Spoorstroom

Een groot deel van de beveiliging van het treinverkeer vindt automatisch plaats, door de treinen zelf. Door spoorstaven van elkaar te isoleren, kunnen passerende treinen als "schakelaar" fungeren. De spoorstroom loopt vanaf de ene spoorstaaf naar een relais, en vanaf dat relais weer terug naar de andere spoorstaaf. Het relais blijft daardoor op staan. Wanneer echter een trein passeert, worden de twee spoorstaven elektrisch met elkaar verbonden via de wielen en de assen van de trein. Het relais ontvangt geen spanning meer en valt af. Op deze manier kunnen seinen en overwegen worden bediend. Of er gaan lampjes branden in het seinhuis, zodat men daar kan zien waar een trein zich bevindt.

De spoorstroom wordt in Nederland ook gebruikt als transportmiddel voor de ATB-code: de code die aangeeft hoe snel de trein mag rijden. De ATB wordt behandeld in het thema Treinbeïnvloeding.

Bilthoven, 3 juni 2005. Op veel plaatsen zijn de spoorstaven verbonden met ondergrondse kabels die naar seinhuizen of relaiskasten leiden. Die kabels zijn nodig voor de beveiliging, zoals automatische seinen en overwegen.

De kabels worden niet rechtstreeks op de rails vastgezet. Ze zouden dan te makkelijk worden beschadigd bij onderhoud aan het spoor. De ondergrondse kabels worden geleid naar een potje, linksboven op de foto. Onder het witte deksel zit een klembord en daar wordt de kabel naar het spoor op aangesloten. Het potje fungeert dus als een soort kroon­steentje.

Ook naar de grote ijzeren kast zie je kabels lopen. In die kast zit een railtransformator (ook railspoel genoemd). Deze bestaat uit een spoel van zware koperstrip, waar de tractiestroom doorheen kan maar die de beveiligingswisselstroom tegenhoudt. Spoelen hebben namelijk de eigenschap dat ze wisselstroom tegenhouden terwijl gelijkstroom er makkelijk doorheen gaat. Hiermee wordt het probleem opgelost dat spoorrails twee functies hebben: ze dienen als retourleiding voor de door elektrische treinen gebruikte stroom, en ze hebben een functie bij de beveiliging. Spoorstaven zijn op veel plaatsen onderbroken door isolerende lassen, zoals op deze foto. Wanneer een trein over een geïsoleerde spoorstaaf rijdt, wordt via de assen van de trein een verbinding gemaakt met de andere spoorstaaf. Er gaat dan een stroom lopen waardoor bijvoorbeeld een overweg wordt gesloten of een sein op rood springt.

Vaak zie je twee railtransformatoren vlak naast elkaar. Dit is het geval als beide spoorstaven onderbroken zijn, bij de zogeheten "dubbelbenige isolatie". De spoelen waar de tractieretourstroom doorheen loopt zijn in dit schema dik getekend. In het midden zijn ze met elkaar verbonden. De railtransformatoren beschikken over een tweede wikkeling van dun draad, die gebruikt wordt om de beveiligingswisselstroom op de spoorstaven over te brengen (links in de tekening) danwel om deze stroom van het spoor te halen en naar de beveiligingsrelais te voeren (rechts in de tekening). Bron: Op de Rails 1980/SW.

Op baanvakken zonder bovenleiding zijn railtransformatoren in principe niet nodig, omdat hier geen tractiestroom is die terug moet naar het onderstation. Echter, bij Duitse en Belgische diesellocomotieven met elektrische treinverwarming worden de spoorstaven ook gebruikt voor de retourstroom van de verwarming. Op bepaalde Nederlandse baanvakken mocht de elektrische verwarming dan ook niet worden gebruikt als er een loc van de DB of de NMBS voor stond. Bij de trek-trektreinen met twee 2200'en, waarin speciale verwarmingswagens meereden, werd de retourstroom van de verwarming via een aparte kabel door de trein geleid en speelde dit probleem dus niet.

Geïsoleerde lassen kunnen van belang zijn bij het tegengaan van zwerfstromen.

Hilversum, 30 september 2014. Spoorstaven werden vroeger door middel van lasplaten met elkaar verbonden. Tegenwoordig worden de staven zoveel mogelijk aan elkaar gelast. Op plaatsen waar de spoorstaven elektrisch van elkaar gescheiden moeten blijven, worden zogeheten ES-lassen gebruikt (ES: elektrische scheiding). Op deze foto is een vroegere ES-las te zien. Omdat de beveiliging is veranderd, hoefde deze las niet meer isolerend te zijn. Om er zeker van de zijn dat de spoorstroom ongehinderd kan passeren, heeft men de spoorstaven met twee kabels met elkaar verbonden. Foto Rienk Nauta.

Utrecht, 1 oktober 2002. Amsterdam, 6 juli 2005. Om tijdens werkzaamheden binnen of vlak bij het spoor veilig te kunnen werken, kan de spoorstroom worden kortgesloten. Dat kan met een kortsluitlans die tussen de sporen wordt geklemd, of een kortsluitkabel die met magneten op de spoorstaven wordt vastgezet. De beveiliging "denkt" dan dat het spoor bezet is, zodat de seinen op rood blijven staan. Ook treinen hebben altijd een kortsluitkabel aan boord. Na een aanrijding kan de machinist hiermee het andere spoor kortsluiten, zodat de seinen langs dat spoor op rood springen.

Bunnik, 16 februari 2007. Wisselstopmachine "08-475 Unimat 4S", gebouwd door Plasser & Theurer. Dit is een van de nieuwe aanwinsten van VolkerRail, speciaal bedoeld voor het stoppen van zware wissels op betonnen dwarsliggers. Het voertuig reed hier vanwege detectieproeven. Tussen Maarn en Driebergen ligt een meetpunt waar kan worden gecontroleerd of een trein wel detecteerbaar is door de beveiligingsapparatuur. Ook op enkele andere plaatsen in het land liggen dergelijke meetpunten.

Driebergen, 1 mei 2005. Vooral met licht materieel is het uitvoeren van detectieproeven van belang, zoals bij de Euregio-Talent (BR 643.2). Eerst vonden enkele slagen plaats met drie gekoppelde treinstellen, daarna ook met losse stellen. Nieuw materieel moet altijd worden getest voordat het in dienst mag worden genomen.

Bunnik, 21 maart 2014. Loc 29008 van Heavy Haul Power International tijdens een nachtelijke proefrit. Type GE PowerHaul. De loc was voor toelatingstesten in Nederland. Ze reed een aantal keren heen en weer tussen Driebergen en Maarn, waar apparatuur in de baan zit om detectieproeven mee te doen.

Assenteller

Heerlen, 10 juli 2005. Assenteller. Van een passerende trein wordt het aantal assen geteld. Bij de volgende assenteller gebeurt dit opnieuw. Hierdoor kan worden vastgesteld of de volledige trein is gepasseerd.

De standaardbeveiliging is gebaseerd op contact tussen rails en wielen. Een passerende trein zorgt voor kortsluiting tussen de spoorstaven, die vervolgens de beveiliging in werking zet. Met de komst van de nieuwe generatie dieseltreinstellen, die relatief licht zijn, is een goed geleidend contact tussen de wielen en de rails niet langer gegarandeerd. Het assenteller­systeem is ook bij lichtere treinstellen betrouwbaar. Het reageert op een veranderend magnetisch veld als gevolg van een passerend treinwiel. Door twee assentellers na elkaar te plaatsen kan de rijrichting worden bepaald.

vorige       start       omhoog