Hotbox detectie
ProRail hotbox locatie foto objectencatalogus
Een Hotbox detector (in TSI taal axle bearing condition monitoring system) wordt toegepast om een mogelijke ontsporing van een trein ten gevolge van een vastgelopen aslager of een slepende rem te voorkomen.
Het voorkomen van een ontsporing dient meerdere doelen:
• Bescherming van de omgeving (externe veiligheid; vooral van belang bij het vervoer van gevaarlijke stoffen)
• Verhogen van de Spoorwegveiligheid interne veiligheid; vooral van belang bij reizigersvervoer
• Bescherming van de spoorweginfrastructuur, zoals een tunnel.
Bij HotBox-detectie detecteert men met sensoren die ‘in het spoor’ zijn aangebracht, of bij het passeren van een trein sprake is van hete aspotten. Als dat het geval is gaat er, via de betreffende treindienstleider, een waarschuwing naar de machinist van de bewuste trein.
HotBox-detectie is momenteel in ons land actief bij grensovergangen en op de Betuweroute en de HSL-zuid. Aan het begin van de negentiger jaren is het systeem ook op een zestal andere plaatsen in het hoofdspoorwegnet aangebracht, maar die installaties zijn in 2002 door ProRail buiten werking gesteld. Als reden daarvoor gaf ProRail op: grote storingsgevoeligheid, veel onterechte meldingen en het niet meer beschikbaar zijn van reserve-onderdelen. Volgens de ProRail netverklaring 2022 waren er in dat jaar 45 Quo vadis en 31 Hotbox locaties.
In veel andere landen (waaronder Zwitserland, België, Duitsland, Engeland, Frankrijk, Italië en Zweden) is het hoofdspoorwegnet uitgerust met een HotBox-detectie systeem.
Het detecteren van warmlopende aspotten kan uiteraard ook met behulp van sensoren die in de trein zijn aangebracht. Dat systeem (materieelgebonden HotBox-detectie) wordt toegepast bij hogesnelheidstreinen en is voorgeschreven in de TSI Rolling Stock voor materieel met ontwerpsnelheden hoger dan 250 km/h (axle bearing condition monitoring).
Werking
De Hotbox Detector registreert warm- en heetgelopen wiellagers, wielen en remmen van passerende treinen. Hiertoe zijn sensoren ingebouwd in een holle stalen dwarsligger.
Bij nadering van een trein wordt door een bij het systeem behorende assentelpunt de sensoren geactiveerd. Bij constatering van een heetgelopen component wordt de treindienstleider via een signaleringssysteem gewaarschuwd. Tevens is er een akoestisch alarm. De meetgegevens worden opgeslagen.
Strikt genomen wordt met het Hotbox systeem alleen de aslagertemperatuur gemeten. Aanvullend kunnen maximaal vier Hot Wheel Detectoren tussen de spoorstaven de temperatuur van beide wielen meten. Dit is belangrijk om slepende remblokken te detecteren en wordt dan ook voornamelijk toegepast bij goederenverkeer (Betuweroute). Slepende remmen kunnen leiden tot (berm)branden en veeroorzaken "platte kantjes" als het wiel blokkeert.
De Hotbox detector is strikt genomen geen beveiligingssysteem, omdat het niet rechtstreeks en zelfstandig ingrijpt in de treinenloop. Wel heeft het systeem een essentiële veiligheidsfunctie: het detecteren en signaleren van te heet geworden aslagers en wielbanden. Door ingrijpen van de TRDL kunnen tijdig maatregelen getroffen worden om ontsporing door een vastgelopen aslager of een slepende rem te voorkomen.
Dankzij de toevoeging van een tag-reader bij de HSL-Zuid is het voor de vervoerder(s) mogelijk om de temperatuurontwikkeling van de aspotten te monitoren, zodat onderhoudsprogramma’s geoptimaliseerd kunnen worden.
Opbouw van het systeem
De Hotbox Detector bestaat uit de volgende componenten :
• Een holle stalen dwarsligger waarin de temperatuursensoren zijn gemonteerd
• Temperatuursensoren voor detectie van warmlopende wielaslagers
• Temperatuursensoren voor detectie van een warmlopend wiel of remschijf
• Drie assentellers voor het activeren van het systeem
• Een straatkast met elektronica en locale computer en een buitentemperatuursensor
• Een of meer signaleringssystemen voor weergave van de meldingen.
• Een netwerkserver voor de verbinding tussen locale computers en signaleringssystemen.
• Een datanetwerk
• Benodigde systeem- en applicatiesoftware
• Een tag-reader (HSL-Zuid)
Het Hotbox detectie systeem bestaat uit meetmodules, die in een holle, stalen dwarsligger in de baan gemonteerd worden (zie de figuur hieronder).
Extra sensoren: Hotbox and Fixed Brake, picture IRSE News 201
De meetmodules meten met infra-rood stralen de temperatuur van de aslagers en van de wielen van de passerende trein.
Het Hotbox detectie systeem functioneert rijrichting onafhankelijk en kan betrouwbare metingen uitvoeren bij rijsnelheden van 3 tot 500 km per uur.
De systemen zijn via het glasvezelnetwerk verbonden met een monitor op de meldpost, waar alle meetwaarden uitgelezen kunnen worden.
In het Hotbox detectie systeem kunnen temperatuurgrenzen ingesteld worden, die bij het overschrijden ervan een alarm in werking stellen op de meldpost. Dit alarm komt vrijwel direct na het waarnemen op de meldpost, via de on-line verbinding tussen het meetsysteem en de monitor. De melding van een meetsysteem kan op één of meerdere monitoren ontvangen worden, ook kunnen met één monitor meerdere meetsystemen bekeken worden. meetsystemen op parallelle sporen worden meestal op dezelfde monitor weergegeven.
Hotbox configuratie
Op de hotbox locatie worden de volgende systeemdelen geínstalleerd
HDL: holle stalen dwarsligger, met de infra-rood meetsensoren;
SCT: veldelektronica, geplaatst in een bestaand gebouw of in een aparte straatkast;
SK1, SK2, SK4: 3 assentellers, voor het activeren van het Hotbox detectie systeem.
De spoorgebonden componenten zijn met een kabel, met stekkerverbinding aangesloten op de veldapparatuur in de straatkast. Voor het uitwisselen van een spoorgebonden component van het meetsysteem is weinig tijd vereist, circa 10 minuten.
Aanvullende informatie die door het Hotbox detectie systeem wordt weergegeven:
1. locatie naam en spoor code;
2. tijdstip passage;
3. rijrichting;
4. rijsnelheid;
5. aantal assen van de trein combinatie;
6. treinlengte;
7. buitentemperatuur, opgenomen door een sensor aan de buitenzijde van de straatkast.
Bronnen en links:
Monitoring Systems: SBB Wayside Monitoring Systems, IRSE News 201, June 2014, Wim Coenraad
Infrasite: Hotbox detectie
Laatste aanpassing: 19 mei 2023