Risicorapport aanraakspanningen - Waverail
Risicorapport aanraakspanningen - Waverail Risicorapport aanraakspanningen - Waverail
Elektrische beïnvloeding van een 25 kV tractiesysteem op met aluminium gelamineerde kunststof buizen In opdracht van Projectorganisatie Betuweroute Doorwerth, 29 november 2007 referentie: NS070301-R03 MJ Auteur: M. Janssen Auteur datum 29-11-2007 gecontroleerd datum 29-11-2007 © PETERSBURG CONSULTANTS B.V. - POSTBUS 11 - 6865 ZG DOORWERTH - TEL. +31(0)26 339 73 60 - FAX +31(0)26 334 24 09 PETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETE
- Page 2 and 3: 2 NS070301-R03 MJ 29 november 2007
- Page 4 and 5: 4 NS070301-R03 MJ 29 november 2007
- Page 6 and 7: 6 NS070301-R03 MJ 29 november 2007
- Page 8 and 9: 8 NS070301-R03 MJ 29 november 2007
- Page 10 and 11: 10 NS070301-R03 MJ 29 november 2007
- Page 12 and 13: 12 NS070301-R03 MJ 29 november 2007
- Page 14 and 15: 14 NS070301-R03 MJ 29 november 2007
- Page 16: Bijlage A, Overzicht tractiesysteem
Elektrische beïnvloeding van een 25 kV<br />
tractiesysteem op met aluminium gelamineerde<br />
kunststof buizen<br />
In opdracht van Projectorganisatie Betuweroute<br />
Doorwerth, 29 november 2007<br />
referentie: NS070301-R03 MJ<br />
Auteur: M. Janssen<br />
Auteur datum 29-11-2007 gecontroleerd datum 29-11-2007<br />
© PETERSBURG CONSULTANTS B.V. - POSTBUS 11 - 6865 ZG DOORWERTH - TEL. +31(0)26 339 73 60 - FAX +31(0)26 334 24 09<br />
PETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETE
2<br />
NS070301-R03 MJ<br />
29 november 2007<br />
Copyright © Petersburg Consultants B.V., Doorwerth, the Netherlands. All rights reserved.<br />
Dit document bevat vertrouwelijke informatie. Overdracht van de informatie aan derden zonder schriftelijke toestemming van of namens<br />
Petersburg Consultants B.V. is verboden. Hetzelfde geldt voor het kopiëren van het document of een gedeelte daarvan.<br />
Petersburg Consultants B.V. en/of de met haar gelieerde maatschappijen zijn niet aansprakelijk voor enige directe, indirecte, bijkomstige<br />
of gevolgschade ontstaan door of bij het gebruik van de informatie of gegevens uit dit document, of door de onmogelijkheid die<br />
informatie of gegevens te gebruiken.<br />
PETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETE
3<br />
NS070301-R03 MJ<br />
29 november 2007<br />
INHOUD<br />
blz.<br />
1 INLEIDING 4<br />
2 EISEN EN UITGANGSPUNTEN 5<br />
2.1 Elektrische beïnvloeding 5<br />
2.2 Toetsing van overbruggingsspanningen op veiligheid 5<br />
2.3 Gegevens tractiesysteem 6<br />
2.4 Bodemweerstand 6<br />
2.5 Unity Check voor buisleidingen 7<br />
2.6 Gegevens aluminium gelamineerde buisleidingen 8<br />
3 RISICO OP ONTOELAATBARE BEINVLOEDING 10<br />
3.1 Algemeen 10<br />
3.2 Beïnvloeding op elektrisch gesegmenteerde Al gelamineerde buisleidingen 10<br />
3.3 Beïnvloeding op elektrisch doorverbonden Al gelamineerde buisleidingen 11<br />
3.3.1 Te verwachten beïnvloeding op basis van de Unity Check 11<br />
3.3.2 Te verwachten beïnvloeding op basis van detailberekeningen 11<br />
4 CONCLUSIE 13<br />
Bijlage A, Overzicht tractiesysteem Betuweroute<br />
PETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETE
4<br />
NS070301-R03 MJ<br />
29 november 2007<br />
1 INLEIDING<br />
Projectorganisatie Betuweroute realiseert in opdracht van het ministerie van Verkeer en<br />
Waterstaat de aanleg van de Betuweroute waarbij een 25 kV wisselstroom tractiesysteem<br />
wordt toegepast in de tracédelen Havenspoorlijn en A-15 tracé.<br />
Toepassing van het 25 kV tractiesysteem zorgt ervoor dat meer treinen met grotere<br />
vermogens kunnen worden ingezet en de infrastructuur beter kan worden benut dan met<br />
1500 V gelijkstroom tractiesystemen het geval is.<br />
Eén van de gevolgen van het toepassen van een wisselstroomsysteem is dat door inductieve<br />
koppeling in nabijgelegen parallelle metalen installaties (zoals geleiderails en kabels) stromen<br />
en spanningen worden geïnduceerd. De optredende spanningen moeten, onder meer conform<br />
ProRail richtlijn RLN000134, worden getoetst.<br />
Voor bepaalde toepassingen (bijvoorbeeld wisselverwarming, drinkwaterleiding) wordt in<br />
toenemende mate gebruik gemaakt van met een aluminium scherm voorziene kunststof<br />
buisleidingen. Deze leidingen zijn door het metalen scherm gasdicht is voor bijvoorbeeld<br />
waterdamp en zuurstof. Met het toepassen van de aluminium laag is echter sprake van een<br />
geleidende buisleiding waardoor mogelijk rekening moet worden gehouden met inductieve<br />
beïnvloeding. Deze rapportage geeft antwoord op de vraag of rekening moet worden<br />
gehouden met inductieve beïnvloeding bij toepassing van aluminium gelamineerde kunststof<br />
buizen nabij het 25 kV tractiesysteem en op welke wijze ontoelaatbare beïnvloeding kan<br />
worden voorkomen.<br />
PETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETE
5<br />
NS070301-R03 MJ<br />
29 november 2007<br />
2 EISEN EN UITGANGSPUNTEN<br />
2.1 Elektrische beïnvloeding<br />
Voor een aluminium gelamineerde kunststof buisleiding moet in het eventuele geval van een<br />
parallelloop met een nabijgelegen hoogspanningsverbinding of 25 kV tractiesysteem rekening<br />
worden gehouden met onderlinge elektrische beïnvloedingen. Er zijn drie<br />
beïnvloedingsvormen waarmee in principe rekening moet worden gehouden, te weten<br />
weerstands-, capacitieve en inductieve beïnvloeding:<br />
• Weerstandsbeïnvloeding. Uitsluitend wanneer sprake is van een zeer kleine afstand tussen<br />
het tractiesysteem en de aluminium gelamineerde kunststof buis en aanraakbare metalen<br />
delen van deze buis kan dit mechanisme een rol van betekenis spelen. De afstand tussen<br />
de buis en spoorlijn bedraagt in dat geval slechts enkele meters. Van belang is dat<br />
onderscheid wordt gemaakt tussen ProRail installaties, die moeten voldoen aan NEN-EN<br />
50122-1 en installaties van derden die moeten voldoen aan NPR2760.<br />
• Capacitieve beïnvloeding. Hiervan kan uitsluitend sprake zijn bij een goed geïsoleerd,<br />
bovengronds object op kleine afstand van het tractiesysteem. Voor de aluminium<br />
gelamineerde kunststof buizen wordt uitgegaan van een ondergrondse ligging waardoor<br />
geen rekening gehouden hoeft te worden met capacitieve beïnvloeding;<br />
• Inductieve beïnvloeding. Hiermee moet rekening worden gehouden wanneer aluminium<br />
gelamineerde kunststof buizen over enige lengte op kleine afstand parallel liggen aan het<br />
tractiesysteem. De Unity Check voor buisleidingen geeft aan of er sprake kan zijn van<br />
inductieve beïnvloeding (U.C. > 1).<br />
2.2 Toetsing van overbruggingsspanningen op veiligheid<br />
Voor het beoordelen van de veiligheid worden de overbruggingsspanningen conform<br />
NPR 2760 en NEN-EN 50122-1 gehanteerd. De toelaatbare overbruggingsspanningen zijn in<br />
de tabellen 1 en 2 gegeven als een functie van de tijdsduur dat deze spanning aanwezig is. De<br />
tijdsduur varieert tussen continue spanningen (≥ 1 seconde) en kortstondige spanningen<br />
veroorzaakt door foutsituaties in de beïnvloedingsbron.<br />
Tabel 1, Toelaatbare overbruggingsspanningen volgens NPR 2760<br />
afschakeltijd<br />
[s]<br />
Maximaal toelaatbare overbruggingsspanning categorie B<br />
[V]<br />
≤ 0,1 1500<br />
0,2 750<br />
0,3 500<br />
0,5 300<br />
≥ 1 50<br />
Toelaatbare overbruggingsspanning bij werkzaamheden [V]<br />
≥ 1 25<br />
Bij het vaststellen van eventuele te nemen maatregelen wordt veelal uitgegaan van een<br />
maximaal toelaatbare aanraakspanning van 25 V tijdens nominale bedrijfssituaties. Hiermee<br />
wordt voorkomen dat voor uitvoering van werkzaamheden aanvullende, tijdelijke maatregelen<br />
moeten worden genomen.<br />
PETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETE
6<br />
NS070301-R03 MJ<br />
29 november 2007<br />
Tabel 2, Toelaatbare <strong>aanraakspanningen</strong> volgens NEN-EN 50122-1<br />
tijdsduur<br />
Maximaal toelaatbare overbruggingsspanning<br />
[s]<br />
[V]<br />
Kortdurend<br />
Tijdelijk<br />
Permanent<br />
0,01 940<br />
0,05 935<br />
0,1 842<br />
0,2 670<br />
0,3 497<br />
0,4 305<br />
0,5 225<br />
0,6 160<br />
0,7 130<br />
0,8 110<br />
0,9 90<br />
1,0 80<br />
≤ 300 65<br />
>300 60<br />
>300 (werkzaamheden) 25<br />
Afhankelijk van de eigenaar en de ligging van de aluminium gelamineerde buis moet worden<br />
voldaan aan de eisen conform NPR 2760 of NEN-EN 50122-1. Indien de aluminium<br />
gelamineerde buis in het beheersgebied van ProRail ligt en eigendom is van ProRail moet<br />
worden voldaan aan de criteria volgens NEN-50122-1. In overige situaties moeten aluminium<br />
gelamineerde buizen voldoen aan de eisen conform NPR 2760.<br />
2.3 Gegevens tractiesysteem<br />
In de beschouwingen is uitgegaan van een AT tractiesysteem. De in dit systeem voor<br />
transport van elektrisch vermogen gebruikte geleiders zijn:<br />
- rijdraden;<br />
- negatieve feeders;<br />
- lineaire aardkabels;<br />
- equipotentiaalgeleiders;<br />
- spoorstaven.<br />
In bijlage A is een overzicht van het in de beschouwingen gehanteerde tractiesysteem<br />
gegeven.<br />
2.4 Bodemweerstand<br />
Ten behoeve van het project Betuweroute zijn bodemweerstanden gemeten. De gemeten<br />
waarden zijn opgenomen in Bijlage B. Voor gebruik in de Unity Check wordt voor het A-15<br />
tracé een waarde van 60 Ω·m gehanteerd en voor het gebied nabij de Havenspoorlijn 20 Ω·m.<br />
PETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETE
7<br />
NS070301-R03 MJ<br />
29 november 2007<br />
2.5 Unity Check voor buisleidingen<br />
Conform RLN 00134 kan met de Unity Check worden gecontroleerd of door inductieve<br />
beïnvloeding van het tractiesysteem mogelijk een ontoelaatbare aanraakspanning of risico op<br />
wisselstroombeïnvloeding op een buisleiding wordt veroorzaakt. Wanneer door het<br />
tractiesysteem geen ontoelaatbare inductieve beïnvloeding kan worden veroorzaakt op het<br />
betreffende object is de Unity Check kleiner dan 1. Indien de UC groter of gelijk is aan 1<br />
bestaat de kans dat het betreffende object ontoelaatbaar wordt beïnvloed door het<br />
tractiesysteem. Voor objecten met een UC groter of gelijk aan 1 moet in een nadere<br />
beschouwing worden gecontroleerd of daadwerkelijk sprake is van ontoelaatbare<br />
beïnvloeding op dit object. De Unity Check geeft hiermee de grenzen (combinaties lengte en<br />
afstand) waarbuiten rekening moet worden gehouden met mogelijke beïnvloeding op<br />
aluminium gelegeerde buisleidingen door het tractiesysteem.<br />
De Unity Check voor buisleidingen wordt overeenkomstig RLN00134 beschreven door:<br />
UC = 0,957*<br />
L * I *[0,4314*log( ρ ) + 2,297−log(<br />
d)]*<br />
fa<br />
* fb<br />
* fc<br />
* fd<br />
* fe<br />
waarbij geldt:<br />
• L, variabel: lengte parallelloop buisleiding met 25 kV-spoor in km;<br />
• d, variabel: gemiddelde onderlinge afstand tussen het hart van het buitenste 25<br />
kV-spoor en de buisleiding in meter;<br />
• I, vast: stroom. De volgende mogelijkheden zijn van toepassing:<br />
– normaal bedrijf en corrosie: 1,<br />
– kortsluitingen: 12;<br />
• ρ, variabel: bodemweerstand in Ωm op circa 25 m diepte (zie paragraaf 2.4);<br />
• f a , variabel: correctiefactor afhankelijk van de buisleidingloop. Bij het<br />
beschouwen van de aluminium gelamineerde buizen is rekening gehouden met<br />
een vaste waarde van 0,5 indien sprake is van een buisleiding zonder<br />
detectiesysteem en 1 indien een detectiesysteem is toegepast;<br />
• f b , variabel: correctiefactor afhankelijk van aanwezige installatiedelen; Bij het<br />
beschouwen van de aluminium gelamineerde buizen is uitgegaan van worst –<br />
case omstandigheden (buisleiding is aanraakbaar en er is sprake van uitvoering<br />
van werkzaamheden) en is een waarde van 2 gehanteerd;<br />
• f c , variabel: correctiefactor afhankelijk van het corrosierisico. Voor aluminium<br />
gelamineerde buizen is dit niet van belang daar geen sprake is van een ferrometalen<br />
buisleiding.<br />
• f d , variabel: correctiefactor afhankelijk van buisleidingbekleding; Voor goed<br />
isolerende buisleidingbekleding bedraagt deze 1;<br />
• f e , variabel: factor afhankelijk van de bedrijfstoestand van het<br />
tractievoedingssysteem. De volgende mogelijkheden zijn van toepassing:<br />
– f e = x 1 / f c voor normaal bedrijf, waarbij x 1 de maximale<br />
baanvakbelastingsstroom in kA per spoor ter plaatse is. In de beschouwing<br />
is rekening gehouden met een waarde van 1.<br />
– f e = 0,0232 / f b / f c voor kortsluiting;<br />
PETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETE
8<br />
NS070301-R03 MJ<br />
29 november 2007<br />
2.6 Gegevens aluminium gelamineerde buisleidingen<br />
Aluminium gelamineerde buisleidingen zijn kunststof leidingen waarin een aluminium<br />
scherm is opgenomen. Deze leidingen zijn hierdoor onder meer geschikt om te worden<br />
toegepast voor drinkwatertransport in een vervuilde omgeving. ProRail past dergelijke<br />
leidingen toe voor drinkwatertransport en wisselverwarmingssystemen.<br />
De leidingen hebben een diameter variërend van circa 14 tot 1200 mm en een (totale)<br />
wanddikte van 2 tot 25 mm.<br />
Voor de optredende beïnvloeding zijn de diameter en dikte van de aluminium buis van<br />
belang. De diameter van het aluminium scherm ligt tussen 12 en circa 1190 mm, met een<br />
wanddikte van ongeveer 0,1 tot 0,5 mm.<br />
Verdeer gegevens van het aluminium scherm en de gebruikte kunststoffen zijn [2]:<br />
- specifieke weerstand van het aluminium (ρ): 0,027 Ω mm 2 /m<br />
- relatieve permeabiliteit van het aluminium (µ r ): 1,0000208<br />
- oppervlakteweerstand van de PE mantel: > 10 13 Ω<br />
- specifieke doorgangsweerstand van de PE mantel: > 10 16 Ω<br />
- doorslagvastheid van de PE mantel: > 700 kV/cm<br />
De dikte van de mantel buiten het aluminium scherm is afhankelijk van de buisdiameter en<br />
bedraagt minimaal 1 mm en kan oplopen tot 10 mm. Hiermee zou de mantel in staat moeten<br />
zijn om een spanning van circa 70 kV te weerstaan zonder doorslag. Rekening houdend met<br />
veroudering van de mantel lijkt deze waarde aan de hoge kant, maar aangenomen mag worden<br />
dat de maximale, conform NPR 2760 toelaatbare spanning van 1500 V door de mantel wordt<br />
doorstaan.<br />
De maximale handelslengte van dergelijke buisleidingen is 200 m (HAKATHEN, Egeplast:<br />
100 m, leiding voor wisselverwarming: 50 m). Bij toepassing voor wisselverwarming worden<br />
de buizen per lengte doorgelast, waarbij de mantel normaliter steeds elektrisch wordt<br />
geïsoleerd met kunststof scheidingsringen.<br />
Bij toepassing van bijvoorbeeld lekdetectie systemen worden voorzieningen getroffen om de<br />
aluminium mantel bij buislassen elektrisch continue te verbinden. Ook bij toepassing in<br />
drinkwatersystemen wordt met aluminium tape een “electrolas” gemaakt, waarbij de<br />
schermen aan weerszijden van de koppeling elektrisch worden doorverbonden. In de<br />
beoordeling moet rekening worden gehouden met de aanwezigheid van doorgelaste schermen<br />
in geval van een lekdetectie systeem of drinkwaterleiding.<br />
Normaliter worden geen voorzieningen getroffen om de schermen elektrisch door te<br />
verbinden. Afbeelding 1 laat een opengewerkt verbindingsstuk zien waaruit duidelijk blijkt<br />
dat het aluminium scherm isolerend is verbonden met de koppeling. Wanneer deze<br />
koppelingen zijn toegepast is de maximale elektrische lengte van de buis begrensd tot zo’n<br />
200 m.<br />
PETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETE
9<br />
NS070301-R03 MJ<br />
29 november 2007<br />
Afbeelding 1, opengewerkte koppeling aluminium gelamineerde buis.<br />
PETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETE
10<br />
NS070301-R03 MJ<br />
29 november 2007<br />
3 RISICO OP ONTOELAATBARE BEINVLOEDING<br />
3.1 Algemeen<br />
Onderscheid wordt gemaakt tussen toepassing van aluminium gelamineerde buis met of<br />
zonder lekdetectie systeem. Bij toepassing van een lekdetectie systeem wordt bij iedere<br />
koppeling van leidingdelen, een elektrische verbinding gemaakt tussen de aluminium<br />
schermen aan weerszijden van de koppeling. Hierdoor kunnen grotere elektrisch continue<br />
lengten worden verkregen.<br />
3.2 Beïnvloeding op elektrisch gesegmenteerde Al gelamineerde buisleidingen<br />
Een aluminium gelamineerde buisleiding heeft een maximale elektrisch continue lengte van<br />
200 m. Met de Unity Check kan worden gecontroleerd of mogelijk ontoelaatbare<br />
<strong>aanraakspanningen</strong> kunnen ontstaan.<br />
Voor het beoordelen van de aluminium gelamineerde buisleidingen met de Unity Check (zie<br />
2.5) is uitgegaan van:<br />
UC = 0,957*<br />
L * I *[0,4314*log( ρ ) + 2,297−log(<br />
d)]*<br />
f * f * f * f * f<br />
a<br />
b<br />
c<br />
d<br />
e<br />
waarbij geldt:<br />
• L: 0,2 km, zijnde de maximale lengte (handelsmaat);<br />
• d: 1 m;<br />
• I: 1, normaal bedrijf is maatgevend;<br />
• ρ, 60 Ωm (zie paragraaf 2.4);<br />
• f a , 0,5: Vanwege de korte lengte en het ontbreken van aardingen;<br />
• f b , 2: Uitgegaan wordt van werkzaamheden en aanraakbare delen;<br />
• f c , 1: Risico op wisselstroomcorrosie wordt niet beschouwd;<br />
• f d , 1: Zeer goed isolerende PE mantel waardoor geen reductie optreedt;<br />
• fe, 1 / fc: nominaal bedrijf is maatgevend.<br />
Vooral voor kleine afstanden tussen spoor en object geeft de Unity Check relatief grote<br />
afwijkingen waarmee een aanmerkelijk grotere beïnvloeding wordt voorspeld dan op grond<br />
van nauwkeurige berekeningen blijkt. Desondanks wordt met bovenstaande uitgangspunten<br />
gevonden dat het resultaat van de Unity Check circa 0,59 is. Hiermee is vastgesteld dat er<br />
door beïnvloeding van het 25 kV tractiesysteem geen ontoelaatbare spanningen kunnen<br />
optreden op aluminium gelamineerde buisleidingen zonder lekdetectie systeem.<br />
PETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETE
11<br />
NS070301-R03 MJ<br />
29 november 2007<br />
3.3 Beïnvloeding op elektrisch doorverbonden Al gelamineerde buisleidingen<br />
3.3.1 Te verwachten beïnvloeding op basis van de Unity Check<br />
Een elektrisch doorverbonden aluminium gelamineerde buisleiding heeft een onbekende<br />
elektrisch continue lengte, mogelijk veel groter dan 200 m. Bij toepassing van een lekdetectie<br />
systeem is de leiding aan één zijde verbonden met aarde. Op grond van de Unity Check wordt<br />
geconcludeerd dat hierdoor al bij lengten groter dan circa 170 m, bij een afstand tussen hart<br />
buitenste spoor en buisleiding van 1 m, mogelijk ontoelaatbare spanningen door beïnvloeding<br />
worden veroorzaakt:<br />
UC = 0,957*<br />
L * I *[0,4314*log( ρ ) + 2,297−log(<br />
d)]*<br />
f * f * f * f * f<br />
a<br />
b<br />
c<br />
d<br />
e<br />
waarbij geldt:<br />
• L: 0,170 km, zijnde de lengte waarbij het resultaat van de Unity Check juist<br />
kleiner is dan 1;<br />
• d: 1 m;<br />
• I: 1, normaal bedrijf is maatgevend;<br />
• ρ, 60 Ωm (zie paragraaf 2.4);<br />
• f a , 1: Vanwege de mogelijk aanwezige enkelzijdige aarding;<br />
• f b , 2: Uitgegaan wordt van werkzaamheden en aanraakbare delen;<br />
• f c , 1: Risico op wisselstroomcorrosie wordt niet beschouwd;<br />
• f d , 1: Zeer goed isolerende PE mantel waardoor geen reductie optreedt;<br />
• fe, 1 / fc: nominaal bedrijf is maatgevend.<br />
Met bovenstaande uitgangspunten is het resultaat van de Unity Check 0,997.<br />
3.3.2 Te verwachten beïnvloeding op basis van detailberekeningen<br />
Omdat de beïnvloeding voor kleine afstanden tussen spoor en buis en rekening houdend met<br />
de gegevens van de aluminium gelamineerde buisleidingen naar verwachting veel minder<br />
ernstig is dan op grond van de Unity Check wordt verwacht, is met nauwkeurige<br />
berekeningen de maximale lengte waarbij nog juist geen ontoelaatbare beïnvloeding optreedt<br />
voor verschillende onderlinge afstanden berekend. De berekende lengte waarbij tijdens<br />
normaal bedrijf een maximale spanning van 25 V bedraagt is berekend, rekening houdend<br />
met:<br />
- nominaal bedrijf in het tractiesysteem, AT-bedrijf;<br />
- bodemweerstand 60 Ωm, hetgeen maatgevend is voor de Betuweroute;<br />
- enkelzijdig geaarde aluminium buisleiding met:<br />
o diameter 14 mm (kleinste diameter scherm is maatgevend voor buisleidingen<br />
in de range 16 – 1200 mm diameter);<br />
o wanddikte 0,4 mm;<br />
o bekleding: 1 mm PE;<br />
o verdere gegevens zie paragraaf 2.6.<br />
PETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETE
12<br />
NS070301-R03 MJ<br />
29 november 2007<br />
De lengte waarbij de maximale spanning op de buisleiding 25 V bedraagt, is berekend en<br />
uitgezet tegen de afstand in afbeelding 2. De in de afbeelding gegeven kromme geeft aan<br />
bij welke combinaties lengte en afstand onder ongunstige omstandigheden tijdens<br />
nominaal bedrijf een maximale spanning van 25 V kan optreden. Voor combinaties onder<br />
de aangegeven kromme kan niet worden uitgesloten dat ontoelaatbare <strong>aanraakspanningen</strong><br />
optreden. Voor combinaties boven de kromme is dit uitgesloten.<br />
10000<br />
afstand buis - hart buitenste spoor [m]<br />
1000<br />
100<br />
10<br />
U buis,max < 25 V<br />
U buis,max > 25 V<br />
1<br />
0,1 1 10<br />
Lengte parallel aan tractiesysteem [km]<br />
Afbeelding 2, lengte en afstand waarbij beïnvloeding door 25 kV tractiesysteem op aluminium<br />
gelamineerde buis mogelijk ontoelaatbaar is.<br />
Uit de resultaten als gegeven in afbeelding 2 blijkt dat de beïnvloeding van het tractiesysteem<br />
van de Betuweroute (Havenspoor en A-15 tracé) op aluminium gelamineerde buisleidingen<br />
bij parallelle lengten tot circa 560 m (aluminium gelamineerde buisleidingen met<br />
lekdetectiesysteem of toegepast als drinkwaterleiding) niet leidt tot ontoelaatbare<br />
<strong>aanraakspanningen</strong>. Bij grotere parallelle lengten moet mogelijk rekening worden gehouden<br />
met ontoelaatbare <strong>aanraakspanningen</strong>, een en ander afhankelijk van de precieze opstelling van<br />
detectieapparatuur, de lengte van het te bewaken leidingdeel en de precieze leidingloop.<br />
Indien het een leiding van ProRail betreft en de leiding ligt op spoorwegterrein mag rekening<br />
worden gehouden met aanmerkelijk hogere <strong>aanraakspanningen</strong>. De lengte waarbij rekening<br />
moet worden gehouden met mogelijk ontoelaatbare <strong>aanraakspanningen</strong> is voor dergelijke<br />
leidingen aanmerkelijk groter (zie 2.2, tabel 2).<br />
PETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETE
13<br />
NS070301-R03 MJ<br />
29 november 2007<br />
4 CONCLUSIE<br />
Aluminium gelamineerde kunststof buizen worden niet ontoelaatbaar beïnvloed door het<br />
25 kV tractiesysteem van de Betuweroute indien isolerende koppelingen worden toegepast.<br />
Normaliter worden isolerende koppelingen toegepast, zodat de maximale lengte waarover de<br />
buis wordt beïnvloed circa 200 m bedraagt (maximale handelsmaat van dergelijke leidingen).<br />
Wanneer de koppelingen onjuist worden gemonteerd (isolerende ring wordt vergeten) of<br />
wanneer bewust doorkoppelingen worden gemaakt (bijvoorbeeld bij toepassing lekdetectie<br />
systeem of drinkwatersystemen) moet rekening worden gehouden met mogelijk ontoelaatbare<br />
beïnvloeding op dergelijke buisleidingtypen. Dit zou onder omstandigheden mogelijk het<br />
geval kunnen zijn bij parallel liggende aluminium gelamineerde buisleiding met een lengte<br />
van meer dan 560 m. Aanbevolen wordt om bij toepassing van onafgebroken in de<br />
lengterichting geleidend doorgelaste aluminium gelamineerde buisleidingen, gedetailleerd te<br />
controleren of mogelijk maatregelen tegen ontoelaatbare <strong>aanraakspanningen</strong> moeten worden<br />
getroffen.<br />
PETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETE
14<br />
NS070301-R03 MJ<br />
29 november 2007<br />
BRONVERMELDING<br />
[1] ProRail RLN00134, versie 1.4: “Beoordeling EMC tussen 25 kV / 50 Hz TEV en<br />
installaties van derden”, d.d. 12-9-2005<br />
[2] E-mail bericht van dhr. Wim de Groot (Conval) d.d. 13 februari 2006 met enkele<br />
uitgangspunten betreffende aluminium gelamineerde buisleidingen.<br />
[3] Documentatie Egeplast SLA buisleidingen<br />
[4] Documentatie HAKATHEN buisleidingen<br />
PETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETE
Bijlage A, Overzicht tractiesysteem<br />
NS070301-R03 MJ<br />
Afbeelding A1, Geometrie geleidersysteem gebogen palen<br />
Afbeelding A2, Geometrie geleidersysteem rechte palen<br />
PETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETE
Bijlage A, Overzicht tractiesysteem<br />
2<br />
NS070301-R03 MJ<br />
29 november 2007<br />
Tabellen met te hanteren stroomsterkten per geleider (AT en RT)<br />
10 kA kortsluiting Stroom [A] Fase [graden]<br />
Rijdraad R-spoor: 10000.0 -180.0<br />
Rijdraad P-spoor: 0.0 0.0<br />
Negatieve feeder R-spoor 0.0 0.0<br />
Negatieve Feeder P-spoor 0.0 0.0<br />
Equipotentiaal geleider R-spoor: 2183.8 0.0<br />
Equipotentiaal geleider P-spoor: 1160.2 0.0<br />
Lineaire aarder R-spoor: 532.2 0.0<br />
Lineaire aarder P-spoor: 375.2 0.0<br />
Spoorstaaf R-spoor: 1048.1 0.0<br />
Spoorstaaf R-spoor: 1133.7 0.0<br />
Spoorstaaf P-spoor: 895.1 0.0<br />
Spoorstaaf P-spoor: 829.9 0.0<br />
Kabelbundel zijde R-spoor: 524.0 0.0<br />
Kabelbundel zijde P-spoor: 371.1 0.0<br />
stroom door aarde 946.7 0.0<br />
1000 A AT-bedrijf lange secties: Stroom [A] Fase [graden]<br />
Rijdraad R-spoor: 193.0 -170.0<br />
Rijdraad P-spoor: 193.0 -170.0<br />
Negatieve feeder R-spoor 190.0 -176.0<br />
Negatieve Feeder P-spoor 190.0 -176.0<br />
Equipotentiaal geleider R-spoor: 143.0 14.0<br />
Equipotentiaal geleider P-spoor: 143.0 14.0<br />
Lineaire aarder R-spoor: 33.0 10.0<br />
Lineaire aarder P-spoor: 33.0 10.0<br />
Spoorstaaf R-spoor: 50.0 -1.0<br />
Spoorstaaf R-spoor: 50.0 0.0<br />
Spoorstaaf P-spoor: 50.0 -1.0<br />
Spoorstaaf P-spoor: 50.0 0.0<br />
Kabelbundel zijde R-spoor: 30.0 9.0<br />
Kabelbundel zijde P-spoor: 30.0 9.0<br />
stroom door aarde 154.6 1.0<br />
langdurige gemiddelde belasting Stroom [A] Fase [graden]<br />
Rijdraad R-spoor: 83.7 -170.0<br />
Rijdraad P-spoor: 83.7 -170.0<br />
Negatieve feeder R-spoor 81.8 -176.0<br />
Negatieve Feeder P-spoor 81.8 -176.0<br />
Equipotentiaal geleider R-spoor: 63.9 14.0<br />
Equipotentiaal geleider P-spoor: 63.9 14.0<br />
Lineaire aarder R-spoor: 14.3 10.0<br />
Lineaire aarder P-spoor: 14.3 10.0<br />
Spoorstaaf R-spoor: 22.4 -1.0<br />
Spoorstaaf R-spoor: 22.4 0.0<br />
Spoorstaaf P-spoor: 22.4 -1.0<br />
Spoorstaaf P-spoor: 22.4 0.0<br />
Kabelbundel zijde R-spoor: 13.7 9.0<br />
Kabelbundel zijde P-spoor: 13.7 9.0<br />
PETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETERSBURGPETE