RATAHALLINTO- KESKUS BANFÖRVALTNINGS- CENTRALEN 12.3.1998 379/732/98 RATATEKNISET MÄÄRÄYKSET JA OHJEET Ratahallintokeskus on hyväksynyt RAMO:n osan 6 Turvalaitteet Ylijohtaja Ossi Niemimuukko Teknisen yksikön päällikkö Markku Nummelin Voimassa 30.3.1998 lukien.
RAMO 6 Sisältö Sisältö 6 TURVALAITTEET... 9 6.1 Yleistä... 9 6.1.1 Turvalaitetekniikoista... 10 6.1.2 Kulkutiet... 11 6.1.2.1 Kulkutiereitin ja esiopastinetäisyyksien mitoitus 11 6.1.2.2 Opastimet... 11 6.1.2.2.1 Opastimien sijoittaminen... 11 6.1.2.2.2 Opastimien sijoittaminen sähköistetyillä radoilla... 12 6.1.2.2.3 Opastimen näkyvyys... 13 6.1.3 Sivusuoja- ja ohiajovarat... 14 6.1.3.1 Sivusuojamitoitukset... 14 6.1.3.2 Ohiajovarat... 14 6.1.3.2.1 Ohiajovaramitoitukset... 14 6.1.3.2.2 Suojastusosuuksien ohiajovarat. 16 6.1.3.3 Raiteiston jakaminen raidevirtapiiriosuuksiin.. 17 6.1.4 Ratapihasuunnittelu... 19 6.1.4.1 Kalustosta johtuvat rajoitukset kulkuteiden reitittämiselle... 19 6.1.4.2 Rataverkkosuunnittelun ja turvalaitesuunnittelun keskinäisestä riippuvuudesta... 19 6.1.5 Piirustusmerkinnöistä... 21 6.1.5.1 Esiopastimet... 21 6.1.5.2 Henkilölaiturit... 21 6.1.5.3 Kulkutiet... 21 6.1.5.4 Pääopastimet... 21 6.1.5.5 Raideopastimet... 21 6.1.5.6 Raidevirtapiirit... 21 6.1.5.7 Raiteensulut... 21 6.1.5.8 Raiteet... 21 6.1.5.9 Vaihteet... 22 6.1.6 Turvalaitoksen käyttöohje... 22 6.1.7 Määritelmiä... 22 6.1.7.1 Puolenvaihtopaikan sijainti... 22 6.1.7.2 Liikennepaikan sijainti... 22 6.1.7.3 Vaihteen asennon määrittely... 22 6.2 Turvalaitteiden mekaaniset osat... 23 6.2.1 Vaihteenkääntölaitteet... 23 6.2.2 Sähkökääntölaite... 23 6.2.3 Vaihteiden koskettimet... 24 6.2.4 Vaihteen asetin... 24 6.2.5 Varmistuslukot... 24 6.2.6 Raiteensulku... 25
RAMO 6 Sisältö 6.2.7 Avainsalpalaitteet... 25 6.2.8 Raidevirtapiirit... 25 6.2.8.1 Raidevirtapiirien tekniikoista ja rakenteesta... 25 6.2.8.2 Syöttö- ja maadoitusjohdot... 26 6.2.9 Opastimet... 27 6.2.9.1 Opastimen rakenteesta... 27 6.2.9.2 Opastimien asennus... 27 6.2.9.3 Opastimen tunnuskilvet... 28 6.2.9.4 Opastinkytkentä... 29 6.3 Asetinlaitteet... 31 6.3.1 Asetinlaitteen teknisistä vaatimuksista... 31 6.3.2 Elektroniset asetinlaitteet... 32 6.3.2.1 Asetinlaitteen käyttäminen ja ilmaisut... 32 6.3.2.1.1 Esto- ja huomautustekstit... 33 6.3.2.1.2 Raide... 33 6.3.2.1.3 Vaihde... 33 6.3.2.1.4 Hätäavaintoiminto... 34 6.3.2.1.5 Kulkuteiden turvaaminen ja purkautuminen... 34 6.3.2.1.6 Opastimet... 35 6.3.2.2 Suojastus... 36 6.3.2.3 Viat ja häiriöt... 37 6.3.2.3.1 Tapahtumien rekisteröinti... 38 6.3.2.4 Kulkutieautomaatit ja läpikulkukäyttö... 38 6.3.2.5 Asetinlaitteen erillis- ja kauko-ohjauskäyttö... 39 6.3.2.6 Kulunvalvonta... 39 6.3.3 Releasetinlaite... 39 6.3.4 Releryhmäasetinlaite... 43 6.3.5 Varmistuslukko- ja opastinturvalaitos... 44 6.3.6 Mekaaninen asetinlaite... 45 6.3.6.1 Rakenne... 45 6.3.6.2 Toimintaperiaate... 46 6.3.6.3 Mekaaninen kääntölaite... 46 6.3.6.4 Lukituspyörä... 46 6.3.6.5 Kiristyslaite... 46 6.3.6.6 Sähkösulku... 47 6.3.7 Aukiajettava vaihde... 47 6.3.7.1 Toimintaperiaate... 47 6.3.7.2 Vaihteen tekniikka... 47 6.3.7.3 Vaihteen paikallinen kääntäminen... 47 6.3.7.4 Aukiajettavan vaihteen merkintä... 48 6.3.8 VAK-raiteiden turvaaminen... 48 6.4 Suojastuslaitteet... 51 6.4.1 Suojastus... 51 6.4.2 Suojastusopastimien ohjaus... 51 6.4.3 Suojastuksen alkuopastin... 51
RAMO 6 Sisältö 6.4.4 Keskitetty suojastus... 52 6.4.5 Yksiraiteisten ratojen suojastus... 54 6.5 Kulunvalvontalaitteet... 55 6.5.1 Kulunvalvontajärjestelmän yleiskuvaus... 55 6.5.2 Kulunvalvonnan käsitteitä ja määritelmiä... 55 6.5.3 Kulunvalvontalaitteiden toiminta... 56 6.6 Tasoristeyslaitteet... 59 6.6.1 Huoltotien turvalaitos... 60 6.7 Muut liikenteenohjauslaitteet... 61 6.7.1 Kauko-ohjauslaitteet... 61 6.7.1.1 Määritelmiä... 61 6.7.1.2 Toiminta... 61 6.7.1.3 Ilmaisut... 61 6.7.1.4 Tiedonsiirtoyhteydet... 62 6.7.1.5 Automatiikka... 62 6.7.2 Laskumäkilaitteet... 62 6.7.2.1 Yleistä... 62 6.7.2.2 Laskumäkiautomaatio... 63 6.7.2.3 Jarrutusmenetelmät... 64 6.7.2.4 Vaihteiden ohjaus... 64 6.7.2.5 Vaunun seuranta... 64 6.7.3 Siltojen turvalaitteet... 65 6.7.4 Liikkuvan kaluston valvonta... 66 6.7.4.1 Kuumakäynti-ilmaisin... 66 6.7.5 Junan kokonaisuuden valvonta... 67 6.7.5.1 Radioloppuopastinjärjestelmä... 67 6.8 Tekninen osa... 71 6.8.1 Kulkutiet... 71 6.8.1.1 Raidevirtapiirit... 71 6.8111 Periaatekuvat eri raidevirtatyypeistä... 71 6.8.1.2 Akselinlaskentalaitteet... 73 6.8.1.2.1 Yleistä... 73 6.8.1.2.2 Akselinlaskenta-anturit... 74 6.8.1.2.3 Raiteen tukeminen akselinlaskentaanturin suoja-alueella... 74 6.8.2 Kulunvalvonta... 74 6.8.2.1 Kulunvalvontajärjestelmän baliisien sijoitus... 74 6.8.2.1.1 Yleistä... 74 6.8.2.1.2 Baliisien sijoitus opastimilla... 74 6.8.2.1.3 Baliisien sijoitus nopeusrajoituksissa... 75 6.8.2.1.4 Baliisien sijoitus toistopisteessä... 75 6.8.2.1.5 Kahden tiedonsiirtopisteen välimatka... 75 6.8.2.1.6 Baliisien sijoitus vaihdealueella
RAMO 6 Sisältö... 75 6.8.2.2 Kulunvalvontajärjestelmän baliisien asennus.. 76 6.8.2.2.1 Baliisiasennuksen pystytason toleranssit... 76 6.8.2.2.2 Baliisiasennuksen vaakatason toleranssit... 76 6.8.2.2.3 Baliisien vaatima metalliton alue... 77 6.8.2.2.4 Baliisin kiinnitys ratapölkkyyn. 77 6.8.2.2.5 Baliisikaapeliliittimen asennus. 77 6.8.2.2.6 Baliisikaapelikaivo... 77 6.8.2.3 Opastimet ja nopeusmerkit kulunvalvontajärjestelmässä... 77 6.8.2.3.1 Tiedonsiirtoetäisyys opastimilla... 77 6.8.2.3.2 JKV-etumerkkietäisyys nopeusrajoituksissa... 78 6.8.2.3.3 Tiedonsiirtovälin määräävä kaltevuus... 78 6.8.2.4 Tilapäisten nopeusrajoitusbaliisien sijoitus kulunvalvontaradalla... 78 6.8.2.4.1 Yleistä... 78 6.8.2.4.2 Baliisien säilyttäminen ja kiinnittäminen... 78 6.8.2.4.3 Baliisien vienti radalle... 78 6.8.3 Laitteet... 78 6.8.3.1 Ratalaitteet... 78 6.8.3.1.1 Vaihteiden laitteet... 78 6.8.3.1.2 Vaihteenkääntölaitteiden asetus- ja aukiajovoimat... 79 6.8.3.1.3 Vaihteenkoskettimet... 81 6.8.3.1.4 Avainsalpalaitteet... 81 6.8.3.1.5 Raiteensulku... 81 6.8.3.1.6 Kosketinlaite... 81 6.8.3.2 Tasoristeyslaitteet... 81 6.8.3.2.1 Laitteiden asennus... 81 6.8.3.2.2 Puomin asentojen säätö... 81 6.8.3.3 Ohjaus- ja ilmaisinlaitteet... 82 6.8.3.4 Asetinlaitteen virransyöttölaitteet... 82 6.8.3.4.1 Yleistä... 82 6.8.3.4.2 Releasetinlaitteen virransyöttö. 83 6.8.3.4.3 Elektronisen asetinlaitteen virransyöttö... 87 6.8.3.4.4 Virransyötön kunnonvalvonta.. 91 6.8.3.4.5 Jakokeskukset ja johtoverkko.. 92 6.8.3.4.6 Virransyöttölaitteiden ja
RAMO 6 Sisältö sähköverkon yhteensopivuus... 93 6.8.3.4.7 Virransyöttöjärjestelmän toimintaedellytykset... 93 6.8.3.5 Turvalaitteiden maadoittaminen... 94 6.8.3.5.1 Syöttöverkkojen maadoittaminen... 94 6.8.3.5.2 Suojamaadoitukset... 95 6.8.4 Turvalaitteiden rakentaminen... 100 6.8.4.1 Yleistä... 100 6.8.4.2 Käytössä olevan opastimen muutokset ja vaikutus jarrupainojärjestelmään... 101 6.8.4.3 Vaihteiden työaikainen valvonta... 101 6.8.4.4 Turvalaitteiden tarkastaminen... 102 6.8.4.4.1 Yleistä... 102 6.8.4.4.2 Vaihteen asennon tarkastaminen... 103 6.8.4.5 Turvalaitteiden käyttöönotto... 105 6.8.5 Kunnossapito... 105 6.8.5.1 Yleistä... 105 6.8.5.2 Ennakkohuolto... 105 6.8.5.3 Laitteiden huoltokohteet, tarkastus- ja huoltotoimenpiteet... 106 6.8.5.4 Viankorjaus... 112 6.8.6 Luettelo tyyppihyväksytyistä laitteista... 112 6.9 Viiteluettelo... 113
RAMO 6 Liiteluettelo Liiteluettelo 1 Vaihteenkääntölaitteet 2 Vaihteenkoskettimet 3 Raiteensulku 4 Vaihteen eristykset, johtimien asennus 5 Opastinmaston asennusmitat ja asennustarkastuspöytäkirjat 6 Ulokeportaalin asennusmitat (korkea laituri) 7 Ulokeportaalin asennusmitat linjalla ja asennustarkastuspöytäkirjat 8 Opastinsillan asennusmitat 9 Vaihde- ja opastinturvalaitos 10 Releasetinlaitteen ohjaus- ja ilmaisintaulu 11 Varmistuslukko- ja opastinturvalaitos 12 Aukiajettava vaihde 13 Esimerkkejä raide-eristysten sijoituspaikoiksi 14 Akselinlaskenta-anturit 15 Baliisin asennus betonipölkkyyn (korotettu), UIC60-kiskon yhteydessä 16 Baliisin asennus betonipölkkyyn 17 Baliisin asennus puupölkkyyn 18 Baliisin liitin 19 Baliisitilaus -lomake 20 Tilapäisen nopeusrajoitusbaliisin kiinnitin 21 Vaihteenkääntölaitteen asennus 22 Vaihteenkääntölaitteen ja vaihteenkoskettimen kaapelointi 23 Turvalaitteiden vastaanottopöytäkirja 24 Koskettimen asennus vaihteeseen 25 Kosketinlaite 26 Puolipuomin kääntölaitteen asennus- ja puomin säätömitat 27 Taulukko: Puolipuomin asennus- ja säätömitat 28 Tietokoneasetinlaitteen monitorikuva 29 Releasetinlaitteen virransyöttökaavio 30 Esimerkki varmennetun sähköverkon pääkaaviosta 31 Esimerkki elektronisen asetinlaitteen virransyötöstä 32 Esimerkki varmennetun sähköverkon periaatteesta 33 Maadoituskytkentäesimerkki 34 Luettelo tyyppihyväksytyistä laitteista
9 RAMO 6.1 Yleistä 6 TURVALAITTEET Ratatekniset määräykset ja ohjeet (RAMO) osassa Turvalaitteet esitetään turvalaitteiden suunnitteluun, rakentamiseen ja kunnossapitoon liittyvät määräykset ja ohjeet. 6.1 Yleistä Turvalaitteiden tehtävänä on mahdollistaa rautatieliikenteen turvallinen ja sujuva ohjaus. Liikenteen ohjaamiseksi raiteisto jaetaan kulkuteihin. Kulkutien muodostavat alkuun sijoitettu opastin, raideosuudet ja vaihteet itse kulkutiereitillä sekä sivusuojan tarjoavat elementit (vaihteet ja opastimet), kulkutien maaliopastin ja tämän jälkeinen ohiajovara. Kulkutien maalina voi myös olla Seis-merkki tai päätepuskuri. Lähtösuunnan pääopastimettomilla liikennepaikoilla tulosuunnan kulkutien maalina on vaihteen rajamerkki ja lähtösuunnan kulkutie alkaa rajamerkistä opasteenaan radiolla annettu lupa tai käsiopaste. Kaluston sijainnin ja liikkeiden toteamiseksi raiteet ja vaihteet voidaan varustaa paikannuslaittein, joita ovat raidevirtapiirit ja akselinlaskijalaitteet. Kulkutiet ovat käyttötarkoituksensa mukaan junakulkuteitä, vaihtokulkuteitä tai suojastusosuuksia. Junakulkutiet varustetaan pääopastimin ja niitä edeltävin esiopastimin. Esiopastinetäisyys minimi määräytyy samoin perustein kuin kulkutien minimipituuskin eli jarrutusmatkan mukaan. Näin ollen esiopastin saattaa sijaita edellisen pääopastimen mastossa tai erillisenä, kun kulkutien pituus on jarrutusmatkaa pitempi. Suojastusopastin välittää myös esiopastintietoa. Rinnakkaisten lähtöraiteiden mastossa olevat esiopastimet ovat korvattavissa yhteisellä suojastusopastimella linjan alussa. Junakulkuteille asetetaan täydet turvaamisvaatimukset opastinetäisyyksien, lukitusten, osuuksien vapaanaolon, sivusuojien, maaliopastimen valvonnan ja ohiajovaran suhteen. Vaihtokulkutiet signaloidaan raideopastimin. Yleensä vaihtokulkuteille ei aseteta turvaamisvaatimuksia opastinetäisyyksistä, sivusuojista, ohiajovarasta tai maaliraiteen vapaana olosta. Vaihtokulkutiet voivat sijaita myös junakulkuteiden kanssa päällekkäin. Kun junakulkuteitä ohjataan, ohjautuvat myös sen kanssa päällekkäisten vaihtokulkuteiden raideopastimet. Linja jaetaan pääopastimilla tai suojastusopastimilla suojastusosuuksiksi, joille on ominaista, että niillä ei ole keskitettyjä vaihteita. Näin ollen kulkutie-ehdoista jää pois sivusuojavaatimus. Ohiajovaade toteutetaan vain rajoitetusti. Periaatteena liikenteenohjauksessa on, että kulkutie varataan eli lukitaan kerrallaan yhden junaliikkeen käyttöön. Tätä ennen on täytynyt tarkastaa, ettei mitään kulkutien elementtejä ole jo lukittuna muuhun käyttöön, kulkutien vaihteet ovat kääntyneet ja lukittuneet oikeisiin asentoihinsa, vaadittavat raideosuudet ovat vapaat ja kaikki valvonnat ovat kunnossa. Sähköiset turvalaitteet huolehtivat myös opastimien asettamisesta seis -asentoon ja kulkutien lukitusten purkamisesta junan perässä automaattisesti.
10 RAMO 6.1 Yleistä 6.1.1 Turvalaitetekniikoista Liikennettä turvaavia ja ohjaavia tekniikoita ovat asetinlaitteet, suojastus, kulunvalvonta, kauko-ohjaus, (junanumerojärjestelmät, asema-automaatit, radioloppuopastinjärjestelmät) ja tievaroituslaitokset. Telelaitteita käytetään suorittajien väliseen kommunikointiin ja yhteyksiin kuljettajiin. Lisäksi tulevat erilaiset matkustajien opastukseen tarkoitetut laitteet. Perinteisessä jaottelussa puhutaan primääriseen ohjaukseen tarkoitetuista turvalaitteista, joille asetetaan turvallisen toiminnan vaatimus myös laitteiden vikaantuessa, sekä laitteista, joilla tätä vaatimusta ei ole. Primääristä ohjausta suorittavat asetinlaitteet, suojastus, kulunvalvonta ja tievaroituslaitokset. Turvallisuus näytetään toteen tekemällä käytettyjen komponenttien vika-analyysi teoreettisesti tarkastellen ja tarvittaessa myös käytännön kokein. Näyttö tapahtuu osoittamalla, että kaikki yksittäiset viat johtavat turvalliseen tilaan, joka on sallivan toiminnon estäminen ja viime kädessä liikenteen pysäyttäminen. Vikojen tulee mikäli mahdollista ilmetä estona ja/tai vikailmaisuna heti. Ellei tämä ole mahdollista, on määriteltävä vian laadusta riippuva riittävän lyhyt tarkastusjakso, esim. kulkutietä asetettaessa ja sen jälkeen tulleet viat on ilmaistava kulkutien purussa. Hyväksyttävän syklin puuttuessa on vika-analyysiä laajennettava useampia samanaikaisia vikoja tarkastelevaksi. Turvallisuuden takaaminen vikatilanteissa on ollut mahdollinen vain kehittämällä erikoiskomponentteja, joilla tiettyjen vikojen esiintyminen on käytännössä mahdotonta. Laajojen loogisten toimintojen toteuttamisessa on taloudellinen tarve käyttää edullisia yleiseen käyttöön tarkoitettuja mikroprosessoreja. Turvallisuus vikatilanteissa pystytään tällöin turvaamaan suorittamalla sama tehtävä usealla tietokoneella, jolloin vertaillaan tietokoneiden toimintaa keskenään ja hylätään poikkeavaa toimintaa näyttävät koneet. Tarvittaessa käytetään myös redundanttisia koneita käytettävyyden lisäämiseksi. Toinen tapa on ajaa samalla prosessorilla kahta samaa tehtävää suorittavaa erilaista diversiteettistä ohjelmaa, joilla on lisäksi valvotusti eri osoiteavaruus. Ohjelmien suorituksen yhtäpitävyyttä tarkkaillaan ja poikkeamissa kytkeydytään irti prosessista. Redundanssi rinnakkaisella tietokoneella on mahdollinen. Molemmissa tapauksissa suoritettujen vertailujen väliajan tulee olla niin lyhyt, ettei useampien vertailun mitätöivien, vaarallisten vikojen esiintyminen ole mahdollista. Koska esiintymisen mahdottomuutta ei voida todistaa oikeaksi, ja koska täydellinen vika-analyysin teko on prosessoreiden laajuuden ja monimutkaisuuden ja nopean kehityksen vuoksi myös käytännössä mahdotonta, on määritelty todennäköisyysarvot vaarallisille vioille. Turvallisuuden luokitus suoritetaan pohjana vaarallisten vikojen esiintymistodennäköisyys, joka siis riippuu yksittäisten vikojen todennäköisyydestä ja ohjausten vertailutaajuudesta. Eurooppalaisen CENELEC-normiston mukaan laitteet jaotellaan neljään luokkaan turvallisuusvaatimustasonsa mukaan. Vaatimustaso voi olla myös rataosakohtainen riippuen esim. liikennemääristä ja -laadusta. Ratahallintokeskus määrittelee turvallisuustasot valtion rataverkolla. Liian korkea tekninen turvallisuusvaatimus saattaa johtaa käytettävyyden alenemiseen ja tätä kautta epätoivottuun suuntaan. Perusperiaatteena on kuitenkin, että vaativim-
11 RAMO 6.1 Yleistä paan neljänteen luokkaan kuuluvat asetinlaitteet, suojastus, kulunvalvonta ja tievaroituslaitokset. Mikäli tästä yksittäistapauksissa halutaan poiketa, on sille hankittava erityislupa. 6.1.2 Kulkutiet 6.1.2.1 Kulkutiereitin ja esiopastinetäisyyksien mitoitus Kulkutiereitin ja esiopastinetäisyyden pituudella on suora riippuvuus radan suorituskykyyn eli siihen miten monta junaa aikayksikössä rata läpäisee. Toinen vaikuttava tekijä on radan suurin sallittu nopeus ja junien jarrutuskyky. Kulkutiellä voi olla vain yksi juna kerrallaan, ja toisaalta junien ei voida sallia ajavan lähempänä toisiaan kuin mitä jarrutusmatka on. Ideaalitapauksessa opastinväli on sama kuin jarrutusmatka. Junan jarrutusmatkaan vaikuttavat junan nopeus, paino, jarrujen hyvyys, radan kaltevuus ja kaarevuus sekä kiskon ja pyörän välinen kitkakerroin. Junan jarrutuskykyä kuvaa jarrupaino ja junan nopeus riippuu vetovoimasta ja junan rakenteesta. Jarrupaino määritetään kalustolle laskennallisesti ja kokeellisesti, ja jarrutuskyky luokitellaan jarrulajeihin G, P ja R. Järjestelmällä pyritään siihen, että eri junatyypeillä on sama jarrutusmatka, sillä opastinväliä ei voida vaihdella kiinteässä opastinjärjestelmässä. 6.1.2.2 Opastimet 6.1.2.2.1 Opastimien sijoittaminen Kompromissiksi, ottaen huomioon radan rakenne, kaluston ominaisuudet ja turvalaitejärjestelmän ominaisuudet, on valittu taulukon 6.1:1 mukainen mitoitus. Opastinetäisyyden suunnitteluarvona on toivottavaa käyttää 50 m vaadittua mittaa suurempaa arvoa. Tällöin jää toleranssia ja asennusvaraa tarvittaessa muuttaa opastimen paikkaa, esim. jonkun maastollisen esteen takia. Taulukko 6.1:1 Opastinetäisyyksien riippuvuus radan pitkittäiskaltevuudesta KALTEVUUDEN LUOKITUS lasku pienempi tai yhtä suuri kuin 5 lasku 5 ja 7,5 välillä lasku 7,5 ja 10 välillä lasku yli 10 OPASTINVÄLI 1200 m 1350 m 1500 m 1500 m ja lisäksi tarvittaessa opastinkohtainen nopeusrajoitus Mitoitus edellyttää, että maksiminopeudesta pystytään pysähtymään näkyvien opastimien osoittamalla matkalla. Pääopastimen näyttäessä seis -opastetta on junan pysähdysmatka 1200 m, mikä on pääopastimen etäisyys esiopastimesta. Kun esiopastin näyttää jotakin odota aja -opastetta, on se merkkinä siitä, että vielä pääopastimen jälkeinen kulkutie on käytettävissä ja edessä on siis vähintään 2400 metrin varmistettu ajo. Tällöinkin saattaa poikkeustilanteissa olla tarve asettaa pääopastin seis -asentoon esiopastimen ohituksen jälkeen, jolloin jarrutusmatka lyhenee. Mikäli radalla on käytössä kulunvalvonta, kuljettajalle välitetään aja-tieto neljästä peräkkäisestä kulkutiestä ja turvalaitteet mahdollistavat jarrutusmatkan 3600 m.
12 RAMO 6.1 Yleistä pääopastin esiopastin JKV-tieto aja aja aja aja aja odota-aja odota-aja odota-aja odota-aja odota-seis Ssn+ Ssn S36 S- S- Kuva 6.1:1 Kulunvalvonnan fiktiiviset opastinkäsitteet (esimerkki) seis pimeä S- Vähäliikenteisillä radoilla ei ole taloudellista rakentaa minimietäisyyksistä opastinjärjestelmää. 6.1.2.2.2 Opastimien sijoittaminen sähköistetyillä radoilla Sähköistetyillä radoilla aiheutuu opastinjärjestelmän ja sähkönsyöttöjärjestelmän yhteen sovittamisen tarve, sillä sähköjunat eivät saa pysähtyä imumuuntajien eikä erotusjaksojen kohdalle. Yhteen sovittaminen on tehtävä seuraavien periaatteiden mukaisesti: Erotusjakson kohdalla on ajolangan sähkönsyötössä katkos, jota ei saa syötöt oikosulkevan valokaarivaaran vuoksi ohittaa ajovirta kytkettynä. Ohituksen on siis tapahduttava rullaamalla ilman junan sähkömoottoreista saatavaa vetoapua. Ajovirran katkaisu varmistetaan magneettien antamalla ohjauksella. Niinpä erotusjakson kummallekin puolelle on jätettävä riittävä kiihdytysmatka, eikä opastinta saa sijoittaa erotusjakson välittömään läheisyyteen. Kiihdytysmatkan pituus riippuu myös radan kaltevuudesta ja kaarevuudesta. Taulukossa 6.1:2 on ilmoitettu kiihdytysmatkat, jotka tarvitaan, jotta juna rullaisi tarvittavat 100 m ja nopeus olisi rullauksen jälkeen vielä suurempi kuin 5 km/h. Junapainoksi on oletettu 4500 t, pituudeksi 750 m ja vetureiksi kaksi 85 tonnin sähköveturia. Erotusjaksoa lähestyttäessä opastin ei saa sijaita kiihdytysmatkan ilmoittamaa metrimäärää lähempänä erotusjaksoa. Jos mahdollista, erotusjakson jälkeen etäisyyden on oltava 500 m, kuitenkin vähintään 280 m (Kuva 6.1:2). Kiihdytysmatka (taulukko 6.1.2) + 50 m >280m Kuva 6.1:2 Opastimen sijoitus erotusjakson läheisyydessä
13 RAMO 6.1 Yleistä Taulukko 6.1:2 Laskennalliset kiihdytysmatkat Kiihdytysmatkan riippuvuus radan kaltevuudesta ja kaarevuudesta RADAN KAAREVUUS r = KALTEVUUS suora 3000 m 1000 m 300 m lasku 3 tai yli 50 m 50 m 50 m 50 m lasku 2 50 m 50 m 50 m 80 m lasku 1 50 m 50 m 50 m 130 m tasamaa 0 50 m 50 m 80 m 210 m nousu 1 90 m 90 m 130 m 330 m nousu 2 140 m 140 m 210 m 530 m nousu 3 230 m 240 m 330 m 860 m nousu 4 360 m 370 m 530 m 1620 m nousu 5 590 m 620 m 870 m 4100 m nousu 6 1010 m 1070 m 1650 m - nousu 7 2070 m 2310 m 4270 m - Kiihdytysmatkat ovat opastimen ja ensimmäisen magneetin välisiä matkoja. Magneetista erotusjaksoon on vielä n. 50 m. Laskennassa on käytetty kitkakertoimen arvoa 0,27. Minimietäisyys on 50 m. Imumuuntajan kohdalla virroitin oikosulkee imumuuntajan, mikä estää muuntajaa suorittamasta tehtäväänsä ja voi pitempään jatkuessaan vioittaa muuntajan. Opastimien tulee siis sijaita siten, ettei veturi joudu pysähtymään imumuuntajan kohdalle. Kielletty alue on 30 m ennen imumuuntajaa ja 280 m jälkeen imumuuntajan (kuva 6.1:3). Mitoitus on tehty viidellä sähkömoottorijunalla. >30m >280m Kuva 6.1:3 Opastimen sijoitus imumuuntajan läheisyydessä Opastimien sijoituksessa on myös huomioitava sähköturvallisuusmääräysten ( ks. SSR 8.110, 31.12.1994) vaatimat vähimmäisetäisyydet ajojohdosta, virroittimesta, paluujohtimesta ja M-johtimesta. 6.1.2.2.3 Opastimen näkyvyys Kuljettajan on nähtävä pää- ja suojastusopastin vähintään 10 sekunnin ajan opastimelle saavuttaessa. Opastin on sijoitettava siten, että sen näkyvyys on vähin-
14 RAMO 6.1 Yleistä tään taulukon 6.1:3 tai 6.1:4 mukainen. Riittävä näkemä antaa kuljettajalle mahdollisuuden reagoida opastemuutoksiin, jotka tapahtuvat esiopastinetäisyyden sisällä. Laiturikatoksia suunniteltaessa on otettava huomioon opastimien näkyvyys. Laiturin vieressä seisovan junan ohjaamosta on oltava opastimelle matkaa vähintään 20 m opasteen näkymisvarana. Opastimen näkyvyys on aina tarkastettava ennen käyttöönottoa. Opastimien sijoittamista yli 7 ratakaltevuuksiin tulee välttää. Taulukko 6.1:3 Pää- ja suojastusopastimien sekä erillisen esiopastimen näkyvyysvaatimukset Radan suurin sallittu nopeus näkyvyysalueella km/h Näkyvyysvaatimus /m 0 50 150 60 80 250 90 100 300 110 120 400 $ 140 450 Kiinteä opastin asennetaan sen tarkoittaman raiteen tai raideryhmän oikealle puolelle. Ellei se ole mahdollista, on opastimen mastoon kiinnitettävä nuoli, joka osoittaa siihen raiteeseen tai raideryhmään päin, jota opastin osoittaa. Raiteen sivusuunnassa opastin sijoitetaan ATU:n ulkopuolelle. Taulukko 6.1:4 Raideopastimien näkyvyysvaatimus Opastintyyppi Näkyvyysvaatimus /m Raideopastin 100 6.1.3 Sivusuoja- ja ohiajovarat 6.1.3.1 Sivusuojamitoitukset Turvallisimman sivusuojan tarjoaa vaihde, joka johtaa sivusta mahdollisesti vierivät vaunut pois kulkutieltä. Pääraiteiden kulkuteiden turvaajina ovat turvavaihteet ensisijaisia. Turvallisen sivusuojan tarjoaa myös raiteensulku. Sivusuojan toteutustapaa valittaessa otetaan huomioon myös radan kaltevuus. Mikäli sivusuojan tarjoaa opastin, on sivusuojatien pituuden eli etäisyyden opastimelta kulkutievaihteen rajamerkkiin oltava riittävä. Sivusuojatien pituus suojan tarjoavan opastimen jälkeen on mitoitettava samojen periaatteiden mukaan kuin ohiajovara. Raidevirtapiirijako vilkkailla liikennepaikoilla on tehtävä siten, että pääraiteille sivusuojan tarjoavat vaihteet vapautuvat ja pääsevät kääntymään suojan tarjoavaan asentoon heti, kun vaihteesta on menty sivulle. 6.1.3.2 Ohiajovarat 6.1.3.2.1 Ohiajovaramitoitukset Ohiajovarat on mitoitettava pääsääntöisesti vastaamaan jarrutusmatkaa nopeudesta, joka junalla todennäköisesti on, jos ja kun
15 RAMO 6.1 Yleistä seis -asentoisen opastimen ohiajo tapahtuu. Todennäköistä nopeutta opastinohitukseen arvioitaessa otetaan huomioon paikalliset olosuhteet. Ratapiha-alueen lähtösuunnan pääopastimilla on linjanopeutta pienempi ohitusnopeus ja ohjearvona voidaan pitää 50 km/h. Tulosuunnan pääopastimien ohitusnopeus on lähellä linjanopeutta. Kulunvalvonnalla varustetulla radalla ohitusnopeus on valvontanopeus ja se sovitetaan kulloisenkin ohiajovaran pituuteen. Mitoitustapauksia on käytettävissä seuraavasti: Kun halutaan hyödyntää 0-ohiajovaraa tai kun ohiajovara on minimimittainen (pääopastin 20 metrin päässä vaihteen rajamerkistä), käytetään kulunvalvonnan valvontanopeutta 10 km/h (kuva 6.1:4). Pääsääntöisesti tulosuunnan pääopastimilla ja niillä lähtösuunnan pääopastimilla, joilla on riittävä ohiajovara (>200 m), käytetään kulunvalvonnan valvontanopeutta 35 km/h (kuva 6.1:5). liukumavaran pituus 20 m, valvontanopeus 10 km/h 20m x Kuva 6.1:4 Lähtösuunnan pääopastimen liukumavara ohiajovaran pituus > 200 m, valvontanopeus 35 km/h x Kuva 6.1:5 Tulosuunnan pääopastimen ohiajovara
16 RAMO 6.1 Yleistä Tapauksissa, jolloin on yksinomaan käytössä edellä mainituista poikkeava riittävä ohiajovara, käytetään kulunvalvonnan laskennallista valvontanopeutta. Valvontanopeuden ja tarvittavan ohiajovaran minimipituus ilmenee taulukosta 6.1:5. Tulosuunnan pääopastimen jälkeinen osuus ensimmäiselle vaihteelle on pyrittävä valvomaan vapaaksi edellisen suojastusopastimen aja -käsitteessä. Osuuden pituuden tulee olla vähintään 200 m. 6.1.3.2.2 Suojastusosuuksien ohiajovarat Taulukko 6.1:5 Valvontanopeus / ohiajovaran pituus VAL- VONTA- NOPEUS OHIAJOVARAN PI- TUUS 35 km/h 200 m < L < 300 m 50 km/h >300 m Erillisten ohiajovaraosuuksien rakentamista linjalle pyritään kustannussyistä välttämään. Jos muilla perusteilla suunniteltu raidevirtapiirijako mahdollistaa ohiajovaran, toteutetaan se kuvassa 6.1:6 esittämissä tapauksissa. Sen vapaanaolo valvotaan edellisen osuuden aja -käsitteessä. Kulunvalvonnan valvontanopeus lasketaan ohiajovaran todellisen pituuden mukaan. 10 km/h 20 m opastimesta rajamerkkiin laskennallinen (10-80 km/h) todellinen Suojavälin pituus 1200-2000m Suojavälin pituus >2000 300m<L<500m 500m<L<700m Kuva 6.1:6 Suojastusosuuden ohiajovara
17 RAMO 6.1 Yleistä Ohiajovara Laituri Kuva 6.1:7 Seisake ohiajovara-alueella Jos välittömästi suojastusosuuden takana on seisake tai muu paikka, jossa junat säännöllisesti pysähtyvät, on sopivan pituinen raidevirtapiiri rakennettava valvonnan mahdollistamiseksi kuvan 6.1:7 mukaan. Käytettävästä asetinlaitetekniikasta riippuen on ohiajovarojen mitoitus ja valinta tehtävä siten, että liikenteenhoito on joustavaa. Esimerkkinä tästä ovat seuraavat releryhmäasetinlaitteissa ja elektronisissa asetinlaitteissa esiintyvät tapaukset: a) ohiajovaralla vastavaihde Projektoitava ohiajovara Ohiajovara Kuva 6.1:8 Ohiajovaralla vastavaihde Ohiajovaran pituuden määräävä raidevirtapiiri ulottuu vastavaihteen taakse. Ohiajovara projektoidaan loppuvaksi ennen vastavaihdetta, jolloin saavutetaan täydellä ohiajovaralla vastavaihteen kääntämisen vapaus jatkokulkutietä silmälläpitäen. b) liikennepaikka yhdellä sivuraiteella Sivuraiteen tulokulkuteille projektoidaan yksinomaan 0-ohiajovarat, jolloin turvavaihteet jäävät vapaiksi jatkokulkutielle. Kulkutien asettaminen pääraiteella aiheuttaa aina turvavaihteen lukittumisen suojaavaan asentoon. 0-vara 0-vara Kuva 6.1:9 Sivuraiteen tulokulkutiellä 0-ohiajovarat 6.1.3.3 Raiteiston jakaminen raidevirtapiiriosuuksiin Raiteistojen jakamisessa raidevirtapiiriosuuksiin tai yleensä vapaa/varattu-ilmaisuosuuksiin otetaan huomioon liikenteenhoidolliset, tekniset ja taloudelliset seikat. Liikenteenhoidollisesti joustava ja havainnollinen ohjaus toteutuu, kun kaikki liikenteenhoidolliset elementit eli vaihteet, raideosuudet, ohiajovarat ja junanilmaisuosuudet toteutetaan omana raidevirtapiirinään. Lisäksi teknisiä vaatimuksia tulee esim. tievaroituslaitosten hälytys- ja tieosuuksista. Myös raidevirtapiiriosuuksien teknisesti rajoitettu toimintapituus vaikuttaa raidevirtapiirijakoon. Taloudelliset ja kunnossapidolliset seikat vaativat osuuksien lukumäärän rajoittamista välttämättömään. Liikenteenhoitoa haittaamatta voidaan ylimääräisiltä osuuksilta välttyä esim. seuraavissa tapauksissa: a) vaihdekujien vaihteita yhdistetään samaksi osuudeksi
18 RAMO 6.1 Yleistä Kuva 6.1:10 b) ohiajovaraosuus voidaan yhdistää ohiajovaran jälkeiseen myötävaihdeosuuteen Kuva 6.1:14 Sivusuojanhaku Sivusuojanhaku Kuva 6.1:11 Ohiajovara Kuva 6.1:15 Sivusuojanhaku c) poikkeus: ohiajovaralla olevaa vastavaihdetta ei saa yhdistää ohiajovaran jälkeiseen myötävaihteeseen f) raiteenvaihtopaikkojen vaihde- ja risteysosuuksia voidaan yhdistää Välttämättömät eristykset Ohiajovara Kuva 6.1:12 d) sivusuojaosuus voidaan yhdistää suojan tarjoavan vaihteen osuuteen Kuva 6.1:13 Sivusuojan haku Kuva 6.1:16 g) poikkeus: Raiteenvaihtopaikoilla on otettava huomioon mahdollisesti läheisyyteen sijoitetun opastimen ohiajovara. e) poikkeus: Sivusuojalla oleva vastavaihde ei saa sijaita samalla osuudella kuin suojan tarjoava myötävaihde. Kuva 6.1:17 Ohiajovara
19 RAMO 6.1 Yleistä 6.1.4 Ratapihasuunnittelu 6.1.4.1 Kalustosta johtuvat rajoitukset kulkuteiden reitittämiselle Yleensä turvalaitteilla pyritään hyödyntämään kaikki raiteiston reittivaihtoehdot varsinkin uusien turvalaitetekniikkojen tapauksissa, jolloin kulkuteiden lukumäärän lisääminen ei sinänsä ole kustannuksia lisäävä. Eräissä tapauksissa kalusto saattaa aiheuttaa rajoituksia kulkutiereiteille. Esimerkiksi, jos kaksi lyhyttä vaihdetta on etujatkokset vastakkain ja poikkeavat raiteet muodostavat S-kaaren, ei matkustajajunia saa ohjata ko. reitille. Kulkuteitä ei turvalaitteisiin tule sallia näissä tapauksissa, joita saattaa esiintyä ratapihojen vaihdekujissa. Mikäli edellä mainitussa tapauksessa kärjikkäin olevien vaihteiden väliin on tarpeen liittää yhdyskisko raidevirtapiirieristyksen tai akselinlaskentakoskettimen asentamista varten, on ratateknisesti lyhin hitsattava kisko-osuus 5 m. Kuitenkin, jos vaihteissa liikennöidään matkustajavaunuilla käyrältä käyrälle, on lyhin yhdyskiskon pituus 10 m UIC54 ja K43 vaihteissa sekä 6 m vaihteissa UIC60. 6.1.4.2 Rataverkkosuunnittelun ja turvalaitesuunnittelun keskinäisestä riippuvuudesta Rataverkkosuunnittelun ja turvalaitesuunnittelun yhteisenä tavoitteena on rataverkon sujuvan ja tehokkaan käytön mahdollistaminen pitkälle tulevaisuuteen. Toteutettavista suunnitelmista on pyydettävä verkon käyttäjiltä lausunto. Rataverkon rakentaminen ja uudistaminen on turvalaitehankintoihin verrattuna kustannuksiltaan kalliimpaa. Turvalaitteilla on kuitenkin suuri vaikutus radan suorituskykyyn. Rataverkon käytön kannalta paras tulos saavutetaan, kun turvalaitetekniikan vaatimukset otetaan huomioon jo rataverkon suunnitteluvaiheessa. Näitä vaatimuksia ovat edellä luetellut kulkuteiden, ohiajovarojen ja sivusuojien mitoitusperusteet. Myös opastimien vaatima tila raiteen vierellä tulee huomioida. Junien kohtausraiteet suunnitellaan mitoittavan junapituuden mukaan ottaen huomioon pysähtymisvara ja opastimien näkyvyys. Mitoittava junapituus on junan (vaunut + veturit) suurin sallittu pituus kyseisellä rataosalla. Turvavaihteet aiheuttavat omat vaatimuksensa. Kohtausraiteiden suunnitteluperusteet on esitetty taulukossa 6.1:6 ja kuvissa 6.1:18-20. Taulukko 6.1:6 Kohtausraiteiden mitoitusperusteet Mitoittava junapituus (mjp) [m] 725 825 925 Opastinvara 2x 35 m (ov) 70 70 70 Pysähtymisvara (pyv) 50 100 150 Turvavaihteiden etujatkosten tai rajamerkkien väli 850 1000 1150
20 RAMO 6.1 Yleistä rajamerkkien väli opastinväli ov mjp pyv ov x x Kuva 6.1:18 Kohtausraide ilman turvavaihteita turvavaihteiden etujatkosten väli ov opastinväli ov mjp pyv x x Kuva 6.1:19 Kohtausraide turvavaihteilla Ohiajovaran mitoituspituus 200 m (v=35 km/h) Ohiajovaran mitoituspituus 200 m (v=35 km/h) 003 x x 002 001 x x Ohiajovaran mitoituspituus 300 m (v=50 km/h) Ohiajovaran mitoituspituus 300 m (v=50 km/h) Kuva 6.1:20 Ohiajovarojen mitoitukset (v = 35 km/h ja v = 50 km/h) Vilkkaasti liikennöidyillä ratapihoilla on tarvetta samanaikaisesti varmistaa tulokulkutiet eri raiteille vastakkaissuunnilta. Jotta samanaikainen varmistaminen voidaan sallia, on lähtösuunnan pääopastimien ohiajovarat oltava riittävän pitkät. Kuvassa 6.1:20 on esitetty ohiajovarojen mitoitukset em. tilanteeseen. Jos ratapihan rakentamiskustannukset em. mitoituksella nousevat liian suureksi käytetään kuvan 6.1:19 turvavaihderatkaisua. Seuraavat ratkaisut ovat ongelmallisia turvalaitetekniikan kannalta ja niitä tulisi välttää: Vaihteen sijoittaminen kulkutien maaliraiteelle, jolloin maaliraiteella ymmärretään opastinta edeltävää raideosuutta, jolla on pysähdykseen ja seisottamiseen vaadittava hyötypituus. Ongelmia vaihteesta aiheutuu erityisesti kulkutien purussa varsinkin, jos raiteella joudutaan suorittamaan vaunujen erottamisia ja liittämisiä tai liikennöintisuunta muuttuu. Varoituslaitoksen sijoittaminen kulkutien maaliraiteelle. Hälytyksen katkaisu
21 RAMO 6.1 Yleistä vaatii junasuorittajan toimenpiteitä ja toimintojen automatisointi ei onnistu. 6.1.5 Piirustusmerkinnöistä Opastimien numeroinnissa on huomioitava, että samalla rataosalla ei käytetä samaa numeroa kahdesti. Ratapihoilla numerointi on myös yksiselitteinen: esim. opastimilla ja vaihteilla on yksilölliset numerot. Kaikissa numeroinneissa käytetään arabialaisia numeroita. 6.1.5.1 Esiopastimet Esiopastimet merkitään Eo ja vastaavan pääopastimen nimi, esim. EoP103. 6.1.5.2 Henkilölaiturit Henkilölaiturin numero on sama kuin viereisen raiteen numero. Välilaitureissa, joissa matkustajat nousevat junaan molemmilta reunoilta, numeroidaan laiturin molemmat reunat viereisen raiteen numeron mukaan. Laituriraiteiden numeroinnissa käytetään arabialaisia numeroita, kuten muissakin raiteissa. 6.1.5.3 Kulkutiet Vaihde- ja opastinturvalaitosten asemapiirroksissa kulkutiemerkinnät esitetään raideviivan yläpuolella. Ne koostuvat kulkutien alkupisteen pienikirjaimisesta opastintunnuksesta ja yläindeksistä, joka ilmaisee aja -käsitteen, sekä maaliraidenumerosta. Esim. merkintä p103 1 /401 luetaan, kulkutie pohjoiseen opastimelta P103 suoralle (opaste aja ) maaliraiteelle 401. Merkintä e105 2 /402 luetaan, kulkutie etelään opastimelta E105 poikkeavalle (opaste aja sn 35 ) maaliraiteelle 402. Elektronisen asetinlaitteen asemapiiroksissa ei esitetä kulkutiemerkintöjä, vaan ne esitetään erillisissä kulkutietaulukoissa. 6.1.5.4 Pääopastimet Pääopastimet merkitään isolla kirjaimella E ja P ja kolminumeroisella lähtöraidenumerolla. Kirjain ilmoittaa kulkusuunnan, esim. P103 merkintä luetaan kasvavien kilometrien suuntaan raiteelta 103 ja vastaavasti merkintä E103 luetaan alenevien kilometrien suuntaan raiteelta 103. 6.1.5.5 Raideopastimet Raideopastimet merkitään isolla kirjaimella T ja O ja kolminumeroisella lähtöraidenumerolla. Kirjain ilmoittaa kulkusuunnan, esim. O103 merkintä luetaan kasvavien kilometrien suuntaan raiteelta 103 ja vastaavasti merkintä T103 luetaan alenevien kilometrien suuntaan raiteelta 103. 6.1.5.6 Raidevirtapiirit Raidevirtapiirin merkintä on Er ja raidevirtapiirin numero, esim. Er103. Vaihteiden raidevirtapiirien merkinnöissä on kaksi eri merkintätapaa. Ebilock-alueasetinlaitteiden vaihdeosuudet merkitään EV ja vaihteen numero, esim. EV001 on vaihteen nro 001 raidevirtapiiri. Muissa asetinlaitetyypeissä merkintä on ErV ja vaihteen nro, esim. ErV001/003 on vaihteiden 001 ja 003 yhteinen vaihdeosuus. 6.1.5.7 Raiteensulut Raiteensulun merkki on Sp ja kolminumeroinen numero, esim. Sp001. 6.1.5.8 Raiteet Raiteet merkitään kolminumeroisina, esim. 001 on raiteen 001 numero. Laituriraiteiden numerointi on samanlainen kuin muillakin raiteilla. Numerointi tapahtuu aina arabialaisin numeroin.
22 RAMO 6.1 Yleistä 6.1.5.9 Vaihteet Vaihteet merkitään isolla V-kirjaimella ja kolminumeroisella vaihteen numerolla, esim. V001. Pienehköillä ratapihoilla ja puolenvaihtopaikoilla pienempien kilometrien puoleisen pään vaihdenumerot ovat parittomia ja ne kasvavat linjalta ratapihalle päin. Toisessa päässä ratapihaa vaihdenumerot ovat parillisia ja kasvusuunta on vastaavasti linjalta ratapihalle päin. Suurilla ratapihoilla numerointi voi olla joko jatkuva, tai ne ovat ryhmitelty sataryhmiin maantieteellisen sijainnin perusteella ( vaihdepiirit ). Risteysvaihteen päät erotetaan lisäkirjaimilla, esim. V001a/b ja V001c/d. 6.1.6 Turvalaitoksen käyttöohje Jokaisella turvalaitoksella on oltava oma yksilöllinen käyttöohje. Sen laatii yleensä suunnittelija yhteistyössä rakentajan, kunnossapitäjän ja liikenteenhoidon kanssa. Turvalaitoksen käyttöohjeen tarkastavat: ohjausalueen Jt-mies turvalaitoksen rakentaja Ratahallintokeskuksen Tekninen yksikkö Puolenvaihtopaikoilla, joissa turvalaitteiden laitetila sijaitsee tulovaihteiden välisellä alueella, ilmoitetaan sijainti laitetilan keskipisteen ratakilometrin mukaan. Jos laitetilaa ei ole, sijainti ilmoitetaan tulovaihteiden välin keskikohtaan. Liikennepaikkakilpi sijoitetaan sijaintipaikan määrittelykohtaan, joko pylvääseen tai laitetilan seinälle. 6.1.7.2 Liikennepaikan sijainti Liikennepaikan sijainnin ilmoittamisessa on kaksi erilaista tapaa. Liikennepaikoilla, joissa on turvalaitoksen erilliskäytön ohjaustaulu tai junasuorituspiste, sijainti ilmoitetaan sen rakennuksen keskipisteen ratakilometrin mukaan, jossa erilliskäyttötai junasuorituspiste on. Se voi olla laitetilassa tai esim. asemarakennuksessa. Erilliskäyttöpisteen sijainti määritellään turvalaitteiden yleiskaavioissa. Niiden liikennepaikkojen, joissa erilliskäyttöpistettä ei ole, sijainti ilmoitetaan laitetilan keskipisteen ratakilometrin mukaan. 6.1.7.3 Vaihteen asennon määrittely Vaihteen asennon määrittelyssä on katsomissuunta kärjestä kantaan päin. Määrittelyssä kerrotaan kumpaan haaraan vaihde johtaa ja mikä on maaliraide. Vaihdekujissa, joissa on peräkkäin useampia vaihteita kerrotaan maaliraiteen sijaan kulkureitin seuraavan vaihteen numero. Käyttöohjeen hyväksyy ja vahvistaa noudatettavaksi Ratahallintokeskuksen Turvallisuusyksikkö. 6.1.7 Määritelmiä 6.1.7.1 Puolenvaihtopaikan sijainti
23 RAMO 6.2 Turvalaitteiden mekaaniset osat 6.2 Turvalaitteiden mekaaniset osat 6.2.1 Vaihteenkääntölaitteet Vaihteen kääntämiseksi käytetään mekaanisia ja sähkökääntölaitteita. Vaihteen asettimella käännettävä vaihde, joka liittyy asetinlaitteeseen, lukitaan varmistuslukolla. Varmistuslukon käyttöavain saadaan lukosta irti vain silloin, kun vaihde on lukittuna. Käyttöavain säilytetään sähköisesti valvotussa avainsalpalaitteessa tai varmistuslukkokoskettimessa. 6.2.2 Sähkökääntölaite Sähkökääntölaitteen tehtävänä on kääntää vaihde, lukita se mekaanisesti pääteasentoonsa, ilmaista kumpi asento on kyseessä, valvoa pääteasennossa pysyminen ja ilmaista mahdollinen aukiajo. Suomen rataverkolla käytetään kääntölaitteita, joiden lukitusmekanismi sijaitsee kääntölaitteen sisällä. Tämän sisäisen lukituksen vastakohtana on ulkoinen lukitus vaihteenkääntötankoihin liittyvänä. Kääntölaite on yhdistetty vaihteen kieliin kahdella kääntö- ja kahdella valvontatangolla. Kääntötangot välittävät kääntövoiman vaihteen kieliin ja lukitsevat kielet. Valvontatangot liikkuvat kielien liikuttamana ja ohjaavat kääntölaitteen valvontakoskettimia, sekä varmistavat kielen kiinni pysymisen käyttötangon katketessa. Valvontakoskettimet saavat tietonsa sekä kääntö- että valvontatangoista ja molempien oikea toiminta on tarpeen, jotta vaihde ilmoitettaisiin pääteasennossaan olevaksi ja lukituksi. Kääntö- ja valvontatangot säädetään säätö- ja lukitusmuttereidensa avulla pituudeltaan sellaisiksi, että vaihteen valvontatoleranssit kiinniolevien ja aukiolevien kielien kohdalla täyttyvät. Tangoissa tulee olla eristykset, jotta vaihteen raidevirtapiiri ei oikosulkeudu. Sähkökääntölaitteeseen tehdään varoitusmaalaus. Se voidaan tehdä joko maalaamalla kannen ulkopuoli keltaisella maalilla (merkki IR-VRS1111-130) tai asentamalla kannen yläreunaan noin 100 mm leveä säänkestävä kelta/musta varoitusteippaus. Kääntölaitteessa tulee olla kääntövoimanrajoitin esim. kitkakytkin, joka rajoittaa kääntövoiman sellaiseksi, ettei vaihde eikä kääntölaite vahingoitu, jos kääntyminen estyy ennen pääteasentoa. Rakenteen tulee sallia kääntösuunnan vaihto myös, kun kääntöliike jää kesken. Sähkökääntölaitetyypit on esitetty liitteessä 1. Kääntölaitteita on aukiajosietoisuutensa mukaan kolmea tyyppiä: 1 Ei aukiajettava kääntölaite, joka lukitsee molemmat kielet jäykästi ja joka rikkoutuu tai/ja sen tangot ja vaihteen kielet rikkoutuvat, jos se ajetaan auki. Näitä ovat kaikki pitkien vaihteiden kääntölaitteet. 2 Aukiajon sietävä kääntölaite, joka hiljaisella nopeudella aukiajettaessa purkaa lukituksensa auki olevan kielen liikkeen vaikutuksesta ja vapauttaa näin myös kiinniolevan kielen eikä rikkoudu. Tämän kääntölaitteen kiinniolevan kielen valvonta on jäykkä ja auki oleva kieli on paikallaan jousivoiman avulla. Myös aukiajosietoisen kääntölaitteen aukiajo on kielletty. Näitä kääntölaitteita käytetään lyhyissä vaihteissa. 3 Aukiajettavan vaihteen kääntömekanismi, joka voidaan liikennekäytössä ajaa rajoitetulla nopeudella auki. Vaihteella on perusasento, johon kääntölaite palauttaa vaihteen aukiajon jälkeen. Nämä vaihteet on merkitty A-opastekilvellä (ks. kohta 6.37).
24 RAMO 6.2 Turvalaitteiden mekaaniset osat Myös sähkökääntölaitteessa on aina mahdollisuus kääntää vaihde käsin kampea käyttäen. Käsikäyttö katkaisee sähkökääntömahdollisuuden. 6.2.3 Vaihteiden koskettimet Kääntölaitteiden suorittaman lukituksen ja valvonnan lisäksi tarvitaan eräissä tapauksissa erillisiä vaihteenvalvontakoskettimia kielien aseman valvomiseksi. Vaihteen koskettimia ohjataan kieliin yhdistetyillä tangoilla tarpeellisissa kohdissa kielen alueella. Koskettimet ilmaisevat kielien poikkeamat oikeasta asennostaan kussakin kohdassa. Koskettimet kytketään sähköisesti kääntölaitteiden virtapiireihin ja ne ilmaisevat vaihteen kielien pääteasennot, valvonnat ja aukiajot kääntölaitteiden tapaan. Vaihteen koskettimia käytetään vaihteissa, joissa kääntölaitteiden antamaan valvontaan ei pitkien kielien vuoksi voida luottaa. Tällaisia vaihteita ovat UIC 60 vaihteet. Vaihteen kosketinta käytetään myös käsikääntölaitteiden yhteydessä kun halutaan sähköinen valvonta vaihteesta. Näitä tapauksia ovat pääraiteiden käsikääntövaihteet sähköisten turvalaitteiden alueella sekä käsikäyttöiset linjavaihteet suojastetulla radalla. Vaihteenkoskettimet on esitetty liitteessä 2. 6.2.5 Varmistuslukot Varmistuslukkoja on kahta mallia: yksinkertainen (kuva 6.2:1) ja kaksoisvarmistuslukko (kuva 6.2:2). Avain- ja kansimalleja on 16, joilla on erilaiset muodot ja haitat. Lukkojen kannet on sinetöity kiinnitysruuvien lyijytyksellä. Erityyppiset lukot on numeroitu pienillä kirjaimilla k1..k16 ja vastaavat avaimet isoilla kirjaimilla K1..K16. Lukkojen merkinnöissä numero merkitään ylä- tai alaindeksiksi sen mukaan, onko lukossa perusasennossa avain vai ei. Siten merkintä k l tarkoittaa varmistuslukkoa 1, jossa perusasennossa ei ole avainta ja merkintä k 2 lukkoa, jossa perusasennossa on avain. Yksinkertaisissa varmistuslukoissa on yksi käyttöavain ja kaksoisvarmistuslukoissa kaksi. Kaksoisvarmistuslukkoja käytetään kahdella avaimella. Mukana tuodulla avaimella saadaan kyseisen vaihteen lukitus purettua ja toinen avain vapautuu. Vapautunutta avainta käytetään toisen vaihteen vapauttamiseen ja lukitsemiseen. Näin voidaan yhdellä avainluvalla hallita usean vaihteen käyttö. 6.2.4 Vaihteen asetin Paikallisesti käsin käännettävän vaihteen kääntö tehdään vaihteen asettimen avulla. Siinä on vivusto, joka on vetotangolla yhdistetty vaihteen käyttötankoon. Asettimen vastapainoa puolelta toiselle nostamalla saadaan vaihde kääntymään. Kuva 6.2:1 Yksinkertainen varmistuslukko
25 RAMO 6.2 Turvalaitteiden mekaaniset osat K 2 K 1 Kuva 6.2:2 Kaksoisvarmistuslukko Varmistuslukkolaitoksissa vaihteen asettimella käännettävä vaihde lukitaan varmistuslukolla perusasentoonsa. Varmistuslukon käyttöavain saadaan irti vaihteesta vain silloin, kun vaihde on lukittu perusasentoon. Liikenteenohjaaja voi näin hallussaan olevan avaimen perusteella tietää vaihteen olevan perusasennossaan. Turvalaitteiden suunnittelussa tulee käyttöavaimet ryhmitellä siten, että samanlaisia käyttöavaimia sisältävät liikennepaikat ovat mahdollisimman etäällä toisistaan. 6.2.6 Raiteensulku Vaihdetta halvempi vaihtoehto tapauksissa, joissa vaihteella on vain turvavaihteen tehtävä, on raiteensulku (liite 3). Raiteensulku muodostuu sulkukengästä, joka perusasennossaan sulkee raiteen pysäyttämällä tai suistamalla sitä kohti mahdollisesti vierivät vaunut. Sulkukenkä käännetään kiskolle tai pois kiskolta kääntölaitteella. Kääntölaitteeksi käy sähkökääntölaite tai yksittäinen käsin käännettävä kääntölaite (vaihteen asetin), joka lukitaan ja valvotaan yleensä kaksoisvarmistuslukolla. 6.2.7 Avainsalpalaitteet Varmistuslukkojen avainten säilytykseen ja valvontaan voidaan sähköisten asetinlaitteiden ja suojastuksen yhteydessä käyttää avainsalpalaitteita, jolloin avain on valmiiksi käyttökohteessa. Kun avain käytön jälkeen palautetaan avainsalpalaitteeseensa, se lukkiutuu laitteeseen ja on irrotettavissa vain liikenteenohjaajan antamalla sähköisten turvalaitteiden välittämällä ja valvomalla luvalla. Luvan antamiseen tarvittavat ehdot valvotaan asetinlaitteessa tai suojastuksessa, ja vastaavasti avaimen paikallaan olo on edellytyksenä esim. asetettaessa kulkutietä, joilla on turvallisuusriippuvuuksia avaimen takana oleviin vaihteisiin ja raiteensulkuihin. 6.2.8 Raidevirtapiirit 6.2.8.1 Raidevirtapiirien tekniikoista ja rakenteesta Raidevirtapiirin tehtävänä on raiteen vapaa/varattu-ilmaisun toteuttaminen. Raidevirtapiirin luomiseksi kiskot on eristettävä toisistaan ja maasta. Eristyksen tulee olla riittävä ja mahdollisimman vakio riippumatta sään vaihteluista, likaantumisesta, kemikaaleista ja vanhenemisesta. Raidevirtapiiri toteutetaan syöttämällä kiskojen välille jännite ja vastaanottamalla se. Raiteella olevan kaluston ilmaisu perustuu akselien aiheuttamaan oikosulkuun virtapiirissä. Raidevirtapiirin toiminnan hyvyys riippuu paitsi syöttävän ja vastaanottavan sähkölaitteiston hyvyydestä, myös siitä miten hyvin kiskot eristetään, akselin aiheuttaman oikosulun hyvyydestä sekä virtapiiriin vaikuttavista ulkoisista sähköhäiriöistä, erityisesti ajovirran ja mahdollisesti myös kulunvalvonnan käyttämän tiedonsiirtosignaalin aiheuttamana. Junan akselien aiheuttaman oikosulun hyvyys riippuu kiskon kulkupinnan ja pyörän kehän ruosteettomuudesta, puhtaudesta (hiekoitus, rasvaus) sekä akselipainosta. Raidevirtapiirin käyttämän jännitteen taajuus ja mahdollinen signaalikoodaus valitaan siten, että häiriötön toiminta ulkoisista sähkövirroista ja niiden harmonisista komponenteista huolimatta on mahdollinen. Käytössä on tasavirta-, 125 Hz:n ja äänitaajuisia raidevirtapiirejä. Sähköistämättömillä radoilla on käytössä myös 50 Hz:n raide-
26 RAMO 6.2 Turvalaitteiden mekaaniset osat virtapiirejä. Raidevirtapiirin sähkölaitteisto on suunniteltava siten, että osuus ilmoitetaan vapaaksi vielä pienimmällä sallitulla kiskojen välisellä vuotovastuksen arvolla raiteen ollessa vapaa. Kiskot on eristettävä toisistaan siten, etteivät vuotovastuksen arvot, puupölkkyradoilla 1,5 Ohm/km ja betonipölkkyradoilla 2,5 Ohm/km, huonoimmissakaan olosuhteissa alitu. Vastaavasti osuus on ilmoitettava varatuksi suurimmalla esiintyvällä akselivastuksen ja vuotovastuksen arvolla syöttöjännitteen ylärajalla, kun osuudella on akseli tai akseleita. Kiskojen välisen vuotovastuksen suuresta vaihtelusta johtuen raidevirtapiirillä on rajoitettu pituus, joka rajataan kiskoeristyksin. Eristyksiä on galvaanisia tai äänitaajuuspiirien kohdalla myös sähköiseen viritykseen perustuvia. Osuuksien pituutta rajaavat myös liikenteellinen käyttötapa (vaihteet, lyhyet osuudet). Galvaaniset eristykset katkaisevat myös ajovirran kulun ko. kiskossa. Yksikiskoisesti eristetyissä raidevirtapiireissä toinen kisko on turvalaitekisko ja toinen on paluukisko, joka on ajovirran paluutienä ja maadoitusten liittämispaikkana. Yksikiskoista ajovirran paluutietä käytettäessä muodostuu pitkillä osuuksilla suuri häiriöjännite eristyksen yli ja kiskojen välille. Tämän välttämiseksi käytetään pitkillä osuuksilla kaksikiskoista eristämistä ja raidekuristimia, joiden avulla ajovirta jakaantuu kummallekin kiskolle. Menettely ei salli pieniohmisten maadoitusten liittämistä kiskoihin, vaan ne on tehtävä raidekuristimien keskipisteeseen tai erillisiin maadoituskuristimiin. Raidevirtapiiri toteutetaan yleensä niin, että osuuden toinen pää on syöttöpäänä ja vastaanotin sijaitsee toisessa päässä. On myös mahdollista syöttää raidevirtapiiriä keskeltä ja sijoittaa vastaanottimet osuuden molempiin päihin, jolloin saadaan toteutettua pitkiä osuuksia. Näillä tavoilla saavutetaan paras toimintavarmuus. Raidevirtapiirit rakennetaan siten, että galvaanisten eristysten vikaantuminen oikosulkuun todetaan toisen tai molempien rajapiirien varautumisena. Keinoina on eri vaiheiden käyttö kolmivaihesyöttöverkosta vierekkäisille osuuksille tai kaksikiskoinen eristäminen miinuskiskon puolta vaihtaen. Myös viereisten raiteiden virhesyötöt raidevirtapiiriin vältetään asianmukaisella vaihe- tai taajuusvalinnalla. Sähköistämättömillä radoilla voidaan kaapeloinnin säästämiseksi tievaroituslaitosten hälytysosuuksina käyttää ns. diodiosuuksia, joiden toiminta perustuu raidevirtapiirisignaalin muuttumiseen tasavirrasta vaihtovirraksi, kun juna oikosulkee osuuden päässä olevan diodin. Vaihdeosuudet toteutetaan haarojen osalta siten, että ne kytketään eristysten ja juoksutusten avulla sarjaan, jolloin yhdellä vastaanottoreleellä saavutetaan paras toimintavarmuus ja kiskonmurtumien valvonta. Toinen mahdollisuus on käyttää kahta vastaanotinta, yksi kummassakin haarassa. Risteysosuudet ja useamman vaihteen käsittävät osuudet vaativat vastaavasti lisää juoksutuksia tai vastaanottimia. 6.2.8.2 Syöttö- ja maadoitusjohdot Raidevirtapiiri- ja maadoitusjohtimien kiskokiinnitystavan valinnassa ja työn suorituksessa on otettava huomioon seuraavia seikkoja: sähköisten ominaisuuksien (pieni ylimenovastus) säilyminen riippumatta tärinästä, korroosiosta, kulumisesta ja materiaalien väsymisestä vanhetessaan kiskolle aiheutuvien heikentävien muutosten pitäminen sallituissa rajoissa. Heikentymistä aiheuttavat esim. reikien poraaminen. Maadoitusjohtimi-
27 RAMO 6.2 Turvalaitteiden mekaaniset osat en kartiokiinnitystä käytettäessä on maksimi reikähalkaisija 16 mm, ja vierekkäisten reikien väliin on jäätävä vähintään reikähalkaisijan suuruinen kannas. Reiät porataan kiskon varteen neutraaliakselille. Raidevirtapiiri- ja maadoitusjohtimien kiskokiinnitys voidaan myös tehdä kuumajuotoksena. Tappijuotoksessa kiskon lämpötila kohoaa paikallisesti lähelle karkenemislämpötilaa. Tappijuotoksen saa tehdä ainoastaan kiskon varteen neutraaliakselille. Cadweld-menetelmässä juotosaineen sulamislämpötila on 370..390 o C, joten kiskossa ei tapahdu karkenemista (UIC900A -laadun kiskon karkenemislämpötila on 721 o C). alttiina olo ratatöille ja lumenauraukselle. Liitteessä 4 on esitetty syöttöjohtojen asennus UIC54 60 kiskopainoille, sekä kiskoyhdistys- ja syöttöjohdon kiinnitys kiskoon. Maahan upotetun päätelaatikon kanteen tehdään varoitusmaalaus maalaamalla kannen ulkopuoli keltaisella maalilla (merkki IR-VRS1111-130). 6.2.9 Opastimet 6.2.9.1 Opastimen rakenteesta Radan varteen sijoitetuilla opastimilla annetaan kuljettajalle näkyviä opasteita, jotka perustuvat opastintyypin sekä palavilla lampuilla ja värilaseilla synnytettyjen värien tunnistamiseen opastinkuviossa. Jotta värivalot voitaisiin mahdollisimman hyvin ja häiriöttömästi tunnistaa, on opastimien suunnittelussa ja rakenteessa noudatettava seuraavia periaatteita: Opastimilla tulee olla heijastamaton (musta) taustalevy. Opastimen valoaukot varustetaan heijastamattomilla lipoilla. Opastinvalojen tulee olla helposti suunnattavissa, jolloin suositeltavana apuvälineenä on valoyksikköön kiinnitettävä tähtäinmekanismi. Suuntauksen on pysyttävä stabiilina. Koko rataverkolla on käytettävä yhtenäisiä värisävyjä käytössä olevilla värivaloilla punainen, vihreä, keltainen ja valkoinen. Värisävyjen tulee olla standardin DIN 6163 mukaiset. Seis -opasteen näyttö on varmistettava esim. kaksoislankahehkulamppuja käyttäen. Muiden opastinkäsitteinen kaksoishehkulankavarmistus on suositeltavaa. On varmistuttava, ettei opasteen vääristymistä pääse tapahtumaan katsojan takaa tulevan valon heijastumisesta takaisin valoyksiköstä (Phantom-ilmiö). Pimeän ja valoisan ajan vaihteluja varten opastinvalon kirkkauden tulee olla säädettävissä. Opastinlamppujen valinnassa on kiinnitettävä huomiota tasaiseen laatuun, hyvään valovoimaan ja pitkään käyttöikään. 6.2.9.2 Opastimien asennus Opastimien asennusmitat on esitetty liitteissä 5 8. opastinmaston asennusmitat ja asennustarkastuspöytäkirja, liite 5 ulokeportaalin asennusmitat (korkea laituri), liite 6