Die steigende Bedeutung des Hochgeschwindigkeitsverkehrs und die Zunahme des grenzüberschreitenden Schienengüterverkehrs machen eine weitere Optimierung des Systems Fahrleitung - Stromabnehmer erforderlich. Schwerpunkte sind dabei die Verbesserung der Sicherheit und Zuverlässigkeit, der Befahrgüte, die Übertragung hoher Ströme und die Minimierung des Verschleißes an Fahrdraht und Schleifleiste. Dazu sind weiterhin umfangreiche Untersuchungen und eine detaillierte Beschreibung des Kontaktes Fahrdraht - Schleifleiste notwendig. Neben den Simulationsprogrammen, die zur Untersuchung des dynamischen Verhaltens der Fahrleitung entwickelt wurden, existieren auch Berechnungsmodelle, die zur Konstruktion und optimalen Auslegung von Stromabnehmern dienen. Eine weitere Möglichkeit, die Qualität der Stromabnahme zu verbessern, ist der Einsatz aktiv geregelter Stromabnehmer. Dabei werden die Sensoren und Aktoren in die Wippe integriert. Davon verspricht man sich einen Betrieb mit höheren Geschwindigkeiten auf Altbaustrecken, ohne die Fahrleitung umzubauen. Um die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Systems Fahrleitung - Stromabnehmer weiter zu erhöhen, werden mehrere Wege untersucht, eine Hinderniserkennung im Stromabnehmer zu integrieren. Ein solches Forschungsprojekt wird auch von der Siemens AG vorangetrieben. Durch die Berechnung der Temperaturen des Kontaktbereiches und damit dieser Strombrücken sind tendenzielle Aussagen zum elektrischen Verschleiß möglich. Wie bereits erläutert, nimmt bei steigender Kontaktkraft der Kontaktwiderstand ab. Das hat zur Folge, dass die Temperatur der Strombrücken und damit auch der elektrische Verschleiß kleiner wird. Ebenso führt ein Ansteigen des Stromes zur Abnahme des Kontaktwiderstandes. Insgesamt vergrößert sich aber der Spannungsfall über dem Kontakt, weil der Kontaktwiderstand nicht so stark abnimmt wie der Kontaktstrom ansteigt. Das hat zur Folge, dass die Erwärmung und der elektrische Verschleiß zunehmen. Eine Metallimprägnierung der Kohlenstoffschleifleisten führt nicht nur zur Erhöhung der Stromtragfähigkeit, sondern verringert auch den elektrischen Verschleiß, weil dadurch der Kontaktwiderstand, die Kontaktspannung und die Erwärmung des Kontaktbereiches kleiner werden. Erreichen die Strombrücken die Entfestigungstemperatur des Kupfers, verliert eine dünne Schicht an der Oberfläche des Fahrdrahtes ihre Festigkeit. Dadurch entsteht nicht unmittelbar ein Verschleiß, aber der mechanische Verschleiß durch Abrasion wird damit begünstigt. Die Schmelztemperatur von Kupfer, bei welcher der Fahrdraht elektrisch verschleißt, liegt bei 1083 Cel. Dass diese Temperatur im AC-Betrieb unter normalen Kontaktbedingungen (ohne Lichtbogenbildung) bei der Kontaktpaarung Kupfer-Fahrdraht und Kohlenstoff-Schleifleiste erreicht wird, ist sehr unwahrscheinlich, da vorher der Kohlenstoff verbrennt. Der elektrische Verschleiß ist unter diesen Bedingungen so gering, dass der mechanische Verschleiß überwiegt.


    Access

    Access via TIB

    Check availability in my library

    Order at Subito €


    Export, share and cite



    Title :

    Kontakt zwischen Fahrdraht und Schleifleiste


    Additional title:

    Contact between overhead contact wire and sliding equipment


    Contributors:


    Publication date :

    2005


    Size :

    10 Seiten, 5 Bilder, 3 Tabellen, 13 Quellen




    Type of media :

    Conference paper


    Type of material :

    Print


    Language :

    German