Maaperän resistiivisyyden vaikutukset sähköradan maadoitusresistanssiin

Abstract

Tässä diplomityössä perehdytään, millaisia haasteita maaperän resistiivisyys aiheuttaa sähköradan maadoitusjärjestelmän toimivuudelle. Diplomityössä tutkitaan maaperän resistiivisyyden ja sähköradan maadoitusresistanssin välistä suhdetta sekä esitetään ratkaisuja maadoitusjärjestelmien kehittämiseksi. Työ toteutettiin kirjallisuuskatsauksena sekä kahden tapauskohteen tutkimuksena.

Työssä analysoidaan, miten vaihtelevat maaperäolosuhteet vaikuttavat toteutettujen maadoitusratkaisujen toimivuuteen, ja mitä toimenpiteitä voidaan käyttää maadoitusresistanssin pienentämiseksi haastavissa resistiivisyysolosuhteissa. Työn maaperä- ja maadoitusresistanssitarkastelujen perusteella annetaan suunnittelun tueksi erilaisia vaihtoehtoja, miten maaperän resistiivisyys voidaan ottaa huomioon suunnitteluvaiheessa. Lisäksi maaperän resistiivisyyden parantamiseksi esitetään ratkaisuksi maaperän johtavuutta parantavia materiaaleja.

Tutkimuksen johtopäätöksenä voidaan todeta, että maaperän resistiivisyyden huomioiminen suunnittelu- ja rakennusvaiheissa on oleellinen osa sähköradan turvallisuuden ja luotettavuuden kannalta. Työ tarjoaa ratkaisumalleja Väyläviraston käyttöön, ja sen tuloksia voidaan hyödyntää sekä uusien rataosuuksien suunnittelussa että olemassa olevien maadoitusten parantamisessa.

This Master's thesis explores the challenges posed by soil resistivity to the functionality of the grounding systems in electrified railways. The study investigates the relationship between soil resistivity and the grounding resistance of railway systems and presents solutions for improving grounding performance. The work is based on a literature review and two case studies.

The thesis analyzes how varying soil conditions affect the effectiveness of implemented grounding solutions and what methods can be used to reduce grounding resistance in challenging resistivity conditions. Based on the analysis of soil and grounding resistance, the thesis provides design phase recommendations for how soil resistivity can be considered during planning. In addition, the use of materials that improve soil conductivity is presented as a means to enhance grounding performance.

The key conclusion of the research is that considering soil resistivity during the planning and construction phases is essential for ensuring the safety and reliability of electrified railway systems. The thesis offers practical solutions for the Finnish Transport Infrastructure Agency and can be applied both in the planning of new railway sections and in improving the grounding of existing infrastructure.