Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 11/2016 vyšlo tiskem
7. 11. 2016. V elektronické verzi na webu od 1. 12. 2016. 

Téma: Rozváděče a rozváděčová technika; Točivé stroje a výkonová elektronika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu

Aktuality

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Češi v domácnostech více svítí a experimentují se světlem, doma mají přes 48 milionů svítidel Češi začali v domácnostech více svítit a snaží se vytvořit lepší světelné podmínky:…

Více aktualit

Modernizace elektrických zařízení při výstavbě železničních koridorů

Elektro 7-8/2001

Miloš Král, Železniční stavitelství Praha a. s.

Modernizace elektrických zařízení při výstavbě železničních koridorů

Práce na modernizaci železničních tratí v České republice jsou již v plném proudu. Není divu, poněvadž právě na rychlosti výstavby železničních tranzitních koridorů bude záviset budoucí ekonomická prosperita naší země. Budované dopravní tepny mají být propojeny s evropským systémem vysokorychlostních tratí, což umožní plynulý pohyb zboží, osob a samozřejmě bude i nemalým ekonomickým přínosem pro Českou republiku. Mnozí cestující, kteří dojíždějí do Prahy z východu, např. z Pardubic, nebo ze severu, např. z Kralup nad Vltavou, jistě zaznamenali na těchto tratích čilý stavební ruch. Stavební činnost v současné době probíhá na I. a II. tranzitním koridoru. Zahájení modernizování úseků IV. tranzitního koridoru je plánováno na rok 2003 a III. tranzitního koridoru na rok 2004 (obr. 1).

Obr. 1.

Při výstavbě tranzitních koridorů v České republice se s celkovou rekonstrukcí železničních tratí současně také upravují nebo rekonstruují přilehlá elektrická zařízení a technologie. Tato zařízení jsou nutná pro provozování drážní dopravy. Jde především o instalaci zabezpečovacích zařízení, jež splňují nejpřísnější kritéria bezpečnosti a bezporuchovosti provozu. Dále jsou to nezbytné rekonstrukce elektrického zařízení železničních stanic a zastávek, výstavba podchodů, úprava osvětlení stanic a výměna a pokládka dálkových i silových kabelů. Neméně důležitou částí dopravních staveb jsou také elektrické trakce a technologie elektrického zařízení trakčních měníren – jejich výstavba, doplňování a rekonstrukce. Příkladem může být realizace úkolu Úprava trakční měnírny Opočínek – rekonstrukce trakční měnírny na I. tranzitním koridoru v rámci modernizace trati Přelouč – Pardubice.

V roce 1999 byla totiž Českými dráhami s. o. vyhlášena veřejná obchodní soutěž na stavbu ČD DDC, Modernizace trati Přelouč – Pardubice. A právě součástí této stavby je i zmíněná rekonstrukce.

Jedním z požadavků investora byla možnost dálkového ovládání silových zařízení a technologických celků podle potřeb dispečera traťového úseku, dále bezpodmínečné dodržení harmonogramu napěťových výluk, což klade velké nároky na montáž, kvalitu a koordinaci prací. Splnění tak náročných požadavků ovšem vyžaduje zkušenosti s obdobnými zakázkami v oblasti realizace dopravních staveb – jedině tyto předpoklady zaručují kvalitní a odborné zvládnutí technicky náročných zadání.

Stavba byla zahájena v říjnu 1999. Projekt vypracovala česká projektová organizace.

Montážní práce na technologickém zařízení trakční měnírny Opočínek začaly v listopadu 1999 a byly rozděleny do tří fází:

  1. Rekonstrukce rozvodny a transformovny 22/6 kV, 50 Hz.
  2. Výměna stávajících trakčních transformátorů a doplnění třetího usměrňovacího soustrojí.
  3. Rekonstrukce rozvodny a transformovny 6 kV, 75 Hz.

Obr. 2. Obr. 3.

Rekonstrukce transformovny 22/6 kV, 50 Hz
Nejprve bylo nutné demontovat dva staré venkovní olejové transformátory 22/6 kV, 50 Hz, které zajišťovaly provoz bezpečnostních systémů dráhy. Byly nahrazeny transformátory vyhovujícími požadavkům na ochranu životního prostředí z hlediska případných úniků olejů do půdy. Současně se upravovaly trasy vn kabelů v přilehlých prostorách a demontovala se stará technologie. Tím vznikl prostor pro výstavbu nové kobkové rozvodny, která splňuje požadavky na provozní spolehlivost a umožňuje dálkové ovládání instalovaných zařízení podle potřeb dispečera traťového úseku.

Nová kobková rozvodna je vybavena dvěma poli se suchými transformátory 22/6 kV, 250 kV·A a dvěma poli kompenzace (obr. 2). Je určena pro napájení betonových transformoven, které jsou rekonstruovány současně s modernizací traťového úseku. Tyto transformovny typu TS-3M-B (obr. 3) se instalují podél obvodu dráhy a jsou vzájemně propojeny. Traťové betonové transformovny napájené z měnírny Opočínek zajišťují provoz zabezpečovacích zařízení pro potřeby dráhy ve dvou směrech: směr Trnávka a směr Moravany. Na straně vn jsou vybaveny transformátorem vlastní spotřeby se základním převodem 6 000/400 V nebo 6 000/230 V, trojpólovým odpojovačem 6 kV a snímacími a vysílacími indikátory průchodu zkratového proudu (IZP-6-P). Na straně nn jsou dvoupólové vývody pro zabezpečovací zařízení a vývody pro podřízenou stanici IZP-6-P. Tato transformovna zajišťuje ochranu před nebezpečným dotykovým napětím neživých částí samočinným odpojením od zdroje v síti IT. Ochrana před nebezpečným dotykovým napětím živých částí je zajištěna zábranou. Všechny neživé části (včetně kostry) jsou vzájemně propojeny. Připojení na uzemňovací nebo „ukolejňovací“ soustavu je dvěma svorníky, umístěnými na protilehlých stěnách transformovny.

Obr. 4. Obr. 5. Obr. 6.

Výměna stávajících trakčních transformátorů a doplnění třetího usměrňovacího soustrojí
Nárok investora na zvýšení výkonu si vyžádal rozšíření dvou stávajících polí trakčních transformátorů 22/3 kV o další nově vybudovaná pole a doplnění třetího usměrňovacího soustrojí. V rámci těchto prací byly vyměněny stávající venkovní trakční transformátory. Současně s budováním nové technologie byly nahrazeny dva zastaralé olejové trakční transformátory o převodu 23 000/2 × 2 500 V moderními typy suchých trakčních transformátorů o stejném převodu, které splňují požadavky na ekologický provoz. Nově řešeno je umístění těchto zařízení do oceloplechových skříní, které odolávají vnějším vlivům prostředí. Součástí úprav venkovních kobek byla i montáž nových přepěťových ochran a vysokonapěťového přípojnicového systému. Pro doplnění technologie usměrňovacího zařízení byly vybrány výrobky firmy ČKD Průmyslová elektronika a. s.

Hlavní části nově vybudovaného usměrňovacího soustrojí:

  • suchý trakční trojfázový třívinuťový transformátor s nuceným chlazením včetně řídicí skříně s regulátorem Zepax, umístěný v oceloplechové skříni, typ 38T-23SF-184//83, o výkonu 5 300/2 × 2 650 kV·A (obr. 4),

  • křemíkový usměrňovač s pastilkovými diodami s přirozeným vzduchovým chlazením, typ 5-UKTB-3M-733, o jmenovitém proudu 1 500 A (obr. 5),

  • přepěťová ochrana UZP 101, typ 4-UT-02584B (obr. 6),

  • vzduchová omezovací a vyhlazovací tlumivka bez železného jádra, typ TLV 168/53 2 000/1 750 A (obr. 8).

Obr. 7.

Nově instalované technologické zařízení splňuje požadavky na provozní spolehlivost, ekologii a plně vyhovuje potřebám Českých drah, jako provozovatele tratí. Systém umožňuje dálkové ovládání uvedeného zařízení podle potřeb dispečera traťového úseku. Celkový instalovaný výkon měnírny Opočínek pro napájení trakčního vedení bude po dokončení stavby 15 MW.

Rekonstrukce transformovny 6 kV, 75 Hz
V budově měnírny Opočínek je v provozu transformovna o převodu 6/0,4 kV se statickým měničem frekvence 50/75 Hz (obr. 7). Toto zařízení je určeno pro napájení kolejových obvodů automatického traťového zabezpečovacího zařízení (autobloku) v mezistaničních úsecích Pardubice – Přelouč – Kolín. Nemožnost dlouhé výluky zabezpečovacího zařízení si vynutila vybudování nové transformovny, situované do části budovy měnírny Opočínek, vybrané pro tento účel.

Obr. 8.

Zde se transformuje nízké napětí na napětí vysoké; na straně nízkého napětí se pomocí statických měničů nejprve změní kmitočet z 50 Hz na 75 Hz a poté se napětí transformuje na napětí 6 kV (kvůli hospodárnějšímu přenosu na delší vzdálenosti). V této transformovně jsou na straně vn projektována dvě pole s transformátory o převodu 6/0,4 kV a výkonu 100 kV·A a jedno vývodní pole napájející traťové transformovny ve směru Kolín. Na straně nízkého napětí jsou dvě pole statických měničů, centrální jednotka pro indikaci průchodu zkratového proudu a záložní napájecí zdroj . Hlavním důvodem pro používání frekvence 75 Hz, popř. 275 Hz, je nutnost ochrany a zajištění bezpečné funkce citlivých kolejových obvodů a zabezpečovacích zařízení. Při přechodových stavech, např. při zkratech vedení vn v distribuční síti energetiky v blízkosti dráhy, se mohou indukovat nebezpečná napětí, která mohou způsobit selhání kolejových obvodů. Proto se z důvodu ochrany před těmito nebezpečnými vlivy používá frekvenční hladina pro kolejové obvody na trati 75 Hz. Pro stejné obvody v prostoru železničních stanic se upravuje frekvence na 275 Hz. Tato transformovna se právě upravuje; po skončení montážních prací a instalaci technologie bude stávající, dosud provozovaná rozvodna odpojena a plně nahrazena nově vybudovaným zařízením, které splňuje všechny požadavky na bezpečnost a spolehlivost provozu.

Nově vybudované dílo bude do budoucna pro provozovatele – České dráhy s. o. znamenat nesporné úspory, a to vzhledem ke zrušení stálé obsluhy zařízení měnírny, který byl doposud nezbytný. Po rekonstrukci a vybudování dálkového ovládání zařízení trakční měnírny (dispečerské řízení) postačí jen běžná údržba a pravidelné provozní kontroly. Ukončení díla je plánováno do konce roku 2001.

Závěr
Činnosti v obvodu dráhy podléhají pro svou nebezpečnost zvláštnímu režimu dozoru, kontroly a systému schvalování. Proto je třeba při jakékoliv aktivitě na dráze (stavba, rekonstrukce, úpravy) postupovat v souladu se zákonem č. 266/94 Sb., o dráhách, podle příslušných platných vyhlášek Ministerstva dopravy a spojů ČR a provozních předpisů ČD s. o. Těmto předpisům musí odpovídat i kvalifikační a odborné předpoklady k realizaci uvedených činností, které ověřuje orgán dozoru, v tomto případě Drážní úřad.