Trafikverket har snart installerat sensorer i tusen viktiga spårväxlar runt om i Sverige. Därmed kommer det att gå att inhämta kritisk information om status för varje enskild spårväxel vilket gör det möjligt att kraftigt förbättra förebyggande underhåll och därmed förlänga livslängden på växlarna.

Spårväxel

En normal spårväxel är cirka 50 meter lång. Det finns spårväxlar som är kortare och de som är betydligt längre, allt efter de lokala behoven.
I en spårväxel finns två rörliga växeltungor som styr in flänshjulen i tågen till det ena eller andra spåret samt en spårväxelkorsning. I varje växel finns detektorer som talar om för signalsystemet att växeltungorna ligger i rätt läge.

De flesta spårväxlarna är tvåspåriga men det finns även trespårsväxlar och dubbla korsningsväxlar.

Trafikverkets trafikledningssystem kommunicerar med varje spårväxel via det egna optonätet. Trafikledningssystemet har ett styrsystem för att ställa om spårväxeln för att styra in tågen på rätt spår. Dessutom finns ett kontrollsystem som ska tillse att spårväxeln utför vad styrsystemet anger.

Drivkraften för att införa sensorer är enkel att förstå, Trafikverket har helt enkelt inte råd att byta ut förslitna spårväxlar. De satsar istället på att förbättra underhållet för att växlarna ska kunna fortsätta användas.
Spårväxlar är mekaniska konstruktioner som utsätts för mycket kraftig förslitning när i snitt åtta miljoner bruttoton passerar per år.

År 2017 startade Trafikverket ett projekt för att införa en ny sensor som mäter vibrationer i lokala spårväxlar. I november 2020 blev det klart att Vossloh Nordic Switch Systems, en fransk leverantör av spårväxlar, slutit en överenskommelse med Trafikverket om att leverera ett övervakningssystem för tusen spårväxlar.

Därefter följde ett tekniskt prov med systemet. I december 2022 meddelade Vossloh att det molnbaserade övervakningssystemet godkänts av Trafikverket.

Systemet omfattar en lokal sensor som kommunicerar med en lokal router. Trafiken går sedan via mobilnät och en fast förbindelse till Frankrike där Vossloh har sin molntjänst. Informationen från sensorn bearbetas i molntjänsten och görs sedan tillgänglig för Trafikverket.

Systemet (sensorer, gateway, molnlagring och analyser) är utvecklat av Vossloh Nordic tillsammans med DB Systemtechnik (dotterbolag till Deutsche Bahn) samt en rad partners, däribland Sensorfy. Utbyggnaden av tjänsten startade i januari 2023 och levereras som en tjänst där Vossloh ansvarar för att samla in och bearbetade data.

Trafikverket har efter tekniska prov godkänt att systemet levererar den information som de vill ha. Kostnaden är 8 500 kronor per år och sensor.

– Trafikverket får viktig information som gör det möjligt för oss att bedöma om ballasten (makadamlagret) är stabil under korsningen, om rälsen behöver slipas, svetsas eller om ballasten måste stabiliseras för att ge rätt funktion, säger Arne Nissen, ansvarig för underhållet av spårväxlar på Trafikverket.

Systemet kan avgöra vilken typ av tåg som passerat, vilken hastighet det hade, vilken typ av växel tåget passerat, vilken stabilitet spårväxeln har, vilka prestanda det finns för spårväxelkorsningen, är den i gott skick eller behöver den underhållas. Data kommer var tionde minut.

Spårväxelkorsningen är en viktig mekanisk komponent i varje spårväxel som utsätts för stor förslitning. Trafikverket behöver därför i snitt byta ut denna komponent vart 12:e år baserat på traditionella underhållsrutiner. Nu siktar Trafikverket på att förlänga livslängden så att spårväxelkorsningen byts vart 18:e år, livslängden ökar med 50 procent.

En ny spårväxelkorsning kostar normalt 350 000 kronor. Med ökad livslängd till 18 år i genomsnitt handlar det om 175 000 kronor som sparas per spårväxelkorsning. För 1 000 spårväxlar blir det totalt 15 miljoner kronor per år vilket ska jämföras med en ökad kostnad på 8 miljoner kronor per år med sensorerna.

Borde Trafikverket införa den nya sensorlösningen för alla 10 600 spårväxlar? Eller för alla 4 600 spårväxlar i stamnätet? Räcker det med 1 000 spårväxlar?

– Just nu räcker det med tusen spårväxlar. Vi har valt de spårväxlar där vi uppnår störst fördelar med den nya sensorbaserade tjänsten. Vi måste också ta hänsyn till kostnaderna för den nya tjänsten. Om vi fick betala 1 000 kronor per år och sensor så skulle vi kunna införa tekniken i större skala, till betydligt fler spårväxlar, säger Arne Nissen.

Pierre Henri Bougeant, expert på digitalisering hos Vossloh, bedömer att det borde finnas en marknad hos Trafikverket på mer än 1 000 sensorer på sikt.

Vad säger Du om dennabedömning?
– Jag kan inte idag göra någon bedömning om det i framtiden finns en marknad för 1 000 sensorer i Trafikverkets järnvägsnät. Om fem till tio år kanske jag kan göra en bedömning av detta slag. Det tar lång tid innan vi ser vilka nya sensorer som verkligen passar att införa i vårt järnvägsnät. En central fråga är hela tiden vilken lönsamhet som finns med varje sensor, svarar Arne Nissen.

Gamla växlar

Trafikverket har idag 10 600 spårväxlar i hela landet. Utbytestakten är bara 50 spårväxlar per år. Livslängden på spårväxlarna vid stambanorna är idag cirka 50 år och genomsnittsåldern beräknas stiga ytterligare de närmaste tio åren. Det finns spårväxlar som är över 70 år i drift idag. Trafikverkets ekonomiska avskrivningstid för en spårväxel är 45 år.

– Trafikverket vill sänka medellivslängden för de spårväxlar som används vid stambanorna, där tågen kan gå i full hastighet, till 45 år. Det handlar om 4 600 spårväxlar. Men då måste Trafikverket byta ut 100 spårväxlar per år. Det har vi inte råd med idag, säger Arne Nissen på Trafikverket.
Han anger att Trafikverket behöver byta ut 180 befintliga växlar per år för att nå drygt 50 års genomsnittsålder för samtliga spårväxlar i rimlig tid. Det är en utbytestakt Trafikverket hade år 2000. Trafikverket arbetar för att nå en högre utbytestakt.

En ny spårväxel kostar i genomsnitt åtta miljoner kronor. Trafikverket investerar cirka 300 miljoner kronor per år i nya spårväxlar. Ett byte av samtliga spårväxlar kostar 64 miljarder kronor enligt Arne Nissen.

Kostnaden för underhåll av spårväxlarna är cirka 500 miljoner kronor per år.

– Trafikverket har de senaste 20 åren satsat för lite resurser på att reinvestera i spårväxlar. Det har lett till en högre underhållskostnad och en ökad medelålder. Ny mätteknik kan till viss del kompensera för detta. På lång sikt behöver utbytestakten öka, något som kan ta mer än 10 år att förverkliga, säger Arne Nissen.

Närmare 400 tåg har de två senaste åren blivit försenade på grund av fel i spårväxlar, rapporterade Dagens Eko i Sveriges Radio den 5 december 2023.

Nyhetsprogrammet har gått igenom data från 2017 till 2023. Nästan 10 000 fel på spårväxlar har orsakat förseningar under perioden.