Oberleitung

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Fahrleitung deutscher Bauart im Bahnhof Thayngen , Schweiz Welt-Icon

Eine Oberleitung , Fahrleitung oder seltener Fahrstromleitung dient bei Bahnen zur Versorgung der Triebfahrzeuge mit Bahnstrom , sofern keine Stromschiene verwendet wird. Auch spezielle Verkehrsmittel wie Oberleitungsbusse oder Oberleitungsfahren konnen uber sie mit elektrischer Energie betrieben werden. Ein Betriebsversuch auf Autobahnen liefert Ladestrom fur die Batterien von Oberleitungslastkraftwagen .

Eine Oberleitung besteht aus Spezialdraht, der in annahernd konstanter Hohe uber dem Fahrweg angeordnet ist. Auf den elektrischen Triebfahrzeugen befinden sich Stromabnehmer , die in Kontakt mit der Oberleitung stehen. Der Stromkreis wird uber die Schienen als Ruckleiter wieder geschlossen. Wegen des Fehlens eines solchen metallischen Fahrbahn-Ruckleiters fur den Ruckstrom ist bei Oberleitungsbussen, ‑LKW und ‑fahren eine mehrpolig gefuhrte Oberleitung mit passendem Stromabnehmer erforderlich.

Fahrleitungs­stutz­punkt italie­ni­scher Bauart

Nachdem erste elektrisch angetriebene Bahnen ab 1879 uber die Fahrschienen oder eine zusatzliche Stromschiene mit elektrischer Energie versorgt wurden, kam 1881 im Rahmen der ersten internationalen Elektrizitatsausstellung in Paris erstmals eine Uberkopf-Fahrstromversorgung durch Schlitzrohrfahrleitung fur eine Straßenbahn zur Anwendung. [1]

In der Schweiz ist der Begriff Oberleitung nicht gebrauchlich, es wird nur von Fahrleitung gesprochen. Im Rechtssinne [2] umfasst dieser Begriff auch Stromschienen, im normalen Sprachgebrauch ist mit Fahrleitung aber immer nur die Oberleitung gemeint. Auch im Bereich der ehemaligen Deutschen Reichsbahn ist der Begriff ≫Fahrleitung≪ ublich.

Versorgung [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Turmwagen als Zweiwegefahrzeug

Die elektrische Spannung in Oberleitungen betragt einige hundert Volt bei Straßenbahnen sowie Oberleitungsbussen , bis zu 3 Kilovolt bei mit Gleichspannung und meist 10?25 Kilovolt bei mit Wechselspannung betriebenen Vollbahnen und Industriebahnen (siehe Liste der Bahnstromsysteme ).

Zum System von Oberleitungen gehoren Unterwerke , die bei Wechselstrombahnen in Abstanden von 60 bis 80 km an den Strecken angeordnet sind und von denen die Oberleitung abschnittsweise aus dem nationalen Verbundnetz oder einem eigenen Bahnstromnetz gespeist wird. Bei Gleichstrombahnen betragt der Unterwerksabstand wegen der wesentlich niedrigeren Spannung und der damit hoheren Stromstarken und Leitungsverluste maximal 25 km. Bei Straßenbahn- und Oberleitungsbus-Netzen, die in der Regel mit 600?750 Volt Gleichspannung betrieben werden, wird die Fahrleitung etwa alle drei bis funf Kilometer aus Unterwerken gespeist.

Ladegleisschalter mit Anzeige der OBB

Bei Wechselstrombahnen wird die Oberleitung uber Mastschalter von den Unterwerken zentral oder ortlich von der Ortssteuereinrichtung auf dem jeweiligen Stellwerk geschaltet. Der Mastschalter verfugt uber einen elektrischen Antrieb, der sich am unteren Mastende befindet. Mit einem Gestange werden Messerkontakte an der Mastspitze bedient, um die Fahrleitungsschaltgruppen an Spannung zu legen oder spannungslos zu schalten oder Schaltzustande des Oberleitungsnetzes zu verandern. Ein eventuell entstehender Lichtbogen wird uber Funkenhorner abgeleitet. Der Abstand der Funkenhorner vergroßert sich beim Ausschalten, sodass der Funke durch thermische und magnetische Wirkung nach oben wandert, damit verlangert wird, schließlich uber ihnen abreißt und so die Messerkontakte vor Beschadigung schutzt. Beim Einschalten ist der Effekt umgekehrt. Mastschalter sind zum Schalten von Laststromen ausgelegt, bei Kurzschlussen erfolgt die Abschaltung der Oberleitung durch Leistungsschalter im Unterwerk. Ladegleisschalter sind haufig mit einem Handschalter ortsbedienbar und in der Regel mit einem zusatzlichen Erdungskontakt, gelegentlich auch mit einem klappbaren Signal ?Halt fur Fahrzeuge mit Stromzufuhrung“, welches den Schaltzustand der Fahrleitung anzeigt, ausgerustet.

Neugebaute Fahrlei­tungs­anlage im Bahnhof Dresden Mitte

In vielen Landern, darunter auch Osterreich und der Schweiz werden die Schalter meist zentral an einem Schaltgerust angeordnet, uber das samtliche Schaltgruppen eines Bahnhofes zentral geschaltet werden konnen.

Fahrdraht [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Einfach­fahr­leitung mit Beiseil­aufhangung

Die spezielle Beschaffenheit eines Fahrdrahtes hangt von verschiedenen Faktoren ab, die bei jeder Bahn anders sein konnen. Insbesondere beeinflussen die zu ubertragende Stromstarke , die Spannweite zwischen den Aufhangepunkten, die alleinige Verwendung als Einzeldraht oder die Verwendung zusatzlicher Tragseile (Kettenwerk) sowie auch die Art der Stromabnehmer die Zusammensetzung, Form und Dicke des verwendeten Fahrdrahtes. Die bei der Deutschen Bahn verwendeten Fahrdrahte fur Hochgeschwindigkeitsstrecken (typischer Querschnitt 120 mm²) mussen bei einer Leistungsaufnahme eines ICE 1 (oder einer ICE-2 -Doppeltraktion) bis zu 9,6 Megawatt bzw. bei einer ICE-3 -Doppeltraktion bis zu 16,0 Megawatt bereitstellen. Neben dieser Traktionsleistung ist weitere Leistung fur Hilfsbetriebe wie Licht und Heizung bereitzustellen. Bei der verwendeten Spannung von 15 Kilovolt sind somit Strome bis zu etwa 1400 Ampere moglich. Eisenbahnfahrleitungen sind in der Regel als Kettenwerk ausgefuhrt. Einfachfahrleitungen sind lediglich dort zu finden, wo nur mit maßiger Geschwindigkeit gefahren wird, also auf traditionellen Straßenbahnstrecken, auf Stumpf- und Nebengleisen , bei kleineren Werkbahnen und bei ruckbaren Strossengleisen im Bergbau.

Mit der Einfuhrung der Eisenbahn-Bau- und Betriebsordnung wurde in der Bundesrepublik Deutschland im Mai 1967 fur 15-Kilovolt-Oberleitungen eine Mindestfahrdrahthohe von 4,95 m eingefuhrt. Zuzuglich einer Anhebung durch den Stromabnehmer in Hohe von 10 cm und eines Mindestsicherheitsabstands zu nicht unter Spannung stehenden Anlagenteilen von 15 cm ergab sich eine Mindesthohe von 5,20 m. Als Regelhohe wurde, mit einem Mindestabstand zu nicht spannungsfuhrenden Teilen von 30 cm, 5,35 m festgelegt. [3] Die Regelfahrdrahthohe bei der DB Netz betragt 5,5 Meter, bei Hochgeschwindigkeitsstrecken 5,3 Meter. Der Fahrdraht darf sich bei ihr mindestens 4,95 Meter, bei S-Bahn-Strecken im Tunnel 4,8 Meter, und hochstens 6,5 Meter uber der Schienenoberkante befinden. [4] Diese Hohe ist in Deutschland seit 1965 ublich. Historisch hat sich damit die Fahrdrahthohe gesenkt, 1932 betrug sie noch 6,25 m, ab 1950 6 m, ab 1960 5,75 m. Auf Neubaustrecken betragt die Hohe sogar nur 5,3 m. [5]

Befestigung des Fahr­drahtes am Seiten­halter eines Oberleitungs­mastes

Der Fahrdraht hat zur besseren Befestigung seitlich zwei Rillen ( Rillenfahrdraht ) und besteht normalerweise aus Kupfer , entweder chemisch rein oder mit geringem Cadmium -, Silber -, Zinn- oder Magnesiumanteil , um seine Zugfestigkeit zu erhohen. Zur Verstarkung der Zugfestigkeit kann der Fahrdraht neben dem Kupfermantel auch eine Seele aus Stahldraht enthalten. In Zeiten hoher Kupferpreise (zuletzt um etwa 2020?) sind auch Versuche mit Aluminium- und Stahlfahrdraht unternommen worden, die jedoch unbefriedigend verliefen. Leicht zugangliche Erdungsanschlusse, Schienenverbinder und Ahnliches werden, weil diebstahlsgefahrdet, seit etwa 2020 in Osterreich uberwiegend in Aluminium ausgefuhrt. Die Deutsche Reichsbahn verwendete fur Fahrleitungsmasterden sowie Gleis- und Schienenverbinder bis in die Neunziger starren Stahldraht und fur oberstromfuhrende Stoßspringer, Diagonalverbinder und Drosselanschlussseile sowie -mittenverbinder feindrahtiges Kupferseil. Nach 2000 kam in Deutschland zunachst feindrahtiges Stahlseil auf, ab etwa 2015 ebenfalls das allerdings deutlich starrere Aluminiumseil.

Damit die Paletten der Stromabnehmer bei schnellerer Fahrt nicht vom Fahrdraht abheben, wird ein (bei Andrucken von unten) moglichst sanfter Hohenverlauf angestrebt. Der auf Trommeln gelieferte Fahrdraht wird beim Einbau im Durchlauf durch ein Rollensystem gerichtet. Entstehen bei der Montage doch kleinere Buckel, konnen diese in Augennahe abgesehen und handisch ausgebessert werden: Eine in Harte, Steife und Masse passende Holzlatte (typisch 5 × 5 × 60 cm) wird, die Mulde uberbruckend, von oben oder unten an den Fahrdraht gehalten, und mit dosierten Schlagen eines bombierten Gummihammers wird der Drahtbuckel gegenuber ≫niedergebugelt≪. Eventuell mussen dafur Hanger gelost werden. Zum Richten einer Verdrillung von Rillendraht kooperieren zwei Personen auf der Hebebuhne mit je einem 50 cm langen Greifhebel.

In Tunneln werden unter Umstanden Rillenfahrdrahte in Aluminiumprofile geklemmt (Stromschienenoberleitung), um die Bauhohe zu verringern und eine gegenuber Einzeldrahten bzw. Kettenwerken hohere Steifigkeit zu erreichen.

In Gleichstromnetzen (mit daher niedrigerer Spannung) vieler Lander werden wegen der hohen Stromstarken zwei in geringem Abstand parallel gefuhrte Fahrdrahte (Doppelfahrdraht) verwendet. Nachteilig ist bei dieser Anordnung, dass beide Fahrdrahte verschleißen. Insbesondere in Tschechien und der Slowakei sind dafur Tragseile mit großerem Querschnitt und zusatzliche Verstarkungsleitungen uber die Mastkopfe ublich. Diese Verstarkungsleitungen sind etwa an jedem zweiten Stutzpunkt mit dem Kettenwerk verbunden.

Stahl­flach­masten deutscher Bauart

Masten [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

OBB-Fahrleitung im Bereich der Ausfahr­gruppe des Zvbf. Kledering
Oberleitung an Portal­masten der Schweizerischen Bundes­bahnen mit Nachspannung uber einen Flaschenzug und Stahlgewichte

Die Masten der Oberleitung konnen aus Holz, Schleuderbeton (mit Stahleinlage) oder Stahl gefertigt sein. Holzmasten werden kaum noch verwendet, kommen aber in einigen lawinengefahrdeten Gebieten der Schweiz sowie in Skandinavien zum Einsatz. Beton- und Stahlmasten wurden fruher in ausgehobene Baugruben eingesetzt (≫Einsetzmasten≪), danach wurde die Baugrube mit Beton verfullt. Einsetzmasten sind jedoch nur schwer zerstorungsfrei entfernbar. Zur Erleichterung der Montage wurden deshalb Aufsetzmasten mit Flansch entwickelt, die auf Ortbeton- oder Fertigteilfundamente aufgesetzt und verschraubt werden. Wenn moglich, werden die Mastfundamente seit einigen Jahren bevorzugt gerammt. Fur Aufsetzmasten wird auf den Rammtrager ein Betonfundamentkopf aufgesetzt, bei Schleuderbetonmasten endet der Rammtrager auf seiner Oberseite in einem Rohr. Auf dieses wird der Mast aufgesetzt, danach wird der Zwischenraum mit Beton verfullt. Neben den nur quer zum Gleis belastbaren Flachmasten existieren fur Falle, wo auch Zugkrafte in Gleisrichtung aufgenommen werden mussen (beispielsweise fur Radspanner), Winkelmasten mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt. Turmmasten fur Quertragwerke sind ebenfalls Winkelmasten. Rechteckstahlbetonmasten wurden ebenfalls entwickelt, sie setzten sich jedoch in Deutschland nicht durch. Zu sehen sind sie beispielsweise auf vielen Bahnhofen der Strecke Halle?Cottbus . In Osterreich hingegen sind Rechteckbetonmasten seit Einfuhrung der Regelfahrleitung von 1949 sowohl bei Einzelstutzpunkten als auch bei Turmmasten fur Quertragwerke Standard. In vielen Landern wie Tschechien, der Slowakei, Slowenien und Italien werden vorwiegend Stahlrohrmasten genutzt.

Bei modernen Oberleitungsmasten hangt das Kettenwerk meist an einem Ausleger. Bei vielen parallel nebeneinanderlaufenden Leitungen in Bahnhofen etc. werden statt neben jedem Gleis angeordneter einzelner Masten Portale (in der Schweiz, wo ausschließlich so gebaut wird, werden diese Joche genannt) oder Quertragwerke aus Trag- und Richtseilen verwendet, von denen aus mehrere Gleise mit Fahrdrahten uberspannt werden. In Osterreich und Deutschland werden Quertragwerke bei Neu- und Umbauten uber Hauptgleisen soweit moglich in Einzelstutzen aufgelost, da ihr Schwingungsverhalten vor allem bei hoheren Fahrgeschwindigkeiten ungunstig ist. Eine italienische Spezialitat sind Mehrgleisausleger, mit denen bei mittiger Mastaufstellung bis zu sechs Gleise uberspannt werden konnen.

Die Fahrleitungsmasten werden auch fur die Aufhangung von Speiseleitungen ( Bahnstromleitungen ) von der Schaltstelle oder vom Unterwerk zu entfernteren, separat zu speisenden Oberleitungsabschnitten genutzt. Dafur werden hohere Masten verwendet, damit die Speiseleitungen in ausreichendem Abstand zum Kettenwerk gefuhrt werden. Die Speiseleitungen werden meist an Traversen aufgehangt, einzelne Leiter auch auf stehenden Isolatoren auf der Mastspitze.

Der gegenseitige Abstand der Oberleitungsmasten hangt von der Streckenfuhrung ab und ist in Bogen in der Regel geringer als bei geraden Strecken. Auch bei geraden Strecken ist er nicht konstant, sondern abhangig vom verwendeten Stromsystem und den Windverhaltnissen. Gleichstromsysteme mit niederen Spannungen erfordern schwerere Oberleitungen als Wechselstromsysteme mit hoheren Spannungen und haben deshalb geringere Mastabstande. Auch in sturmreichen Gebieten werden oft kleinere Mastabstande verwendet, um eine sichere Kontaktabnahme zu ermoglichen. Bei der Deutschen Bahn kommen maximale Mastabstande von 80 m vor, allerdings werden heute bei Komplettneubauten keine Mastabstande mit uber 67 m verwendet, um auch auslandischen Fahrzeugen mit ≫Europaletten≪ mit einer Breite von 1600 mm eine sichere Stromabnahme zu ermoglichen. Dafur wurde der Seitenausschlag des Fahrdrahtes auf ±300 mm reduziert. Begrenzend fur den Einsatz dieser Paletten sind aber haufig die diese Strecken begrenzenden Bahnhofe, in denen die Fahrleitung weiterhin mit einem Seitenausschlag von ±400 mm reguliert wird. In Danemark werden auch fur Schnellfahrstrecken Mastabstande von bis zu 100 m verwendet. [6]

Bahnerdung [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Eine Erdung aller im Oberleitungsrissbereich befindlichen leitfahigen Teile ist zur Sicherung gegen ungewollten Kontakt mit spannungsfuhrenden Teilen notwendig. Prinzipiell werden jeder Mast und jeder elektrisch leitende Anlagenteil im Rissbereich (dazu gehoren auch Bruckengelander und Ahnliches) mit jeweils eigenen Erdseilen unmittelbar mit dem Gleis verbunden. Auch Schleuderbetonmasten (innen mit Stahl bewehrt) und deren leitende Anbauteile werden durch ein Erdseil mit den Fahrschienen verbunden. Im Falle eines Kurzschlusses werden so das Ansprechen einer Uberstromschutzeinrichtung und eine automatische Abschaltung der Oberleitung erreicht. Zusatzlich werden die beiden Schienen eines Gleises in regelmaßigen Abstanden miteinander leitend verbunden, und es gibt in großeren Abstanden Verbindungen zum bzw. zu den Nachbargleisen. Sind Gleisfreimeldeanlagen in Form von einschienig isolierten Gleisstromkreisen vorhanden, werden die Erdleitungen nur mit der geerdeten Schiene verbunden. Um eine sichere Schalterauslosung auch bei Beruhrung mit der isolierten Schiene zu gewahrleisten und die Sicherungstechnik vor Schaden durch den Kurzschlussstrom zu schutzen, werden einschienig isolierte Gleisstromkreise mit Spannungsdurchschlagsicherungen ausgerustet.

In Sonderfallen wird ein Erdseil entlang der Strecke an der gleisabgewandten Seite der Oberleitungsmasten angebracht. Dies dient als Blitzschutz und Sicherheitsvorkehrung fur den Fall, dass (beispielsweise wahrend Bau- oder Unterhaltsarbeiten) die individuelle Erdung eines Mastes beschadigt wird. Uber das Erdseil wird jeder Oberleitungsmast mit seinen Nachbarn elektrisch leitend verbunden. Außerdem verbessert das Erdseil die Ruckleitung des Stroms zum einspeisenden Unterwerk , die uber die Fahrschienen erfolgt. Das Erdseil auf Fahrdrahthohe dient daneben auch der Funkentstorung. Da dieses Erdseil als ein guter elektrischer Leiter und Empfanger in der Nahe ist, konnen bei etwaigen Lichtbogen auftretende elektromagnetische Wellen praktisch zu großen Teilen an der Quelle aufgefangen werden.

In der Schweiz ist das Erdseil die Regelausfuhrung, wegen des notigen Querschnittes konnen es in Unterwerksnahe bis zu drei Stuck sein.

Fahrschiene mit Ruckleitungs­anschluss

Das Potenzial der Bahnerde ist entlang der Strecken uber die Hauptpotentialausgleichsschiene mit 50 mm² mit dem geerdeten Neutralleiter des offentlichen Stromnetzes und damit auch mit metallischen Versorgungsleitungen verbunden.

Bei Gleichstrombahnen muss die Ruckleitung positiver gegenuber Versorgungsleitungen oder auch Bewehrungen (z. B. Tunnelerde ) sein, um Elektrokorrosion an diesen systemfremden geerdeten Metallteilen zu vermeiden. Daher werden die Schienen nicht fest mit Rohrleitungen und anderen geerdeten Teilen verbunden. Das Gleis nimmt (bei positiver Oberleitung) dann durch den Laststrom ein positives Potenzial gegen Erde an, sodass Elektrokorrosion nur an den Schienen selbst auftritt.

Um zu vermeiden, dass die Ruckleitung von Gleichstrombahnen beispielsweise bei Kurzschlussen oder hohen Spannungsfallen entlang der Gleise zu hohe Spannungen gegenuber dem Erdpotential annimmt, werden Erdungskurzschließer eingesetzt, diese uberwachen die Spannungsdifferenz und verbinden die Ruckleitung vorubergehend mit der (Wasser)erde.

Fahrleitungssysteme [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Bezeichnung [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Im Netz der Deutschen Reichs- und Bundesbahn, seit 1994 im Netz DB Netz AG , werden die unterschiedlichen Fahrleitungssysteme nach der Hochstgeschwindigkeit eingeteilt und auch bezeichnet, fur die sie zugelassen sind. Dabei stand die Abkurzung Re ursprunglich fur Regelfahrleitung , spater fur Regeloberleitung . Seit 1982 lautet die amtliche Bezeichnung ?Regeloberleitung der DB. Bauart bis xxx km/h“, wobei xxx fur die jeweilige Geschwindigkeit steht, in Stufen von 75, 100, 120, 160, 200, 230, 250 und 330 km/h. [7] [8] [9] Die Bauarten Re 75, Re 120 und Re 160 werden inzwischen nicht mehr neu eingebaut. Bis 100 km/h wird bei Neubauten die Re 100 verwendet, fur mit 100 bis 200 km/h die Re 200. Der Einsatz von Fahrleitungen in Siemens-Firmenbauart (Sicat) nach der Jahrtausendwende fiel in eine Zeit, als die Deutsche Bahn Bauleistungen funktional ausschrieb und keine bestimmte Bauart vorgab. Sicat-Fahrleitungen wurden seitdem nicht mehr neu eingebaut.

Die Deutsche Reichsbahn vereinfachte die Bauarten Re 75, Re 120 und Re 160 in den 1970er Jahren zu nur noch zwei Regelfahrleitungsbauarten Re1 fur Geschwindigkeiten bis und Re2 uber 100 km/h.

Bezeich­nung Zuge­lassene Geschwin­dig­keit Lichte Mindest­hohe unter Bau­werken auf freier Strecke im Normal­bereich der Kettenwerke Lichte Mindest­hohe unter Bau­werken im Bereich der Nach­spannungen, Strecken­trennungen, Strecken­trennern und in Bahn­hofen Verwendung Bemerkung
Re 100 bis 100 km/h 5,7?m 6,2?m Nebenstrecken, Hauptstrecken,
Bahnhofsrand- und -nebengleise,
Zugbildungs- und Abstellanlagen
ohne Y-Beiseil, ursprunglich mit einfachen Seitenhaltern, bei Neubauten werden die Seitenhalter auch bei Re 100 durch ein Stutzrohr getragen.
Re 120 bis 120 km/h 5,7?m 6,2?m Nebenstrecken, Hauptstrecken
Beispiel: Bahnstrecke Erfurt?Sangerhausen
mit kurzem Y-Beiseil (mit einem Hanger), auf Druck beanspruchte Seitenhalter werden von einem Stutzrohr getragen
Re 160 bis 160 km/h 5,7?m 6,2?m Hauptstrecken
Beispiel: Bahnstrecke Neustrelitz?Warnemunde
mit langem Y-Beiseil (mit zwei Hangern), alle Seitenhalter werden von einem Stutzrohr getragen
Sicat S 1.0 bis 230 km/h 5,7?m 6,2?m Neubaustrecken der 2000er und 2010er Jahre
Beispiel: Abzweig Breckenheim?Wiesbaden
Oberleitungstyp von Siemens, Weiterentwicklung der Bauform Re 160
Re 200 bis 200 km/h 5,9?m 6,2?m Ausbaustrecken
Beispiel: Bahnstrecke Halle?Berlin
mit Y-Beiseil
Re 200mod bis 230?km/h 5,9?m 7,9?m Ausbaustrecken
Beispiele: Bahnstrecke Bremen?Hamburg
Bahnstrecke Berlin?Hamburg
mit Y-Beiseil
seit dem 6. Juni 1999 [10]
Re 250 bis 250 km/h* 5,9?m 7,9?m Neubaustrecken der 1980er und 1990er Jahre
Beispiel: Schnellfahrstrecke Hannover?Wurzburg
mit Y-Beiseil;
* seit 1996 bis 280 km/h
wird auf der Schnellfahrstrecke Madrid?Sevilla mit 300 km/h befahren
Re 330 bis 330 km/h 7,4 m 7,9 m Neubaustrecken der 2000er und 2010er Jahre
Beispiel: Schnellfahrstrecke Nurnberg?Ingolstadt , Erfurt?Grobers
mit Y-Beiseil
Sicat H 1.0 bis 400 km/h 7,4 m 7,9 m Neubaustrecken der 2000er und 2010er Jahre
Beispiel: Schnellfahrstrecke Koln?Rhein/Main , Leipzig Messe?Grobers
Oberleitungstyp von Siemens, Weiterentwicklung der Bauform Re 330

Erste Systeme [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Schlitzrohrfahrleitung [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Nachdem erste elektrisch angetriebene Bahnen ab 1879 uber die Fahrschienen oder eine dritte Stromschiene versorgt wurden, gab es eine erstmalige Anwendung einer Fahrstromversorgung mittels Oberleitung bei einer Straßenbahn in Paris im Jahr 1881. Den Angaben [1] zufolge handelte es sich um eine Schlitzrohrfahrleitung.

Diese ersten uber Kopfhohe bzw. uber Fahrzeughohe angebrachten Fahrleitungen bestanden aus einem oder zwei auf der Unterseite geschlitzten Rohren, in denen sich langs bewegliche Metallschiffchen als Stromabnehmer fur das darunter fahrende Triebfahrzeug befanden. Diese Schleifer wurden an Seilen oder Stangen vom Fahrzeug mitgezogen.

Weitere Verwendung fand dieses System jeweils 1884 bei der Lokalbahn Modling?Hinterbruhl und der Frankfurt-Offenbacher Trambahn-Gesellschaft (FOTG) sowie ab 1888 bei der Straßenbahn Vevey?Chillon in der Schweiz.

Seitliche Lage uber dem Gleis [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Am Dach der B&O-Elektrolok ist der schrag zur Seite neigende Stromabnehmer zu erkennen (1895)

Erste Oberleitungen waren zudem oft neben dem Gleis in passender Hohe aufgehangt. Damit wurde zunachst die aufwandigere Anbringung mit Auslegern mittig uber dem Gleis vermieden. Bahnen, bei denen dies durchgefuhrt wurde, waren beispielsweise die oben erwahnte Pariser Straßenbahn, die Versuchsstrecke der Studiengesellschaft fur Elektrische Schnellbahnen auf der Militareisenbahn bei Berlin, der ehemaligen Maggiatalbahn im Schweizer Kanton Tessin , die Tunnelstrecke der Baltimore and Ohio Railroad und die Flachstrecke der Oberweißbacher Bergbahn . Bei der Uetlibergbahn in Zurich wurde die seitliche Anordnung gewahlt, um dasselbe Gleis sowohl mit Gleichstrom fur die Uetlibergbahn als auch mit Wechselstrom fur die Sihltalbahn elektrifizieren zu konnen.

Bei modernen elektrischen Grubenbahnen kommen sie ebenfalls zum Einsatz, da die Seitenfahrleitung ein Befullen der offenen Forderwagen von oben nicht behindert.

Einfachfahrleitung [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Einfachfahrleitung ohne Beiseil­aufhangung im Bahnhof Beograd

Vor allem bei Straßenbahnen , vereinzelt aber auch auf Vollbahnen, die preiswert elektrifiziert werden sollten, wird eine mechanisch einfache Konstruktion verwendet. Dabei wird beispielsweise auf zusatzliche Tragseile und aufwandige Spann- und Dampfungskonstruktionen verzichtet. Die moglichen Stutzpunktabstande sind kleiner als bei aufwandigeren Fahrleitungssystemen. Mit Beiseilaufhangung sind wegen der fehlenden Schwingungsdampfung Geschwindigkeiten bis etwa 100 km/h moglich, auf Nebengleisen wird die Einfachfahrleitung in einigen Landern wie Frankreich und den Nachfolgestaaten von Jugoslawien auch bei einer Spannung von 25 Kilovolt genutzt und auf die Beiseilaufhangung verzichtet.

Einfachfahrleitungen wurden vor allem bei Betrieb mit Rollen stromabnehmern verwendet. Ein Abgleiten des Stromabnehmers ist dabei eine gelegentlich zu beobachtende typische Erscheinung. Da der Fahrdraht fur Rollen- und Stangenstromabnehmer nicht im Zick-Zack gefuhrt werden muss, ist die Schwingneigung jedoch geringer. Heute werden Einfachfahrleitungen in Innenstadten verwendet, damit die Oberleitung optisch weniger stort. Hier ist meist ohnehin eine niedrige Fahrgeschwindigkeit gefordert.

Kettenfahrleitung [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Kettenfahrleitung (auch Kettenwerk genannt) ist die Regeloberleitungsbauform in vielen Landern. Sie besteht aus dem Fahrdraht, dem Tragseil, Hangern, teilweise Beiseilen sowie Stromverbindern, die zur Gleislangsachse beweglich abgespannt sind. Durch die Kettenwerksbauform sind großere Feldspannweiten zwischen den Stutzpunkten moglich. Der Durchhang des Fahrdrahtes kann somit reguliert werden. Der Einbau eines Beiseils (sogenanntes Y-Beiseil) bietet eine großere Elastizitat der Fahrleitung, wodurch hohere Geschwindigkeiten von Elektro-Triebfahrzeugen ermoglicht werden; in vielen Landern wird auf Beiseile verzichtet. Die maximale Lange eines nachgespannten Abschnittes betragt in Deutschland 750 Meter je Richtung vom Festpunkt aus.

Fahrdraht und Tragseile [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Querschnitt-Zeichnung eines Rillen­fahrdrahtes
Fahrdrahtklemme an einem stromfuhrenden Hanger

Der ublicherweise verwendete Rillenfahrdraht hat einen grundsatzlich kreisformigen Querschnitt, aus dem in der oberen Halfte zwei V-formige Rillen so ausgespart sind, dass dort Halteklemmen eingreifen konnen. Durch diese Konstruktion wird eine Beruhrung der Aufhangungselemente durch die Stromabnehmer vermieden. Gangige Querschnittsflachen sind 80 oder 100 mm² (Durchmesser etwa 10 bis 12 Millimeter, etwa 0,9 Kilogramm pro Meter), auf Strecken mit hoherer Geschwindigkeiten der DB AG werden Querschnitte von 120 mm² verwendet. Die geometrischen Abmessungen fur verschiedene Querschnittsformen und Querschnittsflachen von 100?150 mm² sowie mechanische und elektrische Eigenschaften der Fahrdrahte sind in Deutschland in der DIN EN 50149 geregelt.

Die Hilfstragseile sind aus Bronze gefertigt. Zusammen wiegen die Seile etwa 1,4 Tonnen pro Streckenkilometer .

Aufhangung und Fuhrung [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Radspannwerk DR -Bauart zur gemeinsamen Abspannung von Tragseil und Fahrdraht
Oberleitungsmontage
Radspannwerk DB-Bauart zur getrennten Abspannung von Tragseil und Fahrdraht

Im Regelfall werden Masten aus Schleuderbeton oder Stahlflach- bzw. -gittermasten verwendet, letztere an in Gleislangsrichtung belasteten Stutzpunkten, vor allem fur Nachspannungen.

Das Kettenwerk wird an den Stutzpunkten im Allgemeinen von einer Auslegerkonstruktion aus mehreren Rohrstaben getragen, die etwa die Form eines ?Z“ bilden. Die Seitenhalter, die den Fahrdraht seitlich fuhren, werden bei Fahrleitungsbauarten fur geringere Geschwindigkeiten direkt am Ausleger befestigt und wechselnd auf Zug und Druck belastet, sodass der Fahrdraht in der horizontalen Ebene im Zickzack verlauft. Damit wird verhindert, dass der Fahrdraht in die Graphit-Schleifleisten der Stromabnehmer Rillen einschleift. In Deutschland und Osterreich betragt der Ausschlag 400 mm beiderseits der Mittellinie, in der Schweiz wegen des kleineren Lichtraumprofils nur 150 mm bei R-FL (uber 125 km/h) und 200 mm bei N-FL (bis 125 km/h). Aufgrund dieses Profils sind auch die Schleifleisten der Stromabnehmer in der Schweiz mit 1450 mm schmaler als in Deutschland und Osterreich (1950 mm). Auf Hochgeschwindigkeitsstrecken der DB (Bauart Re 250, Re 330 und SICAT H 1.0) betragt die sogenannte Fahrdrahtseitenlage uber Gleismitte ± 300 mm.

Bei Fahrleitungen fur hohere Geschwindigkeiten wird an jedem Stutzpunkt ein zusatzliches Stutzrohr eingebaut. Damit werden die Seitenhalter einheitlich auf Zug belastet, zusatzlich konnen sie kleiner und leichter ausfallen.

Ein Tragseil tragt den eigentlichen Fahrdraht und halt ihn einigermaßen waagerecht uber dem Gleis. Dabei hangt das Tragseil in einer Kettenlinie durch (deshalb die Bezeichnung Kettenfahrleitung). Die Hanger, an denen der Fahrdraht am Tragseil aufgehangt ist, sind unterschiedlich lang, so dass der Fahrdraht annahernd horizontal verlauft. Um die beim schnellen Durchgang von Stromabnehmern entstehende Fahrdrahthebung zu dampfen, ist die Aufhangung des Tragseils bei Fahrleitungsbauarten fur hohere Geschwindigkeiten ebenfalls flexibel ausgefuhrt. An den Stutzpunkten werden dafur Y-Beiseile eingebaut, die ihrerseits uber einen bis vier Hanger den Fahrdraht im Stutzpunktbereich tragen und Masseanhaufungen vermeiden, die sonst an den Stutzpunkten auftreten und zum Springen der Stromabnehmerpaletten beim Durchgang fuhren.

Insbesondere in Frankreich wird auch auf Hochgeschwindigkeitsstrecken auf den erhohten konstruktiven Aufwand verzichtet. Zum Ausgleich sind die Paletten der Stromabnehmer gegenuber dem Gestell nochmals abgefedert. Die geringere Masse der Palette kann Hohenanderungen des Fahrdrahtes so besser folgen.

Die Tragseilaufhangung reicht allein nicht aus, um den Fahrdraht vor allem auch bei Stromabnehmerberuhrung und Warmedehnung in seiner Soll-Lage zu halten. Daher wird der Fahrdraht zusatzlich straff gespannt. Dies geschieht fur die maximal 1,5 Kilometer langen Abspannabschnitte des Fahrdrahts durch Spannwerke an den Masten, die Tragseil und Fahrdraht gemeinsam (uber einen Doppeltraghebel) oder getrennt spannen. Bei Strecken niedriger Geschwindigkeit gibt es teilweise noch halbnachgespannte Fahrleitungen, bei denen nur der Fahrdraht, nicht aber das Tragseil gespannt wird. Der Fahrdraht wird mit Zuggewichten gespannt, die aus an senkrechten Stangen aufeinandergestapelten Beton- oder Stahlringen (im Bahnjargon Kekse ) bestehen. Zur Vergroßerung der Gewichtskraft dient bei Radspannwerken eine große Rolle, auf die das Stahlseil gewickelt wird, an dem das Gewicht hangt; auf der gleichen Achse befinden sich Rollen geringeren Durchmessers, auf die ein Seil gewickelt wird, das die Verlangerung des Fahrdrahts bildet. Die Zahnung der Rolle dient dazu, das Gewicht aufzufangen, wenn der Fahrdraht reißt. In einigen Landern, etwa in der Schweiz, dient ein Flaschenzug dem gleichen Zweck.

Uberlappende Fahrdraht­fuhrung (dreifeldrige Nachspannung)
Windschief abgespannte Fahrleitung (zwischen Ins und Ins Dorf, Aare Seeland mobil )

Die jeweils nicht fortlaufend verbundenen Fahrdrahtabschnitte werden von oder zu den Befestigungspunkten am Mast bzw. den Spanngewichten seitlich so heraus- oder in den nachsten Streckenabschnitt hineingefuhrt, dass an den Ubergangsstellen eine Langsuberlappung (sogenannte Streckentrennung bzw. Nachspannung) mit dem Fahrdraht des nachsten bzw. voraufgehenden Abschnitts besteht. Die Schleifleisten des Stromabnehmers beruhren hierbei jeweils mindestens einen der mit einem kurzen Litzenstuck elektrisch miteinander verbundenen Fahrdrahte. So wird entlang der Kette der separaten Fahrdrahtabschnitte eine ununterbrochene elektrische Versorgung gewahrleistet. Bei einer Streckentrennung ist der Abstand der spannungsfuhrenden Teile gegenuber einer Nachspannung vergroßert. Damit werden Uberschlage zwischen beiden Teilen auch dann sicher vermieden, wenn eines abgeschaltet und geerdet ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass bei Oberleitungsstorungen der betreffende Abschnitt relativ schnell instand gesetzt werden kann. In Osterreich werden einfache Streckentrenner zum Trennen eingesetzt.

In der Regel verlauft der Fahrdraht zwischen den Auslegern in annahernd gerader Linie, bildet im Gleisbogen also ein Polygon. Damit die zulassige Seitenabweichung nicht uberschritten wird, ist es in engen Bogen notig, den Mastabstand zu verringern bzw. in der Mitte eines Fahrdrahtfeldes einen Bogenabzug anzubringen, bei dem anstelle des Auslegers zwei Seile das Tragseil und den Fahrdraht nach bogenaußen ziehen. Bei halbnachgespannten Fahrleitungen an bogenreichen Strecken werden manchmal auch windschiefe Fahrleitungen eingesetzt, bei denen die Hanger im Bogen nicht vertikal, sondern schrag liegen, so dass das Tragseil den Fahrdraht an jedem Hanger ein Stuck nach außen zieht; auf diese Weise konnen auch sehr enge Bogen uberspannt werden, ohne dass die Masten zu eng stehen mussen. Die Ausleger konnen an Bogenstutzpunkten auch einfacher ausgefuhrt werden, wenn nur das Tragseil am Mast befestigt wird. [11]

In einigen Landern, beispielsweise in Frankreich und Spanien, gibt es noch Strecken mit fest abgespanntem Kettenwerk. Beispiele dafur sind die Strecke Bordeaux?Irun mit den noch immer vorhandenen, bogenformigen Portalmasten der alten Chemins de fer du Midi und Barcelona?Cerbere , letztere insbesondere zwischen Gerona und Cerbere. Die bei hoheren Temperaturen starker durchhangende Fahrleitung war der Grund, die Weltrekordfahrten der SNCF am 28./29. Marz 1955 in das in der Regel kuhle Fruhjahr zu verlegen, wo mit einer stabileren Fahrdrahtlage gerechnet werden konnte.

Technische Daten zu den Kettenwerksoberleitungen bei der Deutschen Bahn [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Bezeichnung zul. Geschwin­dig­keit Tragseil­quer­schnitt Trag­seil­mate­rial Zug­kraft Trag­seil Fahr­draht­quer­schnitt Fahr­draht­mate­rial Zug­kraft Fahr­draht System­hohe max. Nach­spann­lange max. Langs­spann­weite
Re100 100 km/h 50 mm² BzII 10 kN 100 mm² CuAg 10 kN 1,4 m 80 m
SICAT S1.0 200 km/h 50 mm² BzII 10 kN 100 mm² CuAg 12 kN 1,6 m 880 m 80 m
Re200 200 km/h 50 mm² BzII 10 kN 100 mm² CuAg 10 kN 1,8 m 80 m
Re250 280?km/h [12] 70?mm² BzII 15 kN 120?mm² CuAg 15?kN 1,8?m 65?m
Re330 330 km/h 120 mm² BzII 21 kN 120 mm² CuMg 27 kN 1,8 m 65 m
SICAT H1.0 400 km/h 120 mm² BzII 21 kN 120 mm² CuMg 27 kN 1,6 m 700 m 70 m

Quelle: [13]

Mehrpolige Fahrleitungen [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Doppelte Stromabnehmer der Jungfraubahn

Die Oberleitung von Bahnen ist meist einpolig ausgefuhrt, die Ruckleitung des Stromes erfolgt dann uber die Radsatze und die Schienen. Beim Oberleitungsbus muss wegen fehlender Ruckleitung durch den Fahrweg eine zweipolige Fahrleitung verwendet werden. Ebenso wurde in der Anfangszeit bei Straßenbahnen eine zweipolige Oberleitung verwendet, da die Ruckleitung uber die Schienen erst spater eingefuhrt wurde. Die erste Straßenbahn von Siemens in Berlin verwendete jedoch beide Fahrschienen als getrennte Zuleitung zum Fahrmotor, wobei Kriechstrome durch die Holzschwellen und durch das Erdreich in Kauf genommen wurden.

Es gab auch Bahnen mit zweipoliger Gleichstromoberleitung und einem neutralen Mittelleiter uber die Fahrschiene, wie die Chemin de fer de La Mure .

Dreipolige Fahrleitung seitlich neben dem Gleis der Schnellfahr-Versuchsstrecke Marienfelde?Zossen 1903

Bei wenigen fruheren Versuchsfahrten mit Drehstrom -Fahrzeugen wurden dreipolige Fahrleitungen neben dem Gleis ubereinanderliegend angeordnet und dazu seitlich in drei Ebenen angebrachte Schleifbugel an den Triebfahrzeugen verwendet. Diese an sich sehr gunstige Antriebsart mit einfachen Drehstrommotoren ? Drehstrom hat den Vorteil, ein sogenanntes Drehfeld mit kontinuierlichem Moment zu bilden ? konnte nicht weiter ausgebaut werden, weil diese Anordnung keine ununterbrochene Speisung auch uber Weichen und Kreuzungen zulasst. Auf einem seitlich abstehenden Ausleger sind auf einer Plattform nebeneinander drei nach oben weisende Scherenstromabnehmer montiert.

Der Bahnhof Sarzana wahrend des Drehstrom­betriebes in Italien

Die italienische Staatsbahn Ferrovie dello Stato (FS) hatte von 1905 bis 1976 in Norditalien ein Drehstrom­fahrleitungsnetz mit einer Spannung von 3,6 Kilovolt und einer Frequenz von 16,67  Hertz . Die Oberleitung bestand hier aus zwei horizontal nebeneinander angeordneten Fahrdrahten, fur die auf den Lokomotiven jeweils auch je zwei nebeneinander angeordnete Stromabnehmerbugel vorhanden waren. Die Fahrschiene bildete dabei den dritten elektrischen Pol des Dreiphasensystems. Weltweit fahren noch vier Zahnradbahnen mit Drehstrom: die Jungfraubahn und Gornergrat-Bahn in der Schweiz, die Chemin de Fer de la Rhune in den franzosischen Pyrenaen sowie die Corcovado-Bergbahn in Brasilien. Sie benutzen bis heute Systeme mit gleicher Fahrdrahtanordnung. Um eine ununterbrochene Stromzufuhrung aller Phasen im Weichenbereich zu gewahrleisten, verkehren die Triebfahrzeuge auf derartigen Strecken mit gehobenen Stromabnehmern an beiden Fahrzeugenden. Im Bereich der Kreuzung der beiden Phasen werden die Stromabnehmer von einem elektrisch neutralen Fahrdrahtabschnitt gefuhrt.

Heute ubliche Lokomotiven erzeugen den mehrphasigen Drehstrom fur die als Drehstrommotor ausgefuhrten Antriebsmotoren mit bordeigenen Frequenzumrichtern aus der einpoligen Fahrleitung, die mit Gleich- oder Einphasenwechselstrom gespeist wird.

Varianten und verwandte Systeme [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Deckenstromschiene im Berliner Nord-Sud-Fernbahntunnel

Stromschienen haben den gleichen Zweck wie Oberleitungen, werden jedoch meist neben dem Gleis montiert. Sie werden bei S- und U-Bahnen eingesetzt, um das Lichtraumprofil auf Strecken mit vielen Tunneln oder vielen Brucken uber der Strecke klein zu halten, oder bei Strecken, auf denen wegen Lawinengefahr die Aufstellung von Fahrleitungsmasten ungunstig erscheint. Wegen des erheblich großeren Querschnitts ermoglichen sie außerdem eine großere Stromstarke.

Fur Tunnelabschnitte zeichnet sich als Alternative zum Fahrdraht mehr und mehr die Deckenstromschiene ab. Brandversuche zeigen die wesentlich bessere Widerstandsfahigkeit gegen Feuer, was fur die Evakuierung von Zugen im Brandfall von besonderer Bedeutung ist.

Kreuzungen [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Kreuzung (Abstandshalter)

Kreuzungen sind bei Fernbahnstrecken meist sehr spitzwinklig, so dass der sich im Laufe einer Durchfahrt von außen nahernde Kreuzungsfahrdraht von der Schleifleiste des Stromabnehmers kontinuierlich unterfahren werden kann; die außen nach unten gebogenen Auflauf- oder Endhorner der Paletten ermoglichen das sichere Unterfahren von tieferliegenden Fahrdrahten, die sich seitlich dem Hauptfahrdraht nahern. Die Anordnung entspricht mit Kreuzhangern, die die beiden Tragseile jeweils mit dem anderen Fahrdraht verbinden und ein einseitige Anheben des oberen Fahrdrahtes verhindern, im Wesentlichen der Uberspannung von Weichen.

Bei einfachen und doppelten Kreuzungsweichen mit innenliegenden Zungen reicht ublicherweise die gewohnliche Uberspannung einer Kreuzung. Uber Kreuzungsweichen mit außenliegenden Zungen werden pro geradem Strang je zwei mit Abstandshaltern versehene Fahrdrahte nebeneinander verlegt.

Die vor allem bei Straßenbahnen haufigen rechtwinkligen Kreuzungen mussen aber in besonderer Weise ausgefuhrt werden, da sich die Schleifleisten bei einfachen Drahtkreuzungen mit dem querenden Fahrdraht verhaken kann. Ublicherweise wird dazu das Fahrdrahtniveau am Kreuzungspunkt abgesenkt, so dass der querende Fahrdraht von der Schleifleiste nach oben abgesetzt wird. Dazu werden nach unten gewolbte Kreuzungsbleche, ‑scheiben, Drahtabstandshalter oder Kreuzklemmen verwendet.

Es gibt auch Kreuzungen von Oberleitungen mit verschiedenen Bahnstromsystemen. Hier muss unter Umstanden vor Durchfahrt eines Zuges auf das jeweilige System umgeschaltet werden. Ist es fahrdynamisch vertretbar, kann auf das Umschalten verzichtet und die Kreuzungsstelle stromlos mit Schwung befahren werden.

Sicherheit [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Schutzgitter an einem Brucken­gelander uber einer elektrifizierten Strecke mit Warnschild

Eine installierte Fahrleitung steht im Regelfall zu jeder Zeit unter voller Spannung, um die Betriebsfahigkeit sicherzustellen und die Isolation uberwachen zu konnen. Das ist auch dann der Fall, wenn das betreffende Gleis selten befahren wird, ungenutzt scheint oder dort Fahrzeuge abgestellt sind. [14]

Wie bei allen blanken spannungsfuhrenden elektrischen Leitungen besteht auch bei Oberleitungen die Gefahr eines Stromschlags . Bei Bahnanlagen, die mit Hochspannung betrieben werden, ist dafur keine unmittelbare Beruhrung spannungsfuhrender Teile erforderlich. Schon bei zu dichter Annaherung an die Oberleitung konnen Spannungsuberschlage durch die Luft erfolgen und lebensgefahrliche Storlichtbogen entstehen. [15]

Daher sind Fahrleitungsanlagen so aufgebaut, dass gefahrliche Annaherungen an spannungsfuhrende Teile bei ublicher Benutzung der Bahnanlagen durch Reisende und sonstige Personen ausgeschlossen sind. Auf freier Strecke wird das Risiko einer gefahrlichen Annaherung nach Moglichkeit baulich minimiert, beispielsweise durch Kletterschutzeinrichtungen an Masten und durch Hindernisse an Brucken, unter denen Oberleitungen verlaufen.

Sicherheitsabstand [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Der festgelegte Sicherheitsabstand bei nichtelektrotechnischen Arbeiten in der Nahe von spannungsfuhrenden Teilen, die mit 15 bzw. 25 Kilovolt betrieben werden, liegt wie bei allen Freileitungen bis 30 kV bei 3 Metern, [16] [17] [18] [19] dieser darf von elektrotechnisch unterwiesenen Personen bis auf 1,5 Meter reduziert werden. [20] [21] [22]

Der Mindestabstand darf erst unterschritten werden, wenn die Spannung abgeschaltet ist und danach zusatzlich alle beteiligten Leitungen (mit einer Erdungsstange , die zuvor mit einer Klemme mit der Schiene verbunden wurde) geerdet bzw. kurzgeschlossen sind. [23] [24] Dabei ist in der Reihenfolge der Funf Sicherheitsregeln vorzugehen.

Unfalle [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Trotz aller Schutzmaßnahmen kommt es immer wieder durch Fahrlassigkeit oder Vorsatz [25] zu lebensgefahrlichen oder todlichen Unfallen ? beispielsweise beim Klettern auf Wagen oder Oberleitungsmasten oder beim S-Bahn-Surfen . Daruber hinaus kam es vereinzelt zu todlichen Unfallen durch herabhangende Oberleitungen nach Schaden durch Sturm oder durch unsachgemaße Vegetationsarbeiten am Streckenrand.

Im Rahmen planmaßiger Arbeiten in der Nahe von Oberleitungen gab es zwischen 2008 und 2012 in Deutschland funf Tote und acht Schwerverletzte, darunter: [26]

  • 3. November 2010, Triberg im Schwarzwald : Ein Arbeiter geriet beim Mahen eines Steilhangs an die Oberleitung und wurde schwer verletzt [27]
  • 10. Oktober 2011, Bahnhof Baunatal-Guntershausen : Ein Toter [28]
  • 24. November 2011, S-Bahnhof Munchen-Westkreuz ( Aubing ): Ein Toter [28]
  • 16. Juli 2012, Bahnhof Hannover-Nordstadt : Zwei Handwerker starben bei Reinigungsarbeiten am Gleis, nachdem ihre Leiter in die Oberleitung geweht worden war. [28] Wenige Tage danach wurde bei der Bahn AG eine seit April 2012 fertiggestellte Arbeitsanweisung mit dem Titel Arbeiten in der Nahe von elektrischen Anlagen an Fremdfirmen beauftragen ? sie war von einem ranghohen Bahn-Manager zunachst gestoppt worden [28] ? zum 1.?August 2012 in Kraft gesetzt. [29]
  • 31. Juli 2019, Dortmund Hauptbahnhof : Ein Arbeiter geriet mit seiner Hebebuhne zu nah an die Oberleitung und wurde durch einen Stromuberschlag getotet. Die Oberleitung sollte planmaßig eigentlich stromlos sein. Die Arbeiten ruhten danach uber mehrere Wochen. [30] [31]
  • Am 22. Juni 2020 wurde auf der Bahnstrecke Gottingen?Bebra ein Lokfuhrer der cantus Bahngesellschaft durch eine herabhangende Oberleitung schwer verletzt. Der Zug kollidierte mit einem herabhangenden Teil der Oberleitung, nachdem ein Vogel einen Kurzschluss verursacht hatte und dadurch eine Halterung beschadigt worden war. Als Folge dessen brach ein Brand im Fuhrerstand aus. [32]

Freihaltung von Bewuchs [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Um zu verhindern, dass Aste von Baumen oder Strauchern den freien Lauf der Stromabnehmer behindern, mussen auch die Oberleitungen von Bewuchs durch Pflanzen freigehalten werden. Dies erfolgt manuell durch Fahrwegpfleger , maschinell im Rahmen der Vegetationskontrolle oder mit einer Hubschraubersage .

Oberleitung bei Standseilbahnen [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

BW

Vereinzelt sind auch Standseilbahnen mit einer Oberleitung uberspannt. Diese kann sowohl ein, zwei oder in Ausnahmen sogar drei nebeneinander angebrachte Fahrdrahte beinhalten. Beispielsweise hatte die Standseilbahn Sierre-Montana-Crans zeitweise zwei, die Furigenbahn wahrend der ganzen Betriebsdauer drei nebeneinander angebrachte Fahrdrahte uber die ganze Standseilbahnstrecke.

Sie dienen situativ der elektrischen Versorgung einer Beleuchtung oder elektrischen Heizung, der Fernsteuerung oder zu Kommunikationszwecken in den Zeiten vor dem Betriebsfunk.

Daneben kann bei alten Anlagen auch eine Schleifer-Drahtverbindung als Ubertragung fur eine Wechselsprechanlage dienen. Diese ist moglicherweise auch nur im Nahbereich der Stationen ausgefuhrt. Seit langem herrscht jedoch Betriebsfunk vor.

Oberleitungskontakte [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Oberleitungs­kontakt bei der Mannheimer Straßenbahn

Speziell bei Straßenbahnen, aber auch bei Vollbahnen konnen an der Oberleitung Kontakte angebracht sein, mit denen beispielsweise die Gleisbesetztmeldung erfolgt. Bis Mitte der 1990er Jahre erfolgte bei Straßenbahnen auch haufig die Steuerung der Weichen uber diese Oberleitungskontakte, wobei uber die Stromaufnahme der Fahrzeuge die Weichenstellung beeinflusst werden konnte. Je nachdem, ob der Triebwagen Leistung aufnahm oder stromlos rollte, konnte die Stellung der Weiche geandert werden (wie genau, unterschied sich zwischen den einzelnen Betrieben). Weil die Triebfahrzeuge zusatzlich zum Traktionsstrom auch fur Zusatz- und Hilfseinrichtungen Energie aufnehmen, was zu ungewollten Weichenumstellungen fuhren kann, ist dies jedoch in Deutschland inzwischen verboten.

Oberleitung bei Modelleisenbahnen [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Echter Oberleitungs­betrieb mit MOB-Triebwagen von BEMO, Spur H0m (2021)

Fur fast alle gangigen elektrisch betriebenen Modelleisenbahnen sind auch (in der Regel unmaßstabliche) Oberleitungen verfugbar. Die Oberleitung ermoglicht eine vorbildgetreue Stromversorgung von im Modell nachgebildeten elektrischen Lokomotiven, Triebwagen und Triebzugen.

Elektrisch leitende Modell-Oberleitungen ermoglichen auf analog gesteuerten Modelleisenbahnanlagen den Betrieb eines weiteren unabhangig steuerbaren Triebfahrzeuges, da ein zusatzlicher getrennter Stromkreis zur Verfugung steht. Mit zunehmender Anlagengroße erhoht sich jedoch der Verdrahtungsaufwand, da samtliche Stromeinspeisungen und Halteabschnitte zusatzlich fur die Oberleitung ausgefuhrt werden mussen. In Zeiten der digitalen Mehrzugsteuerung sind derartig aufwendige Schaltungen zur Steuerung der Triebfahrzeuge nicht mehr notig.

Seit den 1980er Jahren werden Modelleisenbahn-Oberleitungen oft als reine Attrappe aufgebaut (z. B. Gummifaden der Arnold - Spur-N -Oberleitung). Diese haben den Vorteil, dass die Oberleitungen dunner und damit maßstabsgerechter ausgefuhrt sein konnen, insbesondere dann, wenn die Stromabnehmer knapp unterhalb der Fahrdrahthohe fixiert werden und nicht gegen den Fahrdraht drucken. Wahrend dadurch auf Oberleitungen in verdeckten Streckenabschnitten verzichtet werden kann, konnen die Oberleitungen bei einer stromfuhrenden Nachbildung dort durch gunstigere Alternativen (z. B. Lochblechstreifen, einfacher dicker Draht oder Schienenprofile) ersetzt werden.

Da die Fahrdrahte ohnehin meist nicht maßstablich dunn nachgebildet werden konnen, gehen manche Modellbahner mittlerweile sogar dazu uber, auf die Nachbildung verspannter Drahte ganz zu verzichten und nur noch die Masten aufzustellen. Dadurch kann in besonderen Fallen ein realistischerer Gesamteindruck entstehen als mit verspannten Fahrdrahten.

Es werden verschiedene Bauarten einpoliger Oberleitungen angeboten. Modellbahnen mit zwei- oder dreipoligen Oberleitungen werden nicht kommerziell produziert, da solche Systeme beim Vorbild nur sehr selten vorkommen.

Rekorde [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Die hochste bei Oberleitungsanlagen verwendete Spannung betragt 50?kV und komt bei einigen Grubenbahnen zum Einsatz (siehe Liste der Bahnstromsysteme ). Die großte Spannweite einer Oberleitung zwischen zwei Masten existiert bei der Strausseefahre mit einer Lange des Spannfeldes von 370?Metern. [33]

Siehe auch [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Bei Autoscootern dient ein Gitternetz als Oberleitung

Literatur [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

  • Friedrich Kießling, Rainer Puschmann, Axel Schmieder: Contact Lines for Electrical Railways. Planning, Design, Implementation. Publicis Corporate Publishing, Munchen 2001, ISBN 3-89578-152-5 . (engl.)
    • deutsch: Friedrich Kießling, Rainer Puschmann, Axel Schmieder, Peter A. Schmidt: Fahrleitungen elektrischer Bahnen ? Planung, Berechnung, Ausfuhrung. 2. Auflage, Teubner, Stuttgart 1998, ISBN 3-519-16177-X .
  • Heinz-Herbert Schaefer: Ortsfeste Anlagen der elektrischen Zugforderung. (Eisenbahn-Lehrbucherei der Deutschen Bundesbahn, Bd. 125). 3. Auflage, Josef-Keller-Verlag, Starnberg 1975, ISBN 3-7808-0105-1 .
  • Dieter Schmidt-Manderbach: Entwicklungsgeschichte der Fahrleitungen fur Vollbahnen in: 1879 1979. 100 Jahre elektrische Eisenbahn . Josef-Keller-Verlag, Starnberg 1979, ISBN 3-7808-0125-6 ; S. 145?159

Weblinks [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Commons : Oberleitung  ? Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
Wiktionary: Oberleitung  ? Bedeutungserklarungen, Wortherkunft, Synonyme, Ubersetzungen

Einzelnachweise [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

  1. a b Michael Taplin: The History of Tramways and Evolution of Light Rail. ( Memento vom 25. August 2016 im Internet Archive ) 1998.
  2. Verordnung vom 5. Dezember 1994 uber elektrische Anlagen von Bahnen (VEAB). (PDF; 133 KiB)
  3. Heinz Delvendahl: Die Bahnanlagen in der neuen Eisenbahn-Bau- und Betriebsordnung (EBO) . In: Die Bundesbahn . Band   41 , Nr.   13/14 , 1967, ISSN   0007-5876 , S.   453?460 .
  4. Ril 810.0242 Abschnitt 2 Absatz 1
  5. Helmut Petrovitsch: Vollkontakt bis an die Horner? In: eisenbahn magazin . Nr.   11 , 2022, S.   43 .
  6. [1]
  7. http://homepage.hispeed.ch/wili-the-wire/doc/schwach/Textband/Kapitel_11_11.1_Regelfahrleitungen_1950_der_DB.pdf
  8. eingeschrankte Vorschau in der Google-Buchsuche
  9. eingeschrankte Vorschau in der Google-Buchsuche
  10. TM 08/1999 NEE2
  11. Windschiefe Fahrleitung (Furrer & Frey) Beispielbild einer windschiefen Fahrleitung
  12. Re?250 wird beispielsweise auf der Schnellfahrstrecke Mannheim?Stuttgart mit 280?km/h befahren
  13. Friedrich Kießling, Rainer Puschmann, Axel Schmieder, Siemens Aktiengesellschaft: Fahrleitungen elektrischer Bahnen Planung, Berechnung, Ausfuhrung, Betrieb . 3., wesentlich uberarb. und erw. Auflage. Erlangen 2014, ISBN 978-3-89578-407-1 , S.   157   f., 755   ff., 758   ff .
  14. Junge Frau uberlebt Bahnstrom-Unfall: 15.000 Volt statt Sternenhimmel. In: Spiegel Online . Abgerufen am 28. August 2016 .
  15. Deutsche Bahn AG: Gefahren auf Bahnanlagen. ( Memento vom 1. Juli 2010 im Internet Archive )
  16. Hilfeleistungseinsatze im Gleisbereich der DB AG. (PDF) DB AG, archiviert vom Original am 24. September 2016 ; abgerufen am 21. April 2017 .
  17. Gefahrenbereiche der Gleise. (PDF) S. 4 , archiviert vom Original am 15. September 2016 ; abgerufen am 8. September 2016 .
  18. OBB 40 R 8 Schriftliche Betriebsanweisung Arbeitnehmerschutz. S. 24 , abgerufen am 10. Oktober 2016 .
  19. Christoph Georg Wolfl, Christoph Wolfl: Unfallrettung: Einsatztaktik, Technik und Rettungsmittel; mit 32 Tabellen . Schattauer Verlag, 2010, ISBN 978-3-7945-2684-0 ( eingeschrankte Vorschau in der Google-Buchsuche [abgerufen am 10. Oktober 2016]).
  20. GUV-I 769: Sicherheitsmaßnahmen bei Arbeiten an Fahrleitungsanlagen. (PDF; 126?KiB) Abschnitt 4.4 ?Arbeiten in der Nahe unter Spannung stehender Teile“. Bundesverband der Unfallkassen, April 2000, S. 21 , archiviert vom Original am 7. November 2016 ; abgerufen am 7. Oktober 2016 .
  21. Sammlung betrieblicher Vorschriften. (PDF; 1,3?MiB) Fels Netz GmbH, 8. Dezember 2007, S. 41 , archiviert vom Original am 22. Februar 2017 ; abgerufen am 29. September 2016 .
  22. Friedrich Kiessling, Rainer Puschmann, Axel Schmieder: Fahrleitungen elektrischer Bahnen: Planung, Berechnung, Ausfuhrung, Betrieb . John Wiley & Sons, 2014, ISBN 978-3-89578-916-8 ( eingeschrankte Vorschau in der Google-Buchsuche [abgerufen am 29. August 2016]).
  23. Kogler/Cimolino: Standard-Einsatz-Regeln: Elektrischer Strom im Einsatz . ecomed-Storck GmbH, 2014, ISBN 978-3-609-69719-2 , S.   877 ( eingeschrankte Vorschau in der Google-Buchsuche [abgerufen am 6. August 2016]).
  24. Matthias Schleinkofer: Bahnerdung ? Freiwillige Feuerwehr Nittendorf. In: ff-nittendorf.de. Abgerufen am 28. August 2016 .
  25. Mann gerat durch Stromschlag in Brand. ( Memento vom 1. Juni 2009 im Internet Archive ) In: Frankfurter Rundschau , 29. Mai 2009.
  26. Liste mit Toten und Schwerverletzten 2000 bis Mitte 2011. In: eisenbahnsicherheit.de
  27. Bastian Obermayer: Der Tod kommt von oben. (Teil 1) In: sz-magazin 28/2014
  28. a b c d Der Tod kommt von oben. (Teil 2) In: SZ-Magazin 28/2014
  29. Der Tod kommt von oben. (Teil 3) In: SZ-Magazin
  30. Stefan Meinhardt: Stromschlag: Arbeiter (28) stirbt am Dortmunder Hauptbahnhof. 1. August 2019, abgerufen am 18. September 2019 .
  31. Oliver Volmerich: RN+ Tragischer Unfall verzogert Arbeiten am Hauptbahnhof ? Bahnpendler spuren Auswirkungen. Abgerufen am 18. September 2019 .
  32. Oberleitung abgerissen: Lokfuhrer schwer verletzt. In: FFH. 22. Juni 2020, abgerufen am 30. Juli 2020 .
  33. Westlicher Mast der Oberleitung der Strausseefahr. Emporis, abgerufen am 3. April 2022 (englisch).