தரைத்தடிப்பு முறைகள் கோவை வேக ரயில் மின்சார அமைப்புகளுக்கு

ரயில்வே மின் அமைப்புகள் முதன்மையாக தானியங்கி தொடர் சமிக்ஞை வரிகள், கடந்து செல்லும் மின்சார வரிகள், ரயில்வே மின் உபநிலையங்கள் மற்றும் பரவல் நிலையங்கள், மற்றும் உள்வரும் மின்சார விநியோக வரிகளைக் கொண்டுள்ளன. இவை சமிக்ஞையமைப்பு, தொடர்பு, ரோலிங் ஸ்டாக் அமைப்புகள், நிலைய பயணிகள் கையாளுதல் மற்றும் பராமரிப்பு வசதிகள் உட்பட முக்கிய ரயில்வே செயல்பாடுகளுக்கு மின்சாரத்தை வழங்குகின்றன. தேசிய மின் வலையமைப்பின் ஒரு ஒருங்கிணைந்த பகுதியாக, ரயில்வே மின் அமைப்புகள் மின்சாரப் பொறியியல் மற்றும் ரயில்வே உள்கட்டமைப்பு இரண்டின் தனித்துவமான பண்புகளையும் கொண்டுள்ளன.

பாரம்பரிய வேக ரயில்வே மின் அமைப்புகளுக்கான நியூட்ரல் அடித்தள முறைகளில் ஆராய்ச்சியை வலுப்படுத்துவதும், வடிவமைப்பு, கட்டுமானம் மற்றும் இயக்கத்தின்போது இந்த முறைகளை முழுமையாகக் கருதுவதும் ரயில்வே மின்சார விநியோகத்தின் பாதுகாப்பு மற்றும் நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்துவதற்கு மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்ததாகும்.

1. ரயில்வே மின் அமைப்புகளில் நியூட்ரல் அடித்தள முறைகளின் சுருக்கம்

ரயில்வே மின் அமைப்புகளில் நியூட்ரல் அடித்தள முறை என்பது பொதுவாக மின்மாற்றிகளின் அடித்தள அமைப்பைக் குறிக்கிறது—இது மின்னழுத்த நிலை, ஒற்றை-நிலை நிலத்தோடு இணைந்த மின்னோட்டம், அதிக மின்னழுத்த நிலைகள் மற்றும் ரிலே பாதுகாப்பு திட்டங்களுடன் நெருக்கமாக தொடர்புடைய ஒரு செயல்பாட்டு (பணி) அடித்தள வடிவம் ஆகும். இது பரந்த அளவில் பின்வருமாறு வகைப்படுத்தப்படலாம்:

• திடமாக அடித்தளமில்லா அமைப்புகள்: அடித்தளமில்லா, விலக்கு அணைப்பு குண்டு (பீட்டர்சன் குண்டு) அடித்தளமிடப்பட்ட, மற்றும் அதிக மின்தடை அடித்தளமிடப்பட்ட அமைப்புகள்;

• திடமாக அடித்தளமிடப்பட்ட அமைப்புகள்: நேரடி அடித்தளம் மற்றும் குறைந்த மின்தடை அடித்தளம்.

தேசிய மின் வலையமைப்பிலிருந்து ரயில்வேக்கு வழங்கப்படும் மின்சாரம் பொதுவாக அடித்தளமில்லா நியூட்ரல் அமைப்பை ஏற்றுக்கொள்கிறது. ரயில்வே மின் உபநிலையங்கள் மற்றும் பரவல் நிலையங்களிலிருந்து வரும் ஃபீடர் சுற்றுகள் பொதுவாக இரண்டாம் நிலை பஸ்பாரிலிருந்து (உள்வரும் மின்சார பஸ்பாருக்குப் பிறகு ஆனால் மின்னழுத்த ஒழுங்குபடுத்திக்கு முன்பு) நேரடியாக எடுக்கப்படுகின்றன, எனவே அடித்தளமில்லா நியூட்ரல் அமைப்பையும் பயன்படுத்துகின்றன. கடந்து செல்லும் ஃபீடர் வரிகளுக்கு, மின்னழுத்த ஒழுங்குபடுத்தும் மின்மாற்றியின் அடித்தள முறை உண்மையான தேவைகளைப் பொறுத்து தேர்ந்தெடுக்கப்படலாம்.

குறைந்த மின்தடை அடித்தளத்தைப் பொதுவாகப் பயன்படுத்தும் அதிவேக ரயில்வே மின் அமைப்புகளை விட மாறுபட்டு, பாரம்பரிய வேக ரயில்வே அமைப்புகள் பெரும்பாலும் அடித்தளமில்லா நியூட்ரல் அமைப்புகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. இந்த அணுகுமுறை சில நன்மைகளை வழங்கினாலும், மேம்படும் பாதுகாப்பு தரநிலைகள் மற்றும் தொடர்ச்சியான தொழில்நுட்ப மேம்பாடுகள் இன்றைய செயல்பாட்டுச் சூழலில் அடித்தள உத்திகளை மீண்டும் மதிப்பீடு செய்ய வேண்டியதை உருவாக்குகின்றன.

2. அடித்தளமில்லா நியூட்ரல் அமைப்புகளின் நன்மைகள் மற்றும் குறைபாடுகள்

"ரயில்வே மின் வடிவமைப்பு குறியீடு" (TB 10008–2015) படி, மின்சார விநியோக நம்பகத்தன்மை மற்றும் திட்டத்திற்கான நிலைமைகளைப் பொறுத்து கடந்து செல்லும் ஃபீடர் வரிகளின் அமைப்பு முடிவு செய்யப்பட வேண்டும், இது கம்பியும் கேபிளும் கலந்த வரிகள் அல்லது முழுமையாக தரையில் புதைக்கப்பட்ட கேபிள் வரிகளைப் பயன்படுத்தலாம்.

பட்ஜெட் கட்டுப்பாடுகள் மற்றும் தொழில்நுட்ப சாத்தியத்தின் காரணமாக, தற்போது செயல்பாட்டில் உள்ள பெரும்பாலான பாரம்பரிய வேக ரயில்வே கடந்து செல்லும் ஃபீடர் வரிகள் தற்போது முக்கியமாக கம்பி கடத்திகளையோ அல்லது கம்பியை மையமாகக் கொண்ட கலப்பு அமைப்புகளையோ சார்ந்துள்ளன. எனவே, அவற்றின் நியூட்ரல் அடித்தள திட்டங்கள் பொதுவாக காப்புடைய-நியூட்ரல் (அடித்தளமில்லா) அல்லது சிறிய-மின்னோட்ட அடித்தள அமைப்புகளை ஏற்றுக்கொள்கின்றன. "ரயில்வே மின் மேலாண்மை விதிகள்" இன் பிரிவு 69 படி, இதுபோன்ற அமைப்புகளில் ஒற்றை-நிலை நிலத்தோடு இணைந்த பிழைகள் உடனடியாக கவனிக்கப்பட வேண்டும், பொதுவாக அனுமதிக்கப்பட்ட பிழை இயக்க நேரம் 2 மணி நேரத்தை மீறக் கூடாது.

2023 ஜனவரி முதல் அக்டோபர் வரை குறிப்பிட்ட ரயில்வே பிரிவின் செயல்பாட்டு தரவுகள் 152 மின் துண்டிப்புகளைப் பதிவு செய்தன, அவற்றில் 15 உபகரணங்கள் தொடர்பான தோல்விகள் (2 உள் பொறுப்பு, 13 வெளி காரணிகள்). குறிப்பாக, சூழல் ஆபத்துகள்—குறிப்பாக தாவர முற்றுகை—கம்பி வரிகளின் நிலைத்தன்மைக்கு முதன்மை அச்சுறுத்தலாக உள்ளன. ஒரு சம்பவத்தில், மர கிளைகள் தெளிவான மண்டலத்தில் நுழைந்து, பக்க கடத்தியில் ஒரு பகுதி நிலை-நிலத்தோடு இணைப்பை ஏற்படுத்தின. பிழை 2 மணி நேர இடைவெளிக்குள் அடையாளம் காணப்பட்டு தீர்க்கப்பட்டது, இதனால் ரயில் செயல்பாடுகளை பாதிக்காமல் தடுத்து, தொடர் தோல்விகளைத் தவிர்த்தது. இது தற்போதைய தொழில்நுட்ப நிலைமைகளில், அடித்தளமில்லா நியூட்ரல் அமைப்புகள் நடைமுறை நன்மைகளை வழங்குகின்றன என்பதைக் காட்டுகிறது.

ஆனால், கேபிள் வரிகள் வேறுபட்ட சவால்களை வழங்குகின்றன. கம்பி வரிகளை விட, மின்கேபிள்கள் குறைந்த காப்பு அளவையும், அதிக மின்னழுத்தத்தை தாங்கும் திறனையும் கொண்டுள்ளன. அடித்தளமில்லா அமைப்பில் ஒற்றை-நிலை நிலத்தோடு இணைந்த பிழை ஏற்படும்போது, ஆரோக்கியமான நிலைகளின் மின்னழுத்தங்கள் இயல்பான நிலை-நிலத்தோடு மின்னழுத்தத்தை விட அதிகரிக்கும்—இது கோடு-கோட்டு மின்னழுத்தத்தை அடையக்கூடும்—பிழை நிலைகளில் இல்லாத நிலைகளில் பல-புள்ளி காப்பு உடைவு அபாயத்தை அதிகரிக்கிறது. மேலும், கேபிள் அமைப்புகளில் கேபாசிட்டிவ் நிலத்தோடு இணைந்த மின்னோட்டங்கள் ஒப்பீட்டளவில் பெரியவை, பிழைப் புள்ளியில் விரைவான காப்பு மோசடிக்கு வழிவகுக்கின்றன, மேலும் நிலை-நிலை குறுக்கீட்டு குறுக்கு சுற்றுகளாக மாறுவதற்கான அதிக வாய்ப்பை ஏற்படுத்துகின்றன.

கேபிள்கள் பொதுவாக புதைக்கப்பட்ட, குழாய் அல்லது தட்டு முறைகள் மூலம் நிறுவப்படுவதால், பிழை இடத்தைக் கண்டறிவது கடினம். கேபிள் இணைப்பு தொழில்நுட்பங்கள், பழுதுபார்க்கும் தரப்படுதல் மற்றும் ரயில்வே செயல்பாட்டு இடைவெளிகள் ஆகியவற்றின் கட்டுப்பாடுகளுடன் இணைந்து, இதுபோன்ற பிழைகள் பெரும்பாலும் விரைவாக தீர்க்கப்பட முடியாது. நடைமுறையில், கேபிள் தோல்விகள் முக்கியமாக நிரந்தர காப்பு உடைவு காரணமாக ஏற்படுகின்றன—கரிம காப்பு பொருட்கள் தாமாக மீட்க முடியாது. அடித்தளமில்லா அமைப்பில், உடனடி துண்டிப்பு இல்லாததால் நீண்ட காலம் பிழை மின்னோட்டங்கள் இருக்கும், காப்பு பெரும் சேதத்தை ஏற்படுத்துகிறது, பிழை மண்டலம் விரிவடைகிறது, மேலும் மின் திரை எச்சரிக்கைகள் அல்லது ரயில் சேவைகளை தடுக்கும் "சிவப்பு-பட்டை" சமிக்ஞை தோல்விகள் போன்ற இரண்டாம் நிலை பிரச்சினைகளை ஏற்படுத்தக்

• ஒரு கம்பியின் தனிப்பெருக்கமான நிலத்தரம் விளைவாகும் கோட்டுத்தள வேதியின் அளவு ≤ 10 A எனில், நிலத்தரமற்ற அமைப்பு பயன்படுத்தப்படும்.

• அளவு ≤ 150 A எனில், குறைந்த மோதல் நிலத்தரமும் அல்லது விளைவு நீக்கும் குடியேறி நிலத்தரமும் உபயோகிக்கப்படலாம்; அளவு > 150 A எனில், குறைந்த மோதல் நிலத்தரம் பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.

• முழுவதும் கேபிள்-அடிப்படையிலான கோடுகளுக்கு குறைந்த மோதல் நிலத்தரம் பயன்படுத்தப்படும்.

• குறைந்த மோதல் நிலத்தரத்திற்கு, நிலத்தர மோதலின் தேர்வு செய்யப்படும்போது ஒரு கம்பியின் தனிப்பெருக்கமான நிலத்தர வேதி 200–400 A இருக்குமாறு செய்யப்படும், பிரச்சனை கண்டறியப்படும்போது தாக்குதல் தொடர்பு வேகமாக இயங்கும்.

இதற்கு எதிராக, குறைந்த வேக ரயில் வடிவமைப்பு குறிமுறை (TB 10621–2014) நிலத்தர விளைவாகும் கோட்டுத்தள வேதி ≤ 30 A எனில், நிலத்தரமற்ற மத்திய அமைப்புகளை அனுமதிக்கிறது, இதன் மூலம் நிலத்தரமான மத்திய அமைப்பின் மூலம் ஒப்புக்கோட்டு வழிமுறை வழங்கப்படுகிறது.

செயல்முறை ரயில் மின்சார கைப்பெரும் நூல்களின் கணக்கீடுகளின் அடிப்படையில், பொதுவான அலுமினியம்-கோரிய கேபிள்கள் (70 mm² மற்றும் 95 mm² குறுக்கு பரப்பு) ஒரு கம்பியின் தனிப்பெருக்கமான நிலத்தர வேதிகள் 10 A, 30 A, 60 A, 100 A, மற்றும் 150 A இற்கு மிகப்பெரிய அனுமதிக்கப்பட்ட கேபிள் நீளங்கள் அட்டவணை 1 இல் குறிப்பிடப்பட்டுள்ளன. இந்த மதிப்புகள் உண்மையான கேபிள் நீளத்தின் அடிப்படையில் ஏற்ற நிலத்தர முறையைத் தேர்வு செய்ய வழிகாட்டலாக இருக்கும்.

நடுவில் போலியத்தின் மூலமான அர்த்தமுறுத்தல் வேகமான தவறு நீக்கத்தை உறுதி செய்கிறது. சுழிய-சரிவு பாதுகாப்பு 0.2–2.0 விநாடிகளில் தவறை அலுவலங்களிலிருந்து தொடர்பு இழந்து கொள்கிறது, இரண்டாம் நிரந்தர விளைவு மின்தூக்க நிகழ்வுகளின் நிகழ்வை குறைப்பதும், மின் உபகரணங்களின் குறியீட்டு நம்பிக்கையையும் வழக்கு வாழ்க்கையையும் பாதுகாத்து வருகிறது.

4. பொதுவான நடுவில் போலிய முறைகளின் ஒப்பீடு

4.1 போலிய இல்லாத நடுவி அமைப்பு

போலிய இல்லாத நடுவி முறை ஒரு துறை மின்கம்பியின் வழியான ஒரு துறை அர்த்தமுறுத்தல் தவறுகளுக்கு போலிய இல்லாமல் 1–2 மணிநேரங்கள் தொடர்ந்து மின்சாரத்தை வழங்குவது என்பது ஒரு நன்மையாகும். இந்த முறை கேபிள்-வழியான அமைப்புகளில் தவறு வளர்ச்சியை ஏற்படுத்தும்.

4.2 விழிப்பு குறைப்பு கோயிலின் மூலமான நடுவில் போலியம்

போலிய இல்லாத நடுவி அமைப்புடன் ஒப்பிடும் போது, இந்த முறை விழிப்பு குறைப்பு கோயிலின் இந்திய மின்னோட்டத்தை கேபிசிட்ட மின்னோட்டத்துக்கு பொருத்தமாக சேர்த்து வருவதன் மூலம் தரைத்தட்டு தவறு மின்னோட்டத்தை தானமாக விடுவிக்க முடியும், இதனால் விழிப்பு-வழிப்பு மின்னோட்ட மிக அதிக மதிப்புகளை குறைப்பது. இது ஒரு துறை தரைத்தட்டு தவறுகளுக்கு 1–2 மணிநேரங்கள் தொடர்ந்து செயல்படுத்த வழிவகுக்கிறது மற்றும் ஒரு துறை தவறுகள் துறைகளுக்கு இடையே தவறுகளாக மாறுவதை தடுக்கிறது. இந்த முறை தரைத்தட்டு தவறு பாதுகாப்புக்கு உயர்ந்த தேவைகளை வைத்து, தவறான கம்பியை அடையாளம் காட்ட முடியாது, ஒத்திசைவுக்கு விஷயமாக வரும், மற்றும் தொடர்பு மின்னோட்டங்களை விடுவிக்க வேண்டும்.

4.3 குறைந்த எதிர்ப்புடன் நடுவில் போலியம்

கேபிள்-வழியான அமைப்புகளில், குறைந்த எதிர்ப்பு போலிய முறை ஒரு துறை தரைத்தட்டு தவறுகளுக்கு விழிப்பு-தரைத்தட்டு மின்னோட்ட மிக அதிக மதிப்புகளை விட்டு வருவதை செயல்படுத்துகிறது, அமைப்பின் ஒத்திசைவு மின்னோட்ட மிக அதிக மதிப்புகளை கட்டுப்படுத்துகிறது, மின்னோட்ட மற்றும் மின்னிறப்பு குறைப்பு செயல்பாடுகளை வழங்குகிறது, மற்றும் சுழிய-சரிவு மின்னோட்ட மிக அதிக மதிப்பு பாதுகாப்பு செயல்பாட்டை உயர்த்துகிறது, தவறு நீக்கத்தை வேகமாக வருவிக்கிறது. இந்த முறை ஒரு துறை மின்கம்பியின் வழியான அமைப்புகளில் குறைப்பது போது விடுவிப்பாக வரும்: விடுவிப்பு எண்ணிக்கை அதிகரிக்கிறது, மின்சார அமைப்பின் செயல்பாட்டை குறைப்பது, மின்சார திறனை வலுவிக்கிறது, மற்றும் உபகரண போர்வை கठிநமாக வருகிறது.

5. ரயில் மின்சார அமைப்புகளுக்கான நடுவில் போலிய முறைகள் பற்றிய உரை

(1) தானமாக தொடர்பு விழிப்பு குறைப்பு கோயில் உபகரணங்களின் பயன்பாட்டை உயர்த்துக. இந்த முறை மின்சார அமைப்பில் தானமாக தானமான தரைத்தட்டு தவறுகளை நீக்குவதில் ஒரு நன்மையாகும், இதனால் விடுவிப்பு எண்ணிக்கை குறைகிறது. தவறு எச்சரிக்கை அறிக்கை வெளிவந்தபோது, தானமாக தொடர்பு விழிப்பு குறைப்பு கோயில் ஒரு தகுந்த குறைப்பு மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது, இதனால் மின்கம்பியின் மீள குறைப்பு செயல்பாட்டை வழங்குகிறது. இது மூன்று துறைகளின் இடையே மீறுதல் தவறுகளின் நிகழ்வை குறைப்பது மற்றும் அமைப்பின் நிறுத்தம் மற்றும் பாதுகாப்பை உறுதி செய்கிறது. இது விழிப்பு குறைப்பு உபகரணத்திற்கு ஒரு துல்லிய விழிப்பு மின்னோட்ட மிக அதிக மதிப்பு வரம்பு உள்ளது, தரைத்தட்டு தவறு மின்னோட்டம் இந்த மிக அதிக மதிப்பு வரம்பை விட குறைவாக இருந்தால், விழிப்பு குறைப்பு உபகரணத்தின் தாக்கத்தின் மூலம் மின்னிறப்பு மதிப்பு வேகமாக மீட்டு வரும், விழிப்பு நம்பிக்கையாக விடுவிக்கிறது, விழிப்பு மறு விடுவிப்பின் நிகழ்வை குறைப்பது, மின்தூக்க நிகழ்வுகளை குறைப்பது மற்றும் நம்பிக்கையான நடுவில் போலிய செயல்பாட்டை வெறுமையாக உறுதி செய்கிறது.

(2) இருந்து வரும் சாதாரண வேக மூலம் தொடர்பு வழியான மற்றும் தானமாக தொடர்பு அமைப்பு கோடுகளின் மேம்பாட்டின் போது, மேலே மின்கம்பியை மாற்றும் கேபிள் வழியான அமைப்புகள் பெரும விகிதத்தில் இருந்தால், மை வகை விழிப்பு குறைப்பு உபकரணங்களின் மூலம் மை வகை குறிப்பிட்ட அல்லது பரவிய குறைப்பு வேண்டும். இயந்திர மின்னோட்ட மதிப்புகளின் கணக்கெடுப்பு விளைவுகளின் படி, செயல்பாட்டின் மின்னோட்ட மதிப்புகள் 70 mm² அலுமினியம்-அணு கேபிளுக்கு 0.22 μF/km மற்றும் 95 mm² அலுமினியம்-அணு கேபிளுக்கு 0.24 μF/km ஆகும். இது இணைய அலுவலகங்களின் சீர்திருத்தத்தை எதிர்பார்க்கிறது, மற்றும் இரு பக்க இணைய அலுவலகங்களில் வெடிக்கை மாறிகளின் நடுவில் போலிய முறைகளை கணக்கெடுப்பு விளைவுகளின் அடிப்படையில் சீர்திருத்த வேண்டும்.

மிகவும் சீரற்ற நிலைகளில், அம்சத்தின் மூலமாக மேலோட்டப்படுத்தப்படாமல் உள்ளதும், உயர் வேக ரயில் மானத்தை நிறைவுசெய்யும் ஒரு கோர் கேபிள்கள் பயன்படுத்தப்படும்போது, ஒரு பொருள் நிலை நிறைவு எரிபொருள் பிழை 2-மணி நேர அனுமதிக்கப்பட்ட தோற்றத்திற்குள் தீர்க்கப்படாது. இது கேபிளின் தொடர்ச்சியான வெப்ப சேதத்தை ஏற்படுத்தும். மேலும், ஒரு கோர் கேபிள் சேதப்பட்ட பிறகு, அதன் அண்டமான பொருள்களில் உள்ள தாக்கம் சாதாரணமாக இருக்கும், இது பாதுகாப்பு தோற்றத்தை தூண்டியாக்காமல் விடும், இது அதிக அளவில் அம்ச தோற்றங்களை ஏற்படுத்தும்.

6. முடிவு

சாதாரண வேக ரயில் மின்சார அம்சங்களில், நிலை மூலம் மேலோட்டப்படுத்தும் வழிமுறையின் தேர்வு அம்சத்தின் பாதுகாப்பு மற்றும் நிலைத்தன்மை செயல்பாட்டை நேரடியாக தாக்கும். நிலை மூலம் மேலோட்டப்படுத்தும் திட்டத்தை தேர்ந்தெடுக்கும் போது சரியாக செய்யப்படாமல் இருந்தால், இது இரண்டாம் நிலை பிழைகள் மற்றும் தொடர்ச்சியான நிகழ்வுகளை ஏற்படுத்தும். கணக்கீடு மற்றும் ஒப்பீட்டு பகுப்பாய்வு மூலம், நிலை மூலம் மேலோட்டப்படுத்தும் வழிமுறையின் முழுமையான மற்றும் சுலபமான தேர்வு பிழைகளை செயல்படுத்துவதில், உலுமைகளின் மின்சார பாதுகாப்பை வரையறுக்கும், நம்பிக்கையான பிடிப்பு மின்சார வழங்கலை உறுதி செய்வதில், மற்றும் பொருள் மற்றும் ரயில் செயல்பாட்டின் பாதுகாப்பை அதிகப்படுத்துவதில் பெரிய முக்கியத்துவம் உள்ளது.