Ny sensorteknologi skal sikre tog mod nedrevne køreledninger

I de seneste par år har ingeniører fra Banedanmark og en ekstern rådgiver arbejdet sammen med eksperter i billedanalyse fra virksomheden Image House om at udvikle en helt ny teknologi, der kan forebygge nedrevne køreledninger. I første omgang på S-togsnettet, hvorefter det senere skal tages i brug på fjernbanen.

Det store problem med nedrevne køreledninger på S-togsnettet er, at den strømaftager (i gamle dage kaldet pantograf), der er placeret på togets tag, og som berører den strømførende køreledning, kan gå i stykker og herefter rive køreledningen ned.

Det er oftest en fejl på strømaftageren, der forårsager nedrevne køreledninger. Den del af strømaftageren, der glider mod køreledningen, har en belægning af kul - den såkaldte kulbane - som langsomt bliver slidt eller beskadiget ved den langvarige berøring med køreledningen.

Køreledningerne falder oftest ned, fordi der bliver slået et stykke af kulbanen på den del af strømaftageren, der glider mod køreledningen. (Foto: Banedanmark) Illustration: Banedanmark
Fra årsskiftet og fremefter vil Banedanmark opsætte 10-14 anlæg til sensorbaseret overvågning af strømaftagerne på S-tog såvel som fjerntog. Ambition: At antallet af nedrevne køreledninger skal reduceres markant. Billedet stammer fra en tidligere test af en prototype. (Foto: Banedanmark) Illustration: Banedanmark

»Typisk sker der det, at der bliver slået et stykke af kulbanen, så der kommer et hak i kulbanen, som griber fat i køreledningen og river ledningen ud af dens befæstninger. Når det sker, bliver al trafik på banestrækningen nødvendigvis lukket ned, og det har naturligvis mange negative konsekvenser trafikalt såvel som økonomisk,« forklarer Bjørn Andersen.

Det stod derfor fra begyndelsen klart, at den ideelle teknologi skulle indbefatte en eller anden form for overvågningsteknolgi, der kunne holde øje med kulbanens overflade og slå alarm i samme øjeblik, systemet opdagede et brud eller anden skade på kulbanen.

Der blev i første omgang udviklet en prototype på størrelse med et gennemsnitligt skrivebord, der blev hængt op ved Statens Museum for Kunst, hvor S-togene kører ind i Boulevardtunnelen mod Nørreport.

Måler fejl med stor præcision

Overvågningssystemet virker ved, at sensorer giver signal til tre lasere og et avanceret digitalkamera, når et tog nærmer sig. Laserne oplyser så kulbanen på pantografen og afslører de brud eller andre defekter, der i værste fald river køreledningerne ned.

Disse brud affotograferes af kameraet, der sender billederne videre til en computer, som automatisk analyserer dem. Alt sammen i et højt tempo, der blandt andet opnås ved, at det alene er laserbelysningen, der analyseres, og at alle andre detaljer i billedet bliver filtreret fra forinden.

»På den strækning, hvor prototypen hængte, kører togene med cirka 80 km/h, så det går hurtigt, når de smalle kulbaner skal fotograferes,« siger Bjørn Andersen.

I den nuværende systemudgave kan tog op til 120 km/h detekteres. Overvågningssystemet måler fejl og skader med millimeters præcision, og fejldetekteringen foregår automatisk, når man først har opsat relevante grænseværdier. Er der for eksempel blot tale om en lille ridse i pantografens kulbane, er der ikke grund til den store alarm.

»Men mangler der et kulstykke på for eksempel et par centimeter, kan køreledningen hænge fast og ryge ned, og så skal der reageres her og nu,« forklarer Bjørn Andersen.

Den forventede procedure vil være, at systemet automatisk sender en alarm, der popper op på skærmen hos driftslederen på den fjernstyringscentral, der overvåger kørestrømsanlæggene på jernbanen. Driftslederen kan på stedet foretage en yderligere analyse af billedmaterialet for at vurdere situationens alvor.

Hvis der er tale om en skade på kulbanen, der kræver indsats her og nu, kan driftslederen ringe direkte til togføreren og bede ham om øjeblikkeligt at sænke den defekte strømaftager. Det pågældende tog kan herefter sagtens køre videre ved hjælp af de øvrige strømaftagere, men et alvorligt nedbrud på hele strækningen vil være afværget.

Indsats mod fejlalarmer

I cirka tre måneder blev prototypen testet og herefter pillet ned. Nu har ingeniørerne i en længere periode været i gang med at bruge erfaringerne fra testperioden til at foretage de nødvendige modifikationer.

»En af de vigtigste ting er jo at forhindre, at systemet slår ud med alt for mange fejlalarmer,« siger Bjørn Andersen.

Bjørn Andersen forventer, at 10-14 eksemplarer af det nye anlæg fra årets udgang og i løbet af en periode på et til halvandet år vil blive placeret på S-banen og fjernbanen. Især er der fokus på grænseoverskridende trafik samt ved større infrastrukturanlæg som for eksempel Øresundstunnelen.

Banedanmark har indtil videre investeret cirka fire millioner kroner i udviklingsprojektet, og fuldt udbygget er der en forventet tilbagebetalingstid i form af besparelser på cirka fem år.

Herudover har Banedanmark indgået en royalty-aftale med Image House, der skulle sikre en tilbagebetaling af udviklingsomkostningerne.

Forkortet - læs hele artiklen i den trykte udgave af Ingeniøren.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Det er måske svært at få strøm igennem oliefilmen i et leje; jeg kan forestille mig at et leje vil brænde sammen, hvis der springer gnister igennem oliefilmen.

En strømaftager på en slæbering vil nok give en del friktion, og så vil rullen måske ikke køre rundt.

Og så er man jo lige vidt.

  • 0
  • 0

Proceduren bliver nok nærmer at det er koblingslederen der får alarmen, for herefter at kontakte trafikken og meddele dem at tog nr. et-eller-andet har en defekt strømaftager og at der skal skiftes for ikke at beskadige køreledningen. Normalt kontakter vi kun Driftslederen hvis der er personskade eller nedrivninger.

  • 0
  • 0

...køreledninger der ikke kan nedrives, eller i det mindste ligeså solide som dem man har på Vesterport. Det er massive profiler, løseligt anslået til at være 15x100mmm. Hvis de er af massivt kobber er det selvfølgelig en kostbar affære, men en konstruktion hvor kun en del af profilet var af kobber ville kunne laves for meget midre beløb.

Grunden for at bibeholde luftledninger er faktisk uforståelig efter man har set Metroløsningens sidestrømskinner.

Så før end man går igang med fancyløsninger og ukendt sensorteknologi der ikke forhindrer nedrivning så ville ualmindelig mange forsinkelser kunne undgås...... hvis man fjernede årsagen....luftledningerne og lavede noget der kunne holde.

  • 0
  • 0

...køreledninger der ikke kan nedrives, eller i det mindste ligeså solide som dem man har på Vesterport. Det er massive profiler, løseligt anslået til at være 15x100mmm. Hvis de er af massivt kobber er det selvfølgelig en kostbar affære, men en konstruktion hvor kun en del af profilet var af kobber ville kunne laves for meget midre beløb.

Grunden for at bibeholde luftledninger er faktisk uforståelig efter man har set Metroløsningens sidestrømskinner.

Så før end man går igang med fancyløsninger og ukendt sensorteknologi der ikke forhindrer nedrivning så ville ualmindelig mange forsinkelser kunne undgås...... hvis man fjernede årsagen....luftledningerne og lavede noget der kunne holde.

Og hvor meget af dette kunne du føre ud i livet for 4 mio. kroner?

  • 0
  • 0

Den aktuelle nytænkning hedder induktions-strøm som trigges fra et kabel der ligger skjult mellem skinnerne - Bombardier er fremme med sådan løsning. Bombardiers løsning kan utvivlsomt videreudvikles

Det kan de da gruge masser af tid på. Der er en ret stor hage ved at overføre ENERGI gennem en MEGET STOR luftspalte. Og så kan man altså ikke få megen induktion fra et kabel - der skal SPOLER til.

Det er smart til rumjagere (science fiction) og modelbanetog.

  • 0
  • 0

Kan man ikke forestille sig at have en metalrulle på et leje, så den kan dreje rundt, i stedet for en kulbane?

Mig bekendt er ledningerne ophængt i zig-zag over sporet, for at fordele sliddet på strømaftageren.

Min antagelse vil på denne baggrund være, at køreledningen ikke bliver revet ned i kørselsretningen, men derimod sideværts, fordi ledningen "falder ned" i et spor i strømaftageren, og således ikke kan glide frit frem og tilbage på denne.

Hvis dette er korrekt, ville man kunne lave strømaftagerne med bevægelig kulbane (fastholdt i sin midterposition med et passende fjedersystem), således at den ved en kraftig sideværts påvirkning vil kunne glide fra side til side i forhold til resten af strømaftagen, i stedet for at overføre denne kraft til ledningen. Der kunne så suppleres med et system, som advarede lokoføreren om den defekte kulbane, og strømaftageren ville efterfølgende kunne sænkes.

/Rasmus

  • 0
  • 0

Hvis dine 4 millioner er det beløb der investeres i sensorerene Torben, så forstår jeg dit spørgsmål således at du sammenligner prisen på sensorerne med et antal meter nedrivningsfri strømskinne ?

I så fald er der en vinkel du glemmer og det er vedligeholdelsen af sensorene(teknikerløn og reparation) samt at sensorerne ikke forhindrer nedrivning af køreledningerne, men kun fortæller at der er noget galt med pantografkullet når den passerer sensoren.

Den kære beskadigede pantograf kan så have svækket køreledningen inden sensoren.

Så først når det næste tog belaster ledningen, vil den bryde og opspændingsvægtene vil sørgefor at ravagen bliver reel.

  • 0
  • 0

Der findes kørerledninger over hele verden og togene kører med op til 500 Km/t, der har kørt tog med køreledning i over 100 år uden problemet har haft det omfang og den omtale det har i dag. Kunne det ikke tænkes at både kørerledning og strømaftagere i Danmark i dag er af en ringere kvalitet end tidligere. Sænk kvaliteten, sæt holdbarheden ned, udvikl noget mere unødvendig teknik, det giver arbejde og flere penge i kassen. Jeg har kørt tog i Danmark i over 40 år og har læst og rejst med tog i Europa hele livet, problemet er ikke så stort som artiklerne her giver udtryk for. Øg kvaliteten på det eksisterende matteriel.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten