Inleiding
De Prikspanning spoorstroomloop, (PSSSL) is een specialistische spoorstroomloop, ontwikkeld door Jeumont Schneider (nu Alstom), die een kortdurende hoge spanningspuls gebruikt, 100 V of hoger, en daarmee een doorslag in een laag roest op de spoostaafkop kan bereiken. Hij is in Nederland in ca 1980 geïntroduceerd om niet frequent bereden sporen mee te isoleren. In plaats van een maal per dag met 10 assen de sectie te moeten berijden, volstaat het ca een keer per week het spoor te gebruiken. De eerste proeven werden gedaan in Maassluis, de eerste toepassing was op de Maasvlakte.
De PSSL is een alternatief voor het aanbrengen van lasrupsen op het spoor. Dat lijdt nl tot slijtage aan de wielbanden en ze mochten alleen met lage snelheid bereden worden.
De PSSL kan zelf geen ATB code opwekken voor de trein en moet dus buiten ATB gebied gebruikt worden, of rijden met een maximum snelheid van 40 km/h moet voor lief worden genomen. Omdat een signaal zoals de PSSL gebruikt nogal wat harmonische bevat, kon hij in de originele franse uitvoering die een pulsfrequentie van 3 pulsen / minuut gebruikte ATB treinapparatuur die Buiten Dienst (BD) geschakeld was laten inschakelen, hetgeen natuurlijk tot snelremmingen leidde, de machinist verwacht geen inschakelen en is te laat met het drukken van de attentie knop. Daarom is in het ontwerp voor NS de pulsfrequentie verhoogd naar 10/minuut en een pulsfrequentie bewakingscircuit toegevoegd.
Omdat de ontvanger van de PSSSL pulshoogte en frequentie controleert is de PSSSL redelijk immuun tegen stoorstroom beïnvloeding, maar in die toepassing is hij in Nederland nooit gebruikt.
Met de invoer van nieuwe typen licht treinmaterieel, de wadlopers begin jaren negentig ontstond een nieuwe detectie probleem waardoor de toepassing van PSSSL in een stroomversnelling kwam. Het nieuwe materieel heeft een negatief effect op het kortsluitgedrag doordat het materieel lichter was en minder “veterde” op de spoorstaven door het aangepaste wielbandprofiel. Dat leidt tot een veel rustiger rijgedrag met minder slijtage. Het nadeel was dat daardoor waar DH-materieel in een mono-cultuur reed, de glimmende loopspiegel op de spoorstaafkop smaller werd. Kwam nu zo’n DH stel om een of andere reden naast die glimmende loopspiegel te rijden dan ontstonden vrij snel detectieproblemen.
Toepassingsgebied
De PSSSL werd wordt toegepast op sporen waar kortsluitproblemen te verwachten zijn, hetgeen met name te maken heeft met roestvorming op de spoorstaven. Roestvorming treedt op bij niet regelmatig bereden sporen en bij light rail materieel Het PSSSL signaal doorbreekt makkelijker isolatielaagjes zoals roest maar gaat ook makkelijker door de ballast. Dit heeft tot gevolg dat PSSSL strengere eisen aan de ballastimpedantie stelt dan 75 Hz wisselstroom spoorstroomloop. Bovendien is de sectielengte beperkt tot maximaal 400 meter waardoor toepassing op de vrije baan economisch onaantrekkelijk is. In de praktijk komt de combinatie PSSSL op de emplacementen en assentellers op de vrije baan voor. Omdat op de nevenlijnen eerst geen ATB en daarna ATB NG aanwezig was, hoefde er geen codestroom dmv de PSSSL te worden gegenereerd. De PSSSL is in tegenstelling tot de GRS-spoorstroomloop ook toepasbaar in combinatie met 25 KV tractie. Toonfrequente spoorstroomlopen die immuun zijn voor wisselspanningtractie , zoals de Jade, FTGS etc. gebruikt immers ook een lage detectiespanning op het spoor. en biedt geen bescherming tegen de detectieproblematiek.
Werking
De PSSSL is evenals de enkelbenige GRS spoorstroomloop een detectiemiddel dat berust op detectie van de elektrische kortsluiting van de spoorstaven door de wiel assen van de trein. Het spoor is enkelbenig in secties verdeeld. Aan de zendzijde van de sectie wordt het PSSSL signaal op de spoorstaven gezet. Aan de ontvangstzijde wordt het ontvangen signaal omgezet in een sectie vrijmelding. Kortsluiting van de spoorstaven door een trein of spoorstaafbreuk verstoort de ontvangst hetgeen leidt tot een bezetmelding. Kenmerkend verschil tussen de 75 Hz spoorstroomloop en PSSSL is de vorm van de stroom door een spanning over de spoorstaven zoals te zien is in Figuur 1
Figuur 1 PSSSL spanningsvorm
Zoals in figuur 1 ook te zien is wordt er elke 100 mS (10 Hz) een kortstondige spanningspiek afgegeven. Deze puls, tot ruim 250 V, is hoog genoeg om de roestisolatielaag tussen spoorstaaf en wielband(en) te overbruggen, onderzoek in UIC/ERRI verband wees uit dat daarvoor een minimumspanning van 100V vereist is.
Net als alle spoorstroomlopen die gebruik maken van ES lassen hebben PSSSL secties onderling een tegengestelde polariteit als beveiliging tegen overbrugde lassen.
De pulsvormige spanning wordt in de zender genereerd door een geladen condensator via een thyristor kort te sluiten via de primaire wikkeling van een transformator.
Omdat de ontvanger o.a. de correcte amplitude van het positieve en het negatieve gedeelte van de karakteristieke spanningspuls bewaakt is deze tevens immuun voor zowel wissel als gelijkstroomtractie.
Aanrakingsgevaar
De spanningspieken in het spoor gaan gepaard met stroompieken van 40 tot ruim 100 Ampère. Het aanraken van dit signaal zal een schrikeffect teweeg brengen, vergelijkbaar met het aanraken van schrikdraad (in feite werkt een schrikdraad apparaat bij de boer op dezelfde wijze als de PSSSL zender). Door de korte tijdsduur van de puls bestaat er echter geen elektrocutie gevaar. Vanwege de risico's door het schrikeffect (betreden nevenspoor) wordt de spanning bij werkzaamheden afgeschakeld. In het relaishuis en het spoor-aansluithuis gelden andere regels wegens afwijkende spanningen
Dieren zijn veel gevoeliger voor elektrische signalen dan mensen. Voor hen vormt een spoor met PSSSL een soort schrikdraad. Praktijkgevallen van op hol geslagen paarden, koeien en honden zijn bekend. PSSSL op overwegen was dan ook geen lang leven beschoren. De overwegen die reeds van PSSSL voorzien waren zijn inmiddels omgebouwd naar een andere detectievorm.
Ook de zelfsignalerende kortsluitlans is niet bestand tegen het PSSSL signaal [1].
Bronnen en Links
Mijn geheugen
Syllabus Treindetectieopleidingen, Railinfraopleidingen
Laatste aanpassing: 5 mei 2023
[1] De ZKL3000 brochure claimt dat deze wel compatibel met de PSSSL is.