urmare a unui defect la limitarea curentului
de atingere în regim stabilizat şi a sarcinii electrice); sau dacă
- o parte conductoare accesibilă care în condiţii normale
nu este sub tensiune devine activă (de exemplu ca urmare a unui defect între
izolaţia de bază şi mase); sau dacă
- o parte activă periculoasă devine accesibilă (de
exemplu, prin defect mecanic al unei carcase).
2.7.5.3. Curent de defect- curentul maxim care trece prin linia de contact aeriană în
condiţii de defect între echipamentul sub tensiune şi pământ, în interiorul unei scurte perioade de timp definite explicit.
2.7.5.4. Scurtcircuit -
cale conductivă intenţionată sau accidentală între două sau mai multe puncte
într-un circuit, care face ca tensiunile dintre aceste puncte să fie relativ
scăzute.
NOTĂ:
O astfel de cale conductivă,
fie între mai multe conductoare, fie între un conductor şi pământ, fie între un
conductor şi părţi conductoare accesibile ale sistemului de tracţiune
electrică, este considerată scurtcircuit.
2.7.5.5. Intensitatea curentului de scurtcircuit,
la locul scurtcircuitului, isc -
valoarea instantanee a intensităţii curentului electric care parcurge
scurtcircuitul.
2.7.5.6. Durata maximă de
deconectare a unui circuit defect, tk [s] - cel mai lung timp între
începutul unui scurtcircuit şi separarea completă, definitivă a contactelor
unui întreruptor. Acest timp este suma dintre durata de timp maximă de
acţionare a protecţiei prin relee (la care se adaugă o eventuală temporizare
introdusă voit) şi cel mai lung timp de deschidere a întreruptorului de circuit
pentru secţiunea de alimentare defectă.
2.7.5.7. Intensitatea curentului permanent
(stabilizat) de scurtcircuit, lk -
valoarea efectivă a intensităţii curentului de scurtcircuit între un punct K al
LCAşi pământul sistemului de tracţiune, care rămâne după trecerea fenomenelor
tranzitorii. Această valoare depinde de caracteristicile reţelei şi ale celor
de reglaj ale generatoarelor sistemului de energoalimentare.
2.7.5.8. Intensitatea curentului de scurtcircuit
prezumat (net), Iscnet - intensitatea
curentului care ar circula dacă scurtcircuitul este înlocuit cu unul ideal
printr-o impedanţă nulă, care ar scoate din circuit echipamentul, fără nicio
modificare a condiţiilor de alimentare cu energie electrică.
2.7.5.9. Intensitatea curentului de scurtcircuit
simetric, ld - valoarea efectivă a
intensităţii componentei simetrice a curentului de scurtcircuit prezumat, la
frecvenţa de exploatare, componenta aperiodică a curentului fiind neglijată. Se
determină pentru o întreagă perioadă dacă valoarea intensităţii curentului
alternativ variază.
2.7.5.10. Intensitatea
curentului iniţial de scurtcircuit, lk" - valoarea efectivă a componentei
simetrice a intensităţii curentului alternativ de scurtcircuit prezumat, în
momentul producerii scurtcircuitului, dacă impedanţă circuitului echivalent de
scurtcircuit rămâne constantă.
2.7.5.11. Scurtcircuit departe de generator- un scurtcircuit în timpul căruia valoarea componentei simetrice
de curent alternativ rămâne practic constantă. In acest caz curentul iniţial de
scurtcircuit Ik" este egal cu valoarea intensităţii curentului permanent
de scurtcircuit Ik.
2.7.5.12. Intensitatea
curentului termic echivalent de scurtă durată, Iec - valoarea efectivă a intensităţii curentului având acelaşi efect
termic şi aceeaşi durată cu cele ale curentului real de scurtcircuit, care
poate conţine o componentă aperiodică şi care poate să descrească cu timpul.
2.7.5.13. Densitatea
curentului termic echivalent de scurtă durată, ec - raportul dintre intensitatea
curentului termic echivalent de scurtă durată şi aria
secţiunii transversale a conductorului.
2.7.5.14. Intensitatea
curentului nominal de ţinere de scurtă durată pentru un conductor, lecn - valoarea efectivă a intensităţii curentului care poate fi
suportat de conductor în timpul unui regim de scurtă durată în condiţii
prescrise de utilizare şi de comportament.
2.7.5.15. Scurtă durată
nominală, tkr-durată de timp pentru care un conductor poate suporta o densitate
de curent egală cu densitatea lui de curent nominal de ţinere de scurtă durată.
2.7.5.16. Densitatea
curentului nominal de ţinere de scurtă durată, ecn - densitatea curentului în valoare
efectivă pe care un conductor o poate suporta pentru scurtă durată nominală a
conductorului.
2.7.5.17. Stabilitatea termică a unui conductor de linie electrică aeriană - capacitatea conductorului de a rezista, fără să se degradeze, sub
acţiunea solicitărilor termice, în condiţii predeterminate de standarde.
3. Condiţii tehnice
pentru instalaţiile care utilizează conductor de protecţie principal
3.1. Condiţii climatometeorologice
3.1.1. Factori climatometeorologici
La proiectarea şi la lucrările de montare şi de
întreţinere a conductorului de protecţie principal este necesar să se ţină
seama de principalii factori climatometeorologici: temperatura aerului,
acţiunea vântului, radiaţia solară maximă, prevăzuţi în [13], [14].
3.1.1.1. Valorile temperaturii aerului care se iau în
considerare în calculele de proiectare a liniilor de contact aeriene sunt
precizate în tabelul 3.1, precum şi în [13].
3.1.1.2. Condiţiile climatice sunt corespunzătoare
clasei 4K2. Valoarea medie anuală a umidităţii absolute maxime este 25 g.m3. Temperatura maximă (pentru care
umiditatea relativă a aerului este >=95%) are valoarea 27°C, prevăzută în
[13].
3.1.1.3. Radiaţia solară maximă are valoarea precizată
de [12], [14].
Tabelul 3.1
Zona meteorologică
|
Temperatura aerului [°C]
|
Media temperaturilor maxime anuale
|
Media temperaturilor minime anuale
|
Media mediilor anuale
|
De formare a chiciurii
|
Toată ţara
|
40
|
-33
|
15
|
-5
|
Zone cu altitudini peste 800 m
|
40
|
-33
|
10
|
-5
|
3.2. Condiţii de
conexiune a conductorului de protecţie principal la instalaţiile de protecţie
IFTE şi la instalaţiile SCB
3.2.1. Instalaţiile de alimentare cu energie electrică
în care se utilizează conductor de protecţie principal (CPPLP sau CPPLPICT)
este necesar să fie prevăzute cu dispozitive de deconectare automată prin
protecţia de bază şi prin protecţia de rezervă împotriva curenţilor de
scurtcircuit.
3.2.2. Alegerea soluţiei de proiectare a instalaţiilor
de protecţie împotriva şocului electric prin atingere indirectă (CPPLP sau
CPPLPICT) se va efectua ţinându-se seama de tipul circuitului de cale utilizat
pentru zona de cale ferată electrificată respectivă.
3.2.3. In cazul căilor ferate echipate cu circuite de
cale monofilare sau neechipate cu circuite de cale, toate şinele de cale ferată se leagă în paralel în
dreptul substaţiilor de tracţiune electrică, pentru egalizarea curenţilor de
tracţiune.
3.2.4. In cazul căilor ferate duble sau multiple,
echipate cu circuite de cale bifilare, în dreptul substaţiilor de tracţiune
electrică, medianele bobinelor de joanta se leagă în paralel în scopul
egalizării curenţilor de tracţiune.
3.2.5. Limita maximă admisibilă a coeficientului de
asimetrie de curent în cele două şine ale unei căi ferate electrificate,
echipată cu circuite de cale bifilare şi cu conductor de protecţie principal,
este precizată conform:
- 5% pentru linii echipate cu circuite de cale
electronice;
- 10% pentru linii echipate cu
circuite de cale cu relee electromagnetice tip IMVŞ.
NOTĂ:
Valorile-limită de mai sus se vor lua în considerare
numai în cazul în care proiectantul sau fabricantul circuitului de cale nu
prevede valori mai restrictive ale asimetriei de curent în şinele unei căi.
3.2.6. Pentru sistemul de alimentare 1x25 kV şi 50 Hz
conductorul de protecţie principal poate fi de tip CPPLP sau CPPLPICT.
Pentru sistemul de alimentare 2x25 kV, 50 Hz se poate
utiliza conductor CPPLP, dar nu este justificată din punct de vedere economic utilizarea conductorului de tip CPPLPICT.
In toate cazurile conductorul de protecţie principal se
amplasează pe stâlpii (suporturile) care susţin LCA, pentru fiecare fir de cale
câte un conductor de protecţie principal.
Distanţa dintre conductorul de protecţie principal şi
nivelul superior al şinelor şi distanţele de izolare în aer între conductorul
de protecţie principal şi conductoarele active ale LCA se vor stabili pe baza
prevederilor din [17].
3.2.6.1. Conductorul de protecţie principal tip CPPLP
se leagă cu unul dintre capete prin intermediul unei legături duble la mediana
bobinei de joanta sau la mediana bobinei de joanta suplimentară ori direct la
şină, în funcţie de tipul circuitului de cale utilizat în secţiunea alimentată,
iar capătul aerian al acestuia va fi izolat faţă de secţiunea de CPPLP
adiacentă (figura G.1 din anexa G la prezentul normativ feroviar).
3.2.6.2. Conductorul de protecţie principal tip
CPPLPICT se leagă prin intermediul unor legături duble la:
- mediana bobinei de joanta
sau la mediana bobinei de joanta suplimentară, în cazul utilizării circuitelor
de cale bifilare;
- direct la şină, în cazul circuitelor de cale
monofilare sau al lipsei circuitelor de cale.
In ambele cazuri legarea se efectuează pe toată
lungimea secţiunii alimentate cu energie electrică, asigurându-se continuitatea
conductorului CPPLPICT (figura G.2 din anexa G la prezentul normativ feroviar).
Distanţa dintre două puncte de legare se stabileşte în
funcţie de valoarea rezistenţei de dispersie la pământ a stâlpilor care susţin
linia de contact aeriană şi de rezistenţa de izolare a şinelor de cale ferată
faţă de pământ şi poate avea valori între 600 şi 1.200 m.
3.3. Condiţii de
legare a părţilor conductoare accesibile la conductorul de protecţie principal
3.3.1. La conductorul de protecţie principal se pot
lega următoarele părţi conductoare accesibile [16]:
- armătura metalică a fiecărui element de susţinere a
LCA din metal sau din beton armat (prevăzut din fabricaţie cu bornă şi piese
pentru legare la instalaţia de protecţie), indiferent de distanţa până la axa
căii ferate;
- părţile conductoare accesibile care se găsesc la o
distanţă mai mică de 5 m faţă de axa căii ferate (de exemplu, podurile
metalice, armăturile tunelurilor, carcasele şi suporturile metalice ale
aparatelor din cale şi vecinătatea căii, îngrădiri metalice de protecţie,
conducte metalice etc).
Ansamblul părţilor accesibile va fi legat prin
intermediul conductorului de protecţie direct la şină ori la mediana bobinei de
joanta (sau a bobinei de joanta suplimentară), în funcţie de tipul circuitului
de cale folosit.
3.3.2. Părţile conductoare accesibile ale LCA, fixate
pe peretele tunelurilor, care în mod normal nu sunt sub tensiune, pot fi legate
colectiv la circuitul de întoarcere prin intermediul unui conductor de
protecţie principal.
In cazul în care este utilizat un conductor tip CPPLPICT,
acesta va avea o secţiune transversală corespunzătoare şi va fi interconectat
longitudinal şi conectat la circuitul de întoarcere conform pct. 3.3.1. Dacă
tijele de ranforsare ale tunelului au fost construite în secţiuni longitudinale
cu spaţii de aer între ele, fiecare secţiune va fi conectată la şinele de cale
ferată sau toate secţiunile vor fi legate între ele şi ansamblul lor va fi
legat la circuitul de întoarcere a curentului de tracţiune. La dimensionarea
tijelor de ranforsare ale tunelului şi a conductorului CPPLPICT utilizat pentru
întoarcerea curentului de tracţiune se vor lua în considerare următorii
factori:
a) componenta curentului de tracţiune de întoarcere
maxim estimat, care parcurge elementul ce se dimensionează, pentru regimul
permanent;
b) componenta curentului de scurtcircuit maxim estimat,
care parcurge elementul ce se dimensionează şi durata de trecere;
c) aranjamentul geometric al conductoarelor şi tijelor de ranforsare în tunel.
In cazul utilizării unui conductor tip CPPLP acesta va
fi dimensionat ţinându-se seama doar de factorii de la lit. b) şi c) de mai
sus, secţiunile adiacente de conductor de protecţie principal fiind în acest caz izolate.
3.3.3. Valoarea rezistenţei de dispersie a stâlpilor,
podurilor sau a oricăror alte obiecte metalice (exceptând priza de pământ a
STEF) ori a ansamblurilor formate din astfel de obiecte, care se leagă la
medianele bobinelor de joanta, normale sau suplimentare, ale circuitelor de
cale bifilare, este de cel puţin 2 Ohm, cu respectarea lungimii normale a
circuitelor de cale.
Se admite legarea obiectelor a căror rezistenţă de
dispersie este sub 2 Ohm, la medianele bobinelor de joanta, cu condiţia
micşorării lungimilor circuitelor de cale.
3.3.4. Pe lungimea unui circuit de cale neramificat nu
se admit mai mult de 3 bobine de joanta, una dintre acestea având rol de
protecţie. Bobina de joanta suplimentară nu trebuie să fie la o distanţă mai
mică de 200 m faţă de joantele de la capătul circuitului de cale.
3.3.5. Fiderul de întoarcere al substaţiilor de
tracţiune se va lega în toate cazurile la priza mediană a bobinelor de joanta a
două circuite de cale alăturate.
4. Cerinţe
referitoare la calculul electric al conductorului de protecţie principal
4.1. Caracteristicile electrice ale conductoarelor
funie utilizate la proiectarea conductorului de protecţie principal
4.1.1. Conductoarele-funie
utilizate la proiectarea şi realizarea conductorului de protecţie principal vor
îndeplini cel puţin condiţiile din standardele naţionale şi internaţionale
[1]-[9].
4.1.2. Conductoarele-funie utilizate pot fi
confecţionate din: aluminiu-oţel, aluminiu, bronz, oţel cuprat.
NOTĂ:
In anexa A sunt date câteva exemple de conductoare electrice care pot fi luate în considerare la
confecţionarea conductorului de protecţie principal.
4.1.3. La proiectarea şi realizarea conductorului de
protecţie principal este necesar să se ţină seama de următoarele caracteristici
precizate de fabricantul conductorului:
- materialul (materialele) din care sunt fabricate
sârmele conductorului-funie;
- diametrul exterior al conductorului-funie, dc
[mm];
- aria secţiunii nominale a conductorului-funie, S [mm2];
- rezistenţa specifică a conductorului în curent
continuu la 20 °C, notată Rc [Ohm/km];
- coeficientul de variaţie a rezistenţei în curent
continuu cu temperatura, αc[°C-1];
- intensitatea curentului maxim admis în regim
permanent de funcţionare continuă, la temperatura iniţială ambiantă şi la
temperatura finală maximă admisă pentru conductorul aflat în acest regim;
- căldura specifică a materialului din care este
confecţionat conductorul de protecţie principal, la 20°C;
- masa pe unitate de lungime pentru conductorul
folosit, dacă acesta este confecţionat din sârme din acelaşi material, şi masa
stratului conductor, în cazul conductoarelor confecţionate din sârme din
materiale diferite;
- densitatea materialului conductor, notată d[g/cm3].
4.2. Regimurile
electrice de funcţionare pentru conductorul de protecţie principal
4.2.1. Regimurile electrice de funcţionare pentru
CPPLP
4.2.1.1. In regimul permanent de funcţionare
conductorul CPPLP nu este sub tensiune şi nu este parcurs de curent.
4.2.1.2.In cazul unui defectai izolaţiei de bază
(conturnarea izolaţiei din cauza deteriorării acesteia prin lovire, murdăriei
depuse în timp, unei vietăţi care ajunge în intervalul dintre cele două
armături ale unui izolator de pe stâlp) acest conductor ajunge sub tensiune
(27,5 kV, 50 Hz) şi va fi parcurs de curent. Valoarea efectivă maximă a
intensităţii curentului care parcurge conductorul în acest caz este egală cu
curentul de scurtcircuit la locul defectului.
Valoarea intensităţii curentului de scurtcircuit la
locul defectului se calculează luându-se în considerare tensiunea
electromotoare a generatorului echivalent din sistemul electroenergetic
naţional (SEN-123 kV) şi impedanţele schemelor echivalente ale elementelor de
circuit aflate între acest generator şi locul scurtcircuitului, în condiţiile
precizate de [36].
4.2.2. Regimurile electrice de funcţionare pentru
CPPLPICT
4.2.2.1. In regim permanent de funcţionare continuă şi
în regimul permanent forţat de funcţionare conductorul CPPLPICT nu este sub
tensiune, dar este parcurs de o parte din curentul de întoarcere de tracţiune.
Valoarea efectivă a intensităţii curentului de întoarcere prin CPPLPICT se
calculează considerându-se distribuţia curentului de sarcină de funcţionare
continuă în conductoarele LCAcare interacţionează electromagnetic.
4.2.2.2. In regim permanent forţat de funcţionare (cu
durata de maximum 10 minute) valoarea efectivă a intensităţii curentului care
parcurge conductorul se calculează pe baza sarcinii de tracţiune maxime de 10
minute, estimată pentru zona unde se montează CPPLPICT, efectuându-se
distribuţia acesteia în conductoarele LCA care interacţionează electromagnetic.
4.2.2.3. In regim de scurtcircuit conductorul CPPLPICT este parcurs de o parte a curentului de scurtcircuit din
LCA, determinată prin distribuţia acestui curent în conductoarele LCA care
interacţionează electromagnetic.
4.3. Cerinţe privind
regimul termic al conductorului de protecţie
principal
4.3.1. Conductorul de protecţie
principal CPPLP se dimensionează din punct de vedere termic doar pentru
funcţionarea în regim de scurtcircuit; temperatura iniţială a conductorului
este egală cu temperatura mediului ambiant 40°C, durata regimului este
reprezentată de timpul maxim necesar deconectării circuitului defect prin
protecţia de rezervă, iar curentul de scurtcircuit va fi determinat prin
calcul. Temperatura finală a
conductorului nu trebuie să depăşească temperatura maximă admisă dată de
fabricant pentru regimul de scurtcircuit.
4.3.2. Conductorul de protecţie principal CPPLPICT se
dimensionează din punct de vedere termic pentru curenţii care îl parcurg în următoarele
regimuri:
- în regim permanent de funcţionare continuă, la un
curent cu valoarea efectivă a intensităţii cel puţin egală cu valoarea efectivă
a intensităţii componentei curentului permanent de funcţionare continuă al LCA;
temperatura iniţială a conductorului este egală cu temperatura mediului ambiant
(40°C), iar temperatura finală maximă admisă a conductorului este precizată de
către fabricant (în mod uzual 70 °C pentru conductoarele alcătuite numai din
sârme de aluminiu şi 80°C pentru conductoarele-funie alcătuite din sârme de
aluminiu şi din sârme de oţel sau pentru conductoare alcătuite din sârme de cupru);
- în regim permanent forţat de 10 minute, la un curent
cu intensitatea cel puţin egală cu intensitatea componentei curentului maxim
pentru 10 minute al LCA care parcurge conductorul; temperatura iniţială a
conductorului este în mod uzual de 70-80°C (temperatura stabilizată de regim
permanent de funcţionare continuă), temperatura finală maximă admisă a
conductorului pentru regimul forţat fiind 100°C;
- în regim de scurtă durată (scurtcircuit), cu durata
dată de timpul de deconectare a circuitului defect prin protecţia de rezervă tpr, temperatura mediului ambiant
fiind 35-40°C, temperatura iniţială a conductorului fiind egală cu temperatura
stabilizată de regim permanent 70-80°C, iar temperatura maximă admisă a
conductorului fiind precizată de fabricant. Aportul curentului prin CPPLPICT la
curentul de scurtcircuit este determinat prin calculul electric al sistemului
multiconductor. In mod uzual temperatura conductorului la sfârşitul regimului
de scurtcircuit nu trebuie să depăşească valorile de
mai jos:
- 200°C - pentru conductoarele care au în componenţă
numai sârme de aluminiu;
- 300°C - pentru conductoarele care sunt alcătuite
numai din sârme de cupru sau bronz şi pentru conductoarele care sunt alcătuite
din sârme de aluminiu întărite cu sârme de oţel;
- 400°C - pentru conductoarele care sunt alcătuite
numai din sârme de oţel.
NOTA 1: Valorile-limită de mai
sus pentru temperatura finală a conductorului de protecţie principal în cazul
regimului de scurtcircuit sunt valabile dacă nu există pericol de explozie sau
de incendiu. Dacă există pericol de explozie, limita maximă admisă a
temperaturii conductorului de protecţie principal este egală cu temperatura
minimă de aprindere a amestecurilor explozive din mediul respectiv.
NOTA 2: Valorile maxime admise
ale intensităţilor curenţilor în regimurile de mai sus sunt date în general în
standardele de fabricaţie ale conductoarelor sau în standardele internaţionale.
NOTA 3: Pentru valori diferite
ale temperaturilor iniţiale şi/sau finale ale regimurilor de mai sus se va
folosi relaţia pentru corectarea valorilor intensităţilor curenţilor maxim
admişi (anexele B şi C).
4.3.3. Secţiunea minimă necesară a conductorului
de protecţie principal Smin
4.3.3.1. In cazul utilizării conductorului CPPLP,
secţiunea minimă necesară se stabileşte ţinându-se seama de densitatea de
curent maximă admisă precizată de fabricant, pentru materialul din care este
fabricat conductorul şi pentru regimul de defect precizat la pct. 4.2.1.2.
4.3.3.2. In cazul utilizării conductorului CPPLPICT,
aceasta se stabileşte ţinându-se seama de densitatea de curent maximă admisă
precizată de fabricant, pentru materialul din care este fabricat conductorul,
pentru regimurile de funcţionare precizate la pct. 4.2.2.
4.3.4. Secţiunea maximă admisă
Smax ad pentru conductorul de
protecţie principal şi pentru conductoarele de protecţie de ramificaţie este
precizată în funcţie de materialul conductorului:
- 400 mm2 pentru
conductor rotund sau profile de oţel;
- 400 mm2 pentru conductor-funie din sârme de oţel;
- 240 mm2 pentru
conductor-funie de oţel-aluminiu sau aliaje de aluminiu;
- 185 mm2 pentru conductor-funie din sârme de
cupru.
4.4. Cerinţe privind
protecţia omului şi a instalaţiilor în cazul utilizării conductorului de
protecţie principal
4.4.1. Evaluarea prin calcul a
tensiunilor de atingere/accesibile şi de pas se va efectua pentru condiţiile
regimului de scurtă durată, regimului temporar şi regimului permanent al
instalaţiilor fixe de tracţiune electrică (pentru definirea acestor regimuri
vezi pct. 2.7.2-2.7.4). Valorile acestor tensiuni nu vor depăşi valorile maxime
admise de mai jos:
a) 60 V, valoare efectivă, pentru regim permanent (de
funcţionare continuă sau de funcţionare forţată cu durata >300 s) [16];
b) valorile din tabelele F2.1, F2.2, F2.3 din anexa F la prezentul normativ feroviar, pentru
regimurile de scurtă durată şi pentru regimurile temporare.
4.4.2. Potenţialul şinelor de cale ferată (tensiunea
şine de cale ferată - pământ de referinţă) se va determina prin calcul. Un
astfel de calcul va ţine seama de intensităţile maxime ale curenţilor de
funcţionare în regim de scurtă durată, regim temporar şi regim permanent, care
trec prin şinele de cale ferată.
In cazul regimului permanent, calculul va lua în
considerare valoarea curentului de regim permanent de
funcţionare forţată (10 minute).
In cazul regimului de scurtă durată, calculul se va
efectua ţinând-se seama de valoarea intensităţii curentului iniţial de
scurtcircuit definit la pct. 2.7.5.10.
Valorile calculate ale potenţialului şinelor de cale
ferată, în orice punct al acestora, nu vor depăşi cerinţele de la pct. 4.4.1
lit. a) şi b), în funcţie de regimul studiat.
4.4.3. In cazul în care, pentru protecţia împotriva
atingerii indirecte, se utilizează conductorul de protecţie principal tip
CPPLP, este necesar ca tensiunile de atingere/accesibile şi de pas calculate
între părţile conductive accesibile legate la CPPLP si sine să nu depăşească
valorile precizate la pct. 4.4.1 lit. b).
4.4.4. Valorile maxime admisibile ale tensiunilor de atingere de calcul în cazul utilizării conductorului CPPLPICT
Pentru conductorul de protecţie principal tip CPPLPICT,
în regimul permanent de funcţionare forţată (10 minute) precizat la pct.
4.2.2.2, este necesar ca tensiunile de atingere de calcul între obiectele
metalice legate la CPPLPICT şi şinele de cale ferată şi potenţialele şinelor de
cale ferată să nu depăşească valoarea de 60 V, precizată în [16].
Pentru regimurile de scurtă durată şi pentru regimurile
temporare ale CPPLPICT (scurtcircuit LCA- parte conductoare accesibilă legată
la acest conductor) tensiunile de atingere de calcul parte conductivă
accesibilă protejată - şină de cale ferată şi potenţialul şinelor de cale
ferată depind de timpul maxim de deconectare a circuitului defect şi trebuie să
fie inferioare valorilor maxime precizate în anexa F la prezentul normativ
feroviar.
4.5. Cerinţe privind
siguranţa în funcţionare pentru conductorul de protecţie principal
4.5.1. Indicatorii de fiabilitate ai conductorului de
protecţie principal sunt stabiliţi în funcţie de natura materialelor din care
este fabricat conductorul, considerându-se că el este un produs nereparabil.
4.5.2. Centila de ordin P a duratei de viaţă
a) Pentru conductor-funie de aluminiu-oţel, maximum 5%
din echipament se poate defecta în 60 de ani.
b) Pentru conductor-funie de oţel, maximum 5% din
echipament se poate defecta în 20 de ani.
4.5.3. Rata de defectare R sau fiabilitatea R (t)
a) Pentru conductor-funie de aluminiu-oţel:
- λ
=< 0,083 an-1 pe 100 km, pentru un nivel de încredere >= 0,8;
- R(t) >= 0,999 la t = 1 an şi nivel de încredere
>= 0,8.
b) Pentru conductor-funie de oţel:
- λ
=< 0,25 an-1 pe 100 km, pentru un nivel de încrederea 0,8;
- R(t) >= 0,998 la t = 1 an şi nivel de încredere
>= 0,8.
5. Verificarea prin
calcul a influenţei conductorului de protecţie
principal asupra circuitului de cale
5.1. Determinarea curenţilor în şinele de cale
ferată
Datorită poziţiei asimetrice a conductorului de
protecţie principal faţă de şinele de cale ferată (care sunt folosite pentru
întoarcerea curenţilor de tracţiune şi de scurtcircuit), este necesar ca în
calculele privind regimul electric permanent de funcţionare, regimul de scurtă
durată şi regimul temporar să se evalueze distribuţia curentului în sistemul de
conductoare format de conductoarele LCA, şinele de cale ferată şi CPP. Fiecare
dintre conductoarele amintite va fi parcurs de o componentă a curentului de
tracţiune sau de scurtcircuit, care se va întoarce la STEF prin pământ,
circuitele astfel formate fiind cuplate inductiv.
In cazul utilizării CPPLP sau CPPLPICT este necesar să
se determine distribuţia de curenţi în şinele de cale ferată pentru toate
regimurile.
5.2. Determinarea
coeficientului de asimetrie a curenţilor în şinele unei căi ferate
Coeficientul de asimetrie de
curent în şinele unei căi ferate electrificate echipate cu circuite de cale
terminate cu bobine de joantă este determinat prin calcul cu relaţia:
Ks[%] = | Is1 - Is2 | x
100/ | Is1+Is2 | în care Is1 , Is2 reprezintă valorile complexe efective ale intensităţilor
curenţilor prin şinele unei căi ferate, determinate prin calcul în regimurile
electrice de funcţionare precizate la pct. 4.2, pentru tipul de conductor de
protecţie principal, în condiţiile cele mai dezavantajoase.
5.3. Limita maximă a
coeficientului de asimetrie de curent în şinele unei căi ferate
Valoarea coeficientului de asimetrie de curent în
şinele unei căi ferate electrificate, obţinută prin calcul, este necesar să fie
sub valoarea maximă precizată la pct. 3.2.5 şi se poate verifica prin
măsurători pentru un curent prin şină mai mare de 150 A.
6. Lista
documentelor de referinţă
Aplicarea standardelor cuprinse în această listă reprezintă
o modalitate recomandată pentru asigurarea conformităţii cu cerinţele din
prezentul normativ feroviar.
6.1. Conductoare -
caracteristici fizice şi constructive
[1] SR EN 50183: 2002 Conductoare pentru linii electrice
aeriene. Sârme de aliaj de aluminiu-magneziu-siliciu.
[2] SR CEI 60104: 1995 Sârme de aliaj de
aluminiu-magneziu-siliciu pentru conductoarele liniilor aeriene.
[3] SR CEI 60888: 1994 Sârme de oţel zincate pentru
conductoare cablate.
[4] SR EN 60889: 2002 (SRCEI 60889:1994+SRCEI
60889:1994/A99:2002) Sârmă de aluminiu trasă la rece în stare de ecruisare tare
pentru conductoarele liniilor aeriene.
[5] SR CEI 61089: 1996+A1: 1999 Conductoare pentru linii
aeriene cu sârme rotunde cablate în straturi concentrice.
[6] DIN 48204: Aluminium conductors, steel reinforced
(Conductoare-funie din aluminiu întărite cu oţel).
[7] DIN 48203-11: Aluminium conductors,
steel reinforced, technical terms of delivery (Conductoare-funie din aluminiu
întărite cu oţel, condiţii tehnice de livrare).
[8] DIN 48203-5: Wires and stranded conductors of
aluminium for lines (Sârme şi conductoare-funie din aluminiu pentru linii electrice).
[9] DIN 48201-5: Aluminium stranded conductors
(Conductoare-funie din aluminiu).
[10] SREN 50149:2002 Aplicaţii feroviare. Instalaţii
fixe. Tracţiune electrică. Fire de contact renurate de cupru şi aliaje de
cupru.
[11] UIC-799: Caracteristiques des catenaires alimentees
en courant alternatif pour les lignes parcourues â des vitesses superieures â
200 km/h. (Caracteristicile catenarelor alimentate în curent alternativ pentru
linii parcurse la viteze mai mari de 200 km/h).
6.2. Condiţii de mediu
[12] SR EN 50125-2: 2003 Aplicaţii feroviare. Condiţii
de mediu pentru echipamente. Partea 2: Instalaţii electrice fixe.
[13] SR HD 478.2.1. S1:2002 (STAS' CEI 60721-2-1:
1992+STAS CEI 60721-2-1:1992/A99:2002) Clasificarea condiţiilor de mediu.
Partea 2-1: Condiţii de mediu prezente în natură. Temperatură si umiditate.
[14] SR HD 478.2.4. S1:2004 Clasificarea condiţiilor de
mediu. Partea 2: Condiţii de mediu prezente în natură. Radiaţie solară şi
temperatură.
[15] SR EN 50163: 2006/A1:2007 Aplicaţii feroviare.
Tensiuni de alimentare ale reţelelor de tracţiune electrică.
6.3. Prevederi de
protecţie împotriva şocurilor electrice
[16] SR EN 50122-1:2002 Aplicaţii feroviare. Instalaţii
fixe. Partea 1: Măsuri de protecţie referitoare la securitatea electrică şi la
legarea la pământ.
[17] STAS 3197-2: 1990 Căi ferate normale. Elemente
geometrice.
[18] SR CEI 60050-811:2000, Vocabular electrotehnic
internaţional. Capitolul 811: Tracţiune electrică.
[19] SR EN 61140: 2002/A1:2007 Protecţie împotriva
şocurilor electrice. Aspecte comune în instalaţii şi echipamente electrice.
[20] SR CEI 60479-1: 2006 Efectele curentului asupra
omului şi animalelor domestice. Partea 1: Aspecte generale.
6.4. Circuite de cale
[21] SR CEI/UIC 60050-821:2005 Vocabular electrotehnic
internaţional - Partea 821: Semnalizare şi aparate de
siguranţă pentru căile ferate.
6.5. Siguranţa în funcţionare
[22] SR EN 50126-1: 2003 Aplicaţii feroviare.
Specificarea şi demonstrarea fiabilităţii, disponibilităţii, mentenanţei si
siguranţei (FDMS).
7. Anexe
ANEXA A (informativă) la normativul feroviar
Caracteristicile electrice ale conductoarelor-funie
utilizate la realizarea conductorului de
protecţie principal
A.1. Caracteristicile materialelor din care sunt
fabricate conductoarele electrice aeriene
neizolate tip funie, utilizate pentru conductorul de protecţie principal
In calculele de proiectare necesare modelării
fenomenelor electrice şi verificării regimurilor termice ale conductoarelor
electrice aeriene se utilizează caracteristicile electrice si termice ale materialelor din tabelul A.1.
Tabelul A.1 Principalele caracteristici fizice ale
materialelor din care sunt fabricate conductoarele electrice aeriene neizolate
de tip funie
Materialul electrotehnic
|
Densitatea materialului
|
Coeficientul de variaţie
a rezistenţei cu temperatura la
20°C
|
Rezistivitatea electrică la 20°C
|
Căldura specifică la 20°C
|
Căldura volumică la 20°C
|
d[g/cm3]
|
α20 [°C-1]
|
p20 [Ohm.mm2/m]
|
Cp0[ws°C-1/g]
|
d.Cp0 [ws°C-1/cm3]
|
Cupru
|
8,9
|
0,00405
|
0,01786
|
0,389
|
3,473
|
Aluminiu
|
2,7
|
0,0041
|
0,028264
|
0,887
|
2,395
|
Oţel
|
7,8
|
0,00585
|
0,1-0,15
|
0,481
|
3,78
|
Bronz II
|
8,9
|
0,004
|
0,02773
|
0,389
|
3,47
|
NOTA:
Caracteristicile fizice ale materialelor din care se
fabrică conductoarele-funie, precizate mai sus, au caracter informativ,
valorile acestora putând fi diferite de la fabricant la fabricant, cu
respectarea standardelor naţionale şi internaţionale în vigoare.
A.2. Caracteristicile conductoarelor electrice funie
In tabelul A.2 sunt precizate, cu caracter informativ,
caracteristicile nominale ale conductoarelor-funie
care se pot utiliza la realizarea conductorului de protecţie principal.
NOTĂ:
Valorile intensităţii curentului prin conductor, în
regimul permanent de funcţionare continuă, au fost determinate considerând o
viteză a vântului perpendicular pe axa conductorului de
0,6 m/s.
Tabelul A.2. Caracteristicile electrice nominale ale
conductoarelor-funie care pot fi utilizate la realizarea CPP
Tipul conductorului
|
Diametrul exterior al conductorului
|
Rezistenţa în curent continuu la 20
°C
|
Coeficientul de variaţie a rezistenţei cu
temperatura
la20°C
|
Temperatura mediului ambiant =
Temperatura
iniţială a conductorului în regim permanent
|
Temperatura finală a conductorului în regimul permanent de
funcţionare continuă
|
Intensitatea curentului în regimul
permanent de funcţionare continuă
|
Rezistenţa în curent alternativ 50
Hz, la 20°C
|
Reactanţa internă în curent
alternativ 50 Hz
|
de [mm]
|
Rcc20
[Q/km]
|
α20
[°C-1]
|
ic [°C]
|
fc [°C]
|
Ifc
[A]
|
Rca50
[Q/km]
|
XCa50
[Q/km]
|
Al-Ol 70/12
|
11,7
|
0,4044
|
0,004
|
35
|
80
|
290
|
0,4044
|
0,0130
|
Al-Ol 95/15
|
13,6
|
0,2994
|
0,004
|
35
|
80
|
350
|
0,2994
|
0,0133
|
Al-Ol 240/40
|
21,8
|
0,1163
|
0,004
|
35
|
80
|
645
|
0,1163
|
0,0133
|
Al 240
|
20,3
|
0,1165
|
0,004
|
35
|
70
|
625
|
0,1165
|
0,0157
|
BZ II 70
|
10,5
|
0,4213
|
0,004
|
35
|
70
|
245
|
0,4213
|
0,0157
|
NOTĂ:
Caracteristicile electrice ale
conductoarelor-funie precizate mai sus au caracter informativ, valorile
acestora putând fi diferite de la fabricant la fabricant, cu respectarea
standardelor româneşti şi internaţionale în vigoare [1]-[9].
ANEXA B (normativă) la normativul feroviar
Determinarea intensităţii curentului maxim admisibil
în regimul permanent de funcţionare continuă pentru condiţii standard de temperatură a
mediului ambiant şi de temperatură finală a conductorului
Fiind dată de către fabricant intensitatea curentului
prin conductor în regimul de funcţionare continuă IfC, la temperatura mediului ambiant fic şi temperatura finală a conductorului ffc, se determină intensitatea curentului maxim admis pentru regimul
de funcţionare continuă Isfc, în condiţiile standard de temperatură iniţială sic, respectiv de temperatură finală a conductorului ?sfc, cu relaţia de calcul:
Isfc= Ifc {(τcv- τsr )(sfc- sic)[ 1 + α20 ( ffc- 20)]/( τcv- τfr)/( ffc- fic )/ [ 1 + α20 ( sfc- 20)]}0.5 [A],
unde:
Ifc[A] - intensitatea curentului electric în regim permanent de funcţionare continuă maxim
admisibilă în condiţiile date de fabricant (τfr, ffc, fic);
α20 [1/°C ] - coeficient de variaţie a rezistenţei cu temperatura;
τcv [w/°C/cm2] - coeficient de transmisie
a căldurii prin convecţie, calculat cu relaţia:
τcv = 0,009.(pv/de)0,5[w/oC/cm2],
în care:
p[N/m2] - presiunea
atmosferică;
v[m/s] - viteza vântului (care se ia în mod obişnuit
0,6m/s);
de [mm] - diametrul exterior al
conductorului;
τsr, τfr [w/°C/cm2] - coeficienţi de
transmisie a căldurii prin radiaţie, calculaţi pentru acelaşi conductor în
condiţiile standard, respectiv în condiţiile date de fabricant, cu relaţiile:
τsr =2,8(100+0,6 sic).
10-6[w/°C/cm2],
τfr =2,8(100+0,6 ffc).
l0-6[w/°C/cm2].
ANEXA C (normativă) la normativul feroviar
Incălzirea conductorului de protecţie principal
datorită curentului de scurtcircuit
C.1. Determinarea valorii maxime a curentului termic
echivalent de scurtă durată care parcurge conductorul de protecţie principal
C.1.1. Ipoteze de calcul
In cazul scurtcircuitelor care pot să apară între
elementele sub tensiune ale LCA şi elementele părţilor conductive accesibile
(sau elementele circuitului de întoarcere), se iau în considerare următoarele:
a) scurtcircuitele sunt de tip bifazat şi sunt
considerate îndepărtate faţă de generatorul din SEN, schema electrică
echivalentă a reţelei modelând regimul cel mai defavorabil, în care se obţine
curentul de scurtcircuit
bifazat iniţial maxim, a cărei intensitate se va nota cu I" K2; curentul anterior defectului la
locul scurtcircuitului K este considerat nul;
b) se consideră cunoscute: impedanţa de scurtcircuit
simetric la barele de 110 kV ale STEF, impedanţa de scăpări a transformatorului
(transformatoarelor) din STEF şi impedanţa echivalentă a LCA;
c) valoarea efectivă a
intensităţii curentului de scurtcircuit bifazat iniţial I" K2 este egală cu valoarea intensităţii curentului de scurtcircuit
bifazat permanent \K2 şi este determinată cu formula:
în care:
Un [V] - este
valoarea efectivă a tensiunii nominale a instalaţiei unde apare scurtcircuitul;
ZK = Rk+JXk
- impedanţa complexă echivalentă a buclei de
scurtcircuit între generatorul echivalent al SEN şi locul defectului, raportată
la Un, unde s-au calculat:
RK= 2Rs+ RT+ RL
[Ohm],
XK=2Xs+XT+XL [Ohm],
în care:
Rs, Xs
reprezintă rezistenţa, respectiv reactanţa de scurtcircuit simetric la barele
de 110 kV ale STEF; RT,
Xt reprezintă
rezistenţa, respectiv reactanţa de scurtcircuit a transformatorului
(transformatoarelor) din STEF;
RL, XL
reprezintă rezistenţa, respectiv reactanţa LCA între substaţie şi locul de
defect;
NOTĂ:
Valorile pentru Rs, Xs, RT,
XT, RL, XL sunt
calculate la temperatura de 20°C pentru a se obţine valori maxime ale
curentului de scurtcircuit şi sunt raportate la tensiunea instalaţiei unde a
apărut scurtcircuitul.
d) intensitatea curentului de scurtcircuit de şoc işoc2
va fi calculată cu relaţia:
işoc2 = χ • 20.5
I"K2[A],
unde: x = 1,02 + 0,93. e-3Rk/Xk este factorul de şoc;
e) pentru dimensionarea conductorului de protecţie principal se consideră că durata regimului de
scurtcircuit tk
este egală cu durata de deconectare a circuitului defect prin protecţia de
rezervă tpr [s];
f) valoarea efectivă a intensităţii curentului termic
echivalent de scurtă durată Iec se calculează folosindu-se următoarele relaţii:
I2ec =2I2 K2(C1
+ C2 + CO/tk[A2],
în aceste relaţii s-au notat:
C1, = 0,5Tksin2α.(1-e-2tkATk);
C2 = 2 Tk sinα. {ω Tkcosα - sinα - e-tk/Tk [sin(ω tk- α)
+ ω)Tk cos(ω tk-α)]}/(1+ ω2Tk2);
C3 = 0,5tk- 0,25/ ω. [sin(2ω tk-2α)
+ sin2α],
în care: ω[radian/s]= 2TTf, unde f = 50 Hz frecvenţa reţelei de alimentare;
Tk [s-1] = Xk/ω/Rk,
constanta de timp a circuitului electric serie echivalent care modelează
scurtcircuitul;
α[radian] = φ - ψ unghiul de comutaţie,
φ = arctg (Xk/Rk)[radian] - unghiul electric al impedanţei circuitului electric
serie care modelează scurtcircuitul;
ψ[radian] - unghiul de fază
al tensiunii generatorului echivalent al sistemului de alimentare: ug (t)=1,1.20,5. UNsin(ω tk+ ψ)[V].
NOTA 1: Pentru scurtcircuite în
acelaşi punct K, cu durate tk1 =/ tk2 , relaţia dintre
valorile intensităţilor curentului termic echivalent de scurtcircuit este: Iec2=Iec1 (tk1/tk2)0,5
NOTA 2: Pentru scurtcircuite
succesive, în acelaşi punct K, cu pauze scurte între ele (de exemplu
scurtcircuite în instalaţiile cu dispozitive R.A.R.), valorile individuale ale
curenţilor termic echivalenţi de scurtă durată se determină cu relaţia de la
pct. C.1.1 lit. f):
I2ec,i=2I2K2,i(C1,i
+ C2,i +C3,i)/tk,i [A2],i=
1...,n,
Curentul echivalent termic de
scurtă durată rezultant se determină cu relaţia:
n n
SUM I2ec,i = 1/ t k SUM
t k,i I2ec,i [A2]
n=1 n=1
C.1.2. In cazul CPPLP curentul la locul
scurtcircuitului este identic cu curentul care parcurge conductorul, acesta
trebuind să fie dimensionat pentru intensitatea IcK2 -= Ik2 la durata de trecere tpr, iar
curentul termic echivalent de scurtă durată prin conductor Icec = Iec (determinat la
pct. C1.1).
C.1.3 In cazul CPPLPICT valoarea efectivă a curentului
de scurtcircuit bifazat permanent care parcurge conductorul Ick2 se determină ca parte componentă
a curentului de scurtcircuit bifazat permanent la locul defectului Ik2, prin distribuţia acestuia în
cadrul sistemului de conductoare (cablu purtător, fir de contact, şine de cale
ferată, CPPLPICT, pământ de referinţă), durata regimului de scurtcircuit fiind
dată de timpul necesar deconectării circuitului defect prin protecţia de
rezervă tK = tpr. In mod similar curentul termic echivalent de scurtă durată prin
conductor Icec este
parte componentă a curentului termic echivalent de scurtă durată calculat la
locul defectului K, notat cu Iec.
C.2. Calculul temperaturii
conductorului principal de protecţie la sfârşitul regimului de scurtcircuit max când acesta este parcurs de curentul de scurtă durată termic echivalent Icec, pe durata tk =
tpr.
C.2.1. Ipoteze de calcul
In calculele pentru verificarea stabilităţii termice a
conductorului de protecţie principal se verifică dacă după durata
scurtcircuitului tk,
considerată cunoscută, temperatura conductorului max depăşeşte temperatura maxim admisibilă în regim de scurtă durată s,max, prescrisă de standarde sau norme. In acest scop se iau în
considerare următoarele:
a) încălzirea conductorului în regim de scurtcircuit
este un fenomen adiabatic (fără schimb de căldură cu mediul exterior) datorită
duratei foarte scurte a regimului, temperatura conductorului fiind în funcţie
de timp; se consideră că temperatura iniţială a conductorului pentru acest
regim este egală cu temperatura finală a conductorului la funcţionarea sa în
regim permanent sfc, iar intensitatea
curentului iniţial are valoarea intensităţii maxime admisibile de regim
permanent Isfc
precizate de standarde sau norme;
b) se consideră că în timpul fenomenului rezistivitatea
materialului din care este realizat conductorul variază liniar cu temperatura
acestuia, iar căldura specifică a conductorului este considerată constantă;
c) se consideră că s-a determinat anterior valoarea
efectivă a curentului termic echivalent de scurtă durată prin conductorul de
protecţie principal Icec, conform pct. C. 1.1, C. 1.2 şi C. 1.3,
care ţine seama de variaţia curentului instantaneu de scurtcircuit pe durata tk.
Luându-se în considerare ipotezele de mai sus, ecuaţia
care stabileşte bilanţul termic al conductorului este:
cp,20 • M • (di/dt) = p20/s •
(l+ys+ yP) • [l+α20( - 20)]• i2(t),
în care s-au efectuat următoarele notaţii:
i(t)[A] - intensitatea curentului de scurtcircuit care
parcurge conductorul (valoare instantanee);
cp,20 [w.s/g/°C] -
căldura specifică a materialului la 20°C;
M[g/m] - masa conductorului pe unitate de lungime (în
cazul conductoarelor Al-OL se va lua în considerare doar masa aluminiului pe
unitate de lungime);
p20 [Ohm.mm2/m] - rezistivitatea
materialului din care este fabricat conductorul;
s[mm2] - aria
secţiunii transversale în conductor;
1+ys+ yp
- factor supraunitar care ţine seama de efectul SKIN şi de efectul de
proximitate;
α 20 [1/°C] - coeficientul de variaţie a rezistenţei cu temperatura.
Integrarea ecuaţiei prin metoda separării variabilelor conduce la soluţia:
max = 20 + (eK2-l)/α20
în care:
α20 - are semnificaţia anterioară;
K2 = tk α20 I2cec /S2/K1
+ ln[1+α20(?sfc- 20)];
k1 =dcP,20/p20/(1+ys+yp);
d[g/cm3] - densitatea materialului
conductorului.
ANEXA D (normativă) la normativul feroviar
Impedanţele corpului omenesc
D.1. Impedanţa internă a
corpului omenesc Zi
este definită la pct. 2.6.11 din normativul feroviar şi depinde de frecvenţa şi
valoarea tensiunii de atingere efectivă şi de calea de curent prin corp.
D.2. Impedanţele pielii corpului omenesc, ZP,1, Zp,2, sunt definite la pct. 2.6.12 din normativul feroviar şi depind de
frecvenţa şi valoarea tensiunii de atingere efective şi de suprafaţa de contact
între cei doi electrozi aplicaţi şi pielea corpului.
NOTĂ:
Valorile impedanţelor interne şi ale impedanţelor
pielii corpului omenesc au fost determinate experimental, rezultatele măsurătorilor
fiind prelucrate statistic [20].
D.3. Impedanţa totală a corpului omenesc, ZT, este definită la pct. 2.6.13 din
normativul feroviar şi este determinată de impedanţa internă Zi şi de impedanţele pielii ZP,1, Z p,2, folosindu-se relaţia:
ZT=Zp,1 + Zi + Zp,2
D.4. In tabelul D.3 sunt
precizate valorile statistice ale impedanţei totale a corpului omenesc ZT atât pentru calea de curent prin
corp mâna stângă - mâna dreaptă, cât şi pentru calea de curent mâna stângă -
ambele picioare, la diferite valori ale tensiunii de atingere efectivă, la
frecvenţa de 50 Hz şi la diferite probabilităţi de nedepăşire a valorilor ZT din tabel.
Tabelul D.3. - Impedanţa totală a corpului omenesc ZT şi curentul prin corpul omenesc IB în funcţie de tensiunea de atingere efectivă între punctele de
contact ale corpului UT, la frecvenţa 50 Hz, pentru căile de curent prin corp: mâna stângă
- mâna dreaptă, mâna stângă - ambele picioare
Tensiune de
atingere efectivă
între punctele de
contact UT [V]
|
Calea de curent prin corp: mâna
stângă - mâna dreaptă sau piciorul stâng - piciorul drept
|
Calea de curent prin corp: mâna
stângă - ambele picioare
|
ZT5%
[Ohm]
|
IB5%
[mA]
|
ZT50%
[Ohm]
|
IB50%
[mA]
|
ZT95%
[Ohm]
|
IB95%
[mA]
|
ZT5%
[Ohm]
|
IB5%
[mA]
|
ZT50%
[Ohm]
|
IB50%
[mA]
|
ZT95%
[Ohm]
|
IB95%
[mA]
|
25
|
1750
|
14,3
|
3250
|
7,7
|
6100
|
4,1
|
1312
|
19,05
|
2437
|
10,2
|
4575
|
5,5
|
50
|
1450
|
34,5
|
2625
|
19
|
4375
|
11,4
|
1087
|
45,9
|
1969
|
25,4
|
3281
|
15,2
|
75
|
1250
|
60
|
2200
|
34,1
|
3500
|
21,4
|
937
|
80
|
1650
|
45,5
|
2625
|
28,6
|
100
|
1200
|
83,3
|
1875
|
53,3
|
3200
|
31,2
|
900
|
111
|
1406
|
71,1
|
2400
|
41,7
|
125
|
1125
|
111,1
|
1625
|
76,9
|
2875
|
43,5
|
843
|
148
|
1219
|
102,5
|
2156
|
58
|
220
|
1000
|
220
|
1350
|
163
|
2125
|
103,5
|
750
|
293
|
1012
|
217,4
|
1594
|
138
|
700
|
750
|
933
|
1100
|
636
|
1550
|
452
|
562
|
1244
|
825
|
848,5
|
1162
|
602
|
1000
|
700
|
1428
|
1050
|
952
|
1500
|
667
|
525
|
1904
|
787
|
1270
|
1125
|
889
|
5000
|
650
|
7692
|
750
|
6666
|
850
|
5882
|
487
|
10267
|
562
|
8896
|
637,5
|
7843
|
NOTA 1: Impedanţele totale ale
corpului omenesc pentru calea de curent prin corp mâna stângă - ambele picioare
au fost deduse din impedanţele totale corespunzătoare căii de curent mâna
stângă - mâna dreaptă (considerate drept valori de referinţă obţinute
experimental), care au fost amplificate cu factorul 0,75 prevăzut în [16].
NOTA 2: Impedanţele totale ale
corpului omenesc pentru calea de curent prin corp picior stâng - picior drept
au fost considerate egale cu impedanţele totale corespunzătoare căii de curent
mâna stângă - mâna dreaptă.
Exemplu: Valoarea ZT5% = 1750 Ohm din tabelul D.3 reprezintă valoarea impedanţei totale a
corpului omenesc la tensiunea de atingere efectivă între punctele de contact
ale corpului UT =
25V, 50 Hz, pentru calea de curent prin corp mâna stângă - mâna dreaptă, care
nu este depăşită pentru 5% din populaţie. Valoarea corespunzătoare a curentului
prin corpul omenesc este:
IB5%= 25/1750=14,3 mA.
Valoarea impedanţei totale a corpului omenesc pentru
calea de curent mâna stângă - ambele picioare, la aceeaşi tensiune, este:
ZT5%= 0,75x1750=1312 Ohm,
iar curentul prin corpul omenesc în acest caz este:
IB5%=25/1312=19mA.
ANEXA E (normativă) la normativul feroviar
Efectele trecerii curentului prin corpul omenesc
E.1. Fibrilaţia ventriculară - este considerată a fi principala cauză a deceselor datorate
şocurilor electrice. Efectele patofiziologice, cum sunt: contracţiile
musculare, dificultăţile în respiraţie, creşterea presiunii sanguine,
perturbările în formarea şi conducerea impulsurilor în inimă incluzând
fibrilaţia auriculară şi opririle tranzitului cardiac, care pot să apară fără
fibrilaţie ventriculară, nu sunt considerate letale şi în mod obişnuit sunt
reversibile [20].
E.2. Zonele curent/timp
In figura E.1 sunt reprezentate grafic zonele
curent/timp pentru calea de curent mâna stângă - ambele picioare, zone care au
fost determinate experimental şi care sunt considerate zone de referinţă.
Figura E.11) - Zonele curent/timp pentru calea de curent mâna stângă - ambele
picioare
In tabelul E.1 sunt precizate zonele curent/timp,
pentru frecvenţe în domeniul 15-100 Hz, în funcţie de efectele pe care le are
trecerea curentului prin corpul omenesc.
Tabelul E.1 - Zonele curent/timp pentru curent
alternativ cu frecvenţa de la 15 Hz la 100 Hz
Notaţia
zonei curent/
timp
|
Limitele zonei
|
Efecte patofiziologice
|
AC-1
|
Până la linia „a" (determinată de dreapta IB =0,5 mA)
|
In mod obişnuit nicio reacţie
|
AC-2
|
De la linia „a" la linia „b" *
|
In mod obişnuit niciun efect fiziologic periculos
|
AC-3
|
De la linia „b" la curba „c1"
|
In mod obişnuit nu este de aşteptat un defect organic. Sunt
probabile contracţii musculare şi dificultăţi de respiraţie pentru durata de
trecere a curentului mai mare de 2 s. Perturbaţii reversibile în formarea şi
propagarea impulsurilor în inimă, inclusiv fibrilaţie auriculară şi oprirea
temporară a inimii fără fibrilaţie ventriculară, care cresc cu intensitatea
curentului şi cu timpul de trecere a curentului.
|
AC-4
|
Deasupra curbei „c1"
|
Creşterea numărului efectelor periculoase patofiziologice cum
sunt opriri ale inimii, opriri ale respiraţiei, în funcţie de durata şi
intensitatea curentului de trecere prin corp. Pot să apară perturbări grave
faţă de efectele zonei AC3.
|
AC-4.1
|
Intre curbele „cc1" şi „c2"
|
Probabilitate a fibrilaţiei ventriculare în creştere până la 5%
|
AC- 4.2
|
Intre curbele „c2" şi „c3"
|
Probabilitate a fibrilaţiei ventriculare în creştere până la 50%
|
AC- 4.3
|
Peste curba „c3"
|
Probabilitate a fibrilaţiei ventriculare peste 50%
|
* Pentru durate de trecere a
curentului sub 10 ms, limita pentru curentul prin corpul omenesc pentru linia
„b" rămâne constantă la o valoare de 200 mA.
|
1) Figura E.1 este reprodusă în facsimil.
E.3. Factorul de curent prin inimă, notat cu F permite calculul intensităţilor curenţilor lh pentru diverse căi de curent prin
corp, altele decât calea mâna stângă - ambele picioare, pentru fiecare existând
acelaşi pericol de fibrilaţie ventriculară. Pentru calea de curent mâna stângă
- ambele picioare intensitatea curentului prin corp se consideră drept valoare
de referinţă Iref.
In figura E. 1 intensitatea curentului prin corpul
omenesc prin calea de curent mâna stângă - ambele
picioare s-a notat cu IB, fiind identică cu
intensitatea curentului de referinţă Iref, corespunzând evident unui factor de curent prin inimă unitar.
Curbele c1, c2,
c3 caracterizează probabilistic pericolul
de apariţie a fibrilaţiei ventriculare în cazul căii de curent mâna stângă -
ambele picioare.
In tabelul E.2 sunt precizate valorile factorului de
curent prin inimă F pentru diverse căi de curent prin corpul omenesc.
Determinarea curentului lh prin corpul omenesc, pentru una dintre căile de curent din tabel,
care are un efect identic asupra inimii cu efectul produs de curentul de
referinţă Iref citit
pe curba c1 din figura E.1, se efectuează
cu relaţia:
Ih = Iref/F [A]
unde:
- Iref [A] curentul
prin calea de curent mâna stângă - ambele picioare determinat în funcţie de
timpul de trecere a curentului prin corpul omenesc din figura E.1;
- F factorul de curent prin inimă precizat în tabelul
E.2 pentru calea de curent corespunzătoare curentului Ih.
Tabelul E.2 - Factorul de curent prin inimă F pentru
diferite căi de curent prin corpul omenesc
Nr. crt.
|
Calea de curent pentru Ih
|
Factorul de curent prin inimă F
|
1
|
mâna stângă - piciorul stâng, piciorul drept sau ambele picioare
|
1,0
|
2
|
ambele mâini - ambele picioare
|
1,0
|
3
|
mâna stângă - mâna dreaptă
|
0,4
|
4
|
mâna dreaptă - piciorul stâng
|
0,8
|
5
|
spate - mâna dreaptă
|
0,3
|
6
|
spate - mâna stângă
|
0,7
|
7
|
piept - mâna dreaptă
|
1,3
|
8
|
piept - mâna stângă
|
1,5
|
9
|
şezut - mâna stângă sau mâna dreaptă sau ambele picioare
|
0,7
|
Exemplu: Pentru calea
curentului prin corp mâna stângă - mâna dreaptă se
amplifică valorile (intensităţile) curentului de pe curbele c1, c2, c3 din figura E.1 cu raportul 1/F, obţinându-se un curent lh de 2,5 ori mai mare decât cel notat
cu Iref pentru calea de curent mâna stângă
- ambele picioare, efectul lui asupra inimii fiind acelaşi.
ANEXA F (normativă) la normativul feroviar
Calculul limitelor tensiunilor de atingere şi de pas
F1. Limitele tensiunilor de atingere/accesibile şi de
pas se calculează pentru o anume cale de curent prin corp, conform anexei D din
[20], pentru o probabilitate de 0% de producere a fibrilaţiei ventriculare,
pentru diverse probabilităţi de nedepăşire a valorilor impedanţei totale a
corpului omenesc. Organigrama calculelor este prezentată în figura următoare:
Figura F.1.1 - Organigrama
calculului privind limita maximă de tensiune de atingere/accesibilă pentru o
anume cale de curent prin corp
F.2. In tabelele F2.1, F2.2 şi F2.3 se precizează
valorile limitelor tensiunii între punctele de contact ale corpului omenesc Uc1 şi ale limitelor tensiunii de
atingere/accesibile (Ut/Ua) care au fost calculate
urmând organigrama din figura F.1.1, pentru următoarele căi de curent:
- mâna stângă - ambele picioare, cu considerarea unei
rezistenţe adiţionale RA = 1.000 Ohmi pentru încălţămintea veche şi
umedă, în cazul regimurilor de scurtă durată;
- mâna stângă - mâna dreaptă, fără considerarea
mijloacelor pentru protecţia muncii;
- piciorul stâng - piciorul drept, cu considerarea
unei rezistenţe adiţionale RA = 4.000 Ohmi corespunzătoare încălţămintei vechi şi umede, în
cazul regimurilor de scurtă durată.
In figurile F2.1, F2.2 şi F2.3 sunt trasate diagramele
acestor mărimi, conţinând atât valorile din tabelele F2.1, F2.2 şi F2.3, cât şi
valorile intermediare obţinute prin interpolare.
Tabelul F.2.1. - Limita maximă a tensiunii între
punctele de contact ale corpului omenesc şi a tensiunii de atingere/accesibilă
în funcţie de durata de trecere a curentului prin corpul omenesc, pentru calea
de curent mâna stângă - ambele picioare, la probabilitatea 0% de a se produce
fibrilatia ventriculară (curba c1 figura E.1) şi la valorile impedanţelor totale ale corpului uman ZT5%, ZT50%, ZT95%
date în tabelul D.3 din anexa D la normativul feroviar
Durata de
trecere a
curentului prin corp
t[s]
|
Curentul
maxim admis prin corpul
omenesc
IB[mA]
Ic1 = Iref
|
Limita maximă a tensiunii de
atingere/accesibilă
(Ut/Ua)
|
Regimul electric
|
Pentru ZT,5 %
|
Pentru ZT,50%
|
Pentru ZT,95%
|
Uc1[V]
|
Ut/Ua [V]
|
Uc1[V]
|
Ut/Ua [V]
|
Uc1[V]
|
Ut/Ua [V]
|
0,02
|
500
|
337
|
837
|
440
|
940
|
605
|
1105
|
Regim de
scurtă
durată cu
RA=1000
Ohmi
|
0,10
|
442
|
306
|
748
|
400
|
842
|
549
|
991
|
0,20
|
350
|
253
|
604
|
320
|
670
|
457
|
807
|
0,30
|
252
|
198
|
446
|
245
|
497
|
353
|
605
|
0,40
|
145
|
123
|
268
|
160
|
305
|
229
|
374
|
0,50
|
100
|
91
|
191
|
125
|
225
|
178
|
278
|
0,60
|
78
|
73,6
|
130
|
105
|
160
|
152
|
208
|
Regim temporar
|
0,70
|
66
|
65
|
97
|
95
|
130
|
136
|
168
|
0,80
|
58
|
59
|
85
|
90
|
110
|
125
|
141
|
0,90
|
52
|
56
|
61
|
85
|
90
|
116
|
120
|
1,00
|
50
|
53
|
53
|
80
|
80
|
113
|
113
|
3,00
|
39
|
44
|
|
67
|
|
96
|
|
5,00
|
38
|
43
|
|
66
|
|
93
|
|
5 < t =< 300
|
38
|
43
|
|
66
|
|
93
|
|
Tabelul F.2.2. - Limita
maximă a tensiunii între punctele de contact ale corpului omenesc şi a
tensiunii de atingere/accesibilă în funcţie de durata de trecere a curentului
prin corpul omenesc, pentru calea de curent mâna stângă - mâna dreaptă, fără
mijloace de protecţia muncii (Ra=0 Ohm), la probabilitatea 0% de a se produce fibrilatia ventriculară
(curba c1 figura E.1) şi la valorile impedanţelor totale ale corpului uman ZT5%, ZT50%, ZT95%
date în tabelul D.3 din anexa D la normativul feroviar
Durata de trecere a curentului prin
corp t [s]
|
Curentul maxim admis prin corpul
omenesc IB[mA]=2,5xlref
|
Limita maximă a tensiunii de
atingere/accesibilă (Ut/Ua))=Uc1
|
Regimul electric
|
Pentru ZT,5 %
|
Pentru ZT,50o/o
|
Pentru ZT,95 %
|
Uc1[V]
|
Uc1[V]
|
Uc1[V]
|
0,02
|
1250
|
896
|
1253
|
1591
|
Regim de scurtă durată Ra=0
|
0,10
|
1105
|
807
|
1161
|
1452
|
0,20
|
875
|
665
|
928
|
1222
|
0,30
|
630
|
511
|
694
|
949
|
0,40
|
362
|
329
|
434
|
589
|
0,50
|
250
|
244
|
316
|
440
|
Durata de trecere a curentului prin
corp t [s]
|
Curentul maxim admis prin corpul omenesc
IB[mA]=2,5xlref
|
Limita maximă a tensiunii de
atingere/accesibilă (Ut/Ua)=Uc1
|
Regimul electric
|
Pentru ZT,5 %
|
Pentru ZT]50%
|
Pentru ZT,95%
|
Uc1[V]
|
Uc1[V]
|
Uc1[V]
|
0,60
|
195
|
195
|
256
|
362
|
Regim temporar
|
0,70
|
165
|
173
|
222
|
317
|
0,80
|
145
|
156
|
201
|
287
|
0,90
|
130
|
142
|
185
|
263
|
1,00
|
125
|
138
|
180
|
255
|
3,00
|
97,5
|
113
|
149
|
212
|
5,00
|
95
|
111
|
146
|
208
|
5 < t < 300
|
95
|
111
|
146
|
208
|
Tabelul F.2.3. - Limita maximă a tensiunii între
punctele de contact ale corpului omenesc şi a tensiunii de atingere/accesibilă
în funcţie de durata de trecere a curentului prin corpul omenesc, pentru calea
de curent piciorul stâng - piciorul drept, la probabilitatea 0% de a se produce
fibrilatia ventriculară (curba c figura E.1) şi la valorile impedanţelor totale
ale corpului uman ZT5%, ZT50%, ZT95% date în tabelul D.3 din
anexa D la normativul feroviar
Durata
de trecere a curentului
prin corp
t[s]
|
Curentul maxim admis prin corpul
omenesc IB[mA] = 2,5xIref
|
Limita maximă a tensiunii de
atingere/accesibilă
(Ut/Ua)
|
Regimul electric
|
Pentru ZT,5 %
|
Pentru ZT,50 %
|
Pentru ZT,95 %
|
Uc1[V]
|
Ut/Ua [V]
|
Uc1[V]
|
Ut/Ua [V]
|
Uc1[V]
|
Ut/Ua [V]
|
0,02
|
1250
|
896
|
5896
|
1253
|
6253
|
1591
|
6591
|
Regim de
scurtă
durată, cu
RA=4000
Ohmi
|
0,10
|
1105
|
807
|
5227
|
1161
|
5581
|
1452
|
5872
|
0,20
|
875
|
665
|
4165
|
928
|
4428
|
1222
|
4722
|
0,30
|
630
|
511
|
3031
|
694
|
3214
|
949
|
3469
|
0,40
|
362
|
329
|
1781
|
434
|
1886
|
589
|
2041
|
0,50
|
250
|
244
|
1244
|
316
|
1316
|
440
|
1440
|
0,60
|
195
|
195
|
755
|
256
|
816
|
362
|
922
|
Regim temporar
|
0,70
|
165
|
173
|
493
|
222
|
542
|
317
|
637
|
0,80
|
145
|
156
|
316
|
201
|
361
|
287
|
447
|
0,90
|
130
|
142
|
182
|
185
|
225
|
263
|
303
|
1,00
|
125
|
138
|
138
|
180
|
180
|
255
|
255
|
3,00
|
97,5
|
113
|
113
|
149
|
149
|
212
|
212
|
5,00
|
95
|
111
|
111
|
146
|
146
|
208
|
208
|
5 < t < 300
|
95
|
111
|
111
|
146
|
146
|
208
|
208
|
F.3. Valorile maxime admisibile ale tensiunilor de
atingere/accesibile de calcul, pentru instalaţia de
protecţie care utilizează conductor de protecţie principal, se vor calcula
conform organigramei din figura F.3.1 şi nu vor depăşi limitele tensiunilor de
atingere/accesibile şi de pas pentru calea de curent considerată, precizate în
tabelele F2.1, F2.2 şi F2.3.
NOTA : Pentru valori
intermediare ale duratei de trecere a curentului prin corpul omenesc, valorile
limitelor maxime ale tensiunilor de atingere/accesibile şi ale curentului prin
corpul omenesc se vor obţine prin interpolare, pe baza valorilor tabelate, sau
din figurile F2.1, F2.2 şi F2.3.
Figura F.2.1*) Limita maximă a tensiunii între punctele
de atingere ale corpului uman Uc1(t) şi a tensiunii de atingere/accesibile Ut(t) pentru calea de curent prin corp:
mâna stângă - ambele picioare, cu RA = 1000
Ohmi
*) Figura F.2.1 este reprodusă în facsimil.
Figura F.2.2*) Limita maximă a tensiunii între
punctele de atingere ale corpului uman Uc1(t) şi a tensiunii de atingere/accesibile Ut(t) pentru calea de curent
prin corp: mâna stângă - mâna dreaptă, cu RA = 0 Ohm
Figura F.2.3*) Limita maximă a tensiunii între
punctele de atingere ale corpului uman Uc1(t) şi a tensiunii de atingere/accesibile Ut(t) pentru calea de curent
prin corp: picior stâng - picior drept, cu RA = 4000 Ohmi
*) Figurile F.2.2 şi F.2.3 sunt reproduse în facsimil.
Figura F.3.1*) Organigrama calculelor privind
proiectarea instalaţiilor de protecţie care utilizează conductor de protecţie
principal
*) Figura F.3.1 este reprodusă în facsimil.
Figura F.3.1 (continuare)
ANEXA G (informativă) la normativul feroviar
Exemple de scheme electrice pentru conexiunea CPP la
instalaţiile IFTE şi SCB
G.1. - Scheme electrice pentru instalaţii care
utilizează conductor de protecţie principal tip CPPLP
Figura G.1.1*) Schemă
electrică pentru linie simplă de cale ferată echipată cu circuite de cale
bifilare
Figura G.1.2*) Schemă electrică pentru linie simplă
de cale ferată echipată cu circuite de cale monofilare sau neechipată cu
circuite de cale
NOTĂ:
In figurile G.1.1 şi G.1.2,
şinele căii ferate s-au notat cu S1 şi S2, iar transformatoarele de putere din
STEF cu 1T, respectiv 2T; celelalte abrevieri folosite sunt explicate la pct.
1.6 din textul normativului feroviar.
*) Figurile G.1.1 şi G.1.2 sunt reproduse în facsimil.
G.2. - Scheme electrice pentru instalaţii care
utilizează conductor de protecţie principal tip CPPLPICT
Figura G.2.1*) Schemă electrică pentru linie simplă
de cale ferată echipată cu circuite de cale bifilare
Figura G.2.2*) Schemă
electrică pentru linie simplă de cale ferată echipată cu circuite de cale
monofilare sau neechipată cu circuite de cale
NOTĂ:
In figurile G.2.1 şi G.2.2, şinele căii ferate s-au
notat cu S1 şi S2, iar transformatoarele de putere din STEF cu 1T, respectiv 2T; celelalte abrevieri folosite sunt explicate la pct. 1.6 din
textul normativului feroviar.
*) Figurile G.2.1 şi G.2.2 sunt reproduse în facsimil.