Romi Vespa & Glenn Miller May 2013

Turnouts & Signalling

A Signal Engineer’s View

National Turnouts Workshop

Commercial in confidence

Objective

Overview of RailCorp Turnouts

Signalling maintenance and accessissues on Turnouts

Signalling Trackside Infrastructure 

Commercial in confidence

Our Aims

Accurately detect the position of switches

To the required position

Detect any obstruction \ abnormality

And that they remain in that position whilst a train traverses

Operate the Switches1

Ensure & Prove Locking2

Detect Switch Position3

4

Designed on fail safe principles, (including the mechanical components) & that it is

regularly maintained by competent staff to ensure it performs its designed function

6

Provide positive detection of locking

To Achieve this the Signalling SystemThe aim of the Signalling Components

And ensure that it is

5

Commercial in confidence

Lock Testing & Detection

Go ‐ No GoA Point Lock Test

Commercial in confidence

RailCorp's Turnouts

Multiplicity

Commercial in confidence

Electric Machine M3A Facing Point Lock

Electric Machine 84M or Electro Pneumatic Claw Lock

Electro Pneumatic or Electric Machine 84M Spherolock

3

21

ESG003 Configuration Policy

RailCorp's Turnouts

Commercial in confidence

Conventional FPL Points Interlocked lock\detector within the points machine

M3A

Internal Locking& Detection

Both switches are operated simultaneously

1 2

Deflection Ramp

Commercial in confidence

Claw Lock 84M Electric Points

84M

Internal Detection

External Lock

Switches operate independently

External separate Locking – Claw LockSeparate detection incl motor contacts 

1

2 3

Steel In Bearer

Commercial in confidence

Typical Points Operation Claw Lock EP

Switch Operation is independent1 Detection is independent2

Commercial in confidence

BackdrivesSingle Rodding Backdrive with Claw Locks Spring Assist

Commercial in confidence

BackdrivesDouble Rodding using T Cranks

Commercial in confidence

The Preferred RailCorp Arrangement

Electro Pneumatic A Unit Control with Spherolock locking 

& T Crank Back Drive

A Unit

External Lock

Steel In Bearer

Commercial in confidence

Signal MaintenanceoAccessoPoint machines\motors located on the side closest to a safe place 

affect on adjacent tracks

oSpare parts standardisationoTurnout components and drillings standardisation

oStaff familiarisation

• limit number of different types

• eliminate varieties within a type

oSignals / Track co‐ordinationoMaintainability of mechanisms

Maintainability & Access

Commercial in confidence

Maintainability & AccessLocation M3A Mechanism 84M Mechanism Electro Pneumatic 

Mechanism

On track in Danger Zone

Points Detector

Lock Detector

Drive Detector

Electric Motor

Clutch

Cut Out Crank

Points Detector

…………………..

Drive Detector

Electric Motor

Clutch

Cut Out Crank

Points Detector

…………………..

…………………..

Air Motor

…………………..

…………………..

Off track out of Danger Zone

Fuse and Switch

Cut Out Timer

ESML

Fuse and Switch

Cut Out Timer

EOL

Control Valves

Shuttle Valves

Pressure Switch

EOL integrated within Unit 

Note: Circuitry on the Interlocking side at the point contactor relay is considered similar for all applications.

Commercial in confidence

Turnout Issues that Impact Signalling

× Bearer position relative to stock and switch drillings

× Longitude movement of switch or stockrail

× Out of square

× Out of level – switches riding up

× Switch geometry/crippled switches

× Heel blocks (hopefully not these days!)

× Broken Rail Brace Bolts

× Dry Switch Chairs

× Mechanised Maintenance

Issues

Commercial in confidence

Failure Modes to be Controlled

Critical components must not break or come apart

When trailed, points damage must be detectable

Switches must not roll such that the roll aids detection

Stock rail gauge needs to be controlled relative to switch detection for open and closed settings.

Locking must be proven

Obstructions are to be detectable (switch and backdrives)

Protected from dragging gear

Adequate flange way at back of open switch

Failure Modes

Commercial in confidence

Failure Modes to be ControlledMechanism Function Electro Pneumatic Mechanism M3A Mechanism 84M Mechanism

Locking of switches Direct between switch & stockrail –Spherolock\Claw lock

Indirect via rodding, pins, etc with spring through bearer.

Direct between switch & stockrail –Spherolock\Claw lock

Machine operating thrust and travel

Thrust can be changed by varying motor diameter

Not suitable for Claw Lock or Spherolock. Thrust limited by clutch settings. Issues with difficult configurations (e.g. super elevation). Longer Turnouts (1200m) will need 2 machines.

Thrust limited by clutch settings. Issues with difficult configurations (e.g. super elevation). Longer Turnouts (1200m) will need 2 machines.

Detection arrangements Direct from switches. Only has detector.

Direct from switches includes motor contacts as additional.

Direct from switches includes motor contacts as additional.

Impact of run throughs Fully protected – detection fails OK and no damage to mechanism

Detection may not fail. Mechanism is damaged.

Detection will fail OK. Mechanism is damaged.Trailable version is available

Failure potential Minimal components to fail. EOL integrated.

Electric mechanism has more components. Has separate ESML.

Electric mechanism has more components. Has separate EOL.

Equipment in the Danger Zone Minimal equipment on track Some equipment in location but motor and motor contacts ‐ hand crank contacts on track

Some equipment in location but motor and motor contacts ‐ hand crank contacts on track

Environmental aspects No significant impact No significant impact No significant impact

Commercial in confidence

An ‘Ideal’ Arrangement

o Maximise reliability, maintainability and accessibility

o Bearers secured to stockrails positively to:

• Maintain square

• Locate holes precisely

o No need to cram all equipment inside a bearer

o Keep all rodding as short as practicable

o Ensure joints accommodate the necessary planes of movement (e.g. ball joints for detection)

o Trail proof – able to be trailed without critical damage

o Rodding within bearers to permit machine tamping

For RailCorp

Commercial in confidence

The Preferred Arrangement in Operation

D84M Spherolock

Spherolock Internals

Commercial in confidence

Signalling Trackside Infrastructure

o Principles of Train Detection and Signalling

o IRJ and GIRJ and insulations in and around crossing works and that they go in the least used leg of the turn out 

o cross bonding and signal cables connecting to rails traction flowing in the rails in and around electrified areas

o signal and cables and trainstops and power supplies and cabling to and from points

o axle counters and other equipment in and around points

o signal placement as regards points and crossings

o condition monitoring of points

o asset capture 

Commercial in confidence

Signalling Trackside Infrastructure

o IRJ and GIRJ

o Cross bonding and signal cables connecting to rails traction flowing in the rails in and around electrified areas

Commercial in confidence

Signalling Trackside Infrastructure

o signal and cables and trainstops and power supplies and cabling to and from points

o signal placement as regards points and crossings

Commercial in confidence

Signalling Trackside Infrastructure

o Condition monitoring of points

1 month prior 1st Alarm Failure Repaired

Commercial in confidence

Thankyou Questions