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T h i s p a g e i s i n t e n t i o n a l l y b l a n k .

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C o d e o f P r a c t i c e

G K / R C

% # "

I s s u e O n e

T r a c k C i r c u i t R e q u i r e m e n t s

D a t e J u n e 1 9 9 6

f o r D . C . T r a c t i o n

P a g e 2 o f 2

2 R A I L T R A C K

P a r t F T e s t i n g & C o m m i s s i o n i n g

1 T r a c k C i r c u i t s F 1

2 B o n d i n g F 1

3 P r o t e c t i o n B o a r d i n g F 1

P a r t G M a i n t e n a n c e

1 G e n e r a l G 1

2 S a f e t y G 1

3 I m p e d a n c e B o n d s A s s o c i a t e d w i t h S u b s t a t i o n s , T P H u t s G 1

a n d T r a c k I m p e d a n c e R e l a y I n s t a l l a t i o n s

P a r t H F a u l t F i n d i n g

1 I n t r o d u c t i o n H 1

2 S i n g l e R a i l T r a c k C i r c u i t F a u l t s D u e t o D C E l e c t r i c T r a c t i o n H 1

3 D o u b l e R a i l T r a c k C i r c u i t F a u l t s D u e t o D C E l e c t r i c T r a c t i o n H 1

4 H i g h R e s i s t a n c e R a i l F a u l t s H 2

5 B o n d i n g H 4

6 I m p e d a n c e B o n d s A s s o c i a t e d w i t h S u b s t a t i o n s , T P H u t s H 7

a n d S p u r F e e d s

7 R a i l C u r r e n t B a l a n c e T e s t - D o u b l e R a i l T r a c k C i r c u i t s H 1 0

8 R a i l J o i n t T e s t H 1 1

R e f e r e n c e s R e f 1

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I s s u e O n e


D a t e J u n e 1 9 9 6

P a g e B 1 o f 6

R A I L T R A C K B 1

2 = H J *

1 P u r p o s e

T h i s C o d e o f P r a c t i c e d e f i n e s t h e f u n c t i o n a l r e q u i r e m e n t s f o r t r a c k c i r c u i t s o p e r a t i n g

i n d . c . t r a c t i o n a r e a s .

2 S c o p e

T h i s s t a n d a r d c o v e r s t h o s e r e q u i r e m e n t s c o n s i d e r e d t o b e s p e c i f i c t o d . c . t r a c t i o n

a r e a s . T h e m o r e g e n e r a l r e q u i r e m e n t s c a n b e f o u n d i n G K / R C 0 7 5 2 .

T h e i n f o r m a t i o n p r o v i d e d i n t h i s s e c t i o n o f t h e T r a c k C i r c u i t H a n d b o o k a p p l i e s u n d e r

n o r m a l l e v e l s o f t r a c t i o n c u r r e n t o n l y . I t d o e s n o t a p p l y t o f a u l t c u r r e n t s . T r a c t i o n

c u r r e n t c o n d i t i o n s s h a l l b e a s s p e c i f i e d i n G K / R C 0 7 5 2 .

3 G l o s s a r y

T h e d e f i n i t i o n s o f t e r m s u s e d b y s i g n a l e n g i n e e r s v a r y d e p e n d i n g o n t h e l o c a t i o n i n

w h i c h t h e y w e r e t r a i n e d . A f u l l l i s t o f t e r m s i s g i v e n i n G K / R C 0 7 5 2 , P a r t B .

4 I n t r o d u c t i o n

P r i o r t o t h e 1 9 5 0 s , d i r e c t c u r r e n t w a s t h e o n l y f o r m o f e l e c t r i c a l e n e r g y u s e d f o r

t r a c t i o n p u r p o s e s i n t h e U K .

I t w a s i m p l e m e n t e d o n m a j o r n e t w o r k s , s u c h a s L o n d o n U n d e r g r o u n d , a n d o t h e r

s m a l l e r s y s t e m s , s u c h a s L i v e r p o o l ( M e r s e y r a i l ) , E u s t o n W a t f o r d a n d t h e N o r t h

L o n d o n L i n e s , u s i n g a 6 5 0 V d . c . t h i r d r a i l s y s t e m . S i m i l a r l y , o n t h e f o r m e r S o u t h e r n

R e g i o n d . c . l i n e s a 6 6 0 / 7 5 0 V d . c . t h i r d r a i l s y s t e m w a s i n s t a l l e d , w h e r e t h e v o l t a g e a t

e a c h s u b s t a t i o n a l o n g t h e l i n e i s p r o g r e s s i v e l y s t e p p e d u p f r o m 6 6 0 V t o 7 5 0 V .

T h e e x p o s e d n a t u r e o f t h e c o n d u c t o r r a i l s n e c e s s i t a t e d t h e v o l t a g e b e i n g r e l a t i v e l y

l o w . T h e r e f o r e , v e r y h i g h c u r r e n t s w e r e n e e d e d t o p r o v i d e t h e r e q u i r e d p o w e r

r e q u i r e m e n t s . H o w e v e r , t h i s i m p o s e d s e v e r e l i m i t a t i o n s o n t h r e e a n d f o u r r a i l d . c .

t r a c t i o n s y s t e m s d u e t o t h e v o l t a g e d r o p .

T h e u s e o f o v e r h e a d c a t e n a r y w i r e s e n a b l e d t h e s u p p l y v o l t a g e t o b e i n c r e a s e d t o

1 5 0 0 V , a n d a n u m b e r o f t h e s e s y s t e m s w e r e i n t r o d u c e d i n t h e 1 9 3 0 s & 1 9 4 0 s , e g .

M a n c h e s t e r a n d S h e f f i e l d . H o w e v e r , t h e n e c e s s a r y s i z e o f t h e o v e r h e a d c o n d u c t o r

a n d t h e s t r u c t u r e s t o s u p p o r t i t p r o v e d v e r y e x p e n s i v e .

W i t h t h e i n t r o d u c t i o n o f 2 5 k V a c e l e c t r i f i c a t i o n s c h e m e s i n t h e 1 9 5 0 s , t h e c u r r e n t

r e q u i r e m e n t s a n d t h e r e s u l t a n t v o l t d r o p w e r e d r a m a t i c a l l y r e d u c e d f o r s i m i l a r p o w e r

l e v e l s , r e s u l t i n g i n a r e d u c t i o n i n s i z e o f o v e r h e a d c o n d u c t o r a n d s u p p o r t i n g

s t r u c t u r e s . T h e s u p p l y s u b s t a t i o n s c o u l d n o w b e s i t e d a t m u c h g r e a t e r d i s t a n c e s

a p a r t , r e d u c i n g t h e o v e r a l l c o s t s .

A l l o v e r h e a d 1 5 0 0 V d . c . s y s t e m s i n t h e U K h a v e n o w b e e n c o n v e r t e d t o 2 5 k V a c a n d

o n l y c o n d u c t o r r a i l d . c . s y s t e m s r e m a i n . T h e s e c o n d u c t o r r a i l d . c . s y s t e m s c o n t i n u e

t o p r o v i d e v a l u a b l e s e r v i c e a n d w i l l d o s o i n t h e f u t u r e o n a c c o u n t o f t h e v a s t

i n v e s t m e n t w h i c h w o u l d b e n e e d e d t o c h a n g e t o 2 5 k V a c e l e c t r i f i c a t i o n .

T r a i n s w i t h i n d u c t i o n m o t o r d r i v e s a r e t h e r e f o r e s u b j e c t t o s p e c i a l a s s e s s m e n t a n d

a u t h o r i s a t i o n o n a r o u t e s p e c i f i c b a s i s v i a i n d i v i d u a l S a f e t y C a s e a r r a n g e m e n t s .

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I s s u e O n e


D a t e J u n e 1 9 9 6


P a g e B 2 o f 6

B 2 R A I L T R A C K

5 C o n d u c t o r R a i l

S y s t e m P r i n c i p l e s

5 . 1 T h i r d R a i l

W i t h r e f e r e n c e t o F i g u r e B 1 , t h e p o s i t i v e c o n d u c t o r r a i l i s s u p p l i e d f r o m l i n e s i d e

s u b s t a t i o n s a n d c u r r e n t p a s s e s t o t h e t r a c t i o n m o t o r s b y w a y o f t h e c o l l e c t o r s h o e s .

A f t e r p a s s i n g t h r o u g h t h e m o t o r s , t h e c u r r e n t r e t u r n s t o t h e s u b s t a t i o n t h r o u g h t h e

w h e e l s a n d a x l e s o f t h e t r a i n a n d t h r o u g h o n e o r b o t h r u n n i n g r a i l s .

I t s h o u l d b e n o t e d t h a t s u b s t a t i o n s a r e c o n n e c t e d i n p a r a l l e l t o t h e c o n d u c t o r r a i l

s y s t e m a n d a t r a i n m a y b e d r a w i n g c u r r e n t f r o m m o r e t h a n o n e s u b s t a t i o n . A s t h e

d i s t a n c e f r o m t h e n e a r e s t w o r k i n g s u b s t a t i o n i n c r e a s e s , t h e r e s i s t a n c e o f b o t h t h e

c o n d u c t o r a n d r e t u r n r a i l p a t h s i n c r e a s e s . T h e r e f o r e , t h e v o l t a g e a c r o s s t h e t r a c t i o n

m o t o r d e c r e a s e s .

A d d i t i o n a l I R J s a r e p r o v i d e d i n b o t h r a i l s a t t h e b o u n d a r y b e t w e e n e l e c t r i f i e d a n d

n o n e l e c t r i f i e d l i n e s i n o r d e r t o m i n i m i s e t r a c t i o n c u r r e n t r e t u r n i n g t o t h e s u b s t a t i o n

v i a u n d e s i r a b l e p a t h s , c a u s i n g i n t e r f e r e n c e a n d e l e c t r o l y t i c c o r r o s i o n .

Substation

Positive Conductor Rail

Running Rails

Traction Motors

Collector Shoe

F i g u r e B 1

5 . 2 F o u r t h R a i l

L o n d o n U n d e r g r o u n d L i m i t e d ( L U L ) u s e s a s y s t e m t h a t a l l o w s t h e t r a c t i o n c u r r e n t t o

r e t u r n t o t h e s u b s t a t i o n t h r o u g h a c o l l e c t o r s h o e t o a n e g a t i v e c o n d u c t o r r a i l l a i d i n

t h e c e n t r e o f t h e f o u r f o o t . T h i s r a i l i s i n s u l a t e d f r o m t h e r u n n i n g r a i l s , w h i c h a r e

t h e r e f o r e f r e e f r o m t r a c t i o n r e t u r n c u r r e n t .

W h e r e L U L t r a i n s r u n o v e r R a i l t r a c k l i n e s e q u i p p e d w i t h t h e t h i r d r a i l s y s t e m , e g .

R i c h m o n d G u n n e r s b u r y , P u t n e y B r i d g e W i m b l e d o n a n d Q u e e n s P a r k H a r r o w &

W e a l d s t o n e , a f o u r t h r a i l i s i n s t a l l e d a n d b o n d e d t o w h i c h e v e r o f t h e r u n n i n g r a i l s i s

u s e d f o r t r a c t i o n r e t u r n c u r r e n t , t o a l l o w t h e r e t u r n c u r r e n t t o f l o w w h e n L U L t r a i n s

a r e r u n n i n g . L U L t r a i n s a r e f i t t e d w i t h t h i r d a n d f o u r t h r a i l s h o e s , w h i l s t o t h e r s o n l y

u s e t h e t h i r d r a i l s y s t e m .

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% # "


I s s u e O n e


D a t e J u n e 1 9 9 6

P a g e B 3 o f 6


5 . 3 F o u r t h R a i l ( N o n C o n t a c t R e t u r n R e i n f o r c e m e n t )

I n a r e a s o f h i g h t r a c t i o n r e t u r n c u r r e n t s ( c u r r e n t l y w h e r e c l a s s 9 2 , 3 7 3 a n d 4 6 5 u n i t s

r u n ) a n a d d i t i o n a l r a i l i s s o m e t i m e s p r o v i d e d i n t h e f o u r f o o t o r o n t h e s l e e p e r e n d s t o

r e d u c e t h e r e s i s t a n c e o f t h e r e t u r n p a t h t o t h e s u b s t a t i o n . T h i s r a i l h a s n o p h y s i c a l

c o n n e c t i o n w i t h t h e t r a i n , b u t i s e l e c t r i c a l l y b o n d e d t o t h e t r a c t i o n r e t u r n r a i l i n

s i n g l e r a i l t r a c k c i r c u i t a r e a s o r t h e c r o s s b o n d i n g c o n n e c t i o n o f a n i m p e d a n c e b o n d

i n d o u b l e r a i l t r a c k c i r c u i t a r e a s . I n o t h e r a r e a s , l a r g e n e g a t i v e c o n d u c t o r c a b l e s m a y

b e u s e d i n p l a c e o f a f o u r t h r a i l .

5 . 4 T r a c k P a r a l l e l i n g ( T P ) H u t s

T r a c k P a r a l l e l i n g H u t s a r e u s u a l l y l o c a t e d a p p r o x i m a t e l y m i d w a y b e t w e e n t r a c t i o n

s u b s t a t i o n s . T h e y e n a b l e t h e p a r a l l e l i n g o f c o n d u c t o r r a i l s t h r o u g h c i r c u i t b r e a k e r s t o

r e d u c e t h e r e s i s t a n c e b e t w e e n t h e s u b s t a t i o n a n d t h e t r a i n , t h e r e b y i m p r o v i n g t h e

v o l t a g e s e e n b y t h e t r a i n . T h e e f f e c t c a n b e u s e d e i t h e r t o r u n l o n g e r t r a i n s b y

i n c r e a s i n g c i r c u i t b r e a k e r o v e r l o a d s e t t i n g s o r t o a l l o w s u b s t a t i o n s t o b e p o s i t i o n e d

f u r t h e r a p a r t .

T h e p a r a l l e l i n g o f t h e c o n d u c t o r r a i l i s d o n e t h r o u g h c i r c u i t b r e a k e r s s o t h a t

d i s c o n n e c t i o n s o f t h e p a r a l l e l i s m c a n b e m a d e i n t h e e v e n t o f e m e r g e n c y o r

m a i n t e n a n c e .

5 . 5 T r a c k A l i v e R e l a y s

O n p a r t s o f t h e f o r m e r S o u t h e r n R e g i o n , w h e r e r e g e n e r a t i v e b r a k i n g i s u s e d , s o m e

s i n g l e e n d f e d b r a n c h l i n e s h a v e T r a c k A l i v e R e l a y s i n s t a l l e d ( o n e p e r r u n n i n g l i n e ) .

T h e s e r e l a y s g i v e a r e m o t e i n d i c a t i o n t o t h e E l e c t r i c a l C o n t r o l R o o m t h a t t h e t r a c k i s

l i v e . T h i s t r a c k c o n d i t i o n c a n a r i s e e v e n w h e n t h e c i r c u i t b r e a k e r i s o p e n e d d u e t o

c u r r e n t b e i n g f e d b a c k i n t o t h e s y s t e m f r o m a r e g e n e r a t i n g t r a i n .

I f t h e n e g a t i v e l e a d i s d i s c o n n e c t e d f r o m t h e t r a c k , i t c a n r e s u l t i n t h e n e g a t i v e l e a d

r i s i n g t o t r a c t i o n p o t e n t i a l .

6 P r o v i s i o n o f T r a c k

C i r c u i t s i n D . C .

T r a c t i o n A r e a s

I n d . c . t r a c t i o n a r e a s , t h e E l e c t r i c T r a c t i o n E n g i n e e r n o r m a l l y r e q u i r e s b o t h r u n n i n g

r a i l s f o r t r a c t i o n r e t u r n c u r r e n t s . T h i s l i m i t s t h e S i g n a l E n g i n e e r t o i n s t a l l i n g d o u b l e

r a i l t r a c k c i r c u i t s . I n S & C a r e a s , i t i s n o t n o r m a l l y p o s s i b l e t o b o n d t h e t r a c k i n d o u b l e

r a i l f o r m , t h e r e f o r e s i n g l e r a i l t r a c k c i r c u i t s h a v e t o b e i n s t a l l e d . A l s o i n S & C a r e a s ,

t h e E l e c t r i c T r a c t i o n E n g i n e e r m a y r e i n f o r c e t h e t r a c t i o n r e t u r n p a t h s b y a d d i t i o n a l

n e g a t i v e r e t u r n c a b l e s a n d c r o s s b o n d i n g t o o t h e r l i n e s .

A l l t r a c k c i r c u i t s i n d . c . e l e c t r i c t r a c t i o n a r e a s a n d f o r 8 0 0 m b e y o n d t h e l i m i t s o f t h e

t r a c t i o n a r e a d e f i n e d b y t h e I R J s m u s t b e i m m u n e f r o m d . c . t r a c t i o n i n t e r f e r e n c e .

S e e G K / R C 0 7 5 2 P a r t D S e c t i o n 4 .

6 . 1 S i n g l e R a i l T r a c k C i r c u i t s

F i g u r e B 2 s h o w s t h e g e n e r a l a r r a n g e m e n t o f a s i n g l e r a i l t r a c k c i r c u i t . T h e m a j o r p a r t

o f t h e t r a c t i o n r e t u r n c u r r e n t I

T

f l o w s i n t h e r e t u r n r a i l , c r e a t i n g a v o l t d r o p a l o n g i t s

l e n g t h . A p r o p o r t i o n o f t r a c t i o n r e t u r n c u r r e n t I

P

, t y p i c a l l y l e s s t h a n 1 % , a l s o f l o w s i n

t h e i n s u l a t e d r a i l .

A w h e e l s e t a c r o s s t h e r a i l s a t t h e f e e d e n d c a u s e s t h e v o l t d r o p t o b e a p p l i e d t o t h e

r e l a y e n d e q u i p m e n t , w h i l s t a w h e e l s e t a t t h e r e l a y e n d c a u s e s i t s a p p l i c a t i o n t o t h e

f e e d e q u i p m e n t . I t c a n b e s e e n t h a t t h e w o r s t c a s e i n t e r f e r i n g v o l t a g e i s p r o p o r t i o n a l

t o t h e m a x i m u m t r a c t i o n c u r r e n t a n d t h e l e n g t h o f t h e t r a c k c i r c u i t .

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% # "

I s s u e O n e


D a t e J u n e 1 9 9 6


P a g e B 4 o f 6


D . C . i m m u n e t r a c k c i r c u i t s n e e d t o o p e r a t e s a f e l y a n d r e l i a b l y i n t h e p r e s e n c e o f

t h e s e v o l t a g e s a n d a r e t h e r e f o r e r e s t r i c t e d t o a m a x i m u m l e n g t h . S e e G K / R C 0 7 5 4

P a r t C .

Track Feed

Volt Drop

D.C. Traction Current IT

TR

TQ

IP = < 1% IT

F i g u r e B 2

6 . 2 D o u b l e R a i l T r a c k C i r c u i t s

S i n c e d o u b l e r a i l t r a c k c i r c u i t s a l l o w b o t h r a i l s t o b e u s e d f o r t r a c t i o n r e t u r n c u r r e n t s ,

t h e y a r e p r e f e r r e d b y t h e E l e c t r i c T r a c t i o n E n g i n e e r . W h e r e j o i n t e d t r a c k c i r c u i t s a r e

u s e d , t o a l l o w t h e t r a c t i o n c u r r e n t s t o f l o w p a s t t h e i n s u l a t e d r a i l j o i n t s , i m p e d a n c e

b o n d s a r e r e q u i r e d a t b o t h e n d s o f t h e t r a c k c i r c u i t .

F i g u r e B 3 s h o w s t h e g e n e r a l a r r a n g e m e n t o f a d o u b l e r a i l t r a c k c i r c u i t .

IRJ IRJ

IRJ

IRJ

CrossBond

CrossBond

TrackTransmitter

TrackReceiver

Traction Current

Traction Current

F i g u r e B 3

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G K / R C

% # "


I s s u e O n e


D a t e J u n e 1 9 9 6

P a g e B 5 o f 6


7 I m p e d a n c e B o n d s

H i g h t r a c t i o n r e t u r n c u r r e n t s a s s o c i a t e d w i t h l o w v o l t a g e d . c . t r a c t i o n s y s t e m s

r e q u i r e a v e r y l o w i m p e d a n c e p a t h b a c k t o t h e s u b s t a t i o n i f v o l t a g e d r o p i s t o b e k e p t

w i t h i n s e n s i b l e l i m i t s f o r r e l i a b l e t r a i n o p e r a t i o n . T h i s i s a c h i e v e d b y u s i n g b o t h

r u n n i n g r a i l s f o r t r a c t i o n r e t u r n w h e r e v e r p o s s i b l e , a s w e l l a s c r o s s b o n d i n g b e t w e e n

p a r a l l e l t r a c k s , t h e r e b y r e d u c i n g t h e o v e r a l l r e t u r n p a t h i m p e d a n c e .

T h i s r e q u i r e m e n t c a u s e s t w o m a i n p r o b l e m s f o r t r a c k c i r c u i t o p e r a t i o n :

W h e r e j o i n t e d t r a c k c i r c u i t s a r e u s e d , t r a c t i o n r e t u r n c u r r e n t n e e d s t o p a s s

f r e e l y b e t w e e n a d j a c e n t t r a c k c i r c u i t s , b y p a s s i n g t h e I R J s .

C r o s s b o n d i n g t o p a r a l l e l t r a c k s m u s t b e a c h i e v e d w i t h o u t p r o v i d i n g a

s u b s t a n t i a l c o n n e c t i o n f r o m o n e t r a c k c i r c u i t f e e d t o a n o t h e r t r a c k c i r c u i t r e c e i v e r

( o r r e l a y ) .

T h e s e p r o b l e m s a r e s o l v e d b y t h e u s e o f i m p e d a n c e b o n d s . A n o p e r a t i o n a l

e x p l a n a t i o n c a n b e f o u n d i n G K / R C 0 7 5 2 P a r t B .

8 E f f e c t o f T r a c t i o n

C u r r e n t I m b a l a n c e

P r o v i d e d t h a t e a c h r a i l i s p e r f e c t l y b o n d e d a n d o f e q u a l r e s i s t a n c e , t h e t r a c t i o n

c u r r e n t w i l l b e e q u a l l y d i v i d e d a n d t h e i m p e d a n c e b o n d s w i l l b e p e r f e c t l y b a l a n c e d

w i t h n o d i r e c t c u r r e n t f l u x i n t h e c o r e s . H o w e v e r , i m p e r f e c t b o n d i n g o r d i s p a r i t y o f

r e s i s t a n c e w i l l u n b a l a n c e t h e b o n d , l o w e r i n g i t s p e r m e a b i l i t y a n d d e c r e a s i n g t h e

i m p e d a n c e p r e s e n t e d t o t h e a c t r a c k c i r c u i t c u r r e n t . A n i m b a l a n c e o f m o r e t h a n

5 % c a n c a u s e d i s t o r t i o n o f t h e t r a c k c i r c u i t c u r r e n t w a v e f o r m , r e s u l t i n g i n p o s s i b l e

m a l f u n c t i o n o f t h e t r a c k c i r c u i t . W h e r e s u c h i m b a l a n c e i s s u f f i c i e n t t o s a t u r a t e t h e

i r o n c o r e , i t s i m p e d a n c e c o l l a p s e s a n d f a i l s t h e t r a c k c i r c u i t .

I n o r d e r t o i m p r o v e t h e b o n d s t o l e r a n c e t o d . c . i m b a l a n c e , a n a i r g a p i s p r o v i d e d i n

t h e i r o n c i r c u i t , a l t h o u g h t h i s r e d u c e s t h e i m p e d a n c e p r e s e n t e d t o t h e a c t r a c k

c i r c u i t c u r r e n t .

T h e u n b a l a n c e d t r a c t i o n r e t u r n c u r r e n t s u s u a l l y r e s u l t f r o m d e f e c t i v e b o n d i n g b u t

c a n a l s o o c c u r o n l o n g c u r v e s w h e r e t h e l o w r a i l i s s h o r t e r a n d t h e r e f o r e o f f e r s l e s s

r e s i s t a n c e . T h e e f f e c t i s p a r t i c u l a r l y a g g r a v a t e d b y t h e p r e s e n c e o f a c h e c k r a i l . T h e

u s u a l r e m e d y i s t h e p r o v i s i o n o f t r a n s p o s i t i o n j o i n t s a n d b o n d i n g a s s h o w n i n

F i g u r e B 4 .

. E C K H A * "

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G K / R C

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I s s u e O n e


D a t e J u n e 1 9 9 6


P a g e B 6 o f 6


T h e p o s i t i o n o f t h e s e j o i n t s i s d e t e r m i n e d w i t h i n a n y i n d i v i d u a l t r a c k c i r c u i t a n d

b e t w e e n a n y t w o i m p e d a n c e b o n d s b y m e a s u r i n g t h e t o t a l l e n g t h o f c h e c k r a i l i n e a c h

r u n n i n g r a i l a n d p o s i t i o n i n g t h e t r a n s p o s i t i o n j o i n t s s o t h a t t h e l e n g t h o f c h e c k r a i l i n

e a c h l e g o f t h e t r a c k c i r c u i t i s e q u a l , a s d e p i c t e d i n F i g u r e B 5 .

C

B

150m

450m

300m 150m

A

A

. E C K H A * #

T h e p o s i t i o n o f t h e t r a n s p o s i t i o n j o i n t s ( A A ) i s 1 5 0 m f r o m b o n d B . T h e r e f o r e , t h e

l e n g t h o f t h e c h e c k r a i l i s 3 0 0 m i n e a c h l e g o f t h e t r a c k c i r c u i t .

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G K / R C

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I s s u e O n e


D a t e J u n e 1 9 9 6


P a g e C 2 o f 6

C 2 R A I L T R A C K

T r a c t i o n r e t u r n b o n d i n g e s s e n t i a l t o t h e o p e r a t i o n o f t r a c k c i r c u i t s m u s t b e s h o w n o n

b o n d i n g p l a n s ( s e e F i g u r e C 1 ) . F o r s y m b o l s , s e e G K / R C 0 7 5 2 P a r t C .

BB

BB

AAR F

R

F

AA

X Y

N o t e s :

B o n d s s h o w n t h i c k a r e t r a c t i o n r e t u r n b o n d s

R a i l s s h o w n t h i c k a r e s i g n a l r a i l s ( i n s u l a t e d

F i g u r e C 1

T r a c t i o n r e t u r n c r o s s b o n d i n g b e t w e e n l i n e s i s n o t r e q u i r e d t o b e s h o w n o n t r a c k

p l a n s f o r t h e f o r m e r S o u t h e r n D i v i s i o n o f N e t w o r k S o u t h E a s t , b u t i s r e q u i r e d o n

b o n d i n g p l a n s f o r d c t r a c t i o n s y s t e m s e l s e w h e r e .

T h e f o l l o w i n g r a i l c o n n e c t i o n s s h a l l b e s h o w n a n d i d e n t i f i e d b y a n o t e :

R a i l c o n n e c t i o n s r e q u i r i n g w a r n i n g l a b e l s .

R a i l c o n n e c t i o n s f o r c a t h o d i c p r o t e c t i o n .

R e m o t e l y C o n t r o l l e d T r a c t i o n C u r r e n t I s o l a t o r s ( C T I s ) a n d t h e a s s o c i a t e d r a i l

c o n n e c t i o n s .

4 B o n d i n g

C o n f i g u r a t i o n s

T h e E l e c t r i c T r a c t i o n E n g i n e e r n o r m a l l y r e q u i r e s b o t h r u n n i n g r a i l s t o b e f u l l y b o n d e d

t o p r o v i d e t h e l o w e s t p o s s i b l e r e s i s t a n c e f o r t h e t r a c t i o n r e t u r n c u r r e n t ; t h i s w o u l d b e

p r o v i d e d a s a m a t t e r o f c o u r s e i n n o n t r a c k c i r c u i t e d t e r r i t o r y . I n t r a c k c i r c u i t e d

a r e a s , d o u b l e r a i l t r a c k c i r c u i t s s h o u l d b e p r o v i d e d s o t h a t b o t h r u n n i n g r a i l s c a n b e

u s e d f o r t h e t r a c t i o n r e t u r n p a t h . C a r e f u l a t t e n t i o n s h o u l d b e g i v e n t o d o u b l e r a i l

t r a c k c i r c u i t s t o a s s u r e t r a c t i o n c u r r e n t b a l a n c e b y e q u a l i s i n g r a i l r e s i s t a n c e i n c a s e s

o f c u r v e s a n d c h e c k r a i l s ( s e e G K / R C 0 7 5 4 P a r t B ) . T h e r e a r e , h o w e v e r , a n u m b e r o f

s i t u a t i o n s w h e r e d o u b l e r a i l t r a c t i o n r e t u r n p a t h s a r e e i t h e r n o t p r a c t i c a l ,

u n n e c e s s a r y o r u n d u l y e x p e n s i v e .

O n p l a i n l i n e , t r a c k c i r c u i t s a r e n o r m a l l y p r o v i d e d i n a d o u b l e r a i l c o n f i g u r a t i o n ,

a l t h o u g h o n l i g h t l y l o a d e d l i n e s , s i n g l e r a i l m a y b e p e r m i t t e d . A l l t r a c k c i r c u i t s l e s s

t h a n 1 0 0 m l o n g s h o u l d b e d e s i g n e d a s s i n g l e r a i l d u e t o t h e a d j u s t m e n t d i f f i c u l t i e s

w i t h s h o r t d o u b l e r a i l t r a c k c i r c u i t s . O n p l a i n l i n e , s i n g l e r a i l t r a c k c i r c u i t s m u s t n o t

e x c e e d 2 0 0 m u n l e s s w r i t t e n a g r e e m e n t i s o b t a i n e d f r o m t h e E l e c t r i c T r a c t i o n

E n g i n e e r a n d t h e S i g n a l E n g i n e e r .

I n t e r m i n a l p l a t f o r m s , s i n g l e r a i l t r a c k c i r c u i t s a r e a c c e p t a b l e , s u b j e c t t o a m a x i m u m

l e n g t h o f 3 0 0 m . T h e E l e c t r i c T r a c t i o n E n g i n e e r m u s t p r o v i d e d u p l i c a t e r a i l t o r a i l

b o n d s a t a l l j o i n t s i n t h e t r a c t i o n r e t u r n r a i l . T h e t r a c t i o n r e t u r n r a i l s i n a d j a c e n t

t e r m i n a l p l a t f o r m s m u s t a l s o b e b o n d e d t o g e t h e r a t t h e b u f f e r s t o p e n d o r e l s e w h e r e .

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I s s u e O n e


D a t e J u n e 1 9 9 6

P a g e C 3 o f 6

R A I L T R A C K C 3

D u e t o t h e p r o b l e m s o f s e r i e s b o n d i n g i n S & C a r e a s , s i n g l e r a i l t r a c k c i r c u i t s a r e

p r o v i d e d . T h e E l e c t r i c T r a c t i o n E n g i n e e r w i l l e n s u r e m a x i m u m c o n d u c t i v i t y f o r t h e

t r a c t i o n r e t u r n c u r r e n t s b y t h e p a r a l l e l c o n n e c t i o n o f a d j a c e n t l i n e s a n d / o r

r e i n f o r c i n g c o n d u c t o r s a s n e c e s s a r y . D o u b l e r a i l t r a c k c i r c u i t s a r e p e r m i t t e d i n t h e

r u n n i n g l i n e p o r t i o n s o f c l i p p e d a n d p a d l o c k e d c o n n e c t i o n s a n d t h o s e o p e r a t e d f r o m

a n a d j a c e n t g r o u n d f r a m e w h i c h a r e s u b j e c t o n l y t o a n e m e r g e n c y r e l e a s e .

A d d i t i o n a l b o n d s m a y b e r e q u i r e d f o r c a t h o d i c p r o t e c t i o n e q u i p m e n t ( s e e

G K / R C 0 7 5 5 P a r t B ) .

5 I m p e d a n c e B o n d

S i t i n g

T o a l l o w t h e t r a c t i o n r e t u r n c u r r e n t t o p a s s f r e e l y a r o u n d t h e I R J s d e f i n i n g t h e l i m i t s o f

a j o i n t e d d o u b l e r a i l t r a c k c i r c u i t , i m p e d a n c e b o n d s a r e c o n n e c t e d a c r o s s t h e r a i l s , a s

s h o w n i n F i g u r e C 2 .

I f i m p e d a n c e b o n d s a r e p l a c e d t o o c l o s e t o g e t h e r w i t h i n t h e s a m e t r a c k c i r c u i t , t h e y

c a n u p s e t e a c h o t h e r s o p e r a t i o n , n o r m a l l y m a k i n g i t d i f f i c u l t o r i m p o s s i b l e t o a d j u s t

t h e t r a c k c i r c u i t c o r r e c t l y . A m i n i m u m s e p a r a t i o n o f 1 0 0 m i s r e q u i r e d t o o v e r c o m e

t h i s .

I n d e c i d i n g t h e p o s i t i o n o f i m p e d a n c e b o n d s a n d n e g a t i v e c r o s s b o n d s , a c c o u n t m u s t

b e t a k e n o f t h e n e c e s s i t y f o r p r o v i d i n g t h e m o p p o s i t e s u b s t a t i o n s a n d t r a c k

p a r a l l e l i n g ( T P ) h u t s , w i t h i n 4 5 m o f t h e c e n t r e l i n e o f t h e b u i l d i n g .

I n o r d e r t o e n s u r e a r o b u s t t r a c t i o n r e t u r n s y s t e m , t h e E l e c t r i c T r a c t i o n E n g i n e e r

r e q u i r e s t h a t t h e r e t u r n r a i l s b e p e r i o d i c a l l y c r o s s b o n d e d b e t w e e n a d j a c e n t l i n e s . T o

a c h i e v e s u c h c r o s s b o n d i n g i n d o u b l e r a i l t r a c k c i r c u i t t e r r i t o r y , i t i s u s u a l l y n e c e s s a r y

t o p r o v i d e e x t r a i n t e r m e d i a t e i m p e d a n c e b o n d s , i n a d d i t i o n t o t h e t r a c k c i r c u i t e n d

b o n d s , c o n n e c t e d a c r o s s t h e r a i l s a s s h o w n i n F i g u r e C 2 . T h e c e n t r e c o n n e c t i o n s o f

t h e i n t e r m e d i a t e b o n d s o n a d j a c e n t l i n e s a r e c r o s s b o n d e d t o g e t h e r . T h e c r o s s b o n d s

s h o u l d b e a s s h o r t a s p o s s i b l e ( a p p r o x . 4 6 m m a x . ) .

N o t e : I m p e d a n c e b o n d s a n d r a i l c o n n e c t i o n s a t a d j o i n i n g t r a c k c i r c u i t e n d s

t y p i c a l l y r e q u i r e t e n c l e a r s l e e p e r b a y s f o r f i t t i n g a n d c a r e s h o u l d b e t a k e n t o e n s u r e

t h e s p a c e i s a v a i l a b l e i n S & C a r e a s .

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% # "

I s s u e O n e


D a t e J u n e 1 9 9 6


P a g e C 4 o f 6


Substation SubstationT.P. Hut

S S S S S S S S

From 1962

Substation SubstationT.P. HutS S S S S S S S S S S S

From 1957 to 1962

Most schemes designed to this specification have now been reconfigured

to the design below.

F i g u r e C 2

A r r a n g e m e n t o f C r o s s B o n d s o n P l a i n L i n e w i t h T r a c k C i r c u i t s

N o t e s :

1 D i s t a n c e ( S ) m u s t n o t e x c e e d 1 1 0 0 m n o r b e l e s s t h a n 1 0 0 m . T h e a v e r a g e

d i s t a n c e ( S ) m u s t n o t e x c e e d 8 2 5 m .

2 O n e s e t o f c r o s s b o n d s t o b e i n s t a l l e d a t e a c h s u b s t a t i o n a n d T P H u t .

3 A s u b s t a t i o n s e c t i o n i s t h e d i s t a n c e b e t w e e n a d j a c e n t s u b s t a t i o n s a n d u s u a l l y

i n c l u d e s o n e s e t e a c h o f s u b s t a t i o n a n d T P H u t c r o s s b o n d s .

4 S u b s t a t i o n s e c t i o n N u m b e r o f s e t s o f b o n d s

t o b e i n s t a l l e d ( i n c l u d i n g 3 a b o v e )

U p t o 4 8 0 0 m 6

4 8 0 1 m t o 6 5 0 0 m 8

A b o v e 6 5 0 0 m 1 0

5 N o m o r e t h a n t w o a d j a c e n t i n t e r m e d i a t e b o n d s p e r t r a c k c i r c u i t , w i t h n o t l e s s

t h a n 1 0 0 m b e t w e e n a d j a c e n t b o n d s .

6 R e d s l e e v e o r t a p e t o b e a t t a c h e d t o t r a c k e n d o f s u b s t a t i o n / T P H u t n e g a t i v e

b o n d t o i n d i c a t e c a b l e m u s t n o t b e d i s c o n n e c t e d w i t h o u t p e r m i s s i o n o f t h e E l e c t r i c

T r a c t i o n E n g i n e e r , a n d w a r n i n g l a b e l s m u s t b e a t t a c h e d ( s e e S e c t i o n 1 1 ) .

6 T r a c k C i r c u i t

I m m u n i t y

R e q u i r e m e n t s

A l l t r a c k c i r c u i t s i n d c e l e c t r i f i e d a r e a s a n d f o r 8 0 0 m b e y o n d t h e l i m i t s o f t h e

t r a c t i o n a r e a m u s t b e i m m u n e f r o m d c t r a c t i o n i n t e r f e r e n c e ( s e e G K / R C 0 7 5 2 P a r t

D S e c t i o n 4 ) .

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G K / R C

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I s s u e O n e


D a t e J u n e 1 9 9 6

P a g e C 5 o f 6

R A I L T R A C K C 5

7 B o u n d a r y w i t h N o n

E l e c t r i f i e d L i n e

T r a c t i o n r e t u r n b o n d i n g m u s t b e e x t e n d e d b y t h e E l e c t r i c T r a c t i o n E n g i n e e r i n t o

t r a c k c i r c u i t e d n o n e l e c t r i f i e d l i n e s a n d s i d i n g s f o r a t l e a s t 1 2 0 m b e y o n d t h e e n d o f

t h e c o n d u c t o r r a i l , t h e t i p s o f t h e p o i n t s o r a s m u t u a l l y a g r e e d b e t w e e n t h e S i g n a l

E n g i n e e r a n d t h e E l e c t r i c T r a c t i o n E n g i n e e r

T r a c k c i r c u i t s b e y o n d t h i s d i s t a n c e m u s t b e b o n d e d D R D S t o b e f u l l y i s o l a t e d o r t h e

t r a c t i o n n e g a t i v e b o n d i n g m u s t b e c o n t i n u e d f o r a t l e a s t a f u r t h e r 3 3 5 m . T h i s

e n s u r e s t h a t a n e l e c t r i c t r a c t i o n u n i t i n a d v e r t e n t l y e n t e r i n g a n o n e l e c t r i f i e d a r e a

w i l l n o t l o s e i t s n e g a t i v e r e t u r n w h i l s t a n y s h o e i s s t i l l i n c o n t a c t w i t h a c o n d u c t o r r a i l .

I f t h e l i n e c o n c e r n e d c o n n e c t s w i t h a n e l e c t r i f i e d l i n e a t m o r e t h a n o n e p o i n t , i t m u s t

h a v e c o n t i n u o u s t r a c t i o n b o n d i n g t h r o u g h o u t i n o r d e r t o p r e v e n t t r a c t i o n r e t u r n

c u r r e n t p a s s i n g t h r o u g h t h e c o u p l i n g s o f a t r a i n w h i c h i s b r i d g i n g t w o t r a c t i o n b o n d e d

p o r t i o n s o f a s i d i n g .

T o c o n t a i n f u l l y t h e d c r e t u r n c u r r e n t , t h e r e s h a l l b e t w o f u l l y i s o l a t e d d o u b l e I R J

a r r a n g e m e n t s s e p a r a t e d b y a d i s t a n c e g r e a t e r t h a n t h e l o n g e s t t r a i n l e n g t h a n d

p o s i t i o n e d s u c h t h a t t h e y c a n n o t b e s i m u l t a n e o u s l y b r i d g e d o u t b y t r a i n s . T h i s i s

u s u a l l y a p p l i e d b y c r e a t i n g a n 8 0 0 m e t r e b u f f e r z o n e b e y o n d t h e f i r s t s e t o f I R J s a n d

e n s u r i n g t h a t a l l t r a c k c i r c u i t s i m p i n g i n g o n t h a t z o n e a r e t h e m s e l v e s b o n d e d D R D S

a n d d c i m m u n e . O n n o n t r a c k c i r c u i t e d l i n e s t h e a b o v e s t i l l a p p l i e s .

8 A b u t t i n g / O v e r l a p p i n g

D C / A C T r a c t i o n S y s t e m s

S e e G K / R C 0 7 5 2 P a r t D a n d G K / R C 0 7 5 3 P a r t C .

9 S i d i n g s

W h e r e s i d i n g s a r e e l e c t r i f i e d , t h e E l e c t r i c T r a c t i o n E n g i n e e r w i l l r e q u i r e a d e q u a t e

t r a c t i o n r e t u r n p a t h s , i n c l u d i n g j u m p e r s a d j a c e n t t o b u f f e r s t o p s . ( T h i s m a y a l s o

a p p l y t o n o n e l e c t r i f i e d s i d i n g s . )

D o u b l e r a i l i n s u l a t i o n s , i n t h e f o r m o f t w o s e t s o f I R J s a t a m i n i m u m o f 1 8 m a p a r t , a r e

t o b e p r o v i d e d b e y o n d t h e l a s t t r a c k c i r c u i t i n p r i v a t e s i d i n g s , s i d i n g s l e a d i n g t o s t o r e s

o r d e p o t s c o n t a i n i n g f l a m m a b l e o r e x p l o s i v e s u b s t a n c e s , a n d i n o t h e r s i d i n g s w h e r e

i s o l a t i o n f r o m e l e c t r i c t r a c t i o n i s r e q u i r e d . W h e r e v e r p o s s i b l e , t h e s e I R J s s h o u l d b e o n

t h e r a i l w a y s i d e o f t h e b o u n d a r y f o r e a s e o f m a i n t e n a n c e .

1 0 P r o t e c t i o n

B o a r d i n g

W i t h s i n g l e r a i l t r a c k c i r c u i t s , e v e r y e f f o r t m u s t b e m a d e t o k e e p t h e t r a c t i o n r e t u r n

r a i l a d j a c e n t t o t h e c o n d u c t o r r a i l s o t h a t a n e m e r g e n c y s h o r t c i r c u i t i n g b a r c a n b e

p r o p e r l y a p p l i e d , a s d e s c r i b e d i n G O / R T 3 0 9 1 . D e s i g n e r s m u s t t h e r e f o r e e n s u r e t h a t

t h e s i g n a l r a i l i s p l a c e d o n t h e s i d e r e m o t e f r o m t h e c o n d u c t o r r a i l , w h e r e v e r p o s s i b l e .

T h i s d e s i g n r e q u i r e m e n t s h o u l d b e a p p l i e d u s i n g t h e m i n i m u m n u m b e r o f

t r a n s p o s i t i o n s . T h e E l e c t r i c T r a c t i o n E n g i n e e r m a y a l s o b e p r e p a r e d t o a s s i s t i n

d i f f i c u l t c a s e s b y c h a n g i n g o v e r t h e c o n d u c t o r r a i l .

W h e r e t h i s i s n o t p o s s i b l e , t h e C i v i l E n g i n e e r m u s t p r o v i d e a n d m a i n t a i n s i n g l e

p r o t e c t i o n b o a r d i n g b e t w e e n t h e c o n d u c t o r r a i l a n d t h e s i g n a l r a i l w h e r e v e r t h e s e r u n

a d j a c e n t o r , a l t e r n a t i v e l y , f i t a p l a s t i c s h r o u d a r o u n d t h e f o o t o f t h e c o n d u c t o r r a i l t o

p r e v e n t t h e a p p l i c a t i o n o f a s h o r t c i r c u i t i n g b a r a t s u c h l o c a t i o n s . T h e r e q u i r e m e n t

f o r e i t h e r m u s t b e m i n i m i s e d a t t h e d e s i g n s t a g e .

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D a t e J u n e 1 9 9 6


P a g e C 6 o f 6


P r o t e c t i o n b o a r d i n g s h a l l b e a p p l i e d i n t h e f o l l o w i n g i n s t a n c e s :

1 . A p p l i e d t o t h e o u t s i d e o f t h e c o n d u c t o r r a i l ( 6 f o o t o r c e s s s i d e ) t o p r o t e c t s t a f f

u s i n g a n a d j a c e n t w a l k w a y o r w o r k i n g o n a d j a c e n t e q u i p m e n t , e g . c l a m p l o c k s , s h u n t

s i g n a l s , e t c .

2 . W h e r e l o c a t e d a t l e v e l c r o s s i n g s , b a r r o w c r o s s i n g s o r i n c l o s e p r o x i m i t y t o

e q u i p m e n t , p r o t e c t i o n b o a r d i n g s h a l l b e a p p l i e d t o t h e i n s i d e a n d o u t s i d e o f t h e

c o n d u c t o r r a i l a t i t s e n d t o c o n t a i n a n y t r a c t i o n a r c . A l s o u s e d a t s t a t i o n s a n d e p o t s t o

p r o t e c t t r a i n m a i n t e n a n c e c r e w s .

3 . A p p l i e d t o t h e i n s i d e o f t h e c o n d u c t o r r a i l i n s i n g l e r a i l t r a c k c i r c u i t a r e a s , w h e r e

t h e s i g n a l r a i l i s t h e r a i l n e a r e s t t o t h e c o n d u c t o r r a i l , i e . b e t w e e n t h e c o n d u c t o r r a i l

a n d t h e s i g n a l r a i l , t o p r e v e n t t h e a p p l i c a t i o n o f a s h o r t c i r c u i t i n g b a r , w h i c h w o u l d

c a u s e e l e c t r i c a l d a m a g e t o s i g n a l l i n g e q u i p m e n t . W h e n t h e c o n d u c t o r r a i l p r o j e c t s

i n t o a s i n g l e r a i l t r a c k c i r c u i t a n d i s a d j a c e n t t o t h e s i g n a l r a i l f o r t h e d i s t a n c e o f t h e

r a m p o n l y , p r o t e c t i o n b o a r d i n g n e e d n o t b e f i t t e d f o r t h i s r e q u i r e m e n t .

1 1 T r a c t i o n V o l t a g e

W a r n i n g L a b e l s

A l a b e l w i t h t h e l e g e n d T R A C T I O N V O L T A G E - D O N O T R E M O V E T H I S L E A D

( s e e G K / R C 0 7 5 2 ) m u s t b e a t t a c h e d t o a l l i m p e d a n c e b o n d l e a d s a t s u b s t a t i o n s a n d

T P H u t s . T h e s e l e a d s m a y o n l y b e d i s c o n n e c t e d u n d e r a n a b s o l u t e e l e c t r i c t r a c t i o n

i s o l a t i o n .

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I s s u e O n e


D a t e J u n e 1 9 9 6

P a g e D 1 o f 1

R A I L T R A C K D 1

P a r t D C o m p o n e n t s a n d I n s t a l l a t i o n


T h e r e a r e n o s p e c i a l m e t h o d s u s e d s o l e l y f o r t h e i n s t a l l a t i o n o f t r a c k c i r c u i t s o n d c

e l e c t r i f i e d a r e a s , a n d r e f e r e n c e s h o u l d b e m a d e t o C o d e o f P r a c t i c e G K / R C 0 7 5 2 .

W h e r e i m p e d a n c e b o n d s a r e r e q u i r e d , t h e c o m p o n e n t s a n d i n s t a l l a t i o n m e t h o d s a r e

d e s c r i b e d i n G K / R C 0 7 5 2 a n d t h e r e l e v a n t C o d e s o f P r a c t i c e w i t h i n t h i s h a n d b o o k .

C a u t i o n m u s t b e o b s e r v e d t o a v o i d t r a p p i n g f i n g e r s w h e n h a n d l i n g

i m p e d a n c e b o n d s .

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P a g e E 1 o f 3

R A I L T R A C K E 1

P a r t E I n s t r u m e n t a t i o n D e s c r i p t i o n & U s e


S p e c i a l i s e d t e s t i n g i n s t r u m e n t s f o r t e s t i n g t r a c k c i r c u i t s i n d . c . e l e c t r i f i e d a r e a s a r e

l i s t e d b e l o w .

2 D o u b l e

M i l l i v o l t m e t e r

2 . 1 D e s c r i p t i o n

F i g u r e E 1

F i g u r e E 1 s h o w s t h e d o u b l e m i l l i v o l t m e t e r , w h i c h c o m p r i s e s t h e f o l l o w i n g :

A u n i t f i t t e d w i t h t w i n c e n t r e z e r o m i l l i v o l t m e t e r s c o n t r o l l e d b y a c o m m o n

s e l e c t o r s w i t c h f o r 5 , 2 5 o r 1 0 0 m V r a n g e s .

T w o p a i r s o f 4 m l e a d s w i t h s l e e v i n g b o n d s a t t a c h e d a t m s p a c i n g t o e n a b l e a

1 m t e s t l e n g t h o f r a i l t o b e m e a s u r e d w h e n m a k i n g b a l a n c e t e s t s .

F o u r r a i l f l a n g e c l a m p s , h a v i n g u p p e r a n d l o w e r c o n t a c t p o i n t s ( d o n o t o v e r

t i g h t e n ) .

T w o t e s t p r o d s f o r c h e c k i n g c a b l e , l u g o r b o l t c o n n e c t i o n s w h e r e c l a m p s c a n n o t

b e a t t a c h e d .

T e s t s r e l y o n t h e r a t i o s b e t w e e n t h e t w o m e t e r s c o n t a i n e d w i t h i n t h e u n i t , t h e r e f o r e

t h e i n s t r u m e n t d o e s n o t r e q u i r e c a l i b r a t i o n ; i t s h o u l d , h o w e v e r , b e c h e c k e d i n

a c c o r d a n c e w i t h R a i l w a y G r o u p S t a n d a r d G K / R T 0 1 1 2 .

I f a d o u b l e m i l l i v o l t m e t e r i s n o t a v a i l a b l e , t h e t e s t s m a y b e c a r r i e d o u t u s i n g a p a i r o f

i d e n t i c a l d i g i t a l m u l t i m e t e r s ( e g . F l u k e 2 3 ) s e t t o t h e d . c . m V r a n g e .

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P a g e E 2 o f 3

E 2 R A I L T R A C K

2 . 2 U s e s o f t h e M i l l i v o l t m e t e r

S i n c e t h e t r a c t i o n r e t u r n s y s t e m i s c o n n e c t e d t o g i v e t h e m a x i m u m n u m b e r o f

p a r a l l e l t r a c t i o n c u r r e n t r e t u r n p a t h s , t h e c u r r e n t p a s s e d b y a n y r a i l o r c a b l e s h o u l d

r i s e a n d f a l l g r a d u a l l y w h e n t r a i n s a r e r u n n i n g . B y o b s e r v i n g t h e m i l l i v o l t m e t e r s i n

r e l a t i o n t o t r a i n p o s i t i o n s a n d t h e l o c a t i o n o f s u b s t a t i o n s o r T P H u t s , t h e m e t e r s

s h o u l d r i s e a n d f a l l w h e n t r a i n s a r e u n d e r p o w e r . C o n s e q u e n t l y , f a u l t s c a n b e

m o n i t o r e d i n t r a c t i o n r e t u r n n e t w o r k s a t l o c a t i o n s r e m o t e f r o m t h e o n e u n d e r t e s t .

A s h a r p r i s e o r f a l l i n t r a c t i o n r e t u r n c a n b e d u e t o a t r a i n p a s s i n g o v e r a f a u l t i n t h e

r e t u r n s y s t e m o r o n e o f t h e f o l l o w i n g :

T h e d r i v e r o p e r a t i n g t h e t r a i n c o n t r o l l e r , i e . w h e n t h e t r a i n s t a r t s a w a y f r o m

s t a t i o n a r y .

T h e t r a i n b e c o m i n g g a p p e d , i e . w h e n n o n e o f t h e t r a i n s p o s i t i v e p i c k u p s h o e s

a r e i n c o n t a c t w i t h a c o n d u c t o r r a i l a t a n y i n s t a n t . N o t e : E l e c t r i c l o c o m o t i v e s a r e

e s p e c i a l l y s u s c e p t i b l e t o t h i s .

T h e d r i v e r c l o s i n g t h e t r a i n c o n t r o l l e r . ( U s u a l l y a c c o m p a n i e d b y a l o u d p o p

f r o m t h e m a i n c i r c u i t b r e a k e r s i t u a t e d o n t h e p o w e r c o a c h e s . )

T h u s , b y o b s e r v i n g t w o o r t h r e e t r a i n s , a s u s p e c t e d t r a c t i o n r e t u r n f a u l t c a n b e

c o n f i r m e d . I t w i l l b e n o t i c e d t h a t i m m e d i a t e l y i n f r o n t o f a m o v i n g e l e c t r i c t r a i n t h e r e

i s a w a v e o f r e t u r n c u r r e n t , w h i c h s h o u l d b e i g n o r e d .

2 . 3 C o n n e c t i o n s

T h e i n s t r u m e n t c a n b e c o n n e c t e d i n a n u m b e r o f w a y s , e a c h d e p e n d e n t o n t h e t e s t

b e i n g p e r f o r m e d ( s e e G K / R C 0 7 5 4 P a r t H ) . F i g u r e E 2 s h o w s o n e e x a m p l e .

IRJ

IRJ

F i g u r e E 2

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P a g e E 3 o f 3

R A I L T R A C K E 3

2 . 4 O p e r a t i o n

T h e e q u i p m e n t i s d e s i g n e d t o e n a b l e m o s t t e s t s t o b e m a d e w h i l s t s t a n d i n g c l e a r o f

t h e t r a c k , w i t h t h e l e a d s p a s s i n g u n d e r t h e r a i l s . P o s s e s s i o n o f a t r a c k c i r c u i t i s n o t

r e q u i r e d w h e n u s i n g t h i s i n s t r u m e n t .

W h e n c o n n e c t i n g t o r a i l f l a n g e s , s i d e l e a d s o r c e n t r e p l a t e s , i t i s e s s e n t i a l t o c l e a r

r u s t , c o r r o s i o n o r d i r t f r o m t h e c o n t a c t a r e a .

B e f o r e m a k i n g a n y c o n n e c t i o n s , e n s u r e t h e s e l e c t o r s w i t c h i s s e t t o t h e h i g h e s t r a n g e .

I n s e r t t h e l e a d s i n t o t h e i n s t r u m e n t f i r s t a n d t h e n c o n n e c t t o t h e t e s t p r o d s o r r a i l

c l a m p s . T h i s r e d u c e s t h e r i s k o f i n t e r c h a n g i n g t h e l e a d s , w h i c h w o u l d r e s u l t i n f a i l u r e

o f t h e t r a c k c i r c u i t a n d d a m a g e t o t h e i n s t r u m e n t .

N e v e r c o n n e c t t h e i n s t r u m e n t a c r o s s e i t h e r t h e t r a c t i o n o r a u x i l i a r y c o i l s o f

i m p e d a n c e b o n d s o r a l l o w t h e c o n n e c t i n g l e a d s t o c o m e i n c o n t a c t w i t h t h e

c o n d u c t o r r a i l , a s t h i s w i l l r e s u l t i n s e r i o u s d a m a g e t o t h e i n s t r u m e n t .

D o n o t c o n n e c t t h e i n s t r u m e n t w h e r e a c h e c k r a i l i s p r e s e n t , a s s o m e c u r r e n t w i l l b e

c a r r i e d i n t h e c h e c k r a i l , r e s u l t i n g i n f a l s e r e a d i n g s . T r a n s f e r t h e t e s t t o a p o s i t i o n

w h e r e t h e c h e c k r a i l i s d i s c o n t i n u e d o r n o t p r e s e n t .

N o t e : A l l t e s t s m u s t b e m a d e w h e n t r a c t i o n c u r r e n t i s f l o w i n g .

2 . 5 T r a c t i o n R e t u r n C u r r e n t V a l u e s i n R u n n i n g R a i l s

A n a p p r o x i m a t i o n o f t h e v a l u e o f t r a c t i o n r e t u r n c u r r e n t f l o w i n g i n r u n n i n g r a i l s c a n

b e d e d u c e d f r o m t h e m i l l i v o l t m e t e r r e a d i n g s . S i n c e t h e r e s i s t a n c e o f o n e m e t r e o f

r u n n i n g r a i l i s a p p r o x i m a t e l y 3 5 ( m i c r o o h m s ) , d e p e n d e n t o n r a i l t y p e ,t e m p e r a t u r e , w e a r e t c . , a t r a c t i o n c u r r e n t o f 1 0 0 0 A w i l l p r o d u c e a v o l t d r o p o f 3 5 m V

a l o n g o n e m e t r e o f r a i l . T h e r e f o r e , t h e v a l u e o f t r a c t i o n c u r r e n t f o r o t h e r v a l u e s o f

m i l l i v o l t s w i l l b e a s i n F i g u r e E 3 :

M i l l i v o l t m e t e r

R e a d i n g s

T r a c t i o n

C u r r e n t

5 m V

1 0 m V

2 5 m V

5 0 m V

1 0 0 m V

1 4 3 A

2 8 6 A

7 1 4 A

1 4 2 9 A

2 8 5 7 A

F i g u r e E 3

I t m u s t b e b o r n e i n m i n d t h a t t h i s w i l l b e t h e c u r r e n t f l o w i n g i n o n e r a i l o n l y ; f o r a t o t a l

v a l u e o f c u r r e n t f l o w i n g i n a d o u b l e r a i l t r a c k c i r c u i t , t h e s u m m a t i o n o f b o t h r a i l

c u r r e n t s m u s t b e u s e d .

3 D . C . C l a m p A m m e t e r

T h i s i n s t r u m e n t i s u s e d f o r c u r r e n t m e a s u r e m e n t w i t h o u t d i s c o n n e c t i o n o f t h e c a b l e ;

i t c a n b e u s e d f o r d . c . t r a c t i o n c u r r e n t m e a s u r e m e n t . T h e i n s t r u m e n t c l i p s a r o u n d

t h e c a b l e a n d t h e c u r r e n t m e a s u r e m e n t r e a d d i r e c t l y f r o m t h e m e t e r .

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P a g e F 1 o f 1

R A I L T R A C K F 1

P a r t F T e s t i n g & C o m m i s s i o n i n g

1 T r a c k C i r c u i t s

R e f e r e n c e s h a l l b e m a d e t o G K / R T 0 7 5 2 P a r t G f o r t h e g e n e r a l r e q u i r e m e n t s . T h e r e

a r e n o a d d i t i o n a l c o m m i s s i o n i n g t e s t s r e q u i r e d t o b e d o n e b y t h e S i g n a l l i n g E n g i n e e r

b e f o r e t h e e n e r g i s a t i o n o f t r a c k c i r c u i t s i n d c e l e c t r i c t r a c t i o n a r e a s .

2 B o n d i n g

T r a c k c i r c u i t s s h a l l n o t b e b r o u g h t i n t o u s e u n t i l a l l i m p e d a n c e b o n d s a n d n e g a t i v e

r e t u r n c u r r e n t c o n n e c t i o n s a r e s e c u r e l y f i t t e d a c c o r d i n g t o b o n d i n g p l a n s .

A l l w a r n i n g l a b e l s a s r e q u i r e d b y t h e b o n d i n g p l a n a n d o t h e r s a f e t y l a b e l l i n g a s

d e s c r i b e d i n t h i s h a n d b o o k s h a l l b e f i t t e d b e f o r e t h e c o m m i s s i o n i n g o f t h e t r a c t i o n

s y s t e m .

3 P r o t e c t i o n B o a r d i n g

P r o t e c t i o n b o a r d i n g o r c o n d u c t o r r a i l s h r o u d s i n a c c o r d a n c e w i t h G K / R C 0 7 5 4 P a r t C

s h a l l b e f i t t e d b y t h e C i v i l E n g i n e e r b e f o r e t h e c o m m i s s i o n i n g o f t h e t r a c t i o n s y s t e m .

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P a g e G 1 o f 1

R A I L T R A C K G 1

P a r t G M a i n t e n a n c e

1 G e n e r a l

T h e f o l l o w i n g i n f o r m a t i o n i s a d d i t i o n a l t o t h o s e e x a m i n a t i o n s a n d t e s t s o u t l i n e d i n

G K / R C 0 7 5 2 P a r t H a n d a s d e s c r i b e d f o r t h e s p e c i f i c t r a c k c i r c u i t s i n t h e r e l e v a n t

C o d e s o f P r a c t i c e i n t h i s h a n d b o o k .

2 S a f e t y

H i g h v o l t a g e s a n d c u r r e n t s m a y b e p r e s e n t o n t h e t e r m i n a l s o f i m p e d a n c e b o n d s a n d

o t h e r a s s o c i a t e d t r a c k e q u i p m e n t u s e d o n d . c . e l e c t r i c t r a c t i o n a r e a s . T h e r e f o r e ,

e x t r e m e c a r e m u s t b e t a k e n w h e n w o r k i n g o n t h i s e q u i p m e n t .


A s s o c i a t e d w i t h

S u b s t a t i o n s , T P H u t s

a n d T r a c k I m p e d a n c e

R e l a y I n s t a l l a t i o n s

S e r v i c i n g a n d o v e r h a u l o f i m p e d a n c e b o n d s s h a l l b e i n a c c o r d a n c e w i t h G K / R C 0 7 5 2

P a r t H .

T h e s u b s t a t i o n , T P H u t o r T r a c k I m p e d a n c e R e l a y ( T I R ) s i t e n e g a t i v e b o n d i n g c a b l e s

t e r m i n a t e d o n a l u m i n i u m p l a t e s o f a l l i m p e d a n c e b o n d s s h a l l b e r e g u l a r l y c h e c k e d

a n d a t t e n d e d t o a s s p e c i f i e d i n G M / T T 0 1 2 7 o r G M / T T 0 1 2 8 a s a p p l i c a b l e .

E n s u r e t h e T R A C T I O N V O L T A G E - D O N O T R E M O V E T H I S L E A D l a b e l s

a t t a c h e d t o i m p e d a n c e b o n d l e a d s a t s u b s t a t i o n s , T P h u t s a n d T I R s i t e s a r e k e p t

c l e a n a n d p o s i t i o n e d w h e r e t h e y c a n e a s i l y b e s e e n .

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P a g e H 1 o f 1 1

R A I L T R A C K H 1

P a r t H F a u l t F i n d i n g


T h i s P a r t g i v e s p r o c e d u r e s f o r i d e n t i f y i n g f a u l t s o n d . c . e l e c t r i c t r a c t i o n r e t u r n

c o n n e c t i o n s , a l a r g e p r o p o r t i o n o f w h i c h w i l l b e f o u n d t o b e i n t e r m i t t e n t .

M o s t o f t h e t e s t s g i v e n i n t h i s s e c t i o n w i l l r e q u i r e t h e u s e o f a d o u b l e m i l l i v o l t m e t e r ;

g e n e r a l i n s t r u c t i o n s f o r i t s u s e a r e g i v e n i n G K / R C 0 7 5 4 P a r t E .

2 S i n g l e R a i l T r a c k C i r c u i t

F a u l t s D u e T o D . C .

E l e c t r i c T r a c t i o n

V o l t D r o p

C o m m o n R a i l

S i g n a l R a i l

T r a c k F e e d

D . C . T r a c t i o n C u r r e n t

6

1

L o c a l S u p p l y

T Q

T R

1 p = < 1 % 1

6

F i g u r e H 1

A s c a n b e s e e n f r o m F i g u r e H 1 , w h i c h s h o w s a t y p i c a l 5 0 H z a . c . t r a c k c i r c u i t , t h e

s i g n a l r a i l p r o v i d e s a p a r a l l e l p a t h f o r t r a c t i o n r e t u r n c u r r e n t I P v i a t h e r e l a y c o n t r o l

w i n d i n g , e a r t h l e a k a g e a n d / o r t r a i n a x l e s ; t h e m a g n i t u d e o f w h i c h i s d e t e r m i n e d b y

t h e t r a c t i o n l o a d a n d r e s i s t a n c e o f t h e c o m m o n r a i l .

T h e 3 0 0 H z o r 6 0 0 H z r i p p l e o n t h e t r a c t i o n s y s t e m w i l l c a u s e m e c h a n i c a l v i b r a t i o n o f

t h e t r a c k r e l a y a n d a c c e l e r a t e d w e a r o f t h e m o v e m e n t , w h i l s t t h e l e v e l o f d i r e c t

c u r r e n t c a n b e s u f f i c i e n t t o s a t u r a t e t h e i r o n c i r c u i t o f t h e c o n t r o l w i n d i n g , c a u s i n g

t h e r e l a y s t o d e e n e r g i s e .

A n y w e a k n e s s i n t h e b o n d i n g o f t h e c o m m o n r a i l w i l l t h e r e f o r e d i r e c t m o r e c u r r e n t v i a

t h e s i g n a l r a i l a n d a g g r a v a t e t h e s e c o n d i t i o n s .

3 D o u b l e R a i l T r a c k C i r c u i t

F a u l t s D u e T o D . C .

E l e c t r i c T r a c t i o n

T h e f o l l o w i n g e x a m p l e s s h o w f a u l t s , e g . r a i l t o r a i l b o n d i n g o r b r o k e n r a i l s , w h i c h c a n

b e i d e n t i f i e d u s i n g t h e t e s t s g i v e n l a t e r . T h e s y m p t o m s b e l o w c a n h e l p t o i d e n t i f y t h e

p r o b l e m .

3 . 1 R i g h t S i d e F a i l u r e w i t h N o T r a i n i n I m m e d i a t e V i c i n i t y

T h i s t y p e o f f a u l t c a n b e d u e t o i m b a l a n c e o f t r a c t i o n r e t u r n c u r r e n t s . T e s t s g i v e n i n

G K / R C 0 7 5 4 P a r t H S e c t i o n 6 s h o u l d b e c a r r i e d o u t t o d e t e r m i n e t h e c a u s e .

I t s h o u l d b e n o t e d t h a t e v e n w i t h n o t r a i n i n t h e i m m e d i a t e v i c i n i t y , a c e r t a i n a m o u n t

o f t r a c t i o n c u r r e n t w i l l b e f l o w i n g t h r o u g h t h e r a i l s a n d i m p e d a n c e b o n d s , r e t u r n i n g t o

t h e s u b s t a t i o n .

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P a g e H 2 o f 1 1

H 2 R A I L T R A C K

3 . 2 T r a c k C i r c u i t F a i l u r e w i t h T r a i n s P a s s i n g o n A n o t h e r L i n e

W i t h r e f e r e n c e t o F i g u r e H 2 , t r a c k c i r c u i t A i s o u t o f b a l a n c e a n d t r a c k c i r c u i t W h a s

a h i g h r e s i s t a n c e f a u l t a t p o i n t X . T h e r e f o r e , w h e n a t r a i n t r a v e l s a l o n g t r a c k c i r c u i t

W t o p o i n t X , a p o r t i o n o f t r a c t i o n r e t u r n c u r r e n t w i l l r e t u r n t o t h e s u b s t a t i o n v i a

t r a c k c i r c u i t A . S i n c e t r a c k c i r c u i t A i s o u t o f b a l a n c e , t h e e x t r a c u r r e n t n o w f l o w i n g

m a y f a i l t h e t r a c k c i r c u i t . T h e f a u l t w i l l a p p e a r a s t h e t r a i n p a s s e s p o i n t Y a n d

d i s a p p e a r a s t h e t r a i n p a s s e s p o i n t Z .

Substation

Train

Point Y"

Point Z"

High Resistance Fault

TC A Out of Balance

Point X

TC W'

F i g u r e H 2

3 . 3 T r a c k R e l a y D r o p s B e f o r e t h e T r a c k C i r c u i t i s O c c u p i e d

W h e n t h e t r a c k r e l a y d r o p s b e f o r e t h e t r a c k c i r c u i t i s o c c u p i e d o r t h e t r a c k r e l a y

r e m a i n s d o w n a f t e r a t r a i n h a s p a s s e d , m u l t i p l e f a u l t s w i l l u s u a l l y b e f o u n d o n t h e

s a m e l i n e . W i t h r e f e r e n c e t o F i g u r e H 3 , t r a c k c i r c u i t S i s o u t o f b a l a n c e a n d a h i g h

r e s i s t a n c e f a u l t i s p r e s e n t a t p o i n t R . T h e r e f o r e , w h e n a t r a i n d r a w i n g t r a c t i o n

c u r r e n t t r a v e l s t o w a r d s p o i n t P , a h i g h p r o p o r t i o n o f t h e c u r r e n t w i l l b e r e t u r n e d t o t h e

s u b s t a t i o n v i a t r a c k c i r c u i t S . S i n c e t r a c k c i r c u i t S i s o u t o f b a l a n c e , t h e e x t r a c u r r e n t

n o w f l o w i n g m a y f a i l t h e t r a c k c i r c u i t . T h e f a u l t w i l l a p p e a r a s t h e t r a i n p a s s e s p o i n t R

a n d d i s a p p e a r a s t h e t r a i n p a s s e s p o i n t P .

T.P. Hut

Train

Sub Station

Point P" High Resistance Fault Point R"

TC S' Out of Balance

F i g u r e H 3

I t w i l l a l s o b e s e e n t h a t t h e r a i l t o r a i l t r a c k c i r c u i t v o l t a g e o r s i g n a l w i l l b e s u p p r e s s e d

a s t h e t r a c t i o n c u r r e n t r i s e s o n a t r a c k c i r c u i t w h i c h i s o u t o f b a l a n c e .

4 H i g h R e s i s t a n c e

R a i l F a u l t s

A d o u b l e r a i l i m p e d a n c e b o n d e d t r a c k c i r c u i t w i l l n o t n e c e s s a r i l y f a i l s h o u l d o n e o r

m o r e o p e n c i r c u i t s o r h i g h r e s i s t a n c e f a u l t s o c c u r i n t h e r a i l s o n o n e s i d e o f t h e t r a c k

c i r c u i t . T h i s i s b e c a u s e a n a l t e r n a t i v e p a t h i s a v a i l a b l e v i a t h e c e n t r e c o n n e c t i o n s o f

t h e b o n d s a n d t h e n e g a t i v e b o n d i n g o f a d j a c e n t l i n e s , a l l o w i n g a r e d u c e d t r a c k c i r c u i t

v o l t a g e o r s i g n a l t o r e a c h t h e r e l a y o r r e c e i v e r .

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P a g e H 3 o f 1 1


T h e p r a c t i c e , p r i o r t o 1 9 5 2 , o f c o n n e c t i n g t r a c k c i r c u i t l e a d s t o i m p e d a n c e b o n d

t r a c t i o n c o i l l u g s i n s t e a d o f d i r e c t l y t o t h e r a i l s , w a s a b a n d o n e d f o r t h i s r e a s o n , i e . a

d i s c o n n e c t i o n o f t h e t r a c t i o n c o i l s i d e l e a d w o u l d h a v e t h e s a m e e f f e c t a s a r a i l t o r a i l

d i s c o n n e c t i o n a n d a l l o w t h e r e l a y o r r e c e i v e r t o b e f e d v i a t h e c e n t r e t a p o f t h e b o n d

a n d a d j a c e n t l i n e s .

4 . 1 R i g h t S i d e F a i l u r e s

R e f e r r i n g t o F i g u r e H 4 , o n e o p e n c i r c u i t o r h i g h r e s i s t a n c e f a u l t w i l l s t i l l e n a b l e t h e

t r a c k t o s h u n t w h e n o c c u p i e d a n d t h e r e d u c e d r a i l t o r a i l v o l t a g e o r s i g n a l ( u p t o 5 0 %

o f n o r m a l ) w i l l g i v e a c o r r e s p o n d i n g l y h i g h e r t r a i n s h u n t . A c o m m o n p h e n o m e n o n o f

t h i s f a u l t i s a t r a c k c i r c u i t r e m a i n i n g o c c u p i e d a f t e r t h e p a s s a g e o f a t r a i n .

High Resistance or Open Circuit Faul

Via Negative Bonding

Adjacent Lines

Via Negative BondingAdjacent Lines

VR2

2

VR1 VR2VR1

2

F i g u r e H 4

4 . 2 W r o n g S i d e F a i l u r e s

R e f e r r i n g t o F i g u r e H 5 , t w o o r m o r e o p e n c i r c u i t s o r h i g h r e s i s t a n c e f a u l t s i n o n e r a i l

o f a t r a c k c i r c u i t c a n c a u s e a w r o n g s i d e f a i l u r e c o n d i t i o n i f t h e y a r e s u f f i c i e n t l y f a r

a p a r t f o r a v e h i c l e o r t r a i n t o s t a n d b e t w e e n t h e m .

VR2

2

VR1 VR2VR12

More Than One High High

Resistance or Open Circuit Fault

Via Negative Bonding

Adjacent Lines

Via Negative BondingAdjacent Lines

F i g u r e H 5

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P a g e H 4 o f 1 1


5 B o n d i n g

5 . 1 S a f e t y

V o l t a g e s a s h i g h a s 7 0 0 V a . c . m a y a p p e a r o n t h e a u x i l i a r y c o i l t e r m i n a l s o f i m p e d a n c e

b o n d s a n d o t h e r t r a c k c i r c u i t t e r m i n a l s . E x t r e m e c a r e m u s t b e t a k e n w h e n w o r k i n g

o n t h i s e q u i p m e n t .

5 . 2 T e s t i n g o f I m p e d a n c e B o n d s

I f a f a u l t i s s u s p e c t e d w i t h i n a n i m p e d a n c e b o n d t h e f o l l o w i n g t e s t i n g p r o c e d u r e

s h o u l d b e a d o p t e d :

5 . 2 . 1 P h y s i c a l C o n d i t i o n

T h e i m p e d a n c e b o n d s h a l l b e e x a m i n e d a s d e s c r i b e d i n G K / R C 0 7 5 2 P a r t H .

5 . 2 . 2 T r a c t i o n / A u x i l i a r y W i n d i n g R a t i o

E n s u r i n g t h e t r a c k c i r c u i t i s u n o c c u p i e d a n d t h e f e e d o r t r a n s m i t t e r i s f u n c t i o n i n g

c o r r e c t l y , m e a s u r e t h e a . c . v o l t a g e a c r o s s t h e t r a c t i o n a n d a u x i l i a r y c o i l s a n d c h e c k t h a t

t h e r a t i o b e t w e e n t h e m c o r r e s p o n d s t o F i g u r e H 6 .

B o n d T y p e V o l t a g e R a t i o A p p r o x . D . C .

A u x i l i a r y

C o i l R e s i s t a n c e ( )

W H 3 ( H o w e l l s ) 5 6 : 1 3 . 3

W H 3 ( W B S ) 5 6 : 1 3 . 0

M R 5 6 : 1 3 . 4

S 5 6 : 1 3 . 0

P 3 4 5 : 1 2 . 5

D E 4 0 : 1 5 . 5

M 4 2 : 1 4 . 0 ( T O / T 3 )

M 2 / 5 4 2 : 1 3 . 4 8 ( T O / T 3 )

D D 4 2 : 1 5 . 5

B 4 5 : 1 5 . 0

B ( K e n t C o a s t o n l y ) 6 6 : 1 5 . 0

F i g u r e H 6

I f t h e r a t i o i s l o w e r b y m o r e t h a n 1 0 % t h a n t h a t s t a t e d a b o v e , t h e b o n d m u s t b e

r e g a r d e d a s f a u l t y a n d a r r a n g e m e n t s m a d e f o r i t s r e p l a c e m e n t . A n a l y s i s o f t h e r e s u l t s

w o u l d i n d i c a t e t h e f o l l o w i n g f a u l t s :

V o l t a g e

R a t i o

C o i l

R e s i s t a n c e

P o s s i b l e

F a u l t

A c t i o n

C o r r e c t C o r r e c t N o n e N o n e

W r o n g C o r r e c t T r a c t i o n C o i l R e p l a c e b o n d a n d

r e t e s t

W r o n g W r o n g A u x i l i a r y o r b o t h

c o i l s

R e p l a c e a u x i l i a r y

c o i l o r b o n d a n d

r e t e s t

F i g u r e H 7

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P a g e H 5 o f 1 1


5 . 2 . 3 T r a c k C i r c u i t V o l t a g e B a l a n c e T e s t

M e a s u r e t h e a . c . v o l t a g e b e t w e e n e a c h r u n n i n g r a i l a n d t h e c e n t r e c o n n e c t i o n s o f t h e

b o n d . I f t h e s e v o l t a g e s a r e e q u a l o r w i t h i n 5 % o f e a c h o t h e r , t h e t r a c k c i r c u i t v o l t a g e s

a r e b a l a n c e d .

I f t h e d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e v o l t a g e s i s g r e a t e r t h a n 5 % , t h e n a f a u l t e x i s t s i n t h e

b o n d o r c o n n e c t i n g l e a d s o n t h e s i d e t h a t h a s t h e h i g h e r v o l t a g e .

5 . 2 . 4 I m p e d a n c e B o n d C o n n e c t i o n s T e s t - O t h e r t h a n I n t e r m e d i a t e

B o n d s

C o n n e c t a d o u b l e m i l l i v o l t m e t e r , a s s h o w n i n F i g u r e H 8 , s o t h a t o n e m e t e r m e a s u r e s

t h e v o l t d r o p a c r o s s a m e t r e o f u n b r o k e n r a i l a n d t h e o t h e r m e t e r , w i t h t e s t p r o d s

f i t t e d , m e a s u r e s t h e v o l t d r o p a c r o s s t h e l u g a n d p l a t e c o n n e c t i o n s .

I n e a c h t e s t , i f t h e v o l t d r o p a c r o s s t h e l u g a n d p l a t e c o n n e c t i o n s i s m o r e t h a n t h r e e

t i m e s t h e u n b r o k e n r a i l r e a d i n g , a f a u l t y c o n n e c t i o n i s i n d i c a t e d .

T r a n s f e r a l l m e t e r c o n n e c t i o n s t o t h e o p p o s i t e r a i l a n d r e p e a t t h e t e s t .

BB

C C

AA

1 m

View at AA

Side lead Connection (Busbar or Bond)

View at CCBusbar Bond Connection

View at BBCable End Lug to Rail

F i g u r e H 8

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P a g e H 6 o f 1 1


5 . 2 . 5 I m p e d a n c e B o n d C o n n e c t i o n s T e s t - I n t e r m e d i a t e B o n d s O n l y

F a u l t f i n d i n g a t i n t e r m e d i a t e b o n d s i s d i f f i c u l t b e c a u s e o f t h e c u r r e n t f l o w i n g i n t h e

c r o s s b o n d i n g c a b l e s .

T h e f o l l o w i n g p r o c e d u r e , c a r r i e d o u t i m m e d i a t e l y b e f o r e o r a f t e r t h e p a s s a g e o f a

t r a i n s o t h a t m a x i m u m c u r r e n t i s p a s s i n g t h r o u g h t h e b o n d , s h o u l d b e f o l l o w e d :

C o m p l e t e t h e R a i l C u r r e n t B a l a n c e T e s t o n b o t h s i d e s o f t h e i m p e d a n c e b o n d ( s e e

G K / R C 0 7 5 4 P a r t H S e c t i o n 6 ) .

C o r r e c t b a l a n c e o n o n e s i d e a n d i n c o r r e c t b a l a n c e o n t h e o t h e r i n d i c a t e s a f a u l t a t

a n o t h e r b o n d w i t h i n t h e t r a c k c i r c u i t i n t h e d i r e c t i o n o f t h e i n c o r r e c t b a l a n c e .

H a v i n g e s t a b l i s h e d c o r r e c t b a l a n c e o n b o t h s i d e s o f t h e i n t e r m e d i a t e b o n d , c o n n e c t

t h e d o u b l e m i l l i v o l t m e t e r a s s h o w n i n F i g u r e H 9 .

T h e r a t i o o f t h e d i f f e r e n c e o f t h e r e a d i n g s i n d i c a t e s t h e v a l u e o f c u r r e n t f l o w i n g i n t h e

c r o s s b o n d i n g c o n n e c t i o n .

I f a s e c o n d d o u b l e m i l l i v o l t m e t e r i s a v a i l a b l e , r e a d i n g s c a n b e t a k e n o n t h e

i m p e d a n c e b o n d c o n n e c t i o n s a s g i v e n i n G K / R C 0 7 5 4 P a r t H S e c t i o n 5 . 2 . 4 . T h e

r e f e r e n c e r e a d i n g b e i n g t h e d i f f e r e n c e , e i t h e r a d d i t i v e o r s u b t r a c t i v e , o f t h e

r e a d i n g s a b o v e .

1 m

Cross Bonding1 m

8 8 . 8 8

F i g u r e H 9

U s i n g a t e c h n i c i a n s m u l t i m e t e r , m e a s u r e t h e t w o h a l f b o n d a . c . v o l t a g e s a s s h o w n

a b o v e . T h e r e a d i n g s s h o u l d b e w i t h i n 5 % o f e a c h o t h e r . I f t h e d i f f e r e n c e i s g r e a t e r

t h a n 5 % , t h e i m p e d a n c e b o n d c o n n e c t i o n s o n t h e s i d e w i t h t h e h i g h e r r e a d i n g s h o u l d

b e i n v e s t i g a t e d .

5 . 2 . 6 H e a t i n g E f f e c t o f R e t u r n C u r r e n t

S i n c e t h e h e a t i n g e f f e c t o f e l e c t r i c c u r r e n t i s p r o p o r t i o n a l t o t h e r e s i s t a n c e , h o t o r

w a r m l e a d s , c o n n e c t i o n s o r r a i l j o i n t s c a n b e u s e d a s a g o o d g u i d e t o l o c a t i n g f a u l t s ,

b u t n o t a s a s u b s t i t u t e f o r t h e p r e v i o u s t e s t s .

I f , i n a p a i r o f s i d e l e a d s , o n e i s h o t a n d t h e o t h e r i s c o l d , o n e l e a d i s p a s s i n g f a r m o r e

t r a c t i o n r e t u r n c u r r e n t t h a n t h e o t h e r a n d b o t h l e a d s m u s t b e r e n e w e d .

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P a g e H 7 o f 1 1


I f a r a i l j o i n t i s h o t , t h e b o n d i n g a r o u n d t h e j o i n t i s f a u l t y .

H o t l e a d s a t a T P H u t s i t e m a y b e c a u s e d b y f a u l t y n e g a t i v e r e t u r n c o n n e c t i o n s a t a n

a d j a c e n t s u b s t a t i o n .

5 . 2 . 7 I n s u l a t i o n T e s t

D i s c o n n e c t t h e t r a c k c i r c u i t t a i l c a b l e o r r e m o v e a n y t u n i n g c a p a c i t o r a n d p l a c e a

s h o r t c i r c u i t a c r o s s t h e r u n n i n g r a i l s . U s i n g a 1 0 0 0 V i n s u l a t i o n t e s t e r , t e s t a s f o l l o w s :

B e t w e e n t h e c a s e a n d t h e a u x i l i a r y c o i l

B e t w e e n t h e a u x i l i a r y a n d t r a c t i o n c o i l s

T h e m i n i m u m a c c e p t a b l e i n s u l a t i o n i n t h e a b o v e t e s t s i s 1 M . I f l o w e r i n s u l a t i o n

v a l u e s a r e f o u n d , t h e b o n d m u s t b e r e g a r d e d a s f a u l t y a n d a r r a n g e m e n t s m a d e f o r i t s

r e p l a c e m e n t .

R e s t o r e t h e t a i l c a b l e o r t u n i n g c a p a c i t o r a n d r e m o v e t h e s h o r t c i r c u i t .

5 . 2 . 8 T o t a l D i s c o n n e c t i o n T e s t s

T h i s t e s t r e q u i r e s t h a t t h e b o n d b e t o t a l l y d i s c o n n e c t e d a n d s u i t a b l e a r r a n g e m e n t s

m a d e t o e n s u r e t h a t t h e c o n t i n u i t y o f t h e n e g a t i v e t r a c t i o n r e t u r n i s m a i n t a i n e d ( s e e

S e c t i o n 6 ) .

U s i n g a 1 0 0 0 V i n s u l a t i o n t e s t e r , m e a s u r e b e t w e e n t h e c a s e a n d t r a c t i o n c o i l s . T h e

r e a d i n g m u s t n o t b e l e s s t h a n 1 M f o r a n e w b o n d o r 1 0 0 k f o r a b o n d w h i c h h a sb e e n i n s e r v i c e .

M e a s u r e t h e r e s i s t a n c e o f t h e a u x i l i a r y c o i l u s i n g a t e c h n i c i a n s m u l t i m e t e r a n d

c o m p a r e t h e r e s u l t w i t h F i g u r e H 6 .

N o t e 1 : S o m e b o n d s h a v e t h e t r a c t i o n c o i l c o n n e c t e d t o t h e c a s e , e g . f o r h e a t s i n k

p u r p o s e s .

N o t e 2 : F o r M a n d M 2 / M 5 b o n d s , t h e m a i n c o v e r m u s t b e r e m o v e d a n d t h i s t e s t

c a r r i e d o u t o n t h e i n t e r n a l t e r m i n a l b l o c k ( u n l e s s a s e p a r a t e d i s c o n n e c t i o n b o x i s

f i t t e d ) .

5 . 3 I n s p e c t i o n b y E l e c t r i c T r a c t i o n T e s t i n g S t a f f

I f a t r a c t i o n r e t u r n c u r r e n t f a u l t i s s u s p e c t e d w i t h i n t h e E l e c t r i c T r a c t i o n E n g i n e e r s

r e t u r n e q u i p m e n t o r i n t h e g e n e r a l r e t u r n c a b l e l a y o u t , t h e S i g n a l E n g i n e e r m a y

r e q u e s t t e s t s t o b e c a r r i e d o u t b y t h e E l e c t r i c T r a c t i o n E n g i n e e r t o d e t e r m i n e t h e

f a u l t .


A s s o c i a t e d w i t h

S u b s t a t i o n s , T P H u t s ,

a n d S p u r F e e d s

6 . 1 I n t r o d u c t i o n

T h e f o l l o w i n g i n s t r u c t i o n m u s t b e s t r i c t l y a d h e r e d t o w h e n d i s c o n n e c t i n g a n y t r a c t i o n

r e t u r n l e a d s a s s o c i a t e d w i t h i m p e d a n c e b o n d s a t S u b s t a t i o n s , T P H u t s , a n d s p u r

f e e d s . T h i s i s n e c e s s a r y b e c a u s e i f a l l t r a c t i o n r e t u r n c o n n e c t i o n s a r e r e m o v e d f r o m

t h e r a i l s , t h o s e c a b l e s w i l l r i s e t o c o n d u c t o r r a i l v o l t a g e .

A t s u b s t a t i o n s a n d T P H u t s t h i s v o l t a g e r i s e o c c u r s b e c a u s e c e r t a i n c i r c u i t b r e a k e r s

a r e c o n n e c t e d b e t w e e n t h e l i v e c o n d u c t o r r a i l a n d t h e r e t u r n l e a d . T h e f u l l t r a c t i o n

v o l t a g e w i l l t h e r e f o r e a p p e a r o n t h e r e t u r n l e a d w h e n i t i s d i s c o n n e c t e d f r o m t h e

i m p e d a n c e b o n d . S u c h l e a d s a r e t h e r e f o r e f i t t e d w i t h a r e m i n d e r l a b e l T R A C T I O N

V O L T A G E D O N O T R E M O V E T H I S L E A D .

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P a g e H 8 o f 1 1


S p u r f e e d s o c c u r w h e r e a s e c t i o n o f l i n e i s f e d f r o m o n e s u b s t a t i o n o n l y , a s s h o w n i n

F i g u r e H 1 0 . D i s c o n n e c t i o n o f a l l r e t u r n c o n n e c t i o n s a t a n y i n t e r m e d i a t e p o i n t

b e t w e e n t h e s u b s t a t i o n a n d t h e e n d o f t h e l i n e w o u l d r e s u l t i n l o s s o f a r e t u r n p a t h . I n

t h e s e c i r c u m s t a n c e s , a n y a t t e m p t t o d r a w a t r a c t i o n l o a d w i l l r a i s e t h e v o l t a g e o f t h e

r e t u r n c o n d u c t o r s t o w a r d s t h a t o f t h e c o n d u c t o r r a i l .

T e r m i n a l

S t a t i o n

S u b s t a t i o n

F i g u r e H 1 0

S p u r f e e d s o c c u r i n a l l t h e f o l l o w i n g c i r c u m s t a n c e s :

A n y p o r t i o n o f l i n e b e t w e e n a s u b s t a t i o n a n d a t e r m i n a l s t a t i o n .

A n y t e r m i n a l p l a t f o r m ( b a y ) a t a t h r o u g h s t a t i o n .

S i d i n g s f e d f r o m o n l y o n e e n d .

6 . 2 T r a c t i o n R e t u r n D i s c o n n e c t i o n s

B e f o r e d i s t u r b i n g a n y i m p e d a n c e b o n d c o n n e c t i o n s a t a s u b s t a t i o n o r T P H u t ( w i t h

t h e e x c e p t i o n o f t h e c o n n e c t i o n s t o t h e a u x i l i a r y c o i l ) t h e E l e c t r i c a l C o n t r o l R o o m

O p e r a t o r m u s t b e a d v i s e d o f t h e e x a c t d e t a i l s o f t h e w o r k t o b e u n d e r t a k e n a n d

p o s s e s s i o n t a k e n o f t h e r e l e v a n t t r a c k c i r c u i t s . N o f u r t h e r a c t i o n m a y b e t a k e n u n t i l

c o n f i r m a t i o n i s r e c e i v e d f r o m t h e E l e c t r i c a l C o n t r o l R o o m O p e r a t o r t h a t i t i s s a f e a n d

i n o r d e r f o r w o r k t o p r o c e e d . T h i s i s n e c e s s a r y b e c a u s e c e r t a i n c i r c u i t b r e a k e r s a r e

c o n n e c t e d b e t w e e n t h e c o n d u c t o r r a i l a n d t h e r e t u r n l e a d , h e n c e t h e f u l l t r a c t i o n

v o l t a g e w i l l a p p e a r o n t h e r e t u r n l e a d w h e n i t i s d i s c o n n e c t e d .

A t e l e p h o n e i s s i t u a t e d a d j a c e n t t o a l l s u b s t a t i o n s a n d T P H u t s .

O n c e c o n f i r m a t i o n i s r e c e i v e d , t h e s i d e l e a d s a n d / o r a l u m i n i u m p l a t e m a y b e

d i s c o n n e c t e d f r o m o n e b o n d o n l y a t a n y o n e t i m e o n t h e w h o l e s i t e .

U n d e r n o c i r c u m s t a n c e s m a y t h e n e g a t i v e b o n d i n g c a b l e s f r o m a T P H u t b e

d i s c o n n e c t e d w i t h o u t a n a b s o l u t e e l e c t r i c t r a c t i o n i s o l a t i o n . A r e d s l e e v e o r t a p e o n a

c a b l e i n d i c a t e s t h a t t h e c a b l e m u s t n o t b e d i s c o n n e c t e d w i t h o u t t h e p e r m i s s i o n o f t h e

E l e c t r i c a l C o n t r o l R o o m O p e r a t o r .

I f m o r e t h a n o n e b o n d r e q u i r e s t o b e d i s c o n n e c t e d a t a n y o n e t i m e , a n a b s o l u t e

e l e c t r i c t r a c t i o n i s o l a t i o n w i l l b e r e q u i r e d .

T h e E l e c t r i c a l C o n t r o l R o o m O p e r a t o r m u s t b e n o t i f i e d w h e n t h e w o r k h a s b e e n

c o m p l e t e d , o r t h e c o n n e c t i o n s m u s t b e r e p l a c e d a s a n d w h e n r e q u e s t e d b y t h e

E l e c t r i c a l C o n t r o l R o o m O p e r a t o r .

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P a g e H 9 o f 1 1


6 . 3 R e p o r t i n g o f R e t u r n B o n d i n g F a u l t s

R e t u r n b o n d i n g f a u l t s a n d d e f i c i e n c i e s , w h i c h a r e t h e r e s p o n s i b i l i t y o f t h e E l e c t r i c

T r a c t i o n E n g i n e e r , m u s t b e r e p o r t e d t o t h e E l e c t r i c a l C o n t r o l R o o m O p e r a t o r , w h o

m u s t e n s u r e t h a t t h e a p p r o p r i a t e a c t i o n i s t a k e n . P a r t i c u l a r a t t e n t i o n m u s t b e g i v e n

t o r a i l t o r a i l c r o s s b o n d i n g a n d j u m p e r s i n s i n g l e r a i l t r a c k c i r c u i t s .

6 . 4 A u x i l i a r y C o i l F a u l t s

I m p e d a n c e b o n d s t h a t a r e o v e r h a u l e d i n w o r k s h o p s r e q u i r e p r e c i s e t u n i n g o f t h e i r a i r

g a p s u s i n g c o m p l e x t e s t e q u i p m e n t t o m a k e t h e m f u n c t i o n c o r r e c t l y . T h e r e f o r e , t h e

f o l l o w i n g p r o c e d u r e f o r c h a n g i n g a u x i l i a r y c o i l s c a n n o t b e g u a r a n t e e d t o p r o d u c e a

h i g h q u a l i t y b o n d . I f t h e a u x i l i a r y c o i l o f a n i m p e d a n c e b o n d i s f a u l t y , c o n s i d e r a t i o n

s h a l l b e g i v e n w h e t h e r t o c h a n g e t h e c o m p l e t e b o n d o r , a s a n i n t e r i m m e a s u r e , j u s t t o

c h a n g e t h e a u x i l i a r y c o i l .

I f a n a u x i l i a r y c o i l i s c h a n g e d o n a b o n d , a r r a n g e m e n t s m u s t b e m a d e t o r e p l a c e t h e

w h o l e b o n d a t t h e e a r l i e s t o p p o r t u n i t y .

N o t e : I f t h e i m p e d a n c e b o n d i s T y p e W H 3 , M R o r S t h e c o m p l e t e b o n d w i l l h a v e

t o b e r e p l a c e d o r t h e t r a c k c i r c u i t t a k e n o u t o f u s e . ( T h e a u x i l i a r y c o i l i s s e a l e d w i t h i n

t h e i r o n c o r e s . )

C a r e f u l l y r e m o v e t h e i m p e d a n c e b o n d l i d a n d r e m o v e t h e b o l t s h o l d i n g t h e u p p e r

s e c t i o n o f t h e i r o n c o r e .

C a r e f u l l y r e m o v e t h e a i r g a p p a c k i n g a n d , k e e p i n g i t a s f l a t a s p o s s i b l e , r e t a i n i t i n a

s a f e p l a c e .

R e p l a c e a n d r e c o n n e c t t h e a u x i l i a r y c o i l . I f a c o i l w i t h m u l t i p l e t a p p i n g s i s c h a n g e d ,

t h e n e w c o i l m u s t b e c o n n e c t e d t o t h e s a m e t a p p i n g s a s t h e o r i g i n a l .

R e p l a c e t h e a i r g a p p a c k i n g i n e x a c t l y t h e s a m e p l a c e f r o m w h i c h i t w a s r

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