Varför får vissa tåg köra fortare i kurvorna?

Besvarat av: Thomas

När MTR (och andra kommande) kör som kategori C (max 180 mm rälsförhöjningsbrist). Är det med 15 eller 20% hastighetsöverskridande?

Patrik

Det finns hela tiden en hastighetsgräns som inte får överskridas och den kallas takhastighet. Den beror på kontaktledning, hur långt före bommar börjar fällas och kvaliteten på spåret. Men på många banor i Sverige tillämpas kurvhastighet på vissa avsnitt. Kurvhastigheten får överskridas, olika mycket av olika tågtyper.

De olika tågmodellerna delas in i olika kategorier: A, B och S.

Kategori A

I denna kategori finns godsvagnar, Arlanda Express och dieselmotorvagnen Y1. Är man i den här kategori så får man inte överskrida kurvhastigheten.

Kategori B

B-kategorin innehåller de flesta personvagnar och motorvagnar. Kurvhastigheten får överskridas. Oftast med 10% men ibland med 15%.

Kategori S

S-kategorin består endast av X2 (X 2000). Kurvhastigheten får överskridas med upp till 30%.

Nya kategorin C

Det talas om att det ska skapas en ny kategori mellan B och S, kallad C, och att MTR Express ska flytta till den (de är kategori B nu) för att kunna köra fortare på den kurvrika sträckan Stockholm-Göteborg.

Hur bestäms det vilken kategori tåget tillhör?

Det börjar med att ägaren bestämmer vilken kategori de skulle vilja tillhöra, sedan provkör man tåget och mäter belastningen på spåret så det inte överskrider tillåtna värden. Provkörningar sker i högre hastigheter än den man vill bli godkänd för, så man säkerställer att det finns marginal.

Arlanda Express skulle säkert kunna bli godkänt för kategori B, men sträckan Stockholm-Arlanda har så få kurvhastigheter. Det rör sig bara om de 9 kilometrarna Karlberg-Helenelund. I övrigt är kurvorna så svaga att alla kategorier kan köra 200 km/h. Därför tror jag aldrig man gjorde några provkörningar för kategori B.

Regina skulle säkert kunna bli godkänt för kategori S, men sidokrafterna skulle nog upplevas som för besvärliga av resenärerna, så sådana provkörningar är nog heller inte intressanta att genomföra.

Vad innebär kategorierna?

Kategorierna talar om vilken maximal rälsförhöjningsbrist som är tillåten. I kurvor så höjer man den ena skenan (den yttre) så att tågen lutar inåt i kurvan. Det finns en gräns för hur mycket man får höja skenan, för det kan ju hända att tåg av olika anledningar stannar i kurvan och då får det ju inte finnas någon risk att de välter. I Sverige har vi max 16 centimeters höjning.

Beroende på hur skarp kurvan är och hur fort man kör så kan det vara så att höjningen inte räcker för att eliminera sidokrafterna. Detta kallas för en rälsförhöjningsbrist. En rälsförhöjningsbrist på 10 centimeter betyder alltså att skenan skulle ha behövt höjas 10 centimeter till för att eliminera sidokrafterna.

Här är maximal tillåten rälsförhöjningsbrist för de olika kategorierna:

  • A: 10 centimeter
  • B: 15 centimeter
  • C: 18 centimeter
  • S: 24,5 centimeter

Hur mycket får hastigheten överskridas?

De faktorer som styr vilken hastighet ett tåg av en viss kategori får hålla i en kurva är kurvans radie och hur stor rälsförhöjning den har. Men tågskyddssystemet ATC som håller reda på hastighetsbegränsningarna känner inte till kurvradier och rälsförhöjning och kan därför inte räkna ut kurvans hastighetsbegränsning.

På grund av det begränsade lagringsutrymmet kan det inte finnas så många olika hastigheter heller, utan de finns bara i steg om 5 km/h upp till 140 km/h, därefter i steg om 10 km/h.

För att lösa överskridandet har man schabloner i form av ett procentuellt tillägg i steg om 2,5 eller 5,0 procentenheter (det senare är vanligast). För varje sträcka och kategori finns det beslutat vilket procentläge man ska köra med.

Någon behöver alltså gå igenom alla kurvor på sträckan och kolla för varje kategori hur många procent man kan öka kurvhastigheten utan att överskrida den maximala rälsförhöjningsbristen. Det procentuella överskridandet för sträckan blir det högsta tal man kan ha utan att rälsförhöjningsbristen överskrids någonstans. Den sämsta kurvan blir alltså dimensionerande. Men det gäller bara för kategori B och C…

För kategori S har man ett knep. Man kan sänka takhastigheten. Om en kurva bara klarar 20% överskridande så sänker man alltså takhastigheten så det bara blir 20% över. Tåget kan fortfarande vara inställt på 30% för hela sträckan. På kategori B och C funkar inte detta eftersom man då skulle sänka takhastigheten även för kategori S. Därför måste man i stället sänka procentinställningen för hela sträckan.

Några exempel…

Kurvorna mellan Mölnbo och Gnesta, nära Gnesta är ganska skarpa. Om man räknar på max tillåten hastighet per kategori får man:

  • A: 142 km/h
  • B: 156 km/h
  • C: 165 km/h
  • S: 180 km/h

De hastigheter som faktiskt gäller på platsen för olika överskridanden är:

  • 0%: 140 km/h
  • 10%: 150 km/h
  • 15%: 160 km/h
  • 20%: 165 km/h
  • 30%: 180 km/h

På denna sträcka har kategori B 10% och S 30%. C skulle kunna vara 20%, men låt oss titta på en annan kurva, mellan Herrljunga och Vårgårda, strax före Vårgårda. Max tillåten hastighet blir:

  • A: 160 km/h
  • B: 178 km/h
  • C: 186 km/h
  • S: 204 km/h

Och det som gäller vid olika procent är:

  • 0%: 160 km/h
  • 10%: 175 km/h
  • 15%: 180 km/h
  • 20%: 192 km/h
  • 30%: 205 km/h

Dock är takhastigheten satt till 200 km/h, så man kan bara få ut 25%.

Här skulle inte kategori C kunna vara 20%, utan bara 15%.

Hur blir det med MTR Express då?

Sträckan Stockholm-Göteborg är indelad i tre delsträckor. Stockholm-Katrineholm, Katrineholm-Skövde och Skövde-Göteborg. Kategori B har i dag 10% på samtliga sträckor. Utan att ha analyserat alla kurvor så tror jag att 15% borde fungera överallt för kategori C. Eventuellt kan det bli 20% på någon delsträcka.

Jag gjorde ett snabbt överslag och 15% ger en restidsförkortning på ungefär 5 minuter medan 20% skulle bli 10 minuter.

  1. Fredrik Tysk skriver:

    Tackar för intressant läsning och bra förklarat!, även om några nya frågor uppstod efter att jag läst detta…

    Här kommer således ett par följdfrågor till detta:

    1. Hur kommer det sig då att BM92 bara får mata in en 2:a i kurvöverskridande mellan Sundsvall och Ånge, medan de flesta andra motorvagnar, personvagnar och RC-lok får mata in en 3:a i kurvöverskridande?

    2. Hur kommer det sig då att X50-X54 får mata in en 3:a i kurvöverskridande mellan Ställdalen-Ludvika-Borlänge, medan de flesta andra motorvagnar, personvagnar och RC-lok som ju också tillhör kategori B, bara får mata in en 2:a i kurvöverskridande?

    3.Hur kommer det sig då att många fordon i kategori B som exempelvis en X61:a får mata in en 3:a i kurvöverskridande mellan Malmö-Nässjö och Karlskrona-Hässleholm, medan andra fordon som också tillhör kategori B som exempelvis en X62:a bara får mata in en 2:a i kurvöverskridande?

    4. Varför får man i en X2:a bara mata in en 3:a och inte en 6: i kurvöverskridande mellan Malmö-Simrishamn och Malmö-Trelleborg, då kategori B-fordon får mata in just en 2:a? Hade man inte kunnat få mata in en 6:a för att få köra lite snabbare i vissa kurvor, men istället kunnat sänka takhastigheten i de kurvor som inte tål så mycket kurvöverskridande av ett tåg i kategori S?

    5. Hur kommer det sig att BM73 inte är upptagen att den får mata in något kurvöverskridande enligt linjeboken? Har man kanske detta i några interna företagsföreskrifter hos de som använder dem i Sverige eller får den inte mata in något kurvöverskridande alls? Kan det vara så att man helt enkelt inte har ansett det lönt att testa detta tåg för att få det kategoriserat i Sverige, för att man inte vinner så mycket på det i alla fall på de banor som de trafikerar? För jag skulle ju tro att detta tåg också borde kunna godkännas i kategori S om man skulle vilja, med tanke på att de har korglutning och att dess boggier och hjulupphängningar gissningsvis är ungefär lika följsamma och skonsamma som på en X2. Eller kan det vara så att de tillhör någon annan kategori än A, trots att de inte framgår i linjeboken?

    6. Varför tillåter man inte alltid att man matar in en 6:a i kurvöverskridande för kategori S och sänker tåghastigheten för de kurvor som inte tål så mycket kurvöverskridande?

    7. Men varför står det över huvud taget vad olika uppradade fordon (vissa fordon förekommer ju på vissa banor men inte på andra banor) får köra med för olika kurvöverskridande i linjeboken på olika banor, istället för att det bara står vad de olika kategorierna A, B och S får köra med?

    /Fredrik

    • Thomas skriver:

      Det var många frågor! Tyvärr känner jag inte till alla detaljer, så det får bli lite generella svar…

      1. Det skulle kunna vara så att den bara är godkänd för en lägre rälsförhöjningsbrist än vår kategori B.

      2. Jag har undersökt flera kurvor på sträckan och de tål 15% för kategori B, så jag antar att det är för att man inte har frågat/testat de andra fordonstyperna.

      3. Även här ser det inte ut att vara några problem med 15% för kategori B, så det skulle nog gå bra även för andra tåg om man ställde frågan och testade.

      4. Malmö-Trelleborg får man mata in en 6:a på, men det spelar ingen roll. Takhastigheten tillåter ändå inte mer än under 10%. Kurvhastigheten är 150, men takhastigheten 160. Till Simrishamn ligger takhastigheten för en 3:a så en 6:a skulle inte ge högre hastigheter, med undantag av några kurvor ut från Tomelilla där det står 60/70 respektive 85/100 vilket pga avrundning bara ger 65 respektive 95 med läge 3. Dock ryms ändå både 70 och 100 inom gränserna för kategori B.

      5. När X40 var ny hade vi en intern föreskrift som sa att om X40 inte stod med i linjeboken så skulle vi mata in efter uppgifterna för X10-X14. Jag känner dock inte till vad som gäller för BM73.

      6. Takhastigheten ska ju redan vara sänkt, så jag tror det handlar om hängslen och livrem. Precis som att man ska ställa in 0 på banor som saknar kurvhastigheter. Fast där har det i och för sig gjorts två undantag. På sträckan Kolmården-Åby får man numera enligt linjeboken ställa in samma överskridande som för Kolmården-Järna trots att det inte finns några hastighetsbegränsningar med procentuellt överskridande. Samma sak på Jädersbruk-Hovsta där man har dragit till med 2 för kategori B och 6 för kategori S utan att det finns några kurvor som tillåter procentuellt överskridande. Men jag har för mig det var för att Lindman klagade på att han tyckte det var jobbigt att ratta om till noll där, så Trafikverket var snälla och la in oförändrade siffror från angränsande sträckor.

      7. Generellt så är det en rest från SJ-tiden. Egentligen är det ju tågoperatörerna som ska hålla reda på vad deras fordon är godkända för och klarar av. Trafikverket har inte kompetensen kvar och vill helst lämna över avdelning B. Vagnviktstabellerna är ju redan borta. Trafikverkets ansvar är ju bara att berätta hur infrastrukturen ser ut, de har inte möjlighet att städa upp avdelning B.

Lämna ett svar

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *