EP4132812A1 - Track section for the operation of electrically driven rail vehicles - Google Patents

Track section for the operation of electrically driven rail vehicles

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Publication number
EP4132812A1
EP4132812A1 EP21705419.6A EP21705419A EP4132812A1 EP 4132812 A1 EP4132812 A1 EP 4132812A1 EP 21705419 A EP21705419 A EP 21705419A EP 4132812 A1 EP4132812 A1 EP 4132812A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact line
route section
support device
track
insulator
Prior art date
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Pending
Application number
EP21705419.6A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Surim Eberlein
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP4132812A1 publication Critical patent/EP4132812A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • B60M1/30—Power rails
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    • B60L5/38—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles for collecting current from conductor rails
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    • B60M—POWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
    • B60M5/00—Arrangements along running rails or at joints thereof for current conduction or insulation, e.g. safety devices for reducing earth currents
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    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/26—Rail vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T30/00—Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance

Definitions

  • the invention relates to a route section for the operation of electrically powered rail vehicles, with a track that has two parallel rails, with an overhead contact line carried by an insulator and arranged on one side of the track in a spatial area that runs parallel to the rails the contact line is intended to supply current collectors of the electrically powered rail vehicles with power and to support them from below, and the contact line and the insulator carrying the contact line are interrupted or not interrupted in sections.
  • the overhead contact line and the side conductor rail have proven to be particularly suitable.
  • the overhead contact line is particularly suitable for main lines with a high proportion of ground-level or elevated sections of the route, as the high voltage virtually eliminates any risk to people and animals from the high voltage due to the increased installation of the contact wire.
  • an overhead line enables the use of alternating current with a high voltage and thus the operation of track-guided vehicles at speeds of over 400 km / h.
  • there are disadvantages such as higher installation and operating costs, a particularly disadvantageous high space requirement in tunnels, difficult or impossible use of double-deck container wagons or the visual impairment of the surroundings.
  • busbars are particularly suitable for urban applications in tunnels. Further advantages are lower installation and operating costs, simple maintenance and greater robustness than with an overhead contact line.
  • the main disadvantage is the proximity to the roadway and the resulting risk to people and animals in the event of contact with the conductor rail or a voltage flashover.
  • the interruptions in the busbar at turnouts lead to strong mechanical forces on the sanding shoe and the busbar, so that disadvantageously speeds over 150 km / h are hardly possible.
  • the speed record for a train powered by a conductor rail is only 174 km / h.
  • busbars on both sides of the track are also known, the busbars also serving to guide the track-guided vehicle, for example subways in Paris and Montreal.
  • the object of the invention is to develop a route section of the type mentioned at the outset in such a way that the described disadvantages of known solutions are avoided and power is supplied to high-speed trains without overhead lines.
  • the solution to the problem with regard to the route section is described in the characterizing part of claim 1.
  • the solution relating to the rail vehicle is described in claim 11.
  • the decisive advantage of the invention is that the space-saving and cost-effective concept of the conductor rail has been further developed in such a way that it now enables the use of high-speed trains.
  • the surfaces of the contact line and the support device intended to support the current collectors lie in a plane whose distance from the first rail and the second rail of the track, measured perpendicular to the plane, is the same. This ensures that pantographs arranged symmetrically on both sides of the rail vehicle are supported on both sides and complicated folding and unfolding devices for the pantographs are not required.
  • either the stationary contact line and the insulator carrying the contact line or the stationary support device are interrupted in sections and replaced by a movable support device.
  • the horizontally movable support device arranged in the area of a switch enables uninterrupted support of the pantograph in the case of both switch positions.
  • a higher position of use is provided for the movable support device, in which the movable support device continues the stationary support device and thus ensures uninterrupted support of the pantograph, and a lower non-use position is provided in which the movable support device does not hinder the crossing road traffic .
  • This enables rail vehicles to be operated at speeds well over 150 km / h.
  • the route section has at least one one-part or multi-part base plate.
  • the route section also has regularly repeating assembly points which are arranged on the at least one base plate and which are intended for fastening the insulator carrying the contact line, the rails, and the support device.
  • This advantageous embodiment reduces the assembly and maintenance effort by reducing the number of different parts, by standardization, and by reduced tolerances.
  • the at least one base plate between the assembly points for the insulator carrying the contact line and the assembly points for the adjacent rail has further assembly points which are intended for the assembly of at least one protective cover. On the side of the contact line facing away from the rails, further assembly points for the assembly of at least one protective cover can also be provided on the base plate.
  • a section or part of the at least one base plate forms or supports a walkway, the positions and distances from one another of the walkway, the contact line, the insulator and the protective covers within the route section are always the same. This allows a simplified construction of the sidewalk, which is required by law in some situations, especially in tunnels and on viaducts.
  • Fig. 1 shows in cross section a route section 1 for the operation of electrically driven rail vehicles 19, with a track 2, which has two parallel rails 3a, 3b, with a catenary 5 carried by an insulator 4, which on one side of the track 2 is arranged in a spatial area 6 running parallel to the rails 3a, 3b, the contact line 5 being intended to supply current collectors 20 of the electrically powered rail vehicles 19 with power and to support them from below, and the contact line 5 and the contact line 5 supporting Isolator 4 are interrupted in sections or not interrupted.
  • a support device 8 is arranged, which is intended to support pantographs 20 of the electrically powered rail vehicles 19, see FIGS.
  • the surfaces of the contact line 5 and the support device 8 intended to support the current collectors 20 lie in a plane 9, the distance 10a, 10b of which, measured perpendicular to the plane 9, is the same from the first rail 3a adjacent to the contact line and from the second rail 3b of the track 2 .
  • the support device 8 can be constructed in one or more parts and consist, for example, of solid material or of a hollow profile.
  • an internally hollow support device 8 can, exercising additional functions, receive or carry power-supplied devices 12.
  • power-supplied electrical or electronic devices 12 arranged on the support device 8 in particular electrical lines, data lines, data processing devices, control devices, pressure sensors, optical sensors or other sensors, as well as electrical lighting come into consideration.
  • sensors can supply, firstly, measurement data relating to route section 1, secondly, measurement data relating to rail vehicle 19 and the driving behavior of rail vehicle 19, and thirdly, measurement data relating to dangerous situations.
  • An example for the first case is the detection of damage to facilities of the route section 1
  • an example for the second case is the detection of the position, speed and vibration behavior of the rail vehicle 19
  • an example for the third case is the detection of an obstacle on one Railroad Crossing.
  • Fig. 2 and 3 show from above the route section 1 with a switch.
  • the contact line 5 and the insulator 4 carrying the contact line 5 as well as the support device 8 are interrupted in sections. Movable support devices 11 replace these in the interruption. This ensures that the support of the pantographs 20 is uninterrupted in the case of both switch positions.
  • the permanent support of the current collector 20 is essential at higher speeds.
  • the junction In the switch position shown in FIG. 2, the junction is driven on; in the switch position shown in FIG Drive on the main track.
  • the movable support devices 11 are preferably each mounted so as to be horizontally movable about a pivot point.
  • Fig. 4 shows the route section 1 with at least one base plate 13.
  • the route section 1 has regularly repeating assembly points 14 arranged on the at least one base plate 13, which are used to attach the insulator 4 carrying the catenary 5, the rails 3a, 3b and the Support device 8 are determined.
  • Regularly repeating assembly points 14 can also be provided for fastening further parts, in particular for the protective covers 15 shown in FIG. 7.
  • the parts fastened to assembly points 14 can be fastened to the base plate 13 with the aid of fastening means, for example screws or dowels.
  • an assembly point 14 can also be formed in such a way that the part to be fastened assumes a designated, fixed position on the base plate 13 without fastening means, for example by dipping into a recess in the base plate 13 or being supported on the base plate 13.
  • the parts of the floor panel 13 occupy predetermined, fixed positions relative to one another, so that their combination is equivalent to a one-part floor panel 13.
  • FIG. 5 shows the route section 1 with a road section 17 crossing it.
  • the surface of the road section 17 is at the same level as the top of the rails 3a and 3b.
  • the route section 1 has two movable support devices 11 which are arranged parallel to the rails 3a and 3b and which can each be moved in the vertical direction by lifting devices 16.
  • FIG. 5 shows the lifting devices 16 and the movable support devices 11 in the position of use, which enable a rail vehicle 19 to travel on the route section 1, see FIGS. 7 and 7.
  • FIG. 6 shows the route section 1 shown in FIG. 5, the lifting devices 16 and the movable support devices 11 being in the non-use position, which enables a road vehicle to cross the route section 1.
  • 7 shows the route section 1 in a circular tunnel 18.
  • the base plate 13 is in two parts here, consisting of a first part 13a that forms a walkway and a lower part 13b that supports the track.
  • the two parts 13a, 13b assume a defined, fixed position with respect to one another. This ensures that dimensional tolerances between the protective cover 15a mounted on the first part 13a and the protective cover 15b mounted on the second part 13b are minimized.
  • the base plate 13 can be further subdivided.
  • the protective cover 15a mounted on the first part 13a of the base plate 13 optionally also takes on the function of an accessible step, via which the walkway formed by the first part 13a of the base plate 13 can be reached from the driveway.
  • the protective covers 15a, 15b are shaped in such a way that the contact line 5 formed here by a busbar cannot be reached directly and the risk of contact by people is thus excluded.
  • the shape of the current collector 20 of the rail vehicle 19 is adapted to the shape of the cavity formed by the protective covers 15a, 15b.
  • the extended distance between the contact line 5 and the rails 3a and 3b as well as the rail vehicle 19 makes it possible to use higher voltages and / or currents that simplify the operation of high-speed trains.

Abstract

The invention relates to a track section (1) for the operation of electrically driven rail vehicles (18), comprising a track (2) which has two parallel rails (3a, 3b) and comprising a contact line (5) which is supported by an insulator (4) and which is arranged on one side of the track in a spatial region (6) running parallel to the rails (3a, 3b), wherein the contact line (5) is designed to supply current collectors (19) of the electrically driven rail vehicles (18) with a current and support said current collectors from below, and the contact line (5) and the insulator (4) supporting the contact line (5) are interrupted in sections or are not interrupted. The invention is characterized in that a support device (8) is arranged on the other side of the track in a second spatial region (7) running parallel to the rails, said support device being designed to support current collectors (19) of the electrically driven rail vehicles (18) from below without supplying same with a current.

Description

Streckenabschnitt für den Betrieb elektrisch angetriebener Schienenfahrzeuge Section for the operation of electrically powered rail vehicles
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft einen Streckenabschnitt für den Betrieb elektrisch angetriebener Schienenfahrzeuge, mit einem Gleis, das zwei parallel verlaufende Schienen aufweist, mit einer, von einem Isolator getragenen Fahrleitung, die auf einer Seite des Gleises in einem parallel zu den Schienen verlaufenden Raumbereich angeordnet ist, wobei die Fahrleitung dazu bestimmt ist, Stromabnehmer der elektrisch angetriebenen Schienenfahrzeuge mit Strom zu versorgen und von unten abzustützen, und wobei die Fahrleitung und der die Fahrleitung tragende Isolator abschnittweise unterbrochen oder nicht unterbrochen sind. The invention relates to a route section for the operation of electrically powered rail vehicles, with a track that has two parallel rails, with an overhead contact line carried by an insulator and arranged on one side of the track in a spatial area that runs parallel to the rails the contact line is intended to supply current collectors of the electrically powered rail vehicles with power and to support them from below, and the contact line and the insulator carrying the contact line are interrupted or not interrupted in sections.
Zur Versorgung spurgebundener, elektrisch angetriebener Fahrzeuge mit Elektrizität während der Fahrt haben sich vor allem die Oberleitung und die seitliche Stromschiene als tauglich erwiesen. Die Oberleitung eignet sich besonders für Hauptbahnen mit einem hohen Anteil von ebenerdigen oder aufgeständerten Streckenabschnitten, da hier durch die erhöhte Anbringung des Fahrdrahtes eine Gefährdung von Menschen und Tieren durch die Hochspannung so gut wie ausgeschlossen ist. Darüber hinaus ermöglicht eine Oberleitung den Einsatz von Wechselstrom mit einer hohen Spannung und dadurch den Betrieb von spurgeführten Fahrzeugen mit Geschwindigkeiten bis über 400km/h. Dem gegenüber stehen Nachteile wie höhere Installations- und Betriebskosten, ein unter Kostengesichtspunkten in Tunnels besonders nachteiliger hoher Platzbedarf, erschwerter oder unmöglicher Einsatz von Doppelstock-Containertragwagen oder die visuelle Beeinträchtigung des Umfelds. Stromschienen eignen sich aufgrund geringen Platzbedarfs vor allem für urbane Anwendungen in Tunnels. Weitere Vorteile sind geringere Installations- und Betriebskosten, eine einfache Wartung und eine höhere Robustheit als bei einer Oberleitung. Nachteilig ist vor allem die Nähe zur Fahrbahn und die sich daraus ergebende Gefährdung von Menschen und Tieren im Falle einer Berührung der Stromschiene oder eines Spannungsüberschlags. Die Unterbrechungen der Stromschiene bei Weichen führen zu starken mechanischen Kräften am Schleifschuh sowie der Stromschiene, sodass nachteilig Geschwindigkeiten über 150km/h kaum möglich sind.For supplying track-bound, electrically powered vehicles with electricity while driving, the overhead contact line and the side conductor rail have proven to be particularly suitable. The overhead contact line is particularly suitable for main lines with a high proportion of ground-level or elevated sections of the route, as the high voltage virtually eliminates any risk to people and animals from the high voltage due to the increased installation of the contact wire. In addition, an overhead line enables the use of alternating current with a high voltage and thus the operation of track-guided vehicles at speeds of over 400 km / h. On the other hand, there are disadvantages such as higher installation and operating costs, a particularly disadvantageous high space requirement in tunnels, difficult or impossible use of double-deck container wagons or the visual impairment of the surroundings. Due to their small footprint, busbars are particularly suitable for urban applications in tunnels. Further advantages are lower installation and operating costs, simple maintenance and greater robustness than with an overhead contact line. The main disadvantage is the proximity to the roadway and the resulting risk to people and animals in the event of contact with the conductor rail or a voltage flashover. The interruptions in the busbar at turnouts lead to strong mechanical forces on the sanding shoe and the busbar, so that disadvantageously speeds over 150 km / h are hardly possible.
Der Geschwindigkeitsrekord für einen mit einer Stromschiene betriebenen Zug liegt bei lediglich 174km/h. The speed record for a train powered by a conductor rail is only 174 km / h.
Bekannt sind Streckenabschnitte mit Stromschienen, die auf einer Seite eines Gleises angeordnet sind und abhängig von der Streckenführung die Seite wechseln. Eine andere angedachte Ausführung ist die Anbringung von Stromschienen in einem Schacht zwischen den Gleisen. Eine solche Anordnung wird in den deutschen Patentschriften DE 29 068 A und DE 10 2007 011 709 A1 sowie in der französischen Schrift FR 2 894 888 A1 beschrieben. Zum Schutz vor den von einer offenen Stromschiene ausgehenden Gefahren wurden eine große Anzahl von Designs von Schutzverkleidungen ersonnen, darunter auch Ausführungen, die einen direkten Zugang zur Stromschiene verhindern. Diese sind in den US-amerikanischen Patenschriften US 730 058 A, US 757 264 A und US 727 227 A beschrieben. Route sections with busbars are known, which are arranged on one side of a track and change sides depending on the route. Another planned implementation is the installation of busbars in a shaft between the tracks. Such an arrangement is described in the German patents DE 29 068 A and DE 10 2007 011 709 A1 and in the French document FR 2 894 888 A1. To protect against the hazards posed by an open busbar, a large number of protective cover designs have been devised, including designs that prevent direct access to the busbar. These are described in the US patents US 730 058 A, US 757 264 A and US 727 227 A.
Es sind ferner Systeme mit Stromschienen beidseitig der Spur bekannt, wobei die Stromschienen zugleich der Führung des spurgeführten Fahrzeugs dienen, beispielsweise U-Bahnen in Paris und Montreal. Systems with busbars on both sides of the track are also known, the busbars also serving to guide the track-guided vehicle, for example subways in Paris and Montreal.
Schienenfahrzeuge für den Betrieb auf dem eingangs genannten Streckenabschnitt sind u.a. beschrieben in „IHME, Joachim: Schienenfahrzeugtechnik.Rail vehicles for operation on the route section mentioned at the beginning are described, among other things, in "IHME, Joachim: Eisenbahnfahrzeugtechnik.
Springer : Wiesbaden, 2016. S.1-29. - ISBN 978-3-658-13541-6“. Auf S.27 Bild links oben ist die Kleinprofil-U-Bahn Berlin und auf dem Bild rechts oben die von dieser Bahn verwendete von oben bestrichene Stromschiene zu sehen. Lagetoleranzen der Stromschienen werden durch Federung der Stromabnehmer spurgeführter Fahrzeuge ausgeglichen. Beispielhaft offenbart das Dokument DE 21 46 680 A1 in Fig.2 ein Fahrleitsystem in Verbindung mit drei gefederten Stromabnehmern. Springer: Wiesbaden, 2016. pp. 1-29. - ISBN 978-3-658-13541-6 ". On page 27 top left you can see the small-profile U-Bahn Berlin and on the top right picture you can see the power rail used by this train, which is coated from above. Positional tolerances of the busbars are compensated for by the suspension of the pantographs of track-guided vehicles. By way of example, the document DE 21 46 680 A1 discloses in FIG. 2 a control system in connection with three spring-loaded pantographs.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Streckenabschnitt der eingangs genannten Art so zu entwickeln, dass die beschriebenen Nachteile bekannter Lösungen vermieden und eine Stromversorgung von Hochgeschwindigkeitszügen ohne Oberleitung ermöglicht wird. Die Lösung der Aufgabe bezüglich des Streckenabschnitts ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 beschrieben. Die das Schienenfahrzeug betreffende Lösung ist im Anspruch 11 beschrieben. The object of the invention is to develop a route section of the type mentioned at the outset in such a way that the described disadvantages of known solutions are avoided and power is supplied to high-speed trains without overhead lines. The solution to the problem with regard to the route section is described in the characterizing part of claim 1. The solution relating to the rail vehicle is described in claim 11.
Der entscheidende Vorteil der Erfindung liegt darin, dass das platzsparende und kosteneffektive Konzept der Stromschiene so weiterentwickelt wurde, dass es nun den Einsatz von Hochgeschwindigkeitszügen ermöglicht. The decisive advantage of the invention is that the space-saving and cost-effective concept of the conductor rail has been further developed in such a way that it now enables the use of high-speed trains.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführung liegen die zum Abstützen der Stromabnehmer bestimmten Oberflächen der Fahrleitung und der Stützeinrichtung in einer Ebene, deren senkrecht zur Ebene gemessener Abstand zur ersten Schiene und zur zweiten Schiene des Gleises gleich ist. Hierdurch wird erreicht, das symmetrisch zu beiden Seiten des Schienenfahrzeugs angeordnete Stromabnehmer auf beiden Seiten abgestützt werden und komplizierte Ein- und Ausklappvorrichtungen für die Stromabnehmer entfallen. According to a first advantageous embodiment, the surfaces of the contact line and the support device intended to support the current collectors lie in a plane whose distance from the first rail and the second rail of the track, measured perpendicular to the plane, is the same. This ensures that pantographs arranged symmetrically on both sides of the rail vehicle are supported on both sides and complicated folding and unfolding devices for the pantographs are not required.
Gemäß einer zweiten vorteilhaften Ausführung sind entweder die ortsfeste Fahrleitung und der die Fahrleitung tragende Isolator oder die ortsfeste Stützeinrichtung abschnittweise unterbrochen und durch eine bewegliche Stützeinrichtung ersetzt. Die im Bereich einer Weiche angeordnete, horizontal bewegliche Stützeinrichtung ermöglicht im Falle beider Weichenstellungen eine ununterbrochene Abstützung der Stromabnehmer. Im Bereich eines Bahnübergangs ist für die bewegliche Stützeinrichtung eine höhere Gebrauchslage vorgesehen, in der die bewegliche Stützeinrichtung die ortsfeste Stützeinrichtung fortsetzt und so eine ununterbrochene Abstützung der Stromabnehmer gewährleistet, und es ist eine tiefere Nichtgebrauchslage vorgesehen, in der die bewegliche Stützeinrichtung den kreuzenden Straßenverkehr nicht behindert. Dies ermöglicht den Betrieb von Schienenfahrzeugen mit Geschwindigkeiten weit über 150km/h.According to a second advantageous embodiment, either the stationary contact line and the insulator carrying the contact line or the stationary support device are interrupted in sections and replaced by a movable support device. The horizontally movable support device arranged in the area of a switch enables uninterrupted support of the pantograph in the case of both switch positions. In the area of a level crossing, a higher position of use is provided for the movable support device, in which the movable support device continues the stationary support device and thus ensures uninterrupted support of the pantograph, and a lower non-use position is provided in which the movable support device does not hinder the crossing road traffic . This enables rail vehicles to be operated at speeds well over 150 km / h.
Gemäß einer dritten vorteilhaften Ausführung weist der Streckenabschnitt wenigstens eine ein- oder mehrteilige Bodenplatte auf. Der Streckenabschnitt weist ferner an der wenigstens einen Bodenplatte angeordnete, sich regelmäßig wiederholende Montagestellen auf, die zum Befestigen des die Fahrleitung tragenden Isolators, der Schienen, und der Stützeinrichtung bestimmt sind. Diese vorteilhafte Ausführung reduziert den Montage- und Wartungsaufwand durch eine Verringerung der Anzahl verschiedener Teile, durch Normung, und durch reduzierte Toleranzen. Gemäß einer vierten vorteilhaften Ausführung weist die wenigstens eine Bodenplatte zwischen den Montagestellen für den die Fahrleitung tragenden Isolator und den Montagestellen für die benachbarte Schiene weitere Montagestellen auf, die für die Montage wenigstens einer Schutzabdeckung bestimmt sind. Auch an der den Schienen abgewandten Seite der Fahrleitung können an der Bodenplatte weitere Montagestellen für die Montage wenigstens einer Schutzabdeckung vorgesehen sein. Insbesondere der Einsatz von Wechselstrom für den Betrieb von Hochgeschwindigkeitszügen verlangt sicherheitstechnisch eine umfassende Isolierung und einen beschränkten Zugang zur Fahrleitung, die möglichst nur für den Stromabnehmer des Schienenfahrzeugs erreichbar sein sollte. Genormte Befestigungsstellen und Befestigungsmittel für mehrteilig aufgebaute Isolatoren sind wesentlich für eine lückenlos und zuverlässig sichere Installation. Die vorteilhafte Ausführung ermöglicht kompakte Ausführungen, die insbesondere im Tunnelbau enorme Einsparungen durch reduzierte Tunneldurchmesser ermöglichen. According to a third advantageous embodiment, the route section has at least one one-part or multi-part base plate. The route section also has regularly repeating assembly points which are arranged on the at least one base plate and which are intended for fastening the insulator carrying the contact line, the rails, and the support device. This advantageous embodiment reduces the assembly and maintenance effort by reducing the number of different parts, by standardization, and by reduced tolerances. According to a fourth advantageous embodiment, the at least one base plate between the assembly points for the insulator carrying the contact line and the assembly points for the adjacent rail has further assembly points which are intended for the assembly of at least one protective cover. On the side of the contact line facing away from the rails, further assembly points for the assembly of at least one protective cover can also be provided on the base plate. In particular, the use of alternating current for the operation of high-speed trains requires comprehensive insulation and limited access to the overhead contact line, which should only be accessible to the pantograph of the rail vehicle, if possible. Standardized fastening points and fastening means for isolators constructed in several parts are essential for a seamless and reliable installation. The advantageous design enables compact designs which, particularly in tunnel construction, enable enormous savings through reduced tunnel diameters.
Gemäß einer fünften vorteilhaften Ausführung bildet oder trägt ein Abschnitt oder ein Teil der wenigstens einen Bodenplatte einen Gehweg, wobei die Positionen und Abstände zueinander des Gehwegs, der Fahrleitung, des Isolators und der Schutzabdeckungen innerhalb des Streckenabschnitts stets gleich sind. Dies erlaubt eine vereinfachte Konstruktion des in manchen Situationen, insbesondere in Tunneln und auf Viadukten, gesetzlich zwingend erforderlichen seitlichen Gehwegs. According to a fifth advantageous embodiment, a section or part of the at least one base plate forms or supports a walkway, the positions and distances from one another of the walkway, the contact line, the insulator and the protective covers within the route section are always the same. This allows a simplified construction of the sidewalk, which is required by law in some situations, especially in tunnels and on viaducts.
Die Erfindung wird im Folgenden näher erläutert. The invention is explained in more detail below.
Fig. 1 zeigt im Querschnitt einen Streckenabschnitt 1 für den Betrieb elektrisch angetriebener Schienenfahrzeuge 19, mit einem Gleis 2, das zwei parallel verlaufende Schienen 3a, 3b aufweist, mit einer, von einem Isolator 4 getragenen Fahrleitung 5, die auf einer Seite des Gleises 2 in einem parallel zu den Schienen 3a, 3b verlaufenden Raumbereich 6 angeordnet ist, wobei die Fahrleitung 5 dazu bestimmt ist, Stromabnehmer 20 der elektrisch angetriebenen Schienenfahrzeuge 19 mit Strom zu versorgen und von unten abzustützen, und wobei die Fahrleitung 5 und der die Fahrleitung 5 tragende Isolator 4 abschnittweise unterbrochen oder nicht unterbrochen sind. Auf der anderen Seite des Gleises ist in einem parallel zu den Schienen 2 ver laufenden zweiten Raumbereich 7 eine Stützeinrichtung 8 angeordnet, die dazu bestimmt ist, Stromabnehmer 20 der elektrisch angetriebenen Schienenfahrzeuge 19, siehe Fig. 7 und Fig. 8, von unten abzustützen ohne diese mit Strom zu versorgen. Die zum Abstützen der Stromabnehmer 20 bestimmten Oberflächen der Fahrleitung 5 und der Stützeinrichtung 8 liegen in einer Ebene 9, deren senkrecht zur Ebene 9 gemessener Abstand 10a, 10b zu der, der Fahrleitung benachbarten ersten Schiene 3a und zur zweiten Schiene 3b des Gleises 2 gleich ist. Fig. 1 shows in cross section a route section 1 for the operation of electrically driven rail vehicles 19, with a track 2, which has two parallel rails 3a, 3b, with a catenary 5 carried by an insulator 4, which on one side of the track 2 is arranged in a spatial area 6 running parallel to the rails 3a, 3b, the contact line 5 being intended to supply current collectors 20 of the electrically powered rail vehicles 19 with power and to support them from below, and the contact line 5 and the contact line 5 supporting Isolator 4 are interrupted in sections or not interrupted. On the other side of the track, in a second spatial area 7 running parallel to the rails 2, a support device 8 is arranged, which is intended to support pantographs 20 of the electrically powered rail vehicles 19, see FIGS. 7 and 8, from below without to supply them with electricity. The surfaces of the contact line 5 and the support device 8 intended to support the current collectors 20 lie in a plane 9, the distance 10a, 10b of which, measured perpendicular to the plane 9, is the same from the first rail 3a adjacent to the contact line and from the second rail 3b of the track 2 .
Die Stützeinrichtung 8 kann ein- oder mehrteilig aufgebaut sein und beispielsweise aus Vollmaterial oder aus einem Hohlprofil bestehen. Insbesondere eine innen hohle Stützeinrichtung 8 kann, zusätzliche Funktionen ausübend, stromversorgte Einrichtungen 12 aufnehmen oder tragen. Als an der Stützeinrichtung 8 angeordnete, stromversorgte elektrische oder elektronische Einrichtungen 12 kommen insbesondere elektrische Leitungen, Datenleitungen, datenverarbeitende Einrichtungen, steuerungstechnische Einrichtungen, Drucksensoren, optische Sensoren oder sonstige Sensoren, sowie elektrische Beleuchtung in Frage. Sensoren können insbesondere erstens den Streckenabschnitt 1 betreffende Messdaten, zweitens das Schienenfahrzeug 19 und das Fahrverhalten des Schienenfahrzeugs 19 betreffende Messdaten, sowie drittens Gefahrensituationen betreffende Messdaten liefern. Ein Beispiel für den ersten Fall ist das Erkennen von Schäden an Einrichtungen des Streckenabschnitts 1 , ein Beispiel für den zweiten Fall ist das Erkennen von Position, Geschwindigkeit und Schwingungsverhalten des Schienenfahrzeugs 19, und ein Beispiel für den dritten Fall ist das Erkennen eines Hindernisses auf einem Bahnübergang. The support device 8 can be constructed in one or more parts and consist, for example, of solid material or of a hollow profile. In particular, an internally hollow support device 8 can, exercising additional functions, receive or carry power-supplied devices 12. As power-supplied electrical or electronic devices 12 arranged on the support device 8, in particular electrical lines, data lines, data processing devices, control devices, pressure sensors, optical sensors or other sensors, as well as electrical lighting come into consideration. In particular, sensors can supply, firstly, measurement data relating to route section 1, secondly, measurement data relating to rail vehicle 19 and the driving behavior of rail vehicle 19, and thirdly, measurement data relating to dangerous situations. An example for the first case is the detection of damage to facilities of the route section 1, an example for the second case is the detection of the position, speed and vibration behavior of the rail vehicle 19, and an example for the third case is the detection of an obstacle on one Railroad Crossing.
Fig. 2 und 3 zeigen von oben den Streckenabschnitt 1 mit einer Weiche. Die Fahrleitung 5 und der die Fahrleitung 5 tragende Isolator 4 sowie die Stützeinrichtung 8 sind abschnittweise unterbrochen. Bewegliche Stützeinrichtungen 11 ersetzen diese in der Unterbrechung. Dies gewährleistet, dass im Falle beider Weichenstellungen die Abstützung der Stromabnehmer 20 ununterbrochen ist.Fig. 2 and 3 show from above the route section 1 with a switch. The contact line 5 and the insulator 4 carrying the contact line 5 as well as the support device 8 are interrupted in sections. Movable support devices 11 replace these in the interruption. This ensures that the support of the pantographs 20 is uninterrupted in the case of both switch positions.
Die dauerhafte Abstützung der Stromabnehmer 20 ist bei höheren Geschwindigkeiten unabdingbar. Bei der in Fig. 2 gezeigten Weichenstellung wird der Abzweig befahren, bei der in Fig. 3 gezeigten Weichenstellung wird das Stammgleis befahren. Die beweglichen Stützeinrichtungen 11 sind bevorzugt jeweils um einen Drehpunkt horizontal bewegbar gelagert. The permanent support of the current collector 20 is essential at higher speeds. In the switch position shown in FIG. 2, the junction is driven on; in the switch position shown in FIG Drive on the main track. The movable support devices 11 are preferably each mounted so as to be horizontally movable about a pivot point.
Fig. 4 zeigt den Streckenabschnitt 1 mit wenigstens einer Bodenplatte 13. Der Streckenabschnitt 1 weist an der wenigstens einen Bodenplatte 13 angeordnete, sich regelmäßig wiederholende Montagestellen 14 auf, die zum Befestigen des die Fahrleitung 5 tragenden Isolators 4, der Schienen 3a, 3b und der Stützeinrichtung 8 bestimmt sind. Regelmäßig sich wiederholende Montagestellen 14 können auch für die Befestigung weiterer Teile vorgesehen sein, insbesondere für die in Fig. 7 gezeigten Schutzabdeckungen 15. Die an Montagestellen 14 befestigten Teile können mithilfe von Befestigungsmitteln, beispielsweise Schrauben oder Dübeln, an der Bodenplatte 13 befestigt sein.Fig. 4 shows the route section 1 with at least one base plate 13. The route section 1 has regularly repeating assembly points 14 arranged on the at least one base plate 13, which are used to attach the insulator 4 carrying the catenary 5, the rails 3a, 3b and the Support device 8 are determined. Regularly repeating assembly points 14 can also be provided for fastening further parts, in particular for the protective covers 15 shown in FIG. 7. The parts fastened to assembly points 14 can be fastened to the base plate 13 with the aid of fastening means, for example screws or dowels.
Äquivalent hierzu kann eine Montagestelle 14 auch so gebildet sein, dass das zu befestigende Teil ohne Befestigungsmittel eine vorgesehene, ortsfeste Position an der Bodenplatte 13 einnimmt, beispielsweise indem es in eine Vertiefung der Bodenplatte 13 eintaucht oder sich an der Bodenplatte 13 abstützt. Im Fall mehrteiliger Bodenplatten 13 ist entscheidend, dass die Teile der Bodenplatte 13 zueinander vorbestimmte, ortsfeste Positionen einnehmen, sodass deren Verbund zu einer einteiligen Bodenplatte 13 äquivalent ist. Equivalent to this, an assembly point 14 can also be formed in such a way that the part to be fastened assumes a designated, fixed position on the base plate 13 without fastening means, for example by dipping into a recess in the base plate 13 or being supported on the base plate 13. In the case of multi-part floor panels 13, it is crucial that the parts of the floor panel 13 occupy predetermined, fixed positions relative to one another, so that their combination is equivalent to a one-part floor panel 13.
Fig. 5 zeigt den Streckenabschnitt 1 mit einem diesen kreuzenden Straßenabschnitt 17. Die Oberfläche des Straßenabschnitts 17 befindet sich auf derselben Höhe wie die Oberseite der Schienen 3a und 3b. Der Streckenabschnitt 1 weist zwei parallel zu den Schienen 3a und 3b angeordnete bewegliche Stützeinrichtungen 11 auf, die jeweils durch Hebeeinrichtungen 16 in vertikaler Richtung bewegt werden können. Fig. 5 zeigt die Hebeeinrichtungen 16 sowie die beweglichen Stützeinrichtungen 11 in der Gebrauchslage, welche das Befahren des Streckenabschnitts 1 durch ein Schienenfahrzeug 19, siehe Fig. 7 und Fig. 5 shows the route section 1 with a road section 17 crossing it. The surface of the road section 17 is at the same level as the top of the rails 3a and 3b. The route section 1 has two movable support devices 11 which are arranged parallel to the rails 3a and 3b and which can each be moved in the vertical direction by lifting devices 16. FIG. 5 shows the lifting devices 16 and the movable support devices 11 in the position of use, which enable a rail vehicle 19 to travel on the route section 1, see FIGS. 7 and 7.
8, ermöglicht. 8, allows.
Fig. 6 zeigt den in Fig. 5 dargestellten Streckenabschnitt 1, wobei sich Hebeeinrichtungen 16 sowie die beweglichen Stützeinrichtungen 11 in der Nichtgebrauchslage befinden, welche das Überqueren des Streckenabschnitts 1 durch ein Straßenfahrzeug ermöglicht. Fig. 7 zeigt den Streckenabschnitt 1 in einem kreisrunden Tunnel 18. Die Bodenplatte 13 ist hier zweiteilig, bestehend aus einem ersten, eine Gehweg bildenden Teil 13a und einem tieferen, das Gleis tragenden Teil 13b. Die beiden Teile 13a, 13b nehmen eine definierte, ortsfeste Position zueinander ein. Dadurch wird erreicht, dass Maßtoleranzen zwischen der an dem ersten Teil 13a montierten Schutzabdeckung 15a und der am zweiten Teil 13b montierten Schutzabdeckung 15b minimiert sind. Je nach Bauart kann die Bodenplatte 13 weiter unterteilt sein. Beispielsweise kann der in Fig. 7 gezeigte erste Teil 13a weiter unterteilt sein in ein oberes, den Gehweg bildendes Teil und ein den Gehweg tragendes Basisteil. Eine solche Unterteilung kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn zwischen Gehweg und Basisteil ein nutzbarer Freiraum gebildet werden soll oder wenn unterschiedliche Materialien kombiniert werden sollen. Ein solcher Freiraum kann abweichend von der Darstellung in Fig. 7 Platz für die Fahrleitung 5 und den die Fahrleitung tragenden Isolator 4 bieten, so dass die den Freiraum begrenzenden Abschnitte der Bodenplatte 13 auch die Funktion einer Schutzabdeckung 15 ausüben. Allen möglichen Ausführungen gemeinsam ist, dass sicherheitstechnisch vorteilhaft die von Menschen benutzten Einrichtungen, insbesondere der Gehweg, die eine Gefahr für Menschen darstellende Fahrleitung 5, und die diese Gefahr bannenden Isolatoren 4 und Schutzabdeckungen 15 standardisierte Teile mit stets gleichen Positionen und Abständen zueinander sind. FIG. 6 shows the route section 1 shown in FIG. 5, the lifting devices 16 and the movable support devices 11 being in the non-use position, which enables a road vehicle to cross the route section 1. 7 shows the route section 1 in a circular tunnel 18. The base plate 13 is in two parts here, consisting of a first part 13a that forms a walkway and a lower part 13b that supports the track. The two parts 13a, 13b assume a defined, fixed position with respect to one another. This ensures that dimensional tolerances between the protective cover 15a mounted on the first part 13a and the protective cover 15b mounted on the second part 13b are minimized. Depending on the design, the base plate 13 can be further subdivided. For example, the first part 13a shown in FIG. 7 can be further subdivided into an upper part that forms the walkway and a base part that supports the walkway. Such a subdivision can be particularly advantageous if a usable free space is to be formed between the walkway and the base part or if different materials are to be combined. Deviating from the illustration in FIG. 7, such a free space can provide space for the contact line 5 and the insulator 4 carrying the contact line, so that the sections of the base plate 13 delimiting the free space also perform the function of a protective cover 15. All possible designs have in common that, from a safety point of view, the facilities used by people, in particular the sidewalk, the overhead contact line 5, which poses a danger to people, and the insulators 4 and protective covers 15 averting this danger are standardized parts with always the same positions and distances from one another.
Die am ersten Teil 13a der Bodenplatte 13 montierte Schutzabdeckung 15a übernimmt wahlweise zusätzlich die Funktion einer betretbaren Stufe, über die der durch das erste Teil 13a der Bodenplatte 13 gebildete Gehweg vom Fahrweg aus erreichbar ist. Die Schutzabdeckungen 15a, 15b sind dabei so geformt, dass die hier durch eine Stromschiene gebildete Fahrleitung 5 nicht auf direktem Wege erreichbar ist und so die Gefahr einer Berührung durch Menschen ausgeschlossen wird. Die Form des Stromabnehmers 20 des Schienenfahrzeugs 19 ist an die Form des durch die Schutzabdeckungen 15a, 15b gebildeten Hohlraums angepasst. Durch den verlängerten Abstand der Fahrleitung 5 zu den Schienen 3a und 3b sowie zum Schienenfahrzeug 19 ist es möglich, höhere Spannungen und/oder Stromstärken zu verwenden, die den Betrieb von Hochgeschwindigkeitszügen vereinfachen. The protective cover 15a mounted on the first part 13a of the base plate 13 optionally also takes on the function of an accessible step, via which the walkway formed by the first part 13a of the base plate 13 can be reached from the driveway. The protective covers 15a, 15b are shaped in such a way that the contact line 5 formed here by a busbar cannot be reached directly and the risk of contact by people is thus excluded. The shape of the current collector 20 of the rail vehicle 19 is adapted to the shape of the cavity formed by the protective covers 15a, 15b. The extended distance between the contact line 5 and the rails 3a and 3b as well as the rail vehicle 19 makes it possible to use higher voltages and / or currents that simplify the operation of high-speed trains.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Streckenabschnitt (1) für den Betrieb elektrisch angetriebener Schienenfahrzeuge (19), mit einem Gleis (2), das zwei parallel verlaufende Schienen (3a, 3b) aufweist, mit einer, von einem Isolator (4) getragenen Fahrleitung (5), die auf einer Seite des Gleises in einem parallel zu den Schienen (3a, 3b) verlaufenden Raumbereich (6) angeordnet ist, wobei die Fahrleitung (5) dazu bestimmt ist, Stromabnehmer (20) der elektrisch angetriebenen Schienenfahrzeuge (19) mit Strom zu versorgen und von unten abzustützen, und wobei die Fahrleitung (5) und der die Fahrleitung (5) tragende Isolator (4) abschnittweise unterbrochen oder nicht unterbrochen sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf der anderen Seite des Gleises in einem parallel zu den Schienen verlaufenden zweiten Raumbereich (7) eine Stützeinrichtung (8) angeordnet ist, die dazu bestimmt ist, Stromabnehmer (20) der elektrisch angetriebenen Schienenfahrzeuge (19) von unten abzustützen ohne diese mit Strom zu versorgen. 1. Track section (1) for the operation of electrically powered rail vehicles (19), with a track (2) which has two parallel rails (3a, 3b), with an overhead contact line (5) carried by an insulator (4), which is arranged on one side of the track in a spatial area (6) running parallel to the rails (3a, 3b), the contact line (5) being intended to supply current collectors (20) of the electrically powered rail vehicles (19) and supported from below, and wherein the contact line (5) and the insulator (4) carrying the contact line (5) are interrupted or not interrupted in sections, characterized in that on the other side of the track in a second spatial area running parallel to the rails (7) a support device (8) is arranged which is intended to support current collectors (20) of the electrically driven rail vehicles (19) from below without supplying them with power.
2. Streckenabschnitt nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zum Abstützen der Stromabnehmer (20) bestimmten Oberflächen der Fahrleitung (5) und der Stützeinrichtung (8) in einer Ebene (9) liegen, deren senkrecht zur Ebene (9) gemessener Abstand (10a, 10b) zur ersten Schiene (3a) und zur zweiten Schiene (3b) des Gleises (2) gleich ist. 2. Route section according to claim 1, characterized in that the surfaces of the contact line (5) and the support device (8) intended to support the current collectors (20) lie in a plane (9), the distance of which is measured perpendicular to the plane (9) ( 10a, 10b) to the first rail (3a) and to the second rail (3b) of the track (2) is the same.
3. Streckenabschnitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrleitung (5) und der die Fahrleitung (5) tragende Isolator (4) und/oder die Stützeinrichtung (8) abschnittweise unterbrochen und durch eine bewegliche Stützeinrichtung (11) ersetzt sind. 3. Route section according to claim 1, characterized in that the contact line (5) and the insulator (4) carrying the contact line (5) and / or the support device (8) are interrupted in sections and replaced by a movable support device (11).
4. Streckenabschnitt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine bewegliche Stützeinrichtung (11) horizontal um einen Drehpunkt bewegbar ist. 4. Route section according to claim 3, characterized in that at least one movable support device (11) is horizontally movable about a pivot point.
5. Streckenabschnitt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine bewegliche Stützeinrichtung (11) vertikal zwischen einer zur Abstützung des Stromabnehmers (20) eines Schienenfahrzeugs (19) bestimmten Gebrauchslage und einer Nichtgebrauchslage bewegbar ist. 5. Route section according to claim 3, characterized in that at least one movable support device (11) can be moved vertically between a position of use intended for supporting the pantograph (20) of a rail vehicle (19) and a position of use not.
6. Streckenabschnitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Streckenabschnitt (1) wenigstens eine Bodenplatte (13) aufweist und dass der Streckenabschnitt (1) an der wenigstens einen Bodenplatte (13) angeordnete, sich regelmäßig wiederholende Montagestellen (14) aufweist, die zum Befestigen des die Fahrleitung (5) tragenden Isolators (4), der Schienen (3a, 3b) und der Stützeinrichtung (8) bestimmt sind. 6. Route section according to claim 1, characterized in that the route section (1) has at least one base plate (13) and that the route section (1) on the at least one base plate (13) has regularly repeating assembly points (14) which for fastening the insulator (4) carrying the contact line (5), the rails (3a, 3b) and the support device (8).
7. Streckenabschnitt nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Bodenplatte (13) zwischen Montagestellen (14) für den die Fahrleitung (5) tragenden Isolator (4) und Montagestellen (14) für die benachbarte Schiene (3a) weitere Montagestellen (14) aufweist, die für die Montage wenigstens einer Schutzabdeckung (15) bestimmt sind. 7. Route section according to claim 6, characterized in that the at least one base plate (13) between assembly points (14) for the insulator (4) carrying the contact line (5) and assembly points (14) for the adjacent rail (3a) further assembly points ( 14), which are intended for the assembly of at least one protective cover (15).
8. Streckenabschnitt nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Bodenplatte (13) auf der den Schienen (3a, 3b) abgewandten Seite der Fahrleitung (5) weitere Montagestellen (14) aufweist, die für die Montage wenigstens einer Schutzabdeckung (15) bestimmt ist. 8. Route section according to claim 6, characterized in that the at least one base plate (13) on the side of the contact line (5) facing away from the rails (3a, 3b) has further assembly points (14) which are used for the assembly of at least one protective cover (15 ) is determined.
9. Streckenabschnitt nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt oder ein Teil der wenigstens einen Bodenplatte (13) einen Gehweg bildet oder trägt, wobei die Positionen und Abstände zueinander des Gehwegs, der Fahrleitung (5), des Isolators (4) und der Schutzabdeckungen (15) innerhalb des Streckenabschnitts stets gleich sind. 9. Route section according to claim 6, characterized in that a section or a part of the at least one base plate (13) forms or carries a walkway, the positions and distances from one another of the walkway, the catenary (5), the insulator (4) and the protective covers (15) within the route section are always the same.
10. Streckenabschnitt nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass an der Stützeinrichtung (8) stromversorgte Einrichtungen (12) angeordnet sind. 10. The route section according to claim 1, characterized in that devices (12) supplied with power are arranged on the support device (8).
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