Eerst in 1825, meer dan zestig jaar na de uitvinding van de stoommachine, is vast komen te staan hoe het wegverkeer moest worden gemechaniseerd. Tal van oplossingen waren daar reeds voor uitgedacht en beproefd.
De constructie van de mee te voeren stoommachineinstallatie, het omzetten van het ontwikkelde vermogen in trekkracht en snelheid van het voertuig, de krachtwerking tussen wiel en weg, al deze vragen, die zich in later dagen, tot heden toe, hebben herhaald, telkens wanneer nieuwe krachtwerktuigen voor het aandrijven van voertuigen aan de orde kwamen, moesten destijds een eerste en bruikbare oplossing vinden. Ten slotte is de stoommachine — echter met sterk geforceerde ketel en zonder condensatie van de stoom — te zamen met het wrijvingsdrijfwerk en de ijzeren spoorweg door George Stephenson in de vorm gebracht, waarvan de karakteristieke trekken nog teruggevonden kunnen worden in de stoomlocomotieven.De locomotief trekt een aantal personenrijtuigen of goederenwagens en vormt daarmee een trein, waarvan de loop in de dienstregeling wordt omschreven en door het blokstelsel beveiligd. Dit vervoersysteem is in al zijn onderdelen uitgewerkt en georganiseerd tot een geheel, dat gekenmerkt wordt door zijn capaciteit, snelheid, veiligheid, comfort en betrouwbaarheid bij alle weersomstandigheden.
In 1940 was een spoorwegnet van 1.330.000 km over de aarde uitgelegd, waarvan 48 pct in Amerika, 32 pct in Europa, 10 pct in Azië, 6 pct in Afrika, en 4 pct in Australië. De omvang van dit net was, tot het jaar 1910 toe, regelmatig en snel toegenomen, daarna is de groei vertraagd, doch thans nog niet tot stilstand gekomen, hoewel het spoorwegnet van enkele landen, waaronder Nederland en België reeds is ingekrompen.
De spoorwegen hebben het monopolie van het versneld landverkeer verloren sinds de opkomst van de automobiel, het luchtverkeer en de motorisering van de binnenscheepvaart.
De spoorwegbedrijven leggen zich thans toe op het ontwikkelen van een verkeer, dat economisch kan worden bediend als het geschiedt volgens de methode, die alleen kan worden bereikt met de hulpmiddelen van de moderne spoorwegtechniek. Het stoombedrijf kan deze ontwikkelingsgang niet meer volgen, het moet plaats maken voor nieuwe tractiemiddelen, voor grotere eenheden en hogere snelheden. Ook de spoorbaan en de beveiliging van de treinenloop moeten worden geperfectionneerd. Door concentratie op het massa-snelvervoer, zowel van personen als van goederen, en door coördinatie van verkeersmiddelen in de verkeerscentra wordt een modern verkeersapparaat opgebouwd, dat technisch en economisch bezien onvervangbaar is.
Spoorwegtechniek.
Een spoorweg is een verkeersweg waarop zich een of meer sporen bevinden, samengesteld uit stalen spoorstaven (rails) waarop de wielen der treinrijtuigen een vlakke baan vinden, zodat deze rijtuigen gemakkelijk voortgetrokken kunnen worden. Ze dienen alleen voor railverkeer en het voertuig, op welke wijze ook voortbewogen, is aan de richting van dat spoor gebonden. Zij onderscheiden zich daarin van de wegen voor gewoon verkeer.
Geschiedenis.
De maatschappelijke betekenis van de spoorwegen ontwikkelt zich pas na de uitvinding der locomotief. De eerste spoorweg met stoomtractie tussen Stockton en Darlington werd in 1825 geopend. In 1830 volgde de lijn Liverpool - Manchester. In 1835 werd de lijn Brussel - Mechelen voor het verkeer geopend, en in 1839 kwam de eerste spoorweg in Nederland.
Vóór 1825 bleven, door mens en dier voortbewogen spoorwagens beperkt tot de mijnen, voor het vervoer van de kolen naar de hoogovens en naar zee. De sporen bestonden in de Middeleeuwen uit behakte boomstammen waarop de mijnkarren, voorzien van wielen met hol loopvlak zich bewogen, later (1620) werden het houten balken, genageld op dwarsbalken. De wagens moesten gestuurd worden om op de vlakke sporen te blijven. In 1776 werden in Sheffield ijzeren rails gemaakt met een rand aan de buitenzijde. In 1793 goot Outram drie voet lange spoorstaven met vlakke bovenzijde en van onderen met het profiel van een visbuik, die op vierkante stenen blokken werden bevestigd. Dit was het eerste railtype, waarvan het rijvlak boven de weg lag, zodat het niet met slijk en vuil kon vollopen.
Hieruit ontwikkelden zich de moderne spoorstaven. De wielen kregen nu ook een spoorkrans of flens en de afstand tussen de spoorstaven van 1,435 m, dit is de spoorbreedte der Engelse mailcoaches (4'8"½ feet), is nu nog de breedte van het normaalspoor.
Soorten van spoorwegen.
Gewone of adhaesiespoorwegen noemt men die spoorwegen waarbij de voortbeweging wordt veroorzaakt door de wrijving tussen de rails en de drijfwielen van het trekvoertuig. Op de hoofdlijnen, waar grote snelheden ontwikkeld worden, neemt men de hellingen bij stoomtractie tot 25 per mille (25 m stijging per lengte van 1000 m). In België bedragen de sterkste gewone hellingen 18 per mille; in één uitzonderingsgeval („hellende vlakken” Ans - Luik) 32 per mille: tot beklimming der helling moeten de treinen door een bijkomende locomotief opgeduwd worden. Bij electrische tractie gaat men tot 40 per mille. Bij locaallijnen, waar grote snelheid minder belangrijk is, gaat men tot 40 per mille (stoom) en 70 per mille (electriciteit). Bij uitzondering zonodig tot 80 per mille à 115 per mille.
Tandradbanen.
In bergland zullen de adhaesiebanen, om de genoemde hellingen niet te overschrijden, zich langs de berghellingen slingeren, krijgen dus een grote lengte en vorderen derhalve hoge bouwkosten. Voor locaallijnen, die hun opbrengst uit plaatselijk verkeer moeten verkrijgen, gaat men er dan toe over veel steilere spoorbanen te maken die daardoor veel korter worden; de treinen kunnen dan niet meer door adhaesie voortbewogen worden. Men maakt dan een tandradbaan, waarbij de locomotief wordt voortbewogen door een of meer tandraderen die in een tussen de rails op de dwarsliggers bevestigde tandreep, aangrijpen. Hiermee kan men hellingen tot 480 per mille (Pilatusbaan) overwinnen.
De hogere bouwkosten van deze spoorwegen worden gecompenseerd door de verkorting van de weg. Zowel aan de tandheugel als aan de tanden zelf kunnen verschillende vormen worden gegeven. De spoorbreedte varieert van 80-1435 mm en het spoor moet tegen omlaagkruipen beveiligd worden. De wissels zijn zo ingericht dat de tandheugel zonder onderbreking doorloopt en bij gemengde tandradbanen worden bij de overgang van de adhaesie op tandrad speciale in verticale zin verende overgangsheugels toegepast.
De trein, bestaande uit ten hoogste drie rijtuigen, wordt door een locomotief of motorrijtuig bergopwaarts gedrukt. In het laatste geval is de locomotief zo gebouwd, dat de ketel op de hellingen ongeveer horizontaal ligt. Meestal zijn twee tanddrijfraderen aanwezig. De remmen eisen bijzondere zorg. Men heeft luchtdruk-, tandrad- en automatische remmen, elk rijtuig is van een tandrem voorzien.
Kabelspoorwegen worden toegepast bij zeer steile hellingen bij een kleine baanlengte. Men kan hiermee tot hellingen van 750 per mille gaan. Zij bestaan uit twee, door een kabel verbonden rijtuigen waarvan de een zich in het topstation bevindt als de ander in het dalstation is aangekomen. De kabel loopt in het topstation enige malen over een of meer om een horizontale as draaiende trommels, zodat de wrijving niet alleen het slippen verhindert maar voldoende is om de wagens op en neer te bewegen. In het midden van de railbaan bevindt zich een uitwijkplaats waar de rijtuigen elkaar kunnen passeren. Het krachtverschil in gewicht bij een volle en lege wagen wordt gecompenseerd doordat een waterreservoir in de rijtuigen aan de top gevuld en in het dal geledigd wordt of omgekeerd. In de regel zijn veiligheidsremmen aanwezig.
Zweefspoorwegen, ook kabelbaan of luchtspoor genoemd, zie kabel.
Weg of baan.
Al naar de hellingen die overwonnen moeten worden en in verband daarmede de snelheden waarmee gereden wordt varieert de straal van de bogen die in de spoorweg gemaakt worden. In vlak land met hellingen tot 5 per mille neemt men bogen met een straal r = ca 1000 m. Bij heuvelland met toegelaten helling tot 10 per mille is de minimumstraal r = 500 m. In gebergte wordt zulks 25 per mille en r = 200 m. Om deze helling te kunnen aanhouden moet de baan verlengd worden met lussen en keertunnels.
Naast het reeds genoemde normaalspoor van 1435 mm, gemeten tussen de loopvlakken op 14 mm onder de bovenkant der spoorstaven, komen ook andere spoorbreedten voor. Smalspoor van 1000 mm en 1067 is zeer verbreid. De laatstgenoemde breedte komt voor o.a. in Belgisch Kongo, Zuid-Afrika, Soedan, Australië, Peru en Venezuela. Bij locaal verkeer in België en Zwitserland vindt men 1000 mm, en deze breedte verder in Zuid-Amerika, India, Thailand en Irak. Breder dan normaalspoor komt voor in Argentinië, Spanje en Portugal: 1676 mm; in Ierland, Brazilië en Australië: 1600 mm en in Rusland 1524 mm.
Bij beperkte treinenloop maakt men enkelsporige baanvakken. In Canada komt zulks voor; men laat daar zeer zware treinen tot 10.000 ton lopen, terwijl in Europa het maximum 2000 ton bedraagt. Voor intens verkeer neemt men dubbel spoor, hierop wordt o.a. in Nederland, Duitsland en Zwitserland rechts gereden; in België, Frankrijk en Engeland links. Electrisch kan dat verkeer tot een 2-minutendienst worden opgevoerd, zoals bij de ondergrondse in Londen en New York; in de Noord-Zuid-verbinding te Brussel, die een hoofdspoorweg is (6 sporen) volgen de treinen elkaar bij tussenpozen van 6 minuten op. De capaciteit van de spoorweg kan verhoogd worden door meer dan twee sporen naast elkaar te leggen. Dit kan nodig zijn op baanvakken waar zeer intensief personen- of goederenvervoer is, ook kan het om strategische redenen gewenst zijn.
Ondergrondse en viaductspoorwegen worden aangelegd in steden om het straatverkeer te ontlasten. De ondergrondse spoorwegen moeten diep genoeg liggen om de funderingen der gebouwen vrij te houden. Kruisingen worden vermeden door de sporen op verschillende diepte over elkaar heen te laten gaan. Electrische tractie en goede ventilatie voorkomen een slechte atmosfeer. Bij de viaductspoorwegen kunnen de steunpunten nog hinderlijk voor het wegverkeer zijn.
Beide soorten spoorwegen dienen een intens verkeer, wat zware eisen aan de organisatie stelt. Snelheid en tijdsbesparing beheersen alles. De rijtuigen hebben veel deuren met grote opening, voorts doelmatige inrichting der stations met roltrappen, scheiding van aankomende en vertrekkende reizigers, enz.
Bij de weg onderscheidt men de onderbouw en de bovenbouw. De onderbouw wordt gevormd door de aardebaan, hetzij in ophoging of op maaiveldhoogte, dan wel in ingraving. Voorts behoren er toe de duikers, bruggen, viaducten, tunnels enz. De bovenbouw omvat de rails, dwarsliggers, ballastbed met wissels, stootjukken, alle beveiligingsinrichtingen, overwegafsluitingen, bedieningstoestellen, het electrisch bovennet, enz. (zie hieronder).
Naast deze twee groepen omvat de weg nog alle gebouwen in de ruimste zin van het woord, behalve de stationsgebouwen dus ook de onderstations van de electrificatie, seinhuizen, bedieningsposten, woningen, loodsen, enz.
Om een spoorweg te kunnen aanleggen moet allereerst het tracé worden vastgesteld, d.w.z. het verloop van de lijn zowel in het horizontale als in het verticale vlak; hellingen en bogen tracht men zoveel mogelijk te vermijden, althans zo flauw en ruim mogelijk te maken. In geaccidenteerd terrein moet men om sterke hellingen te vermijden overgaan tot ingravingen, hoge dijklichamen, viaducten en tunnels. Het traceren van een spoorweg vereist grote terreinkennis en voorafgaand geologisch onderzoek.
Bovenbouw.
Vanaf de eerste spoorweg met stoomtractie worden de spoorstaven op dwarsliggers bevestigd, andere wijzen van bevestiging hebben niet voldaan. Tot rond 1945 werden in vele landen, waaronder Nederland, uitsluitend gecreosoteerde dwarsliggers gebruikt van grenen-, beuken- en eikenhout, die een levensduur van ca 20 jaren in hoofdspoor en nogmaals evenveel in zijspoor hadden; in België o.a. werden, volgens de mogelijkheden der industrie of de omstandigheden van het klimaat, ook stalen dwarsliggers gelegd. Overal worden sedert 1945 ernstige proefnemingen met betonnen dwarsliggers gedaan. Om het spoor goed vast te zetten worden de dwarsliggers in een ballastbed van zand of grint, maar liefst van hoekige steenslag gelegd, dat tevens dient voor het ontwateren. Om te zorgen, dat de krachten en stoten van de trein, op de spoorstaven uitgeoefend, zo gelijkmatig mogelijk op de onderbouw en ten slotte op de ondergrond worden verdeeld, maakt men dikke ballastbedden of neemt men een korte afstand tussen de dwarsliggers. Beide maatregelen worden ook gecombineerd.
In het algemeen worden de met een snelheid van 120 tot 140 km/h bereden baanvakken gelegd met een dwarsliggerafstand van ca 60 cm. De spoorstaven staan met een binnenwaartse helling van 1:20 op de dwarsliggers, dit geeft een grote standzekerheid tegen buitenwaarts gerichte krachten.
De stoel of dubbele koprail wordt vooral in Engeland toegepast. Zij rust in gegoten ijzeren stoelen waarin ze met houten wiggen of stalen keggen aan de buitenzijde wordt vastgeklemd. De stoelen worden op de dwarsliggers bevestigd. De rail steunt in de stoelen en raakt de dwarsliggers niet (indirecte verbinding).
De Vignole-rail met kop en brede voet wordt direct op de dwarsliggers bevestigd met haakbouten (spoorspijkers), kraagschroeven (tirefonds) of verende spijkers. De spoorstaaf rust soms op een geperst populieren plankje of rubberplaatje in een inkeping van de dwarsligger, die zo diep is, dat de voet van de spoorstaaf steunt tegen het kopshout of schoorkant van de dwarsligger. Ook worden wel stalen onderlegplaten toegepast, waardoor de drukverdeling over een groter oppervlak plaats heeft, ook bij deze rail heeft indirecte verbinding plaats, o.a. bij de in Duitsland, België en Nederland toegepaste rughellingplaten.
De groefrail vindt men vooral bij tramlijnen in bestrating.
Behalve naar de vorm onderscheidt men de spoorstaven naar hun gewicht per m lengte; het gewicht is nl. de indirecte uitdrukking van de sterkte. De N.S. gebruiken nog slechts spoorstaven van 38, 46 en 63 kg/m; de Belgische spoorwegen laten sedert 1910 geen ander profiel meer walsen dan dat van 50 kg/m. Alle andere verouderde typen verdwijnen.
Bijzondere zorg eisen de lassen; dit zijn de punten waar twee spoorstaven aan elkaar verbonden moeten worden, hetgeen met behulp van lasplaten en lasbouten geschiedt, waarbij door een tussenruimte tussen de staven en het ruimte laten tussen de gaten in de raileinden en de daardoor gestoken lasbouten, gezorgd wordt, dat de rail bij warm weer kan uitzetten. De stoten, die de wielen op deze lassen geven veroorzaken slijtage aan materiaal en rails. Ten einde het aantal lassen te verminderen, streeft men naar steeds langere spoorstaven: 36 m in Nederland, 54 m in België, en hier worden naar Frans voorbeeld reeds spoorstaven beproefd die samengelast zijn tot een lengte van 800 m, terwijl men in Duitsland en in de Verenigde Staten van Amerika reeds gelast heeft tot lengten van ettelijke kilometers (compensatie-inrichtingen aan de uiteinden vervangen dan de gewone voegen met lasplaten). Tegelijk streeft men naar steeds stijvere verbinding van de rails op de dwarsliggers en zwaardere ballastbedden om het gevaar van het zgn. spoorspatten, dat is het plotseling ontstaan van een slag in het spoor, op te heffen. De las is zwevend, ondersteund of half ondersteund (2 gekoppelde dwarsliggers). Deze laatste constructie wordt bij talrijke spoorwegmaatschappijen in Europa (ook bij de N.S.) in de hoofdsporen toegepast; in België worden de lasdwarsliggers tegen elkaar gelegd, doch zonder koppeling.
In bogen wordt tot gehele of gedeeltelijke opheffing van de buitenwaarts gerichte krachten het buitenbeen hoger (in verkanting) gelegd. Waar een recht stuk in een boog overgaat, wordt de laatste ingeleid door een overgangsboog, dit is een boog met een straal die verloopt van oneindig (raakpunt aan recht gedeelte) tot de straal van de boog. Bovendien wordt wel langs het binnenbeen een strijkregel gelegd die een deel van de zijdelingse druk opvangt, die anders in zijn geheel op het buitenbeen zou komen. Voor het overgaan van treinen van het ene spoor op het andere, maakt men gebruik van wissels. Het Engels wissel verenigt verschillende mogelijkheden.
Bedrijf.
Uit bedrijfstechnisch standpunt onderscheidt men het spoorwegnet in vrije baan, waar de hoofdsporen liggen die de stations verbinden, de raccordementen of spooraansluitingen met aan derden toebehorende terreinen en de stations. In Nederland en België maakt men ook een administratieve verdeling in stations, halten en stopplaatsen. Hier heeft het woord station een andere betekenis waarover we niet zullen spreken.
Stations worden onderscheiden in doorgangsstations voor doorgaand verkeer, kopstations voor beginnend en eindigend verkeer, splitsing- en kruisingstations. Daar deze laatste stations gelegenheid moeten bieden voor kruising, splitsing en versterking van treinen moeten hier naast de hoofdsporen een aantal nevensporen en inhaalsporen aanwezig zijn die de hoofdsporen zoveel mogelijk moeten vrijlaten. Ten opzichte van het dubbele hoofdspoor kan het inhaalspoor op drie wijzen gelegen zijn en wel:
a. tussen de hoofdsporen. Deze oplossing is gunstig, indien opstelsporen nodig zijn;
b.een inhaalspoor aan beide zijden van het hoofdspoor;
c. een of meer inhaalsporen aan één zijde van het hoofdspoor.
Het is duidelijk, dat men in de gevallen a en b van beide hoofdsporen op de inhaalsporen kan komen zonder het andere hoofdspoor te kruisen, hetgeen in geval c onvermijdelijk is. In alle drie gevallen kunnen verschillende perrons tussen de sporen liggen (eilandenperrons). De ligging van lossporen en dienstgebouwen moet aan de plaatselijke toestand worden aangepast. In België wordt meestal geval c. toegepast, en zijn er geen eilandperrons, doch zijdelings geplaatste.
In de grote personenstations hangt de inrichting vnl. af van de keuze tussen richtingsexploitatie, waarbij aan beide zijden van een perron steeds in dezelfde richting wordt gereden (daar een station, geen kopstation zijnde, minstens twee rijrichtingen heeft, vooronderstelt richtingsexploitatie dus minstens twee eilandenperrons), en lijnexploitatie, waarbij deze sporen in omgekeerde zin worden bereden, wat in ieder geval bij kopstations met één eindigende lijn plaats vindt maar ook in de andere stations kan worden toegepast.
Verder wordt geëist:
1. Het aantal beschikbare perrons wordt bepaald door de toevoercapaciteit der aansluitende baanvakken.
2. Snijding van sporen voor binnenkomende treinen vermijden.
3. De wegen door reizigers af te leggen moeten zo kort mogelijk zijn, kruisen van reizigersstromen moeten vermeden worden.
4. Zoveel mogelijk scheiding van reizigers en bagage.
5. Goede verkeersligging van inrichtingen die ten dienste van de reizigers staan.
6. Treinen die elkaar grote aantallen reizigers overgeven moeten gelijktijdig aan een perron tegenover elkaar staan.
7. Rangeerbewegingen mogen de regelmatige treinenloop niet hinderen.
Vele kopstations zijn omgebouwd voor doorgangsverkeer; dit leidt tot omvangrijke kunstwerken en lange toeleidende banen.
In opstelsporen worden de uit de omloop komende treinen schoongemaakt, en weer bedrijfsklaar gemaakt. Op grote verkeersknooppunten kunnen dit grote emplacementen met veel groepen van sporen worden.
Goederenstations gescheiden van de personenstations, komen alleen in plaatsen met zeer druk verkeer voor. In minder drukke stations beperkt men zich tot goederenloodsen en loswegen, verhoogde losplaatsen voor vee, machines en andere zware vrachten, geconcentreerd op één terrein met het personenstation en bediend door enige zijsporen.
Rangeer-emplacementen dienen voor het samenstellen van goederentreinen waarbij de wagens lijnsgewijze gerangschikt worden naar de volgorde van de stations. Men onderscheidt hier een aankomstgroep, richtingsgroep, volgordegroep en een vertrekgroep. Voor het snel uitrangeren van de treinen uit aankomstgroep naar richtingsgroep en van uit deze naar de volgordegroep worden tussen deze groepen rangeerheuvels gemaakt. Voor het regelen van de snelheid van de wagens, die van de heuvel afrollen, worden railremmen gebruikt. Bovendien zijn er reservesporen voor defecte wagens, een locomotiefdepot, een werkplaats voor kleine herstellingen enz. Een rangeerstation wordt lonend bij een behandeling van minstens 4000 wagens per dag. In plaats van enkele rangeerheuvels te maken heeft men wel rangeerstations gemaakt die in hun volle lengte in helling liggen, zodat men voor alle rangeerbewegingen de zwaartekracht gebruiken kan.
Ten slotte heeft men nog de havenemplacementen waar reizigers en vooral goederen van de schepen in de trein worden overgenomen — al naar de aard van het verkeer in de haven, worden aan de bouw van deze emplacementen andere eisen gesteld — en de werkplaatsemplacementen.
PROF. IR K. H. C. W. VAN DER VEEN
Materieel.
(Algemeen). Het rollend materieel der spoorwegen bestaat uit krachtvoertuigen en getrokken materieel. De krachtvoertuigen leveren de trekkracht voor de beweging; het zijn locomotieven, locomotoren of motorrijtuigen. Tot het getrokken materieel behoren de personenrijtuigen, bagagewagens, post- en snelgoederenwagens, waar de reizigerstreinen uit worden samengesteld; verder behoren hiertoe alle soorten goederenwagens voor het sterk gedifferentieerd goederenvervoer, en ten slotte nog de voertuigen voor de interne spoorwegdienst.
Kast, assen en wielen.
De spoorbaan en het rollend materieel vormen te zamen één geheel, waarvan de constructie is gericht op het bereiken van een veilige, rustige gang op recht spoor en in bogen. De railvoertuigen vertonen daardoor in constructief opzicht de volgende acht belangrijke verschillen t.a.v. de wegvoertuigen, wier loop geheel van de wagen uit wordt bestuurd en beveiligd.
1. Bij de railvoertuigen zijn de wielen onwrikbaar op de as bevestigd; de wielbanden zijn van staal omdat de druk in het steunpunt op de rail hoog is en voor sommige voertuigen op normaalspoor 10 ton per wiel te boven gaat. Deze druk kan door dynamische toeslagen tot 50 pct worden opgevoerd.
2. De wielassen draaien in draagpotten, die in een draagraam zijn bevestigd, echter met de nodige speling voor verticaal verenspel, soms ook voor dwarsverplaatsing en scheefstelling van de as in het draagraam tijdens het doorlopen van bogen.
3. Tussen de draagpotten en het daarop rustend voertuig bevindt zich een systeem van veren, hangers en balansen, veelal ondergebracht in een 2- of 4-assig draaistel, dat alle verticale en dwars gerichte krachten, afkomstig van de weg, zoveel mogelijk afgeveerd naar het zwaartepunt van het voertuig doorvoert.
4. De voertuigen worden gebouwd voor een bepaalde spoorwijdte en daarbij behorend omgrenzingsprofiel en zij worden ingericht om veilig en soepel door bogen te kunnen lopen.
5. Voor het onderling koppelen van de voertuigen worden in hoofdzaak twee soorten koppelingen gebruikt:
a. het normale stoot- en trekwerk, met twee zijbuffers en een centrale schroefkoppeling, voor het internationaal doorgaand verkeer;
b. de automatische koppeling, o.a. toegepast bij het gestroomlijnde materieel der N.S. en de (diesel-) electrische treinen der Belgische spoorwegen.
6. Het tot stilstand brengen geschiedt door remblokken met grote kracht tegen de wielen te drukken, of soms op remtrommels en -schijven; bij voertuigen, die uit zeer hoge snelheden moeten worden afgeremd, wordt soms ook een magneetrem toegepast, d.i. een remschoen, die door electromagneten met een kleefkracht van ca 10 ton op de rail wordt gedrukt, doch gewoonlijk slechts als hulprem wordt gebruikt daar het remmen met een dergelijke inrichting beschadiging van het railoppervlak kan teweegbrengen.
7. De treinen rijden volgens dienstregeling: de treinenloop wordt beveiligd door middel van het blokstelsel en de stationsbeveiliging; als de blokposten met de hand worden bediend kan hoogstens een 3-minutendienst gedurende de spitsuren worden onderhouden, waarbij dan 20 treinen per uur in elke richting passeren; voor nog drukker verkeer is spoorverdubbeling en automatische beveiliging nodig; de inrichting van de stations en het dagelijks onderhoud van de baan stellen hierbij ook een grens.
8. In de grote stoom- en electrische personentreinen op de hoofdspoorwegen zijn zitplaatsen voor 600 tot 1000 reizigers; de max. snelheid in de dagelijkse dienst bedraagt 120 tot 160 km/h. De zware Europese goederentreinen vervoeren bijv. 1200 tot 2000 ton lading, met 60 km/h.
In afb. 5 is een wielas van een personenrijtuig afgebeeld, d.i. een as met twee daarop bevestigde wielen. De wielen bestaan uit een schijfvormig binnenwiel, waar een verwisselbare stalen band om is gekrompen. De as wordt met een druk van 60 tot 130 ton afhankelijk van de asdikte, in de wielen geperst, waardoor een voldoend sterke pers-verbinding ontstaat en een spie wordt vermeden. De banden worden over het loopvlak en over de flens volgens een vastgesteld profiel afgedraaid; nieuwe banden hebben een dikte van ca 70 mm, die door slijtage en afdraaien voor herstellen van het profiel, op den duur afneemt tot de afkeuringsmaat is bereikt en de band door een nieuwe moet worden vervangen. De wielassen worden in het bedrijf zwaar belast, zij maken bij de max. snelheid ca 700 omwentelingen per minuut zodat de buigbelasting wisselspanningen teweegbrengt, bovendien treden hevige stoten op, zowel in verticale als in horizontale richting, en tijdens het remmen treedt een belangrijke belasting op in het steunpunt op de rails, die tot beschadigingen van het loopvlak kan leiden. Na 15 jaren kunnen vermoeidheidsverschijnselen optreden in het materiaal van de as, die aanleiding kunnen geven de as buiten gebruik te stellen.
Op de draagtappen, die buiten de wielen uitsteken, worden draagpotten geplaatst, voorzien van glijdlagers, of rollagers, die minder wrijving, minder onderhoud en groter bedrijfszekerheid geven dan glijdlagers. Op de wielassen van locomotieven komt het vaak voor dat de draagtappen tussen de wielen liggen. Het loopvlak van de band en van de tap moet nauwkeurig gecentreerd zijn ten opzichte van de hartlijn van de wielas en het zwaartepunt van de wielas moet in het midden op de hartlijn liggen.
Rem.
De treinen worden tot stilstand gebracht door remmen, waarvan de constructie aan de snelheid en samenstelling van de trein is aangepast. Het afremmen van een reizigerstrein uit hoge snelheid stelt geheel andere eisen dan het afremmen van een goederentrein; bij het personenmaterieel bedraagt nl. het gewicht van de lading slechts een klein gedeelte van het eigengewicht van het rijtuig, terwijl een goederenwagen in beladen toestand driemaal zo zwaar is als leeg (zie remmen).
Algemeen geldt, dat de signalen op de weg, van de naderende trein uit, eerst op een afstand van 1 km duidelijk zichtbaar zijn, zodat de remweg steeds kleiner dan 1000 m dient te zijn. Een andere grens wordt gesteld door de vertraging, die bij een normale remming niet groter kan zijn dan ca 1,35 m/sec.2, zulks met het oog op de reizigers, die in zittende of staande houding worden vervoerd. Ook mag niet zo krachtig worden geremd, dat de wielen geblokkeerd worden en over de rails gaan slepen.
Deze voorwaarden leiden tot consequenties, die uit het volgende getallenvoorbeeld kunnen blijken. In een sneltrein van 500 ton gewicht, die met 140 km/uur rijdt, is een hoeveelheid bewegingsenergie opgehoopt van 40 millioen kgm; wordt nu de beweegkracht uitgeschakeld en gelijktijdig de rem zodanig in werking gesteld, dat de toelaatbare vertraging van 1,35 m/sec.2 over de gehele lengte van de remweg blijft werken, dan komt de trein in eenparig vertraagde beweging na 29 sec. tot stilstand, in welke tijd een weg van 560 m is afgelegd. De rem-inrichting is 29 sec. in werking geweest en heeft gedurende die tijd constant een vermogen van 18.400 pk ontwikkeld, waardoor alle bewegingsenergie is omgezet in de aequivalente hoeveelheid warmte van 92.000 kg.cal., die vnl. in de remblokken en wielassen zijn getrokken en na verloop van enige tijd, door uitstraling, aan de atmosfeer zijn afgegeven. De lengte van de remweg zal in werkelijkheid echter steeds groter moeten zijn dan de gevonden waarde, omdat het niet mogelijk is de remwerking en dus ook de vertraging plotseling in volle grootte te doen intreden; de remkracht moet, tijdens de remming, geleidelijk worden opgevoerd tot de adhesie van het gehele treingewicht.
De luchtdrukrem is in 1872 door Westinghouse ingevoerd. De hoeveelheid af te remmen energie, die in de trein wordt opgehoopt, stijgt met de massa en met het kwadraat van de snelheid der treinen en is voor de hedendaagse sneltreinen ca zesmaal zo groot als voor de sneltreinen uit 1872. De voorwaarden, waar de rem aan moet voldoen en die door de zichtbaarheid der signalen en de toelaatbare vertraging worden gesteld, zijn echter onveranderlijk, zodat de remtechniek voor de opgave heeft gestaan en nog staat, alleen in de interne constructie van remorganen de middelen zijn te vinden voor het snel afvoeren van de enorm toegenomen hoeveelheden bewegingsenergie, zulks met toepassing van de wrijving van gietijzeren remblokken op stalen wielbanden. Andere vormen van remblokken zijn wel onderzocht, en er zijn ook trommelremmen en schijfremmen in gebruik, maar niet beter bevonden.
Nu doet zich echter het verschijnsel voor, dat de gietijzeren blokken bij een remming, ten gevolge van de snelle warmte-ontwikkeling, veranderingen ondergaan, waardoor de wrijvingscoëfficiënt aan het einde van de remming bijna driemaal zo groot is als bij het begin. Om de wrijving gedurende de remming constant op de max. grootte te houden moet derhalve de normale druk op het wrijfvlak gedurende het remmen op dezelfde wijze afnemen als de wrijvingscoëfficiënt toeneemt. Om velerlei redenen is dit moeilijk te verwezenlijken, maar men is er toch in geslaagd, door uitbreiding van het pneumatisch systeem en door toevoeging van een aantal electrisch bestuurde organen, de remwerking aanzienlijk te versnellen en de remkracht zowel bij het opvoeren van de remdruk als bij het lossen van de rem, trapsgewijs te regelen. Hoezeer dit tot complicatie heeft geleid kan hieruit blijken, dat de Westinghousereminrichting voor een sneltrein in 1872 werd opgebouwd uit zes verschillende organen, terwijl het moderne Westinghouse „twee leiding systeem met hogedrukrem”, dat o.a. wordt toegepast op het snelrijdende materieel in Nederland en België, uit dertig verschillende Westinghouse-onderdelen wordt opgebouwd.
In deze reminrichting is o.a. een centrifugaal schakelaar opgenomen, die bij overschrijding van een snelheid van 60 km/uur een contact sluit, met het gevolg, dat bij remmingen uit hogere snelheden hogedruklucht naar de remcylinders vloeit; als de snelheid beneden 45 km/uur daalt wordt dit contact weer verbroken.
Naast de Westinghouserem zijn ook andere systemen in gebruik: de Knorr-Lambertsen-rem; de Hildebrand-Knorr-rem; de Kunze-Knorr-rem; de Henry-rem en de Oerlikon-rem. Alle systemen voldoen echter aan de eis, dat zij samen kunnen werken, zodat elke trein, waar voertuigen in lopen, voorzien van verschillende remsystemen, zowel van de locomotief af als door middel van de noodreminrichting in de trein kan worden geremd.
Internationale wagenuitwisseling.
Tot dusver heeft elk spoorwegbedrijf een eigen materieelpark beheerd en onderhouden; het verkeer is echter internationaal en doorgaand, met het gevolg, dat grote aantallen goederenwagens ook buiten het eigen spoorweggebied en buiten de landsgrenzen circuleren, waarbij zij vaak vele km in onbeladen toestand moeten afleggen.
Wordt bijvoorbeeld een N.S. 20-tons goederenwagen naar een station in Italië bevracht, dan moet die wagen, volgens reeds lang geldende voorschriften, direct na aankomst in Italië worden gelost en naar de eigenaar N.S. teruggezonden worden, bevracht of, als er geen retourvracht is, onbeladen. Volgens deze regeling lopen in de internationale goederentreinen vele leeg terugkerende wagens, hetgeen verlies betekent aan laadruimte, aan tijd en aan energie. de Union Internationale des Chemins de Fer tracht nu in deze toestand verbetering te brengen door vorming van een internationaal wagenpark, dat gemeenschappelijk wordt beheerd en onderhouden door alle bij de Union aangesloten spoorwegen.
Hiermede wordt bereikt, dat in het bovengenoemde geval door N.S. een „wagon unifié” wordt bevracht en de Italiaanse Spoorwegen, in plaats van die wagen leeg terug te zenden, eenvoudig opdracht geven, dat aan de Zwitserse grens een andere, soortgelijke „wagon unifié” aan Zwitserland wordt overgegeven, met het verzoek aan de noordgrens weer een andere „wagon” over te geven aan de Duitse Spoorwegen, die op hun beurt weer een andere „wagon” van hetzelfde type overgeven aan N.S., zodat slechts drie wagens de betrekkelijk korte afstanden tussen de overgavestations aan de landsgrens hoeven af te leggen om N.S. weer in het bezit te stellen van een internationale wagen. Voorlopig zijn 160.000 wagens ingebracht in het gemeenschappelijk wagenpark, aan alle leden van de Union is daaruit een vastgesteld aantal wagens toegewezen voor beheer en onderhoud volgens bepaalde, gemeenschappelijk vastgestelde, regels. Er zijn alleen gesloten-, open-, en platte goederenwagens opgenomen, met een draagvermogen van 20 ton; de constructie is zo eenvoudig mogelijk gehouden met het oog op de reservedelen en de eventueel uit te voeren herstellingen.
De door de Union getroffen regeling is één voorbeeld uit de vele, waaruit wij kunnen zien, dat de techniek en het intelligent gebruik van de technische hulpmiddelen tot nieuwe vormen van samenleving leiden, waarin lang gekoesterde opvattingen omtrent eigendom en souvereiniteit in groter verband kunnen worden bezien en dan vatbaar blijken te zijn voor verruiming.
PROF. IR F. WESTENDORP
Electrische Tractie kon in de practijk eerst een aanvang nemen na uitvinding van de gelijkstroomdynamo, aangezien voor dit tijdstip de mogelijkheid niet bestond op doeltreffende wijze stroom op te wekken.
Geschiedenis.
In 1879 reed de eerste miniatuurtrein, bestaande uit een locomotief van 3 pk met 3 aanhangwagens, fabrikaat Siemens en Halske op de industrie-tentoonstelling te Berlijn. Stroomafneming vond plaats door middel van een derde rail onder 150 V spanning. In het jaar 1881 reed de eerste trein tussen Berlijn en Lichtenfeld eveneens geconstrueerd door Siemens en Halske. In het jaar 1885 werd voor het eerst de enkelpolige bovenleiding toegepast met stroomafneming door middel van een rolletje. In 1887 kwam de eerste beugel-stroomafnemer in bedrijf. In de jaren negentig kwam geleidelijk aan de 3-phase motor in toepassing ook bij de electrische tractie.
Stroomafneming vond plaats door middel van minstens twee onderling geïsoleerde stroomdraden. Begin 1900 werd de eenphase wisselstroom commutatormotor bruikbaar voor electrische tractie. Hierbij kon worden volstaan met slechts één stroomvoerende draad, Nederland was één der eerste landen waar eenphase wisselstroom tractie werd ingevoerd, t.w. in 1908 op de baanvakken: Rotterdam - Den Haag - Scheveningen (10 kV/25 per.). Van het begin van de 20ste eeuw af komen gelijkstroom, eenphase en driephase wisselstroom naast elkaar voor.
Energielevering (verschillende stroomsystemen).
Het gelijkstroomsysteem is voor een tractiebedrijf het meest ideale omdat de gelijkstroommotor de idelae tractiemotor is. Een nadeel is evenwel dat de spanningsgrens per motor slechts 1500 V bedraagt. Op baanvakken met zeer frequent verkeer en grote verkeersdichtheid neemt men bij voorkeur gelijkstroom.
Het eenphase wisselstroomsysteem maakt het mogelijk door middel van een regelbare transformator de rijdraadspanning geheel onafhankelijk te kiezen van die welke aan de motoren wordt toegevoerd. De investeringskosten van de vaste installaties kunnen bij dit systeem laag worden gehouden vergeleken bij die van het gelijkstroomsysteem, doordat hoge rijdraad-spanningen kunnen worden gekozen en dus dunne rijdraad- en draagkabel-doorsneden, terwijl verder volstaan kan worden met minder onderstations per baanvak. Voor baanvakken met gering verkeer is dan ook deze tractievorm de meest aangewezene zelfs bij vervoer van zware treinen.
Het driephase systeem wordt vrijwel nergens meer toegepast omdat daarbij ten minste 2 onderling geïsoleerde rijdraden met ophanging moeten worden aangebracht, hetgeen o.m. bij wissels en kruisingen tot zeer gecompliceerde constructies aanleiding geeft. Ook zijn draaistroommotoren weinig geschikt voor tractiebedrijf.
Definitieve keuze tussen de systemen a of b is uit den aard der zaak eerst mogelijk als men alle plaatselijke factoren in de beschouwing heeft opgenomen.
In de verschillende landen van West-Europa is zowel gelijkstroom als éénphase wisselstroom reeds gedurende tientallen jaren met succes toegepast. Gelijkstroomtractie vindt men thans in Europa o.a. in Nederland, België, Denemarken, Frankrijk, Engeland, Polen, Italië en Spanje, eenphase tractie o.m. in Zwitserland, Duitsland, Zweden, Italië en Noorwegen. De meest intensief geëlectrificeerde landen zijn: Zwitserland, Zweden en Nederland.
Nederland leent zich bij uitstek voor electrificatie. In het W. en midden des lands bevinden zich vele steden met een onderling zeer frequent reizigersvervoer. Een groot kolenvervoer vindt plaats van de kolenmijnen uit Limburg naar overig Nederland, terwijl het goederenvervoer zich in hoofdzaak Oost-West v.v. beweegt. Ook in België moet de uitbreiding der electrificatie toelaten de grote steden en de belangrijke goederenstations onderling te verbinden.
Vóór Wereldoorlog II waren in Nederland reeds 566 km dubbelsporig baanvak geëlectrificeerd en bedroeg het jaarlijkse energieverbruik ca 6,5 pct van het totale verbruik; in België was te dien tijde slechts het 44 km lange baanvak Brussel - Antwerpen geëlectrificeerd. Na de bevrijding in Mei 1945 werden de installaties der onder- en schakelstations alsmede de bovenleiding, het electrische rollend materieel en het stoomlocomotief- en wagenpark in een dusdanig deplorabele toestand teruggevonden, dat de directie der N.S. uit exploitatieve en economische overwegingen besloot tot zo snel mogelijk herelectrificatie en uitbreiding der electrificatie over te gaan.
Vastgesteld werd een vierjarenplan voor de nieuwe electrificaties, te beginnen met de inbedrijfstelling van de electrificatie in Limburg bij aanvang van de zomerdienst 1948. Zowel de herelectrificatie als de uitbreiding der electrificaties verliepen vlot, zodat reeds in Mei 1953 de voornaamste baanvakken van Nederland van bovenleiding waren voorzien — totaal 1350 km dubbelsporig baanvak d.i. ruim 40 pct van het totale spoorwegnet der N.S. Op deze baanvakken worden thans 65 pct van de totale reizigers-treinkilometers en 34 pct van de goederentreinkilometers electrisch gereden. Naarmate de aflevering van electrische locomotieven toeneemt, zal vooral het laatstgenoemde percentage nog belangrijk stijgen. In België waren de electrische tractieinrichtingen na de bevrijding in Sept. 1944 weinig beschadigd, en kon de dienst vrijwel ongestoord doorgaan.
Het totale kWh-verbruik voor tractiedoeleinden was voor 1952 ca 400 millioen kWh, terwijl over het gehele N.S.-net met een kolenbesparing van ruim 300.000 ton per jaar t.o.v. stoomtractie is te rekenen.
De electrificatie der spoorwegen is een zeer belangrijk werkobject geworden voor de industrie in Nederland, België en Luxemburg. Montage van de bovenleiding geschiedde na 1945 door eigen personeel, terwijl eertijds op buitenlandse specialisten beroep werd gedaan.
Wordt bij gelijkstroomtractie in het algemeen de energie betrokken uit transformatorenstations van de landelijke electriciteitsvoorzieningsnetten, welke meestal slechts op geringe afstand van de tractie-onderstations liggen, bij de eenphase-tractie is dit niet het geval. Daar wordt in nagenoeg alle gevallen de energie opgewekt in eigen spoorwegcentrales door machines, welke eenphase energie leveren met een netfrequentie van 162/3 periode per seconde.
Kortelings is men o.a. bij de spoorwegen in Frankrijk tot een interessant experiment overgegaan nl. tot invoering van eenphasetractie onder 50 perioden, t.w. op het proefbaanvak Aix les Bains - Annecy - la Roche sur Foron. Hierbij wordt driephase-energie onder 50 perioden betrokken uit het plaatselijke distributienet om via transformatoren onder 20.000 V aan de rijdraden te worden toegevoerd.
De S.N.C.F.-ingenieurs hebben bij dit project voortgebouwd op ervaringen, opgedaan bij het in 1926 in bedrijf genomen Höllenthal-baanvak in Duitsland. In de komende jaren zullen de resultaten, verkregen met 50 per. eenphase tractie, moeten uitwijzen of dit systeem voldoende levensvatbaarheid voor de spoorwegpractijk zal blijken te bezitten tegenover het 16⅔ per. systeem en zo ja, in welke gevallen. De toepassing van dit stelsel is voorzien op de lijn Valenciennes - Thionville. Ook in Engeland wordt bij wijze van proef een lijn op 20 kV, 50 per., geëlectrificeerd.
Onderstations voor gelijkstroomtractie.
Moderne onderstations zijn meestal voorzien van gelijkrichters in verband met hun ongevoeligheid voor overbelastingen en kortsluitingen. Zij vereisen weinig toezicht en onderhoud. Bij N.S. zijn gelijkrichters reeds sedert 1927 tot volle tevredenheid in bedrijf.
De draaistroomenergie wordt in Nederland nagenoeg overal onder 10.000 V aan de onderstations toegevoerd. De rijdraadspanning bij N.S. is 1500 V. Het draaistroomgedeelte is gebouwd in gesloten uitvoering en voorzien van zgn. oliearme schakelaars. Het gelijkstroomgedeelte is voorzien van zeer snel werkende schakelaars van groot vermogen, waarmede overbelastingen van duizenden ampères binnen enkele honderdsten van een seconde afgeschakeld kunnen worden. In België zijn dezelfde beginselen van toepassing; de draaistroomenergie wordt echter meestal geleverd op 30, 36 of 70 kV, en de rijdraadspanning bedraagt 3000 V.
Het in- en uitschakelen van gelijkrichtergroepen en schakelaars, alsmede het signaleren daarvan geschiedt de laatste tijd steeds meer met behulp van centrale afstandsbediening. Zo heeft men thans bij de N.S. een centrale afstandsbedieningsinstallatie ter contrôle van: 23 onderstations, 33 schakelstations en 445 bovenleidingschakelaars geplaatst in Zwolle.
In moderne tractiebedrijven komen steeds meer mobiele gelijkrichters in bedrijf ter tijdelijke vergroting van het gelijkrichtervermogen, bijv. voor het geval, dat één van de vaste groepen defect mocht raken.
In bergachtige streken vindt men onderstations voorzien van gelijkrichters voor terugvoering van energie (recuperatie) in het draaistroomnet.
Onderstations voor eenphasewisselstroomtractie.
Daar waar de frequentie van het draaistroomnet overeenkomt met die voor de tractievoorziening, kan men in het algemeen volstaan met toepassing van transformatoren in Skottse schakeling dan wel aansluiting van eenphasetransformatoren tussen de phasen, aannemende, dat deze phasen niet zodanig ongelijk worden belast, dat dit leidt tot ontoelaatbare veranderingen aan de spanningsvectoren aan de draaistroomzijde. Ongelijke belasting van meer dan ca 5 pct is in vele gevallen ongewenst gebleken. Daar waar de frequentie niet bruikbaar is voor tractiestroomvoorziening, kan men gebruik maken van roterende omvormers dan wel gelijkrichters met gestuurde roosters.
Bovenleiding.
In principe is er geen verschil tussen een gelijkstroom- en een eenphasewisselstroombovenleiding, al is de laatste meestal lichter en dus goedkoper. Afb. 11 geeft een schematisch beeld van een moderne bovenleiding, zoals deze o.a. bij de N.S. wordt toegepast. Men spreekt hier van de zgn. kettingophanging voorzien van Y-draad. Door de aanwezigheid van de Y-draad is deze constructie geschikt tot snelheden van 150 km/h. In België, ook in Frankrijk en Engeland, past men op de hoofdsporen compoundophanging toe, waarbij een hulpdraagkabel wordt gebruikt, welke parallel boven de rijdraden is gespannen (afb. 12); op zijsporen wordt van de hulpdraagkabel afgezien (afb. 13). Ook deze constructie voldoet goed.
Gewoonlijk zijn de rijdraden afgespannen door gewichten; men vindt ook gevallen, waarbij de draagkabel gezamenlijk met de rijdraad is afgespannen, o.a. in Oostenrijk. Bij de Franse en Engelse Spoorwegen past men i.p.v. de Y-draad een hulpdraagkabel toe, welke parallel boven de rijdraden is opgehangen. Ook deze constructie voldoet goed.
Naast de kettingophanging bestaat de zgn. elastische ophanging, waarbij de rijdraad en draagkabel te zamen met de hangdraden kegelvormige vlakken vormen. Aan de hand van langdurige ervaringen zal eerst kunnen worden uitgemaakt, of de elastische constructie beter is dan de constructie van de eenvoudiger kettingophanging, gelet op bedrijfszekerheid, montage en onderhoudskosten. De rijdraadhoogte op de vrije baan bedraagt gewoonlijk 5,5 m. De rijdraden worden steeds in een zigzag-lijn opgehangen, ten einde gelijkmatige slijtage van de contactstukken der stroomafnemers te bereiken.
Bovenleidingschakelaars maken het mogelijk netgedeelten bij of af te schakelen; de belangrijkste zijn steeds op afstand bedienbaar.
Leidingsonderbrekers worden aangebracht op de scheiding tussen twee onderling geïsoleerde bovenleidinggedeelten. Bij N.S. wordt een type leidingsonderbreker, voorzien van vier vonkhoorns, toegepast, waarbij geen stroomonderbreking tijdens het onderdoor rijden plaats vindt. Dit is vooral tijdens het optrekken van zware goederentreinen van groot belang. Het type is kortsluitzeker.
Schakeling van de gelijkstroombovenleiding.
Ter verhoging van de bedrijfszekerheid en ter vermijding van spanningverlies past men o.m. bij de N.S. zgn. schakelstations toe.
Normaal bedraagt de afstand tussen twee onderstations in Nederland ca 20 km. Daartussen zijn meestal twee schakelstations geplaatst. In België bedraagt de afstand tussen onderstations ca 30 km met daartussen één schakelstation.
Schakeling van de eenphasewisselstroombovenleiding.
Ter verhoging van de bedrijfszekerheid worden de onderstations zoveel mogelijk via de bovenleiding onderling gekoppeld door zgn. koppelschakelaars, welke zich meestal in het midden tussen twee onderstations bevinden. Hierdoor bereikt men een gunstige belastingsverdeling. Ontstaat er sluiting, dan schakelt de desbetreffende koppelschakelaar direct af en wordt het net dientengevolge in twee helften gesplitst. In gevallen, waarbij bijv. de onderstations welke naast elkaar zijn gelegen uit verschillende niet onderling gekoppelde centrales worden gevoed, is het noodzakelijk om ter plaatse van de koppelschakelaar een geïsoleerd bovenleidinggedeelle aan te brengen, ten einde parallelschakeling via de bovenleiding van eventueel niet onderling synchroon lopende generatoren te allen tijde te voorkomen. Het geïsoleerde bovenleidinggedeelte moet daarbij een zodanige lengte hebben, dat door stroomafnemers der treinstellen nimmer doorverbinding tot stand mag komen. Een geïsoleerd bovenleidinggedeelte brengt men meestal ook aan tussen baangedeelten, welke worden gevoed uit verschillende phasen van eenzelfde draaistroomnet. Evenals bij de gelijkstroombovenleiding worden ook hier de belangrijkste bovenleidingschakelaars op afstand bedienbaar gemaakt.
De derde rail.
Ten slotte nog een enkel woord over de derderailconstructie. Over het algemeen is de derderailconstructie bedrijfszekerder en in aanschaf goedkoper dan bovenleiding. De voornaamste nadelen van het derderailsysteem zijn:
a. de toelaatbare bedrijfsspanning op de rails bedraagt in de practijk hoogstens 750 V. Het systeem komt dan ook hoofdzakelijk voor op korte baanvakken, met grote verkeersdichtheid, bijv. bij de ondergrondse;
b. persoonlijke ongelukken blijken in de practijk niet steeds te vermijden, niettegenstaande verregaande maatregelen tegen aanraking;
c. op sommige baangedeelten is de derde rail niet toe te passen bijv. bij overwegen en in uitgebreide wisselcomplexen, waardoor bij zware treinen soms moeilijkheden ontstaan;
d. in sneeuw- en ijsperioden zijn er meermalen bedrijfsmoeilijkheden.
IR E. VAN DER HOEK
Lit.: H. S. Hallo, Leerboek der Electrische Tractie (Delft 1924); K. Sachs, Die ortfesten Anlagen elektrischer Bahnen (Zürich 1938); J. P. Koster, Gelijkstroomtractie op Hoofdspoorwegen (Haarlem 1948); Technische Vraagbaak.
Dl E. Transport en Electrotechniek (Deventer 1948); dl W. Weg en Waterbouwkunde (Deventer). Voor gegevens betreffende buitenlandse spoorwegelectrificaties raadplege men de desbetreffende tijdschriften. Voor gegevens betreffende de electrificaties bij N.S. wordt verwezen naar het tijdschrift Spoor- en Tramwegen, Moormans Periodieke Pers, Den Haag.
Rollend materieel.
Electrische treinen kunnen bestaan uit normale rijtuigen en wagens, getrokken door een of meer locomotieven, de rijtuigen eventueel voorzien van electrische verwarmingsinstallaties, welke over een doorgaande hoogspanningskabel via de stroomafnemers van de locomotief worden gevoed; of wel bestaan zij uit een combinatie van motorrijtuigen en aanhangrijtuigen, willekeurig verspreid samengesteld en door één bestuurder vanaf de voorste cabine te bedienen.
Deze treinen worden gedreven door electromotoren, welke over een tandwielvertraging het vermogen op een aantal der beschikbare wielassen overbrengen. De electrische energie wordt geleverd over een tegen aarde geïsoleerd bovenleidingnet. Met behulp van beweeglijke stroomafnemers of pantografen wordt de stroom van de rijdraad afgenomen en na het doorlopen van transformatoren of tractiemotoren in het overige deel der electrische uitrusting via de wielen en spoorstaven teruggevoerd naar de andere pool van het voedende systeem.
De rijdraadspanning is bij gelijkstroomtractie 1500 à 3000 V; bij eenphasige wisselstroomtractie 11.000 à 20.000 V met een freauentie van 15 à 50 perioden, alwaar deze wisselspanning in locomotief of motorrijtuig verder wordt omlaag getransformeerd voor de tractiemotoren, treinverwarming en diverse hulpmachines en toestellen. Bij wisselstroombedrijf is vanwege de hogere spanning de stroom lager en de koperdoorsnede van de rijdraden kleiner dan bij gelijkstroomtractie en bijgevolg de gehele bovenleidingconstructie lichter.
Driephasige wisselstroom ofwel draaistroom, hoe aanlokkelijk ook door de eenvoud der inductiemotoren en de automatische teruglevering van electrische energie bij afdaling van hellingen, heeft nauwelijks nog toepassing vanwege de gecompliceerde dubbelpolige bovenleiding en bovendien wegens het matig gunstige aanzetkoppel der draaistroominductiemotoren.
Indien de electrische energie, nodig voor het voeden der tractiemotoren, in de locomotief of motorwagens zelf wordt opgewekt door middel van een door een Dieselmotor of turbine aangedreven dynamo, spreekt men van Diesel-electrische of turbo-electrische tractie, de turbine nog te onderscheiden in stoomturbine of gasturbine.
Bij wisselstroomtractie zijn door de aanwezigheid van een transformator in de locomotief of motorwagen alle gewenste spanningen voor het regelen der tractiemotoren voor de hulpbedrijven te verkrijgen. Daarentegen verlangt gelijkstroomtractie motoren en hulptoestellen, welke de volle isolatiespanning moeten kunnen verdragen en door middel van voorschakelweerstanden in bedrijf gesteld en geregeld moeten worden.
Snelheidsregeling.
Het versnellen van de trein berust op het geleidelijk verhogen van de spanning aan de tractiemotoren of onder bepaalde omstandigheden door het procentueel verzwakken van de stroom door de veldwikkelingen t.o.v. die door het anker.
Met een transformator kunnen door middel van aftakkingen aan de spoelen, alle gewenste spanningen zonder belangrijk verlies aan electrisch vermogen worden verkregen.
Bij gelijkstroominstallaties daarentegen is men gebonden aan de spanning van de rijdraad, welke slechts door middel van in serie geschakelde weerstanden kan worden verminderd. Tijdens het aanzetten van de trein worden deze weerstanden geleidelijk kortgesloten, zodat gedurende dit proces belangrijke warmte- dus energieverliezen optreden. Door verschillende motoren eerst in serie en daarna parallel te schakelen, worden deze verliezen sterk verminderd. Voorts is het genoemde veldverzwakken een practisch verliesvrije regeling.
Diesel-electrische treinen passen gewoonlijk gelijkstroom toe voor de tractiemotoren en de voedende generatoren of dynamo’s. Deze generatoren kunnen bij de verschillende toerentallen der Dieselmotoren de spanning over een groot regelbereik nagenoeg verliesvrij opvoeren, zodat hier de ingewikkelde installatie van voorschakelweerstanden kan vervallen.
Voor diverse hulpmotoren en voor de verlichting en andere stroomkringen is echter een constante spanning vereist, zodat hiervoor een tweede, een kleinere hulpgenerator nodig is, mede aangedreven door de Dieselmotor; eventueel door een kleinere hulp-Dieselmotor. Deze hulpgenerator moet bij de beschikbare, eventueel veranderlijke toerentallen de spanning constant houden met behulp van automatisch werkende veldregeling.
Treinbesturing.
Voor het in- en uitschakelen der tractiemotoren en der hoogspannings-hulptoestellen en voor het snelheidsregelen der tractiemotoren zijn hoogspanningsschakelaars nodig, welke in verband met het gevaar voor aanraking en ook uit overwegingen van practische ruimtebenutting moeten worden bediend met behulp van een laagspanningshulpnet, stuurstroomnet genaamd door middel van electromagneten of indien hoge contactdrukken zijn vereist, zoals bij de hogere spanningen boven ca 1000 V, bovendien met behulp van perslucht.
In het laatste geval worden de luchtklepjes bediend door kleine stuurstroomspoelen en spreekt men van electro-pneumatische schakeling.
Wanneer verschillende motorrijtuigen, willekeurig verspreid in een trein, samengesteld uit motor- en aanhangrijtuigen, door één man moeten kunnen worden bediend, en soms wordt dit ook voor locomotieven in dubbele tractie verlangd, wordt zgn. multiple schakeling toegepast. De voertuigen worden dan onderling verbonden door veelpolige stuurstroomkoppelingen, zodat de bestuurder via doorgaande stuurstroomdraden zijn commando’s kan doorgeven gelijktijdig aan alle motorrijtuigen en deze in gelijke mate met elkaar samenwerken. Dit geldt ook voor het kiezen van de juiste rijrichting en voor verschillende hulpcommando’s, bijv. stroomafnemers op of neer, electrische verwarming in of uit, enz.
Aangezien het aantal trappen waarbij het versnellen van de trein plaats vindt belangrijk is, 15 à 20, betekent dit, dat bij multiple schakeling een groot aantal doorgaande stuurstroomdraden nodig zou zijn, d.w.z. de koppelingen tussen de voertuigen worden zeer omvangrijk. Vandaar, dat gestreefd is naar een oplossing, waarbij een groot gedeelte van het opschakelproces automatisch kan geschieden. Dit nu geldt, in het bijzonder bij gelijkstroomtractie, voor de perioden van het trapsgewijze kortsluiten der voorschakelweerstanden zowel in de serieschakeling der motoren als in de diverse serie-parallel en parallelgroeperingen. Het automatische toestel is nu een zgn. begrenzingsrelais of versnellingsrelais.
Wanneer de motoren gaan draaien met voorgeschakelde weerstand daalt de stroom door het ontstaan der opgewekte tegen E.M.K. Men stelt nu het begrenzingsrelais zo in, dat dit valt beneden een ingestelde stroomwaarde en daarbij een stuurstroomcontact sluit, dat toestemming geeft tot het sluiten van een hoogspanningsschakelaar, ook rijschakelaar genoemd, welke de volgende weerstandstrap kortsluit. Hierdoor stijgt de motorstroom sprongsgewijze, het begrenzingsrelais trekt weer op en verbreekt zijn stuurstroomcontact. Inmiddels moet genoemde rijschakelaar zich opgetrokken houden, bijv. over een eigen stuurstroomhulpcontact dat de rijschakelaarspoel voedt buiten het begrenzingsrelais om. Aldus kan het automatische proces zich verder herhalen tot de laatste weerstand is kortgesloten. Het aantal doorgaande stuurstroomdraden beperkt zich aldus tot het aantal verliesvrije zgn. economische eindstanden in de diverse serie/parallel groeperingen en de verschillende zwakveldstanden.
Deze automatische schakelmethode heeft bovendien het nut, dat, mits de begrenzingsrelais’ laag genoeg zijn afgesteld, het doorslippen der aangedreven wielassen kan worden voorkomen, hetgeen van belang is omdat de bestuurder dit doorslaan der wielen bij de motorrijtuigen achter in de trein bezwaarlijk kan controleren.
Bij locomotieven waar slechts enkele assen (4 à 6) in de gehele trein worden aangedreven, moet men met de adhaesiefactor veel hoger gaan, in de practijk tot dicht bij de slipgrens en bovendien met hulp van zandstrooiers.
Daarom is bij locomotieven de niet-automatische schakelinrichting de meest toegepaste, omdat bij ieder begin van doorslaande wielen, de machinist onmiddellijk een of meer trappen kan terugschakelen, hetgeen bij genoemde automatische schakelmethoden zeer bezwaarlijk is. Vanwege de grotere slipneiging en de noodzaak van soepel aanzetten van zware treinen is bij locomotieven het aantal schakeltrappen groter, ongeveer het dubbele vergeleken bij motorwagentreinen. Deze vermeerdering van schakeltrappen is niet uitsluitend gevonden door uitbreiding van het aantal weerstandstrappen, doch tevens door verder gaande veldverzwakking en door toepassing van meer dan één serie/parallel groepering der tractiemotoren, bijv. bij 4 motoren tot ¼ , ½ en volle netspanning per motor na uitschakeling der weerstanden en bij 6 motoren van 1/6 via 1/3 tot de halve netspanning.
In geval van defect aan een der tractiemotoren kan de locomotief met 5 motoren aanzetten in serieschakeling tot na uitschakeling der weerstanden elke motor op ⅕ der netspanning werkt; daarna in de 2de groepering kunnen slechts 3 motoren dienst doen nl. een der 2 parallelle groepen van 3 in serie, ten slotte trekken in de laatste groepering 4 motoren op hun normale spanning, dit is de halve netspanning.
Tractiemotoren.
Voor het aandrijven der wielassen is, indien de plaatsruimte beperkt is, zoals bij inbouw in draaistellen een tandradoverbrenging nodig, waarbij de tractiemotoren 2 à 4 maal meer omwentelingen maken dan de wielassen. Deze tandwieloverbrenging vereist een nauwkeurige hartafstand tussen de 2 tandwielen. Indien men de motor geheel afgeveerd in het draaistelframe wil opstellen moeten dus speciale beweeglijke overbrengingsorganen worden geconstrueerd, soms met toepassing van holle assen opdat de wielas verticaal vrij kan bewegen, en voorts meestal gecombineerd met torsie-veren. Bij de zgn. neus- of tramophanging steunt de motor eenzijdig afgeveerd op het draaistel, anderzijds door middel van 2 steunlagers direct op de wielas.
Bij locomotieven niet gebouwd op draaistellen doch met opstelling der motoren in een vast frame dus geheel afgeveerd, kunnen evenals bij stoomlocomotieven koppelstangen worden toegepast, waardoor men vrij is in de keuze van het aantal motoren, echter aangewezen is op het lage wielastoerental. Moderne sneltreinlocomotieven hebben echter bijna uitsluitend afzonderlijke wielasaandrijving, hetgeen ten aanzien van het doorslaan der wielen iets ongunstiger is dan bij gekoppelde assen.
Als tractiemotor wordt als regel de seriemotor toegepast in verband met het gunstige aanzetkoppel. De motorkarakteristieken, d.w.z. het verband tussen stroomsterkte en koppel, of omgerekend het verloop tussen toerental en stroomsterkte bij bepaalde constante klemspanning en bij diverse graden van procentuele veldverzwakking, geven een beeld van de beschikbare trekkracht, uit het koppel te berekenen via de tandwielreductie, optredende aan wielomtrek bij de verschillende snelheden en schakelstanden. Zolang deze trekkracht meer bedraagt dan de optredende rol-, helling-, boog- en windweerstand kortom de tractierijweerstand, zal de trein versnellen door deze verschilkracht volgens de wet: kracht = massa × versnelling.
Het beschikbare vermogen van de tractiemotor wordt in verband met de toegepaste ventilatie aangegeven als voortdurend, dan wel als één-uur-vermogen, doch deze grens wordt niet strikt gesteld als pk-waarde, maar in de eerste plaats als stroomsterkte of trekkracht.
De overeenkomende pk-waarde hangt af van de gekozen serie/ parallelgroepering, dus van de betrokken beschikbare klemspanning en varieert in sommige gevallen enigszins met de toegepaste veldverzwakking, d.w.z. de toegelaten ankerstroom en het vermogen kunnen bij veldverzwakking iets hoger zijn, bijv. bij eigengeventileerde motoren. De 108 tons locomotief voor 1500 Volts gelijkstroom en voor gemengd sneltrein/goederentreinbedrijf ontwikkelt een voortdurende trekkracht aan wielomtrek van 1800 kg per motor bij een stroom van 585 A en bij onverzwakt veld. Het vermogen aan wielomtrek per motor bedraagt in de hoogste groepering bij 750 Volt 500 pk bij 75 km/h. Ditzelfde vermogen wordt bij het zwakste veld bij dezelfde stroom en spanning ontwikkeld bij 125 km/h met 1000 kg trekkracht per motor. De maximum kort toelaatbare totale trekkracht bedraagt 26.000 kg aan de rails, dus bij 24 pct adhaesie. De hoogst toelaatbare snelheid is 135 km/h.
Hulptoestellen.
De meest voorkomende hulptoestellen vormen: De verlichtingsinstallatie met verlichtingsbatterij (eventueel starterbatterij bij Dieseltreinen), laaddynamo en automatische koppelschakelaar en spanningsregeling. Bij electrische gelijkstroomtractie wordt de dynamo òf door een wielas òf door een hoogspanningsmotor aangedreven.
De verwarmingsinstallatie.
Bij electrische tractie wordt de nodige energie onttrokken aan de rijdraad, bij Dieseltractie kan grotendeels de overtollige warmte der Dieselmotoren hiertoe nuttig worden besteed. De persluchtvoorziening met behulp van motorcompressoren, de aandrijfmotoren naar keuze op batterij- of op hoogspanning; de perslucht ten dienste van de reminrichting, de schakeluitrusting, de fluitsignalen, het opzetten der stroomafnemers, de ruitenwissers, enz. De ventilatoren, bij locomotieven voor de koeling van tractiemotoren en voorschakelweerstanden, in de rijtuigen voor het inblazen van warme of koele lucht, bij Dieselmotorinstallaties bovendien voor het afvoeren der calorieën in koelwater en smeerolie.
IR C. E. DOUWES DEKKER
Seinwezen.
heeft bij de Nederlandse spoorwegen tot hoofdtaak de technische verzorging van de veiligheid van het railverkeer. De bewegingen der treinen worden geregeld met seinen op vaste plaatsen. Als niet aan de voorwaarden voor voorbijrijden is voldaan, tonen deze seinen „stop”. Op hoofdlijnen wordt de stand van een hoofdsein (stop of veilig) voorafgegaan door een voorsein (langzaam of veilig). Bij het nieuwe lichtseinstelsel heeft ieder sein de functie van hoofd- en voorsein in zich verenigd (drie beelden: veilig, langzaam of stop) en kan de snelheid door het seinbeeld aangegeven worden (hoog, midden of laag).
De voorwaarden voor de stand „veilig” van een sein zijn:
1. vrij spoor;
2. verzekerde stand van wissels, bruggen enz.
Men maakt de toestellen zoveel mogelijk onafhankelijk van de menselijke factor en zó dat bij „storing” de toestand der inrichtingen overeenkomt met die, waarbij geen toestemming voor het uitvoeren van een treinbeweging gegeven is of kan worden. Bij breuk van de trekdraad van een sein bijv. valt de seinarm op „stop”. Voor contrôlecircuits bezigt men dan ook zoveel doenlijk ruststroom.
Ter verzekering van voldoende onderlinge afstand op de vrije baan dienen verschillende blokstelsels.
De vinding van de Morsetelegraaf heeft het mogelijk gemaakt de treinopvolging te regelen van post tot post. Zulk een post (seinpost) heeft een sein, dat normaal op „stop” staat. De wachter stelt het sein niet op „veilig” zonder toestemming van de volgende post. De wachter van l.g. post geeft deze toestemming niet, voordat de voorafgaande trein in zijn geheel zijn post is gepasseerd en hij achter die trein het sein van zijn post op stop teruggebracht heeft. Op secundaire lijnen is dit stelsel nog in gebruik.
Bloktoestellen dwingen tot bediening der seinen in de juiste volgorde. Achter een trein moet het sein door een blokslot worden vastgezet. Wordt door het bedienen (sluiten) van dit slot het slot op de voorafgaande post vrij, dan spreekt men van „open” blokstelsel. Moet voor dit vrijmaken nog een afzonderlijke handeling (zgn. ontblokken) worden uitgevoerd, dan heeft men een „gesloten” blokstelsel. De Nederlandse blokstelsels zijn „absoluut”, „nimmer twee treinen in één blok” (tegenstelling: permissief). Zij hebben een hoge graad van perfectie bereikt.
Ontsluiten van een slot kan niet anders geschieden dan door — en gelijktijdig met — het sluiten van het slot op de post aan het einde van het blok, hetgeen geschiedt door het zenden van met een inductor opgewekte wisselstroom over de beide in serie verbonden sloten. Om te voorkomen, dat een blokwachter zijn toestel bedient vóór de trein voorbij is, is de mogelijkheid tot blokbediening afhankelijk gemaakt van de werking van de trein op de toestellen. De werking wordt tot stand gebracht door de trein een stroomloop te laten kortsluiten, waardoor een sper op de blokknop vrij komt.
Automatisch blok werkt als volgt: Het geheel geïsoleerde spoor tussen de lassen staat, als het blok onbezet is, onder spanning. Relais R is aangetrokken; contact c, bestuurd door R, is gesloten, het seinmechanisme staat onder stroom. De seinarm toont „veilig”. Kortsluiten van de spoorstroomloop door de assen van de trein doet R afvallen, contact c verbreekt en het sein toont stop.
Hetzelfde resultaat heeft spoorstaafbreuk. Ook achter een onderweg afgebroken wagen toont het sein „stop”. Zodra het blok leeg is, komt het sein op „veilig”. Op stations kan de blokreeks niet doorgevoerd worden o.a. met het oog op inhalen van treinen door andere. Voor men een trein binnenlaat, controleren echter als regel twee posten het vrij zijn van het spoor. Ook maakt men wel van geïsoleerd spoor gebruik als bij automatisch blok.
Met de hand ter plaatse bediende wissels worden meestal door sloten e.d. met de seinen verbonden. De meeste wissels evenwel worden door middel van trekdraden centraal uit posten bediend. In de bedieningstoestellen is het verband tussen wissels en seinen gemaakt. Staat het sein op veilig, dan liggen de wissels vast. Sperren, die in werking worden gesteld bij de bediening der toestellen vóór de komst van de trein en losgemaakt worden als de laatste as over een punt achter de wissels is gereden, houden de wissels vast onafhankelijk van de wachter.
De electrische bediening die practisch onafhankelijk is van de afstand van de wissel tot aan het bedieningspunt, leidde tot concentratie van posten en de daardoor langer wordende onoverzichtelijke toestellen. De stelknoppen werden in meer rijen geplaatst. N.S. ging tot zeven rijen.
Bij de allernieuwste toestellen Den Bosch, Blauwkapel e.a. worden geen andere handelingen vereist dan het drukken van knoppen op een bedieningstableau, dat het emplacement voorstelt, één aan het eind van de lijn die de rijweg aangeeft en één aan het begin. De contrôle op wisselstand enz. is geheel electrisch; mechanisch verband bestaat bij dit stelsel niet meer.
H. P. D. VAN WIJK
In België is het seinwezen in het algemeen op dezelfde beginselen opgebouwd, hoewel enigszins verschillend in uitvoering; ook is het in de laatste jaren zeer geëvolueerd.
Vele lijnen zijn nog met het armseinstelsel uitgerust, dat in zijn jongste vorm 3 standen heeft en 4 seinbeelden kan vertonen. De arm van hoofd- of stopsein is rood met witte dwarsstreep; die van voor- of waarschuwingssein is geel, met pijlspits en zwarte hoekstreep; de rangeerarm is korter, paars met witte dwarsstreep. Deze 3 seinarmen kunnen naar omstandigheden op éénzelfde paal voorkomen; de rangeerarm komt steeds onder een hoofdarm voor. De bij nacht gebruikte lichten zijn rood, oranjegeel, groen en paars.
Tot beveiliging van vertakkingen met richtingsaanwijzing worden bordes- of kandelaarseinen gebruikt, met hoge mast voor doorgaand spoor (hoge snelheid) en lage mast voorafwijkend spoor (lage snelheid).
Een waarschuwingssein wordt aangekondigd door 5 opeenvolgende op 50 m van elkaar geplaatste bakens, dragende 1 tot 5 zwarte dwarsstrepen op witte achtergrond. Snelheidsbeperking wordt bevolen door een doorgaans op 500 m vóór het gevaarpunt geplaatste gele driehoek, dragend in zwarte kleur het cijfer der tientallen van de opgelegde snelheid; het eind der gevaarzone wordt gekenmerkt door een op de basis geplaatste groene driehoek met witte cijfers.
Langzamerhand kwam de gedachte op de armen der seinpalen te laten vervallen en enkel de lichten te behouden, die dan ook overdag goed zichtbaar moesten zijn. Dat kwam neer op een technische aanpassing (doorlopende electrische verlichting, speciale veiligheidslampen, lenzen). Aldus ontstond het stelsel, dat vnl. bij de electrificatie der lijnen werd ingevoerd wegens verminderde zichtbaarheid. In dit systeem wordt oranjegeel licht tot langzaam rijden door twee schuin geplaatste lampen vertoond, wegens mogelijke verwarring met rood. Kandelaarseinen zijn vervangen door gewone seinen, waarboven een lichtpijl aanwijst: doorrijden, afwijken naar links of rechts, achteruitrangeren; er onder verschijnt een lichtcijfer als aanwijzing van de te beperken snelheid; open rangeersein is een geel spleetlicht.
Het blokstelsel is gesloten en absoluut. Behalve in enkele gevallen worden de blokaankondigingen altijd per telefoon gewisseld. Iedere blokwachter heeft een blokboekje met voorgedrukte nummering der regels waarin hij, samen met het door de naburige blokwachter gedicteerde volgnummer, uur en nummer van de trein evenals de in codevorm gewisselde aankondigingen inschrijft, zoals:
A = is sectie vrij?
B = sectie is vrij;
X = sectie is niet vrij;
C = trein is sectie binnengereden;
D = trein is sectie uitgereden.
Op belangrijke lijnen wordt het stelsel der telefonische aankondigingen gesteund door dwingende electromechanische bloktoestellen. Deze aankondigingen vervallen geheel op geëlectrificeerde baanvakken, die grotendeels met open automatisch blok werken.
De oude mechanische seininrichtingen hebben geleidelijk plaatsgemaakt voor electro-mechanische, d.w.z. electrische, waar nochtans een stelsel van koppelingen door schuivende linialen met nokken een dwingend voorwaardelijk verband legt tussen de bedieningskrukken. Te Soignies werd het eerste zuiver electrisch bedieningstoestel opgesteld, waarin de koppelingen uitsluitend langs electrische weg zijn verwezenlijkt. De afzonderlijke rijwegen of wisselstraten zijn al naar de omstandigheden
compleet of partieel, en ieder wordt bediend door één knop, die tegelijk wissels en bijbehorende seinen beheerst: alvorens een trein toe te laten drukt de seinhuiswachter achtereenvolgens op de knoppen van de (partiële) rijwegen, die te doorlopen zijn. Een verafgelegen vertakking wordt op afstand bediend door middel van een inrichting, die van de automatische telefoon is afgeleid: deze bekrachtigt zekere relais, die op hun beurt de stroom naar de wissel- en seinstellers zenden.
