LÅNGLÄSNING

Eldopet i norr – så visade Malmbanan vägen för 100 år av eldriven järnväg

”Det tog två år att dra el längs hela sträckan Kiruna–Riksgränsen, vilket då ansågs som ett tidskrävande projekt. Med dagens säkerhets- och arbetsmiljöregler skulle det ju ha gått betydligt långsammare”, säger Henrik Reuterdahl på Järnvägsmuseet.
Sj inledde sina första försök med elektrisk provdrift mellan 1905 och 1907. Resultaten blev positiva på teststräckorna som var först ut: Tomteboda–Värtan och Stockholm-Järva. På bilden intill ställverk II på den sistnämnda försöksbanan syns SJ:s ellok 1.
Svenska Asea och tyska Siemens Schuckert Werke fick uppdraget att bygga både kraftstationen i Porjus och de elektriska anläggningarna längs Malmbanan. Invigningen av Porjus kraftstation 1915 blev startskottet för elektrifieringen.
Anläggningsarbetet utefter Malmbanan inleddes sommaren 1911 med installation av ett antal stolpfundament och grunderna för transformatorstationerna i Kiruna och Torneträsk. Den långa överföringslinjen och kontaktledningen monterades till störst del 1912 till 1913, här med hjälp av montagetåget med SJ:s ånglok Ca 296 ”Skagul” mellan Kiruna och Riksgränsen.
80 000 volts överföringsledning för matning till Malmbanan på linjen mellan Vassijaur och Porjus.
De första elloken som trafikerade Malmbanans sträcka Kiruna-Narvik var tvådelade Oa-lok.
Kontrollrum för omformarstationen som matar sträckan Malmö-Hässleholm i en bild från 1967. I en omformarstation får strömmen rätt spänning och frekvens, 16 000 volt och 16 2/3 Hertz, och matas ut i kontaktledningen.

Det fanns många goda skäl att skrota ångtågen till förmån för den moderna uppfinningen elloket. Men den oprövade nya tekniken fick först genomgå ett elddop långt uppe i ödemarken, innan man vågade införa den i mer tätbefolkade landsändar.

Aseas första ellok som levererades till Boxholms bruk.

Maskinhallens väggar var klädda med glaserat kakel, kontrollrummets manövertavla var huggen i två sorters italiensk marmor, och ljusarmaturerna hade formgivits av skulptören Olga Lanner. “Efter att ha sett Porjus maskinsal tror jag att jag kan dö utan att dessförinnan ha sett ett indiskt eller japanskt tempel”, skrev lokaltidningen Norrskensflammans utsände reporter hänfört.

Porträttbild på Henrik Reuterdahl framför ett orange lok, han är klädd i kavaj och en fluga
Henrik Reuterdahl, Järnvägsmuseet.

Det var den 8 februari 1915, invigningsdag för Vattenfalls nybyggda kraftverk i Porjus, och det hade inte snålats på grannlåten. Man ville visa upp svensk ingenjörskonst i all sin glans, för detta var ett rejält kliv mot framtiden: anläggningen var det första stora vattenkraftverket norr om polcirkeln, och energin härifrån elektrifierade Malmbanan. Det var Sveriges första stora satsning på eldriven järnvägstrafik.

– Att SJ började med Malmbanan hade flera orsaker. Dels hade de förbundit sig att öka malmtransporten i en omfattning som krävde att man antingen byggde dubbelspår, köpte in större och starkare ånglok eller elektrifierade. Och dels tänkte man att funkar eldrift i Malmfältens klimat, då funkar det överallt, berättar Henrik Reuterdahl från Järnvägsmuseet i Gävle.

Eldriven spårtrafik hade introducerats i London, New York och Berlin redan under slutet av 1800-talet. Med dåtidens begränsade överföringskapacitet handlade det främst om likströmsdrivna spårvagnar i stadsmiljö.

Först i Sverige var Boxholms bruk i Östergötland, som elektrifierade ett industrispår 1890. Tre små ellok med enfas växelströmsmotorer skötte interntransporter på en 891 millimeters smalspårbana.

Fem år senare började landets första eldrivna persontåg rulla på den elva kilometer långa smalspårbanan mellan Stockholm och Djursholm. Under 1900-talets första två år elektrifierades även spårvagnstrafiken i Stockholm och Göteborg.

Men fortfarande slukade fjärrtrafikens ånglok enorma mängder importerat stenkol.

– Det var oroliga tider under åren före första världskriget, och man ville komma bort från importberoendet. Om järnvägen gick på svenskproducerad energi skulle landet bli självständigare och tryggare, säger Henrik Reuterdahl.

I stället för kolfyndigheter hade Sverige stora älvar, och de första vattenkraftverken hade precis börjat byggas. Och Jonas Wenströms nya trefassystem möjliggjorde elöverföring på längre sträckor. Asea-ingenjören Robert Dahlander gjorde en utredning som visade att inhemsk vattenkraftsel med råge skulle kunna befria den svenska järnvägen från behovet av kolimport, och SJ började prova eldrift på spår i Stockholmstrakten.

– De byggde ett ångkraftverk i Värtan och provade olika typer av lok, olika spänningar i ledningarna, och så vidare. Det var nog en ganska bred experimentverksamhet, säger Henrik Reuterdahl.

Sj inledde sina första försök med elektrisk provdrift mellan 1905 och 1907. Resultaten blev positiva på teststräckorna som var först ut: Tomteboda–Värtan och Stockholm-Järva. På bilden intill ställverk II på den sistnämnda försöksbanan syns SJ:s ellok 1.

Den första riktiga elektrifieringen planerades till linjen Göteborg–Laxå, eftersom man då skulle kunna ta el från det nybyggda Olidans kraftverk i Trollhättan.

– Men det var en livligt trafikerad sträcka med blandad trafik, både gods och passagerartåg. Man ville inte drabbas av initiala missöden där. I stället blickade man norrut mot Malmbanan, där trafiken var ”ensartad”, som det hette. Eventuella trafikstörningar skulle inte bli lika kännbara däruppe.

Malmbanans tågvikter på sträckan Riksgränsen-Luleå från år 1903 till 2015. (Klicka på pilen för större bild) Källa: Norrbottens Järnvägsmuseum

Ellokens tekniska fördelar framför ånglok var dessutom särskilt tydliga vid tunga godstransporter. Ellok var starkare, vilket lät dem dra längre och tyngre tåg med mer last. Och prisskillnaden mellan el och stenkol var extra stor i de avlägsna Malmfälten, eftersom det var dyrt att frakta kol den långa vägen dit.

Med fokus enbart på Malmbanans behov ville SJ bygga en kraftstation med sju megawatts kapacitet i Vakkokoski, en fors i Torneälven. Den nybildade Kungliga Vattenfallsstyrelsen (dagens Vattenfall) hade dock visioner som omfattade mer än bara järnvägselektrifiering.

Persontrafikens restider sträckan Riksgränsen-Luleå från år 1914 till 2023. (Klicka på pilen för större bild) Källa: Norrbottens Järnvägsmuseum

Vattenfallsstyrelsens ordförande Wilhelm Hansen hade under en studieresa till Nordamerika tagit djupt intryck av kraftverksutbyggnaden i Niagarafallen. Runt forsar och fall hade kluster av toppmoderna eldrivna industrier växt fram, och Hansen ville öppna för en liknande utveckling i Norrland. Därtill såg man chansen att leverera el till LKAB:s gruvor. Men då skulle SJ:s planerade sjumegawattsturbin i Vakkokoski inte räcka till.

Vid Porjus i Luleälven fanns däremot betydligt större kraftpotential.

– Dessutom ville man från regeringshåll inte dämma upp Torneälven. Om man skulle bli tvungen att förhandla med Finland om vattenstånd och liknande, så skulle ju lite av självständighetsaspekten falla bort, säger Henrik Reuterdahl.

Porjus kraftverk började byggas 1910, innan det ännu fanns väg eller räls till platsen. Första året fick byggmaterial och förnödenheter bäras dit till fots längs den fem mil långa Rallarstigen, en spångad vandringsled från Gällivare, och bärarna fick ett öre betalt per kilo. De starkaste tog 100 kilo i varje lass, och tjänade alltså en krona per vända (62 kronor i dagens penningvärde). Strapatserna mildrades dock när järnvägen drogs fram till Porjus året därpå.

Svenska Asea och tyska Siemens Schuckert Werke fick uppdraget att bygga både kraftstationen i Porjus och de elektriska anläggningarna längs Malmbanan. Invigningen av Porjus kraftstation 1915 blev startskottet för elektrifieringen.
Vid byggstarten av vattenkraftverket i Stora Luleälv 1910 var området i princip obebyggt och saknade både väg och järnväg. Det innebar att allt byggmaterial och liknande fick bäras fem mil till arbetsplatsen, där omkring 800 personer arbetade med kraftverksbygget. Först 1911 blev järnvägen mellan Gällivare och Porjus klar, vilket underlättade transporterna rejält.
Transport av luftkompressor till Porjus vattenkraftverk.
Maskinsalen i vattenkraftverket var 8 470 kubikmeter stort och återfinns 50 meter under jord. Vid starten fanns det fem turbiner i drift (bilden är från 1916), senare utökades det till nio. Driften lades ner 1995.

Fyra år senare var det klart för invigning, och man kan förstå att Norrskensflammans reporter var imponerad. Dammen var 1,2 kilometer lång och den underjordiska maskinsalen var den dittills största i Sverige, nedsprängd 50 meter i berget. En över 500 meter lång tunnel ledde vattnet till en fördelningsbassäng ovanför, varifrån det strömmade ner i vertikala tuber till toppmoderna Francisturbiner.

Kapaciteten var 45 megawatt, över sex gånger mer än vad SJ planerat, och det fanns möjlighet att bygga ut den till det dubbla.

– Man skickade ut 80 000 volt enfas växelström på en överföringsledning till transformatorstationer som tog ner spänningen till 16 000 volt. De tidiga motorerna för enfas växelström behövde låga frekvenser, så man använde först 15 och senare 16 2/3 Hertz, berättar Henrik Reuterdahl.

Även att bygga kontaktledningar och transformatorstationer var en bedrift i fjällvärldens klimat.

– Det tog två år att dra el längs hela sträckan Kiruna–Riksgränsen, vilket då ansågs som ett tidskrävande projekt. Med dagens säkerhets- och arbetsmiljöregler skulle det ju ha gått betydligt långsammare. Som jämförelse tog det fyra år att elektrifiera linjen Malmö–Ystad på 1990-talet. Men på den tiden kunde ett stolplag resa 25 stolpar på en dag, samtidigt som tågen gick som vanligt. Arbetet var slitsamt och farligt, men fort gick det, säger Henrik Reuterdahl.

Anläggningsarbetet utefter Malmbanan inleddes sommaren 1911 med installation av ett antal stolpfundament och grunderna för transformatorstationerna i Kiruna och Torneträsk. Den långa överföringslinjen och kontaktledningen monterades till störst del 1912 till 1913, här med hjälp av montagetåget med SJ:s ånglok Ca 296 ”Skagul” mellan Kiruna och Riksgränsen.

De första elloken som sattes in på sträckan Kiruna–Riksgränsen var tvådelade Oa-lok, tillverkade i Tyskland av Siemens Schuckert Werke. De saknade växellåda, och motorn måste alltså hålla samma varvtal som drivhjulen. Elmotorn var direktkopplad till blindaxeln med en koppelstång, vilket gjorde den mycket stor – hela två meter i diameter.

80 000 volts överföringsledning för matning till Malmbanan på linjen mellan Vassijaur och Porjus.

Motoreffekten per dubbellok var 1 200 kilowatt och de kunde dra malmtåg med 1 850 tons totalvikt, att jämföra med 1 300 ton för de starkaste ångloken. Högsta tillåtna hastighet var 60 kilometer i timmen, och de orkade hålla 30 kilometer i timmen i de brantaste motluten där ångloken stånkat fram i närmast promenadfart.

Dessa Sveriges första reguljära ellok tillverkades i totalt 22 exemplar (elva lokpar). Åtta par Ob-lok (identiska med Oa-loken sånär som på delar av elektroniken) levererades även av Asea och Vagn- & Maskinfabriksaktiebolaget i Falun (VMF) mot slutet av 1910-talet.

Ledningsutbyggnaden fortsatte, och 1923 var Malmbanan elektrifierad i hela sin längd från Luleå till Narvik. Nu satsade man på de tätare trafikerade banorna i södra Sverige, och med el från Lilla Edets kraftverk var Västra stambanan mellan Stockholm och Göteborg elektrifierad 1926.

– Där använde man ett annat system än uppe på Malmbanan. Man köpte in ”vanlig” 50-Hertz trefasström som matades fram till järnvägen, där omformarstationer gjorde om den till enfas med 16 2/3 Hertz. En väldigt udda frekvens som järnvägen använder än i dag, säger Henrik Reuterdahl.

Oa- och Ob-loken ansågs inte lämpliga för persontrafik och lättare godståg, eftersom de vägde omkring 130 ton per lokpar. I samband med Västra stambanans elektrifiering lanserades därför det svensktillverkade D-loket, SJ:s första standardellok, som kom att tillverkas i 333 exemplar. De hade Aseatillverkade motorer på 610 eller 735 kilowatt, tjänstevikten var måttliga 80 ton, och de fick köras i hastigheter upp till 70 kilometer i timmen.

De första elloken som trafikerade Malmbanans sträcka Kiruna-Narvik var tvådelade Oa-lok.
SJ:s D-lok 306 tillverkades av Asea i Västerås 1935. Här på linjen mellan Ånge och Långsele.
Efter att bilismen slagit igenom och tagit över mycket av persontrafiken ansågs tåget länge omodernt. Snabbtåget X 2000 med toppfarter på 200 kilometer i timmen blev en vändning när det kom i slutet av 1980-talet.

Linjen Stockholm–Malmö stod färdigelektrifierad 1933. Ytterligare en milstolpe kom 1942, då ellok kunde köra hela den 200 mil långa vägen från Trelleborg till Riksgränsen.

– Världens då längsta elektrifierade järnvägssträcka, säger Henrik Reuterdahl.

Elektrifieringen fortsatte efter kriget, både på SJ:s egna spår och på enskilda järnvägar.

– Och runt 1950 hade SJ tagit över nästan alla stora privata banor i landet. Den enda större privata järnväg som inte förstatligades var Trafikaktiebolaget Grängesberg-Oxelösunds Järnvägar, som ingick i Grängesbergskoncernen.

En av dessa enskilda järnvägar var Mellersta Östergötlands Järnväg, som redan från 1908 och framåt elektrifierat sina smalspårsbanor mellan Klockrike och Borensberg samt mellan Linköping och Vadstena. SJ tog över bolaget 1950 och trafikerade linjerna med nyinköpta eldrivna rälsbussar.

– Men 1956 avelektrifierade de banorna, skrotade de nästan nya elrälsbussarna, och satte in dieselrälsbussar i stället. SJ ville inte ha udda fordon, för då blev det krångligt med underhåll, reservdelar och utbildningar. Man tänkte inte på koldioxidutsläpp på den tiden, säger Henrik Reuterdahl.

Kontrollrum för omformarstationen som matar sträckan Malmö-Hässleholm i en bild från 1967. I en omformarstation får strömmen rätt spänning och frekvens, 16 000 volt och 16 2/3 Hertz, och matas ut i kontaktledningen.

Men i det stora hela fortsatte järnvägselektrifieringen, och vid 60-talets början omfattade den de flesta huvudlinjer i landet. Mot slutet av decenniet lanserades Rc-loket, Sveriges hittills största lokserie som kom att byggas i 366 exemplar, och som är i drift än i dag. De hade en tillåten maxhastighet på 135 kilometer i timmen.

– Sedan hände inte så mycket under 70- och 80-talen. Sträckan Mora–Borlänge elektrifierades 1978, men i övrigt var det en period av stagnation för järnvägen. Bilismen hade slagit igenom och tagit över mycket av persontrafiken. Tåget uppfattades som omodernt.

En vändning kom mot slutet av 1980-talet, då SJ bestämde sig för att satsa på snabbtåget X 2000. Det har radiella boggier och hydraulik som möjliggör toppfarter på 200 kilometer i timmen även på gamla kurviga spår. Det hade luftkonditionering som standard, och vid trafikstarten Stockholm–Göteborg 1990 hade förstaklasspassagerarna tillgång till moderniteter som telefon och fax ombord.

– Och senare under 90-talet byggdes Svealandsbanan och Mälarbanan, som elektrifierades från start. Miljöargumenten började få genomslag och järnvägen blev modern igen, säger Henrik Reuterdahl.

I dag är 80 procent av Sveriges järnvägsnät, på totalt 1 560 mil, elektrifierat. Och det är en självklarhet att alla nya banor byggs med kontaktledningar för ellok.

– Samtidigt har vätgas- och batteridrivna tåg börjat dyka upp nere på kontinenten, även om de inte kommit hit ännu. Det händer mycket spännande på järnvägen ännu, avslutar Henrik Reuterdahl.

TIPS!

Mer på museum

Just nu kan du se en jubileumsutställning om Malmbanans 100 år av eldrift på Norrbottens Järnvägsmuseum i Luleå. Den går även att se i Kiruna och Murjek. Järnvägsmuseet i Gävle, som öppnar igen våren 2024, inleder med en utställning om elektrifieringen av den svenska järnvägen.