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Stromabnehmer

Gerät, das Strom von einem oder mehreren Fahrdrähten abnimmt
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Ein Stromabnehmer ist eine Vorrichtung an Fahrzeugen zum Übertragen elektrischer Energie von einer fest montierten stromführenden Leitung zu den elektrischen Einrichtungen des Fahrzeugs. Anwendung finden Stromabnehmer überwiegend bei elektrischen Schienenfahrzeugen und Oberleitungsbussen.

Einholmstromabnehmer mit Einzelkomponenten

Bauformen

Es bestehen zahlreiche unterschiedliche Benennungen für spezielle Ausführungen von Stromabnehmern, die zum Teil denselben Typ bezeichnen. Die wichtigsten Stromabnehmertypen sind:

Kontaktwagen

Als erste Stromabnehmer für elektrische Überkopf-Versorgungsleitungen wurden kleine Kontaktwagen mit Rollen verwendet, die auf den Fahrdrähten laufend an Verbindungsleitungen hinter dem Motorfahrzeug hergezogen wurden. Dieses Prinzip wurde beispielsweise bei der Schlitzrohrfahrleitung der ersten regelmäßig in Deutschland betriebenen elektrischen Straßenbahn der Frankfurt-Offenbacher Trambahn-Gesellschaft (FOTG) zwischen Frankfurt-Sachsenhausen und Offenbach verwendet. Von diesem Erscheinungsbild leitet sich auch die englische Bezeichnung trolley für solche – später mit festen Stangen statt der Kabelverbindung versehenen – Fahrzeuge ab, insbesondere für Obusse bzw. Trolleybusse. Die Kontaktwagen neigten jedoch zum Entgleisen, außerdem war das Befahren von Abzweigungen (Weichen) in den Fahrleitungen problematisch. Bei Zugkreuzungen wurden deshalb die Kontaktwagen gegenseitig übergeben.

Stangenstromabnehmer mit Kontaktrolle (Rollenstromabnehmer)

 
Langer Vierachser mit zwei Rollenstromabnehmern
 
Detailaufnahme einer Kontaktrolle
 
Rollenstromabnehmer beim Passieren einer Luftweiche

Erst die Umstellung auf von unten gegen den Fahrdraht gedrückte Stromabnehmer unter Verzicht auf die Kontaktwagen machte die Stromzuführung betriebssicher. Diese Stangen- oder Rollenstromabnehmer gehören damit zu den ältesten Bauformen. Der US-amerikanische Ingenieur Frank J. Sprague setzte sie erstmals 1889 bei der Straßenbahn in Richmond (Virginia) ein. Das Unternehmen Thomson-Houston verbesserte das System und machte es auch in Europa bekannt.

Rollenstromabnehmer bestehen heute meist aus einer langen Stange, die schräg auf dem Fahrzeugdach montiert ist und durch eine Feder nach oben gedrückt wird. An ihrem oberen Ende befindet sich eine (Messing-)Rolle mit einer Rille entlang des Umfanges, die von unten am Fahrdraht entlangrollt und den elektrischen Kontakt herstellt. Einen weiteren Kontakt bildet das Lager aus Graphit, das die Verbindung zur Stange herstellt. Der relativ geringe Durchmesser der Stromabnehmerrolle führt bei schnell fahrenden Fahrzeugen zu erheblichen Drehzahlen.

Gegenüber den später entwickelten Bügelstromabnehmern weisen die Rollenstromabnehmer allerdings einige schwerwiegende Nachteile auf:

  • Der Stromabnehmer kann von der Fahrleitung abrutschen (sogenannte Stangen-Entgleisung) und dabei die Oberleitung oder sonstige Leitungen beschädigen.
  • Stehen an den Endstellen keine Wendeschleifen zur Verfügung, muss er beim Fahrtrichtungswechsel manuell umgelegt werden. Hierzu muss das Personal die Stange mit einem Seil abziehen, in weitem Bogen um das Fahrzeug herum gehen und sie auf der anderen Seite wieder anlegen. Daher hatten vierachsige Großraumwagen oft zwei Rollenstromabnehmer, weil das Personal zum Einfädeln der Kontaktrolle direkt unter der Fahrleitung stehen muss
  • Die Oberleitungskonstruktion ist aufwändiger als bei Bügelstromabnehmern, da die Fahrleitung knickfrei montiert sein muss. Sie muss dem Gleisbogen präzise folgen, was zusätzliche Aufhängungen und damit auch zusätzliche Oberleitungsmasten und -rosetten mit Querdrähten erfordert. Zudem muss der Fahrdraht endlos verschweißt sein.
  • Bei Verzweigungen müssen spezielle Oberleitungsweichen (sogenannte „Luftweichen“) eingebaut werden. Eine Alternative ist, die Stange manuell umzulegen, was aber zusätzliche Betriebshalte bedeutet und damit die Fahrzeit erhöht. Teilweise führte man bei eingleisigen Strecken Fahrdrähte doppelt, um zumindest für Ausweichen auf Luftweichen verzichten zu können.
  • Die Fahrleitung ist beim Betrieb anfälliger gegen Vereisen, weil sie anders als beim Bügelbetrieb nicht freigekratzt wird.
  • Bei Dunkelheit ist das manuelle Ein- beziehungsweise Umdrahten erschwert.

Rollenstromabnehmer fanden ab 1890 weltweit große Verbreitung, vor allem bei Straßenbahnen. Die technischen Unzulänglichkeiten führten jedoch nach und nach zu einem weitgehenden Verschwinden der Rollenstromabnehmer. Der letzte Straßenbahnbetrieb in Deutschland mit Stangenstromabnehmern war die Straßenbahn Hamburg; sie wurde 1978 stillgelegt. Kann ein Betrieb seinen Wagenpark jahrzehntelang nicht modernisieren, wie etwa in weiten Teilen Amerikas, dann sind dort häufig Wagen mit Rollenstromabnehmern im Einsatz.

Die letzten europäischen Straßenbahnbetriebe mit Rollenstromabnehmern sind die Straßenbahn Lissabon, die allerdings nur noch zwei von fünf Linien mit diesem System betreibt, die Straßenbahn Sintra, die Manx Electric Railway und die Straßenbahn Blackpool, auf der aber ein Teil der Fahrzeuge mit Scherenstromabnehmern verkehrt. Öfter anzutreffen sind sie noch in den Vereinigten Staaten, beispielsweise bei der F Market & Wharves-Linie in San Francisco. Weitere außereuropäische Beispiele sind Kalkutta und Alexandria.

Stangenstromabnehmer mit Schleifschuh

 
Kopf eines Oberleitungsbus-Stromabnehmers

Eine Weiterentwicklung des Stangenstromabnehmers mit Kontaktrolle ist der Stangenstromabnehmer mit Schleifschuh. Hier wird statt der Rolle ein sogenannter Kontaktschuh mit austauschbarem Kohleschleifstück eingesetzt. Schleifschuhe erlauben gegenüber anderen Systemen durch drehbare Lagerung der Stangen größere Toleranzen, so dass Fahrzeuge auch bis zu einigen Metern neben dem Fahrdraht fahren können. Dies erleichtert die Fahrdrahtführung besonders in der Nähe von Gebäuden und in S-Kurven. Andererseits erfordern auch sie die Installation von Fahrdrahtweichen.

Der Stangenstromabnehmer mit Schleifschuh wurde zu Beginn des 20. Jahrhunderts vom Ingenieur Max Schiemann speziell für Oberleitungsbusse entwickelt; das System wurde erstmals auf der Bielatalbahn angewendet. Bei Oberleitungsbussen ist es bis heute Standard.

Vereinzelt wird das System auch bei Straßenbahnen angewandt, so beispielsweise bei der Straßenbahn Daugavpils, der Straßenbahn Riga und der Straßenbahn Toronto. Die österreichische Pöstlingbergbahn wurde nach dem Ersten Weltkrieg von Rollen- auf Schleifschuhbetrieb umgestellt und in dieser Form bis 2008 betrieben.

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    Straßenbahn Toronto mit Stangenstromabnehmer
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    Toronto: Detail des Schleifschuhs
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    Die Pöstlingbergbahn
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    Straßenbahn in Riga
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    Plzeň: historischer Stangenstromabnehmer, nachträglich mit Bügel ausgestattet]]

Stangenstromabnehmer mit Schleifbügel

Um historische Straßenbahnwagen auch unter modernen Oberleitungssystemen einsetzen zu können, stattet man deren Stangenstromabnehmer teilweise mit einem Schleifbügel aus. Ein Beispiel hierfür ist die Straßenbahn Plzeň.

Bügel- oder Lyra-Stromabnehmer

 
Straßenbahnwagen mit Lyra-Stromabnehmer, Vyborg 1912

Der Bügel- oder Lyra-Stromabnehmer wurde von dem deutschen Ingenieur Walter Reichel erfunden und seit 1887 auf der Lichterfelder Straßenbahn (bei Berlin) erprobt. Er besteht aus einem auf dem Fahrzeugdach montierten Metallbügel, der durch Federn gegen die Fahrleitung gedrückt wird. Die Form des Metallbügels erinnert an eine Lyra. Im oberen Bereich des Metallbügels ist ein ein bis zwei Meter breites Schleifstück quer zur Fahrtrichtung montiert, das den Kontakt mit dem Fahrdraht herstellt. Das Schleifstück besteht aus Kohlenstoff, in seltenen Fällen aus Kupfer. Bügelstromabnehmer vereinfachen die Ausführung der Oberleitung gegenüber dem Rollenstromabnehmer, da auf Oberleitungsweichen verzichtet werden kann und Knicke im Fahrdrahtverlauf toleriert werden. Beim Fahrtrichtungswechsel müssen aber auch Lyrastromabnehmer umgeklappt oder gedreht werden. Vom Wagen nachgezogen, gleitet der Abnehmer besser, und es besteht weniger Beschädigungsrisiko, wenn er sich verhaken sollte.

Lyrastromabnehmer wurden etwa zwischen 1890 und 1920 im Eisenbahn- und Straßenbahnbereich verwendet. Der geringe Kontaktdruck führte zur Entstehung von Lichtbögen und verursachte damit Funkstörungen (vergleiche Lichtbogensender). Sie wurden deshalb von den Scherenstromabnehmern weitgehend verdrängt. Ihre Leistungsfähigkeit konnten sie bei den Schnellfahrversuchen 1903 auf der Militär-Eisenbahn Marienfelde–Zossen–Jüterbog bei Berlin unter Beweis stellen, bei denen sie bei Fahrgeschwindigkeiten von bis zu 210 km/h eingesetzt wurden. Voraussetzung für den Einsatz von Bügelstromabnehmern war ein vorheriger Umbau der Fahrleitung. Um Einkerbungen in der Schleifleiste zu verhindern, musste diese im Zick-Zack verlegt werden. Da die gleiche Anforderung für den klassischen Bügel-Scherenstromabnehmer gilt, war die Umrüstung von Lyra-Bügeln auf Scheren-Bügel problemlos Fahrzeug für Fahrzeug möglich.

Scheren-Stromabnehmer

 
Rollen-Scherenstromabnehmer, Amerikanische Grubenbahn-Lokomotive, 1895
 
Rollen-Scherenstromabnehmer bei der Baltimore and Ohio Railroad
 
Bügel-Scherenstromabnehmer mit Wippe im Saarbergbau, 1897
 
Kleve 1961: Scherenstromabnehmer mit einfachem Schleifstück
 
Bügel-Scherenstromabnehmer mit Wippe im Tokioer Nahverkehr

Die ersten, seit 1895 in einer Tunnelstrecke bei der Baltimore & Ohio Railroad in Verbindung mit einer seitliche Oberleitung verwendeten Scherenstromabnehmer mit zweidimensionalem Gestänge waren noch Rollenstromabnehmer. File:Tram 506 Augsburg.jpg Die klassischen dreidimensionalen Scheren- oder „Pantografen“-Stromabnehmer kombinieren das Prinzip des quer zur Fahrtrichtung montierten Schleifbügels („Lyra“ und andere) mit einer Scherenmechanik, die das Schleifstück federnd gegen die Fahrleitung drückt und es dabei nach oben ausrichtet. Die Scherenmechanik ähnelt der eines Pantografen, weshalb Scherenstromabnehmer auch als Pantografen bezeichnet werden. Anders als Lyra- und Rollenstromabnehmer können Scherenstromabnehmer für beide Fahrtrichtungen verwendet werden. Durch die kürzeren Hebelarme verfallen sie weniger leicht in Schwingungen und gewährleisten dadurch auch bei hohen Fahrgeschwindigkeiten einen kontinuierlicheren Kontakt zwischen Fahrdraht und Stromabnehmer.

In Deutschland entwickelte 1897 die Nürnberger Elektrizitätsaktiengesellschaft, vormals Schuckert & Co. für Grubenbahnen einen Bügel-Scherenstromabnehmer, dessen Scherengestänge sogar schon eine sogenannte Stromabnehmerwippe mit zwei Schleifstücken trug. Beim damaligen Einsatzbereich kam es nur auf Beidrichtungstauglickheit an, noch nicht auf Geschwindigkeitstauglichkeit. Mit den ersten Bügel-Scherenstromabnehmern im öffentlichen Verkehr nahm 1903 die San Francisco, Oakland, and San Jose Railway (SFOSJR, später Key-System) ihren Betrieb auf.[1] Sie waren in der Werkstatt der Gesellschaft gebaut, Konstrukteur war John Q. Brown ein Mitarbeiter der Bahngesellschaft.

Grundsätzlich gibt es drei Möglichkeiten, wie die Schleifstücke (Bügel) auf dem Scherengestänge montiert sind:

  • Es gibt nur ein Schleifstück, das direkt auf der Spitze der „Schere“ sitzt und von dieser so gehalten wird, dass seine gebogenen Enden gerade nach unten zeigen.
  • Das Schleifstück hat die Form eines Lyrabügels mit ganz kurzen Armen, wird aber auch senkrecht gehalten.
  • Das Scherengestänge drückt eine sogenannte Wippe oder Pallette mit zwei Schleifstücken an den Fahrdraht.

Lange Zeit überwogen Scherenstromabnehmer mit nur einem Schleifstück. Erst um 1960 hat sich die Wippe allgemein durchgesetzt.

Einholm-Stromabnehmer

 
Einholmstromabnehmer

Mit der Einführung elektrischer Hochgeschwindigkeitszüge stieß die Verlässlichkeit der Scherenstromabnehmer an Grenzen. Das führte zur Entwicklung der Halbscheren- und Einholm-Stromabnehmer. Die Verminderung von mindestens neun auf nur noch drei Scherenstreben ermöglichte eine massive Reduzierung des Luftwiderstandes des ausgefahrenen Stromabnehmers und dadurch eine wesentliche Verbesserung des Fahrdrahtkontaktes. Auch die Masse ließ sich reduzieren. Der geringere Platzbedarf und die vollständige Faltbarkeit haben zudem Vorteile, wenn Mehrsystemfahrzeugen mit mehreren Stromabnehmern für verschiedene Oberleitungssysteme ausgestattet werden müssen.

Nach den Rekordfahrten im Jahre 1955 durch die SNCF CC 7107 und BB 9004 (je 330 km/h) mit extremer Lichtbogenbildung an den traditionellen Stromabnehmern wurde im selben Jahr von der Firma Faiveley nahe Paris der Einholm-Stromabnehmer entwickelt und von der SNCF zuerst auf einer BB 12000-Lok getestet. Die ersten in Serie eingesetzten Einholmstromabnehmer wurden von der Firma Schneider/Jeumont MTE bei den Anfang 1958 in Dienst gestellten französischen Wechselstrom-Loks SNCF BB 16000 und ab Juli 1958 auf die neu in Betrieb genommenen BB 16500 "Danseuses" der Firma Alsthom, Belfort übernommen. Von 1958 an wurden sie auf sämtliche neuen französischen Elektro-Schienenfahrzeuge der SNCF aufgebaut, wenn auch in neuerer Zeit mit leicht veränderter Bauweise. Die BB 16500 galt damals als technisch richtungsweisend (Möglichkeit für Getriebewechsel/Monomotordrehgestelle) und hätte bei der geringen Länge auch zu wenig Platz übrig gehabt für zwei traditionelle Stromabnehmer. Bei der Deutschen Bundesbahn wurde er erstmals serienmäßig im ET 420 und später bei der Baureihe 111 eingesetzt, bei den ÖBB bei der Reihe 1042. Die Deutsche Reichsbahn setzte ihn zuerst bei der Baureihe 243 (heute Baureihe 143) ein. In der Schweiz wurden die Einholmstromabnehmer auf den Re 4/4" Loks ab 1971 aufgebaut, in Norwegen wurden sie erst ab 1985 eingeführt. (ICE, TGV).

Mitte der 1970er Jahre wurden nach mehreren durch die Scherenstromabnehmer im Schnellfahrbetrieb verursachten Schäden an Oberleitungen diese bei der Baureihe 103 durch Einholmstromabnehmer ersetzt. Da zu Beginn nicht genügend Einholmstromabnehmer verfügbar waren, wurden sie teilweise mit der Baureihe 111 ausgetauscht. Seit Mitte der 2000er Jahre werden auf Lokomotiven der Deutschen Bahn bei Revisionen auch zunehmend Scherenstromabnehmer durch Einholmstromabnehmer ersetzt, so beispielsweise bei den Baureihen 140, 151 und 155.

Heute ist der Einholmstromabnehmer allgemeiner Standard und hat sich sogar bei Fahrzeugen durchgesetzt, die im normalen Einsatz selten über 50 km/h fahren.

Mehrpolige Stromabnehmer

Für Drehstrom-Systeme und zweipolige Gleichstromsysteme mit Mittelpunkt-Neutralleiter gab es auch mehrpolig ausgeführte Stromabnehmer.

Das Schiffshebewerk am Krasnojarsker Stausee verwendet drei Scherenstromabnehmer.

Stromschienen-Stromabnehmer

 
Stromabnehmer eines U-Bahn-Wagens

Bei U- und S-Bahnen mit seitlich neben dem Gleis angeordneten Stromschienen gibt es einfacher beschaffene Stromabnehmerbügel, die schleifend auf, seitlich oder unter der Stromschiene entlanggeführt werden. Auch die Wuppertaler Schwebebahn verwendet ein solches System.

Systemvarianten in Europa

Durch verschiedene technische und bauliche Randbedingungen haben sich auf dem kontinentaleuropäischen Eisenbahnnetz verschiedene Oberleitungsbauformen herausgebildet, die unterschiedliche Stromabnehmerbauweisen erfordern. Daher müssen Mehrsystemfahrzeuge für den internationalen Verkehr mit unterschiedlichen Stromabnehmern ausgerüstet sein. Die Bauarten unterscheiden sich in der Breite des Stromabnehmers und in der Art des verwendeten Schleifleistenmaterials. Lokomotiven der Baureihe 189 der DB sind beispielsweise je nach Einsatzgebiet mit Stromabnehmern mit folgenden Merkmalen ausgerüstet.

Einsatzgebiete Stromsystem Wippenbreite Schleifleistenmaterial
Dänemark, Deutschland, Norwegen, Österreich, Schweden, Slowakei, Tschechien Wechselstrom 15 kV/25 kV 1950 mm Kohle
Frankreich, Luxemburg, Schweiz Wechselstrom 15 kV/25 kV 1450 mm Kohle
Ungarn (durch Oberleitungsanpassungen obsolet) Wechselstrom 25 kV 2060 mm Kohle
Belgien, Frankreich, Luxemburg, Niederlande, Slowakei, Tschechien Gleichstrom 1500 V/3000 V 1950 mm Kohle metallisiert
Italien Gleichstrom 3000 V 1450 mm Kupfer
Polen Gleichstrom 3000 V 1950 mm Kupfer

Funktionsweise und Überwachung von Schleifstück-Oberleitungs-Stromabnehmern

Während der Fahrt steht das Schleifstück in ständiger schleifender Berührung mit dem Fahrdraht, abgesehen von kurzzeitigen Unterbrechungen durch Unebenheiten der Fahrdrahtunterseite oder Fahrzeugstöße. Der Strom aus dem Fahrdraht fließt durch das Schleifstück und die gegen das Dach isolierte metallene Stromabnehmerkonstruktion bis zu einem Kabel, das den Strom zum außenliegenden Hauptschalter oder ins Fahrzeuginnere weiterleitet.

Sowohl das Schleifstück als auch der Fahrdraht verschleißen ständig durch die Reibung. Fahrdraht und Schleifstück müssen daher bei entsprechendem Zustand regelmäßig erneuert werden. Konstruktion und Materialwahl sind so ausgelegt, dass der Verschleiß des Abnehmers höher ist und der Fahrdraht geschont wird, da dieser sich nur mit erheblichem Aufwand wechseln lässt. Um den Verschleiß der Reibfläche des Abnehmers gleichmäßig zu gestalten und ein Einschneiden des Fahrdrahtes zu vermeiden, wird die Oberleitung für Schleifbügelstromabnehmer im Zickzack über den Gleisverlauf gespannt.

Kommt es während der Fahrt zu einem Schleifleistenbruch, kann die Oberleitung erheblich durch die nach oben drückende Trägerkonstruktion des Stromabnehmers beschädigt werden. Moderne Lokomotiven wie beispielsweise die Baureihe 101 der Deutschen Bahn haben daher eine Schleifleistenüberwachung. Hierbei ist ein Messingröhrchen längs in den Schleifer eingelassen und an eine Druckluftversorgung angeschlossen. Wird das Röhrchen aufgerieben, wird der Druckabfall festgestellt und der Stromabnehmer automatisch gesenkt.

Die meisten Vollbahnlokomotiven verfügen über zwei Stromabnehmer. Üblicherweise wird davon der in Fahrtrichtung hinten liegende verwendet, um bei einer eventuellen Beschädigung ein Herabfallen von Teilen auf den noch intakten Stromabnehmer zu vermeiden, und um die Gefahr von Überschlägen durch Verunreinigung der Isolatoren der Dachausrüstung durch den leitfähigen Kohleschleifstück-Abrieb zu minimieren.[2] Auch befindet sich der hintere Stromabnehmer bei höheren Geschwindigkeiten meist in einer aerodynamischer homogeneren Luftschicht mit weniger Luftwirbeln. Bei Doppeltraktion werden der jeweils vorderste und hinterste Stromabnehmer des Lokgespanns verwendet, um Fahrdrahtschwingungen zu reduzieren. Denn Schwingungen und Luftverwirbelungen können dazu führen, dass der Stromabnehmer kurzzeitig vom Fahrdraht springt. Ein – auch sehr kurzer – Kontaktverlust fällt bei modernen Fahrzeugen wegen der vielen elektronischen Bauteile, die für eine korrekte Funktion auf eine kontinuierliche Stromversorgung angewiesen sind, weit stärker ins Gewicht als bei älteren Fahrzeugen, die dies besser verkraften. Die Notwendigkeit einer unterbrechungsfreien Stromversorgung verbunden mit den steigenden Geschwindigkeiten führte zu Neukonstruktionen, deren Tauglichkeit vor allem mit dem ICE S und anderen Bahndienstfahrzeugen überprüft wird.

Bei Straßenbahnen fallen durch die niedrigeren Geschwindigkeiten die aerodynamischen Effekte noch nicht so ins Gewicht. Dort wird oft der vordere Stromabnehmer eingesetzt; teilweise ist dies auch mit der Fahrtrichtung gekoppelt. Von der Regel der Nutzung des in Fahrtrichtung hinten liegenden Stromabnehmers wird wegen des stets möglichen Funkenschlags auch dann abgewichen, wenn direkt hinter der Lok feuergefährliche Güter oder PKW befördert werden oder ein Steuerwagen eingestellt ist. Einen Sonderfall stellen Mehrsystemfahrzeuge dar, die oft nur über einen Stromabnehmer je Stromsystem verfügen; hier gibt es dann keine Auswahlmöglichkeit.

Wenn man nur einen Stromabnehmer einsetzen will, sollte dieser mit mindestens zwei Schleifleisten (oder Schleifstücken) ausgerüstet sein, da bei der kleinsten Unebenheit der direkte Kontakt verloren geht. In der Anfangszeit der elektrisch betriebenen Bahnen besaßen die Scherenstromabnehmer nur ein Schleifstück, weshalb auf historischen Fotos immer beide Stromabnehmer gehoben sind. Bei vereisten Fahrdrähten wird dies auch heute noch so gehandhabt.

Schleifstück/Schleifleiste

Als Schleifstück/Schleifleiste kann theoretisch jeder elektrisch leitende Werkstoff eingesetzt werden. Dennoch werden heute im deutschsprachigen Raum hauptsächlich zwei Arten von Schleifstücken eingesetzt, solche aus Kohle und solche aus Aluminium-Legierungen. Daneben sind auch noch Kupfer-Schleifstücke bei der FS und PKP, also bei den hochgespannten Gleichstrombahnen, im Einsatz. Kupfer-Schleifstücke sind sehr schwer, so dass der Stromabnehmer träger reagiert; daher ist ein hoher Anpressdruck an die Fahrleitung nötig. Um dies zu bewältigen, muss die Fahrleitung stabiler ausgeführt sein, so dass die Fahrleitung schwerer wird und zum Durchhängen neigt. Allerdings ist Kupfer ein sehr guter Leiter mit besseren Werkstoffeigenschaften als Aluminium und Kohle; auch findet keine negative elektrochemische Beeinflussung der heutigen Kupferfahrleitungen statt. Während heute praktisch nur noch Kupferoberleitungen eingesetzt werden, waren früher auch solche aus verzinktem Stahldraht im Einsatz. Bei diesen war ein Kohleschleifstück die schlechtere Wahl.

Elektrochemisch ergeben sich stets Nachteile, wenn unterschiedliche Werkstoffe als Schleifstücke an der gleichen Fahrleitung verwendet werden. Bei den Kupfer-Fahrleitungen müssen entweder Kohle-Schleifstücke oder Aluminium-Schleifstücke eingesetzt werden. Ein Mischbetrieb ist zu vermeiden, da der Einsatz eines Kohle-Schleifstücks an einer Fahrleitung, welche mit Aluminium-Schleifstücken befahren wird, eine Zerstörung der leitenden Oxidationschicht zur Folge hat, während eine durch Kohle-Schleifstücke blanke Fahrleitung das Aluminium-Schleifstück angreift. Dies gilt im übertragenen Sinn auch für Kupfer-Schleifstücke.

In der Regel wird bei Wechselstrombahnen Kohle, bei Gleichstrombahnen Metall (Aluminium oder Kupfer) eingesetzt.

Siehe auch

 
Auch Autoscooter verwenden Stromabnehmer

Literatur

  • Kießling, B.; Thoma, C.: „Europalokomotive BR 189. Die Mehrsystemlokomotive für den europaweiten Einsatz“, Glasers Annalen 126 (2002) 9, Georg Siemens Verlag Berlin, S. 390–402

Einzelnachweise

  1. ↑ City of berkley – Historic Survey: Transportation; Abb. 84 zeigt möglicherweise schon die zweite Fahrzeuggeneration
  2. ↑ Janicki: Fahrzeugtechnik, Band 2, 1. Auflage, S. 82. ISBN 3980109380
Commons: Stromabnehmer – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
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