Ämne: HB Vägskydd
Visa ett inlägg
Gammal 2019-02-18, 20:58   #5
blomsson
Medlem
 
Reg.datum: Jul 2011
Ort: Vingåker
Inlägg: 254
Standard Spårledningar, enkelt eller svårt?!

Jag tror att många drar åt sig öronen och tycker att Spårledningarna, som jag nämner i mitt föregående inlägg, gör mitt vägskyddsprojekt onödigt komplicerat. Därför tänkte jag försöka att avdramatisera spårledningarna lite grann.
Och bara för sakens skull, låt oss börja med verklighetens spårledningar!
För dom som inte är intresserade av verkligheten, kan hoppa ner till avsnittet Spårledningar i Trainz!

Spårledningar i Verkligheten

Historik
Spårledningen är en ganska gammal uppfinning och det första patentet togs av en naturvetare från USA, William Robinson år 1872. Denna var med hänsyn till dåvarande teknisk av likströmstyp. Det fanns inga direkta användningsområden omedelbart men genom utveckling av strömkällor, kontaktledningar, reläer, mm kom spårledningarna att användas alltmer inom signal- och säkerhetstekniken.
Nuförtiden är spårledningarna en av de fundamentala komponenterna i de flesta moderna installationer världen över.

Uppfinnarverksamheten har varit livlig och enbart i USA har ca 2000 patent tagits ut under det första århundradet av spårledningsbyggande.

Några historiska data:
  • 1903 - växelströmsspårledningar
  • 1923 - hyttsignalering med hjälp av spårledningar
  • 1933 - kodade spårledningar
  • 1954 - överlagrade spårledningar
  • 1967 - tonfrekvensspårledningar utan isolerskarvar, med generatorer byggda med halvledarteknik

De väsentligaste bidragen till spårledningstekninkens utveckling har naturligtvis lämnats av de stora järnvägsnationernas industrier och förvaltningar, främst USA, Storbritannien, Tyskland och Frankrike. I övriga länder har man främst ägnat sig åt att anpassa system och installationer efter elektrifieringsystem, aktuella störningskällor, klimat och liknande faktorer.

Uppgift
Spårledningens huvuduppgift är att fastställa om ett visst spåravsnitt är belagt av eller fritt från fordon. Även en väldigt primitiv utförd spårledning utför det jobbet, mycket av utvecklingsarbetet har bestått i att trygga en riktig funktion, även under ogynnsamma förhållanden.
Spårledningarna arbetar med s.k "enkel säkerhet" d.v.s spårledningens funktion övervakas eller kompletteras normalt inte med någon annan enhet. Detta innebär att man måste lita på att en spårledning ger en korrekt indikering och att ett fel yttrar sig på det minst farliga sättet.

Uppbyggnad
För att spårledningar ska kunna anordnas ställs vissa krav på spår och fordon.

Spår
Spåret ska ha någorlunda väl isolerande sliprar, vid träslipers används någon form av impregnering, t.ex. kreosot. Vid betongslipers används isolerande rälsbefästning, eftersom det har visat sig svårt att kunna isolera dessa tillfredställande.
Växlar och korsningar konstrueras så att de kan isoleras på kritiska punkter, även övriga anslutna anordningar måste kunna isoleras, t.ex. drag- och kontrollstänger för växlar, monteringsjärn, spårhållare osv.
Även vid bra isolering förekommer det alltid ett visst mått av läckströmmar.

Fordon
Kraven för fordon är att de som absolut ska fälla spårledningen säkert shuntar ut denna, för att uppnå detta får inte motståndet i en begagnad hjulsats överstiga 0,1 ohm.
Dessutom ska de fordon som absolut inte ska fälla en spårledning gå att isolera.

Spårledningen
En spårledning består av flertalet olika komponenter, kontaktförbindningar och förbindelseledningar för att säkerställa den elektriska kontakten mellan olika delar av spåret. Anslutningsledningar för att mata spåret och isolerskarvar för att separera de olika spårledningarna från varandra eller från oisolerade spåravsnitt.

De olika förbindelseledningarna och anslutningarna pinnlöds i rälslivet. Anslutningarna fastsätts med en kabelsko i en Y-förbindning medan de övriga löds direkt med kabelskon. Det finns även provisoriska anslutningar som skruvas fast runt rälsfoten.
Kontaktdon används för att belägga spåret och skapa ett eget skydd vid olika sorters arbeten i spåret, den gör samma sak som en hjulaxel helt enkelt!
Spårledningar 3.jpg

Isolerskarvar
Dessa finns i några olika typer, bl.a. Fiberskarv, Isolerande skarvstycken (Permali-skarvar) och Limmad och förspänd skarv, antagligen den vanligaste typen och är också ett krav på skarvfria spår. Den finns i två typer, prefabricerad i centrum hos en ca 5 m lång spårbit eller en typ som appliceras direkt i spåret.
Tror ju ni har sett isolerskarvar förut, men varför inte...
Spårledningar 4.jpg

Funktion
Spåret används som förbindelseledning mellan en spänningskälla och ett relä. När en hjulaxel kommer in på det isolerade spåravsnittet går merparten av strömmen genom axeln eftersom den har en väsentligt lägre resistans än reläet och dess serieresistans. Då blir reläet praktiskt taget strömlöst och faller efter någon sekund.
Populärt brukar man säga att hjulaxeln "kortsluter" spåret, detta uttryck bör helst inte användas eftersom en kortslutning innebär en strömrusning och ej är önskvärt. Ett bättre uttryck är "shuntning". Dock använder även jag slentrianmässigt "kortsluter spåret".
Eftersom reläet är trögt både i från- och tillslag hinner mycket korta störningar inte påverka reläet.

Den typ som används i Sverige är vilströmsspårledning med en matningspunkt och en eller två upptagspunkter. Vilströmsspårledning innebär att reläerna ligger dragna, spåret är fritt, med hjälp av en konstant ström genom spåret. Om spänningen eller strömmen försvinner (hjulaxel belägger spårledningen, anslutning går sönder osv) faller reläerna och spårledningen indikerar hinder!
I matningspunkten finns en likspänningskälla på 7V/6A ansluten (inge skönt att få en stöt av den kan jag intyga), med pluspol i ena rälen och minuspol i den andra rälen. Om två reläupptag finns krävs bägge reläerna dragna för att spårledningen ska vara hinderfri.
En spårledning får vara max 2500 meter lång, om den är längre än 200 m så finns det två reläupptag för att förhindra att jordmagnetiska störningar påverkar spårledningen. Avståndet mellan matning och upptag får vara max 1500 meter, matningen kan sitta var som helst mellan upptagen.

Under många förhållanden på elektrifierade banor måste matningen och upptagen vara försedda med drosslar (har högt motståndsvärde för växelström och lågt för likström) för att skydda spårledningskomponenterna från banström.

Spårledningen justeras in för att falla vid en spårspänning på 2,0 V, då drar reläerna för en spårspänning på ca 4,0 V, ofta ligger spårspänningen på 5-6 V vid fritt spår.

Batterireserv finns endast om spårledningen ingår i en anläggning som i övrigt har batterireserv, t.ex. linjeblockering eller vägskyddsanläggningar.

Två angränsande spårledningar ska ha olika polaritet för att upptäcka om en isolerskarv överleder, annars så "förlängs" bara spårledningen.

Två bilder på principuppbyggnad av spårledningarna:
Spårledningar 1.jpg
Spårledningar 2.jpg

S-räl och I-räl
Dessa begrepp används endast på elektrifierade banor. S-räl betyder "sammanhängande räl" och är den räl där lokströmmen går i retur till närmaste jordslutare och sedan vidare till omformarstationen, strömmarna kan redan för ett tåg uppgå till 400 A.
I-räl betyder isolerad räl och leder i princip endast spårledningsström. Alla motstånd och drosslar kopplas in mot I-rälen.

Där S-rälen behöver byta sida används en Z-förbindelse om skiftet sker i skarven mellan två spårledningar eller med två stycken Z-förbindelser om det sker mitt på en spårledning, fortfarande med två isolerskarvar förstås!
Spårledningar 5.jpg

Användningsområden
Spårledningarna används inom flera områden, ofta har en spårledning flera ändamål. Några områden är:
  • hinderfrihetskontroll för körsignal,
  • spärrning av växel under tåg
  • låsning och upplåsning av tågvägar
  • igångsättning och avstängning av automatisk vägskyddsanläggning
  • tågankomstsignalering
  • styrning av stationsautomat

Spårledningar i Trainz
Spårledningarna i Trainz (finns väl i T:ANE och senare) är inte så svåra att arbeta med (värre när man ska scripta med dem), de fungerar ungefär som vanliga Trackside-objekt.
Jag återanvänder en bild som jag skapade till en annan tråd:
Spårledningar 7.jpg

I rutan uppe till höger hämtas de två objektstyper som ska användas, Track Circuit Detector och Track Circuit Insulator. Detectorn är det som är själva spårledningsobjeketet och måste alltid namnges oberoende av system. Insulatorn är isolskarven och behöver (just nu) inte namnges. En spårledning utgörs alltid av en Detector och minst 2 st Insulatorer. En Insulator kan vara gräns för en annan spårledning.
Det gröna sträcket syns bara när propertyrutan är öppen och talar om hur just den spårledningen ligger och att den är fri, röd om den är belagd.

Bara för att tråden egentligen handlar om mitt vägskyddsprojekt så tänkte jag visa en bild på en del av testbanan som jag använder mig av och de spårledningar som ingår där:
Spårledningar 6.jpg
Jag kommer att gå igenom mera i detalj senare om hur det funkar. På bilden går det dock att se att isolerskarvarna kan gränsa till två spårledningar.
Spårledningarnas namngivning är standardiserad och används fullt ut. Man kan också se att igångsättningsspårledningarna (Siv och SIIv) är indelade i flera spårledningar och agerar som samlings- eller repeterspårledningar. Vilket innebär att en spårledning, t.ex. SIv endast är fri om samtliga ingående spårledningar är fria, detta är också något som används mycket i verkligheten.
Murarna som syns på bilden mellan spåren använder jag i Driver för att se var isolskarvarna sitter när jag testar.

Återkommer med mera om själva vägskyddet om ett tag!

mvh
Håkan
__________________
Fd. signalreparatör på Banverket. Sjukpensionär bla pga Aspergers syndrom.
Använder numera T:ANE på en iMac (Retina, 27", -15), 24GB, OSX Sierra 10.12.6 (25/9-17)
Hemsida för nedladdning av mina objekt: https://blomsson4073.se/index.html

Senast redigerad av blomsson den 2019-02-19 klockan 00:18. Anledning: Murinfo
blomsson besöker forumet just nu   Svara med citat