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Bovenleiding
Reparatur von Freileitungen
Querschnitt des Fahrdrahtes in den Niederlanden

Das Oberleitung oder Fahrdraht dient der elektrischen Versorgung von Triebfahrzeugen, bei denen die Rücklauf über die Schienen geführt wird. Das Elektrifizierung hat großen Einfluss auf die Entwicklung der öffentlicher Verkehr.

Die Elektrifizierung mit Freileitungen hat den Vorteil gegenüber der dritte Schiene dass es Stromschlaggefahr klein, weil die Drähte hoch über dem Gleis oder der Straße gespannt sind. Ein weiterer Vorteil, der bei Bahnen von großer Bedeutung ist, besteht darin, dass durch den großen Abstand zwischen Draht und Erde eine hohe Versorgungsspannung möglich ist. Die höchste gemeinsame Spannung für die dritte Schiene beträgt 1200 V, bei Oberleitungen sind deutlich höhere Spannungen (bis 25 kV, in Teilen Südafrikas und Russlands sogar 50 kV) möglich. Ein Nachteil der Freileitung ist die Störanfälligkeit durch Witterungseinflüsse wie: Sturm und Eis und Kollisionsgefahr mit zu hoher LKW. Die Oberleitung wird auch leicht durch einen defekten gebrochen Pantograph. Darüber hinaus empfinden einige die Oberleitungen als entstellend und der Bau ist aufgrund der vielen Pfähle relativ teuer.

Anwendung

Zug

Oberleitung an einem Tunnel in Rijswijk
Die charakteristischen Betonfahrleitungsportale zwischen Utrecht und Hilversum
A 400 kV einphasig Eisenbahntransformator um das Netz eines französischen Hochgeschwindigkeitszuges zu speisen
Warnschild: „Drähte zu berühren ist lebensgefährlich“
Sammelschiene bei S-tog in Kopenhagen
Spannungssperre zwischen Roosendaal (1500V) und Essen (3000V)

Die Oberleitung besteht aus einem oder zwei Fahrdrähten oder manchmal aus einer Stromschiene, an der die Pantograph oder Stromabnehmer zieht Strom.

Blinddarm Oberleitungsspannungen wie in Belgien, den Niederlanden und der um 1500 Volt Gleichspannung[1] elektrifizierten Strecken in Frankreich gibt es einen großen elektrischen Strom (mehrere KiloAmpere) und meist werden zwei Fahrdrähte nebeneinander verwendet, um den elektrischen Widerstand zu begrenzen. Die Oberleitung wird gespeist von Umspannwerke. Niedrige Oberleitungsspannungen schränken manchmal die Ausbeutung von Bahnstrecken, weil die Umspannwerke manchmal den Bedarf decken Leistung nicht liefern kann, zum Beispiel wenn zwei schwere Züge gleichzeitig abfahren. Sie können dann nur noch langsam beschleunigen.

Bei hohen Spannungen ist dieses Problem viel weniger problematisch. Auch ein einzelner Fahrdraht ist ausreichend.

Mit Gewichte am Anfang und am Ende einer Oberleitungsstrecke das Abschalten der Kupfer Fahrdrähte werden gesammelt, damit die Oberleitung immer straff ist, was bei hohen Geschwindigkeiten von großer Bedeutung ist.In den Niederlanden ist eine Oberleitungsstrecke – Abstand zwischen den Gewichten – maximal 1600 Meter lang.

Die Gewichte reichen nicht aus: Der Draht wird ein wenig durchhängen. Verwendet wird eine Kettenaufhängung: Der Draht wird mit vertikalen Aufhängedrähten an einem Tragseil aufgehängt, das in Bögen zwischen den Portalen hängt. Durch diese Kettenaufhängung hängt der Fahrdraht fast waagerecht und bei höheren Geschwindigkeiten ist ein guter Kontakt zwischen Stromabnehmer und Fahrdraht möglich. Auf Streckenabschnitten, in denen schneller als 140 km/h gefahren werden darf, ist es erforderlich, dass das Tragseil mit Gewichten beweglich gespannt wird. Das Trägerkabel besteht aus mehreren Lagen Kupferdraht, die abwechselnd links und rechts geflochten sind.

Bei der Belgische Eisenbahnen und an der 1500-Volt-Oberleitung in Frankreich oft wird ein zusätzliches Tragseil knapp über dem Kupfer Fahrdrähte, die sogenannte Verbundfahrleitung.

Das Portale sind aus Stahl oder Beton und haben einen Abstand von etwa 70 Metern.

Um eine gleichmäßige Abnutzung des Stromabnehmers zu ermöglichen, wird der Fahrdraht mit einem leichten Zickzack- über dem Gleis gestreckt. Oberhalb eines geraden Gleisabschnitts in den Niederlanden beträgt die Abweichung immer 33 Zentimeter von der Mitte nach links oder rechts. In den 1920er Jahren wurde die NS versuchsweise zwischen Führen und Haarlem die beiden Fahrdrähte separat im Zickzack (zueinander hin, voneinander weg) anstatt wie jetzt beide Fahrdrähte gleichzeitig im Zickzack zu verlegen. Dieses System erwies sich aufgrund der vielen verschiedenen Abstandshalter als zu aufwendig.

Bei Freileitungen für 25 kV Wechselspannung gibt es oft negativer FeederKabel vorhanden, das in ist Gegenphase steht mit der Oberleitung um die EMV-Strahlung, die elektronische Geräte stört. Es gibt auch oft a Potenzialausgleich angewendet. In den Niederlanden verläuft auf den meisten Gleisabschnitten ein zusätzliches Kabel (Bewehrungsleitung) über dem Tragseil, um den elektrischen Widerstand zu reduzieren.

In den Niederlanden beträgt der Gesamtkupferquerschnitt der vier Durchgangsleitungen 500 mm²: Die beiden Fahrdrähte sind jeweils 100 mm² Kupfer. Das Trägerkabel ist 150 mm² und der Verstärkungsdraht ist ebenfalls 150 mm² Kupfer. An manchen Stellen fehlt das Verstärkungsseil oder es wird ein dünneres Tragseil von 70 mm² Bronze verwendet.

Der Querschnitt des Fahrdrahtes hat in der oberen Hälfte zwei Längskerben, diese bieten Halt für die Kupferklemmen, die die Hängedrähte mit dem Fahrdraht verbinden (siehe Foto).

In den Niederlanden hängen die Oberleitungen des Zuges meist in einer Höhe von 5,50 Metern über dem Schienenkopf. Die Mindesthöhe beträgt 5,10 Meter. Das Vorherige Stadtlinie Zoetermeer eine Ausnahme mit einer Oberleitungshöhe von 4,65 Metern.

An einigen Stellen ist die Oberleitung oberhalb einer beweglichen Brücke unterbrochen (z. B. an der Eisenbahnbrücke über die Drentsche Hoofdvaart in Meppel oder die Drehbrücke in Alphen aan den Rijn). Elektrozüge können mit dem Stromabnehmer oben weiterfahren, weil die Oberleitung auf der anderen Seite nach und nach auf und ab fährt, wobei der Stromabnehmer zunächst in seine Endstellung hebt und dann wieder in seine normale Höhe eingeschoben wird. In diesem Fall ist es jedoch oft notwendig, Bahnstrom ausgeschaltet werden, um die Bildung von a . zu verhindern Lichtbogen die die Oberleitung beschädigen könnten.[2] Bei anderen Brücken ist ein Teil der Oberleitung an der Brücke befestigt und dieser Teil öffnet sich mit. Dies wird auch für Straßenbahnen verwendet. Das Auffahren mit dem Stromabnehmer über einen Gleisabschnitt ohne Oberleitung wird nur in den Niederlanden verwendet. Aus diesem Grund sind die Stromabnehmer ausländischer Geräte, die auf dem niederländischen Netz verkehren, wie z Benelux-Züge und der Thalys, mit einer Nocke ausgestattet sein, die ein zu weites Ausklappen des Stromabnehmers auf den Strecken ohne Oberleitung verhindert. In unserem eigenen Land muss diese Anlage wieder abgeschaltet werden, weil sie den Vorschriften für die belgische Bahn widerspricht.

In Belgien werden die Oberleitungen auf mobilen Brücken nicht unterbrochen, aber Züge dürfen sie nur bei Geschwindigkeiten unter 60 km/h benutzen. Wenn ein Zug schneller fährt, muss er seinen Stromabnehmer absenken. Für einen Elektrozug ist das übrigens kein Problem: Batterien versorgen weiterhin die Beleuchtung (manchmal nur teilweise), die Beschallungsanlage etc. mit Strom. Diese Batterien werden während der Fahrt aufgeladen.

Oberleitungssysteme in den Niederlanden

In den Niederlanden gibt es neun Oberleitungssysteme:

  • System B1: das konventionelle Freileitungssystem für 1,5 kV mit permanent gespanntem Tragseil. Die Höchstgeschwindigkeit beträgt 140 km/h.
  • System B2: Freileitungssystem für 1,5 kV, jedoch vorbereitet für 25 kV und mit dauerhaft gespanntem Tragseil. Wurde unter anderem angewendet auf die Utrechtboog.
  • System B3: ein bewegliches System, auch bekannt als DAB oder BAB, geeignet für 1,5 kV und 160 km/h. Wurde unter anderem auf den Abschnitt Boxtel - Eindhoven angewendet.
  • System B4: Freileitungssystem geeignet für 1,5 kV und vorbereitet für 25 kV; wird unter anderem auf den Abschnitten Woerden - Harmelen und Utrecht - Amsterdam Bijlmer eingesetzt. Auch an anderen Stellen, an denen die Oberleitungen erneuert werden, wird das B4-System zum Einsatz kommen. Als Bewehrungsleitung wird bei 1,5 kV ein zusätzliches Kabel verwendet, das über die Köpfe der Fahrleitungsmasten führt. Umgerechnet auf 25 kV Wechselspannung ist dieses Kabel Gegenphase mit der Oberleitung und dient dazu, elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) des 25-kV-Systems. Das System hat eine Höchstgeschwindigkeit von 180 km/h bei 1,5 kV und 200 km/h bei 25 kV.
  • System B5: Dieses ist nur für 25 kV geeignet und hat ein beweglich gespanntes Tragseil. Es wird am Betuweroute angewendet.
  • System B6: Dieses ist nur für 25 kV geeignet und verfügt zusätzlich über ein beweglich gespanntes Tragseil. Dieses sogenannte Prorail HSL-System wird noch nicht verwendet.
  • System B7: Dies ist ein B4-System, das auf 25 kV umgerüstet wurde.
  • System B8: dieses ist nur für 25 kV geeignet, hat ein permanent gespanntes Tragseil und wird auf den Werften des Betuweroute angewendet. Da das Seil gespannt ist, hat dieses System eine Höchstgeschwindigkeit von 100 km/h.
  • System HSL ZUID: ein von Siemens entworfenes und auf die HSL Süd angewendetes Oberleitungssystem. Er hat eine Höchstgeschwindigkeit von 300 km/h.

Straßenbahn (Anhängerkupplung und Stromabnehmer)

Wandrosette der ehemaligen Nachbarschaftsbahn in Brüssel

Biene Straßenbahnen die Fahrdrähte werden oft direkt mit Spanndrähten an Masten am Straßenrand, zwischen den Gleisen oder am Straßenrand angeschlossen Wandrosetten in den Fassaden der Gebäude. Da die Oberleitung nicht mit Gewichten gespannt werden kann, hängen die Oberleitungen von Straßenbahnen in heißen Sommern schlaff und die Gefahr eines Oberleitungsbruchs steigt. Dieses Problem besteht kaum noch, da immer mehr mit beweglichen Radspannern gearbeitet wird, die mit Gewichten belastet werden.

Im Den Haag Kettenaufhängung wird seit den 1950er Jahren auf weiten Teilen des Netzes eingesetzt, wobei die genannte Gewichtsaufhängung über "Kettenräder" wie bei allen Eisenbahnen erfolgt. Hinzu kommen die Federspannungen, die auf die Länge des Abschnitts berechnet werden. Normalerweise werden diese Federspannungen bei kurzen Abschnitten wie einem Wechseldraht verwendet. Sie sind für die Spanndrähte da, so dass bei schlaffen Spanndrähten der Mast durch die Kraft auf den Mast nach vorne gezogen wird und der Spanndraht schlaff wird.[Quelle?] Durch den Einbau einer Zugfeder mit einer bestimmten Zugkraft wird ein Durchhängen des Zugdrahtes verhindert. Kettenaufhängung ist auch üblich in Die Niederlande Biene Stadtbahn, das Die Haager Straßenbahn und in Amsterdam und Rotterdam am Fuße des Zentrums, wo die Leute schneller fahren. Dies war auch bei ehemaligen Überlandstraßenbahnlinien üblich.

In Belgien kommt Kettenaufhängung nur an den Überresten des regionalen Straßenbahnnetzes an der flämischen Küste und in der Umgebung vor Charleroi vor dem. Weil eine Straßenbahn weniger fließen ein Fahrdraht genügt. Vor kurzem in Gent die gesamte Straßenbahnoberleitung wurde erneuert, wobei auf einigen Abschnitten erstmals Kettenaufhängungen zum Einsatz kamen. Nur der Schnellstraßenbahn Utrecht - Nieuwegein/IJsselstein hat zwei Fahrdrähte, dies ist ein Überbleibsel der ursprünglichen Pläne zu Sprinter Auch in Amsterdam wurde seit dem Aufkommen der Gelenkwagen ein Doppelfahrdraht verwendet, der jedoch später durch einen zusätzlichen Draht zwischen den beiden Fahrdrähten ersetzt wurde.

In Amsterdam gab es Brücken ohne Oberleitung, bei denen die Straßenbahn eine beachtliche Geschwindigkeit haben musste, um die Brücke zu überqueren, ohne ohne Strom anzuhalten. Alle beweglichen Brücken sind mit Oberleitungen ausgestattet. Beim Öffnen der Brücke verhindert eine spezielle Konstruktion, dass die Oberleitungen durchhängen und hinter den Schranken berührt werden können.

Die Oberleitung ist bei a . kompliziert Große Union wobei eine Konstruktion aus 8 Bögen und 16 Verbindungen mit dem durchgehenden Fahrdraht in zwei Richtungen vorliegt. Wenn eine Straßenbahn diese Kreuzung passiert, fährt die Konstruktion mit.

Trolley-Oberleitung (Trolleybus und Straßenbahn)

Trolley-Oberleitung vom Typ Kummler Matter im Arnheimer Stadtteil Presikhaaf

Die Trolley-Oberleitung ist eine zweipolige Oberleitung, die für die Oberleitungsbus weil es keine Schienen gibt, um eine Runde zu schließen. In einigen wird auch eine zweipolige Oberleitung verwendet Straßenbahnunternehmen angewendet wie in Neapel wo die Straßenbahnen Trolley-Bars haben. Im Brüssel hängt auch Trolleyoberleitung, trotz Umstellung von Trolleygestänge auf Stromabnehmer etwas Jahrzehnte vor.

Trolley-Oberleitung wird wie die Oberleitung von Straßenbahnen mit Spanndrähten an Masten und Rosetten in Fassaden gespannt. Die Befestigung an den Spanndrähten ist anders, da der Schleifkontakt der Trolleystange den Draht umgreifen können muss. Die meisten Oberleitungsketten sind vom Typ Kummler Matter. Diese Art von Freileitung wird verwendet in Arnheim am Trolleybus und in Brüssel noch in der Straßenbahn.

Eine Sonderkonstruktion kommt dort zum Einsatz, wo die Zweidraht-Oberleitung der Straßenbahn eine eindrähtige Straßenbahn-Oberleitung kreuzt. Die Oberleitung des Trolleybusses ist ununterbrochen und befindet sich etwas oberhalb der unterbrochenen Straßenbahnoberleitung. Der Schnittpunkt ist nie senkrecht, so dass der Stromabnehmer (oder die Halterung) immer elektrischen Kontakt mit den Metallführungsstücken hat. Der Bruch ist jedoch groß genug, um die Trolleystange durchzulassen. Auf diese Weise haben die beiden Oberleitungssysteme nie elektrischen Kontakt miteinander. (siehe Beispiel: Kreuzung in Athen)

Auf eingleisigen Abschnitten haben Straßenbahnoberleitungen für Oberleitungsschienen oft zwei Drähte nebeneinander, einen für jede Fahrtrichtung. Dadurch entfallen Weicheneinbauten in den Oberleitungen beim Übergang auf zweigleisig. Das sieht aus wie eine Oberleitung für einen Trolleybus, ist es aber nicht.

Siehe auch: Trolley-Bar

Bergbauspuren

Auch die Züge, die in Kohlebergwerken eingesetzt werden, werden meist über Oberleitungen gespeist. Die Grubenstollen sind meist niedrig, so dass die Oberleitungen in etwa zwei Metern Höhe aufgehängt sind. Um die Gefahr eines Stromschlags zu verringern, werden die Oberleitungen bei Zugstillstand abgeschaltet. Außerdem tragen die Bergleute Plastikhelme und wissen, dass sie den Draht nicht berühren dürfen. Eine dritte Schiene – die in U-Bahnen verwendet wird, weil der Tunnel für Oberleitungen zu niedrig ist – ist in einem Bergwerk natürlich viel gefährlicher.

Autoscooter

Eine Sonderform der Oberleitung findet man bei Autoscooterist auf dem Messe. Hier wird über dem Fahrboden ein Metallnetz (eine Art Maschendraht) gespannt, das an die Fahrspannung von meist 100 V angeschlossen wird. Die Laufkatzen nehmen den Strom mittels einer aufrechten Stange mit einem Schleifkontakt in Form eines Halbkreises auf und leiten ihn über den Metallboden wieder ab. Auf diese Weise können die Autoscooter durch den gesamten Raum fahren.

Dreiphasige Oberleitung

Doppelfahrleitung und Stromabnehmer der Rhune Bergbahn
Ende des Trägerkabels in den Niederlanden

Es kommt immer noch an bestimmten Orten vor, dass a Drehstrom direkt von der Oberleitung. Auf diese Weise können die Traktionsvorteile des Drehstroms ohne aufwändige Bordinstallation genutzt werden und eine Drehstromtraktion möglich gemacht werden, als die Leistungselektronik noch nicht so weit fortgeschritten war, dass Gleichstrom in Drehstrom umgewandelt werden konnte Strom ohne größere Verluste. In diesem Fall wird ein komplizierteres System mit einer Doppeloberleitung und einem Doppelstromabnehmer benötigt: Phasen 1 und 2 befinden sich in der Oberleitung und Phase 3 befindet sich in den Schienen. Ein Beispiel ist die Bergbahn von La Rhunea. In Norditalien wurde das System bis 1976 in größerem Umfang eingesetzt und auch in der Schweiz gibt es zwei Linien (Jungfrauenlinie und Gornergratlinie), die drei Phasen nutzen.

Alternative Netzteile

Zusätzlich zu dritte Schiene für Züge, für Straßenbahnen in Bordeaux die APSeingesetzt und in einigen Städten werden oberleitungsfreie Strecken mit Batterien betrieben. Der Bahnbauer Bombenschütze hat das berührungslose System „Primove“ eingeführt, bei dem der Strom durch eine Installation zwischen den Gleisen mittels Induktion an das Fahrzeug geliefert.[3]

Siehe auch

Externer Link

Nüsse

  1. ↑Oberleitungen von Zügen, Straßenbahnen und Oberleitungsbussen. Wissensplattform.
  2. ↑Seinenboek (Inspektorat für Verkehr, öffentliche Arbeiten und Wasserwirtschaft), Kapitel 8: Signale für E-Traktion.
  3. ↑Todays Railways, März 2009, Bombardier enthüllt oberleitungsfreie Straßenbahn
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