DE102020006131A1

DE102020006131A1 - Current collector unit for the energy supply of track-guided vehicles

Info

Publication number: DE102020006131A1
Application number: DE102020006131.1A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-10-07
Filing date: 2020-10-07
Publication date: 2022-04-07

Abstract

Die Erfindung betrifft Stromabnehmereinheit (1) zur Übertragung elektrischer Energie von wenigstens einem seitlich entlang der Spur (8) geführten elektrischen Leiter zu einem spurgeführten Fahrzeug (9), mit wenigstens einem Stromabnehmerarm (2), wenigstens einem elektrischen Kabel (4) und wenigstens einer Schleifleiste (5).Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Stromabnehmerarm (2) wenigstens eine Vertiefung (3) zur Aufnahme wenigstens eines elektrischen Kabels (4) aufweist.The invention relates to a current collector unit (1) for transmitting electrical energy from at least one electrical conductor guided laterally along the track (8) to a track-guided vehicle (9), having at least one current collector arm (2), at least one electrical cable (4) and at least one Contact strip (5). The invention is characterized in that the current collector arm (2) has at least one recess (3) for accommodating at least one electric cable (4).

Description

Die Erfindung betrifft eine Stromabnehmereinheit zur Übertragung elektrischer Energie von wenigstens einem seitlich entlang der Spur geführten elektrischen Leiter zu einem spurgeführten Fahrzeug, mit wenigstens einem Strom-abnehmerarm, wenigstens einem elektrischen Kabel, und wenigstens einer Schleifleiste.The invention relates to a current collector unit for transmitting electrical energy from at least one electrical conductor guided laterally along the track to a track-guided vehicle, with at least one current collector arm, at least one electrical cable and at least one contact strip.

Elektrisch angetriebene spurgeführte Fahrzeuge, zum Beispiel Eisenbahnen, werden in der Regel entweder durch eine Oberleitung oder eine seitlich der Spur angeordnete Stromschiene mit elektrischer Energie versorgt. Eine Spur kann beispielsweise aus zwei Gleisen bestehen. Weitere Ausführungen sind möglich. Die Stromschiene ist der Oberleitung in vielerlei Hinsicht überlegen. Die Installation und der Betrieb der Stromschiene sind durch die mechanische Robustheit und die weitgehende Wartungsfreiheit signifikant günstiger im Vergleich zur Oberleitung. Zu den größten Vorteilen zählt die extrem platzsparende Bauweise der Stromschiene. Das Lichtraumprofil der Spur bleibt bei der Verwendung einer Stromschiene identisch, während für Oberleitungen das Lichtraumprofil der Spur um mehrere Meter oberhalb und seitlich der Spur vergrößert werden muss.Electrically driven track-guided vehicles, for example trains, are usually supplied with electrical energy either by an overhead line or by a conductor rail arranged at the side of the track. A track can consist of two tracks, for example. Other versions are possible. The conductor rail is superior to the overhead line in many respects. The installation and operation of the conductor rail is significantly cheaper than the overhead line due to its mechanical robustness and the fact that it is largely maintenance-free. One of the greatest advantages is the extremely space-saving design of the busbar. The gauge of the track remains the same when using a conductor rail, while the gauge of the track must be increased by several meters above and to the side of the track for overhead lines.

Insbesondere im Falle von Tunnels bedeutet das einen großen Unterschied der Bau- und Betriebskosten. Nachteilig ist die Untauglichkeit der Stromschiene für Hochgeschwindigkeitsverkehr über 160 km/h. Eine Unterbrechungen der Stromschiene an Weichen vermeidende technische Lösung ist bekannt. Die Beschaffenheit und Konstruktion bekannter Stromabnehmereinheiten, zum Beispiel ein Schleifschuh, eignet sich jedoch nur für Geschwindigkeiten bis etwa 160 km/h. Bekannte Stromabnehmereinheiten mit einem Schleifschuh sind platzintensive und schwere Vorrichtungen, bestehend aus einer Vielzahl von Teilen, darunter Federungseinrichtungen und mitunter exponierten elektrischen Kabeln. Aufgrund des hohen Gewichts und der daraus resultierenden Masseträgheit sind Schleifschuhe schlecht zu federn. Dies ist nachteilig insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten und stellt ein potenzielles Sicherheitsrisiko dar. Der hohe Luftwiderstand ist ebenfalls nachteilig.Especially in the case of tunnels, this means a big difference in construction and operating costs. A disadvantage is the unsuitability of the power rail for high-speed traffic over 160 km/h. A technical solution that avoids interruptions in the conductor rails at switches is known. However, the nature and construction of known current collector units, for example a contact shoe, is only suitable for speeds of up to around 160 km/h. Known current collector units with a contact shoe are bulky and heavy devices consisting of a large number of parts, including suspension devices and sometimes exposed electrical cables. Due to the high weight and the resulting mass inertia, grinding shoes are difficult to cushion. This is disadvantageous, especially at high speeds, and represents a potential safety risk. The high air resistance is also disadvantageous.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Stromabnehmereinheit der eingangs erwähnten Art so zu entwickeln, dass die Nachteile bekannter Lösungen vermieden und ein Einsatz der seitlichen Stromschiene auch im Hochgeschwindigkeitsverkehr ermöglicht wird.It is the object of the invention to develop a current collector unit of the type mentioned in the introduction in such a way that the disadvantages of known solutions are avoided and use of the lateral conductor rail is also made possible in high-speed traffic.

Die Lösung der Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 beschrieben.The solution to the problem is described in the characterizing part of claim 1.

Der entscheidende Vorteil der Erfindung liegt darin, dass das Konzept des Schleifschuhs so weiterentwickelt wurde, dass Gewichts- und Sicherheitsverbesserungen erzielt werden und höhere Geschwindigkeiten ermöglicht werden.The decisive advantage of the invention lies in the fact that the concept of the grinding shoe has been further developed in such a way that weight and safety improvements are achieved and higher speeds are made possible.

Die Vertiefung zur Aufnahme wenigstens eines elektrischen Kabels hat mehrere Funktionen. Die Vertiefung ermöglicht durch ihre angepasste Form eine einfachere Aufnahme des elektrischen Kabels ohne Befestigungseinrichtungen. Dies verringert das Gewicht, die Komplexität und den Luftwiderstand der Stromabnehmereinheit. Die Vertiefung schützt zudem das elektrische Kabel vor Beschädigungen, da es so nicht oder nur wenig aus dem Profil des Stromabnehmerarms herausragt. Ein weiterer Vorteil ist die Platzersparnis, die sich aus der versenkten Anbringung des elektrischen Kabels ergibt. Das elektrische Kabel ist für den Anschluss an eine am Stromabnehmerarm angebrachte Schleifleiste vorgesehen.The recess for accommodating at least one electrical cable has several functions. Due to its adapted shape, the indentation enables the electrical cable to be accommodated more easily without fastening devices. This reduces the weight, complexity and drag of the pantograph assembly. The depression also protects the electrical cable from damage, since it does not or only slightly protrude from the profile of the current collector arm. Another advantage is the space saving that results from the recessed attachment of the electric cable. The electrical cable is designed to be connected to a contact strip fitted to the pantograph arm.

Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführung besteht die Oberfläche des Stromabnehmerarms oder der Stromabnehmerarm insgesamt aus einem nichtleitenden Material. Dies hat den Vorteil, dass die Gefahr von Spannungsüberschlägen reduziert wird.According to a first advantageous embodiment, the surface of the current collector arm or the current collector arm as a whole consists of a non-conductive material. This has the advantage that the risk of voltage flashovers is reduced.

Gemäß einer zweiten vorteilhaften Ausführung ist der Stromabnehmerarm C-förmig bzw. zweifach ungefähr im 90-Grad-Winkel gebogen, wobei das elektrische Kabel an der Innenseite des Stromabnehmerarms angebracht ist. Damit wird die Verwendung einer den Luftweg zwischen Fahrzeug und Stromschiene verlängernden Schutzabdeckung ermöglicht, die wiederum den Einsatz höherer Spannungen und/oder Stromstärken und damit höherer Geschwindigkeiten ermöglicht.According to a second advantageous embodiment, the current collector arm is C-shaped or bent twice at an angle of approximately 90 degrees, with the electrical cable being attached to the inside of the current collector arm. This enables the use of a protective cover that lengthens the air path between the vehicle and the busbar, which in turn enables the use of higher voltages and/or current intensities and thus higher speeds.

Gemäß einer dritten vorteilhaften Ausführung ist die Schleifleiste L-förmig ausgeführt. Die Schleifleiste weist einen längeren und horizontalen Abschnitt auf, der über die Fahrleitung gleitet, sowie einen kürzeren, um 90 Grad nach oben gebogenen Abschnitt, an dessen oberen Ende das elektrische Kabel anschließt. Das elektrische Kabel ist an der der Schleifleiste gegen-überliegenden Seite des Stromabnehmerarms angeordnet. Die Verbindung zwischen der Schleifleiste und dem elektrischen Kabel kann beispielsweise durch eine Schweißverbindung hergestellt werden; weitere Ausführungen sind möglich. Die L-Form der Schleifleiste ermöglicht so die vorteilhafte Verbindung der Schleifleiste mit dem elektrischen Kabel ohne zusätzliche Vorrichtungen.According to a third advantageous embodiment, the contact strip is L-shaped. The contact strip has a longer, horizontal section that slides over the catenary, and a shorter section that curves 90 degrees upwards, at the top of which the electrical cable connects. The electrical cable is arranged on the side of the current collector arm opposite the contact strip. The connection between the contact strip and the electric cable can be made, for example, by a welded joint; other versions are possible. The L-shape of the contact strip thus enables the advantageous connection of the contact strip to the electrical cable without additional devices.

Gemäß einer vierten vorteilhaften Ausführung ist die Schleifleiste C-förmig ausgeführt. Hier weist die Schleifleiste einen weiteren horizontalen Abschnitt auf, der in derselben Ebene wie das elektrische Kabel liegt. Diese Ausführung bietet dieselben Vorteile wie die dritte vorteilhafte Ausführung, lediglich die Lage der Verbindung zwischen dem elektrischen Kabel und der Schleifleiste unterscheidet sich von der dritten vorteilhaften Ausführung.According to a fourth advantageous embodiment, the contact strip is C-shaped. Here the contact strip has another horizontal one section that lies in the same plane as the electric cable. This embodiment offers the same advantages as the third advantageous embodiment, only the position of the connection between the electrical cable and the contact strip differs from the third advantageous embodiment.

Gemäß einer fünften vorteilhaften Ausführung ist an der Vertiefung ein Abdeckelement angeordnet, die das elektrische Kabel abdeckt und so für zusätzlichen Schutz sorgt. Zudem schützt das Abdeckelement das elektrische Kabel gegen Bewegung des elektrischen Kabels in der Vertiefung.According to a fifth advantageous embodiment, a cover element is arranged on the recess, which covers the electrical cable and thus provides additional protection. In addition, the cover element protects the electrical cable against movement of the electrical cable in the depression.

Die Erfindung wird im Folgenden näher erläutert.

1 zeigt eine Stromabnehmereinheit 1 zur Übertragung elektrischer Energie von wenigstens einem seitlich entlang der Spur 8 geführten elektrischen Leiter zu einem spurgeführten Fahrzeug (9), mit wenigstens einem Strom- abnehmerarm 2, wenigstens einem elektrischen Kabel 4, und wenigstens einer Schleifleiste 5. Der Stromabnehmerarm 2 weist wenigstens eine Vertiefung 3 zur Aufnahme wenigstens eines elektrischen Kabels 4 auf. Der hier dargestellte Stromabnehmerarm 2 ist beispielhaft in L-Form ausgeführt und weist beispielhaft zwei Vertiefungen 3 für die Aufnahme von zwei elektrischen Kabeln 4 auf. Um die Vertiefung 3 besser sichtbar zu machen fehlen der Endabschnitt des Stromabnehmerarms 2 und der Anschluss der Kabel 4 an die Schleifleisten 5 in 1 und sind in 2 und 3 dargestellt. Die Schleifleiste ruht auf der Fahrleitung 6, welche parallel zur Spur 8, hier durch ein Gleis angedeutet, angeordnet ist. Die Stromabnehmereinheit 1 ist an einem spurgeführten Fahrzeug 9 angeordnet.
2 zeigt die Stromabnehmereinheit 1 von der Seite, wobei am beispielhaft C-förmigen Stromabnehmerarm 2 eine C-förmige Schleifleiste 5 angeordnet ist und sich der Stromabnehmerarm 2 mit der Schleifleiste 5 auf die Fahrleitung 6 abstützt. Das elektrische Kabel 4 ist versenkt in der Vertiefung 3 angeordnet. Neben der her durch ein Gleis angedeuteten Spur 8 ist eine Schutzabdeckung 7 angeordnet.
3 zeigt von schräg unten die Stromabnehmereinheit 1 mit Strom- abnehmerarm 2 und mit dem Anschluss der L-förmigen Schleifleiste 5a an das elektrische Kabel 4, das in der Vertiefung 3 angeordnet ist.
4 zeigt von schräg unten die Stromabnehmereinheit 1 mit Strom- abnehmerarm 2 und mit dem Anschluss der C-förmigen Schleifleiste 5b an das elektrische Kabel 4. Andere Elemente der Stromabnehmereinheit 1 sind nicht dargestellt.

The invention is explained in more detail below.

1 shows a current collector unit 1 for the transmission of electrical energy from at least one electrical conductor guided laterally along the track 8 to a track-guided vehicle (9), with at least one current collector arm 2, at least one electric cable 4, and at least one contact strip 5. The current collector arm 2 has at least one depression 3 for receiving at least one electrical cable 4 . The current collector arm 2 shown here is designed in an L-shape, for example, and has, for example, two recesses 3 for receiving two electrical cables 4 . In order to make the recess 3 more visible, the end section of the current collector arm 2 and the connection of the cables 4 to the contact strips 5 in 1 and are in 2 and 3 shown. The contact strip rests on the catenary 6, which is arranged parallel to track 8, indicated here by a track. The current collector unit 1 is arranged on a track-guided vehicle 9 .
2 shows the current collector unit 1 from the side, a C-shaped contact strip 5 being arranged on the example C-shaped current collector arm 2 and the current collector arm 2 with the contact strip 5 being supported on the catenary 6 . The electric cable 4 is arranged sunk in the depression 3 . A protective cover 7 is arranged next to the track 8 indicated by a track.
3 shows the current collector unit 1 with current collector arm 2 and with the connection of the L-shaped contact strip 5a to the electric cable 4, which is arranged in the recess 3, from an angle below.
4 shows the current collector unit 1 with current collector arm 2 and with the connection of the C-shaped contact strip 5b to the electric cable 4 from an angle below. Other elements of the current collector unit 1 are not shown.

Claims

Current collector unit (1) for the transmission of electrical energy from at least one electrical conductor guided laterally along the track (8) to a track-guided vehicle (9), with at least one current collector arm (2), at least one electrical cable (4), and at least one contact strip ( 5), characterized in that the current collector arm (2) has at least one depression (3) for receiving at least one electrical cable (4).

Current collector unit (1) after claim 1 , characterized in that the surface of the current collector arm (2) or the current collector arm (2) consists entirely of a non-conductive material.

Current collector unit (1) after claim 1 , characterized in that the current collector arm (2) is C-shaped.

Current collector unit (1) after claim 1 , characterized in that the contact strip (5) is L-shaped.

Current collector unit (1) after claim 1 , characterized in that the contact strip (5) is C-shaped.

Current collector unit (1) after claim 1 , characterized in that a cover element is arranged on the depression (3).