Yläjohto

Saksalainen muotoilujohto Thayngenin rautatieasemalla, Sveitsissä 47,745456 8,703893

Ajojohtimen , ajojohtimen tai, harvemmin, joka on veto nykyinen rivi on käyttää rautateiden toimittaa veturit kanssa ajovirran , edellyttäen, että ei johdin kisko käytetään. Erikoisia kulkuvälineitä, kuten johdinautoja tai vaunulauttoja, voidaan käyttää myös sähköenergialla . Operatiivinen testi moottoriteillä tarjoaa latausvirran akkujen ilmajohdon kuorma .

Ilmajohto koostuu erikoislangasta, joka on järjestetty lähes tasaiselle korkeudelle reitin yläpuolelle. Sähkövetureissa on virroittimia , jotka ovat kosketuksissa ilmajohdon kanssa. Piiri on suljettu jälleen kautta kiskot kuin paluujohtimeen . Koska tällaista metallikaistaista paluuvirtausjohdinta ei ole paluuvirralle , johdinautot, kuorma-autot ja lautat vaativat moninapaisen ilmajohdon ja sopivan virroittimen.

Italialaistyylinen kontaktilinja

Sen jälkeen, kun ensimmäinen sähköisesti kytketty rautateitä 1879 lähtien syötettiin sähköenergiaa kautta kulkukiskot tai lisäjohtimella rautatie-, piirtoheitin ajovirran kautta rakoputkea ajolangan varten raitiovaunu käytettiin varten ensimmäisen kerran vuonna 1881 osana ensimmäinen kansainvälinen sähkönäyttely Pariisissa .

Sveitsissä termiä ilmajohto ei käytetä, se puhutaan vain ilmajohdosta . Juridisessa mielessä tämä termi sisältää myös sähkökiskot, mutta normaalikäytössä termi kontaktilinja viittaa aina vain ilmajohtoon. Termi "yhteyslinja" on yleinen myös entisen Deutsche Reichsbahnin alueella .

hoito

Torni auto kuin kaksisuuntainen ajoneuvo

Sähköjännite avojohdoissa on muutama sata volttia raitiovaunujen ja johdinautoissa , jopa 3 kilovoltin suoraan jännitteen ja yleensä 10-25 kilovoltin varten päälinjan ja teollisuuden rautateiden käytetään vaihtojännitteellä (katso lista ajovirran järjestelmien ).

Ilmajohtojärjestelmään kuuluu sähköasemia , jotka on järjestetty 60-80 kilometrin välein AC -rautateiden reittejä pitkin ja joista ilmajohto syötetään osissa kansallista verkkoa tai omaa vetovirtaverkkoa . Tasavirtarautateiden osalta sähköasemien välinen etäisyys on enintään 25 kilometriä merkittävästi pienemmän jännitteen ja siihen liittyvien korkeampien virtojen ja linjahäviöiden vuoksi. Raitiovaunu- ja johdinautoverkoissa, joita käytetään yleensä 600–750 voltin tasavirralla, kosketinjohto syötetään sähköasemilta kolmen tai viiden kilometrin välein.

Latauskiskon kytkin ÖBB: n näytöllä

Tapauksessa vaihtovirran rautateiden, ajojohdin on kytketty keskitetysti kautta maston kytkee päässä ala-asemia tai paikallisesti paikallisen ohjauslaitteen vastaavilla asetinlaitteen. Maston kytkimessä on sähkökäyttö, joka sijaitsee maston alapäässä. Maston yläosassa olevia veitsikoskettimia käytetään liitoksella jännitteen syöttämiseksi kosketusjohdon kytkentäryhmiin tai virran katkaisemiseksi tai ilmajohtoverkon kytkentätilan muuttamiseksi. Mikä tahansa kaari , joka saattaa syntyä on siirretty kautta kipinä sarvet. Kipinäsarvien välinen etäisyys kasvaa sammutettaessa, niin että kipinä siirtyy ylöspäin lämpö- ja magneettivaikutusten kautta, pidentyy ja lopulta repeytyy niiden yli ja suojaa siten terän koskettimia vaurioilta. Kun se on kytketty päälle, vaikutus on päinvastainen. Mastonkytkimet on suunniteltu vaihtamaan kuormitusvirtoja; oikosulun sattuessa ilmajohto katkaistaan sähköasemalla olevista katkaisijoista . Kuormauskiskokytkimiä voidaan usein käyttää paikallisesti käsikytkimellä, ja ne on yleensä varustettu lisämaadoituskoskettimella, joskus myös taitettavalla signaalilla "Pysäytä ajoneuvoille, joissa on virtalähde", joka osoittaa kosketinlinjan kytkentätilan.

Uusi rakennettu johtojärjestelmä Dresden Mitten asemalla

Monissa maissa, mukaan lukien Itävalta ja Sveitsi, kytkimet on yleensä järjestetty keskitetysti kytkimen runkoon, jonka kautta kaikkia rautatieaseman kytkentäryhmiä voidaan vaihtaa keskitetysti.

Kosketusjohto

Yksikosketusköysi, jossa köysi

Liitäntäjohdon erityisluonne riippuu useista tekijöistä, jotka voivat olla erilaiset kullekin rautatielle. Erityisesti virranvoimakkuuden lähetettävän , jänneväli välillä suspension pistettä, käyttää pelkästään yhtenä langan tai käyttää ylimääräistä suspensiota köydet (ajojohdon) sekä ajoneuvon virroittimien vaikuttaa koostumus, muoto ja paksuus käytetty johto. DB AG: n suurnopeusradoille (tyyppi Re330, tyypillinen poikkileikkaus 120 mm²) käyttämien liitäntäjohtojen on oltava enintään 9,6 megawattia ICE 1 (tai ICE 2 kaksoisveto) tai ICE 3 kaksoisveto enintään 16,0 megawattia 15 kilovoltin jännitteellä voi kantaa jopa noin 1400 ampeerin virtaa . Rautateiden kosketuslinjat on yleensä suunniteltu yhteysjohtojärjestelmäksi. Yksittäisiä kosketuslinjoja voi löytää vain paikoissa, joissa ajonopeus on kohtuullinen, eli perinteisillä raitiovaunulinjoilla, pääte- ja sivuraiteilla, pienemmillä teollisuusraiteilla ja kaivosteollisuuden kääntyvillä penkkiradilla.

Kun Saksan liittotasavallassa otettiin käyttöön rautateiden rakentamis- ja käyttömääräykset toukokuussa 1967, 15 kilovoltin ilmajohtoihin otettiin käyttöön 4,95 metrin vähimmäisjohtokorkeus. Sen lisäksi, että virroittimella on 10 senttimetrin korkeus ja vähintään 15 senttimetrin turvaetäisyys jännitteettömiin järjestelmän osiin, vähimmäiskorkeus oli 5,20 metriä. Vakiokorkeudeksi asetettiin 5,35 metriä ja vähimmäisetäisyys jännitteettömiin osiin 30 senttimetriä. DB Netzin vakiokoskettimen korkeus on 5,5 metriä ja suurnopeuslinjojen 5,3 metriä. Liitäntäjohto saa olla vähintään 4,95 metriä kiskon yläosan yläpuolella, 4,8 metriä maanalaisessa S-Bahn-linjassa ja enintään 6,5 metriä kiskon yläpuolella.

Liitäntäjohdon kiinnittäminen yhteentoimivan maston sivukannattimeen

Liitosjohtimessa on kaksi uraa ( uritettu kosketuslanka ) , jotka parantavat kiinnitystä, ja se on yleensä valmistettu kuparista , joko kemiallisesti puhtaasta tai pienestä määrästä kadmiumia , hopeaa , tinaa tai magnesiumia vetolujuuden lisäämiseksi. Vetolujuuden lisäämiseksi kosketuslanka voi sisältää kuparivaipan lisäksi teräslangasta valmistetun ytimen . Kuparin korkeiden hintojen aikoina on myös yritetty käyttää alumiini- ja teräskosketuslankaa, jotka eivät kuitenkaan olleet tyydyttäviä.

Tunneleissa uritetut kosketinlangat voidaan puristaa alumiiniprofiileihin (yläjohtimen kiskoon) kokonaiskorkeuden pienentämiseksi ja suuremman jäykkyyden saavuttamiseksi verrattuna yksittäisiin johtimiin tai johtosarjoihin.

Tasavirtaverkkoissa monissa maissa käytetään kahta lyhytjohtoista (kaksoisjohtoa), jotka kulkevat rinnakkain lyhyen matkan korkeiden virtojen vuoksi. Tämän järjestelyn haittana on, että molemmat kosketinjohdot kuluvat. Erityisesti Tšekin tasavallassa ja Slovakiassa on yleisiä ripustusköysiä, joiden poikkileikkaus on suurempi ja lisävahvistuslinjoja maston päiden päällä. Nämä vahvistuslinjat on kytketty johtoon noin joka toisessa tukipisteessä.

Saksalaista litteät teräsmastot

Mastot

ÖBB -johto Zvbf: n poistumisryhmän alueella. Kledering.

Ilmajohto Sveitsin liittovaltion rautateiden portaalimastoissa jälkikiristyksellä hihnapyörän ja teräspainojen avulla

Ilmajohdon mastot voivat olla puuta, kehrättyä betonia (teräksisellä terällä) tai terästä. Puupylväitä käytetään enää harvoin, mutta niitä käytetään joillakin Sveitsin alueilla, jotka ovat alttiita lumivyöryille, ja Skandinaviassa. Betoni- ja teräsmastoja työnnettiin kaivettuihin rakennuskuoppiin ("lisämastot"), minkä jälkeen rakennuskuoppa täytettiin betonilla. Teleskooppimastot on kuitenkin vaikea irrottaa tuhoutumatta. Kokoonpanon helpottamiseksi on kehitetty laipalla varustetut pidennystangot, jotka asetetaan ja ruuvataan betoniin tai valmiisiin perustuksiin. Joitakin vuosia on etusijalla ollut mastojen perustuksen rammastus aina kun mahdollista. Kiinnitysmastoille betoniperustuspää asetetaan jyrsintäpalkkiin, kehrättyihin betonimastoihin jyrsintäpalkin päät sen yläpuolella putkessa. Masto asetetaan tämän päälle, minkä jälkeen välitila täytetään betonilla. Litteiden mastojen lisäksi, jotka voidaan ladata vain radan poikki, on myös kulmamastoja, joiden poikkileikkaus on neliö tai suorakulmainen, tapauksissa, joissa kiskon suuntaan kohdistuvat vetovoimat on absorboitava (esim. Pyörien kiristimet). Poikittaisten rakenteiden tornimastot ovat myös kulmamastoja. Myös suorakulmaisia ​​teräsbetonipylväitä kehitettiin, mutta ne eivät saaneet kiinni Saksassa. Ne näkyvät esimerkiksi monilla Halle - Cottbus -reitin rautatieasemilla . Toisaalta Itävallassa suorakulmaiset betonimastot ovat olleet vakiona sekä yksittäisissä tukipisteissä että poikittaisrakenteiden tornimastoissa vakiokontaktilinjan käyttöönoton jälkeen vuonna 1949. Monissa maissa, kuten Tšekissä, Slovakiassa, Sloveniassa ja Italiassa, käytetään pääasiassa putkimaisia ​​teräsmastoja.

Nykyaikaisissa yhteentoimivuuden mastoissa johto on yleensä kiinnitetty puomiin. Jos rautatieasemilla jne. Kulkee monia rinnakkain kulkevia rivejä, ratojen viereen sijoitettujen yksittäisten mastojen sijaan portaaleja (Sveitsi, jossa tämä on ainoa tapa käyttää rakentamista, nämä haarukat) tai poikittaisia ​​tukirakenteita käytetään kanto- ja suoristusvaijereita, joista käytetään useita liitosjohtimilla varustettuja kiskoja liikaa. Itävallassa ja Saksassa poikittaiset tukirakenteet uusille rakenteille ja muunnoksille pääratojen yli on jaettu yksittäisiin tukiin mahdollisimman pitkälle, koska niiden tärinäkäyttäytyminen on epäedullista erityisesti suuremmilla nopeuksilla. Italialainen erikoisuus on monikiskoiset kiinnikkeet, joilla jopa kuusi raitaa voidaan ulottaa, kun masto asetetaan keskelle.

Yläjohtoisia mastoja käytetään myös ripustamaan syöttöjohtoja ( vetovoimajohtoja ) kytkentäpisteestä tai sähköasemalta kauempana oleviin yhteysjohtoihin, jotka on syötettävä erikseen. Tätä tarkoitusta varten käytetään korkeampia mastoja, jotta syöttöjohdot reititetään riittävän kauas johdosta. Syöttöjohdot ripustetaan yleensä poikkipalkkeihin, yksittäiset johtimet myös maston päällä oleviin seisoviin eristimiin.

Rautatien maadoitus

Maadoitus kaikki köysirakenteena halkeaman alueen johtavien osien sijaitsee, on tarpeen suojata kosketukselta jännitteisten osien. Periaatteessa jokainen masto ja jokainen sähköä johtava systeemin osa halkeama -alueella (mukaan lukien siltojen kaiteet ja vastaavat) on kytketty suoraan kiskoon omilla maadoitusköysillään. Kehrätty betonimasto (sisältä teräksellä vahvistettu) ja sen johtavat kiinnikkeet on kytketty kiskoihin maadoitusjohdolla. Oikosulun sattuessa ylivirtasuojalaite reagoi ja ilmajohto kytkeytyy automaattisesti pois päältä. Lisäksi radan kaksi kiskoa on kytketty johtavasti toisiinsa säännöllisin väliajoin, ja on olemassa yhteyksiä ja / tai vierekkäisiin ratoihin suuremmilla etäisyyksillä. Jos on olemassa raidevapaudenilmaisinjärjestelmiä yksikiskoisina eristettyinä raidepiireinä , maadoitusjohdot kytketään vain maadoitettuun kiskoon. Luotettavan kytkimen laukaisun varmistamiseksi myös koskettamalla eristettyä kiskoa ja sulaketekniikan suojaamiseksi oikosulkuvirran aiheuttamilta vaurioilta, yksikiskoiset eristetyt raidepiirit on varustettu jännitesulakkeilla.

Erityistapauksissa maadoitusjohto on kiinnitetty reitin varrelle johdon mastojen puolelle, joka on poispäin radasta. Tämä toimii salamasuojana ja turvatoimenpiteenä, jos maston yksittäinen maadoitus vaurioituu (esim. Rakennus- tai huoltotöiden aikana). Jokainen ilmajohtomasto on kytketty naapureihinsa sähköä johtavalla tavalla maadoitusjohtimen kautta. Lisäksi maadoitusjohto parantaa virran paluuta syöttöasemalle , joka tapahtuu juoksukiskojen kautta. Maadoitusjohdin kosketusjohdon korkeudella toimii myös radiohäiriöiden vaimentamiseksi. Koska tämä maadoitusjohto on lähellä hyvä sähköjohdin ja vastaanotin , sähkökaaren sattuessa esiintyvät sähkömagneettiset aallot voivat käytännössä suurelta osin absorboida lähteessä.

Sveitsissä maadoitusköysi on vakiomuoto, tarvittavan poikkileikkauksen vuoksi sähköaseman läheisyydessä voi olla jopa kolme kappaletta.

Kisko, jossa paluuliitäntä

Potentiaali rautatien maa on kytketty reiteillä kautta tärkein potentiaalintasauskiskolla kisko 50 mm² on maadoitettu nollajohdin julkisen sähköverkon ja siten myös metalli syöttölinjat.

Tasavirtaisten rautateiden paluulinjan on oltava positiivisempi kuin syöttöjohdot tai vahvikkeet (esim. Tunnelin maa ), jotta vältetään sähköinen korroosio näissä ei-systeemisissä, maadoitetuissa metalliosissa. Siksi kiskoja ei ole liitetty kunnolla putkiin ja muihin maadoitettuihin osiin. Tämän jälkeen rata olettaa (positiivisen yläjohtimen kanssa) kuormitusvirran aiheuttaman positiivisen maadoituspotentiaalin, joten sähkökorroosiota tapahtuu vain itse kiskoilla.

Jotta paluulinja ei pääsisi tasavirtaraiteille olettamalla liian suuria jännitteitä maadoitukseen verrattuna oikosulkujen tai korkeiden jännitehäviöiden yhteydessä raiteilla, käytetään maadoitusoikosulkuja ; nämä valvovat jännite-eroa ja kytkevät väliaikaisesti paluulinja (vesi) maahan.

Yhteyslinjajärjestelmät

kuvaus

Deutsche Reichs- und Bundesbahnin verkostossa, DB Netz AG -verkostossa vuodesta 1994 , eri kontaktilinjajärjestelmät luokitellaan enimmäisnopeuden mukaan ja ne on myös nimetty, joille ne on hyväksytty. Lyhenne Re tarkoitti alun perin tavallista kosketuslinjaa, myöhemmin ohjausjohtoa . Vuodesta 1982 lähtien virallinen nimitys on ollut ”DB: n sääntelytoimipaikka. Kirjoita enintään xxx km / h ", jossa xxx tarkoittaa vastaavaa nopeutta, askelin 75, 100, 120, 160, 200, 230, 250 ja 330 km / h. Tyyppejä Re 120 ja Re 160 ei ole enää asennettu, vaan Re 200 käytetään reiteillä, jotka ajetaan nopeudella 100-200 km / h.

Deutsche Reichsbahn yksinkertaisti tyypit Re 75, Re 120 ja Re 160 1970 -luvulla vain kahteen vakiomuotoiseen kontaktilinjaan Re1 nopeuksille enintään ja Re2 yli 100 km / h.

Ensimmäiset järjestelmät

• 

  Sivuttain ripustettu urajohto; Pariisi 1881

• 

  Pehmeä viilto-putki-liikkuva-lei-Tung on FOTG vuonna Ver-Kehr-museo in Frank-Furt - Swan kotiin

• 

  Virroitin toisessa FOTG -uraputken kahdesta navasta

• 

  Sähkökäyttöinen ajoneuvo 1882, jossa on sen kahden napa ajojohtimen, pidetään esi ajojohtimen linja

Uraputken kosketuslinja

Sen jälkeen, kun ensimmäiset sähkökäyttöiset rautatiet toimitettiin kiskojen tai kolmannen johdinkiskon kautta vuodesta 1879 lähtien, Pariisissa vuonna 1881 raitiovaunussa otettiin ensimmäisen kerran käyttöön vetovoiman syöttö ilmajohtojen avulla. Tietojen mukaan se oli uritetun putken kosketuslinja.

Nämä ensimmäiset kosketuslinjat, jotka oli kiinnitetty pään korkeuden tai ajoneuvon korkeuden yläpuolelle, koostuivat yhdestä tai kahdesta putkesta, joiden alapuolella oli rakoja, joissa pitkittäin liikuteltavat metalliveneet sijaitsivat alla olevan veturin virroittimina . Ajoneuvo veti näitä hiomakoneita köysillä tai tangoilla.

Tätä järjestelmää käyttivät myös vuonna 1884 Mödling-Hinterbrühl-paikallisrautatie ja Frankfurt-Offenbacher Trambahn-Gesellschaft (FOTG), ja vuodesta 1888 Vevey-Chillon-raitiovaunulla Sveitsissä.

Sivusuunta radan yläpuolella

B&O -sähköveturin katolla näet virroittimen, joka on kalteva toiselle puolelle (1895)

Ensimmäiset ilmajohdot ripustettiin usein myös radan viereen sopivalle korkeudelle. Näin vältyttiin aluksi monimutkaisemmalta asennukselta kiinnikkeillä radan keskellä. Rautatiet, joihin tämä tehtiin olivat esimerkiksi edellä mainitut Pariisin raitiovaunu, testi reitti tutkimuksen yhteiskunnan sähkö- nopeiden junien on sotilaallinen rautatien lähellä Berliinin entinen Maggialaakso Railway Sveitsin kantonissa Ticino , Baltimoren ja Ohion rautatien tunnelin reitti ja Oberweißbacher Bergbahnin tasainen reitti . Sivusuunnassa järjestely Uetlibergbahn Zurich valittiin siten, että samaa kappaletta voitaisiin sähköistetty tasavirralla varten Uetlibergbahn sekä vaihtovirtaa varten Sihltalbahn .

Niitä käytetään myös nykyaikainen sähköinen kaivoksessa rautatiet , sillä puolella ajolangan ei estä auki vaunut voida täyttää edellä.

Yksi yhteyslinja

Yksijohtoinen ilman jousitusjousitusta Beogradin asemalla

Mekaanisesti yksinkertaista rakennetta käytetään pääasiassa raitiovaunuissa , mutta toisinaan myös pääradoissa, jotka tulisi sähköistää edullisesti. Esimerkiksi ilman lisäköysiä ja monimutkaisia ​​kiristys- ja vaimennusrakenteita ei tarvita. Mahdollinen etäisyys tukipisteiden välillä on pienempi kuin monimutkaisemmilla kosketuslinjajärjestelmillä. Tärinänvaimennuksen puutteen vuoksi vaijerijousituksella on mahdollista saavuttaa jopa noin 100 km / h nopeus; sivuraiteilla joissakin maissa, kuten Ranskassa ja Jugoslavian seuraajavaltioissa, yksittäistä johtoa käytetään myös 25 kilovoltin jännite ja sivujousitus keskeytetään.

Yksittäisiä kosketuslinjoja käytettiin pääasiassa käytettäessä rullavirroittimia . Virroittimen liukuminen on tyypillinen ilmiö, jota voidaan joskus havaita. Koska rulla- ja napa -virroittimien kosketuskaapelia ei tarvitse reitittää siksakina, taipumus heilahtaa on pienempi. Nykyään yksittäisiä kosketinjohtoja käytetään kaupunkien keskustassa, joten ilmajohto on vähemmän visuaalinen häiriö. Yleensä täällä vaaditaan kuitenkin pientä ajonopeutta.

Yhteysjohto

Ketjujohto (jota kutsutaan myös nimellä johto) on monissa maissa vakiovarusteinen ajojohtosuunnittelu. Se koostuu liitäntäjohdosta, tukikaapelista, ripustimista, joistakin sivujohdoista ja virtaliittimistä, jotka on kiinnitetty liikkuvasti kiskon pituusakseliin. Yläjohtorakenteen ansiosta suuret kenttävälit tukipisteiden välillä ovat mahdollisia. Näin ollen kosketusjohdon taipumista voidaan säätää. Sivuköyden (ns. Y-puolen köyden) asentaminen lisää kosketusjohdon joustavuutta, mikä mahdollistaa sähköisten vetoajoneuvojen suuret nopeudet; monissa maissa ihmiset eivät käytä sitä. Jälkijännitetyn osan enimmäispituus Saksassa on 750 metriä kumpaankin suuntaan kiinteästä pisteestä.

Kosketinlanka ja ripustusköydet

Poikkileikkauskuva uritetusta kosketusjohdosta

Kosketinjohtimen puristin jännitteisessä perävaunussa

Yleisesti käytetyn uritetun kosketinvaijerin poikkileikkaus on pohjimmiltaan pyöreä, josta kaksi V-muotoista uraa leikataan ylemmässä puoliskossa niin, että pidikkeet voivat kiinnittyä niihin. Tämä rakenne estää virroittimen koskettamasta ripustuselementtejä. Yleiset poikkileikkausalueet ovat 80 tai 100 mm² (halkaisija noin 10–12 millimetriä, noin 0,9 kilogrammaa metrillä) linjoilla, joilla käytetään nopeampia DB AG: n poikkileikkauksia 120 mm². Geometriset mitat eri poikkileikkausmuodoille ja poikkileikkausalueille 100-150 mm² sekä kosketusjohtojen mekaaniset ja sähköiset ominaisuudet on säännelty Saksassa standardissa DIN EN 50149.

Lisäjousitusvaijerit on valmistettu pronssista. Köydet painavat yhteensä noin 1,4 tonnia kilometriä kohden .

Jousitus ja ohjain

Ilmajohtojen asennus

DB -tyyppinen pyöränkiristysjärjestelmä tukikaapelin ja liitäntäjohdon erilliseen kiristämiseen

Pääsääntöisesti käytetään kehrättyä betonista tai teräksestä valmistettuja litteitä tai ristikkomalleja, jälkimmäisiä tukipisteissä, jotka on ladattu radan pituussuunnassa, erityisesti jälkikiristykseen.

Tukipisteissä johtoa tukee yleensä ulokerakenne, joka on valmistettu useista putkimaisista tangoista, jotka muodostavat karkeasti "Z": n muodon. Sivukannattimet, jotka ohjaavat kosketinvaijeria sivusuunnassa, on kiinnitetty suoraan puomiin kosketuslinjarakenteissa pienemmille nopeuksille ja joutuvat vuorotellen jännitykseen ja paineeseen niin, että kosketinlanka siksakittuu vaakatasossa. Tämä estää kosketinlangan hiomasta uria virroittimen grafiittiliittimissä . Saksassa ja Itävallassa taipuma on 400 millimetriä keskilinjan molemmin puolin, Sveitsissä pienemmän välyksen vuoksi, vain 150 millimetriä R-FL: llä (yli 125 km / h) ja 200 millimetriä N-FL: llä (ylöspäin) 125 km / h). Tämän profiilin vuoksi myös Sveitsin keräysliuskat ovat kapeampia 1450 millimetriä kuin Saksassa ja Itävallassa (1950 millimetriä). DB: n suurnopeusradoilla (tyyppi Re 250, Re 330 ja SICAT H 1.0) niin sanottu kosketuskaapelin sivuttaisasema radan keskipisteen yläpuolella on ± 300 millimetriä.

Jos kosketinjohdot ovat suuremmilla nopeuksilla, jokaiseen tukipisteeseen asennetaan ylimääräinen tukiputki. Tämä tarkoittaa, että sivukannattimet altistuvat tasaisesti vetokuormille ja ne voivat olla myös pienempiä ja kevyempiä.

Ripustusvaijeri kuljettaa varsinaista johtoa ja pitää sen kohtuullisen vaakasuorassa kiskon yläpuolella. Jousitusköysi roikkuu ketjussa . Ripustimet, joille kosketinlanka on ripustettu tukikaapelista, ovat eripituisia, joten kosketuskaapeli kulkee lähes vaakasuoraan (tästä johtuen ketjun kontaktilinja). Virroittimien nopean kulun aiheuttaman johdon nostovaimennuksen vaimentamiseksi myös jousitusvaijerin jousitus on suunniteltu joustavaksi. Tätä tarkoitusta varten tukipisteisiin on asennettu Y-köysi , joka puolestaan ​​kuljettaa kosketusvaijerin tukipistealueella 1–4 ripustimen kautta ja estää massan kertymisen, joka muuten tapahtuisi tukipisteissä ja aiheuttaisi kuormalavoja hypätä ohitettaessa.

Erityisesti Ranskassa suuremmista suunnittelupyrkimyksistä luoputaan myös suurnopeusradoilla. Tämän kompensoimiseksi virroittimen kuormalavat pehmustetaan jälleen runkoa vasten. Kuormalavan pienempi massa voi siten paremmin seurata kosketusvaijerin korkeuden muutoksia.

DR- tyyppinen pyörän kiristysjärjestelmä tukikaapelin ja kosketinvaijerin nivelten kiristämiseen

Pelkkä ripustusvaijeri ei riitä pitämään kosketusvaijeria kohdeasennossaan, varsinkin kun se joutuu kosketuksiin virroittimen kanssa ja kun lämpölaajeneminen tapahtuu. Tämän vuoksi myös johto on kiristetty kireälle. Tämä tehdään kosketusvaijerin enintään 1,5 kilometrin pituisille kiristysosuuksille mastoissa olevien kiristysmekanismien avulla, jotka kiristävät tukikaapelin ja kosketinvaijerin yhdessä (kaksoistukivivun kautta) tai erikseen. Pienen nopeuden linjoissa on osittain puolijännitetyt kosketuslinjat, joissa vain johto on kiristetty, mutta ei tukikaapelia. Liitosjohto on kiristetty vetopainoilla, jotka koostuvat betoni- tai teräsrenkaista ( rautakielen evästeet ), jotka on pinottu päällekkäin pystysauvoihin . Pyörien kiristysjärjestelmien tapauksessa painon lisäämiseksi käytetään suurta telaa, jolle teräsvaijeri, jolla paino roikkuu, kelataan; samalla akselilla on halkaisijaltaan pienempiä teloja, joihin köysi on kelattu ja joka muodostaa jatkojohdon. Telan hammastus imee painon, jos kosketinlanka katkeaa. Joissakin maissa, kuten Sveitsissä, hihnapyöräjärjestelmä palvelee samaa tarkoitusta.

Päällekkäin oleva lankareititys (kolmen kentän jälkikiristys)

Kallistusjohto (Insin ja Ins Dorfin välillä, Aare Seeland mobile )

Jatkuvasti kytkemättömät kosketinvaijeriosat johdetaan sivuttain maston kiinnityspisteistä tai kiristyspainoista tai seuraavaan reittiosuuteen siten, että pituussuuntainen päällekkäisyys (ns. Reitin erottaminen tai kiristäminen) seuraavan tai edellisen liitosjohto siirtymäkohdissa. Kosketus suikaleita virroitin jokainen kosketus ainakin yksi kontakti lankoja, jotka on kytketty sähköisesti toisiinsa, jossa pätkä johdinta. Tämä takaa keskeytymättömän sähkönsyötön pitkin erillisten kosketinlankaosien ketjua. Jos kyseessä on linjan erotus, jännitteisten osien välinen etäisyys kasvaa verrattuna jälkikiristykseen. Tämä estää luotettavasti kahden osan väliset välähdykset, vaikka yksi olisi kytketty pois päältä ja maadoitettu. Toinen etu on, että kyseinen osa voidaan korjata suhteellisen nopeasti ilmajohtojen vikatilanteissa. Itävallassa leikkaamiseen käytetään yksinkertaisia ​​profiilieristeitä.

Pääsääntöisesti kosketuskaapeli kulkee varsien välillä suunnilleen suorassa linjassa, eli se muodostaa monikulmion radakäyrässä. Jotta sallittu sivuttaispoikkeama ei ylittyisi, on tiukoissa mutkissa vähennettävä maston etäisyyttä tai asennettava valokaaren vähennys kosketinlankakentän keskelle, jossa puomin sijasta kaksi kaapelia vetää tukikaapelia ja kosketinjohdin käyrän ulkopuolelle. Jos kaarevilla linjoilla on puolijännitetyt kosketuslinjat, käytetään joskus kaarevia kosketuslinjoja, joissa käyrän ripustimet eivät ole pystysuorat, vaan kaltevat, joten tukikaapeli vetää kosketinlankaa hieman ulospäin jokaisesta ripustimesta; Tällä tavoin jopa erittäin tiukat kaaret voidaan ulottaa ilman, että mastojen on oltava liian kapeita. Tukijalat voidaan yksinkertaistaa myös kaarien tukipisteissä, koska vain tukiköysi on ripustettu mastoon.

Joissakin maissa, esimerkiksi Ranskassa ja Espanjassa, on edelleen reittejä, joissa on pysyvästi ketjutetut ketjut. Esimerkkejä tästä ovat Bordeaux - Irún -linja vanhojen Chemins de fer du Midin ja Barcelonan - Cerbèren kaarevilla portaalimastoilla , jälkimmäinen erityisesti Geronan ja Cerbèren välillä. Yläjohto, joka kutistuu enemmän korkeammissa lämpötiloissa, oli syy SNCF : n maailmanennätyksiin 28/29. Maaliskuu 1955 siirretään tavallisesti viileään kevääseen, jossa voidaan odottaa vakaampaa kontaktilangan asentoa.

Moninapaiset kontaktilinjat

Jungfraun rautatien kaksoisvirroittimet

Rautateiden ilmajohdot ovat yleensä yksinapaisia, ja virran paluu tapahtuu sitten pyöräkertojen ja kiskojen kautta. Johdinautoissa on käytettävä kaksinapaista johtoa, koska paluulinjaa ei ole reitin läpi. Aluksi raitiovaunuissa käytettiin myös kaksinapaista ilmajohtoa, koska paluulinja kiskojen kautta otettiin käyttöön vasta myöhemmin. Ensimmäinen raitiovaunu Siemens in Berliini , kuitenkin, käytetään sekä kiskoja erillisten syöttöjohtojen kautta käyttömoottoriin, jossa vuotovirtojen kautta ratapölkkyjen ja maan kautta.

Siellä oli myös rautateitä, joissa oli kaksinapainen tasavirtajohto ja neutraali keskijohdin kiskon päällä, kuten Chemin de fer de La Mure .

Kolminapainen johto, joka sijaitsee nopean testireitin Marienfelde-Zossen 1903 radan vieressä

Muutamissa aikaisemmissa koeajoissa kolmivaiheisilla ajoneuvoilla kolminapaiset kosketuslinjat järjestettiin päällekkäin radan viereen ja tähän tarkoitukseen käytettiin vetoautojen sivulle kiinnitettyjä hiomalaikkoja kolmella tasolla. Tämän tyyppistä taajuusmuuttajaa, jossa on yksinkertaiset kolmivaihemoottorit -kolmivaiheisen virran etuna on muodostaa ns. Pyörivä kenttä jatkuvalla vääntömomentilla- ei voitu laajentaa enää, koska tämä järjestely ei salli keskeytymätöntä virransyöttöä kytkinten ja risteysten kautta . Kolme ylöspäin suuntautuvaa virroitinta asennetaan vierekkäin sivulta ulkonevalle vierekkäiselle puomille.

Italian valtion rautateillä Ferrovie dello Stato (FS) oli Pohjois-Italiassa kolmivaiheinen kontaktiverkko, jonka jännite oli 3,6 kilovolttia ja taajuus 16,67 hertsiä vuosina 1905–1976 . Ajojohtimet koostuivat tässä kahdesta vaakasuoraan vierekkäin järjestetystä kosketinjohdosta, joille molemmissa vetureissa oli myös kaksi virroittimen kiinnitystä. Kisko muodosti kolmivaihejärjestelmän kolmannen sähköpylvään. Maailmassa on edelleen neljä kolmivaiheista hammaspyörärautatietä ( Jungfrau Railway ja Gornergrat Railway Sveitsissä, Chemin de Fer de la Rhune Ranskan Pyreneillä ja Corcovado Mountain Railway Brasiliassa). . Jotta varmistettaisiin keskeytymätön virransyöttö kaikkiin kytkentäalueen vaiheisiin, vetoautot kulkevat tällaisilla reiteillä ja nostavat virroittimet ajoneuvon molemmissa päissä. Kahden virran leikkausalueella virroittimia ohjaa sähköisesti neutraali kosketuskaapeli.

Nykyään yleisesti käytetyt veturit tuottavat monivaiheisen kolmivaiheisen virran käyttömoottoreille, jotka on suunniteltu kolmivaiheisiksi moottoreiksi, ja joissa on yksinapaisen kontaktilinjan sisäiset taajuusmuuttajat , jotka syötetään suoraan tai yksivaiheisesti vaihtovirta .

Vaihtoehdot ja niihin liittyvät järjestelmät

Yläjohtimen kisko Berliinin pohjois-etelä-pitkän matkan rautatietunnelissa

Virtakiskoilla on sama tarkoitus kuin ilmajohdoilla, mutta ne asennetaan yleensä radan viereen. Niitä käytetään S-Bahn- ja U-Bahn- junissa pitämään välysprofiili pienenä reiteillä, joilla on useita tunneleita tai paljon siltoja reitin varrella, tai reiteillä, joilla yhteentoimivan maston pystyttäminen vaikuttaa epäedulliselta lumivyöryjen vuoksi. Huomattavasti suuremman poikkileikkauksen ansiosta ne mahdollistavat myös suuremman virran.

Overhead johdinkisko on yhä kehittymässä vaihtoehtona ajolangan tunnelien osissa . Palokokeet osoittavat paljon paremman palonkestävyyden, mikä on erityisen tärkeää junien evakuoinnissa tulipalon sattuessa.

Risteykset

Risteys (välilevy)

Risteykset ovat yleensä erittäin teräväkulmaisia ​​pitkän matkan rautatiekuljetuksilla, joten kulkuväylän ulkopuolelta lähestyvä ylitysjohto voidaan kulkea jatkuvasti virroittimen kosketuskaistan alle; ulospäin kaareva lähestymistapa tai kuormalavojen päätorvet mahdollistavat turvallisen ajamisen alempien johtojen alla, jotka lähestyvät pääjohtoa sivusuunnassa.

Tapauksessa yhden ja kahden hengen rajan kytkimet kanssa sisäpuolisella kielellä, tavallista span olevan rajan on yleensä riittävä. Kaksi välijohdolla varustettua liitosjohtoa asetetaan vierekkäin kullekin suoralle linjalle ristikytkimillä, joissa on ulkoiset kielet.

Suorakulmaiset risteykset, jotka ovat erityisen yleisiä raitiovaunuissa, on suunniteltava erityisellä tavalla, koska kosketuskaista voi jäädä kiinni kulkevaan johtoon yksinkertaisissa vaijerien risteyksissä. Tätä tarkoitusta varten kosketuskaapelin tasoa lasketaan yleensä risteyskohdassa niin, että ylitysjohdin asetetaan alas kosketinliuskasta ylöspäin. Tätä tarkoitusta varten käytetään kaarevia jakolevyjä, jakolevyjä tai langanvälikappaleita.

Siellä on myös ilmajohtojen risteyksiä eri vetovirtajärjestelmillä. Tietyissä olosuhteissa voi olla tarpeen siirtyä vastaavaan järjestelmään ennen junan kulkua.

• 

  Liitos (ristilevy)

• 

  Liitos (pyöreä arkki)

• 

  Johdinauto- ja raitiovaunuyhteyksien ylitys Genevessä

• 

  Raitiovaunun ja johdinauton välinen yhteyslinja Ateenassa

turvallisuus

Suojaritilä sillan kaiteella sähköistetyn reitin yli varoituskyltillä

Asennettu kosketinjohto on yleensä aina täydellä jännitteellä koko ajan toimivuuden varmistamiseksi ja eristyksen valvomiseksi. Näin on myös silloin, jos kyseistä rataa käytetään harvoin, se näyttää käyttämättömältä tai ajoneuvot pysäköidään sinne.

Kuten kaikki paljaat, jännitteiset sähkökaapelit, myös sähköjohtoihin liittyy sähköiskun vaara . Rautatiejärjestelmissä, joita käytetään suurjännitteellä, suoraa kosketusta jännitteisiin osiin ei vaadita. Vaikka lähestytkin ilmajohtoa liian läheltä, jännitteen välähdyksiä voi tapahtua ilman läpi ja hengenvaarallisia valokaarivikoja .

Tästä syystä kontaktilinjajärjestelmät on suunniteltu siten, että matkustajien ja muiden ihmisten ei tarvitse ottaa vaarallisia lähestymistapoja jännitteisiin osiin rautatiejärjestelmän normaalin käytön aikana. Avoimella tiellä vaarallisen lähestymisen riski minimoidaan rakenteellisesti niin pitkälle kuin mahdollista, esimerkiksi käyttämällä kiipeilysuojaimia mastoissa ja esteitä siltoilla, joiden alla kulkee ilmajohto.

Turvaetäisyys

 Kuva haluttu 

Wikipedia kaipaa kuvaa tässä vaiheessa.

Motiivi: Varoituskyltti, jossa puolitoista metrin turvaetäisyys on selvästi näkyvissä (ei vain merkki "Varoitus korkeajännite"), kuten tämä (myös sähkötapaturmia koskeviin kohteisiin ).

Jos haluat auttaa, ohjeet selittävät, miten se tehdään.

Kuten kaikkien ilmajohtojen ollessa enintään 30 kV, määritetty turvaetäisyys muille kuin sähköisille töille 15 tai 25 kilovoltin jännitteisten osien läheisyydessä on 3 metriä; sähköteknisesti koulutetut henkilöt voivat pienentää tämän 1,5 metriin.

Vähimmäisetäisyys saa alittaa, kun jännite on kytketty pois päältä ja sen jälkeen kaikki linjat mukana (joiden maadoitustangon , joka oli aiemmin kytketty kiskoon päätelaite) on maadoitettu tai oikosuljettu . Jatka viiden turvallisuussäännön mukaisessa järjestyksessä .

Onnettomuudet

Kaikista suojatoimenpiteistä huolimatta huolimattomuus tai tahallinen väärinkäytös johtavat hengenvaarallisiin tai kuolemaan johtaviin onnettomuuksiin-esimerkiksi kiipeämällä vaunuihin tai ilmajohtojen mastoihin tai surffaillen S-Bahnilla . Lisäksi sattui satunnaisesti kuolemaan johtaneita onnettomuuksia, jotka johtuivat yläkaapelien roikkumisesta myrskyjen aiheuttamien vahinkojen tai epäasianmukaisen kasvillisuuden vuoksi reitin reunalla.

Osana aikataulutettuja töitä ilmajohtojen lähellä oli viisi kuollutta ja kahdeksan vakavasti loukkaantunutta Saksassa vuosina 2008–2012, mukaan lukien:

• 3. marraskuuta 2010, Triberg Schwarzwaldissa : Työntekijä joutui kosketuksiin ilmajohdon kanssa leikatessaan jyrkkää rinteitä ja loukkaantui vakavasti
• 10. lokakuuta 2011, Baunatal-Guntershausenin rautatieasema : Yksi kuollut henkilö
• 24. marraskuuta 2011, S-Bahn-asema München-Westkreuz ( Aubing ): Yksi kuollut
• 16. heinäkuuta 2012, Hannover-Nordstadt -rautatieasema : Kaksi käsityöläistä kuoli puhdistettaessa rataa sen jälkeen, kun heidän tikkaat oli puhallettu ilmajohtoon. Muutamaa päivää myöhemmin Bahn AG: n ulkopuolisille yrityksille annettiin työohje , joka oli valmistunut huhtikuussa 2012 ja jonka otsikko oli Työ sähköjärjestelmien läheisyydessä. voimassa 1.8.2012.
• 31. heinäkuuta 2019, Dortmund Hauptbahnhof : Työntekijä nostolavalla pääsi liian lähelle ilmajohtoa ja kuoli välähdyksessä. Ilmajohdon pitäisi itse asiassa olla ilman sähköä suunnitellusti. Työt keskeytettiin sitten useiksi viikoiksi.
• 22. kesäkuuta 2020 Cantus -rautatieyhtiön veturinkuljettaja loukkaantui vakavasti Göttingen - Bebra -rautatieradan roikkuvan ilmajohdon takia. Juna törmäsi kosketuslinjan roikkuvan osan kanssa lintu oikosulussa ja vaurioitanut telineen. Tämän seurauksena kuljettajan ohjaamossa syttyi tulipalo.

Kasvillisuuden pitäminen vapaana

Jotta puiden oksat tai pensaat eivät estäisi virroittimen vapaata liikkumista, myös ilmajohdot on pidettävä kasvittomina. Tämän tekee tienhoitohenkilöstö manuaalisesti , mekaanisesti osana kasvillisuuden valvontaa tai helikopterisahalla .

Ilmajohto köysiradalla

Toisinaan köysirata kulkee myös yksinkertaisen tyyppisellä ilmajohdolla, joka kuitenkin toimittaa vain sähköä valaistukseen ja tarvittaessa autoon rakennettuun lämmittimeen.

Lisäksi vanhoissa järjestelmissä langasilmukkayhteys voi toimia myös sisäpuhelinjärjestelmän siirtona. Tämä tehdään mahdollisesti vain asemien läheisyydessä. Kaupallinen radio on kuitenkin dominoinut pitkään.

Yhteysjohtoyhteydet

Yläpuolella oleva yhteys Mannheimin raitiovaunuun

Erityisesti raitiovaunuissa, mutta myös päärautatieliikenteessä, yhteydet voidaan liittää ilmajohtoon, jonka avulla annetaan esimerkiksi radan käyttöaste. 1990-luvun puoliväliin asti raitiovaunuja käytettiin usein myös pisteiden ohjaamiseen näiden ilmajohtokontaktien kautta, jolloin pisteiden sijaintiin saatettiin vaikuttaa ajoneuvojen nykyisen kulutuksen kautta. Kytkimen asentoa voitaisiin muuttaa sen mukaan, kuluttiko junavaunu virtaa vai rullaako ilman sähköä (kuinka tarkasti, se oli erilainen eri yritysten välillä). Kuitenkin, koska vetoautot kuluttavat energiaa myös lisä- ja apulaitteisiin vetovirran lisäksi, mikä voi aiheuttaa ei -toivottuja kytkimen muutoksia, tämä on nyt kielletty Saksassa.

Ilmajohto mallin rautateillä

Ilmajohtoja (yleensä ei mittakaavassa) on saatavana myös lähes kaikkiin tavallisiin sähkökäyttöisiin rautateisiin . Ilmajohto mahdollistaa prototyyppisen virtalähteen sähkövetureiden ja sähköisten moniyksiköiden malleille. Sähköä johtavat ilmajohdot mahdollistavat toisen itsenäisesti ohjattavan ajoneuvon käytön analogisesti ohjattavilla rautateillä, koska saatavilla on erillinen erillinen sähköpiiri.

Kuitenkin järjestelmän koon kasvaessa johdotus lisääntyy suhteettomasti, koska kaikki virransyötöt ja pito -osat on suoritettava myös ilmajohdolle. Aikoina digitaalisen multi-junan ohjausjärjestelmien , kuten monimutkainen piirien ohjaamiseksi veturit eivät ole enää tarpeen.

1980-luvulta lähtien pienoismallin ilmajohtojen kutsutaan usein puhdasta mock ylös (esim kumi langalla. Arnold - Track N -Oberleitung). Niiden etuna on, että ilmajohtoja voidaan ohentaa ja siten mitoittaa paremmin, varsinkin kun virroittimet on kiinnitetty juuri kosketusvaijerin korkeuden alapuolelle eivätkä ne paina kosketusjohtoa vasten. Vaikka tämä tarkoittaa, että reitin piilotetuista osista voidaan luopua ilmajohdoista, mutta ilmajohdot voidaan korvata halvemmilla vaihtoehdoilla (esim. Rei'itetyt metallilevyt tai yksinkertainen lanka), jos kyseessä on jännitteinen kopio.

Koska johtoja ei yleensä voida toistaa ohuesti mittakaavassa, jotkut rautatiemallit nyt jopa luopuvat kiristettyjen lankojen toistamisesta ja pystyttävät vain mastot. Erityistapauksissa tämä voi luoda realistisemman kokonaisvaikutelman kuin kiristetyillä kosketinjohdoilla.

Saatavana on erityyppisiä yksinapaisia ​​ilmajohtoja. Kaksi- tai kolminapaisia ​​ilmajohtoja sisältäviä rautateitä ei tuoteta kaupallisesti, koska tällaiset järjestelmät ovat hyvin harvinaisia ​​prototyypissä.

Katso myös

Vuonna törmäily , verkolla toimii avojohto

• Suojareitti
• Johdinautojen ilmajohto
• sähköistys
• Johtojousen ruusu
• Törmäilyautot

kirjallisuus

• Friedrich Kießling, Rainer Puschmann, Axel Schmieder: Sähkölinjojen yhteyslinjat . Suunnittelu, suunnittelu, toteutus. Publicis Corporate Publishing, München 2001, ISBN 3-89578-152-5 . (engl.)
  • Saksa: Friedrich Kießling, Rainer Puschmann, Axel Schmieder, Peter A.Schmidt: Sähkörautateiden yhteyslinjat - suunnittelu, laskenta, toteutus. 2. painos, Teubner, Stuttgart 1998, ISBN 3-519-16177-X .
• Heinz-Herbert Schaefer: Kiinteät järjestelmät sähköiseen junakuljetukseen. (Deutsche Bundesbahnin rautatieopetuskirjasto, osa 125). 3. painos, Josef Keller Verlag, Starnberg 1975, ISBN 3-7808-0105-1 .
• Dieter Schmidt-Manderbach: Päärautatieyhteyksien kehityshistoria : 1879 1979. 100 vuotta sähkörautateitä . Josef-Keller-Verlag, Starnberg 1979, ISBN 3-7808-0125-6 ; Sivut 145-159

nettilinkit

Wikisanakirja: Oberleitung  - merkitysten selitykset, sanan alkuperä, synonyymit, käännökset

• Yläjohdon salaisuus. (Video; lähetys hiirellä)
• OpenRailwayMap . Kansainvälinen dynaaminen kartta rautateiden sähköistämisestä

Yksilöllisiä todisteita