Neue Oberleitung im Bahnhof Bensheim-Auerbach

© Norbert Meier und Alexander Schüssler 2018


Bauphase der neuen Oberleitung

Im Bahnhofsbereich vom heute sogenannten Haltepunkt Bensheim-Auerbach wird z.Z. von
der Firma SPL Powerlines Germany GmbH eine neue Oberleitung einschließlich der Masten
gebaut. Zwei Herren von der Projektleitung haben unserer kleine Gruppe von Eisenbahn-
freunden die Möglichkeit geboten, die Baustelle der Oberleitungsarbeiten zu besichtigen.

Mastform und Oberleitung

Die neue Mastkonstruktion setzt vorraus, dass ein neues Mastfundament aus Stahlbeton
im Erdreich eingesetzt wird. Das folgende Bild zeigt einen neuen Mast in Gitterbauweise.
Es handelt sich hierbei um einen Mast im Bahnhofsbereich mit Isolatoren, Kupferseilsträngen
und einen oben am Mast montierten Masttrennschalter.

Bild 1

Die zum Anschluss benötigten Kupferseile hängen noch herunter. Nach der Fertigstellung
werden wir noch ein Bild mit der Anschlusstechnik bis zum Fahrdraht hier einfügen.

Bild 2

Der Mastschalter ist ein Drehtrenner. Die linke Seite ist drehbar und wird mit einem
Gestänge von unten aus motorisch betätigt.

Bild 3


Strom vom Fahrdraht für die Weichenheizung

Am Mast auf der linken Seite des folgenden Bildes ist ein kleiner Einphasentrafo montiert.
Mit diesem Trafo wird im Winter bei Minusgraden an der Sekundärseite der Strom für die
Weichenheizung eingeschaltet. Im gezeigten Schienenabschnitt ist die Weiche, unten im Bild,
zu erkennen.

Bild 4


Stromverlauf vom Fahrdraht bis zur Schiene

Es hält gerade in Auerbach ein neuer TWINDEXX-Doppelstockzug des Main-Neckar-Ried-Express.
Seit Dezember 2017 werden diese Doppelstockwagen in der fünften Generation auf dieser
Strecke von der Firma Bombardier Transportation eingesetzt.
Der demnächst S-Bahn-gerecht ausgebaute Haltepunkt Bensheim-Auerbach ist einer der acht
Stationen, die zur 2. Ausbaustufe der S-Bahn Rhein-Neckar von Mannheim bis Darmstadt gehören.

Bild 5

Die Stromzuführung auf das Triebfahrzeug erfolgt über einen Stromabnehmer, der mit seinen
doppelt ausgelegten Schleifern, bestehend aus einer Graphitlegierung, von unten an den
Fahrdraht drückt. Der Fahrdraht mit einer Wechselspannung von 15 Kilovolt und einer Frequenz
von 16 2/3 Hertz hängt an einem Tragseil.

Bild 6


Fahrdraht der Oberleitung

Der Fahrdraht hat zur besseren Befestigung seitlich zwei Rillen (Rillenfahrdraht).

Bild 7

Das Vollprofil besteht normalerweise aus reinem Kupfer. Der hauptsächlich für Fahrdrähte
bei der Bahn verwendete Querschnitt beträgt 120 mm2. Bei diesem Querschnitt beträgt
das Drahtgewicht 1070 kg/km und der elektrische Widerstand liegt bei etwa 0,153 Ohm/km.

Zur Anwendung im Fernverkehr mit Geschwindigkeiten bis zu 250 km/h besteht der Fahrdraht
aus einer Kupferlegierung mit 0,1% Silber.


Die Befestigung des Fahrdrahtes mit einer Drahtklemme, die in die Rillen greift, zeigt
das nächste Bild.

Bild 8


Halteseil und Fahrdraht mit Gewichten spannen

Die Tragseilaufhängung reicht allein nicht aus, um den Fahrdraht in seiner Soll-Lage zu
halten. Der Fahrdraht und das Halteseil werden zusätzlich straff gespannt. Spannwerke
an den Masten im Abstand von 1,6 Kilometern bestehen aus Zuggewichten. Die aufein-
andergestapelten Betonringe vom Zuggewicht sieht man im folgenden Bild:

Bild 9

Eine Rolle mit Zähnung dient dazu, das Gewicht aufzufangen, wenn der Fahrdraht reißt.

Bild 10


Fahrdraht im Zickzack

Um den Verschleiß an der Schleiffläche des Stromabnehmers zu verringern, ist der Fahrdraht
in einem steten Zickzack-Verlauf innerhalb vorgegebener Grenzen relativ zur Gleismitte ver-
spannt. Eine sehr einfache Zeichnung zeigt den Zickzach-Verlauf:

Bild11

In Deutschland und Österreich sind Abstände von 400 mm in beiden Richtungen von der
Mittellinie üblich, in der Schweiz liegen die Abstände bei 200 mm. Daher sind die Schleif-
stücke und damit auch die Stromabnehmer der Bahn in Deutschland und Österreich breiter
als in der Schweiz.

Zu diesem Thema gibt es auf YouTube ein sehr informatives Video mit dem Titel "Das
Geheimnis der Oberleitung". Mit dem Suchwort "Oberleitung" wird das Video-Startfenster
aufgeschaltet.

Bild 12

Besonders beeindruckend sind die Videoaufnahmen mit fest montierter Kamera auf einer
fahrenden E-Lok mit Blick auf den Stromabnehmer. Der Fahrdraht bewegt sich hin und her.
Drei Momentaufnahmen vom Fahrdraht zeigen die folgenden Bilder:

Bild 13


Prinzipieller Stromverlauf im Triebfahrzeug

Den prinzipielle Stromverlauf vom Fahrdraht bis zur Schiene eines Triebfahrzeugs für
Wechselspannungsspeisung mit Drehstromasynchronmotoren und blindleistungsarmer Netz-
belastung zeigt das folgende Bild:

Bild 13a


Beispiel eines Schaltplanes vom Triebwagen ET 432

Die große Anzahl der schleiferlosen Drehstromasynchronmotoren soll am Beispiel
eines etwas älteren Triebfahrzeuges ET 432 gezeigt werden.

Bild 14

Die Antriebsmotoren befinden sich in den Drehgestellen (DG). Über weitere Wechselrichter (WR)
werden kleinere Drehstrommotoren für Pumpen, Lüfter, Verdichter und Luftkompressoraggregate
angeschlossen.

Bild 15


Rückleiter

Rückleiter führen den Rückstrom zur Speisequelle zurück. Vor allem übernehmen die
Schienen der Gleise die Rückleitung des Stromes.
Da die Gleise mit dem Erdreich verbunden sind und auch die Speisequellen geerdet
sind, fließt ein Teil des Rückstromes über das Erdreich.
Bei einzelnen Abschnitten, z.B. im Bahnhofsbereich, erfolgt die Rückleitung über
besondere Kabel.


Wie wird im Triebfahrzeug der Strom auf die Räder geleitet?

Am Ende der Radachse ist ein spezieller Erdungskontakt angeschraubt. Die beiden
folgenden Bilder stammen aus einem Prospekt über Erdungskontakte von der Firma
STEMMAN-TECHNIK GMBH.
Im ersten Bild wird die Kontaktplatte mit drei Kohlebürsten gezeigt. Außerdem ist
der Schleifkörper aus Kupfer abgebildet.

Bild 16


Im zweiten Bild ist die Schnittzeichnung vom Erdungskontakt zu sehen.

Bild 17

Aufbau:

Am Ende der Radsatzwelle (3) sind der Druckkörper (8) und der Schleifkörper (5) aufgeschraubt.
Der Bürstenhalter (2) mit den drei Kohlebürsten (10) wird mit der Isolation (4) an der Außen-
seite des Radsatzlagerdeckels (1) befestigt. Das Anschlußkabel (6) wird an der Außenseite des
Bürstenhalters (2) befestigt.

Funktion:

Der anfallende Rückstrom wird über Kabelanschluss (6), Bürstenhalter (2), Kohlebürsten (10)
in den Schleifkörper (5) und damit direkt in die Radsatzwelle (3) eingeleitet.

Technische Daten:

Ieff : 600 A
Imax: 900 A (5 min)
Übergangswiderstand: 5-20 mΩ


Verwendete Literatur

Als Autor dieser Web-Seiten habe ich vom Verlag Springer ein e-Book über das Internet
bestellt. Der Titel lautet "Elektrische und dieselelektrische Triebfahrzeuge".
Das e-Book habe ich für 16,99 Euro per Download als PDF-Datei mit 201 Seiten erhalten.



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