Hitachi testar ny signalteknik i Trafikverksskolans övningspark
I Trafikverksskolans övnings- och innovationspark i Ängelholm har Hitachi Rail genomfört två veckors verifieringstester av en ny Motor Controller som styr växlar med AC-växeldriv inom järnvägens signalsystem.
Olika växeldriv och skillnaderna dem emellan
I Sverige finns det omkring 10 600 spårväxlar, utrustade med antingen AC-drivna (växelström) eller DC-drivna (likström) växelmotorer. Fördelen med AC-växeldriv är att de generellt är mer robusta (färre utbyten), enklare att underhålla och billigare i inköp än DC-motorer. De tål också bättre variationer i spänning och temperatur, vilket gör dem mer långlivade i vårt nordiska klimat.
Utmaningen med AC-motorer är att de normalt har en högre startström, vilket kan belasta elsystemet för järnvägen. För att lösa detta har Hitachi i sin Motor Controller infört och testat så kallad frekvensstyrning. En funktion som både styr hur snabbt motorn går upp i varv och minskar startströmmen, vilket gör driften både stabilare och mer energieffektiv och även kommer underlätta såväl underhåll som framtida installationer.
– Valet att göra verifieringen här i Trafikverksskolans övningspark är ingen slump.
Test i verklighetsnära järnvägsmiljö
Med hjälp av en ställverkssimulator kopplad till en EasySwitch-växel kunde Hitachis utvecklingsingenjörer verifiera den nya Motor Controllerns funktioner under realistiska förhållanden, i en säker och trafikfri miljö. Syftet med testerna var att bekräfta att systemet klarar alla drift- och felscenarier enligt Trafikverkets specifikationer. Resultaten visade stabil funktion, korrekt felsäkerhet och förmåga att hantera både höga startströmmar, spänningsvariationer och snabba rörelser utan att tappa sitt säkra läge. Testerna markerar ett viktigt steg mot framtidens ERTMS signalsystem, och visar samtidigt hur Trafikverksskolan kan bidra till teknikutveckling genom sin realistiska testmiljö.
– Valet att göra verifieringen här i Trafikverksskolans övningspark är ingen slump. Parkens stora växelinstallation fungerar som en teknisk tvilling till verklig järnvägsmiljö, vilket gör testen både realistiska och värdefulla säger Ivan Filipov, projekteringsledare och teknisk specialist på Trafikverket.
Ett steg mot att få systemet godkänt för drift
Efter de lyckade testerna på Trafiverksskollan i Ängelholm väntar nu verifiering i verklig drift, optimering och myndighetsgodkännande. Processen för att få ett system TGM-godkänt (Tekniskt Godkänt Material) kan ta allt från sex månader upp till flera år.
– För den som ser testen utifrån kan de verka små, men de är avgörande steg i arbetet för att framtidens signal- och växelsystem ska fungera felfritt – i alla väder och under alla förhållanden.
– Varje gång en växel läggs om i Sverige finns en lång kedja av forskning, verifiering och samverkan bakom. För den som ser testen utifrån kan de verka små, men de är avgörande steg i arbetet för att framtidens signal- och växelsystem ska fungera felfritt – i alla väder och under alla förhållanden, säger Martin Johansson, utvecklingsansvarig för signalteknisk kompetens på Trafikverksskolan.
Faktaruta: Motor Controller (MC)
- Möjliggör styrning av AC-motorer via SPMM, som normalt (utan MC) styr endast DC-motorer.
- Omvandlar 250 V DC till 230 V eller 380 V AC (1- eller 3-fas, 50/60 Hz, ca 2 kW).
- Hanterar frekvensreglering, styrning och strömbegränsning.
- Motorn stannar automatiskt:
- efter 2 s om effekten överstiger 1600 W, eller
- efter 10 s vid manövertidsgräns.
Så fungerar ett ställverk
Signalställverket är järnvägens hjärna det styr växlar, signaler och tågvägar och säkerställer att inga säkerhetskonflikter uppstår. Alla ställverk inom järnväg är byggda enligt principen felsäkerhet (Fail-Safe). Det innebär att om ett fel uppstår ska systemet automatiskt gå till ett säkrare tillstånd. Ett enkelfel, även med möjliga följdfel, får aldrig äventyra säkerheten. Sådana fel ska dessutom upptäckas tidigt, så att sannolikheten för flera oberoende fel samtidigt blir minimal.
En viktig del i ställverket är utdelen, den enhet som tar emot kommandon från ställverket och omvandlar dem till rörelse i spårväxeln. Växelutdelen består av SPMM (Switch Point Machine Management) och Motor Controllern, som styr och övervakar AC växlar (växelström) och dess växeldriv.
När ställverket skickar ett kommando är det SPMM som bearbetar kommandot, styr växelmotorerna och kontrollerar att växeln når rätt läge. Motorcontrollern fungerar som en mellanliggande modul som omvandlar likström (DC) till växelström (AC) med rätt spänning och övervakar strömmen under manövern för att säkerställa stabil och säker drift.
För att tågen ska kunna framföras säkert måste signalsystemen:
- Kontrollera tågens hastighet.
- Förhindra otillåten passage av stopp-signal.
- Minimera risk för urspårning.
- Möjliggöra tågvägar utan konflikter.
- Säkerställa tågavstånd via linjeblockering eller ERTMS.
Relaterade artiklar