Här smälter tågkaoset bort

Trött på fastfrusna växlar och tågkaos? Caverion hoppas lösa problemen med en ny teknik som Trafikverket testar i vinter. 

Igenisade växlar är den vanligaste orsaken till att tåg blir försenade under vintermånaderna. Många växlar har visserligen eldrivna värmare. Men vid tufft vinterväder kan växelns rörliga delar frysa fast i alla fall – trots att uppvärmningen slukar stora mängder energi.

– Dagens värmare innebär ett stort energislöseri och därför testar vi nya lösningar, säger Arne Nissen, som är spåringenjör på Trafikverket.

Totalt testas fyra olika typer av värmesystem. Ett av dem har utvecklats av Caverion och företaget Swedesafe i Ulricehamn. Den första prototypen installerades i Buddbyn utanför Boden redan år 2010. Sedan dess har tekniken vidareutvecklats, och nu i vinter sätts den på prov på fyra platser i landet. Däribland på två växlar strax norr om Göteborg.

Läs mer: Lyktstopen laddar elbilen – och installationen går snabbt

Elinstallatören träffar Jens Hofling, som är konstruktionsansvarig på Caverion Kvänum, när han precis har slutfört installationen tillsammans med två kolleger. Det är november, och vädret bjuder varken på is eller snö. Men det ångar från rälsen.

”Dagens värmare innebär ett stort energislöseri och därför testar vi nya lösningar”

Arne Nissen, spåringenjör på Trafikverket

– Det där är den gamla, traditionella värmaren som ryker. Den nya ska dra mycket mindre energi, säger Jens Hofling.

Den gamla värmaren har elektriska värmeslingor längs hela växelns längd. Trafikverket har installerat sådana system på cirka 7 000 växlar i järnvägsnätet. Tillsammans använder de i 100 – 130 gigawattimmar per år runda slängar, ungefär lika mycket el som 5 000 eluppvärmda villor.

Caverion och Swedesafe har valt ett annat angreppssätt. De punktvärmer enbart de känsligaste delarna i växeln: området mellan rälen och den rörliga växeltungan. Uppvärmningen ska gå snabbt med hjälp av små plattor där en självreglerande värmekabel har gjutits in.

Plattorna har effekten 100 Watt vardera och ska hindra snön från att lägga sig. De snäpps fast på rälen med fjädrar och ansluts med snabbanslutningar. Allt för att få en snabb installation och sinka tågtrafiken så lite som möjligt. Över de två testväxlarna utanför Göteborg passerar inte särskilt många tåg, och trafiken stängdes aldrig av under installationen. Under det mest intensiva arbetet hade installatörerna hjälp av två tågvarnare.

– Sikten är skymd och tågen kommer rätt snabbt, så det gällde att se upp, säger Jens.

Arbetet gick smidigare än beräknat. Caverions montörer fick två dagar på sig, men blev klara redan vid lunchtid den andra dagen. Lika snabbinstallerad var inte den första generationen av värmaren, som var en svagströmslösning. Den låga spänningen, 48 volt, var en fördel elsäkerhetsmässigt. Nackdelen var att värmaren krävde grova kablar för att få tillräcklig effekt. Det blev både skrymmande och svårinstallerat. Caverion valde då att gå upp till 230 volt, och dubbelisolerade för elsäkerhetens skull.

Läs mer: Bränsleceller i källaren – nu är det vätgasdrift som gäller

Järnvägens växeldriv, som får växeln att byta läge, matas också med 230 volt.  Att använda samma matning även till värmaren lät först som ett smart sätt att spara lite kabel. Men den idén fick inte gehör hos Trafikverket.

– Skulle något gå fel i värmaren ska det inte finnas risk för att hela växeln slår ut. Vi får inte införa nya potentiella felkällor, säger Johan Lindh, distriktschef på Caverion i Kvänum, som har varit med i projektet sedan starten.

”I industrin bestämmer kunderna vad de vill göra, och så är vi igång. Här ska allt utvärderas, dubbelkollas och trippelkollas.”

Johan Lindh, distriktschef på Caverion i Kvänum

Höga krav på tillförlitlighet har genomsyrat hela utvecklingsarbetet. Processerna har överlag varit mycket längre än i de industriuppdrag som Johan vanligtvis jobbar med.

– I industrin bestämmer kunderna vad de vill göra, och så är vi igång. Här ska allt utvärderas, dubbelkollas och trippelkollas. Men det beror på att ett fel kan få så stora konsekvenser för tågtrafiken, säger han.

Värmesystemet måste dessutom stå pall för tuffa påfrestningar. Stora issjok kan exempelvis falla ner i växeln när ett tåg passerar. Varken plattor eller kablar får slitas loss när växeln behöver snöröjning: borstar, slungor, plog och snösug ska systemet klara.

Ett annat lite ovanligt krav är att installationen inte får jordas eftersom det måste finnas en potentialskillnad på cirka 5 volt mellan rälerna. Annars kan järnvägens signalsystem inte hålla reda på var tågen befinner sig.

Styrningen, som sköts via ett modem och en PLC i elskåpet, är däremot väldigt enkel. När utomhustemperaturen sjunker under en viss temperatur slås strömmen på. I elskåpet finns även fyra strömtransformatorer som kontinuerligt mäter effekten.  Om den plötsligt skulle sjunka kan en platta ha havererat. På sikt skulle styrningen kunna göras smartare. Exempelvis genom att anpassa uppvärmningen med hjälp av snösensorer eller SMHI:s prognoser.

Caverion ska installera tekniken på sammanlagt cirka tio växlar i bland annat Göteborg, Mjölby och på två olika ställen i Värmland. Samtidigt testar Trafikverket även värmare från tre andra leverantörer. För att få tekniskt godkänt måste systemen uppfylla en rad krav. Bland annat att kunna smälta bort minst 20 centimeter snö i timmen. Gärna dubbelt så mycket.

Trafikverkets mål är inte att ersätta gamla värmare, utan att komplettera dem med punktvärme från en eller flera leverantörer. Då skulle det räcka att slå på de gamla värmarna vid noll grader i stället för vid åtta plusgrader som idag.

– Punktvärmarna skulle göra det möjligt att snabbt komma upp i temperatur när det verkligen behövs. Samtidigt sparar vi energi de dagar det varken är minusgrader, snöar eller blåser snö, säger Arne Nissen.

Hur många växlar som kan komma att förses med punktvärme är inte bestämt.

– Det är svårt att säga och beror bland annat på priset. Men det kan kanske vara aktuellt för runt 1000 växlar. Framför allt vid in- och utfarterna till storstäderna där stopp drabbar många trafikanter, säger Arne Nissen.

Om värmaren blir godkänd är det Caverion som framöver kommer att sälja den till Trafikverket såväl som till andra kunder.

– Det har varit ett spännande projekt och kul att vara med och utveckla något nytt. Potentialen är väldigt stor om vi får till det här, säger Johan Lindh.