Raidevirtapiiri
Raidevirtapiiri on rautateillä käytettävä sähköinen järjestelmä, jota käytetään raiteiden vapaanaolon valvontaan. Yhden raidevirtapiirin kattamaa aluetta kutsutaan raideosuudeksi. Raidevirtapiiri on keskeinen osa rautatieliikenteen ohjausta, ja sitä käytetään muun muassa asetinlaitteiden toiminnoissa, opastimien ohjaamiseen sekä tasoristeysten varoituslaitosten automaattiseen toimintaan.
Historia
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Nykyaikaisen raidevirtapiirin keksijänä pidetään yhdysvaltalaista tohtori William Robinsonia, joka patentoi keksinnön vuonna 1872. Robinsonin innovaatio oli suljettu virtapiiri. Ennen tätä oli kokeiltu avoimia virtapiirejä, jotka antoivat tiedon raiteen varautumisesta vain, kun juna sulki piirin. Robinson oivalsi, että turvallisuuden vuoksi piirin on oltava jatkuvasti suljettu: jos sähkövirta katkeaa esimerkiksi kiskon murtumisen, kaapelin irtoamisen tai sähkövian vuoksi, järjestelmä tulkitsee raiteen varatuksi. Tämä vikaturvallinen toimintatapa on edelleen tärkeä periaate rautateiden turvalaitteissa.[1]
Toimintaperiaate
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
Raidevirtapiiri käyttää rautatien kiskoparia sähköisinä johtimina. Perusmallisessa raidevirtapiirissä raide rajataan eristetyillä kiskonjatkoksilla sähköisiksi osuuksiksi. Tasa- tai vaihtovirtaa kiskoihin syöttävä virtalähde kytketään osuuden toiseen päähän ja raiderele toiseen päähän. Raiderele havaitsee, jos kiskot oikosulkeutuvat tai virta katkeaa vian takia. Tällöin osuus tulkitaan varatuksi. Raidereleeltä saatava tieto osuuden varautumisesta ohjaa tyypillisesti siihen kytketyn asetinlaitteen, opastimen tai tasoristeyksen varoituslaitoksen toimintaa.[2]
Raiderele
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Raiderele on erityisesti raiteiden vapaanaolon valvontaan suunniteltu rele, joka pysyy vetäneenä, kun raideosuus on vapaa ja sähkövirta kulkee esteettä kiskojen kautta. Kun juna saapuu osuudelle, sen teräksiset akselit muodostavat oikosulun kiskojen välille. Sähkövirta kulkee aina pienimmän vastuksen eli tässä tapauksessa junan akselin kautta, jolloin raidereleen käämiltä katoaa jännite. Tällöin raiderele päästää, jolloin sen koskettimet vaihtavat tilaa ja tieto osuuden varautumisesta välittyy siihen kytketylle laitteelle. Raidereleitä voidaan käyttää pisimmillään n. 2 km mittaisten osuuksien valvontaan.[2]
Eristetty kiskonjatkos
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Jotta peräkkäiset raidevirtapiirit eivät häiritsisi toisiaan ja jotta juna voidaan paikallistaa tarkasti, kiskot on katkaistava sähköisesti. Tämä eristetty kohta on nimeltään eristetty kiskonjatkos eli eristysjatkos. Siinä jatkoskohta eristetään sähköä johtamattomilla materiaaleilla.[3]
Äänitaajuusraidevirtapiiri
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Rautateillä on käytössä myös äänitaajuusraidevirtapiirejä. Ne hyödyntävät korkeataajuista vaihtovirtaa (noin 4,75–16 kHz:n taajuudella). Niiden etuna on, etteivät ne välttämättä tarvitse eristysjatkoksia, vaan raideosuus voidaan rajata sähköisesti virittämällä tietty virtapiiri tietylle taajuudelle.[2]
Käyttö sähköistetyllä radalla
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Sähköistetyllä radalla raidevirtapiirin käyttämät kiskot toimivat myös osana sähköradan virtapiiriä eli sähköjunien paluuvirran reittinä takaisin syöttöasemalle. Tämä asettaa vaatimuksia sille, miten raidevirtapiiri toteutetaan, jotta paluuvirta ei vaurioita turvalaitteita. Raidevirtapiiri voidaan toteuttaa yksikiskoisena, jolloin toinen kisko on varattu junan paluuvirralle ja toinen kisko on eristetty raidevirtapiiriä varten. Yksikiskoista raidevirtapiiriä käytetään yleensä vain lyhyillä raideosuuksilla ja vaihteissa, koska se on herkkä häiriöille. Kaksikiskoisessa raidevirtapiirissä molemmat kiskot toimivat sekä junan paluuvirran johtamisessa että osana raidevirtapiiriä. Tällöin eristetyissä kiskonjatkoksissa käytetään impedanssisiltoja, jotka päästävät junan paluuvirran läpi, mutta estävät raidevirtapiirin signaalia kulkemasta.[4]
Käyttö raitioteillä
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Raitioteillä raidevirtapiirejä käytetään raitiovaunujen tunnistamiseen vaihdealueilla. Tämän avulla vaihdetta ohjaava järjestelmä varmistaa, ettei vaihdetta voida kääntää, kun vaunu on sen päällä.[5]
Katso myös
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Lähteet
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]- ↑ The Invention of the Track Circuit. New York: American Railway Association, 1922. Teoksen verkkoversio Viitattu 1.5.2026.
- 1 2 3 Järvinen, Laura & Viitanen, Jari ym.: Rautatieturvalaitteet, s. 95–98. (Liikenneviraston oppaita 1/2014) Helsinki: Liikennevirasto, 2014. ISBN 978-952-255-369-0 ISSN 1798-6591
- ↑ Eristetty kiskonjatkos (PDF) (Väyläviraston ohjeita 12/2023) 24.4.2023. Väylävirasto. Viitattu 1.5.2026.
- ↑ Ratatekniset ohjeet (RATO) osa 5 – Sähköistetty rata s. 11, 13, 16. (PDF) 2018. Liikennevirasto. Viitattu 1.5.2026.
- ↑ Tekniset järjestelmät Kaupunkiliikenne Oy. Viitattu 1.5.2026.
