NMVB-seinstelsel, schakeltechniek

De Belgische Nationale Maatschappij van Buurtspoorwegen (NMVB) had op haar elektrische lijnen een seinstelsel voor enkelspoorbaanvakken. Het uiterlijk en het gebruik daarvan worden voorgesteld in het artikel NMVB-seinstelsel. In het onderstaand artikel wordt het standaardtype van de relaisschakelingen en de bedrading besproken. De verdubbeling in de laatste jaren van het net van Charleroi wordt buiten beschouwing gelaten.

Het NMVB-seinstelsel voor enkelspoor is een zeer goed uitgewerkt veiligheidssysteem dat met beperkte middelen toch de vereiste verkeersstromen aankon en “fail safe” werkte. Als voeding gebruikt het de 600 Volt van de bovenleiding. Aan weerszijden van het enkelspoorbaanvak bevindt zich een relaiskast, verbonden door slechts één draad per rijrichting om alle schakelingen te realiseren en alle lampen van de rijrichting te laten branden.

Op de foto: de twee seindraden vielen voor de reiziger waarschijnlijk niet op, maar ze waren een onmisbare begeleiding van de enkelspoorbaanvakken !

De relaiskast

Het bijzondere van het seinstelsel is een hoofdrelais per rijrichting, geplaatst in de kast kant uitrij. Dit is geen gewoon relais met werkstand (bekrachtigd) en ruststand (onbekrachtigd), maar het heeft drie fasen. Bij bekrachtiging van de spoel gaat het juk omhoog en wordt dan door een grendel in die stand gehouden. Wanneer de grendel wordt weggetrokken door een tweede spoel valt het juk in zijn onderste stand, de feitelijke “werkstand”, hoewel onbekrachtigd.

Het inrijrelais (kast inrij) is een normaal relais met bekrachtiging voor de werkstand, geen bekrachtiging voor de ruststand.

Alle relais werken met zwaartekracht in plaats van een terugstelveer, omwille van de bedrijfszekerheid …

Op de foto: in het midden links het hoofdrelais met onderaan het grendelmechanisme en de ontgrendelspoel. In het midden rechts het inrijrelais van de tegenrichting.

Naast de ontgrendelspoel: de sleutelcontacten.

Bovenaan twee 250 Ω weerstanden in serie met de spoel van het hoofdrelais en één 1050 Ω weerstand in serie met het inrijrelais. Onderaan de zekeringen en de algemene schakelaar.

Het schakelschema

Het volledige NMVB-schema wordt hier weergegeven met aanvullingen. De relaiscontacten worden getoond in rusttoestand, zoals gebruikelijk in relaisschema's.

Bestand:NMVB seinstelsel EH.png

Dergelijk schema is niet eenvoudig te begrijpen. Onderstaand principeschema is er uit afgeleid en laat een gemakkelijker verklaring toe.

Bestand:NMVB seinstelsel PF.png

In het midden van het schema zien we de twee doorgaande serieschakelingen van lampen en relaiscontacten, alles in rusttoestand. Beide serieschakelingen zijn aan weerskanten aan aarde gelegd, de lampen branden niet.

Wanneer een tram de enkelspoorsectie gaat inrijden aan kast A wordt het inrijrelais I1 (onderaan links) bekrachtigd door het bovenleidingcontact of met het sleuteltje. In de serieschakeling van richting 1 schakelen de contacten van I1 om, de schakeling wordt aan de 600 Volt gelegd, er vloeit stroom van kast A naar kast B, de lampen branden. Maar in die serieschakeling zit ook de ontgrendelspoel van het hoofdrelais HR1 in kast B, dat dus ontgrendelt en in zijn werkstand valt. Zijn contacten schakelen om, de serieschakeling wordt ook in kast B aan de 600 Volt gelegd, de lampen doven ! Wanneer aan de inrijkant de pantograaf het bovenleidingscontact verlaat valt I1 weer in ruststand, de contacten vallen terug, de serieschakeling wordt in kast A aan aarde gelegd, er vloeit nu stroom van kast B naar kast A ! Dit alles gebeurt binnen een seconde, maar het aan-uit-aan van de lampen was steeds duidelijk zichtbaar.

Wanneer de tram de enkelspoorsectie heeft bereden wordt de bekrachtigingsspoel van het hoofdrelais gevoed (onderaan rechts), het trekt aan en wordt onmiddellijk vergrendeld. Alles is weer in rust.

Voor de tegenrichting is dezelfde schakeling aanwezig.

Fail safe !

Elk veiligheidssysteem moet bij defect in veilige stand vallen. Ook bij normale werking mogen er geen onveilige situaties kunnen ontstaan.

Zoals in het schema te zien is zit er in de serieschakeling van elke richting ook een rustcontact van het hoofdrelais van de tegenrichting. Dat wil zeggen dat men zijn richting niet kan activeren als de tegenrichting geactiveerd is. Dus: wachten tot de tegentram voorbij is !

Het seinstelsel is ontworpen met beperkte middelen en gebruikt de bovenleidingspanning als voeding. Als die spanning wegvalt terwijl er een tram in de enkelspoorsectie rijdt, dan valt de tram stil, het hoofdrelais van zijn richting blijft liggen, het hoofdrelais van de tegenrichting blijft vergrendeld. Wanneer de 600 Volt hersteld wordt mag de tram gewoon verder rijden, de seininrichting werkt weer normaal voor zijn richting.

Als er een lamp stuk gaat tijdens de rit, dan doven alle lampen, maar het hoofdrelais blijft afgevallen, dus de tram kan verder rijden. Er kan geen tram de tegenrichting activeren. Bij het uitrijden werkt het hoofdrelais normaal. Er kan dan een tram in de tegenrichting vertrekken. Maar de eerstvolgende tram in de eerste richting heeft een probleem … Hetzelfde probleem doet zich voor als een lamp stuk springt bij het inschakelen, zoals dat meestal het geval is bij gloeilampen. Waarschijnlijk is het hoofdrelais al afgevallen, maar de lampen branden niet meer. Deze situatie was erg uitzonderlijk en moest in overleg worden opgelost.

Het stelsel voorziet ook in de kleine mogelijkheid dat aan weerszijden een tram inrijdt op hetzelfde ogenblik. Het hoeft niet exact op hetzelfde ogenblik te zijn. Wanneer de tegenrichting zou inrijden met een kleiner tijdsverschil dan de vertraging van het ontgrendelen, dan vallen beide hoofdrelais af, maar ze onderbreken mekaars kring, er branden geen lampen. Er ontstaat een onbegrijpelijke situatie, die eigenlijk eenvoudig kan opgelost worden als men het zou weten: met het sleuteltje de tegenrichting laten “uitrijden” en dan zelf inrijden. Maar dát is verboden ! Daarom is er in kast B een bijkomend rustcontact van inrijrelais 2 in serieschakeling 1 geplaatst. Dit contact is het eerste wat werkt en geeft een absolute voorrang aan inrij 2 wanneer ze “tegelijk” aanmelden.