DE2002307A1

DE2002307A1 - Vorrichtung zum UEbertragen von elektrischer Energie von einem gestreckten ortsfesten Leiter auf einen an diesem entlangbewegten Verbraucher

Info

Publication number: DE2002307A1
Application number: DE19702002307
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Althoff Frie Dankward; Bernd Dipl-Ing Dietrich; Adil Prof Dr-Ing Erk; Klaus Dipl-Ing Lemelson; Manfred Dipl-Ing Lindmayer; Martin Dr-Ing Schmelzle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-01-20
Filing date: 1970-01-20
Publication date: 1971-07-29

Description

'Vorrichtung zum Übertragen von elektrischer Energie von einem gestreckten ortsfesten Leiter auf einen an diesem entlagbewegten Verbraucher" Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Übertragen von elektrischer Energie von einem gestreckten ortsfesten Leiter auf einen an diesem Leiter entlangbewegten Verbraucher, insbesondere eine elektrische Bahn, mit einem in Richtung auf den ortsfesten Leiter kraft- und/oder federbeaufschiagten und an diesem Leiter gleitenden Stromabnehmer.
Zur Energiespeisung elektrisch angetriebener Fahrzeuge, z.B. Bahnen aus einem ortsfesten Netz, sind-eine Vielzahl unterschiedlich gestalteter Stromabnehmer im Gebrauch. Diese stehen entweder rollend oder gleitend mit dem ortsfesten Leiter in Kontakt, wobei der Gleitkontakt bei der Ubertragung gröBerer Energien oft bevorzugt wird. Die Gleit- oder Rollkontaktstücke dieser bekannten Stromabnehmer sind als Stromabnehmerbügel oder Stromabnehmerschuhe ausgebildet und stehen nachgiebig federnd mit dem ortsfesten Leiter in Berührung; denn einerseits muß ein gewisser Kontaktdruck eingehalten werden, andererseits müssen Abstandsänderungen zwischen dem ortsfesten Leiter und dem Verbraucher, die sich bei elektrischen Bahnen nicht vermeiden lassen, ausgeglichen werden können.
Bezüglich der ortsfesten Leiter sind ebenfalls mehrere Ausführungen in Anwendung. Wo keine sichere Absperrung der Fahrstrecke vor Unbefugten möglich ist, wird der ortsfeste Leiter bei Bahnen,* z.B. Stadt- oder Straßenbahnen und elektrischen Eisenbahnen, als hängende Oberleitung (Fahrdraht) ausgebildet. Bei Untergrundbahnen z.B. werden dagegen seitliche Stromschienen als ortsfeste Leiter verwendet.
Der Einsatz dieser bekannten Vorrichtungen wird umso schwieriger, Je größer die Fahrgeschwindigkeit der elektrischen Bahn bzw. die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Stromabnehmer und dem ortsfesten Leiter wird.
Um Unterbrechungen der Energie zufuhr zu vermeiden, müssen die Stromabnehmer z.B. bei zunehmender Geschwindigkeit mit zunehmender Kraft gegen den ortsfesten Leiter gedrückt werden, damit die Abstandsänderungen zwischen dem Stromabnehmer und dem ortafesten Leiter schnell genug ausgeglichen werden können. Dadurch erhöht sich die Reibung zwischen dem Stromabnehmer und dem ortsfesten Leiter, die aufgrund der erhöhten Geethwindigteit schon unerwünscht groß ist, noch zusätzlich, und es tritt ein kaum noch vertretbar rascher Verschleiß der Stromabnehmer ein. Mit weiter steigender Geschwindigkeit kann das Abheben der Stromabnehmer vom ortsfesten Leiterschließlich nicht mehr verhindert werden, so daß ständig eine schwankende bzw. unterbrochene Energieübertragung hingenommen werden müßte.
Die über gleitende Stromabnehmer maximal übertragbare Energie ist begrenzt, daaie von einer Reihe von Parametern, wie z.B. Größe und Anzahl der Kontaktstellen zwischen Stromabnehmer und ortsfestem Leiter, dem Anpreßdruck, der zulässigen Erwärmung des Stromabnehmers usw. abhängt und zumindest bei diesen GröBen bestimmte Grenzwerte nicht ohne weiteres überschritten werden können. Es ist aber auch bekannt, daß sich der Fahrwiderstand eines Fahrzeuges nicht etwa linear, sondemin viel stärkerem Maße etwa quadratisch zur Geschwindigkeitszunahme atelvert.-Entaprechend steigt auch der Energiebedarf eines derartigen Fahrzeuges. Infolgedessen wird die Energieversorgung schnellfahrender elektrischer Bahnen, beispielsweise bei Geschwindigkeiten oberhalb 200 km/h, in zunehmendem Maße schwieriger.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die eingangs genannte Vorrichtung so auszubilden, daß auch größere Energiemengen bei hohen Relativgeschwindigkeiten zwischen dem ortsfesten Leiter und dem Stromabnehmer ohne die geschilderten Nachteile übertragen werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich die eingangs genannte Vorrichtung erfindungsgemäß durch eine geschwindigkeitsabhängig arbeitende Antriebseinrichtung für den Stromabnehmer, welche den Gleitkontakt zwischen dem ortsfesten Leiter und dem gleitenden Stromabnehmer beim Überschreiten einer bestimmten Gleitgeschwindigkeit unterbricht und beim Unterschreiten dieser Geschwindigkeit wiederherstellt sowie durch eine gegebenenfalls vom gleitenden Stromabnehmer und seiner Antriebseinrichtung gebildete Lichtbogensündeinrichtung, mittels welcher der ortsfeste Leiter bei unterbrochenem Gleitkontakt über einen Lichtbogen mit einem zusätzlichen Stromabnehmer oder einem ausgewählten Teil des im unteren Geschwindigkeitsbereich gleitenden Stromabnehmen elektrisch leitend verbindbar ist, wobei am ortsfesten Leiter und/oder dem Stromabnehmer Blaseinrichtungen zur Stabilisierung und Steuerung der Lage des Lichtbogens vorgesehen sind.
Während man bei bekannten Vorrichtungen ständig bestrebt ist, Lichtbögen zu vermeiden und, falls sie ungewollt entstehen, so rasch wie möglich wieder zu löschen,benützt die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung den Lichtbogen als Verbindungsleiter zwischen dem ortsfesten Leiter und dem Stromabnehmer.
Durch den Lichtbogen wird die Reibung zwischen dem Stromabnehmer und dem ortsfesten Leiter vollständig vermieden. Der Lichtbogen kann ohne Unterbrechung die Unebenheiten des ortsfesten Leiters und/oder der Fahrstrecke ausgleichen. Im Gegensatz zu einem Gleitkontakt kann2tder Lichtbogen elektrische Ströme von sehr hoher Stärke leiten, so daß auch die bei Fahrgeschwindigkeiten von mehreren hundert Kilometer pro Stunde erforderlichen Energien übertragen werden können.
Die neue Ausgestaltung der VorrichtUng erlaubt eine Funktionsteilung in der Weise, daß zumindest der Stromabnehmer in einen für den Gleitkontakt mit dem ortsfesten Leiter vorgesehenen Teil und einem weiteren für.die Lichtbogenleitung dienenden Teil aufgegliedert ist, welche beide speziell für die Jeweilige Aufgabe ausgelegt werden können. Es können sogar zwei getrennte Stromabnehmer für die beiden Aufgaben vorgesehen werden. Ähnlich kann auch der ortsfeste Leiter gestaltet sen.
Es ist zweckmäßig, dafür zu sorgen, daß der Lichtbogen stabil bleibt, insbesondere seine Sollage in-bezug auf einen bestimmten Stromabnehmer oder einen bestimmten Teil des Stromabnehmers und den ortsfesten Leiter beibehält. Hierzu dienen Einrichtungen zur Beblasung des Lichtbogens, welche z.B. Blasmagnete aufweisen können, aber auch den Fahrtwind oder mittels geeigneter Gebläse erzeugte Gas- oder Luftströme zur pneumatischen Beblasung nutzen.
Vorteilhaft ist es, wenn der Strom, der vom ortsfesten Leiter zum Stromabnehmer fließt, bereits selbst zum Entstehen des BlasmagnetZeldes genutat wird.
Diesen Effekt kann man auf einfache Weise auch daduroh erreichen, daß der ortsfeste Leiter inAbschnitte begrenzter Länge aufgeteilt ist und daß jeder Abschnitt eine Einspeiseeinrichtung aufweist, die in dem jeweils hintk dem Stromabnehmer liegenden Bereich angeordnet ist, wobei zweckmäßigerweise dafür gesorgt wird, daß der Stromabnehmer als in Bewegungsrichtung langgestreckter Körper aus elektrisch leitendem Werkstoff ausgebildet, wenigstens am vorderen und am hinteren Ende auf der zum ortsfesten Leiter weisenden Seite kufenartig abgerundet und am hinteren Ende mit einer Anschlußeinriohtung für einen zum Verbraucher führenden Verbindungsleiter ausgerüstet ist.
Bei dieser Ausbildung erreicht man, daß der Lichtbogen in Bewegungsrichtung vor dem Stromabnehmer hergetrieben wird. Dies wiederum wird dadurch erreicht, daß die Einspeisung in den ortsfesten Leiter stets an einer Einspeiseeinrichtung erfolgt, die in Bewegungsrichtung hinter dem Stromabnehmer angeordnet ist, und daß die Abnahme derEnergie vom ortsfesten Leiter am vorderen Ende des Stromabnehmers, bezogen auf dessen Bewegungarichtung, erfolgt. Es ergibt sich dadurch eine Leiterschleife, gebildet aus dem ortsfesten Leiter, dem Lichtbogen und dem Stromabnehmer. In der Mitte zwischen dieser Leiterschleife verlaufen die Linien des magnetischen Feldes in einer einheitlichen Richtung, so daß die gewünschte Dreibwirkung auf den Lichtbogen zwischen dem ortsfesten Leiter und dem Stromabnehmer erzeugt wird.
Die auf den Lichtbogen zwischen dem ortsfesten Leiter -und dem Stromabnehmer ausgeübte Treibwirkung hat außerdem zur Folge, daß sich der- Lichtbogenfußpunkt stets in einem definierten Bereich des Stromabnehmers befindet. Dieser definierte Bereich des Stromabnehmers wird zweckmäßigerweise mit einem auswechselbaren Einsatzteil -ausgerüstet, der aus einem-gegenüber einem Abbrand durch den Lichtbogen besonders widerstandsfähigen Werkstoff, wie etwa Wolfram-Karbid oder dgl.-, bestehen -kann.
Um den Lichtbogen an eine vorbestimmte Stelle des Stromabnehmers zu treiben, können auch noch weitere Maßnahmen ergriffen werden. So kann der Stromabnehmer beispielsweise von einem entsprechenden Blasmagneten umgeben sein. Alternativ. dazu kann auch der ortsfeste Leiter von einem Magnetmantel umschlossen sein. Eine weitere Möglichkeit, den Lichtbogen an die vorbestimmte Stelle des Stromabnehmers zu treiben, besteht darin, daß unmittelbar vor dem Stromabnehmer Luftleitflächen oder Windleitflächen angebracht werden, die im Bereich des otromabnehmers einen Sog erzeugen, der den Lichtbogen in der gewünschten Richtung mitnimmt.
Obwohl die normalen Unebenheiten des ortsfesten Leiters «; durch den Lichtbogen -ausgeglichen werden, müssen bei Bahnen mit Oberleitung infolge des Durchhanges der Oberleitung Maßnahmen ergriffen werden, damit der Stromabnehmer der Kurvenform der Oberleitung-zu folgen vermag. Eine Weiterbildung der neuen Vorrichtung, die für derartige Anwendungsgebiete vorgesehen if? kennzeichnet sich dadurch, daß die Antriebseinrichtung mittels zweier über Gleit- oder Rollschuhe vor und hinter dem Stromabnehmer auf den ortsfesten Leiter abgestützte Arme in einem bestimmten Abstand vom ortsfesten Leiter gehalten und in Richtung auf den Leiter feder- oder kraftbeaufschlagt ist, wobei der vordere Gleit-oder Rollschuh als Abstreifer zur mechanischen Abreinigung des ortsfesten Leiters ausgebildet ist.
Die Energieübertragung über einen ständig bestehenden Lichtbogen stellt sür den Stromabnehmer eine schwere thermische Belastung dar. Um diese thermische Belastung zu mindern, kann der Stromabnehmer beispielsweise mit Kühlrippen ausgerüstet werden, die dem Fahrtwind ausgesetzt sind. Eine weitere Möglichkeit zur Kühlung besteht darin, daß der Stromabnehmer mit inneren Kühlkanälen ausgerüstet wird, die an ein Flüssigkeitskühlsystem angeschlossen werden. Die örtliche thermische Belastung des Stromabnehmers durch den Lichtbogen läßt sich auch senken durch schnelle Bewegung des Lichtbogenfußpunktes.
Eine solche Fußpunktbewegung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß der für die Aufnahme des Lichtbogenfußpunktes vorgesehene Stromabnehmer oder Teil des Stromabnehmers außer seiner normalen Relativbewegung zum ortsfesten Leiter zusätzlich noch quer oder längs zu diesem entweder hin und her oder beispielsweise auch rotierend in Bewegung gesetzt wird. Eine andere Möglichkeit, den Lichtbogenfußpunkt schnell zu bewegen, besteht darin, daß die Spitze des Stromabnehmers mit einem Magnetmantel umgeben wird, der einen in Bewegungsrichtung V-förmig sich schließenden Spalt aufweist, welcher dem ortsfesten Leiter zugekehrt ist. Bei solcher Ausbildung wird der Lichtbogen in schneller Folge am spitzen Ende des Spalts gelöscht und am anderen wieder gezündet. Auch wenn die für den Leiter vorgesehene Stelle,z.B. das vordere Ende des Stromabnehmers, als Schiene großen Querschnittes ausgebildet ist, bewirkt dies eine Fußpunktbewegung des Lichtbogens. Den gleichen Zweck erreicht man mit den aus der Schaltertechnik bekannten Karussellelektroden. Schließlich kann auch noch durch die Wahl und/oder Kombination des Werkstoffes des Einsatzteiles oder des gesamten Vorderteilea oder Stromabnehmers dafür gesorgt werden,daß der Fußpunkt des Lichtbogens sine Bewegung auf dem Stromabnehmer ausführt.
Für den Fall, daß der Lichtbogen unter besonders ungünstigen Umständen abreißt, sieht die Erfindung vor, daß der Stromabnehmer Einrichtungen zur Rückzündung des Lichtbogens aufweist.
Beim Uebertragen von Wechselstrom ist diese Rückzündeinrichtung von besonderem Vorteil. Eine solche Rückzündeinrichtung kann als Hochspannungsspule ausgebildet werden. Es besteht auch die- Möglichkeit, daß eine ständige Hilfsentladung erzeugt und aufrechterhalten wird. Schließlich ist es auch noch möglich, die Rückzündeinrichtung auf mechanische Weise auszubilden, indem beispielsweise ein bei Stromuntertrechung in Richtung auf den ortsfesten Leiter schnellendes Kontakt stück am Stromabnehmer angelenkt wird, das den Lichtbogen durch Wiederabheben zündet.
Für elektrische Bahnen, die für sehr hohe Geschwindigkeiten im Bereich wesentlich mehi als 200 km/h ausgelegt werden sollen und für die die neue Vorrichtung im besonderen maße vorgesehen ist, werden sich die bisher üblichen elektrischen Antriebe wahrscheinlich nicht eignen, weil über Schienenräder höhere Antriebsleistungen nicht übertragen werden können und sich der Leistungsbedarf sehr erheblich steigert.
Es ist damit zu rechnen, daß sich der Linearmotor für derartige Antriebsaufgaben.bevorzugt. verwenden läßt, weil bei ihm die SchubkraSt ohne jegliche vermittelnde Wirkung eines Getriebes sowie auch ohne die Notwendigkeit eines Reibschlusses zwischen Schienenrad und Schiene erzeugt wird. Bei derartigen Linearmotoren wird ein Teil des Motors von einem ortsfesten an der Fahrstrecke verlegten Induktor gebildet, und der zweite Teil ist am Fahrzeug selbst angeordnet.
Für den Einsatz der neuen Vorrichtung für Fahrzeuge mit Linearmotorantrieb empfiehlt es sich, daß der ortsfeste Leiter an einem als feste Schiene eines Linearmotors ausgebildeten Tragkörper gegenüber dem Tragkörper elektrisch isoliert befestigt ist.
Bei Linearmotoren ist eine Regelung zur Konstanthaltung des Abstandes der beiden Motorbauelemente erforderlich. Besonders vorteilhaft kann dieser Sachverhalt dadurch genutzt werden, daß die Antriebseinrichtung zum-Abheben des Stromabnehmers zum Zwecke der Konstanthältung der Lichtbogenlänge mit der Abstandsregeleinrichtung für den Linearmotor gekoppelt ist.
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung sind in den Zeichnungen dargestellt.
Fig. 1 und 1a zeigen eine Schemaansicht einer elektrischen Bahn mit Oberleitung als ortsfestem Leiter.
Fig. 2 zeigt Stromabnehmer und ortsfesten Leiter bei einer Ausgestaltung der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung im Schnitt bei quer zur Fahrtrichtung verlaufender Schnittebene.
Fig. 3 zeigt eine Weiterbildung der Vorrichtung zur Energie übertragung.
Fig. 4 zeigt eine andere mögliche Bauform der Vorrichtung gemäß Fig. 3.
Fig. 5 zeigt eine Schemaseitenansicht der neuen Vorrichtung zur bbertragung elektrischer Energie.
lig. 6 zeigt eine der Fig. 5 entsprechende Ansicht der neuen Vorrichtung im Zustande bei Energieübertragung durch lichtbogen 1 . 7 zeit eine Weiterbildung der neuen Vorrichtung.
Fig. 8 zeigt die neue Vorrichtung in einer Ansicht gemäß Fig. 5, 6 und 7 bei Ausrüstung des Stromabnehmers mit einer Rückzündeinrichtung.
Fig. 9 zeigt eine Schemaseitenansicht des Stromabnehmers mit Kühlrippen.
Fig.iO zeigt den Stromabnehmer gemäß Fig. 9 bei Betrachtung in Richtung des Pfeiles X in Fig. 9.
Fig.11 zeigt eine Schnittansicht des Stromabnehmers bei Ausbildung mit inneren Kühlkanälen.
Fig.12 zeigt eine weitere Ausgestaltung der neuen Vorrichtung, bei welcher der teils geschnitten dargestellte Stromabnehmer eine rotierende Nase aufweist.
Fig.13 zeigt eine weitere Ausgestaltung der neuen Vorrichtung, bei welcher der Stromabnehmer zur Erzeugung eines wandernden Lichtbogens mit einem Magnetmantel umgeben ist.
Fig.14 zeigt die Ausbildung der Vorrichtung gemäß Fig. 13 bei Betrachtung in Richtung des Pfeiles XII in Fig. 13.
Fig.15 zeigt einen Stromabnehmer mit Karusselelektrode.
Fig.16 zeigt eine Schemaansicht der neuen Vorrichtung bei Ausrüstung des Stromabnehmers mit einem Blasmagneten.
Fig.17 zeigt eine Weiterbildung der neuen Vorrichtung, bei der der ortsfeste Leiter mit einem Magnetmantel umgeben ist.
Fig.18 zeigt eine Schemaansicht der neuen Vorrichtung, die im besonderen für hängende ortsfeste Leiter geeignet ist.
In den Figuren sind Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorriebtung zum Übertragen elektrischer Energie dargestellt. Das Besondere dieser neuen Vorrichtung besteht darin, daß sie sich im Gegensatz zu den bekannten Ausführungen dazu eignet, große elektrische Energien von einem ortsfesten Leiter 1 auf einen relativ dazu bewegten Verbraucher 2, beispielsweise eine-elektrische Bahn, auch dann zu übertragen, wenn die Relativgeschwindigkeit des Verbraucher-s zum ortsfesten Leiter in der Größenordnung wesentlich mehr als 200 km/h liegt, d.h. Werte erreicht, bei denen die bekannten Stromabnehmer versagen.
Der ortsfeste Leiter 1 kann in der Praxis als seitliche Stromschiene oder im Sinne der bekannten hängenden Oberleitungen ausgebildet werden.
In Fig. 1 und Fig. 1a sind Beispiele für eine Oberleitung gezeigt, die als ortsfester Leiter dient. Im Bereich niedriger Geschwindigkeiten erfolgt die Energieübertragung vom ortsfesten Leiter-1 auf den Verbraucher 2 auf die bisher übliche Art, - d.h. ein Stromabnehmer 4 steht mit dem ortsfesten Leiter in-Gleitkontakt.-Wenn eine bestimmte Ge-achwindigkeit erreicht und überschritten ist, wird der Gleitkontakt unterbrochen und ein Lichtbogen 13 gezündet, der dann allein für die Energieübertragung im oberen Geachwindigkeitsbereich dient.
Pig. 2.zeigt einen Querschnitt, aus dem erkennbar ist, daß der ortsfeste Leiter z.B.' in eine Gleitstromschiene 1c und eine Liohtbogenstromschiene ld unterteilt sein kann, wobei die Gleitstromschiene 1c eine Gleitauflage le und die Lichtbogenstromsohiene 1d eine Abbrandauflage if aufweisen kann.
So ist eine Funktionsteilung erreicht.
Gemäß Fig. 2 kann der Stromabnehmer 4 der geteilten Form des ortsfesten Leiters 1 angepaßt sein und sowohl für den Gleitkontakt als auch für die Lichtbogenleitung dienen.
Die Funktionsteilung kann gemäß Fig. 1 aber auch auf den Stromabnehmer 4 angewendet und so weit getrieben werden, daß z.B. ein Stromabnehmer 4a für den Gleitkontakt und ein zusätzlicher getrennter Stromabnehmer 4b für die Lichtbogenleitung vorgesehen wird.
Es ist z.B. bei einem gemäß Fig. 1 vorgesehenen zusätzlichen Stromabnehmer 4b für die Lichtbogenleitung durchaus möglich, den Lichtbogen 13 nach der Zündung sich selbst zu überlassen.
Vorteilhafter dürfte Jedoch eine Beblasung des Lichtbogens 13 sein, die eine Stabilisierung seiner Lage auf einem begrenzten Bereich des Stromabnehmers 4 bzw, 4b gewährleistet.
Gemäß Fig. 3 und 4 wird der Lichtbogen 13 durch ein in Bewegungarichtung vor ihm liegendes und ein weiteres in Bewegungarichtung hinter ihm liegendes entgegengesetzt zum vorderen gepoltes Magnetfeld 40,41 auf einen bestimmten Bereich zentriert. Bei der Ausführung gemäß Fig. 3 sind die Magnetfelder 40 und 41 gleich stark, da nur ein Blasmagnet 42 verwendet wird und beide Felder im gleichen magnetischen Kreis liegen. Bei der Ausführung gemäß Fig. 4 sind zwei getrennte Blasmagnete 43,44 vorgesehen, die unterschiedlich erregt werden können, so daß z:B. einer bevorzugten Ausweichbewegung des Lichtbogens -entgegengewirkt werden kann. Eine weitere Möglichkeit, die Lage des Lichtbogens zu stabilisieren, besteht in der Nutzung der magnetischen Felder der bei der Energieübertragung fließenden Ströme. Diese Nutzung ist etwa im Sinne der Ausgestaltungen gemäß Fig. 3 und 4 möglich, in denen die Blasmagneten 42, 43, 44 vom Gesamtstrom erregt werden.
Stattdessen kann aber auch eine Leiterschleife gebildet werden. Hierzu ist erforderlich, daß der ortsfeste Leiter 1 in Abschnitte 1a und ib aufgeteilt ist (Fig. 1a), von denen jeder eine Einspeisungseinrichtung 3 besitzt, welche so geschaltet wird, daß sie immer, bezogen auf die Bewegungsrichtung des Verbrauchers 2, hinter dem Verbraucher angeordnet ist. Die Gründe für diese Lage der Einspeiseeinrichtung 3 relativ zum bewegten Verbraucher 2 werden noch an späterer Stelle erläutert. Zuvor'soll noch eine spezielle norm des Stromabnehmers 4 einschließlich der Einrichtung zum Unterbrechen des Gleitkontaktes erläutert werden.
Der zur Übernahme der elektrischen Energie vom ortsfesten Leiter 1 dienende Stromabnehmer 4 hat, beispielsweise gemäß Fig. 5, 6, 7 usw., die Gestalt eines in Fahrtrichtung langgestreckten Körpers, der als zweiarmiger Hebel ausgebildet ist. Auf der Mitte seiner Länge stützt sich der Stromabnehmer 4 gelenkig auf einer Antriebseinrichtung 5, beispielsweise einem doppeltwirkenden Pneumatikzylinder, ab. Der Stromabnehmer 4 besitzt ein vorderes Ende 6 und ein Hinterende 7.
Die beiden Enden sind zumindest an der zum ortsfesten Leiter 1 gerichteten Seite kufenartig abgerundet. Das vordere Ende 6 des Stromabnehmers 4 steht unter der Auflast einer Feder 8, die eine in Richtung auf den ortsfesten Leiter 1 gerichtete Kraft erzeugt. Diese Feder stützt sich auf einem Widerlager 9 ab. Der Stromabnehmer 4 besitzt an seinem hinteren Ende 7 eine Anschlußeinrichtung 10 für einen zum Verbraucher 2 führenden Verbindungsleiter 11.
Bei Fahrt bzw. einer Relativgeschwindigkeit zwischen ortsfestem Leiter 1 und Stromabnehmer 4 im Bereich der üblichen niedrigen Geschwindigkeiten steht der Stromabnehmer 4 gemäß Fig. 5 unter Beaufschlagung durch die Antriebseinrichtung 5 in Gleitkontakt mit dem ortsfesten Leiter. Das bedeutet, daß der Körper des Stromabnehmers 4 zumindest auf der zum ortsfesten Leiter 1 weisenden Seite aus einem Werkstoff bestehen muß, der sich aufgrund seiner Gleiteigenschaften sowie auch aufgrund seiner Leitfähigkeit für den Einsatz als Gleitstromabnehmer eignet. Für derartige Werkstoffe gibt es in der Praxis zahlreiche Beispiele. Statt eines Gleitkontaktes ist auch ein Rollkontakt möglich, Die Antriebseinrichtung 5 steht mit einer in den Figuren nicht gezeigten Steuereinrichtung in Verbindung und wird geschwindigkeitsabhängig betätigt. Sobald die Relativgeschwindigkeit zwischen ortsfestem Leiter 1 und Stromabnehmer 4 einen bestimmten Wert überschrittenat, wird die Antriebseinrichtung 5 betätigt, und es wird der in Fig. 6 gezeigte Zustand Stromabnehmers 4 herbeigeführt. Durch die Betätigung der Antriebseinrichtung 5 wird nämlich der Stromabnehmer 4 vom ortsfesten Leiter 1 abgezogen. Aufgrund der Gelenkverbindung mit der Antriebseinrichtung 5 und aufgrund der Beaufschlagung durch die Feder 8 wird der Stromabnehmer beim Abheben um die Gelenkverbindung verschwenkt, so daß sein vorderes Ende 6 geneigt zum ortsfesten Leiter gerichtet ist, während das hintere Ende' 7 in größerem Abstand vom ortsfesten Leiter 1 liegt. -Definiert wird diese. Lage durch einen Anschlag 12 am Widerlager 9. Beim Abheben -des Stromabnehmers 4 vom ortsfesten Leiter 1 wird der Lichtbogen 13 gezündet.
Der Lichtbogen 13 entsteht entweder an der letzten Berührungsstelle zwischen dem ortsfesten Leiter 1 und dem Stromabnehmer 4 oder muß, z.3.. beim zusätzlichen Stromabnehmer 4b gemaß Fig. 1, durch geeignete Einrichtungen an vorgesehener stelle gezündet werden. Die weitere ttbertragung elektrischer Energie erfolgt von nun an ausschließlich über den Licht-@egen 13. Es ist unter bestimmten Vorraussetzungen vorteilhaft, wenn sich der Lichtbogen 13 in Bewegungsrichtung des Verbrauchers 2 oder Stromabnehmers 4 vor dem vorderen Ende 6 des Stromabnehmers 4 herbewegt. Um dies zu erreichen, wurde die bereits erwähnte Aufteilung des ortsfesten Leiters 1 in Abschnitte 1a und Einspeisung von hinten vorgesehen. Eine weitere Maßnahme, die dafür sorgt, daß der Lichtbogen an das vordere Ende 6 des Stromabnehmers 4 wandle, ist die Einstellung der Schräglage des Stromabnehmers beim Abheben. Schließlich ist für diese Lage des Lichtbogens 13 auch noch maßgebend, daß die Anschlußvorrichtung 10 für den Verbindungsleiter 11 am hinteren Ende 7 des Stromabnehmers 4 liegt. Die Fig. 6 zeigt die Verhältnisse, die sich aufgrund dieser einzelnen Maßnahmen ergeben. Im ortsfesten Leiter 1 verläuft der Strom in Bewegungsrichtung. Dieser Strom hat ein bestimmtes Magnetfeld zur Folge. Der Strom verläuft über den Lichtbogen 13 in den Stromabnehmerkörper 4 und fließt dort entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung zum Verbindungsleiter 11. Der Strom 4c hat ein entgegengesetztes Magnetfeld zur Folge. Es ist zu erkennen, daß der ortsfeste Leiter 1, der Lichtbogen 13 und der Stromabnehmer 4 eine Leiterschleife bilden, zwischen deren Schenkeln ein einheitlich gerichtetes Magnetfeld liegt. Dieses Magnetfeld übt eine Blaswirkung auf den Lichtbogen 13 aus und hat zur Folge, daß dieser die in Fig. 6 gezeigte Lage einnehmen muß.
Ein sehr wesentlicher Vorteil dieser oder auch auf andere Art erreichten Verlagerun des Lichtbogens 13 besteht darin, daß der Stromabnehmer 4 im Hinblick auf die beiden Funktionen eng an die speziellen Bedürfnisse angepaßt werden kann. Der Körper oder zumindest der langgestreckte Teil des Stromabnehmers 4, der zum ortsfesten Leiter 1 gewandt ist, kann aus einem Werkstoff mit den bereits genannten Eigenschaften bestehen, ohne daß Rücksicht auf das Verhalten dieses Werkstoffes bei einem Lichtbogen genommen wird. Im Gegensatz dazu kann am vorderen Ende 6 oder an anderer Stelle ein Einsatzteil 14 auswechselbar am Stromabnehmer 4 vorgesehen werden, das ohne Rücksicht auf Gleiteigenschaften ausschließlich im Hinblick auf eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen einen Abbrand durch den Lichtbogen 13 ausgewählt wird. FUr derartige Zwecke eignen sich z.B.bevorzugt Binterwerketoffe, Wolframkarbid usw. Bei der Ausführung der Vorrichtung, die in der Fig. 7-gezeigt ist, sind vor dem vorderen Ende 6 des Stromabnehmers 4 Windleitflächen 15 angeordnet, die zum Erzeugen eines Soges dienen, der den Lichtbogen 13 stabilisiert und in Bewegungsrichtung des Stromabnehmers 4 treibt. Die Windströmungsrichtung ist in der Fig. 7 durch Pfeile 15' angedeutet.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der neuen Vorrichtung, die in der Fig. 16 gezeigt ist, ist der Stromabnehmer 4 mit einem Blasmagneten 16 ausgerüstet, um zu erreichen, daß der Lichtbogen an das vordere Ende 6 oder eine andere bestimmte Stelle getrieben wird (s.auch Fig. 3 und 4).
Eine andere Ausgestaltung der Vorrichtung gibt die Fig. 17 wieder. Bei dieser Weiterbildung der Vorrichtung ist der ortsfeste Leiter 1 mit einem im Querschnitt U-förmigen Mantel 17 aus ferromagnetischem Werkstoff unter Zwischenschaltung einer Isolierschicht 18 umgeben, wobei die offene Seite des U-Querschnitts-Mantels 17 dem Stromabnehmer 4 zugewandt ist.
Die Aufgabe dieses Mantels 17 besteht darin, die Feldlinien zu sammeln und'so zu konzentrieren, daß die optimale Wirkung auf den Lichtbogen 13 ausgeübt wird.
Obwohl der Stromabnehmer 4 mit einem Einsatzteil 14 aus einem gegen Abbrand weitgehend festen Werkstoff ausgerüstet ist, stellt die ständige örtlich begrenzte Lage des Lichtbogenfußpunktes eine sehr hohe Belastung dar. Um diese Belastung zu senken, empfiehlt es sich, wenn der Stromabnehmer 4 mit Einrichtungen zur Erzeugung einer Wanderbewegung des Lichtbogenfußpunktes ausgerüstet wird.
Ein Beispiel, wie eine Wanderung des Lichtbogenfußpunktes erzeugt werden könnte, zeigen die Fig. 13 und 14. Der Stromabnehmer 4 ist bei dieser Weiterbildung von einem etwa U-förmigen Mantel 19 aus einem ferromagnetischen Werkstoff umgeben. Dieser Mantel 19 ist durch eine Isolierschicht 20 vom leitenden Körper des Stromabnehmers 4 getrennt. Die offene Seite des U-Querschnittes des Mantels 19 ist dem ortsfesten Leiter 1 zugewandt. Die Teildraufsicht auf diese Ausführungsform des Stromabnehmers 4 zeigt Fig. 14. Es ist zu erkennen, daß der Mantel 19. auf der zum ortsfesten'Leiter 1 gewandten Seite einen Schlitz 21 freiläßt, der sich in Richtung zum vorderen Ende 6 des Stromabnehxers bis zu einer Spitze 22 verJüngt. Hierdurch wird der Lichtbogenfußpunkt im Bereich dieses Schlitzes 21 zu rascher Wanderbewegung gezwungen. Er verlöscht an der Spitze 22 und wird im breiteren Bereich des Schlitzes 21 ständig wieder neu gezündet.
Durch geeignete Gestaltung, d.h. Formgebung eines bestimmten Bereiches des Stromabnehmers 4 bzw. 4b kann eine Kreisbahnbewegung des Lichtbogenfußpunktes erreicht-werden. Fig. 15 zeigt als Beispiel ein bei Vakuumschaltern als sogenannte "Karusselelektrode" bekanntes Formstück 45, welches unter Nutzung des-Lichtbogenstromes ein Drehmoment erzeugt das den Lichtbogen in Bewegung setzt.
Eine weitere Möglichkeit, den Lichtbogenfußpunkt relativ zum Stromabnehmer 4 zu bewegen, zeigt die Fig. 1Z. Das Xinsatzstück 14 ist am vorderen Ende 6 des-Stromabnehmers 4 in Richtung quer zur Relativbewegung des Stromabnehmers zum ortsfesten Leiter 1 bewegbar oder rotierend antreibbar ausgebildet. Zu diesem Zweck ist das Einsatzstück 14 gemäß Fig.12 in Form einer rotationssymmetrischen Nase 14a ausgebildet, die mittels eines im Inneren des Stromabnehmers 4 eingebauten Elektromotores 23 in Rotation oder auch in hin- und hergehende Bewegung versetzt werden kann. Es ist auch denkbar, anstelle eines Antriebsmotores den bei den in Aussicht genommenen hohen Geschwindigkeiten herrschenden Fahrtwind auszunutzen und die Nase 14a beispielsweise mit Flügeln oder ähnlichen Elementen auszurüsten, durch die die Rotation fahrtwindbedingt ausgeführt wird.
Die Erfindung sieht vor, daß der Stromabnehmer 4 mit einer Rückzündeinrichtung ausgerüstet ist. Bei dieser kann es sich beispielsweise um eine Hochspannungsspule oder einen Kondensator handeln, die bei Verlöschen oder Abreißen des Lichtbogens einen Hochspannungsimpuls erzeugen und den Lichtbogen wieder zünden. Nicht nur beim Übertragen von Wechselstrom kann es vorteilhaft sein, ständig eine Hilfsentladung zwischen dem ortsfesten Leiter 1 und dem Stromabnehmer 4 aufrechtzuerhalten.
In der Fig. 8 ist eine Weiterbildung der neuen Vorrichtung gezeigt, beider die Rückzündeinrichtung ein bei Abreißen des Lichtbogens selbsttätig mechanisch zum ortsfesten Leiter hin und wieder zurück bewegbares Kontaktstück 24 aufweist. Die Bewegung des Kontaktstückes 24 kann beispielsweise durch eine Feder 25 erfolgen, die so arbeitet, daß das mit einem Ende am Stromabnehmer 4 angelenkte hebelartige Kontakt stück 24 in Richtung auf den ortsfesten Leiter geschwenkt wird. Auf der Lunge des Kontaktstückes 2+ ist ein Magnetanker 26 angelenkt, der in eine Magnetspule 27 eintaucht. Solange der Lichtbogen iwioben dem ortsfesten Leiter 1 und dem Stromabnehmer 4 besteht, kann die Magnetspule 27 entweder vom Belastungsstrom direkt oder fremd erregt sein und den Magnetanker 26 anziehen, so daß das Kontaktstück 24 innerhalb der Konturen des Stromabnehmers 4 angeordnet ist. Bei Unterbrechung dieses Stromflusses wird die Magnetspule 27 stromlos, und das Kontaktstück 24 folgt der Wirkung der Feder 25. Bei Berüh-, rung des ortsfesten Leiters 1 setzt der Stromfluß augenblicklich ein, die Magnetspule 27 wird wieder erregt und das Eontaktstück 24 hebt unter Zündung eines Lichtbogens 13 vom ortsfesten Leiter 1 ab.
Der ständig stehende Lichtbogen 13 erzeugt relativ große Wärmemengen, die vom Stromabnehmer 4 abgeleitet werden müssen.
Eine Möglichkeit, diese Wärmemengen abzuleiten, besteht darin, den Stromabnehmer 4 mit Eühlrippen 28 auszurüsten (Fig. 9 und 10).
Gemäß Fig. ii kann der Stromabnehmer 4 aber auch mit inneren Kühlkanälen 29 ausgerüstet werden, die an ein in den Figuren nicht gezeigtes Flüssigkeitskühlsystem angeschlossen sind.
Wenn die neue Vorrichtung verwendet wird, um Energie von hängend angeordneten ortsfesten Leitern zu übertragen, dann müssen Maßnahmen dafür ergriffen werden, daß der Durchhang solcher hängenden ortsfesten Gleiter ausgeglichen wird. Diese Weiterbildung der Vorrichtung ist in der Fig. 18 gezeigt.
Bei dieser Weiterbildung ist die Antriebseinrichtung 5 mittels zweier über Gleit- oder Roilschuhe 30 vor und hinter dem Stromabnehmer 4 auf dem ortsfesten Leiter 1 abgestützter Arme 31 in einem bestimmten Abstand vom ortsfesten Leiter 1 gehalten und wird in Riohtung auf diesen Leiter feder- oder kraftbeaufschlagt, wobei der vordere Gleit- oder Rollschuh 90 als Abstreifer zur mechanischen Abreinigung des ortsfesten Leiters 1 ausgebildet wird. Zur Eraft- oder Pederbeaufschlagung können Pneumatikzylinder 32 dienen, die sich auf dem Fahrzeug bzw. der elektrischen Bahn 2 abstützen. Die mechanische Abreinigung des ortsfesten Leiters 1 erweist sich vor allem dann als vorteilhaft, wenn in der Winterzeit Rauhreif an Fahrleitungen oder dgl. hängt. Die in Fig. 18 gezeigte Weiterbildung gewährleistet unter allen Umständen, daß der Stromabnehmer 4 seine Lage relativ zum ortsfesten Leiter 1 innerhalb gewisser Grenzen beibehält.
Die Antriebseinrichtung 5 wird zweckmäßigerweise mit Steuereinrichtungen verbunden, durch welche nicht nur das Abheben oder Andrücken des Stromabnehmere 4 möglich ist, sondern zusätzlich während des abgehobenen Zustandes auch. eine Abstandsveränderung durchgeführt werden kann. Eine solche Abstandsveränderung könnte unter Umständen zur Regelung der Energieübertragung durch den Lichtbogen 13 benutzt werden, wird vornehmlich aber mit dem Ziele der Konstanthaltung der Lichtbogenlänge bzw. Kleinhaltung der Lichtbogenspannung vorgenommen werden.
Wenn der Verbraucher, d.h. dieoelektrische Bahn 2. für Linearmotore auagelegt wird, dann ist eine ortsfeste Reaktionsschiene an der Fahrstrecke erforderlich. In diesem Falle empfiehlt es sich, wenn der oder die ortsfesten Leiter 1 an geeigneter Stelle dieser Reakticnsschiene zweckmäßigerweise gegen diese elektrisch isoliert befestigt wird. Dabei könnte unter Umständen die Antriebseinrichtung 5 zugleich mit dazu benutzt werden, nicht nur die Regelung der Energieübertragung zu bewirken, sondern zugleich auch den Abstand des am Fahrzeug befindlichen Erregerteiles des Linearmotores zu verändern und se den Linearmotor su regeln. Im allgemeinen wird es eher möglich sein, die Abstandsregeleinrichtung des Linearmotores für die Regelung des Lichtbogens 13 im Sinne einer Kleinhaltung der Lichtbogenspannung mit zu benutzen.
Es wurde im vorstehenden immer nur ein ortsfester Leiter 1.
erwähnt. Bekanntlich werden elektrische Bahnen aber vielfach mit-Drehatrom betrieben. In solchen Fällen sind mehrere ortsfeste Leiter und eine entsprechende Anzahl von Stromabnehmern erforderlich.

Claims

Patentansrüche

W Vorrichtung zum Übertragen von elektrischer Energie von einem gestreckten ortsfesten Leiter auf einen an diesem Leiter entlangbewegten Verbraucher, insbesondere eine elektrische Bahn, mit einem in Richtung auf den ortsfesten Leiter kraft- und/oder federbeaufschlagten und an diesem Leiter gleitenden Stromabnehmer, g e k e n n z e i c h -n n e t d u r c h eine geschwindigkeitsabhängig arbeitende Antriebseinrichtung (5) für den Stromabnehmer (4), welche den Gleitkontakt zwischen dem ortsfesten Leiter (1) und dem gleitenden Stromabnehmer (4,4a) beim Überschreiten einer bestimmten Gleitgeschwindigkeit unterbricht und beim Unterschreiten dieser Geschwindigkeit wiederheratellt, sowie durch eine gegebenenfalls vom gleitenden Stromabnehmer (4,4a) und seiner Antriebseinrichtung (5) gebildete Lichtbogenzündeinrichtung, mittels welcher der ortsfeste Leiter (1) bei unterbrochenem Gleitkontakt über einen Lichtbogen (13) mit einem zusätzlichen Stromabnehmer (4b) oder einem ausgewählten Teil (6,14') des im unteren Geschwindigkeitsbereich gleitenden Stromabnehmers (4a) elektrisch leitend verbindbar ist, wobei am ortsfesten Leiter (1) und/oder dem Stromabnehmer (4) Blaseinriehtungen zur Stabilisierung und Steuerung der Lage des Lichtbogens (13) vorgesehen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1; d a d u r e h g e -k e n n z 6 i c h n e-t, daß der ortsfeste Leiter (1) eine Gleitfläche (1e) für den Gleitkontakt mit dem Stromabnehmer (4) und eine weitere, zum Stromabnehmer geriohtete Oberfläche (1f) für die Lichtbogenverbindung aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 undloder 2, da d-ur ob g e-k e n n z e i G h n e t, daß wenigstens der zur Lichtbogenleitung vorgesehene Teil des gleitenden Stromabnehmer (4) oder der zusätzliche Stromabnehmer (4b) mit wenigstens einem Blasmagenten (42,43,44) ausgerüstet ist, welcher in Bewegungsrichtung vor und hinter dem Lichtbogen (13) Je ein quer zur Bewegungsrichtung verlaufendes Magnetfeld (40,41-) erzeugen, wobei die beiden Magnetfelder zur Zentrierung des Lichtbogens (13) entgegengesetzt gepolt sind.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, d a d u e c h g e k e n n z e i c h n e t,- daß der ortsfeste Leiter (1) in Abschnitte (1a) begrenzter Länge aufgeteilt ist und daß Jeder Abschnitt (1a) eine EinsPeiseeinrichtung (3) aufweist, die-in dem Jeweils hinter dem Stromabnehmer (4) liegenden Bereich angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis -4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Stromabnehmer (4) als in Bewegungsrichtung langgestreckter Körper aus elektrisch leitendem Werkstoff ausgebildet, wenigstens am vorderen'und am hinteren Ende (6,7) auf der zum ortsfesten Leiter weisenden Seite kufenartig-abgerundet und am hinteren Ende mit einer Anschlußeinrichtung (10) für einen zum Verbrauch (2) führenden Verbindungsleiter (11) ausgerüstet ist.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Stromabnehmer (4) an der für den Leiter vorbestimmten Stelle (6 in Fig. 5 bis 8) auf der zum ortsfesten Leiter (1) weisenden Seite mit einem auswechselbaren Einsatzteil (14) aus einem gegen. Abbrand durch den Lichtbogen (13) widerstandsfähigen Werkstoff ausgerüstet ist.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Anspruche 1 bis 6, d a d u r c h g- e k e n n z e i c h n e t, daß der Stromabnehmer (4) nach Art eines zweiarmigen Hebels schwenkbar auf seiner Länge mit dem Betätigungsglied (9) der Antriebseinrichtung (5) verbunden ist und beim Abheben mittels einer Feder (8) und eines Anschlages (12) in eine bestimmte Schräglage zum ortsfesten Leiter (1) einstellbar ist, bei der sich das vordere Ende (6) in.geringerer'Entfernung vom Leiter (1) befindet als das hintere Ende (7).
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k einen z e i c h n e t. daß die Antriebseinrichtung (5) als Druckzylinder, vorzugsweise Pneumatikzylinder, ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, .d a d u r c h g e k e n n z e i c h n 6 t, daß die Antriebseinrichtung (5) mittels zweier über Gleit- oder Rollschuhe (30) vor und hinter dem Stromabnehmer (4) auf dem ortsfesten Leiter (1) abgestützten Arme (31) in einem bestimmten Abstand vom ortsfesten Leiter (1) gehalten und in Richtung auf den Leiter feder- oder kraftbeaufschlagt ist; wobei der vordere Gleit- Qder Rollschuh (30) als Abstreifer zur mechanischen Abreinigung des ortsfesten Leisters ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n 4 z e i c h n e t, daß vor dem vorderen Ende (6) des Stromabnehmers (4) Windleitflächen (15) zum Erzeugen eines Soges angeordnet sind, der den Lichtbogen (13) in Bewegungsrichtung des Stromabnehmers (4) treibt.
11. Vorrichtung nach einem oder mebreren der Ansprüche 1 bis :10, d a d u r c h g e k e n-g z e i c h n e t, daß der Stromabnehmer (4) mit einem Blasmagneten (16) ausge rüstet ist, um den Lichtbogen (13) in Bewegungsrichtung des Stromabnehmers zu treiben.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i G h » e t, daß der ortsfeste Leiter (1) einen im Querschnitt U-förmigen Mantel (17) aus ferromagnetischem Werkstoff aufweist, wobei zwischen dem Leiter (1) und dem Mantel (17) eine Isolierschicht (18) angeordnet und die offene Seite des U-Querschnittes des Mantels zum Stromabnehmer gerichtet ist.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Stromabnehmer (4) mit Einrichtungen zur Erzeugung einer Wanderbewegung des Lichtbogenfußpunktes ausgerüstet ist.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Stromabnehmer (4) von einem Mantel (19) aus ferromagnetischem Werkstoff umgeben ist, welcher zum Körper des Stromabnehmers (4) elektrisch isoliert ist und auf der zum ortsfesten Leiter weisenden Seite einen Schlitz (21) aufweist, dessen Breite sich in Richtung auf das Vorderende (6) des Stromabnehmers (4) verringert.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13* da dur O h g e k e n n z e i c h n e t, daß wenigstens das Einsatzstück (14;14a) des Stromabnehmers (4) in Richtung längs oder quer zur Relativbewegung des Stromabnehmers zum Leiter (1) bewegbar oder rotierend antreibbar -ist.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, d ä du r c h g e'k e n n z e i c h n e t, daß zumindest das. vordere Ende (6) des -Stromabne-hmers (4) oder der ortsfeste Leiter als Schienen mit nach bestimmten geometrisohen Formen gestalteten Querschnitten ausgebildet sind, welche Bereiche geringster Induktionen als Bewegungsbereiche für den Lichtbogenfußpunkt aufweisen.
17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Stromabnehmer (4) einen nach Art einer Karussellelektrode (45) ausgebildeten Teil aufweist.
18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß.

am Stromabnehmer (4) eine Rückzündeinrichtung vorgesehen.

ist.
19. Vorrichtung -nach Anspruch .18, da d u r c-h g. e -k e n z e i c h n e t, daß die Rückzündeinrichtung ein bei abreißendem Lichtbogen (13) selbsttätig mechanisch zum ortsfesten Leiter hin- und wieder zurückbewegbares Kontaktstück (24) aufweist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Rückzündeinrichtung eine bei abreißendem Lichtbogen (13) arbeitende Einrichtung zum Erzeugen von Hochspannungsimpulden aufweist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 18, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß wenigstens bei einem Stromabnehmer (4) für Wechselstrom eine Einrichtung zur ständigen Erzeugung eines Hilfslichtbogens vorgesehen ist.
22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Stromabnehmer (4) mit Kühlrippen (28) ausgerüstet ist und/oder Kühlkanäle (29) aufweist, die an eine Flüsaigkeitskühleinrichtung angeschlossen sind.
23. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, d a du r c h g e k e n n B e i c h n e t, daß der ortsfeste Leiter (1) an'einem als feste Schiene eines Linearmotores ausgebildeten Tragkörper gegenüber dem Tragkörper elektrisch isoliert befestigt ist.
24. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis .23, d a d u r c h g e k e n n ß e i c h n e t, daß der Antriebseinrichtung (5) ) zum Abheben des Stromabnehmers (4) eine Steuereinrichtung zugeordnet ist, um den Abstand des Stromabnehmers bedarfsgerecht, etwa zur Konstanthaltung der Lichtbogenlänge, zu ändern.
25. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 24, d-a d u r c h g e k e n fl z e i c h n e t, daß zur Abstandsregelung des Stromabnehmers (4) eine für die Abstandsregelung des fahrzeugfesten Teiles des Linearmotores bereits vorhandene Regeleinrichtung dient.

L e e r s e i t e