DE19830552B4 - Elektrische Widerstandsanordnung - Google Patents
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Abstract
Elektrische
Widerstandsanordnung (2), insbesondere für Oberleitungsfahrzeuge mit
Gummibereifung, die folgende Merkmale aufweist:
– mindestens ein Widerstandselement (1), das mindestens einen mäandertörmig ausgebildeten Blechstreifen (3) aufweist,
– Isolierelemente (4, 20), die die Widerstandselemente (1) im Bereich der Mäanderumbiegung (12) oder – umlenkung halten,
– säulenartige Anordnung der Isolierelemente (4, 20),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Isolierelemente (4, 20) durch mindestens eine außerhalb der säulenartigen Anordnung der Isolierelemente (4, 20) befindliche Spannvorrichtung fixierbar sind.
– mindestens ein Widerstandselement (1), das mindestens einen mäandertörmig ausgebildeten Blechstreifen (3) aufweist,
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dadurch gekennzeichnet,
dass die Isolierelemente (4, 20) durch mindestens eine außerhalb der säulenartigen Anordnung der Isolierelemente (4, 20) befindliche Spannvorrichtung fixierbar sind.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Widerstandsanordnung, insbesondere für Oberleitungsfahrzeuge mit Gummibereifung.
- Widerstandsanordnungen, von denen der Oberbegriff des Patentanspruches 1 ausgeht, sind durch DE-34 29 390 A1 oder DE-U-90 12 340 oder EP-0 676 774 B1 bekannt. Bei diesen bekannten Geräten, die durch einzelne mäanderförmige Widerstandselement gebildet werden, sind die Isolierelemente auf Tragstäbe aufgefädelt und durch Spannmuttern gespannt. Die gespeicherte Bremsenergie wird kurzfristig an die Umgebung abgegeben. Diese Widerstandsgeräte sind deshalb mit geringer Schutzart ausgestattet. Die Kriechwege zur Erde sind gering, auch wenn die Tragstäbe aus Isoliermaterial bestehen.
- Es ist deshalb gerade an den Bremswiderständen, vor allem während einer Beregnung, ein deutlicher Abfall des Isolationswiderstandes zwischen potentialführenden Teilen der Widerstandsanordnung und Erde zu beobachten. Bei Oberleitungsbussen werden durch die Gummibereifung der Räder besondere Anforderungen an die Regenfestigkeit des Isolationswiderstandes gestellt, die gemäß den TÜV-Anforderungen bei Regen mindestens 5 M'Ω betragen sollen.
- Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Widerstandsanordnung zu schaffen, die auch bei Beregnung einen Isolationswiderstand für Oberleitungsbusse von wenigstens 5 M'Ω aufweist.
- Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch eine elektrische Widerstandsanordnung, die folgende Merkmale aufweist:
- – mindestens ein Widerstandselement, das mindestens einen mäanderförmig ausgebildeten Blechstreifen aufweist,
- – Isolierelemente, die die Widerstandselemente im Bereich der Mäanderumlenkung oder – umbiegung halten,
- – säulenartige Anordnung der Isolierelemente,
- – die Isolierelemente sind durch mindestens eine außerhalb der säulenartigen Anordnung der Isolierelemente befindlichen Spannvorrichtung fixierbar.
- Durch eine derartige Anordnung und Halterung des aktiven Widerstandsteils kann der Isolationswiderstand bei Beregnung auf über 5 M'Ω angehoben werden.
- In einer weiteren Ausführungsform werden die Isolierelemente durch eine außerhalb der Isolierelemente befindliche Spannvorrichtung fixiert. Vorzugsweise wird dabei ein im Wesentlichen parallel zur Isolierelementsäule verlaufender und deshalb auf nahezu 0-Potential befindlicher Tragbolzen verwendet. Es ist somit kein Kriechweg zwischen den Bohrungen der Isolatorelemente und einem darin geführten und bei Regen befeuchteten Stahlbolzen vorhanden, so dass der Isolationswiderstand nahezu auf seinem ursprünglichen Wert gehalten werden kann.
- In einer weiteren Ausführungsform wird die Isolierelementsäule durch mindestens einen Stab axial stabilisiert, der sich in vorzugsweise einer fluchtenden Bohrung der Isolierelementsäule befindet und zumindest die beiden stirnseitig angeordneten Isolierelemente der beiden Säulen nicht durchdringt. Damit ist gewährleistet, dass bei Beregnung oder bei Betauung kein Wasser über die Isolatorbohrungen und einen befeuchteten Stahlbolzen an das Potential gelangt und somit zu einer Isolationserniederung führen kann. Der Tragbolzen ist somit nicht in der Isolatorbohrung geführt, sondern extern angeordnet. Die Kriechstromfestigkeit wird somit ausschließlich von den Konturen der Isolatoren bestimmt. Da die gebrannten Isolatoren bei hohen Temperaturen jedoch keine absolute Planparallelität aufweisen, würden die aufgereihten Isolatoren einer Säule bei einer mechanischen Spannung durch einen vorzugsweise externen Stahlbolzen in eine Vorzugsrichtung ausknicken. Dies wird durch die Stabilisierung der Isolierelementsäule vorzugsweise durch einen in den fluchtenden Bohrungen der Isolierelemente befindlichen Stab vermieden. Dieser Stab sollte eine ausreichende mechanische Festigkeit aufweisen, um die Knickkräfte aufnehmen zu können. Es sind vorzugsweise Stäbe aus Edelstahl eingesetzt.
- In einer weiteren Ausführungsform werden die zumindest stirnseitig angeordneten Isolierelemente der jeweiligen Säule aus Vollmaterial hergestellt, so daß dort ebenso kein Wasser über die Isolatorbohrungen eindringen kann und die Isolationsfestigkeit reduziert.
- Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß den Merkmalen der Unteransprüche werden im folgenden anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert.
- Darin zeigt:
-
1 einen Bremswiderstand für 0-Busse. - Mit
1 ist ein Widerstandselement einer elektrischen Widerstandsanordnung2 bezeichnet. Das Widerstandselement1 besteht aus einem mäanderförmig gefalteten Blechstreifen3 . Zur Halterung des Blechstreifens3 sind Isolierelemente4 vorgesehen, die auf zwei zueinander beabstandeten Säulen in einem Gerüst5 angeordnet sind. Die Isolierelemente4 weisen eine Durchsteckbohrung6 auf. An den Isolierelementen4 ist jeweils ein im wesentlichen radial abstehender Haltearm9 angeformt . Die beiden jeweils stirnseitig an der Isolierelementsäule befindlichen Isolierelemente20 sind aus Vollmaterial. Die Isolierelementsäule ist durch einen externen Tragbolzen21 axial vorgespannt. Ein Stab22 oder ein Edelstahlrohr befindet sich im Innern der Isolierelementsäule in den fluchtenden Durchsteckbohrungen6 der Isolierelemente4 . Dadurch wird ein Ausknicken beim Spannen des Tragbolzens21 vermieden. An einem Haltearm9 jedes Isolierelementes4 sind beidseitig in Achsrichtung des Isolierelements4 vorstehende Leisten10 angeformt. Im aufgereihten Zustand der Isolierelemente4 besteht zwischen den Haltearmen9 und zwei benachbarten Isolierelementen4 ein Zwischenraum11 . In diesem Zwischenraum11 ist jeweils eine Mäanderumbiegung12 des Blechstreifens3 eingefügt. Die Isolierelemente4 sind so angeordnet, daß die Haltearme9 aufeinander zuweisen. In dieser Stellung sind die Isolierelemente4 verdrehgesichert. - Infolge dieser Anordnung können die Mäanderbögen
12 des Blechstreifens3 wechselseitig einmal in den Zwischenraum11 eingefügt werden. Die einzelnen Isolierelemente4 sind zu ihrer einen Stirnseite hin mit an außermittig angeordneten nicht näher dargestellten Blockieransätzen versehen. Dem Blockieransatz jedes Isolierelements4 ist ein jeweils auf der gegenüberliegenden Stirnseite des Isolierelements4 ausgebildete Öffnung zugeordnet. Ferner weist jedes Isolierelement4 auf seiner einen Stirnseite eine Aushöhlung17 , und auf seiner anderen Stirnseite einen der Kontur der Aushöhlung17 angepaßten Axialansatz18 auf. Im auf den Stab aufgereihten Zustand der Isolierelemente4 greifen sowohl die Axialansätze18 mit den Aushöhlungen17 als auch die Blockieransätze mit den ihnen zugeordneten Öffnungen ineinander. Durch den Eingriff der Axialansätze18 in die Aushöhlung17 ergibt sich eine zusätzliche Verlängerung der elektrischen Kriechstrecke zwischen den unter Spannung stehenden Blechstreifen3 sowie den mit einem Fahrzeug verbundenen Metallteilen. - Eine weitere Kriechstreckenverlängerung wird dadurch erreicht, daß die Isolierelemente an den Stirnseiten der jeweiligen Isoliersäule aus Vollmaterial sind und somit der Stab
22 nicht durch sämtliche Isolierelemente4 durchgreift. Die Tragbolzen21 , die im wesentlichen parallel zu der Isolierelementsäule verlaufen, spannen die Isolierelementsäule vor. Durch die in die Öffnungen eingreifenden Blockieransätze werden die einzelnen Isolierelemente4 gegeneinander verdrehgesichert. Die äußersten Isolierelemente an den Stirnseiten der Isolierelementsäule sind verdrehgesichert mit den entsprechenden Gerüstteilen5 verbunden, so daß dadurch letztlich alle aufgereihten Isolierelemente4 gegen ein Verdrehen gesichert sind. Dadurch, daß die Mäanderumbiegung12 selbst zur Halterung des Blechstreifens3 an den Isolierelementen4 dienen, erfolgt die Halterung über elektrisch aktives Material. Der zwischen den aufgereihten Isolierelementen4 bestehende Abstand kann somit voll für die Unterbringung des Blechstreifens3 , damit also vom Widerstandsmaterial genutzt werden. An jedem Isolierelement4 sind auf beiden Seiten des Axialansatzes17 ,18 durch tangential gerichtete sekantenartige Abschnitte parallele Flächen gebildet, die zur Aufnahme von Anschlußelementen23 dienen. Da jedes Isolierelement4 mit diesen Flächen versehen ist, kann an jeder beliebigen Stelle entlang der Isoliersäule aufgereihten Isolierelemente4 ein Anschlußelemente23 als End- oder Mittelanschluß angebracht werden.
Claims (3)
- Elektrische Widerstandsanordnung (
2 ), insbesondere für Oberleitungsfahrzeuge mit Gummibereifung, die folgende Merkmale aufweist: – mindestens ein Widerstandselement (1 ), das mindestens einen mäandertörmig ausgebildeten Blechstreifen (3 ) aufweist, – Isolierelemente (4 ,20 ), die die Widerstandselemente (1 ) im Bereich der Mäanderumbiegung (12 ) oder – umlenkung halten, – säulenartige Anordnung der Isolierelemente (4 ,20 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierelemente (4 ,20 ) durch mindestens eine außerhalb der säulenartigen Anordnung der Isolierelemente (4 ,20 ) befindliche Spannvorrichtung fixierbar sind. - Elektrische Widerstandsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede säulenartige Anordnung der Isolierelemente (
4 ,20 ) durch mindestens einen Stab (22 ) axial stabilisierbar ist, der sich in dieser säulenartigen Anordnung befindet und zumindest die beiden stirnseitig angeordneten Isolierelemente (4 ,20 ) der jeweiligen Säule nicht durchdringt. - Elektrische Widerstandsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die beiden stirnseitig angeordneten Isolierelemente (
4 ,20 ) der jeweiligen Säule aus Vollmaterial sind.
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