DE757850C

DE757850C - Kettenfahrleitung mit Stahl-Aluminiumtragseil fuer elektrisch betriebene Bahnen mit hohen Geschwindigkeiten

Info

Publication number: DE757850C
Application number: DEL98852D
Authority: DE
Inventors: Max Sueberkrueb
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1939-08-20
Filing date: 1939-08-20
Publication date: 1953-09-28

Description

Kettenfahrleitung mit Stahl-Aluminiumtragseil für elektrisch betriebene Bahnen mit hohen. Geschwindigkeiten Zum Ersatz des Kupfers sind für Fahrleitungen bereits verschiedene andere Metalle vorgeschlagen worden, wie beispielsweise Stahl, Stahl-Aluminium oder Eisen. Man wandte diese Metalle bei Kettenfahrleitungen so an, daß man beispielsweise ein Stahltragseil mit einem Stahl-Aluminiumfahrdraht oder auch ein Stahl-Aluminiumtragseil mit einem Eisenfahrdraht kombinierte.
Bei Verwendung eines Stahl-Aluminiumfahrdrahtes tritt der Nachteil auf, daß seine Lebensdauer nicht groß genug ist, während eine Fahrleitung mit Stahl-Aluminiumtragseil die unangenehme Eigenschaft hat, daß der Fahrdraht bei verschiedenen Temperaturen in der Höhenlage zwischen Feldmitte und den Stützpunkten zu große Unterschiede aufweist.
Gegenüber den bisher verwandten Tragseilen aus Kupfer oder Bronze wird sich daher eine Kettenfahrleitung mit Stahl-Aluminiumtragseilbei höheren Geschw indigkeiten schlecht befahren lassen. Der durch Temperaturerhöhungen verstärkte Durchhang des Tragseils bewirkt nämlich, daß der Fahrdraht in Feldmitte gegenüber den Stützpunkten ebenfalls einen stärkeren Durchhang besitzt. Aus diesem Grund hat man daher davon abgesehen, eine Kettenfahrleitung mit Stahl-Aluminiumtragseil zu bauen.
Die Längendehnung des Stahl-Aluminiumtragseils könnte nun durch dessen bewegliche Nachspannung ausgeglichen werden. Hierzu sind aber N achspannvorrichtungen notwendig, die wegen der großen Längendehnung der Stahl-Aluminiumtragseile oft nicht bei den zur Verfügung stehenden Fahrleitungssystemhöhen untergebracht werden können.
Auch wäre es möglich, die Höhenunterschiede des Fahrdrahtes zwischen Feldmitte und Stützpunkt, die bei Verwendung von Stahl-Aluminiumtragseilen bei einer Mastentfernung von 75 m etwa 25 bis 3o cm betragen, durch Anordnung eines Beiseils anzugleichen. Dies ist aber nur in bestimmten Grenzen möglich, so daß sich dann noch Höhendifferenzen zwischen Mitte Feld und Stützpunkt von etwa 15 cm ergeben. Derartige Unterschiede können jedoch bei hohen Geschwindigkeiten vom Stromabnehmer nicht mehr beherrscht «erden.
Die Erfindung, die sich auf eine Kettenfahrleitung mit Stahl-Aluminiumtragseil für elektrisch betriebene Bahnen mit hohen Geschwindigkeiten bezieht, vermeidet diese Nachteile. Sie besteht in der Wahl eines derartigen Querschnittsverhältnisses des Stahl- und Aluminiumteilseiles und durch die gleichzeitige Verwendung eines Stahles mit einem derartigen Elastizitätsmodul und einer derartigen Temperaturdehnungszahl, daß die temperaturabhängige Längendehnung des Stahl-Aluminiumtragseils gleich oder kleiner ist als diejenige eines entsprechenden Kupferseils.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, für das Stahl-Aluminiumtragseil ein Querschnittsverhältnis von Stahl zu Aluminium von i :3 zu wählen, wobei dann der Stahl einen Elastizitätsmodul von etwa 2oooooo kg/cm' und eine Temperaturdehnungszahl von etwa i i # io-8 erhält. In diesem Fall wird die Gesamttemperaturdehnungszahl des Stahl-Aluminiumtragseils 16,5 - io-c. Sie ist also kleiner als die Temperaturdehnungszahl eines entsprechenden Kupferseils, die 17-10-6 beträgt.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung diene das nachstehende Berechnungsbeispiel: Die Temperaturdehnungszahl des Stahl-Aluminiumtragseils beträgt: Hierin bedeuten: ö" = Temperaturdehnungszahl für Aluminium = 23 - 1o-6, 8s = Temperaturdehnungszahl für Stahl = i i - i o---6, . E" = Elastizitätsmodul für Aluminium = 56o 00o kg/cm2, ES = Elastizitätsmodul für Stahl = 2 ooo ooo kg/cm2, f = Querschnittsverhältnis von Aluminium zu Eisen = 3 : i = 3,0. Alsdann ist die Temperaturdehnungszahl des Stahl-Aluminiumtragseils Mit der Erfindung wird erstmalig eine Kettenfahrleitung geschaffen, die es gestattet, ein Tragseil aus Stahl-Aluminium zu verwenden. Dabei ist es ganz gleichgültig, ob die für den Fahrdraht und die zwischen dem Fahrdraht und dem Tragseil eingebauten Hänger aus Leichtmetall oder aus Kupfer, Bronze od. dgl. bestehen. Wesentlich ist nur, daß der Durchhang des Tragseils das zulässige Maß der bisher üblichen Tragseildurchhänge nicht überschreitet. Es können daher die gebräuchlichen Kettenfahrleitungssysteme verwendet werden.

Claims

PATEI:TANSYRÜCHE: i. Kettenfahrleitung mit Stahl-Aluminiumtragseil für elektrisch betriebene Bahnen mit hohen Geschwindigkeiten, gelkennzeichnet durch die Wahl eines derartigen Querschnittsverhältnisses des Stahl- und Aluminiumteilseiles und durch die gleichzeitige Verwendung eines Stahles mit einem derartigen Elastizitätsmodul und einer derartigen Temperaturdehnungszahl, daß die temperaturabhängige Längendehnung des Stahl-Aluminiumtragseils gleich oder kleiner ist als diejenige eines entsprechenden Kupferseils.
2. Kettenfahrleitung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für das Stahl-Aluminiumtragseil ein Querschnittsverhältnis von Stahl zu Aluminium von i :3 gewählt ist, wobei der Stahl einen Elastizitätsmodul von etwa 2 ooo ooo kg/cm2 und eine Temperaturdehnungszahl von etwa i i - io--,6 aufweist. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften N r. 340 966, 505149; »Verkehrstechnik«, 1938, S. i64 ff.; »Elektrische Bahnen«, 1935, S. 137 ff.