Uwagi związane z projektowaniem systemu uszynień indywidualnych oraz grupowych w układzie otwartym z ogranicznikami typu TZD.
W systemie uszynień grupowych pojedynczy uziom konstrukcji wsporczej sieci jezdnej
powinien mieć, zgodnie z zaleceniami, rezystancję nie większą niż 50 Ω a uziom całej sekcji
rezystancję nie większą niż 2 Ω.
Jeżeli pojedynczy uziom przekracza wartość 50 Ω (np. duża rezystywność gruntu), a
wypadkowa rezystancja jest mniejsza od 2 Ω należy przyjąć, że układ jest prawidłowy. W
przypadku gdy wypadkowa rezystancja jest większa od 2 Ω (np. teren górzysty o dużej
rezystywności gruntu) system uszynień grupowych też będzie działał poprawnie. Pojedynczy
uziom nawet o rezystancji większej niż 50 Ω spełnia swoją podstawową funkcję związaną z
rozkładem napięcia wokół konstrukcji wsporczej oraz ochrony przed elektrokorozją.
Dodatkowe uziomy sztuczne (szpilkowe) są niezbędne w systemie uszynień grupowych, do
uziemień konstrukcji wsporczych na fundamentach palowych izolowanych od tej konstrukcji.
Uszynienia sztuczne mogą być stosowane również do uziemień konstrukcji wsporczych na
fundamentach tradycyjnych włączonych w system uszynienia grupowego do ochrony
fundamentu (zbrojenia w fundamencie) przed prądami błądzącymi.
Zgodnie z wytycznymi ograniczniki TZD powinny być montowane na końcach sekcji uszynienia
grupowego.
W rzeczywistości występują różne przeszkody techniczne utrudniające lub uniemożliwiające
takie rozwiązanie. Do takich przeszkód należy zaliczyć następujące czynniki:
- przęsło naprężenia, które praktycznie zawsze występuje na granicy sekcji, może to być w
niektórych przypadkach izolator sekcyjny, - odłączniki sekcyjne, które muszą być montowane na konkretnej konstrukcji wsporczej a
nie zaleca się montowania na tych konstrukcjach ogranicznika TZD, - odgromniki rożkowe lub zaworowe, gdzie ogranicznik powinien być montowany na
konstrukcji wsporczej oddalonej o min 50 m, może to być sąsiednia konstrukcja lub kolejna
w przypadku izolowanego przęsła naprężenia, - dławiki torowe, gdzie ogranicznik powinien być montowany jak najbliżej dławika aby
skrócić do minimum połączenie kablowe, - ogranicznik powinien być montowany na konstrukcji wsporczej na której nie ma żadnych
rozwiązań technicznych poza elementami podwieszenia sieci jezdnej.
Od wielu lat lina uszynienia grupowego jest montowana na wysięgnikach skierowanych w
kierunku sieci (tzw. bociany), co zdecydowanie utrudnia kradzieże liny. Podejście takie stwarza
warunki do montażu ograniczników w pewnej odległości od końca sekcji, co będzie skutkować
zmniejszeniem rezystancji ograniczającej prąd zwarcia od kilku do kilkunastu procent.
Biorąc pod uwagę powyższe ograniczniki TZD mogą być montowane w następujących
lokalizacjach w zależności od długości przęsła: - przęsła do 3500 m – ograniczniki mogą być montowane w maksymalnej odległości od
końca przęsła do 500 m, - przęsła do 3000 m – ograniczniki mogą być montowane w maksymalnej odległości od
końca przęsła do 400 m, - przęsła do 2500 m – ograniczniki mogą być montowane w maksymalnej odległości od
- końca przęsła do 300 m,
- przęsła do 2000 m – ograniczniki mogą być montowane w maksymalnej odległości od
końca przęsła do 250 m, - przęsła do 1000 m – może być montowany jeden ogranicznik w środku przęsła,
Na modernizowanych liniach bez tradycyjnych obwodów torowych, należałoby rozważyć
ciągłość uszynienia grupowego między przystankami i montaż ograniczników co 2÷2,5 km. Na
przystankach osobowych stosować oddzielne uszynienie grupowe konstrukcji wsporczych
sieci jezdnej posadowionych na terenie peronu włączając w obwód uszynienia wszystkie
obiekty wymagające uszynienia na tym przystanku. Rozwiązanie to zapewni
ekwipotencjalizację wszystkich uszynianych obiektów na danym przystanku.
Ciągłość uszynienia grupowego sieci trakcyjnej może być zachowana na przystankach, jeżeli
konstrukcje wsporcze nie są zlokalizowane na peronie. Dotyczy to peronów wyspowych z
konstrukcjami po zewnętrznej stronie torów lub peronów bocznych gdy konstrukcje wsporcze
są zlokalizowane w międzytorzu.
Uszynienia obiektów inżynieryjnych
Obiekty inżynieryjne takie jak mosty, wiadukty, kładki dla pieszych, tunele, bariery
dźwiękochłonne, konstrukcje i ogrodzenia na przystankach itp., nie są izolowane od ziemi. Ich
rezystancja doziemna w zależności od wielkości obiektu zawiera się najczęściej w granicach od
dziesiątych części Ohma do kilkunastu Ohmów, dla bardzo małych obiektów może to być
kilkadziesiąt Ohmów.
Każdy obiekt tego typu jest wykonany z elementów konstrukcyjnych (pręty, ceowniki,
kątowniki itp.) połączonych między sobą (spawy, nity itp.) stanowiących konstrukcję nośną.
Elementy te są połączone z ziemią poprzez warstwę betonu stanowiącą dobrze uzbrojony
fundament. Masa obiektu, duża ilość elementów przewodzących (konstrukcja nośna), duża
powierzchnia styku fundamentu z ziemią powoduje, że rezystancja przejścia między
przewodzącą częścią konstrukcji a ziemią jest stosunkowo mała.
Obiekty inżynieryjne mogą być uszyniane indywidualnie (mosty, wiadukty itp.) lub grupowo,
co w szczególności dotyczy przystanków gdzie wszystkie przewodzące elementy obiektów
powinny być połączone między sobą w tym konstrukcje wsporcze jeżeli nie są włączone do
uszynienia grupowego na szlaku. Pojedyncze obiekty lub połączone grupowo powinny być
połączone przez jeden ogranicznik do jednego z torów. Nie można łączyć jednego obiektu do
dwóch różnych torów.
Obiekty o długości powyżej 1,5 km (bariery dźwiękochłonne, metalowe ogrodzenia, estakady
itp.) powinny być uszyniane przez więcej ograniczników rozmieszczonych w maksymalnej
odległości 1,5 km i połączonych do tego samego toru. Obiekty takie o długości do 1,5 km mogą
być uszynione przez jeden ogranicznik zamontowany w połowie długości.
Mosty i wiadukty wykonane z betonu. Zetknięcie się sieci trakcyjnej z betonem nie zapewnia
wyłączenia prądu zwarcia niezależnie czy zbrojenie jest uszynione czy nie. Nie należy więc
odkuwać betonu w celu podłączenia ogranicznika do zbrojenia gdyż narusza to tylko
konstrukcję. Należy połączyć między sobą wszystkie metalowe części przewodzące wystające
z obiektu (barierki ochronne, ogrodzenia podstawy izolatorów odbojnic itp.), co powinno zapewnić bezpieczeństwo (połączenie toru z chronionym obiektem) przy dotknięciu
przewodzących elementów niezależnie czy zwarcie jest wyłączalne czy nie.
Uszynianie jednego obiektu (most, kładka dla pieszych, wiata peronowa itp.) do dwóch
różnych torów jest niewłaściwe. W przypadku zakłóceń w sieci powrotnej, przepięć
łączeniowych lub atmosferycznych, ograniczniki mogą przejść w stan przewodzenia
powodując połączenie międzytorowe o prądzie wyrównawczym nawet kilkuset amperów.
Powinna obowiązywać zasada – jeden obiekt – jeden ogranicznik przyłączony do dowolnego
toru przewodzącego prąd powrotny. Miejsce i sposób przyłączenia ogranicznika do toru
powinien być uzgodniony z PKP PLK SA.