INTRODUCTION TO OVERHEAD CATENARY SYSTEMS (OCS)

(1)

OVERHEAD CATENARY SYSTEMS (OCS)

BY ARIESTYO WAHYU TRI WIBOWO

[email protected]

INTRODUCTION TO

(2)

0VERVIEW OCS

Sistem Elektrifikasi DC

01

^O^ve^rvi

ew SistemElektrifikasiDC

(3)

0VERVIEW OCS

Komponen Utama LAA

02

_Ko^mp^on

enUtama OCS

Trolley/Contact Wire

Feeder Wire

Messenger Wire Hanger

Feeding Branch

Overhead Ground Wire

Pull-Off Cantilever

Arm

(4)

0VERVIEW OCS

LAA Di INDONESIA

03

Macam-macamLAA di Indonesia

Belanda Perancis Jepang

(5)

0VERVIEW OCS

SPESIFIKASI KAWAT

04

SpesifikasiKawatLAA

No Teknologi

Jenis Kawat

Trolley Maessenger Feeder Overhead Ground

Wire Guy Wire 6kV Distribution Hanger

Material Area

(mm2) Material Area

(mm2) Material

Area (mm2)

1 Belanda GT Cu 2 x 107

BCC 95 BCC 240 St 35 - - - - BCC 16

150 SC 16

2 Jepang

GT Cu 1 x 110 St 90

BCC 2 x 185 St 55

St

55 Cu 35

Bar SUS304

-

2 x 300 90

135

3 Perancis GT Cu 2 x 107 Bz 116.24 BCC 261.54 St 56 St 90 St 50 SC 16

(6)

DC SYSTEM

FEEDING SYSTEM

05

• Feeding System (Sistem Penyulang) terdiri dari peralatan penyulang dan peralatan overhead catenary yang menyuplai daya ke kereta, dan sistem arus balikan (return circuit system) yang menerima beban arus balik ke Gardu Traksi DC.

• Jalur Feeder dipasang dengan mengantisipasi terjadinya drop tegangan dari sirkuit feeder dan kapasitas arus dari contact/trolley wire

• Sistem penyulang juga dibuat parallel melalui sebuah jalur feeder yang dihubungkan ke beberapa Gardu Traksi DC

(7)

TYPICAL FEEDING SYSTEM

FEEDING SYSTEM

06

(8)

LAYOUT FEEDING SYSTEM ST JATINEGARA FEEDING SYSTEM

07

(9)

FEEDING SYSTEM

CROSS FEEDER

08

Cross Feeder StasiunJatinegara

(10)

FEEDING SYSTEM

CROSS FEEDER

09

(11)

FEEDING SYSTEM

CROSS FEEDER

10

^Cr^os

s Feeder GarduKaret

(12)

FEEDING SYSTEM

CROSS FEEDER

11

MRI hu MRI hi

Jalur 1 Jalur 2-3

Jalur 4-5-6 Jalur 7-8

(13)

LAYOUT DISCONNECTING SWITCH (DS) OUTDOOR

FEEDING SYSTEM

12

(14)

FEEDING SYSTEM

DS OUTDOOR

13

^DS^St^ru

kturStasiunJatinegara

(15)

FEEDING SYSTEM

DS OUTDOOR

14

^DS^St^ru

kturStasiunJatinegara

(16)

FEEDING SYSTEM

FEEDER WIRE AND FEEDING BRANCH ASSEMBLY

15

^Fe

eder Wire

• Feeder Wire menggunakan Hard-Drawn Copper Stranded Wire BCC-H 300 mm²

• Feeder Wire ditensi sebesar 1.200 kgf

• Feeding Branch menggunakan Kawat Hard Drawn Copper Stranded Wire BCC-H 185 mm²yang dihubungkan dengan Y- Divergence Cu 100 mm²

• Antar Feeding Branch dipasang maksimal 250 m, dan diakhir Feeder Wire Maksimal 125 m.

(17)

FEEDING SYSTEM

FEEDER WIRE AND FEEDING BRANCH ASSEMBLY

16

^Fe^ed

ing Branch

(18)

RETURN CIRCUIT FEEDING SYSTEM

17

(19)

CONTACT SYSTEM

SIMPLE CONTACT WIRE ASSEMBLY

18

^Si^mp

le Contact Wire Assembly

• Pantograf Kereta bergesekan dengan pada Contact/Trolley Wire Cu GT (Groove Trolley) 110 mm²

• Contact Wire ditensi sebesar 900 kgf

• Contact Wire dibawa oleh Messenger Wire, Galvanized Stranded Wire St 90 mm², yang dihubungan dengan Hanger

• Messenger Wire ditensi sebesar 900 kgf.

• Contact Wire dipasang zig-zag dengan deviasi maksimal 300 mm untuk track lengkung dan maksimal 200 mm untuk track lurus.

• Tinggi nomimal Contact Wire dari top rel adalah 5300 mm, minimal 4300 mm dan maksimal 5700 mm

• Gradien/kelandaian contact wire maksimal 5 ‰ pada track utama (main track) dan 15‰pada track samping (side track)

• Satu span Contact Wire dan Messenger Wire maksimal 1600 m

(20)

CONTACT SYSTEM

HANGER

19

• Hanger menggunakan tipe Hanger Bar SUS 304 untuk yang bukan insulated dan tipe FRP Bar untuk yang insulated

• Jarak pemasangan antar hanger 5 m

• Panjang Minimum hanger 150 mm

Hanger

(21)

CONTACT SYSTEM

PULL-OFF EQUIPMENT

20

• Pull-off Equipment digunakan pada track lengkung (R<1600) untuk menarik contact wire sesuai dengan deviasi yang diharapkan

• Pull-off Equipment menggunakan tipe pull-off bowed L=900 mm

• Pull-off Equipment tipe insulated menggunakan pull- off bowed L=900 mm tipe FRP

• Sudut tarikan contact wire terhadap pull-off sebesar 11⁰

• Untuk contact wire menuju pembuangan menggunakan pull-off tipe pulley

Pull-Off Equipment

(22)

CONTACT SYSTEM

STEADYING EQUIPMENT

21

• Steady Equipment digunakan pada track lurus (R>1600) untuk menyesuaikan contact wire sesuai dengan deviasi yang diharapkan

• Pull-off Equipment menggunakan tipe pull-off bowed L=900 mm

• Sudut tarikan contact wire terhadap pull-off sebesar 11⁰

Steadying Equipment

(23)

CONTACT SYSTEM

STEADY BRACE

22

^St

eady Brace

• Steady Brace digunakan pada track lurus (R>1600) untuk menyesuaikan contact wire sesuai dengan deviasi yang diharapkan

• Biasanya digunakan pada posisi cross-over dimana jarak antar contact wire pendek (jarak < 4m)

• Steady Brace menggunakan pull-off tipe lurus L=750 mm yang menggantung pada kawat ST 55 mm²

(24)

CONTACT SYSTEM

AUTOMATIC TENSIONING DEVICE PULLEY-TYPE

23

^ATD

Pulley

• ATD merupakan alat penegang contact wire dan messenger wire secara otomatis sehingga dapat mempertahankan tensi kawat pada perubahan cuaca dan suhu.

• ATD tipe Pulley menggunakan rasio 1:4 sehingga bandul (Counter weight) seberat 225 kgf (4 bandul @ 50 kgf dan 1 bandul @ 25 kgf) digunakan untuk menegangkan contact wire 900 kgf

• Digunakan di dua sisi untuk bentangan contact wire

>800 m

• Digunakan pada satu sisi untuk bentangan contact wire 600 m s.d. 800 m

(25)

CONTACT SYSTEM

AUTOMATIC TENSIONING DEVICE SPRING-TYPE

24

^ATD

Spring

• ATD tipe Spring yang digunakan untuk menegangkan contact wire 900 kgf

• Digunakan di dua sisi untuk bentangan contact wire 300 m s.d. 800 m

• Digunakan pada satu sisi untuk bentangan contact wire < 300 m

(26)

CONTACT SYSTEM

FIXED TERMINATION

25

^Fi^xe^d

Termination

• Fixed Termination digunakan untuk menegangkan Contact Wire yang dipasang pada sisi lain dari ATD Pulley/Spring.

• Digunakan di satu sisi berpasangan dengan ATD Pully-Type untuk bentangan contact wire 600 m s.d.

800 m

• Digunakan di satu sisi berpasangan dengan ATD Spring-Type untuk bentangan contact wire < 300

(27)

CONTACT SYSTEM

OVERLAP AIR SECTION

26

^O^ve^rl

ap Air Section

• Overlap Air Section digunakan untuk memisahkan dua span/section Contact Wire secara elektrik dan mekanik.

• Pemisahan secara elektrik bertujuan agar dua tegangan berbeda yang mensuplai masing-masing contact wire tidak bercampur.

• Pemisahan mekanik bertujuan agar memudahkan perawatan

• Overlap Air Section biasanya terletak di ujung emplasemen yang berbatasan dengan lintas atau ditengah-tengah lintas yang disuplai dari dua tegangan berbeda maka dipisahkan dengan overlap air section.

(28)

CONTACT SYSTEM

OVERLAP AIR JOINT

27

^O^ve

rlap Air Joint

• Overlap Air Joint digunakan untuk memisahkan dua span/section Contact Wire dan mekanik saja.

• Pemisahan mekanik bertujuan agar memudahkan perawatan

• Overlap Air Joint biasanya terletak di satu section Contact Wire yang disuplai dari tegangan yang sama namun karena track yang terlalu Panjang sehingga perlu dibuat dua span untuk memudahkan instalasi dan perawatan.

(29)

CONTACT SYSTEM

SECTIONING DEVICE

28

^Se

ction FRP

• Sectioning Device FRP-Type digunakan untuk memisahkan 2 tegangan berbeda pada satu span contact wire yang sama.

• Biasanya terletak pada crossing yang menghubungan dua jalur yang berbeda sumber tegangan

• Biasanya juga digunakan untuk memisahkan tegangan pada jalur dipo

(30)

CONTACT SYSTEM

SECTIONING DEVICE

29

^Se^ct

ion Porcelain

• Sectioning Device Porcelain-Type digunakan untuk memutus tegangan contact wire dan messenger wire karena kedua kawat tersebut akan dilakukan pematian (dead end) pada tiang/struktur lain.

• Biasanya section ini diperlukan karena kawat pembuangan menuju pematian melewati beberapa kawat aktif yang berbeda sumber tegangan, sehingga kawat pembuangan perlu dikosongkan tegangannya.

(31)

CONTACT SYSTEM

CROSS-OVER EQUIPMENT

30

_Cr^os^s-^O

ver Equipment

• Cross-Over Equipment digunakan untuk menstabilkan posisi dua contact wire dan messenger wire yang bersilangan sehingga tidak terjadi penggeseran posisi serta digunakan untuk menyamakan beda potensial masing-masing kawat.

• Beda ketinggian antara Main Contact Wire dan Siding Contact Wire maksimal 30 mm pada titik dimana jarak antara 2 contact wire adalah 900 mm.

(32)

PROTECTION SYSTEM

OVERHEAD GROUND WIRE ASSEMBLY

31

_O^ve^rh^ea

d Ground Wire

• OHGW dipasang untuk melindungi Jaringan LAA dari sambaran petir agar dapat ditanahkan (Grounding)

• Satu Section OHGW dipisahkan dengan Arching Horn dan dilakukan pentanahan.

(33)

PROTECTION SYSTEM

ARCHING HORN

32

^Arc

hing Horn

• Arching Horn digunakan untuk memisahkan dua section OHGW

• Dipasang Max tiap 250 m

(34)

PROTECTION SYSTEM

GROUNDING DEVICE

33

^G^ro^un

ding Device

• Grounding Device dipasang padan tiang Struktur dan dihubungkan ke bumi dengan nilai hambatan maksimal 2 ohm, biasanya digunkan nilai

< 1 ohm

• Untuk mendapatkan nilai hambatan/resistansi yang sesuai, dapat dilakukan pemasangan grounding stick tambahan secara parallel sampai mendapatkan nilai yang diharapkan

• Pemasangan kabel grounding bisa dilewatkan lubang tiang yang disediakan pabrikan tiang atau diluar tiang dengan dipasang pengaman

(35)

PROTECTION SYSTEM

LIGHTNING ARRESTER

34

^Li^ght

ning Arrester

• Lightning Arrester dipasang pada Feeder Wire untuk pengaman dari sambaran petir.

• Dalam Satu Jalur Feeder Wire dipasang maksimal tiap 500 m atau kurang.

(36)

SUPPORTING STRUCTURE

CONCRETE POLE

35

^Co

ncrete Pole

• Tiang Beton (Concrete Pole) dipasang pada samping kanan kiri rel dengan ruang bebas minimal sebesar 2.75 m dari titik tengah track ke bibir tiang

• Tiang yang digunakan berdiameter 350 mm atau 400 mm tergantung spesifikasi dan kekuatan yang dibutuhkan.

Normalnya Berdiameter 350 mm, tinggi 12 m dan momen bendingnya 50 atau 65 kN.m (Tiang 12-C35-N65 atau 12-C35- N50)

• Tiang dipasang pada jarak tertentu mengikuti lengkung track dan nilai deviasi contact wire yang diharapkan.

• Pondasi terdiri dari tipe I (Untuk Track Lurus dan menggunakan Cantilever Single) dan tipe T (Untuk track Lengkung dan struktur selain cantilever single)

• Tiang dilengkapi lubang grounding untuk pemasangan grounding

Radius Track Standar Jarak (m) Track Lurus dan R > 800 m 60

R ≥ 600 m 50

R ≥ 400 m 40

R ≥ 300 m 30

R ≥ 100 m 20

(37)

SUPPORTING STRUCTURE

STEEL MAST

36

^St

eel MAst

• Steel Mast digunakan untuk kebutuhan kekuatan struktur yang besar.

• Steel Mast perlu digrounding karena termasuk konduktor yang baik

• Steel Mas memiliki ukuran 450 mm x 450 mm sehingga lebih besar dari Concrete Pole

• Jarak Bebas Steelman Maksimal 2750 mm dari as track ke bibir terluar steel mast.

(38)

SUPPORTING STRUCTURE

V-TRUSS BEAM

37

^V^-T

russ Beam

• V-Truss Beam Digunakan untuk membuat portal/gawangan antara 2 tiang untuk menjadi struktur penyangga jaringan LAA

• Biasanya V-Truss Beam Berukuran hingga 25 m

• V-Truss Beam biasanya di gunakan di overlap air section dan overlap air joint serta di emplasemen untuk mengcover 2 jalur atau lebih.

(39)

SUPPORTING STRUCTURE

WARREN TRUSS BEAM

38

^W^arre

n Truss Beam

• Warren Truss Beam Digunakan untuk membuat portal/gawangan antara 2 tiang untuk menjadi struktur penyangga jaringan LAA

• Biasanya Warren Truss Beam Berukuran hingga 25 s.d 35 m

• V-Truss Beam biasanya di gunakan di emplasemen untuk mengcover lebih dari 2 Jalur.

(40)

SUPPORTING STRUCTURE

TENSIONING BEAM

39

^Te^ns

ioning Beam

• Tensioning Beam digunakan untuk menahan kawat dengan tensi yang cukup besar

• Biasanya digunakan di cross feeder

• Tensioning Beam berukuran sesuai dengan kebutuhan

(41)

SUPPORTING STRUCTURE

CANTILEVER SUPPORT

40

^Ca^nt

ilever Support

• Cantilver merupakan struktur paling ringan karena hanya digunkan untuk menopang satu contact wire dan satu messenger wire

• Cantiever Single Type digunakan untuk memasang Steadiying Equipment Pipe-Type dan untuk pull-off equipment yang menarik ke arah tiang.

• Cantiever Single Type digunakan untuk memasang pull-off equipment yang menarik ke arah luar tiang.

(42)

SUPPORTING STRUCTURE

STAY GUY V-TYPE

41

^St^ay

Guy V-Type

• Stay Guy V-Type digunakan untuk menahan pematian Contact Wire dan Messenger Wire pada tiang

• Stay Guy V-Type menggunakan kawat St 90 mm² yang dipasangkan Guy Block

• Fungsi Stay Guy dipasang agar tiang dan pondasi tidak miring karena tertarik tensi yang besar

(43)

SUPPORTING STRUCTURE

STAY GUY SINGLE TYPE

42

^St^ay^G

uy Single Type

• Stay Guy Single Type digunakan untuk menahan pematian Feeder Wire maupun OHGW pada tiang

• Stay Guy Single Type menggunakan kawat St 135 mm² untuk Feeder Wire dan kawat St 55 mm² untuk OHGW yang dipasangkan Guy Block

• Fungsi Stay Guy dipasang agar tiang dan pondasi tidak miring karena tertarik tensi yang besar

(44)