10.1.2 Ratajohto
Ratajohto on ajojohtimen ja mahdollisen paluujohtimen tai vastajohtimen sekä kannatusrakenteiden ja varusteiden muodostama johto, johon vaunu kytkeytyy virroittimen ja telien kautta. Ratajohtoon kuuluvat kaikki radalla olevat raitiotien sähköistyksen rakenteet: sähköistyksen pylväsperustukset, pylväät, orret, sähköinen tukijohdin, kannatin, ripustinköydet, ajojohdin ja paluuvirtapiiri. Ratajohto rajoittuu syöttöpistekoteloon ja paluuvirtakaappiin.
Ajojohdin on ajolangan ja kannattimen tai vain ajolangan muodostama johdin.
Ajolanka on ajojohtimen alempi osajohdin, josta virroitin ottaa tehoa.
Kosketusjännitevaatimukset, suojarakenteiden vaatimukset ja rakenteiden suojaetäisyydet perustuvat SFS-EN 50122-1:2022 vaatimuksiin ja niitä tarkennetaan Tampereen raitiotien sähköjärjestelmäkuvauksessa ja maadoitusohjeessa.
Kaikki raiteet sähköistetään. Ratasähköistyksessä tulee huomioida rajapinta Tampereen Raitiotie Oy:n kaluston kanssa.
Suunnitteluvaiheessa pelastuslaitokselle on annettava riittävät tiedot sähkönsyöttöjärjestelmästä. Suunnitteluvaiheessa tarvittavien viranomaisten kanssa pidetään yhteinen suunnitelmakatselmus, jonka osana myös sähkönsyöttö ja ratajohtoon liittyvät asiat käsitellään kuten pelastuslaitoksen hyökkäysreitit ja pelastusalueelle pääsy.
Tampereen raitiotiellä käytetään lämpötilakompensoitua ajojohdinratkaisua tai kiintoajojohdinta, jossa ajojohdin kiristetään kiristyslaitteiden avulla. Normaali ajolangan kiristysvoima on 8 kN. Ajolangan mitoituksessa käytettävä maksilämpenemä on +10 K.
Ajolangan maksimipoikkeama on raiteen keskiviivasta (tuulikuormitus huomioiden) 50 cm. Ajolangan kiinnityspisteiden kohdalla ajolangan suunniteltu poikkeama raiteen keskiviivasta (ns. siksak) on normaalisti ± 35 cm tai itseisarvoltaan pienempi. Kaarteissa siksakille sallittu arvo on ± 40 cm. Suunnittelussa huomioitu ajolangan asennustoleranssi kiinnityspisteessä on ± 5 cm, kuitenkin enintään ± 50 cm. Ohjaimen pituus tulee valita siten, että ohjaimen perä on vähintään 1,15 m päässä keskiviivasta, jottei virroitin osu ohjaimen perään. Siksak -vaihtelu tulee olla 10 cm / 10 m. Kaarrepaikat tarkastellaan erikseen. Siksakilla tarkoitetaan ajolangan vaakasuoraa poikkeamaa raiteen keskiviivasta (kallistetussa raiteessa kallistetusta keskiviivasta) ajojohtimen kannatuskohdassa. Paljaat jännitteiset rakenteet tai johtimet eivät saa alittaa ajojohtimen korkeusvaatimuksia.
Ratajohdon mitoituksessa käytettävät kuormitustilanteet huomioidaan standardin SFS-EN 50119:2020 mukaisesti. Ratajohdon mitoituksessa käytettävä jääkuorma on 5 N/m. Ratajohdon staattisen aseman suunnittelussa käytettävä keskituulennopeus 26 m/s (10 min keskiarvo). Ratajohdon mitoituksessa käytettävä ympäristölämpötila on – 40 ͒C … + 40 ͒C. Ratajohdon lämpölaajenemiskertoimeksi oletetaan 0,000017 1/K.
Ajolangan tyyppi on SFS-EN 50149 mukainen poikkipinnaltaan 120 mm2 hopeakuparijohdin (CuAg0.1) tai sähköjohtavuudeltaan ja kulutuskestävyydeltään vähintään vastaava johdin. Tukijohtimena ja kannattimena käytetään 70mm2 kupariköyttä tai sähkönjohtavuudeltaan vähintään vastaavaa johdinta. Rinnakkaisten raiteiden ajolangat, tukijohtimet ja kannatinlangat yhdistetään toisiinsa 150 neliömillimetrin kuparijohtimilla vähintään 250 metrin välein sekä ajolankojen päätekohdissa. Lisäksi yhdistykset tehdään pysäkkialueiden ja risteyksien molemmin puolin. Yhdistysten paikat tulee esittää erillisessä taulukossa, jos niitä ei pystytä esittämään ryhmityskaaviossa. Liityntöjen paikat tulee valita siten, ettei liitoksia tule virroittimen kielletylle alueelle, jossa sivusta tuleva ajolanka kohtaa virroittimen.
Pääsääntöisesti ajojohdin ripustetaan pylväisiin kiinnitettyihin kääntöorsiin tai sivuunvetoköysiin. Ajojohdin voidaan kiinnittää myös köysiportaaliin tai sivuunvetoköyteen. Köysiportaalien suunnittelussa on huomioitava pelastuslaitoksen tarpeet vaijerien katkaisusta pelastustehtävien aikana.
Ratajohtorakenne on suunniteltava niin, että yhden vaijerin katkeaminen/katkaisu ei romahduta koko köysiportaalia. Tällöin ajolangan ei tarvitse enää olla ajettava.
Sähkönsyöttöjärjestelmän ajojohtimen kannatusrakenteet tulee kaksoiseristää.
Kannatusrakennetyyppejä on esitetty kuvassa 10.1.2. Tarvittaessa ratajohtorakenteita voidaan kiinnittää rakennuksiin.
Ratajohdon suunniteltava minimikorkeus kaikissa kuormatiloissa on kisko- tai katutasosta 4,9 metriä. Mikäli minimikorkeus alitetaan, niistä tehdään tapauskohtainen riskianalyysi, jossa määritetään matalan ajolangan riskit.
Erityistilanteissa, kuten vanhan siltarakenteen alla tai sähköturvallisuussyistä, voidaan käyttää kiintoajojohdinta. Siirryttäessä kiristetystä ajojohtimesta kiintoajojohtimeen on kiinnitettävä erityistä huomiota siirtymäkohdan jatkuvuuteen ja kiintoajojohtimen pystygeometriaan, jotta virroittimen kontakti ajolankaan säilyy kaikissa tilanteissa. Virroittimeen ei saa kohdistua iskuja. Kiintoajojohtimen rakenteet tulee suunnitella niin, että ne mahdollistavat ratageometrian mukaisen ajonopeuden.
Ajojohtimen suunnittelussa on huomioitava pelastus- ja erikoiskuljetusreitit. Viisi metriä korkea kuljetus voidaan ajaa ajolangan ali ilman toimenpiteitä, mutta sitä suuremmat kuljetukset vaativat jännitekatkon. Erikoiskuljetusreiteillä 6 metriä korkeat kuljetukset voidaan viedä langan ali rakenteita purkamatta nostamalla jännitteetöntä ajolankaa. Erikoiskuljetusreittien tilatarve huomioidaan ratajohtopylväiden ja orsirakenteiden sekä kuljetuksien suunnittelussa. Ajojohtimen suunniteltava nimelliskorkeus on 5500 mm kiskon selästä mitattuna ja sallittu vaihteluväli 4900 – 6000 mm. Ajojohtimen asema saa poiketa vaatimuksista tilanteessa, joissa köysiportaali on katkaistu.
Henkilöturvallisuuden takaamiseksi ajojohdosta, linjalla kulkevan vaunun virroittimesta ja muista ajojohtoon liittyvistä eristämättömistä osista tulee olla riittävä etäisyys tilaan, jossa voi kulkea ihmisiä. Mikäli kuvassa 10.1.2 b) esitetyt etäisyydet jännitteisistä osista eivät täyty, tulee jännitteisen osan ja kulkutilan välissä olla suojaava rakenne. Kaiteisiin kiinnitettäviä kosketussuojia käsitellään kohdassa 9.5.
10.1.2.1 Ratajohdon ryhmittely
Ratajohto ryhmitellään sähköisiin jaksoihin. Ratajohdon jaksot ja jaksonerottimien sijoitus suunnitellaan yhteistyössä liikennesuunnittelun ja radan kunnossapidon kanssa. Varikon ratajohdon jaksot suunnitellaan varikon toimintojen perusteella.
Syöttöjaksojen välillä jaksonerottimena voidaan käyttää joko katkollista tai katkotonta tyyppiä. Jaksonerotin voidaan toteuttaa nopeilla osuuksilla myös yhdistävällä erotuskentällä.
Ajojohdossa voi olla katkollinen jaksonerotin, joka katkaisee kaluston tehon saannin. Jaksonerottimen katkollisen alueen pituuden ohjearvo on enintään 500 mm. Jaksoerottimen sijoittelu on tehtävä siten, että sen sijainti aiheuttaa mahdollisimman vähän haittaa raitiovaunuliikenteelle. Riittävä etäisyys risteyksiin ja pysäkkeihin pyrittävä huomioimaan.
Ratajohdon jaksonumerointi tehdään yksilöllisesti niin, että rataosuudella ei ole saman numerosta jaksoa. Jaksonumerointi tulee merkitä tarvittaviin paikkoihin.
Ratajohdon sähköisistä jaksoista laaditaan erillinen kaavioesitys. Kaaviossa pitää esittää ratajohdon normaali kytkentätilanne. Suunnitellut poikkeustilanteen kytkennät esitetään erillisellä korvauskytkentäsuunnitelmalla.
10.1.2.2 Ratajohdon kaukokäyttö
Normaalissa käyttötilanteessa tarvittavat kytkinlaitteet varustetaan moottoriohjaimella. Huoltotöissä tarvittavat kytkinlaitteet voivat olla käsikäyttöisiä. Vikatilanteen ohituksessa tarvittavat kytkinlaitteet voidaan korvata kiskosta pulteilla irrotettavalla kytkentäkiskolla. Yhden vian irrotus/ohitus tulee olla mahdollinen alle 15 minuutin työllä.
Kaikki syöttöasemien ja ratajohdon päävirtapiirin ohjattavat ja valvottavat toimilaitteet liitetään ratajohdon kaukokäyttöjärjestelmään. Kaikissa ratajohdon kytkinlaitteissa pitää olla käsikäyttömahdollisuus. Syöttöaseman automaatiovian ohitusta ei saa tehdä kaukokäyttöisesti, ellei syöttöasemalla ole kameravalvontaa ja luotettavaa tietoa syöttöaseman tilasta. Suoraan ala-asemaan kytkettyjen tilatietojen ja ohjauksien tulee toimia syöttöaseman laitteiden ollessa vikaantuneita tai huollossa.
Varikon paikallisautomaation tilatiedot liitetään kaukokäyttöön.
Kaukokäytön tietoliikenne palvelimilta keskusjärjestelmään ei saa katketa yhdestä viasta. Kaukokäyttöjärjestelmän keskusjärjestelmän käytettävyyden tulee olla vähintään 99,5%.
Suojausjärjestelmien ja paikallisautomaation tulee olla riippumattomia kaukokäyttöjärjestelmästä. Tietoliikennejärjestelmä voi olla yhteinen, jos se on kahdennettu ja valvottu. Kaukokäyttöjärjestelmän tarkemmat vaatimusmäärittelyt esitetään kyseisen järjestelmän dokumentoinnissa.
Muokattu viimeksi:
Muutoshistoria:
10.1.2 Ratajohto
17.06.2022 Lisätty maininta ajojohtimen kannatusrakenteiden kaksoiseristyksestä.
12.02.2024 Tarkennettu ajojohtimen korkeusvaatimuksia