I en klimatkammare i Borås testades en av framtidens lösningar för en mer punktlig tågtrafik. För att minimera isbildningen tog man fram grunderna till ett smart system som utnyttjar strömmen i ledningarna.
– Målet var att hitta ett sätt som håller kontaktledningarna fria från is på ett kostnadseffektivt sätt utan att störa spårtrafikens restider, säger Urban Lundgren, forskare på RISE.
När fukt, regn, vind och minusgrader slår till mot tågledningar kan resultatet bli att det bildas is på ledningarna. Det i sin tur ger tågförseningar på grund av slitna ledningar och skadade tåg. Om fler ska åka kollektivt måste punktligheten i tågtrafiken gå att lita på. I Europa beräknas samhällskostnaderna för tågförseningarna uppgå till 120 miljoner euro dagligen.
Det EU-finansierade projektet IceControl har undersökt en metod där värmen från strömmen i kontaktledningarna används för att stävja isbildningen när kylan slår till.
– En av de smarta bitarna här är att vi tittat på sätt att lösa detta utan stora installationer. Att de befintliga ledningarna kan användas, säger Urban Lundgren.
Använder ledningarnas resistans
Det hela bygger på resistansen i ledningarna. När stora strömmar passerar genom en ledare skapas värme – på samma sätt som i ett elektriskt element i en bostad. Genom att styra strömmarna i tågledningarna går det att värma upp dem på ett kontrollerat sätt och mota bort isen.
I scenariot gällde det en planerad järnväg i Spanien. Teamet från RISE skapade en projektmodell av ledningen i skala 1:10. Den utsatte man sedan för svåra väderförhållanden i en klimatkammare.
– Vi ville hitta sätt att lösa problemet utan att för mycket energi går åt. Att bygga in en övervakning av vädret så att förebyggande åtgärder kan sättas in i rätt tid. Vi kunde visa att det har bättre effekt att värma upp ledningarna redan innan det blivit minusgrader än att i efterhand gå in och smälta isen, säger Urban Lundgren.
Räknade på tuffa förhållanden
För att göra testerna användes ett provmaterial i ledningen med hundra gånger högre resistans än koppar som järnvägsledningar normalt består av. Därmed kunde försöken göras med 100 amperes strömstyrka och ge samma resultat som de 1 000 ampere som strömmar genom ledningarna i den spanska järnvägen.
Förutom att testa kyleffekt i klimatkammaren kompletterades testerna med simuleringar av vind och andra klimateffekter som också måste räknas in. Sammantaget fick man en bra bild av styrkorna i lösningen. Det ger en god grund för att minska förseningar på grund av frysta järnvägsledningar.
– Det har tittats lite tidigare vad som skulle kunna göras för svenska förhållanden. Men det vore verkligen intressant att titta mer på det, säger Urban Lundgren.