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Streckentrenner für hohe Fahrgeschwindigkeiten
Das allgemeine Erfordernis nach einer immer rascheren Zugförderung bringt speziell von der Fahr- leitung her Probleme, deren Lösung bisher noch aussteht. Während man heute ohne Schwierigkeiten eine moderne Weiche mit 120 km/h Geschwindigkeit durchfährt, ist das Befahren von Fahrleitungsstrecken- trennern bei noch wesentlich kleineren Geschwindigkeiten ohne Stromunterbrechung kaum möglich.
Bisher werden zur elektrischen Trennung einzelner Fahrleitungsabschnitte in der Hauptsache kerami- sche Isolatoren verwendet, welche den gesamten Fahrdrahtzug zu übernehmen haben, aus welcher Tat- sache allein schon ihr hohes Gewicht resultiert. Diese schweren Isolatoren bilden dann sogenannte harte
Punkte in der Fahrleitung, wodurch ein einwandfreier Bugellauf verhindert wird.
Um diese Nachteile auszuschalten, wurde auch schon versucht, in den Fahrdrahtzug an Stelle der keramischen Isolatoren, leichte Isolatoren aus Kunststoff einzuklemmen, welche dann direkt durch den
Stromabnehmerbügel beschliffen werden. Durch den Bügelbeschliff ergibt sich jedoch eine durchlaufen- de, elektrisch leitende Verunreinigung diesel Kunstharzisolatoren, so dass diese eine beträchtliche Länge erfordern, um die notwendigenIsolationswerte zu erreichen. Ausserdem müssen Isolierkörper von so grosser
Länge unbedingt durch elektrisch leitende Kufen überbrückt werden, um Stromunterbrechungen an den Trennstellen zu verhindern. Damit elektrische Überschläge zwischen den einzelnen Stromkufen vermieden werden können, ist es weiters notwendig, diese in einem relativ grossen Abstand links und rechts der Fahrdrahtachse anzuordnen.
Von der dynamischen Seite her gesehen, besteht der Hauptnachteil einer solchen Anordnung darin, dass bei raschem Durchgleiten eines Stromabnehmerbügels auf Grund der nie exakt einregulierbaren Kufen, ein Drehmoment wirksam wird, welches ein rasches Pendeln der Konstruktion um die Fahrdrahtachse bewirkt. Ausserdem sind die Überbrückungskufen der bisherigen Streckentrennerkonstruktionen zumindest nach einer Richtung hin nicht dem Fahrdrahtzug unterworfen, so dass schon dadurch sehr viel an Richtungsstabilität der Kufen verloren geht. Schläge, wie sie durch das rasche Pendeln des Trenners um seine Längsachse hervorgerufen werden, tragen bald zu einer bleibenden Verformung der Überbrückungskufen bei, so dass die dynamischen Eigenschaften des Trenners mit zunehmender Betriebsdauer immer schlechter werden.
In der deutschen Patentschrift Nr. 658658 wird vorgeschlagen, die Fahrleitungsabschnitte durch einen quer zur Fahrdrahtachse liegenden Isolator in einem entsprechenden Abstand zu halten und die freien Enden des Fahrdrahtes, unter Zwischenschaltung von Isolatoren, am gemeinsamen Tragseil abzuspannen.
Auf solche Art erspart man sich wohl die zur Überbrückung des Isolators notwendigen stromleitenden Kufen, jedoch ergeben sich bei dieser Ausführung andere schwerwiegende Nachteile. Diese bestehen u. a. darin, dass ein solches System eine grosse Einbaulänge erfordert, eine exakte Einregulierung durch die unterschiedlichen Spannungsverhältnisse zwischen Fahrdraht und Tragseil schwer möglich wird und wegen der grossen Anzahl der notwendigen Isolatoren mit einem hohen Gewicht zu rechnen ist. Dadurch wird zusätzlich eine sehr unerwünschte Verstärkung sowie Erhöhung der Masten zu beiden Seiten des Spannfeldes erforderlich.
In der USA-Patentschrift Nr. l, 530, 467 wird ein Streckentrenner beschrieben, bei welchem vier, durch Stahlrohre starr verbundene Isolatoren mit ihrer Längsachse quer zum Fahrdrahtzug eingebaut sind. Ausser dem Nachteil eines hohen Gewichtes und schlechter Isolationswerte ergibt sich auch, dass die Isolatoren durch Stromkufen überbrückt werden müssen, wodurch sich auch für diese Anordnung kein Vorteil gegenüber andern bekannten Trennerausführungen ergibt.
Mit Hilfe der nachfolgend beschriebenen Erfindung wird versucht, die oben angeführten Mängel bisher bekannter Streckentrennerkonstruktionen auszuschalten.
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Ein erfindungsgemässer Streckentrenner ist gekennzeichnet durch einen quer zum Fahrdrahtzug eingebauten Isolator, welcher aus allen bekannten Isolationsmäterialien bestehen kann. Dieser Isolator besitzt an seinen beiden Enden übliche Kappen, oder deren Funktion erfüllende Konstruktionselemente. Von den beiden Fahrdrahtenden, zwischen welchen der Trenner eingebaut ist, führt je eine Isolierkufe bzw. je eine Stromkufe zu einer Klemmvorrichtung, welche sich an den Isolatorkappen befindet. Strom- und Isolierkufen bilden somit ein Parallelogramm, in dessen kürzerer Diagonale der quer zur Fahrtrichtung liegende Isolator eingebaut ist, welcher lediglich die Spreizkräfte, welche sich aus dem Fahrdrahtzug mal dem sinus des durch Fahrdraht und Kufen gebildeten Winkels ergeben, zu übernehmen hat.
Der in der Hauptsache auf Druck beanspruchte Isolator hat daher sehr geringe Kräfte zu übertragen, woraus sich ein geringes Gewicht für den Isolator ableitet. Die zueinander parallelliegenden Seiten des aus Isolier- und Stromkufen gebildeten Parallelogrammes werden durch Kufen des jeweils gleichen Materials gebildet.
Da sich die Kufen an ihrer Klemmstelle mit dem Fahrdraht praktisch direkt vereinen, ergibt sich beim Durchgleiten eines Stromabnehmerschleifstückes ein kontinuierliches Anwachsen des auf den Trenner wirkenden Drehmomentes, so dass ein momentan auf das System wirkender Drehimpuls vermieden werden kann. Durch die symmetrische Ausbildung des Trenners ist seine gute Befahrbarkeit nach beiden Richtungen gewährleistet. Ausserdem haben Strom- wie Isolierkufen den halben Fahrdrahtzug zu übernehmen, so dass unangenehme Kufenverformungen leichter vermieden werden können.
Die Isolierkufen des Streckentrenners, welche mit der halben Bügelanpresskraft beschliffen werden, bestehen nach der Erfindung aus zugfesten, vorwiegend mit quadratischem Querschnitt versehenen Kunstharzstäben, deren beschliffene Unterseite keine ununterbrochene Gleitfläche bildet, sondern durch eingearbeitete, wellenförmige Vertiefungen unterbrochen ist. Eine durchgehende, elektrisch leitende Verunreinigung einer solchen Isolierkufe wird hiedurch vermieden. Um die dielektrischen Nachteile zu kompensieren, welche die heute bekannten Kunststoffe gegenüber beispielsweise keramischen Isolierstoffe besitzen, liegt es weiter im Rahmen der Erfindung, die beschliffenen Isolierkufen mit besonders ausgebildeten Rippen zu versehen.
Eine beispielsweise Rippenform zeigt Fig. 3 der Zeichnung, wobei durch die dachförmige Gestaltung dieser Isolierrippen ein durchgehender Feuchtigkeitsfilm an der beschliffenen Isolierkufe vermieden wird.
Die Isolierrippen bestehen vorwiegend aus Kunststoff und werden mit der Isolierkufe durch einfaches Aufstecken oder beispielsweise auch durch Aufkleben verbunden. Durch eine entsprechende Anzahl solcher Isolierrippen kann auch der Kriechweg der Isolierkufen entsprechend vergrössert werden, so dass die notwendige Länge der Isolierkufen auf ein Minimum reduziert werden kann. Die Isolierkufen besitzen aber immer eine solche Länge, dass im Falle eines elektrischen Überschlages, der Lichtbogen nicht in Richtung der Isolierkufen, sondern in Richtung des mit seiner Längsachse quer zur Fahrdrahtrichtung liegenden Isolators verläuft. Auf solche Art besitzt man jeweils eine einfache Kontrolle bezüglich des sich mit zunehmender Betriebsdauer eventuell verändernden Isolationswertes der beschliffenen Isolierkufe gegenüber dem bleibenden Isolationswert des nicht beschliffenen Isolators.
Tritt nach längerem Betrieb ein Überschlag in Richtung der Isolierkufen auf, so hat die Isolationsfähigkeit derselben gelitten, woraus sich entweder die Notwendigkeit einer Reinigung der Isolierkufen ableitet, oder auch eine Verlängerung derselben zweckmässig wird. Auch besteht die Möglichkeit, durch Anordnung zusätzlicher Rippen eine isolationsverbessernde Wirkung zu erzielen. Ein grosser Vorteil der erfindungsgemässen Rippen besteht darin, dass dieselben auch nach Einbau des Streckentrenners ohneweiters ersetzt werden können, da sie die Isolierkufe nicht ringförmig umfassen.
Ausser, dass durch die dachförmige Gestaltung der Aufsteckrippen mit Sicherheit genügend trockene Stellen an der Isolierkufe vorhanden bleiben, dürfte auch in Gebieten mit starkem Rauhreifbefall, die Vereisungsgefahr der Isolierkufen stark reduziert werden.
Fig. l zeigt einen erfindungsgemässen Streckentrenner im Grundriss. Mit 1 sind die beiden beschliffenen Isolierkufen, mit 2 die beiden stromleitenden Kufen bezeichnet. Mit 3 ist der mit seiner Längsachse quer zum Fahrdrahtzug liegende Isolator bezeichnet, welcher in der Hauptsache lediglich die Spreizkräfte zwischen den Kufen 1 und 2 zu übernehmen braucht und vorwiegend auf Druck und zum geringen Teil auf Biegung beansprucht ist. 4 bedeutet den Fahrdraht der an den Stellen 5 beliebig geklemmt ist.
Fig. 2 zeigt eine Isolierkufe 1 im Auf- und Querriss, wobei das Schleifstück 6 an der wellig ausgebildeten Beschlifffläche der Isolierkufe 1 anliegt.
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