Sicurezza elettrica negli impianti elettro-ferroviari in corrente continua

This thesis, entitled “Electrical safety of DC systems”, provides to the reader a profound bibliographic analysis concerning electrical safety, with attention to the field of ground systems, in-depth both from the point of view of design and implementation, and measurement. As evidenced by the title, ground electrical systems have been analysed in the railway world. It is about their coexistence as the tracks are isolated from the ground and therefore there are different potentials. In fact, devices within hazardous areas can be connected to the track, gaining equipotentiality. Although the direct connection is not allowed, but by means of special devices. These devices allow for temporary union, but disconnect the circuit when there is no voltage difference. They also play a key role in allowing leakage currents to return to the track in this way, the circuit breaker installed on the contact line, may be interrupt the circuit in case of failure, to protect the circuit and people. This argument would not make sense in the case of alternating current traction. The alternating current does not produce a large amount of electrolytic corrosion and so the standard allows the connection of electro-rail systems. The topic of this work is analyzing the circuit analytically and through formulas the parameters. These parameters can allow the leakage current to flow on the ground or the reduction of dangerous voltage. Usually these two requirements have a conflicting parameter, so it’s important know that formula to study a good compromise minimizing also the costs.

Il seguente lavoro di tesi, intitolato “Sicurezza elettrica dei sistemi ferroviari in corrente continua”, fornisce al lettore una profonda analisi bibliografica riguardante la sicurezza elettrica, con una particolare attenzione all’ambito degli impianti di terra, approfonditi sia da un punto di vista della progettazione e realizzazione, sia di misura. Come evince dal titolo sono stati analizzati gli impianti elettrici di terra nel mondo ferroviario. In particolare si verte sulla loro coesistenza in quanto i binari sono isolati dal terreno e sono presenti dunque potenziali differenti. In realtà gli apparecchi all’interno delle zone pericolose possono essere collegate al binario, guadagnando l’equipotenzialità sebbene non sia concesso il collegamento diretto, ma mediante dei dispositivi appositi. Questi dispositivi permettono la temporanea unione, ma scollegano il circuito quando non è presente la differenza di tensione. Inoltre hanno il ruolo fondamentale di permettere alle correnti vaganti il ritorno nel binario; in questo modo l’interruttore posto a protezione della linea di contatto può essere interessato in caso di guasto a proteggere il circuito e le persone. Questo argomento non avrebbe senso in caso di trazione a corrente alternata. La corrente alternata infatti non produce una grande quantità di corrosione elettrolitica e perciò la norma permette di collegare gli impianti elettro-ferroviari. Questo lavoro oltre che analizzare analiticamente il circuito, discute attraverso le formule ricavate i parametri che permettono la diminuzione della corrente libera oppure la diminuzione della tensione pericolosa, spesso queste due esigenze hanno parametri contrastanti, perciò si deve optare per un compromesso.