Шина

Сборные шины представляют собой линию подачи выполнен из жесткого материала для электрического тока для электрического привода железнодорожных транспортных средств и других подвижных потребителей электроэнергии, например , Б. крановые системы.

Рельсы кондукторные для электрических железных дорог

Сборные шины для электрических железных дорог в настоящее время обычно изготавливают из алюминиевых сплавов с вкатанной износостойкой рабочей поверхностью из нержавеющей стали или из более дешевого, но менее проводящего мягкого чугуна, реже из стали.

Шина из алюминия с рабочей поверхностью из нержавеющей стали в поперечном сечении над желтой защитной крышкой

Использование ходовых рельсов

Наиболее близким из возможных способов подачи электроэнергии на железную дорогу извне является использование пары ходовых рельсов, при этом каждый рельс образует электрический столб, а шпалы, помимо механического крепления, также выполняют изолирующую функцию . Фактически, эта технология использовалась в первые дни эксплуатации электрического трамвая, например, на электрическом трамвае Lichterfelde-Kadettenanstalt и Ungererbahn , но (в Lichterfelde) при сравнительно низком напряжении около 150 вольт. Однако это вызывало проблемы на переходах и в свободно доступных местах, как только человек или животное одновременно наступали на оба пути. Кроме того, проблемы вызывали разряды через почву. Даже после непродолжительной эксплуатации рельсы на переездах приходилось отключать от электросети, а переезды приходилось проезжать по инерции. Оси или колесные пары транспортных средств должны были быть электрически разделены посередине или на отдельных колесах изоляцией , что было технически осуществимо, но сложно и, следовательно, дорого. Кроме того, необходимо приложить особые усилия для поворота петель или треугольников дорожек, чтобы противоположные полярности не были соединены. Переключатели и переходы более сложны. Чтобы сохранить разделение, крестовины, а также двойные крестовины на переходах должны быть постоянно изолированы от всех соединенных рельсов и от полного управляющего напряжения; каждый разрыв изоляционного соединения вызывает короткое замыкание управляющего напряжения.

Из-за описанных недостатков электропитание через ходовые рельсы в настоящее время больше не используется в железнодорожных операциях. В случае с модельными железнодорожными системами, с другой стороны, эта технология электропитания широко распространена ( двухрельсовая, двухпроводная система ).

Боковая шина

Метро Токио , сборная шина, окрашенная сверху, с входом и защитной крышкой

Боковые и центральные шины в лондонском метро

В случае электрических железных дорог сборные шины обычно устанавливаются сбоку от пути . В районе Лондона и южной Англии имеется разветвленная сеть подземных, пригородных и междугородных железных дорог, которая оборудована кондукторными рельсами в центре и сбоку.

Использование третьей шины, которая используется только для подачи питания, но не для несения веса транспортного средства, имеет то преимущество, что она может быть лучше изолирована и, следовательно, может использоваться с более высокими напряжениями (до 1500 В по сравнению с 200 В. с питанием по ходовым рельсам). Однако из соображений безопасности низкорасположенный кондукторный рельс может использоваться только для железных дорог, по которым нельзя ходить, поэтому он в основном используется для поездов метро , а также для некоторых поездов скоростной железной дороги и поездов дальнего следования . С помощью источника питания шины можно реализовать небольшой и недорогой профиль зазора , особенно для туннельных путей .

Как правило, к локомотивам или нескольким агрегатам прикрепляют несколько действующих рельсовых пантографов. Это позволяет функционально перекрывать зазоры в токопроводящей шине, например, в зонах переключения . Таким образом, источник питания также защищен в том случае, если шлифовальная тарелка упадет в заданной точке разрыва при контакте с препятствием . В начале и в конце секций сборных шин сборная шина отводится в сторону или вверх против действия пружины токосъемников, чтобы позволить токосъемникам плавно скользить по сборной шине.

Поскольку железные дороги постоянного тока обычно работают с большими токами (2-20 кА по сравнению с 1,5 кА на железных дорогах переменного тока 15 кВ), меньшее падение напряжения из-за большего сечения шин (по сравнению с воздушной линией ) имеет выгодный эффект .

Устройство короткого замыкания (справа) и блок проверки тока (слева) в сети берлинского метрополитена

Сборные шины, расположенные близко к земле, имеют следующие преимущества перед воздушными линиями:

• Техническое обслуживание проще и дешевле, потому что не требуются вспомогательные средства для лазания. Для слесаря ​​нет риска упасть.
• Монтаж и строительство обходятся дешевле, поскольку не требуются мачты и фундаменты мачт, а также анкеровка воздушных линий и опорных тросов.
• Шина намного более износостойкая и более устойчивая к выходу из строя пантографа, который регулярно приводит к серьезным повреждениям в воздушной линии.
• Несмотря на более широкое использование материала, шины, расположенные близко к земле, например B. в городских районах часто дешевле устанавливать и эксплуатировать, чем воздушная линия, которую сложно установить в стесненных условиях.

Сборные шины, расположенные близко к земле, имеют следующие недостатки по сравнению с воздушными линиями:

• Опасность для людей и животных в путевой структуре из-за близости к земле
• Сложная конструкция (и кабельная разводка) в областях с большим количеством переключателей
• Транспортным средствам нужны пантографы с обеих сторон.
• Ограничение напряжения передачи до 1500 В, так как у пола появляется грязь, которая нарушает изоляцию
• Из-за негибкого скользящего башмака жесткого контактного рельса скорость ограничена примерно 120 км / ч. Скоростное движение выше 150 км / ч вряд ли возможно.
• Проблемы с заносом и расчисткой снега снегоочистителями
• Проблемы на открытых, низколежащих маршрутах из-за опадающей листвы, которая иногда выводит пантографы из строя и приводит к перерывам в работе (чаще, например, на метро в Гамбурге)

Сборные шины могут быть установлены сверху (например , мелкопрофильная U-Bahn Берлин , Метро Будапешт , участки туннелей Мартиньи-Шательар-Бан в Швейцарии и соединенная железнодорожная линия Сен-Жерве-Валлорсин во Франции, маршруты на юго-востоке Англии, включая Сеть лондонского метро ), снизу (например, крупнопрофильная U-Bahn Berlin, U-Bahns Hamburg , Nuremberg , Munich , Vienna и S-Bahn Berlin ) или сбоку ( S-Bahn Hamburg ). Шины с покрытием сверху и сбоку обеспечивают преимущество более простой опоры, но защита от случайного контакта затруднена и имеет ограниченную эффективность. Шины с покрытием снизу механически более требовательны, но защита от случайного контакта более эффективна. В Германии сборные шины по возможности снабжают изолирующим защитным кожухом.

Шины питания 220 вольт для источника питания (в центре справа, со знаками станций) метро Глазго , 1966 г.

Шины, окрашенные сверху или снизу, прерываются в переключателях в области язычка, где токосъемники должны подниматься или опускаться сбоку. Если это не оправдано с точки зрения динамики движения, поскольку в рассматриваемой точке требуется бесперебойное электропитание, например, из-за наклона, в соответствующей точке устанавливается разгон сборной шины. В этих местах шины с покрытием снизу поднимаются, а шины с покрытием сверху опускаются. Кроме того, со стороны гусеницы устроена наклонная скользящая поверхность. Поскольку защита от случайного прикосновения к токопроводящей шине ограничена, входы в токопроводящую шину помечены предупреждающим знаком.

В лондонском метро используется система с двумя токопроводящими шинами, одна токопроводящая шина (+420 В, +630 В в смешанном режиме с рельсом) проходит сбоку, а другая (-210 В, 0 В в смешанном режиме) находится в середине трек. Посередине шины также можно найти в некоторых случаях в VAL и подобных системах, таких как London Stansted Airport People Mover .

В метро Глазго было еще два рядом с боковой шиной на 600 В постоянного тока, которые работали с 1935 по 1977 год в количестве боковых окон вагона. Они использовались для питания внутреннего освещения переменным напряжением 220 В.

Если работа в зоне рельсов требует безопасного отсоединения контактного рельса, используются токовые испытательные боксы и устройства защиты от короткого замыкания (на рисунке показано применение с токопроводящей шиной, которая открыта вверху).

Рельсы питания затонули под взлетно-посадочными полосами

Схематический эскиз двойного рельса с источником питания в нижележащем канале контактного рельса для легкорельсового трамвая в Будапеште, который использовался с 1887 года в опытной эксплуатации и с 1889 года до примерно середины 1920-х годов в центре Будапешта.

С 1887 года компания Siemens & Halske использовала систему в Будапеште, а также в Вене и Берлине, в которой два рельса трамвайного пути состояли из двух половин с прорезью, открытой вверху. Ниже перил с одной стороны проходил канал, в котором стояли две лестницы из толстого железа. Эти две шины были прикреплены к изоляционным кронштейнам в виде подков с интервалом в несколько метров. Один столб был слева, а другой справа. Каналы были замурованы. Они общались с открытым небом только через щель между рельсами. На машинах была табличка с двумя вращающимися металлическими язычками внизу. Пластина проходила вертикально в прорези рельса с двумя проводниками и касалась одной из двух линий одним из двух металлических язычков. Одна из двух линий была внешней, а другая - обратной. Разница напряжений составляла от 300 до 600 вольт. Система использовалась в Будапеште с 1887 года в опытной эксплуатации на испытательном маршруте метрической колеи Westbahnhof - Ringstrasse - Királystrasse и с 1889 до примерно середины 1920-х годов в центре Будапешта на линии стандартной колеи.

В подвесной железной дороге Вупперталь для подачи энергии используется стальной рельс, который подвешен на изоляторах под балками пути и покрыт двумя подпружиненными пантографами на вагон.

Утопленная центральная шина

Заброшенная трамвайная линия с центральным кондуктором в Джорджтауне , 2006 г.

Вид в разрезе: контактный рельс, расположенный под проезжей частью, с соответствующим роликовым пантографом около 1900 г.

Там, где установка воздушных линий была нежелательна по соображениям защиты городского пейзажа , трамваи еще в конце 19 - начале 20 веков оснащались кондукторными рельсами, которые втыкались в тротуар между рельсами. Раскладывающийся скользящий контакт, прикрепленный под полом автомобиля, проникал в узкую щель в тротуаре и устанавливал электрическое соединение с транспортным средством. Высокие расходы на техническое обслуживание, большие проблемы со снегом и льдом и необходимость сложной конструкции стрелочных переводов заставили трамваев снова отказаться от этой технологии.

Открытый центральный рельс использовался лондонской почтой с 1927 по 2003 год и вторым техническим поколением Post-U-Bahn в Мюнхене с 1966 по 1988 год. Оба использовались исключительно для перевозки почты и автоматически работали самостоятельно. туннели.

APS - Пищевое питание

Средняя шина в Бордо, изолированная секция слева внизу

Технология Alimentation par le Sol (сокращенно APS, по-немецки «наземное электроснабжение» ), возродившая рельсы средней мощности для трамваев, пришла из Франции и была разработана компанией Innorail, которая сейчас входит в группу Alstom. Впервые его использовали на трамвае Бордо .

В этой системе между двумя рельсами есть шина, которая может выдерживать постоянное напряжение 750 вольт. Шина питания разделена на отдельные секции. Каждая секция состоит из восьмиметровой рельсовой шины и трехметровой изолированной секции. Если трамвайный поезд наезжает на сборную шину, он посылает кодированный сигнал по радио, который подает напряжение на участок сборной шины, полностью находящийся под транспортным средством. Одновременно могут быть включены не более двух сегментов длиной одиннадцать метров. Прежде чем поезд покинет сегмент, он отключается и заземляется по соображениям безопасности. Пока что эту технологию предлагает только Alstom.

Система также используется на других трамваях - с 2011 года на трамваях Angers и Reims . Трамвай Orléans хочет использовать APS на новой линии и нового Аль Sufouh трамвая в Дубае также был оборудован с ним.

Трамвай

Монтажный рельс в проезжей части в Триесте, пробная эксплуатация в 2000 году.

Ansaldo STS также разработал технологию с центральной сборной шиной. В системе «TramWave» двухрядная центральная шина разделена на отдельные секции, каждая длиной 50 см. Когда автомобиль переезжает, постоянный магнит на токосъемнике тянет контактную пластину под проезжей частью вверх, так что электрический контакт устанавливается с шиной через пластину. Впервые система была испытана на электрических автобусах в Триесте в 2000 году, в то время под названием STREAM для «Sistema di TRasporto Elettrico ad Attrazione Magnetica». Однако проект СТРИМ не пошел дальше короткого этапа испытаний на автобусном маршруте 9. В Неаполе в городе проложили испытательный полигон длиной 600 м, на котором работают переоборудованные сочлененные автомобили Sirio .

В июле 2012 года технология была передана китайскому консорциуму по лицензии, где она была адаптирована для новых китайских трамваев. Впоследствии CNR построила новые линии в Чжухае с шинами Tramwave, чтобы поддерживать работу или иметь возможность быстро возобновить работу даже во время частых тайфунов в этом районе. Первая линия введена в эксплуатацию в июне 2017 года.

Primove

Индуктивная зарядка аккумуляторной шины в системе Primove

PRIMOVE от Bombardier также использует блок питания, который разделен на секции, которые активируются только при наезде на автомобиль. Однако, в отличие от APS Alstom и TramWave от Ansaldo, он основан на индуктивной передаче энергии, а не на прямом питании через шлифовальные башмаки, и поэтому не является шиной питания в более узком смысле. Среди прочего, на трамвае Аугсбурга есть испытательные треки . В 2012/2013 годах Bombardier «PRIMOVE» (в категории многоквартирных домов) был удостоен инновационной премии журнала Privatbahn Magazin .

Эта технология, разработанная для трамваев, теперь адаптирована для быстрой зарядки аккумуляторных автобусов, в которых автомобили останавливаются на остановках над индукционной плитой размером примерно пять на два метра. Эта технология, которая противоречит первоначальному назначению шины электропитания как источника питания без батарей, также продается как Primove. Соответствующие испытательные треки существуют в Брауншвейге (с мая 2014 года), а также в Мангейме и Берлине (с лета 2015 года) для обслуживания пассажиров.

Рельсы подвесные

Контактный рельс с пантографом в Берлине Hbf (глубокий)

Переход ВЛ на кондуктор в тоннеле Гемменич

Контактная линия на главном вокзале Зальцбурга

Иногда или в особых случаях сборные шины также могут представлять собой участок воздушной линии; так з. B. в мастерских или в туннелях с ограниченным профилем зазора , например, в туннеле дальней железной дороги север-юг в Берлине, где напряжение 15 кВ переменного тока подается через контактную шину . В последнее время электрические трамваи часто снабжались не контактным проводом, а контактным рельсом в туннелях. Что касается конструкции, обычный контактный провод с надрезом обычно зажимается в алюминиевом опорном профиле.

Преимущества сборных шин по сравнению с обычными контактными линиями включают более простую прокладку (например, в области переключателей), более высокие рабочие токи (таким образом, в некоторых случаях обходясь без линий питания), более высокую электрическую и механическую эксплуатационную надежность и более низкие затраты на техническое обслуживание. К недостаткам относятся более высокие затраты на строительство, которые в случае подземных систем компенсируются меньшей высотой конструкции и соответствующими поперечными сечениями туннелей.

Из-за малую высоту установки , необходимой, накладные токоведущие шины также используются для преобразования в старых туннелях (например Gemmenicher туннели , Арльберг тоннель ) с более низким профилем зазора. Еще одна область применения - использование на депо и на погрузочных путях . Для этого сборную шину можно поворачивать или поднимать, что позволяет или упрощает использование подъемных домкратов и крановых систем.

Использование контактной шины также имеет смысл из-за высокой доступности и, как следствие, эксплуатационной надежности. Кроме того, кабели, проложенные параллельно воздушной линии, могут быть исключены или сведены к минимуму в длинных туннелях, поскольку токопроводящий рельс обычно имеет поперечное сечение 1300 мм² в медном эквиваленте, что примерно в шесть раз больше, чем у цепной воздушной линии.

Воздушный токопроводящий рельс был испытан на городской электричке Цюриха в 1980-х годах . В 1984 году на вокзале Цюрих-Опфикон был построен испытательный стенд. В 1986 году положительные результаты привели к решению оборудовать новую станцию ​​Museumsstrasse .

В конце 80-х годов прошлого века в туннеле Симплон на протяженности одного километра был испытан контактный рельс для скорости 160 км / ч. Таким образом, необходимо было избежать дорогостоящего опускания рельсовой системы, чтобы получить особенно большой профиль зазора, необходимый для прокатного шоссе . Перед этим испытанием контактные рельсы использовались на скорости до 110 км / ч в Швейцарии и до 80 км / ч на международном уровне.

При тщательном планировании туннеля дальней железной дороги север-юг, начатом в 1993 году , было рассмотрено использование контактного рельса . Это привело к многослойным обсуждениям, которые в конечном итоге привели к решению в пользу контактной шины. Процедура согласования электротехнических систем федеральных железных дорог была подана в июне 1995 года. Помимо прочего, были подготовлены свидетельства несчастных случаев и проведены экзамены по вождению. В 1996 году Федеральное управление железных дорог Германии одобрило тип надземного кондуктора на 140 км / ч, который позже будет использоваться на станции метро Центрального вокзала Берлина. При поперечном сечении алюминия 2220 мм ² допустимая длительная токовая нагрузка составляет 2400 А.

Подземный кондуктор между двумя туннелями Мургтальбан

В Германии контактные рельсы Furrer + Frey были впервые установлены во время электрификации железной дороги в долине Мург , первая очередь которой была введена в эксплуатацию в июне 2002 года. В целом, контактный рельс был установлен на участке между Раштаттом и Раумюнцахом на общей длине 1,8 км в туннелях и на коротких открытых промежуточных участках .

В Швейцарии Федеральное ведомство транспорта одобрило использование подвесного кондуктора на скорости 160 км / ч; С тех пор он используется в четырехкилометровом туннеле Керенцберг .

Трехкилометровый испытательный участок в туннеле Зиттенберг в Нижней Австрии был первоначально одобрен для скорости 200 км / ч в 2004 году. В середине августа 2004 года этот участок двигался на ICE S со скоростью 260 км / ч. Затем власти Австрии и Швейцарии объявили об утверждении системы, используемой для скорости 250 км / ч (статус: 2004). Осенью 2010 года в том же туннеле была подтверждена скорость 230 км / ч. Процесс утверждения продолжается (по состоянию на середину 2011 г.). Для туннеля Коралм на утверждение была подана заявка на рабочую скорость 250 км / ч при поперечном сечении туннеля 40,3 м² с использованием контактного рельса. Базовый туннель Ceneri, который также оборудован контактным рельсом, будет двигаться со скоростью 250 км / ч (с 2020 г.). Проведены эксплуатационные испытания на скорости 250 км / ч, достигнуты тестовые заезды до 302 км / ч.

Из-за небольшого расстояния между точками опоры (от 8 до 12 метров) контактный рельс может эффективно использоваться только в туннелях. В некоторых случаях, например, на главной линии городской железной дороги Копенгагена между Københavns H и Østerport, контактный рельс также продолжался между секциями туннеля, чтобы избежать многократных изменений типа линии соприкосновения.

Подземные токопроводящие рельсы и связанные с ними конструкции переходов и разделений были сертифицированы Eisenbahn-Cert (EBC) на скорость 140 км / ч в соответствии со спецификациями TSI Energy для интероперабельной европейской железнодорожной сети (статус 2006). Компания Furrer + Frey построила к 2011 году более 1000 км контактных рельсов в 15 странах мира.

В проекте « Штутгарт 21 » планируется установить контактные рельсы стоимостью 37 миллионов евро.

Номинальные напряжения для железных дорог с рельсами электропередач

В зависимости от возраста определения системы экономически и технически разумный уровень напряжения устанавливался на разных уровнях. В то время как в первые дни передачи электропоездов 600 В считалось достаточным, с увеличением мощности, поставляемой в сети, приходилось увеличивать номинальное напряжение, чтобы не позволить передаваемым токам становиться слишком высокими ( потери при передаче).

Верхний предел напряжения на железных дорогах постоянного тока с сборной шиной сбоку в настоящее время составляет 1500 В. Изоляционные расстояния и расстояния для недопустимого приближения настолько малы, что из-за этих свойств можно строить сборные шины только близко к земле. . Однако при неблагоприятных обстоятельствах (сильное загрязнение изоляторов, а также сильное воздействие снега и дождя) изоляционные работы могут быть более значительными.

Возвратная линия проходит паразитно через ходовые рельсы. Известное исключение - лондонское метро. Системы переменного напряжения могут использоваться только для двухрельсового питания.

Из-за значительно более высоких токов на железных дорогах постоянного тока (P = U · I) существует тенденция к появлению большего количества искр и ожогов на контактных поверхностях токосъемников, но они компенсируются большей контактной поверхностью на шлифовальный башмак.

Некоторые примеры используемых напряжений:

• в Германии: 600 В на пригородной железной дороге Берлин-Лихтерфельде-Ост с 1903 по 1929 год, Берлинская электричка 750 В с 1924 года, городская линия Гамбурга 1200 В с 1939 года
• во Франции с 1925 по 1976: 1500 V Chambéry - Modane (Морьен, выход в туннель Mont Cenis )
• Линия 4 метро Гуанчжоу : 1500 В с 1999 года, аналог немецких систем городской электрички, снегопадов нет.

Новые системы с более высоким напряжением неизвестны. После внедрения статических инверторов новые системы шин питания постоянного напряжения не разрабатывались.

Электроэнергия подается от шины к транспортному средству через так называемые шлифовальные башмаки , которые прикрепляются к боковой части тележек транспортных средств. В этой системе ток возвращается через колеса и рельсы, как и в случае с другими электрическими железными дорогами.

Сборная шина, прикрепленная сбоку и покрытая снизу желтой защитной крышкой для пражского метро - опора сборной шины соответствует конструкции типа Ванзебан.

Передача от шины к автомобилю

Электропитание от шины к автомобилю в основном осуществляется через скользящие контакты ;

• для боковых шин с помощью так называемых шлифовальных башмаков, которые прикрепляются к боковой стороне тележек или к кузову транспортных средств
• с установленными на потолке сборными шинами через стандартный пантограф , которые, как правило, создаются в первую очередь для более распространенных воздушных линий

Ток обычно возвращается через металлические колеса и рельсы. Исключением является, например, Лондонский метрополитен , в сети которого второй токопроводящий рельс в середине пути используется как обратная линия по электрохимическим причинам.

распределение

Пантографы поездов мюнхенского метро (первое поколение)

В Германии сборные шины используются в (реальных) метро, работающих на постоянном токе, в Берлине , Гамбурге , Мюнхене и Нюрнберге, а также в поездах городской железной дороги в Берлине (750  В ) и Гамбурге (1200 В). Подвеска железнодорожной Вуппертальская также снабжается энергией через шину питания.

Некоторые метро, ​​например, в Лондоне и Милане , работают с двумя кондукторными рельсами на пути , одна из которых проложена посередине пути между ходовыми рельсами. Таким образом предотвращается появление блуждающего тока - коррозии подземных металлических конструкций, таких как трубопроводы.

В туннеле дальней железной дороги север-юг в Берлине, в Лейпцигском городском туннеле , на конечной станции городской железной дороги Дрезденского аэропорта, а также на нескольких участках туннеля в Швейцарии, вместо классической воздушной линии с контактным проводом, рельсы- проводники для 15000 вольт переменного напряжения можно найти в полном профиле -Туннели. В ходе ремонта и переоборудования туннеля Арльберг в Австрии в 2010 году вместо классической воздушной контактной линии были установлены контактные рельсы.

В южной Англии , начиная с 1930-х годов, многие сухопутные маршруты были электрифицированы с помощью силовых рельсов (660 В постоянного тока), поскольку профиль зазора там был слишком мал (особенно слишком низким), чтобы обеспечить электрификацию воздушными линиями без значительных изменений. В Eurostar подразделения также провели на этих маршрутах до High Speed One был завершен . В локальном трафике здесь используются только несколько единиц , некоторые из которых также используются в междугородном трафике. Кроме того, локомотивы , оборудованные для работы на токопроводящих рельсах, также используются в междугородних и грузовых перевозках и дополняются тепловозами .

Препятствия для применения на железных дорогах дальнего следования

Детальный вид кондуктора Венского Штадтбана во время пробной эксплуатации в 1901 и 1902 годах.

В случае железных дорог дальнего следования сборные шины, расположенные сбоку или снизу, не преобладали на больших площадях, в первую очередь по техническим причинам. Основные препятствия:

• Шинопроводы могут только пробежать с явкой на стороне в ветке дорожки , если они
  • быть окрашенным сбоку (S-Bahn Hamburg) или
  • есть повышенная шина (S-Bahn Berlin).

В других случаях шина, покрытая сверху или снизу, всегда должна заканчиваться перед переключателем, чтобы затем продолжаться позади переключателя, с питанием отдельных секций шины с помощью высоковольтных кабелей и разъединителей. Сплошные шины в области язычка стрелочных переводов в любом случае являются препятствием для технического обслуживания, что в худшем случае делает невозможными работы на незаблокированном пути и, по возможности, их следует избегать.

• Без прерывания подачи электроэнергии через стрелочные секции можно пройти только несколькими блоками с соответствующим количеством ползунков и - по крайней мере частично - непрерывными линиями электропередач.
• Эксплуатация поезда с вагонными поездами, буксируемыми локомотивами, без дополнительных пантографов на вагонах технически возможна (и также выполнялась, например, в лондонском метро), но будет ограничиваться бесприводным поворотным движением из-за зазоров в сборных шинах на переключателях и здесь особенно на длинных маршрутах станции выходы, потому что локомотивы здесь временно не могут быть снабжены электричеством.
• Для большей мощности на больших расстояниях более подходящим является более высокое напряжение, потому что протекающие здесь токи меньше. Для этого расстояния между токоведущей и заземленной частями должны быть больше.
• По мере увеличения расстояния между подстанциями и увеличения энергопотребления потери в линии и падения напряжения из-за сопротивления линии становятся все более заметными. Лучший способ решить эту проблему - увеличить натяжение. Однако, если напряжение выше, минимальный требуемый изоляционный промежуток также увеличивается. Возможны пробои при одном сантиметре на киловольт. При дополнительном запасе прочности непрофильная прокладка сборной шины вряд ли была бы возможна, и соответственно изолированные пантографы на транспортных средствах, которые также подвержены риску загрязнения в этот момент, также было бы трудно сохранить в эксплуатационной надежности. Таким образом, максимальное напряжение , которое может быть использовано для токопроводящих рельсов, около 1500  V .
• Риск поражения электрическим током от недопустимого приближения и контакта (например, детей, животных или даже неосторожных взрослых) значительно выше, чем при использовании воздушных линий. Переходы на уровне земли с улицами, по которым посторонние лица могут попасть к рельсам электропередач, больше не разрешены для новых систем. Тем не менее, существуют переезды с улицами и путями на железнодорожных линиях на юге Англии и поезда городской железной дороги в Гамбурге и Берлине.

Сборная шина постоянного тока Берлинской городской железной дороги и воздушная линия переменного тока на одном пути на станции Биркенвердер

В принципе, железнодорожные пути можно оборудовать контактными линиями и сборными шинами одновременно. Так было, например, с Гамбургской городской железной дорогой между 1940 и 1955 годами. В период с 1967 по 1978, парижский вокзал Сен-Лазар также имели дорожки с обеих систем (с шиной постоянного тока 750 В и ВЛ с 25 кВ переменного напряжения с частотой 50 Гц). Текущий пример - станция Биркенвердер (b Берлин) , на которой оба пути платформы и три разъезда оборудованы как рельсами электропередач, так и воздушными линиями. Однако могут возникнуть проблемы с взаимным влиянием цепей, если хотя бы одна - как в Биркенвердере - не имеет гальванической развязки. В результате падения напряжения на рельсах постоянный ток может течь из системы сборных шин через обмотки низкоомного трансформатора локомотивов и подстанций в контактную сеть (редко наоборот). Если одна из этих систем является системой постоянного тока, а другая - системой переменного тока , нежелательное смещение постоянного тока трансформаторов может происходить как в тяговых транспортных средствах переменного напряжения, так и на подстанциях системы переменного напряжения.

По этой причине двойная электрификация с использованием контактной сети и шины планируется только в том случае, если это необходимо по причинам стоимости или эксплуатационным причинам. (Пример Биркенвердера: необходимо подвести пригородные поезда «Sputnik traffic» с локомотивами 15 кВ к платформе городской электрички постоянного тока напряжением 750 В в качестве важного пересадочного пункта. Вторую платформу для разделения не удалось построить для причины места.)

В лондонском метро используются специальные возвратные рельсы. Они должны удерживать обратный ток вдали от чугунных сегментов туннелей. В сети железных дорог дальнего следования обратные линии соединяются с рельсами. Однако специальная обратная линия используется только в сети железных дорог дальнего следования, где также ходят поезда метро. Примерами являются перекресток Ганнерсбери - Ричмонд, который разделяет линия Округа , и Куинз-Парк - Харроу и Уилдстон на линии округа Колумбия Уотфорд .

Снабжение воздушных линий и сборных шин током того же типа, что и в первые дни в некоторых частях сети парижского метро или на станциях маршрута Мориен Кулоз - Модан, сравнительно беспроблемно. Линия B метро Буэнос-Айреса была оборудована только воздушными кондукторами в дополнение к боковым после 2000 года из-за использования автомобилей разного происхождения.

Другие технические приложения

Применение сборных шин не ограничивается только железной дорогой. Мостовые краны и их тележки, а также лабораторные и цеховые системы с полумобильными потребителями переменного или трехфазного тока также поставляются с рельсами питания. Вагоны поезда-призрака движутся по сильно изогнутому рельсу, на котором сбоку или рядом на полу расположены шины, на которые подается защитное сверхнизкое напряжение. На овале трассы для электрического картинга железные пластины, уложенные полосами, соединенными с двумя полюсами источника питания, позволяют ездить с довольно свободным выбором полосы движения, пока машина не стоит боком. Бампер езда на автомобиле может быть отброшена и вперед, потому что она катится на непрерывной стальную пластину и упругий измельчает металлический кронштейн под натянутым проволочной сеткой в качестве второго полюса источника питания.

Однофазная шина 230 В для освещения

Другое применение - светотехника с подвижными фарами, например Б. в витринах магазинов, с 1975 г. также для жилой площади. Эти направляющие монтируются внутри или на потолке, стене, полу или в витринах и имеют до четырех посеребренных или никелированных медных направляющих, изолированных в алюминиевом профиле, соединенных с защитным проводом и безопасных для прикосновения, которые питают переключаемое освещение. через до трех электрических цепей и, таким образом, обеспечивают световые эффекты или включение ночного освещения.

Для целей конвейерной техники шины часто проектируются как многожильные токопроводящие шины в пластиковых несущих системах с медными проводниками или как многожильные системы, проложенные параллельно отдельным шинам в комбинации пластик-медь.

Рельсовые пушки (в стадии эксперимента) базируются на паре силовых рельсов.

Рельсы силовые на модельных железных дорогах

Промышленность модельных железных дорог не производит прототипов функционирующих рельсов на своей стороне из-за высоких затрат на установку. Как и другие автомобили, соответствующие модели автомобилей также получают электроэнергию по двум ходовым рельсам. Для тиражирования железнодорожных путей, прототип которых снабжен кондукторными рельсами, есть манекены в комплекте.

С другой стороны, электрически изолированная средняя шина для электроснабжения была широко распространена на заре создания электрических моделей железных дорог. Все гусеницы из белой жести были оборудованы центральными рельсами. Только после окончания Второй мировой войны появились первые модели железных дорог с двухрельсовой, двухрельсовой системой . Система Trix Express с электрически изолированной центральной направляющей все еще производилась до 1997 года (через несколько лет после того, как она была передана Märklin), но снова пользуется растущей популярностью среди коллекционеров и любителей исторических моделей железных дорог. Märklin уже заменил бывший третий «средний рельс» в 1953 году так называемыми точечными контактами : это зубцы из листового металла, которые выступают через отверстия в шпалах контактного рельса, который скрывается под рельсом и очищается от них. ползунок подвешен между колесами локомотива для сбора тока стать. Эта система используется до сих пор.

Также у Lego было 12 В на первых железных дорогах, шина в центре между ходовыми рельсами. Ток передавался на двигатель через скользящие контакты. Поскольку сами рельсы не были токопроводящими, пришлось проложить две параллельные гирлянды сборных шин, а это означало, что в рельсовых системах не разрешалось иметь реверсивные петли, ведущие обратно к одному и тому же рельсу.

Гоночные трассы для электромобилей , только двухполосная для детской или многополосная в залах для игровых автоматов, ведущие рельсы питания рядом с дорожками.

Метафорическое использование

В политике США термин «третий рельс» используется для обозначения запретной темы или вопроса, которого политикам лучше не трогать.

веб ссылки

Индивидуальные доказательства