CS201106B1 - Connection of the d.c current feedbacks from the electric traction rails - Google Patents

Connection of the d.c current feedbacks from the electric traction rails Download PDF

Info

Publication number
CS201106B1
CS201106B1 CS862272A CS862272A CS201106B1 CS 201106 B1 CS201106 B1 CS 201106B1 CS 862272 A CS862272 A CS 862272A CS 862272 A CS862272 A CS 862272A CS 201106 B1 CS201106 B1 CS 201106B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
current
rails
connection
electric traction
rail
Prior art date
Application number
CS862272A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Libor Vykoupil
Original Assignee
Libor Vykoupil
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Libor Vykoupil filed Critical Libor Vykoupil
Priority to CS862272A priority Critical patent/CS201106B1/en
Publication of CS201106B1 publication Critical patent/CS201106B1/en

Links

Landscapes

  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)

Description

POPIS VYNÁLEZUDESCRIPTION OF THE INVENTION

REPUBLIKA ‘ ’ K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍTHE REPUBLIC K ’TO THE CERTIFICATE OF CERTIFICATE

(61) (23) Výstavní priorita(22) Přihlášeno 15 12 72 (21) PV 8622-72 201 106 (11) (Bl) (51) ΙηΐΟ.’Β 60 II 5/00(61) (23) Show Priority (22) Registered 15 12 72 (21) PV 8622-72 201 106 (11) (Bl) (51) ΙηΐΟ.’Β 60 II 5/00

ÚŘAD PRO VYNÁLEZYOFFICE OFFICE

A OBJEVY (40) Zveřejněno 29 02 80(45) Vydáno 01 03 83 (75)AND DISCOVERIES (40) Posted on 29 02 80 (45) Published 01 03 83 (75)

Autor vynálezu VYKOUPIL LIBOR ing. , BRNO ♦ (54) Zapojení zpětných vedení stejnosměrného proudu z kolejí elektrické trakce 1Author of the invention HAS BEEN PURCHASED LIBOR ing., BRNO ♦ (54) Connection of direct current ducts from electric traction rails 1

Vynález se týká zapojení zpětných vedení stejnosměrného proudu z kolejí elektrickétrakce pro snížení korozních účinků bludných proudů na podzemních zařízeních.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the connection of direct current ducts from electrical track to reduce the corrosive effects of stray currents on underground facilities.

Stávající systémy stejnosměrné elektrické trakce využívají k vedení zpětného prouduocelových kolejí, které nejsou izolovány vůči okolní půdě. Tím dochází k úniku stejnosměr-ných proudů z kolejí do země, které se jako bludné proudy šíří po podzemních kovových za-řízeních, hlavně po potrubích a pláštích kabelů. V místech, kde dochází k výstupu bludnýchproudů z úložných zařízení do okolní půdy, vzniká elektrochemická koroze, která rychlenarušuje kovový materiál potrubí a kabelů, čímž dochází k vysokým materiálním škodám,hlavně však k ohrožování zdraví a životů občanů při úniku nebezpečného média dopravované-ho potrubím a kabely. V městech s frekventovanou stejnosměrnou kolejovou dopravou a čle-nitou kolejovou sítí vystupují stejnosměrné bludné proudy do okolní půdy v místech připo-jení zpětných kabelů, nebo v místech sledujících pohyb vozidel a to podle systému polaritytrolejového vedení a kolejí, dále pak na všech místech kolejí, kde došlo ke ztrátě podél-né vodivosti kolejí na příklad zlomy kolejí, přerušením kontaktních spojek a podobně, dá-le na všech místech se zvýšenou vodivostí kolejového podkladu. V půdě vstupují tyto prou-dy do nechráněných částí kovových potrubí a plášíů kabelů, kde dále přestupují v místechpřiblížení a křižování těchto zařízení do jiných potrubí a kabelů, obcházejí místa přírub 201 106 2 SOI 100 a spojek a v blízkosti kolejí vystupují z napadených úložných zařízení zpět do kolejí*Existing DC electric traction systems are used to conduct reverse flow steel tracks that are not insulated from the surrounding soil. This leads to the direct current leakage from the rails to the ground, which, like stray currents, spreads through underground metal devices, especially pipes and cable sheaths. In places where stray currents come out of storage facilities into the surrounding soil, electrochemical corrosion is created, which quickly disrupts the metallic material of pipes and cables, causing high material damage, but mainly endangering the health and lives of citizens when leaking dangerous media transported through the pipeline and cables. In cities with frequent DC rail traffic and a railroad track, DC stray currents emerge into the surrounding soil at the points of connection of the return cables, or in the locations following the movement of the vehicles, according to the polarity-control system and the rails. wherein the longitudinal conductivity of the tracks has been lost, for example, by rail breaks, by interruption of the contact clutches and the like, further in all locations with increased track substrate conductivity. In the soil, these streams enter unprotected portions of metal conduits and cable sheaths, where they continue to pass through other pipelines and cables at the point of approach and crossing, and bypass flanges 201 106 2 of SOI 100 and clutches and come out of attacked storage facilities near rails back to track *

Ha všech místech, kde doohází k výstupu stejnosměrného proudu, vzniká elektroohemioká ko-roze úměrná výěi a trvání proudu. Při průtoku proudu střídavého nebo proudu oběas měnící-ho svůj smysl se elektrochemické působení řídí jinými zákony než u proudu stejnosměrného.Přitom je prokázáno, že takové proudy jsou z hlediska koroze podstatně méně nebezpečné,než při proudu stejnosměrném. Podle světového průzkumu a statistik dosahují takové prou-dy pouze několika prooent hodnoty korozního poěkození ve srovnání s účinky stejnosměrné-ho proudu i při stejné proudové hustotě na povrchu kovu.In all places where the DC output reaches, an electro-hemi-cocoon is created proportional to the current and duration of the current. When the current or alternating current flows through its changing sense, the electrochemical action is governed by laws other than the direct current. Thus, it is shown that such currents are considerably less hazardous in corrosion than at direct current. According to world-wide research and statistics, such currents have only a few corrosion damage values compared to those of direct current at the same current density on the metal surface.

Omezování účinků stejnosměrných bludných proudů na dotčených podzemních zařízeníchse dosahuje pasivními a aktivními ochranami na přiklad tím, že se kovová potrubí a jiná e úložná zařízení opatřují antikorozními nevodivými nátěry a obaly, proudy z potrubí seodsávají elektrickými polarizovanými a nepolarizovanými drenážemi, úložná zařízení sepřipojují na obětní elektrody, nebo se nabíjejí vnějčimi elektrickými zdroji na zápornýpotenciál vůči okolní půdě a podobně* žádným dosud známým technicky a ekonomloky dostup-ným opatřením nelze úplně zabránit vstupu a výstupu bludných proudů na úložných zaříze-ních a podstatně snížit Škodlivost jejich účinku, ba naopak, některá z výSe uvedenýchaktivních ochran působících příznivě na omezenýoh částech chráněných zařízení mohou ne-příznivě ovlivnit korozi ostatních nechráněných zařízepí uložených v.těsném souběhu schráněnými. Známé technické prostředky ze strany provozovatelů kolejové trakce jakozdroje bludných proudů jsou zaměřeny pouze na snižování výSe úniku proudů z kolejnic tím,že se zvySuje podélná vodivost kolejí, zvySuje se množství odsávacích zpětných vedení doměníren, kolejnice se ukládají na méně vodivé podloží, tratě se opatřují krytem protipodmáčení kolejí povrohovými vodami, snižuje se potenciálový rozdíl mezi kolejovými tra-sami a podobně, Většina těchto opatření není dostatečně a trvale účinná proto,,že nárůstelektrické kolejové dopravy hlavně ve městech s provozem nových vozidel s vysokými prou-dovými odběry je v rozporu s okamžitou přenosovou schopností zpětných vedení včetně oce-lových kolejnic, a také proto, že podloží kolejnic se v důsledku zvyšování obsahu solív půdě a podmáčením stává vodivější proti výohozímu stavu. Technická koncepce všechopatřeni ke snižování korozních účinků na úložná zařízení jak ze strany provozovatelůkolejové dopravy, tak ze strany uživatelů úložných zařízeni, je tedy zaměřena na stejno-směrné bludné proudy, nebo? elektrická trakce hlavně v městeoh a jejích aglomeracíchje už od začátku své existence zařízena na provoz stejnosměrných vozidel a jejich napá-jeni ze stacionárních stejnosměrných zdrojů - měníren, přičemž v nejbližší budoucnostise nepočítá se zavedením střídavé trakce do městské kolejové dopravy. V tom je rozdílod současné elektrifikace železnic, která se provádí již výhradně střídavým proudem,jehož vedení nelzolovanými kolejnicemi nečiní takové potíže z hlediska korozivního pů-sobení, jako při proudu stejnosměrném. Výše uvedené korozní působení bludnými stejnosměrnými proudy na podzemních úložnýchzařízeních snižuje zapojení zpětných vedení stejnosměrného proudu z kolejí elektrické 201 100 trakce tím, že zpětné kabely jsou cyklicky připojovány v měnírně do obvodu zpětného prou-du podle vynálezu. Tímto přepojováním vedení zpětného proudu již o malé frekvenci dojdeke změně smyslu toku proudu jak v kolejnicích, tak i ke změně smyslu toku bludných proudůna podzemních úložných zařízeních, přiěemž stávající energetický systém napájení a pohonuklasických stejnosměrných vozidel zůstává zachován. Zapojením podle vynálezu se periodic-ky změní místa výstupu proudu na úložných zařízeních, kde dochází k interferenci proudůna příklad z potrubí do jiného potrubí, u spojů potrubí, dále v místech, kde potrubízkracuje cestu proudu mezi kolejovými tratěmi a jinde, přiěemž dojde zároveň ke změnámpolarizace a depolarizace, ke změnám kritické hustoty proudu na dotčené ploše povrchu ko-vu. V souladu s výše uvedenými rozdílnými účinky střídavého a stejnosměrného proudu bu-de úložné zařízení takto vystaveno podstatně nižším korozním účinkům, obdobným jako uproudu klasicky střídavého, o nichž rozhoduje nejen součin proudu a doby jeho trvání,ale mimo jiné také frekvence střídání smyslu proudu, agresivita půdního prostředí, mate-riál úložných zařízení, kritická hustota proudu na povrchu kovu, impedance proudovéhookruhu potrubí, kolejí a jiné vlivy. V obr. 1 je znázorněno příkladné zapojení podle vynálezu na dvou zpětných kabelíchkontaktním způsobem, v obr. 2 je naznačeno jiné zapojení pro komutaci proudu v kolejíchbezkontaktním způsobem. Připojením kabelu Z1 spínačem S (obr. l) je veden zpětný proud J sestávající z proudůvíce vozidel kolejemi jako proud JK , v témže smyslu se šíří bludný proud J3 po potrubíPÍ a P2, přičemž v anodických oblastech označených + vyvolává korozi na kolejích v blíz-kosti bodu A, dále na levé straně přírubové spojky £ potrubí Pl. dále v místě D, kde do-chází k interferenci proudu z potrubí Pl na potrubí P2 a v místě E, kde proud z potrubíP2 vystupuje do kolejí K. Přepnutím spínače S na kabel Z2 se obrátí smysl proudu v kole-jích K od bodu B k bodu A, čímž se v témže směru změní i směr bludného proudu JK vyznače-ný čárkovaně. Tím se změní i poloha anodických míst, která vzniknou na kolejích u bodu 3,dále na potrubí P2 v místě D, dále na druhé straně přírubové spojky G a v místě F napotrubí Pl. Cyklickým přepínáním jednotlivých zpětných kabelů s překrytým zapnutím oboukabelů dochází k periodickému střídání smyslu proudu v kolejích a zároveň ke změně smyslubludných proudů v potrubích Pl a P2. Ke snížení korozního napadení na interferenčníchmístech až na 10 % v zásaditých půdách již dostačuje změna smyslu proudu prováděná jeden-krát za 2 sekundy, v kyselých půdách se touto frekvencí sníží koroze na 20 £ stavu připroudu stejnosměrném. Frekvenci přepínání proudu lze v měnírně M měnit technickým zaříze-ním spínače -S až do několika hertzů. Jako spínače S lze použít na příklad stykačů nebovýkonových tyristorů, u nichž lze programově řídit délku doby sepnutí, jakož i dobu pře-krytí paralelního zapnutí více kabelů. Komutace zpětného proudu průmyslovou frekvencíje možné dosáhnout i bezkontaktně trvalým zapojením podle obr. 2 tak, že v měnírně κje každá ze tří anodových nebo katodových větví usměrňovače U místo na obvyklou přípojni-ci zpětného pólu připojena na zpětné kabely Zl, Z2, Z^, které jsou odporově srovnány vy-Reducing the effects of DC stray currents on the affected underground facilities is achieved by passive and active protection, for example, by providing non-corrosive non-conductive coatings and coatings to metal pipes and other storage devices, piping currents from electrical polarized and non-polarized drainage, and attaching storage devices to sacrificial electrodes or by charging external electrical sources to the negative potential of the surrounding soil, and likewise, no measures known to the prior art and economics available to date can completely prevent the entry and exit of stray currents on storage devices and substantially reduce the harmfulness of their effects; The aforementioned active protective devices favorably affecting the limited parts of the protected devices may adversely affect the corrosion of the other unprotected cutters deposited in the tight joint protected by me. Known technical means of rail traction operators as sources of stray currents are aimed only at reducing the current leakage from rails by increasing the longitudinal conductivity of rails, increasing the number of exhaust air conduits, rails are laid on less conductive subsoil, lines are covered anti-wetting of rails by surface waters, decreasing the potential difference between rail tracks and the like, Most of these measures are not sufficiently and permanently effective because the growth of electric rail transport mainly in cities with the operation of new vehicles with high current drawbacks is contrary to immediate the transfer capability of the return lines, including the steel rails, and also because the rail bedding becomes more conductive against the ejection state due to the increase in the salt content of the soil and the waterlogging. Thus, the technical conception of all measures to reduce the corrosion effects on storage facilities by both the rail transport operator and the storage device users is directed to stray stray currents, or? electric traction mainly in the town and its agglomerations has been since the beginning of its existence equipped for the operation of DC vehicles and their feeding from stationary DC sources - substation, while in the near future it does not expect the introduction of AC traction into urban rail transport. This is the difference between the current rail electrification, which is done exclusively by alternating current, whose conduction by non-insulated rails does not make such a problem in terms of corrosive action, as in a direct current. The above-mentioned stray direct current currents in underground storage facilities reduce the involvement of direct current ducts from traction electric tracks 201 100 in that the return cables are cyclically coupled in the converter to the reverse flow circuit of the invention. This switching of the return current line already at a small frequency will result in a change in the current flow direction both in the rails and in the direction of the flow of stray currents of the underground storage facilities, while the existing power system and the DC drive remain unchanged. The connection according to the invention periodically changes the locations of the current output on the storage devices where the flow example is interfered with from the pipeline to another pipeline, at the pipeline joints, at the point where the pipeline cuts the current path between the track and elsewhere, while the polarization is changed and depolarization, to change the critical current density on the affected surface of the cov. In accordance with the aforementioned differential effects of AC and DC, the storage device is thus subjected to substantially lower corrosion effects, similar to those of a classically alternating stream, which is determined not only by the product of the current and its duration, but also by the frequency of alternating current, aggressiveness soil environment, storage material material, critical current density on the metal surface, pipeline impedance, track and other influences. FIG. 1 illustrates an exemplary circuit according to the invention on two reverse cable-contact methods; FIG. 2 shows another circuit for commutating the current in the rail in a non-contact manner. By connecting the cable Z1 with the switch S (FIG. 1), the return current J consisting of a plurality of vehicle streams is guided as a current JK, in the same sense the stray current J3 propagates to the pipes P1 and P2, and in the anodic areas marked + causes corrosion on the rails near bones of the point A, further on the left side of the flange coupling 6 of the pipe P1. then at point D, where there is current interference from line P1 to line P2 and at point E, where current from line P2 exits to track K. By switching switch S to cable Z2, the sense of current in wheels K from point B is reversed to point A, thereby also changing the direction of the stray current JK indicated by the dashed line. As a result, the position of the anodic points that occur at the rails at point 3 also changes to line P2 at point D, further to the other side of flange connector G and at point F to line P1. The cyclic switching of the individual return cables with the overlapping of the two cables turns periodically to change the sense of current in the rails and at the same time to change the luminescent currents in lines P1 and P2. In order to reduce the corrosion attack on interference sites up to 10% in alkaline soils, a change in the sense of current once per 2 seconds is sufficient, in acidic soils the corrosion is reduced to 20% DC. The current switching frequency can be changed in the converter M by a technical device of the switch -S up to several hertz. As switches S, for example, contactors or thyristors can be used, which can be programmed to control the switching time as well as the time for overlapping of multiple cables. The reverse current commutation can also be achieved by contactless permanent wiring according to FIG. 2, so that in the converter, each of the three anode or cathode branches of the rectifier U is connected to the return cables Z1, Z2, Z1, instead of the conventional return pole. are resistively aligned

Claims (1)

201 100 rovnávacím odporem R, přičemž kolejnice K vytváří takto přípojnici zpětného pólu. V obr. 2 jsou jednotlivé fázová proudy po usměrnění vyznačeny plnou, čárkovanou a Čer-chovanou čárou.Zapojení podle vynálezu je aplikovatelné i pro jiný počet odsávacích. zpět-ných vedení a pro jinou konfiguraci kolejová sítS, než je vyznačeno a popsáno ve výše uveděných příkladech. Γ ?. 2 2 -L. · Zapojení zpětných vedení stejn· snížení · korozních účinků biudn, t í;íí i zs «y\ .X ·*· »- Λ *"·’Τ.Λ*ν { 7Ť zpotn«r.u proudu* 2. í.j.po^ eriX podle bodu 1, vyznače: ·>>ν připojeny spínačem (3 > · M . / /-i i- po-ile .i., vyznuce. r 5 2 j * i vru 'lezu z-.-.poJtny do rodové nebo ka‘;odcv-í větve vícefázovélio usraíríovuSe (-)♦ Ϊ výkresy201 100 with a straightening resistor R, wherein the rail K thus forms a return pole busbar. In Fig. 2, the individual phase currents are indicated by a solid, dashed and reddish line after rectification. return lines and for a different network configuration than is indicated and described in the examples above. Γ?. 2 2 -L. · Wiring of return lines with the same reduction of corrosion effects of biodegradation, heat and heat • X * * - - * "· · 'Τ. .po ^ er according to point 1, mark: · >> ν connected by a switch (3> · M. / / -i i- po-ile .i., conf. r 5 2 j * i vru 'lezu z -.- .following the family or other branch of the multi-phase prints the (-) Ϊ Ϊ drawings
CS862272A 1972-12-15 1972-12-15 Connection of the d.c current feedbacks from the electric traction rails CS201106B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS862272A CS201106B1 (en) 1972-12-15 1972-12-15 Connection of the d.c current feedbacks from the electric traction rails

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS862272A CS201106B1 (en) 1972-12-15 1972-12-15 Connection of the d.c current feedbacks from the electric traction rails

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS201106B1 true CS201106B1 (en) 1980-10-31

Family

ID=5437036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS862272A CS201106B1 (en) 1972-12-15 1972-12-15 Connection of the d.c current feedbacks from the electric traction rails

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS201106B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CS201106B1 (en) Connection of the d.c current feedbacks from the electric traction rails
RU175748U1 (en) DC EARTH GROUNDING DEVICE FOR DC ELECTRICIZED RAILWAYS USING COMBINED EARTHING
US1807903A (en) Preserving underground piping
Dekker Stray current control-an overview of options
US581264A (en) Track-cleaner
Paver The effects of induced current on a pipeline
SU1425109A1 (en) A.c. electric traction network
Griffiths Stray Current Control-an application of Ohm's law
JPS61278435A (en) DC feeding system for trains
Jensen et al. Modeling and monitoring stray currents for existing metro systems as a result of using voltage limiting devices
CZ14186U1 (en) Circuit arrangement for circulating current lead from a line device and circuit arrangement of electrical drainage protection
Szeliga Rail transit stray current control: then and now
Jovanov et al. CRIME IDENTIFICATION GAS PIPELINE CAUSED BY THE POWER EFFECTS OF THE ENVIRONMENT
Florea et al. Safety of the personnel working on multicircuit power overhead lines implies the precise knowledge of the magnetic induced voltages. Algorithm, software and comparison With measurements At real scale
JPH0840116A (en) Railway DC feeding system
Bomar et al. Stray Current Aspects of Bart
Minor et al. EARTH CURRENT SURVEYS FOR NEW PIPE LINES [with DISCUSSION]
Pleym et al. A study of interference from AC electrified railway systems to nearby earth return circuits
US509403A (en) von siemens
US476989A (en) Conductor for electric railways
Blakeley Interference problems and solutions on the Tyneside DC Metro System
Bashirova et al. TYPES OF ANTICORROSION PROTECTION OF (CARBON) STEEL PIPELINE UNDERGROUND (GAS PIPES, WATER SUPPLY)
US483366A (en) Andrew l
Danilyak et al. Corrosion Control on Distribution Water Mains in Stray Current Areas
RU111665U1 (en) STRUCTURE FOR PROTECTING UNDERGROUND METAL STRUCTURES FROM CORROSION