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Anordnung der die.Stromzu- und -ableitung bildenden Fahrleitungen
von elektrischen Bahnen Die Erfindung betrifft die Anordnung der die Stromzu- und
-ableitung bildenden Fahrleitungen für mit Gleit- oder Reibungs- odersonstigen nicht
geführten Kontakten versehene schienenlose elektrische Fahrzeuge oder schienengebundene
elektrische Fahrzeuge an `'Teichen. Die elektrischen Fahrzeuge, die mit der Fahrleitungsanordnung
betrieben werden- sollen, können beliebiger Art sein. Soweit es sich um schienenlose
Fahrzeuge handelt, können sich die Fahrzeuge sowohl auf dem Lande, also z. B. auf
Straßen, als auch auf dem Wasser, also z. B. auf Kanälen, fortbewegen. Im Falle
von schienengebundenen Fahrzeugen kommen. z. B. auch Hängebahnen o. dgl. in Frage.
Als Speisestrom kann Gleichstrom, einfacher oder mehrphasiger Wechselstrom mit.
Hoch- oder Niederspannung Verwendung finden.
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Die Fahrleitungsanordnung gemäß der Erfindung ermöglicht bei schienengebundenen
Fahrzeugen eine einfache und übersichtliche Fahrdrahtverlegung an Weichen. Die Fahrdrähte
brauchen hier auch nicht teilweise hochgeführt zu werden. Ferner ist die Stromunterbrechung
auf der Weiche weit kürzer als bei bekannten Fahrleitungsanordnungen. Bei schienenlosen
Fahrzeugen ist das Fahrzeug vermöge der Anordnung gemäß der Erfindung in der Lage,
Bewegungen in einem Winkel zur Fahrleitungsrichtung auszuführen und so andere Fahrzeuge
zu überholen, Hindernissen auszuweichen usw., ohne dä.ß dabei die Stromzufuhr eine
merkliche Unterbrechung erfährt.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Fahrleitungen
in gleicher Reihenfolge und solchem gleichen Abstand mehrfach parallel nebeneinander
angeordnet und zwischen den Fahrleitungen stromlose Drähte vorgesehen sind, so daß
die Stromabnehmer mit dem Drahtsystem auch dann in gleicher Weise in Berührung bleiben,
wenn die Bewegungsrichtung von der Leitungsachse abweicht.
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Es ist bereits eine Fahrleitungsanordnung bekannt, bei der die Fahrdrähte
in gleicher Reihenfolge und mit gleichem Abstand mehrfach nebeneinander angeordnet
sind. Bei dieser bekannten Anordnung werden die Stromabnehmer jedoch an den Fahrdrähten
geführt. Außerdem ist bei dieser bekannten Anordnung weder durch Wahl eines bestimmten
Fahrdrahtabstandes noch durch die Anordnung von bestimmten Zwischendrähten dafür
gesorgt, daß die Stromabnehmer, selbst wenn sie nicht an den Fahrdrähten geführt
wären, mit diesen stets in Berührung bleiben würden.
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Die Gleit- oder Reibungs- oder sonstigen nicht geführten Kontakte
können bei der Anordnung gemäß der Erfindung an einer oder
mehreren
unabhängigen Stangen oder an einem oder mehreren Bügeln oder Pantographen angebracht
sein.- -Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung .;inra Anwendung bei einer dreiphasigen
Fahrleitung ist in Abb. z dargestellt. Es sind drei Haupt= drähte, die Leiter 1,
2, 3, vorgesehen. Das Fahr-'. zeug V besitzt ebenfalls drei Gleitkontakte 1', 2',
3', die auf einem Bügel A befestigt sind. Zu dem Leitungssystem gehören außerdem
Zwischendrähte d, e, die nicht stromführend sind und beiderseits und parallel zu
den leitenden Fahrdrähten 1, 2, 3 verlegt sind, so daß sich solche Drähte
d, e zwischen zwei aufeinanderfolgenden Fahrdrähten und außerhalb der seitlichen
Fahrdrähte befinden und die Gesamtheit der Drähte eine im wesentlichen waagerechte
Bespannung bildet. Jeder Draht d, e besteht aus einer Anzahl von gegeneinander
isolierten Abschnitten, und sie dienen gemeinsam dazu, um den Gleitkontakten den
Übergang von einem Leitungsdraht auf einen anderen zu ermöglichen, ohne die Gefahr,
daß die Leitung durch Anhaken außer Betrieb gesetzt wird. Wenn die Zwischendrähte
d und e mit einer isolierenden Umhüllung versehen sind, ist es selbstverständlich
nicht notwendig, sie abschnittsweise isoliert zu verlegen.
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Jeder Gleitkontakt muß so bemessen sein, daß er zwei benachbarte Fahrdrähte
nicht elektrisch verbinden kann. Andererseits wird die Zahl der stromlosen Drähte,
ihre Lage in bezug auf die Fahrdrähte sowie die Länge der isolierten Abschnitte
(vorausgesetzt, daß diese Drähte aus leitendem Stoff hergestellt sind) so gewählt,
daß die Gleitkontakte von zwei oder mehreren Fahrzeugen in keinem Augenblick einen
Kurzschluß zwischen zwei Drähten ver= schiedener Polarität in einem der betrachteten
Abschnitte herstellen können.
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Ersichtlich würde ein einziger Zwischendraht zwischen zwei benachbarten
Fahrdrähten von verschiedener Polarität vom Standpunkt einer guten mechanischen
Führung genügen und auch in elektrischer Hinsicht befriedigen können, sofern die
Sicherheit gegeben ist, daß in einem isolierten Abschnitt des betreffenden Zwischendrahtes
niemals mehr als ein einziges Fahrzeug sich bewegen wird. Wenn nur ein einziger
Zwischendraht verwendet wird, so kann er aus isolierten Abschnitten hergestellt
sein, die von einem Träger der Fahrleitung bis zu einem anderen gehen, und kein
Fahrzeug dürfte sich in einen Bereich begeben, der schon von einem in derselben
Richtung vorhergehenden Fahrzeug belegt ist.
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Die Benutzung von zwei stromlosen Zwischendrähten ermöglicht den gleichzeitigen
Verkehr von zwei Fahrzeugen-in einer isolierten Zone und von drei Fahrzeugen bei
drei Zwischendrähten, wobei vorausgesetzt ist, daß die Länge der Gleitkontakte nur
sehr wenig größer ist als der Abstand von zwei benachbarten stromführenden oder
stromlosen Drähten.
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Wenn die zwischen den Leitern angeordneten Drähte aus einem geeigneten
Isolierstoff her-,geptellt sind, würde ein einziger Zwischendraht genügen, um den
gleichzeitigen Verkehr von ,n-Fahrzeugen auf einer Kontaktlinie mit Mehrfachleitern
zu ermöglichen.
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Für die Anwendung der Erfindung in den verschiedenen im vorhergehenden
aufgezählten Fällen ergeben sich die im folgenden beschriebenen wesentlichen Merkmale.
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i. Straßen- oder Kanalfahrzeuge. Über der Straße oder dem Kanal und
annähernd parallel zu ihren Rändern wird ein vollständiges elektrisches Leitungssystem
nach der Erfindung verlegt, und zwar an der Stelle, wo sich die Fahrzeuge jeder
Linie bewegen. Das Leitungssystem kann so viele Fahrdrähte enthalten, als notwendig
sind, wobei jeder Fahrdraht von stromlosen Zwischendrähten der oben beschriebenen
Art begleitet wird. Die Verteilung der Reihen von Fahrdrähten ist so vorzunehmen,
daß die gebildete Verspannung oder das Netz der Fahrdrähte die Stromabnahme ohne
Unterbrechung von einem Rande der Straße oder des Kanals zum anderen ermöglicht.
Beispielsweise werden, wenn die Breite der Straße, auf welcher sich die Fahrzeuge
V, V' (Abb. 2) bewegen, bei Anwendung von dreiphasigem Speisestrom sieben Fahrdrähte
erfordert, diese Drähte sich in der Reihenfolge 1, 2, 3, 1, 2, 3, 1 in Übereinstimmung
mit den Phasen aufeinanderfolgen müssen, wobei selbstverständlich stromlose Zwischendrähte
e, d vorzusehen sind. Offensichtlich wird bei einer solchen Verlegung der Fahrdrähte
der Drehsinn der auf den Fahrzeugen verwendeten dreiphasigen Motoren in keiner Weise
durch die Stellung des Fahrzeuges in bezug auf das Fahrleitungsnetz beeinflußt.
Die Errichtung eines solchen Fahrleitungsnetzes oder einer solchen Verspannung ermöglicht
demnach die Bewegung eines Fahrzeuges in beliiebgem Sinne und zu einer beliebigen
Stelle der Strecke, ebenso wie die Kreuzung, die Begegnung von Fahrzeugen, den Übergang
von einer Seite der Straße auf die andere usw., sofern der Abweichungswinkel nicht
so groß ist, daß die Gleitkontakte von den Drähten der Verspannung loskommen und
zwischen zwei aufeinanderfolgenden Drähten eine Stellung einnehmen, in der sie freikommen
können. Um im vorliegenden Falle an Ort und Stelle wenden zu können, wird man zweckmäßig
an dem Stromabnehmer der Fahrzeuge eine geeignete Entriegelungsvorrichtung vorsehen,
die eine Drehung des Stromabnehmers um die senkrechte Achse um einen Winkel ermöglicht,
der gleich ist dem Winkel, um den sich das betreffende Fahrzeug drehen wird. Man
kann zu diesem Zweck beispielsweise
die Verwendung eines Gyroskops
oder einer beliebigen anderen, für diesen Zweck geeigneten Vorrichtung vorsehen,
um den die Gleitkontakte tragenden Bügel oder Pantograph während der ganzen Dauer
der Kehre am Ort in einer bestimmten Stellung zu der Fahrleitung zu halten.
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2. Hängefahrzeuge.
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Da die genannten Fahrzeuge an Trägern, an Kabeln oder anderen geeigneten
Vorrichtungen aufgehängt sind, wird die Fahrleitung, die wie oben im Falle von Straßen-
oder Wasserfahrzeugen beschrieben hergestellt ist, jetzt unterhalb des Fahrzeugs
verlegt, welches an seinem unteren Teil den oder die Stromabnehmer mit Gleit- öder
Reibungskontakten trägt.
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3. Schienenfahrzeug.
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Die elektrische Zugförderung auf Schienen mit Dreiphasenstrom und
drei Fahrleitungen mit drei Stromabnehmern ist bisher nicht angewendet worden, vorwiegend
wegen der Kompliziertheit der Weichenstellen. Die Erfindung wäre nicht vollständig
anwendbar bei einer durchgehenden Strecke, wo eine dreiphasige Fahrleitung ohne
isolierte Zwischendrähte vorgesehen werden kann wegen der festen Anordnung der Bügel
oder Pantographen, die jede Möglichkeit einer Entgleisung verhindern, aber die Anwendung
der Erfindung an den Weichenstellen bietet erhebliche Vorteile. Es genügt in der
Tat, die Teile der Leitungen, die sich über den Weichenstellen befinden, in der
oben beschriebenen Weise auszurüsten, d. h. mit stromlosen Zwischendrähten, und
über der Ausweichung dasselbe Netz zu befestigen oder anzuordnen, parallel zu der
Hauptstrecke. Diese Ausweichung wird dann wie die normale Hauptstrecke ausgerüstet.
' Die Abb. 3 stellt eine solche Weichenstelle dar. 1, 2, 3 sind die Fahrdrähte der
Fahrleitung der Hauptstrecke o1 und der Ausweichung o2. Auf einer geeigneten Länge
sind die beiden so gebildeten Netze mit stromlosen Zwischendrähten a, b, c, d,
e versehen. Im Falle einer Verbindung zwischen zwei parallelen Strecken kann es
vorkommen, daß der'Mittenabstand dieser Strecken es möglich macht, zwischen den
beiden Leitungsnetzen, d. h. über dem Weichenkreuz L, ein gleiches Netz anzubringen,
so daß ein gleicher Abstand sämtlicher Drähte erreicht ist. Dies ist bei der in
Abb. q. dargestellten Anlage der Fall, bei welcher 1, 2, 3 die Leitungsdrähte der
Fahrleitung, a bis h die stromlosen Zwischendrähte auf einer ausreichenden
Länge sind.
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Wenn der Abstand der parallelen Strecken o3 und o4 beträchtlich ist,
genügt es, über jeder-Weichenstelle der Verbindung die Anordnung der Abb. 3 zu wiederholen.
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Wie oben ausgeführt, kann die Stromart des verwendeten Speisestromes
beliebig sein. Indessen besteht bei jeder Art von Zugförderung ersichtlich großes
Interesse an der Verwendung von Dreiphasenstrom bei allen Spannungen. Daraus würde
sich die Entwicklung aller Anwendungen dieser Stromart ergeben, ohne Verwendung
von besonderen Unterstationen, da die nach der- Erfindung verlegten Fahr- oder Zugförderungsleitungen
unmittelbar an den vorhandenen Kraftübertragungsleitungen von 5o Perioden mit den
üblicherweise angewendeten Spannungen (3 ooo Volt bis 15 ooo Volt) abgezweigt werden
können. Die Fahr- oder Zugförderungsleitungen können somit selbst als Kraftübertragungsleitungen
betrachtet werden, woraus sich erhebliche Vorteile im Hinblick auf die elektrische
Energieverteilung ergeben.