KR20200095553A - 오버헤드 전도체 레일에서의 전기 절연체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 애자 섹션(19,31)으로 진입하여 이동 방향(1)을 따라 이동하는 철도 차량의 집전 장치(30)에 전류를 제공하기 위한 전도체 레일(4)에 관한 것으로서, 상기 이동 방향(1) 내에서 연장하고 상기 전류를 전도하는 접속 트랙(14)을 구비하는 레일 몸체(10,12,13)로서, 상기 접속 트랙(14)은 상기 집전 장치(30)가 접속 방향(9)에서 접속 트랙(14)에 접촉될 수 있는 방식으로 레일 몸체(10,12,13) 상에 배열되는, 레일 몸체(10,12,13); 및 상기 접속 방향(9)에 대해 그리고 상기 이동 방향(1)에 대해 경사져서 있는 횡 방향(11)에서 보여질 때 상기 접속 트랙(14)으로부터 횡 방향 간격(11)으로 상기 레일 몸체(10,12,13) 상에 유지되는 보조 전선(70)을 포함하고, 상기 보조 전선(70)은 상기 접속 방향(9)에서 보여질 때 상기 접속 트랙(14)으로부터 접속 방향 간격(75)으로 배열되고, 상기 접속 방향 간격(75)은 상기 이동 방향(1)을 따라 감소하는 것을 포함한다.

Description

오버헤드 전도체 레일에서의 전기 절연체

본 발명은 애자 섹션(section insulator)으로 진입하여 이동 방향을 따라 이동하는 철도 차량의 집전 장치에 전류를 제공하기 위한 전도체 레일에 관한 것이다.

애자 섹션은 독일 특허문헌 DE 1 163 894 B로부터 알려져 있다. 애자 섹션은 서로에 대해 평행하게 연장하는 두 개의 도전 러너들(conductive runners)을 가지는데, 그들은 절연 러너들(insulating runners)에 의해 이동 방향에서 전기적으로 차단된다. 전기적 차단은 상기 도전 러너들이 궤도의 한 구획 상에서 이동 방향 내에서 오버랩되게 하도록 설계된다. 그러나, 독일 특허문헌 DE 1 163 894 B에 따르면, 애자 섹션은 기차가 시속 120 킬로미터보다 상당하게 낮은 속도로 통과되어야만 한다는 단점을 가지는데, 이는 결코 정확하게 조절할 수 없는 상기 절연 및 도전 러너들 때문에 기차의 집전 장치(current collector)가 상기 애자 섹션에 축 방향을 따르는 방향을 중심으로 한 토크를 가하고, 그것이 집전(current collection)의 질에 부정적인 영향을 미치기 때문이다.

본 발명의 목적은 기차가 적어도 시속 100 킬로미터로 애자 섹션을 통과할 때 집전의 질에 부정적 영향을 미치는 것을 최소화하기 위하여 앞서 언급된 토크가 최소화되게 하는 방식으로 애자 섹션 내로의 진입을 개선하는 것이다.

상기 과제는 전도체 레일에 의한 청구항 1의 특징들에 따라 해결된다. 본 발명의 바람직한 실시예들은 종속항들의 주제이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 애자 섹션으로 진입하여 이동 방향을 따라 이동하는 철도 차량의 집전 장치에 전류를 제공하기 위한 전도체 레일은 상기 이동 방향 내에서 연장하고 상기 전류를 전도하는 접속 트랙을 구비하는 레일 몸체로서, 상기 접속 트랙은 상기 집전 장치가 접속 방향에서 접속 트랙에 접촉될 수 있는 방식으로 레일 몸체 상에 배열되는, 레일 몸체; 및 상기 접속 방향에 대해 그리고 상기 이동 방향에 대해 경사져서 있는 횡 방향에서 보여질 때 상기 접속 트랙으로부터 횡 방향 간격으로 상기 레일 몸체 상에 유지되는 보조 전선을 포함하고, 상기 보조 전선은 상기 접속 방향에서 보여질 때 상기 접속 트랙으로부터 접속 방향 간격으로 배열되고, 상기 접속 방향 간격은 상기 이동 방향을 따라 감소한다.

이러한 전도체 레일은 접속 방향에서 보여질 때 접속 트랙의 높이에 대응하여 보조 전선을 천천히 낮춤에 의해 시작 부분에서 언급한 토크를 예방하려는 생각에 기반한 것이다. 이러한 방식으로, 집전 장치는 이동 방향에서 보여질 때 일종의 리드 구획(lead section) 내에 애자 섹션의 전방에서 전도 러너 및 절연 러너의 평행한 이중 접속에 대해 천천히 적응될 수 있고, 인가되는 어떠한 토크의 효과도 상당하게 저감될 수 있다. 이는, 다음으로, 철도 차량이 적어도 시속 100 킬로미터로 특정 전도체 레일에 연결된 애자 섹션을 통과할 때 집전의 질에 대한 부정적 영향을 저감한다.

특정한 전도체 레일의 일 실시예에서, 상기 접속 트랙 및 상기 보조 전선은 상기 접속 트랙 및 상기 보조 전선 간의 상기 접속 방향 간격이 계속적으로 감소되게 하는 접근각으로 상기 접속 방향 내에서 서로에 대해 배열된다. 조립에 관하여, 이러한 접근각은 높은 정밀도를 갖고서 간단한 방식으로 구현될 수 있다.

특정한 전도체 레일의 선호되는 실시예에서, 상기 접근각은 0.1° 내지 5°이고, 바람직하게는 0.2° 내지 1°이며, 특히 바람직하게는 0.5°이다. 상기 특정 접근각에 대한 구간들 내에서, 집전 장치에 대한 토크는 보조 전선을 과도한 기계적 응력에 종속시키지 않고도 감쇠될 수 있다.

특정한 전도체 레일의 다른 실시예에서, 상기 보조 전선은 이동 방향에서 보여질 때 적어도 4 미터의 길이를 가진다. 앞서 언급된 속도에서, 이 트랙은 상기 집전 장치에 대한 토크를 감쇠하기에 충분한 시간을 허용한다.

특정한 전도체 레일의 다른 실시예에서, 상기 보조 전선은 상기 접속 방향 내에서 작동하는 형상 조립(form fit)으로서 상기 레일 몸체에 장착된다. 이러한 방식으로, 상기 보조 전선은 단순하게 그를 걸어 놓음에 의해 상기 레일 몸체 상에 장착될 수 있어서, 설치를 특히 쉽게 한다.

특정한 전도체 레일의 특정한 실시예에서, 상기 형상 조립은 상기 접속 방향에서 상기 레일 몸체로부터 상기 보조 전선의 높이 간격을 조정하기 위한 조정 수단을 포함한다.

특정한 전도체 레일의 특히 선호되는 실시예에서, 상기 조정 수단은 상기 레일 몸체 상에 배치되어 나사산이 삽입되어 나사 결합될 수 있으며, 그에 상기 보조 전선이 유지될 수 있는 너트를 포함한다.

특정한 전도체 레일의 추가 실시예에서, 상기 보조 전선은 상기 형상 조립에 대항하여 리셋하기 위하여 상기 접속 방향 내에서 상기 레일 몸체상에 지지된다. 이러한 방식으로, 앞선 언급된 인가된 코트의 감쇠는 증가될 수 있다.

특정한 전도체 레일의 적합한 실시예에서, 상기 접속 방향은 중력 방향과 정렬되어서, 리셋은 중력에 의해 구현된다. 이러한 방식으로, 추가적인 리셋 수단, 예를 들어 스프링은 아껴질 수 있다.

추가적인 실시예에서, 특정한 전도체 레일은 상기 레일 몸체 상에 유지되는 추가 보조 전선을 포함하고, 두 개의 보조 전선은 상기 접속 방향 및 상기 이동 방향에 의해 정의되며 상기 접속 트랙을 침투하는 대칭 평면에 대하여 서로에 대해 대칭되게 배열된다. 시작 부분에서 언급된 토크의 감쇠는 대칭적으로 연장하는 보전 전선에 의해 추가로 증가될 수 있다.

추가적인 실시예에서, 특정한 전도체 레일은 보조 전선을 가진 애자 섹션용 연결 인터페이스를 포함하고, 보조 전선은, 이동 방향에서 보여질 때, 접속 방향에 반하여 상기 연결 인터페이스에 반대되는 측면으로 휘어진 것이다. 앞서 언급된 접근각을 넘어선 상기 보조 전선의 추가적인 휘어짐은 상기 보조 전선에 진입할 때 상기 집전 장치가 충돌할 수 있는 엣지를 줄인다.

특정한 전도체 레일의 다른 실시예에서, 상기 보조 전선은 플레이트에 의해 상기 레일 몸체 상에 유지되고, 상기 플레이트는 상기 횡 방향 및 상기 접속 방향에 의해 정의되는 평면 내에 유지된다. 한편으로는, 상기 플레이트는 무게가 낮으나, 그럼에도 불구하고 상기 접속 방향 내에서 및 그에 대항하여 힘의 효과적인 흡수 및 그에 따른 시작 부분에서 언급된 토크의 효과적인 감쇠를 허용한다.

본 발명에 따른 전도체 레일은 접속 방향에서 보여질 때 접속 트랙의 높이에 대응하여 보조 전선을 천천히 낮춤에 의해 시작 부분에서 언급한 토크를 예방하여, 철도 차량이 적어도 시속 100 킬로미터로 특정 전도체 레일에 연결된 애자 섹션을 통과할 때 집전의 질에 대한 부정적 영향을 저감할 수 있게 한다.

상기와 같이 설명된 본 발명의 특징과 장점들 및 이들을 실현하기 위한 방식은 첨부된 도면을 참조하여 아래의 실시예들에 대한 설명에 의하여 더욱 명확해질 것이다.
도 1은 기차용 궤도 구획에 대한 개략적인 도면이고,
도 2는 도 1의 궤도 구획용 애자 섹션의 개략적인 평면도이며,
도 3은 도 1의 궤도 구획용 절연 섹션(neutral secton)의 개략적인 평면도이고,
도 4는 도 2의 애자 섹션 또는 도 3의 절연 섹션용 연결 부재의 개략도이며,
도 5는 도 4의 연결 부재용 유지 요소에 대한 개략적인 분해도이고,
도 6a는 도 3의 연결 부재를 진입하는 전도체 레일의 개략적인 저면도이며,
도 6b는 도 3의 연결 부재를 진입하는 전도체 레일의 개략적인 측면도이고,
도 7a는 도 3의 연결 부재를 진입하는 전도체 레일의 개략적인 확대 평면도이며,
도 7b는 도 3의 연결 부재를 진입하는 전도체 레일의 개략적인 확대 측면도이고,
도 8a는 제1 지점에서 도 3의 연결 부재를 진입하는 전도체 레일의 단면도이며,
도 8b는 제2 지점에서 도 3의 연결 부재를 진입하는 전도체 레일의 단면도이다.

도면에서 동일한 기술요소들은 동일한 번호로 표기하였고, 한 번씩만 설명되었다. 도면들은 단순히 개념적인 것이며, 특히, 실제적인 형상 비율을 반영한 것은 아니다.

궤도(3)를 가지고 이동 방향(1) 내에서 연장하는 궤도 구획(2)을 보여주는 도 1이 참조되는데, 그에서 미도시된 기차는 궤도(3) 상에서 전기적으로 구동되어 이동할 수 있다. 기차의 전력 공급을 위하여, 전도체 레일(4)은 궤도(3) 상에서 추가로 참조번호가 부여되지 않은 높이에 배열되고, 이동 방향(1) 내에서 또한 연장되어서, 더 이상 참조되어 설명되지 않는 집전 장치를 가진 기차는 그 자체로 알려진 방식으로 전도체 레일(4)로부터 전기를 획득해낼 수 있다.

전도체 레일(4)은 도 1에서 천장(5)의 형태로 보여지는 캐리어에 매달리게 된다. 천장(5)은, 예를 들어, 터널이나 교량의 일부일 수 있다. 전도체 레일(4)은 도 2에서 더 이상 구체적으로 보여지지 않는 현수 수단에 의해 천장(5)으로부터 매우 짧은 현수 간격(6)에 유지될 수 있다.

도 1은 전도체 레일(4)의 프로파일(7)의 확대도를 도시한다.

프로파일(7)에 관해 보면, 전도체 레일(4)은 프로파일 축(8)에 대해 선대칭적이다. 프로파일 축(8)은 궤도 구획(2)의 높이 방향(9)에 평행하게 연장한다. 높이 방향(9)에서 보게 되면, 전도체 레일(4)의 상부 측에 횡단 암(10)이 존재하고, 그로부터 두 개의 텐션 암(12)이 이동 방향(1)에 직각으로, 그리고 높이 방향(9)에 대해 직각으로 연장하는 횡 방향(11) 내에서, 높이 방향(9)에 반하여, 서로에게서 일정 간격으로 이격한 채로 연장한다. 클램핑 암(13)은 횡단 암(10)에 반대되는 각 텐션 암(12)의 단부에 연결되고, 그들 사이에 접속 전선(14)의 형태인 접속 트랙이 텐션 암들(12)에 의해 클램핑되어 유지된다.

도 1에 도시된 전도체 레일(4)은 통상적으로 많은 수의 전도체 레일 구획들로서 구성되는데, 그들은, 도 1의 프로파일(7)에서 보여지듯이, 전방 단부에서 서로에 대응하여 놓여지고 이음 철판들(15)에 의해 서로에 대해 정확하게 정렬된다. 그 상호적인 정렬은 이음 철판들(15)과 전도체 레일 구획들 간에 높이 방향(9) 내에 계합을 통해 발생하는데, 이는 도 1에서 은촉붙임 연결(16)로서 설계되어 있다. 개별적인 전도체 레일 구획득을 서로에 대항하여 고정하기 위하여, 스크류들(17)이 이음 철판들(15) 내로 나사 결합될 수 있다.

클램핑 암들(13) 간에 접속 전선(14)을 클램핑하기 위하여, 클램핑 암들(13)과 텐션 암들(12) 간에 연결 지점에 연장하는 궤도 구획들(18)은 횡 방향(11) 내에서 또는 그에 반하여 연결되고, 그 위에서는 보다 상세하게 보여지지는 않는 관통 캐리지(threading carriage)가 이동할 수 있다. 이는 본 실시예를 이해하기 위하여 더 이상 필요하지 않기 때문에, 이에 대한 보다 구체적인 소개는 피한다.

애자 섹션(19)의 개략적인 평면도를 보이는 도 2를 참조한다.

도 1로부터의 오버헤드 접속 라인(14)을 이동 방향(1)에서 다른 구획득로 전기적으로 분리함에 의해, 앞서 언급된 기차는 이러한 전기적 절연 지점들을 통과할 수 있어야만 한다는 것이 알려져 있다. 도 2에 보여진 애자 섹션(19)은 제1 라인 구획(20)의 전도체 레일(4)과 제2 라인 구획(21)의 전도체 레일(4)을 연결한다.

이동 방향(1)에서 보여질 때, 애자 섹션(19)은 제1 연결 디바이스(22)를 포함하는데, 그는 진입 엣지(23)와 이동 방향(1)에서 볼 때 진입 엣지(23)에 반대되는 진출 엣지(24)를 가진다. 진입 엣지(23)와 진출 엣지(24)는 측방 엣지(25)에 의해 연결된다. 평면도에서, 높이 방향(9)에 반하여 보여질 때, 제1 연결 디바이스(22)는 본질적으로 삼각형 또는 사다리꼴 형상을 가진다.

제1 라인 구획(20)의 전도체 레일(4)은 제1 연결 디바이스(22)의 진입 엣지(23)에 연결된다. 제1 라인 구획(20)의 전도체 레일(4)을 통해 연장되는 접속 전선(14)은, 제1 연결 디바이스(22)의 영역 내로 이어진다. 진출 엣지(24)는 횡 방향(11) 내에서 서로로부터 이격된 간격으로 배열되는 특별 전도체 레일들에 의해 이어지고, 이들은 참조번호 4'로 지정된다. 특별 전도체 레일들(4')의 특별한 특징들은 나중에 보다 구체적으로 논의될 것이다. 각 특별 전도체 레일(4')은 이동 방향(1)에서 대응하는 절연 러너(26)에 연결되는데, 그는 이동 방향(1) 내에서 서로에 대한 관계에서 오프셋(27)을 갖고 위치한다. 각 절연 러너(26)는 다음으로 특별 전도체 레일(4')에 연결됨에 의해, 제2 연결 디바이스(28)의 진출 엣지(24)는 다음으로 이러한 특별 전도체 레일들(4')에 연결된다. 제2 연결 디바이스(28)는 이동 방향(1)에서 보았을 때 제1 연결 디바이스(22)에 거울-대칭적(mirror-symmetrical)이다. 제2 라인 구획(21)의 전도체 레일(4)은 제2 연결 디바이스(28)의 진입 엣지(23)에 연결된다.

높이 방향(9)에서 보여질 때, 각 측방 엣지(25)의 영역 내에서, 연결 디바이스들(22,28) 아래에는 접속 전선이 놓여지고, 이는 전도체 레일(4) 내에 유지되는 접속 전선(14)와 구별하여 연결 전선(28)으로서 참조된다. 개벽적인 연결 전선들(29)은 도 2에서 점선들에 의해 표시된다. 유사하게, 높이 방향(9)에서 보여질 때, 접속 전선들은 특별 전도체 레일들(4') 아래에서 유지되는데, 그들은 전도체 레일들(4)의 아래에 있는 접속 아이어들(14)로부터 명확하게 구별되게 하기 위하여 라인 구획들(20,21) 내에서 참조번호 14'로서 표시된다. 특별 전도체 레일들(4')의 접속 전선들(14')은 또한 도 2에서 점선들로서 보여진다.

연결 전선들(29)는 특별 전도체 레일들(4')의 접속 전선들(14')과 함께 도전 러너들(14',29)을 형성하고, 그들은 두 개의 라인 구획득(20,21)의 접속 전선들(4)에 전기적으로 연결된다.

절연 러너들(26)은 도전 러너들(14',29)을 전기적으로 차단한다. 도 2에서 점선으로 표시되는 집전 장치(29)가 이동 방향(1)에서 애자 섹션(19)을 진입하게 되면, 집전 장치(30)는 이동 방향(1)에서 볼때 제1 절연 러너(26)가 도달할 때까지 라인(20)의 제1 구획에 전기적으로 연결된 상태로 남는다. 제1 절연 러너(26)를 지나칠 때, 집전 장치(40)는 제1 라인 구획(20)과 전기적으로 접속한 채로 유지되고, 제1 절연 러너(26)를 떠난 후에는, 오프셋(27) 내에서 제2 라인 구획(21)과 전기적으로 접속한다. 그러나, 집전 장치(30)는 또한 이동 방향(1)에서 볼때 제2 절연 러너(26)를 지나치자 마자, 제1 라인 구획(20)과의 전기적은 접속을 잃게 되고 제2 라인 구획(21)과의 전기적 접속만을 가진다.

도 2의 애자 섹션(19)은, 오프셋(27) 영역에서 집전 장치(30)가 라인 구획득(20,21) 둘 다와 동시에 접속한다는 단점을 가진다. 만약 두 개의 라인 구획들(20,21)이, 예를 들어 두 개의 다른 전력 공급 시스템들 간의 전이(transition)에서와 같이, 다른 전압 전위(voltage potential)를 가지게 되면, 오프셋(27) 영역 내에서 두 개의 구획들(20,21) 간에 아크가 발생할 수 있다.

오프셋(27) 영역 내에서 다른 전압 전위가 발생하는 경우에 두 개의 라인 시스템들(20,31) 간에 아크 발생을 방지하기 위하여, 애자 섹션(19)은 도 3에서 보여지는 절연 섹션(31)으로 쉽게 재구성될 수 있다.

제1 라인 구획(20)에서 시작하여 두 개의 절연 러너들(26)까지, 절연 섹션(31)은 애자 섹션(19)과 동일한 구성을 가진다. 그러나, 두 개의 절연 러너들(26)은 접지 연결들(32)을 가진 두 개의 전도체 레일들에 연결되고, 그들은 전도체 레일 하에서 유지되는 접속 전선(14')을 접지한다. 이러한 전도체 레일들은 그에 의해 접지 레일들(33)로서 참조된다. 그에 의해, 두 개의 절연 러너들(26)의 오프셋(27) 영역 내로 들어가는 접지 레일(33)은 이동 방향(1)에서 보여질 때 다른 절연 러너(26) 보다 길다.

접지 레일들(33)은 다음으로 대칭 축(34)에 이르기까지 이동 방향(1) 내에서 연속되고, 그에 대하여 절연 섹션(31)은 축 대칭으로 배열된다.

이동 방향(1) 내에서 절연 섹션(31)으로 진입하는 집전 장치(30)는 이동 방향(1)에서 보았을 때 제1 오프셋(27)의 영역에 도달할 때까지 애자 섹션(19)에서와 동일한 요소들을 통과한다. 그러나, 오프셋(27)의 영역에서, 라인 시스템들(20,21)은 오버랩되지 않고, 각 라인 시스템(20,21)은 접지 레일들 중 하나와 오버랩된다. 이러한 방식으로, 앞서 언급된 아크가 두 개의 라인 시스템들(20,21) 사이로 통과하는 것을 피할 수 있게 된다.

연결 디바이스들(22,28)의 영역 내에서의 애자 섹션(19) 및 절연 섹션(31)은 아래에서 보다 상세하게 기술된다. 이를 위하여, 도 4를 참조하게 되는데, 이는 이동 방향(1)에서 볼 때 연결 디바이스(22)의 영역 내에서 애자 섹션(19)과 절연 섹션(31)을 보이는 것이다.

연결 디바이스(22)는 플레이트(35)를 가지는데, 이는 진입 엣지(23), 진출 엣지(24) 그리고 두 개의 측방 엣지(25)에 의해 제한된다. 진입 엣지(23)와 진출 엣지(24)에서, 플러그-인 부재들(36)은 스크류들(41)에 의해 부착되는데, 그들은 연결 디바이스(22)에 대해 전도체 레일들(4,4')을 고정하기 위하여 전도체 레일들(4,4') 내로 삽입되는 것이다. 진입 엣지(23)에서 플러그-인 부재(36)는 도 4에서의 사시도에서 보여지지 않는다.

플레이트(35)는 중앙에 홈(42)을 갖는데, 그를 통해서는 세 개의 스트럿들(43)이 측방 엣지(25)로 연장하여 연결된다. 나아가, 플레이트(35)는 측방 엣지들(25) 간에 연장하는 횡방향 리브(44)에 의해 진출 엣지(24)에서 강화된다. 이 횡방향 리브(44)는 어떠한 방법든, 예를 들어 용접으로 플레이트(35)에 대해 부착될 수 있다. 횡방향 리브(44)는 길이 방향(1)에 대해 경사지게, 본 실시예에서는 그에 수직하게 연장한다. 나아가, 두 개의 길이방향 리브들은 횡방향 리브(44)에 반대되는 측면에서 플레이트(35)에 부착되는데, 그들은 도 4에서 보여지지 않고 있다. 스트럿들(43), 횡방향 리브(44) 및 상기 길이방향 리브들은 한편으로는 연결 디바이스(22)를 저중량으로, 다른 한편으로는 높은 기계적인 안정성으로 구현할 수 있게 한다.

높이 방향(9)에서 보여지면, 연결 전선들(29) 및 접속 전선(14)은 유지 부재들(48)에 의해 플레이트(37)의 아래에 유지된다. 유지 부재들(48)은 플레이트(37) 내의 개구부들을 통과하여 안내되고, 유지 너트들(50)에 의해 플레이트(37)의 최상부에 유지된다. 특별히, 연결 전선들(29)을 유지하는 유지 부재들(48) 그리고 그들에 대응하며 플레이트(35)를 관통하는 개구부들은 측방 엣지들(25)을 따라 배열되는 반면에, 제1 라인 구획(20)으로부터 유래하는 접속 전선(14)을 유지하는 유지 부재들(48) 그리고 그들의 대응하는 개구부들은 두 개의 측방 엣지들(25) 간에 중앙에서 배열된다. 이러한 방식으로, 이동 방향(1) 내에서 연장하는 축을 중심으로 한 지렛대 힘(leverage forces)은 감소된다. 지렛대 힘에 의한 효과들을 보다 감소시키기 위하여, 플레이트(35)는 주행 방향(1) 내에 정렬되는 플레이트 대칭 축(51)에 대해 축 방향으로 대칭적으로 설계된다.

유지 부재들(48)의 일 예는 도 6에서 분해도로서 보다 상세하게 도시된다.

유지 부재(48)는 제1 클램핑 조우(52) 및 제2 클램핑 조우(53) 사이에서 접속 전선(14,29)을 클램핑한다. 이러한 목적으로, 양 클램핑 조우들(52,53) 각각은 높이 방향(9)에서 보았을 때 그들의 하측에서, 접속 전선(14,29)의 방향에서 연장하는 계합 이(engaging tooth, 54)를 가지는데, 이는 높이 방향(9)에 대항하여 형상 조립(form fit) 방식으로 접속 전선(14,29)을 유지하기 위하여 그 자체로 알려진 접속 전선(14,29)의 접속 전선 그루브들(55)과 계합할 수 있다. 이 형상 조립을 달성하기 위하여, 두 개의 클램핑 조우들(52,53)은 두 개의 잠금 스크류들(57) 및 두 개의 잠금 너트들(57')에 의해 나사 결합되고, 이들은 클램핑 조우들(52,53) 내에서 대응하는 덕트 개구부들(56)을 관통하여 지날 수 있다. 덕트 개구부들(56)은 접속 전선(14,29)에 대해 직각으로 연장하여서, 그루브들(55) 내에서 계합 이(54)의 계합이 상기 형상 조립에 대해 직각으로 대응되게 한다.

플레이트(35)에 대해 유지 부재(48)를 고정하기 위하여, 연결 로드(58)가 유지 부재(48)에 제공된다. 연결 로드(58)는 제1 클램핑 조우(52)에서의 오목부(59) 내에 배치된다. 높이 방향(9)에서 보여질 때, 오목부(59)의 좌측 및 우측에서, 계합 슬롯들(60)은 제1 클램핑 조우(52)를 관통하게 되고, 그 내에서 대응부(61)에 형성된 계합 발(engagement feet, 62)이 계합할 수 있다. 계합 발(62)이 계합 슬롯들(60)과 계합하게 되면, 대응부(61)는 제1 클램핑 조우(52) 내에서 오목부(59)를 폐쇄하여 환형 채널을 형성한다. 대응부(61)가 제1 클램핑 조우(52)에 충분히 가깝게 다가가기 위해서, 홈(63)이 제2 클램핑 조우(53)에 형성는데, 그 안에는 대응부(61)가 수용될 수 있다.

연결 로드(58)는 높이 방향(9)에서 보여질 때 그의 아래쪽에서 원주방향 노치(64)를 가진다. 나아가, 대응부(61)는 접속 전선(14,29)의 방향에서 연장하는 관통 슬롯(65)을 가진다. 노치(64)와 관통 슬롯(65)은, 연결 로드(58)가 제1 클램핑 조우(52)에서 오목부(59)의 바닥에 위치하고 대응부(61)가 제1 클램핑 조우(52)에서 계합 슬롯들(60) 내로 그의 계합 발(62)과 함께 삽입될 때, 관통 슬롯(65)이 원주방향 노치(64) 상에 평평하게 놓여지는 방식으로, 배열된다. 이러한 방식으로, 구속 스프링(66)이 관통 슬롯(65) 및 노치(64)를 관통하여 통과할 수 있는데, 이는 높이 방향(9)에서 연결 로드(58) 상에 형상 조립 방식으로 클램핑 조우들(52,53)을 유지한다. 구속 스프링(66)은 스프링 스트럿들(67)을 가지는데, 이는 유지 부재(48)가 장착될 때 제1 클램핑 조우(52)를 향해 지향될 수 있고 연결 로드(58)로부터 멀어지도록 지향될 수 있다. 이러한 스프링 스트럿들(67)을 제1 클램핑 조우(52)를 통과하도록 안내하기 위하여, 대응하는 장착 그루브들(68)이 계합 슬롯들(60)에 형성된다. 유지 부재(48)가 장착될 때, 구속 스프링(66)의 스프링 스트럿들(67)은 그에 따라 연결 로드(58)로부터 보았을 때 그로부터 멀어지게 계합 발(62)을 밀어서, 그에 의해 대응부(61)가 제1 클램핑 조우(52)에 대해 유지되게 한다.

애자 섹션(19) 또는 절연 섹션(31)을 설치하기 위하여, 유지 부재들(48)은 앞서 기술되고 조립된 방식으로 오보헤드 접속 라인(14,29)에 대항하여 먼저 위치한다. 두 개의 클램핑 조우들(52,53)는 헐거운 채로 남아서, 비록 접속 전선(14,29)이 높이 방향(9) 내에서 그리고 그에 대항하여 두 개의 계합 이(54)로부터 더 이상 떨어질 수 없더라도, 그는 여전히 접속 전선(14,29)의 방향 내에서 그리고 그에 대항하여 이동될 수 있다. 그러면, 유지 부재들(14,29)의 연결 로드들(58)은 플레이트(35)의 하측에서 최상부까지 개구부들(49)을 관통하여 안내되고, 최상부에서 그들은 구속 너트들(50)과 함께 나사 결합된다. 이러한 상태에서, 유지 부재들(48)은 밀리미터급의 정밀도로서 위치할 수 있고 플레이트(35)의 접속 전선(14,29)의 간격은 밀리미터급 정밀도로 조정될 수 있으며 유지 너트들(50) 및 잠금 너트들(57')과 고정될 수 있다. 그러나, 연결 로드들(58)은 형상 조립의 결여 때문에 유지 부재들(48)에서 원주 방향으로 회전할 수 있기 때문에, 툴 형상 잠금 부재(69)가 노치(64)에 나사 결합하기 위하여 각 연결 로드(58)의 반대 단부에 형성된다. 스크류 드라이버나 렌치와 같은 툴은 이 툴 형상 잠금 부재(69)와 계합할 수 있다.

제1 연결 디바이스(22)의 연결 전선들(29)로 돌아와서, 도 2 및 도 3으로부터 그들이, 이동 방향(1)에서 보여질 때, 애자 섹션(19) 및 절연 섹션(31) 각각에서 접속 전선(14)을 두 개의 접속 전선들(14')로 나누는 것을 알 수 있다. 연결 전선들(29)은 연결 디바이스(22)에서 횡 방향(11) 내에서 그리고 그에 대항하여 분기된다. 연결 전선들(29)이 이동 방향(1) 및 횡 방향(11)에 걸친 평면과 절대적으로 동일한 평면에서 연장하는 한, 이러한 분기는 문제를 유발하지 않는다. 그러나, 제조 공차 및 다른 기계적인 부정확성 때문에, 높이 방향(9)에서 연결 전선들(29)의 평탄하지 못함은 회피될 수 없다. 집전 장치(30)가 연결 전선들(29)을 매우 높은 속도로 통과한다면, 평탄하지 못하고 횡방향으로 분기되는 연결 전선들(29)은 집전 장치(30)에 부분적으로는 매우 높은 토크로 작용하여, 그가 진동하게 하며 집전의 질을 상당하게 저감시킨다.

본 실시예의 컨셉은 도 6a 및 도 6b에 도시된 보조 전선들(70)을 가져서 효과적인데, 그는 높이 방향(9)에서 보여질 때 제1 연결 디바이스(22)의 전방에서 연장하고, 횡 방향(11)에서 보여질 때 접속 전선(14)의 전방과 후방에서 연장한다. 보조 전선들(70)의 과제는, 이동 방향(1)에서 보여질 때, 심지어 제1 연결 디바이스(22) 전에, 연결 전선들(29)이 횡 방향(11) 내에서 그리고 그에 대항하여 분기될 때 천천히 집전 장치(30) 상에 눕는 것이고 그리고 나서 그를 지지하는 것이다. 연결 전선들(29)의 앞서 언급한 평탄하지 못한 코스 때문에 집전 장치(30)에 토크가 가해지면, 보조 전선들(70)은 그 토크를 흡수하고 앞서 언급된 진동을 예방할 수 있다. 이러한 방식으로, 집전의 질은 상당하게 개선된다.

집전 장치(30) 상에 보조 전선들(70)이 천천히 놓이게 하기 위하여, 보조 전선들(70)은 300 cm/s 보다 상당히 낮으면서 높이 방향(9)에 반대되는 이동 방향(1)에서 시속 100 킬로미터의 집전 장치(30)의 속도로 서로에 대해 접근해야 한다. 보조 전선들(70)이 앞서 언급된 조건들 하에서 30 cm/s 보다 낮게 집전 장치(30)에 접근할 때, 집전의 질에 관한 충분히 우수한 결과가 달성되었다. 이러한 목적에서, 보조 전선들(70)과 전도체 레일(4)의 접속 전선(14) 간에는 5°보다 충분히 낮은 접근각(71)이 선택되어야 한다. 1° 아래의 접근각(71)은 우수한 집전의 질을 보장한다.

그러나, 보조 전선들(70)은 임의적으로 길지 않고 이동 방향(1)에서 진입-측 단부(72)와 진입-측 단부(72)에 반대되는 진출-측 단부(73)를 가진다. 이동 방향(1)에서, 집전 장치(30)는 진입-측 단부(72)로부터 진출-측 단부(73)로 보조 전선들(70)을 통과한다. 높이 방향(9)에서 보여질 때 진입-측 단부(72)가 접속 전선(14) 상에서더 낮을수록, 보조 전선들(70) 중 하나에 대한 집전 장치(30)의 정면 충격의 확률은 높아지는데, 이는 집전 장치(30)가 대체적으로 접속 전선(14)을 중심으로 꼬여진 보조 전선들(70) 아래로 진입할 수 있기 때문이다. 이러한 이유로, 보조 전선들(70)의 진입-측 단부(72)는 높이 방향(9)에서 보여질 때 접속 전선(14) 상에서 충분히 높게 위치해야만 하나, 이는 보조 전선들(70)이 이동 방향(1)에서 보여질 때 대응하여 큰 보조 전선 구획(74) 상에서 연장해야만 한다는 것을 의미한다. 이 보조 전선 구획(74)을 경제적으로 합리적인 수준으로 유지하기 위하여, 접근각(71)은 임의적으로 작게 선택되지 않아야 한다.

접근각(71)이 0.1°보다 낮으면, 보조 전선(74)은 확실히 매우 길어진다. 그러한 접근각은 매우 예외적이고 합리화할 수 있는 경우들에만 사용되어야만 한다. 접근각(71)이 0.2°보다 높으면, 경제적으로 합리적인 관계가 필요한 보조 전선 구획(74)과 달성 가능한 집전의 질 간에 성립된다. 0.5°의 접근각(71)은 경제적인 건설의 실현과 집전 장치(30)에 의한 집전의 높은 질 간의 최적 관계를 보여준다.

접근각(71)은 이동 방향(1)에서 보여질 때 이동 구획 상에서 기본적으로 변화될 수 있다. 그러나, 이동 방향(1)에서 상기 이동 구획 상에서 보여지는 불변의 접근각(71)과 대비하여, 여기서 확실한 장점이 얻어지는 것은 아니며, 상기 이동 구획에서는 보조 전선들(70)과 접속 전선(14) 간의 접속 방향 간격(75)은 지속적으로 변화한다.

이미 설명된 바대로, 보조 전선들(70)은 제1 연결 디바이스(22) 전에서 이동 방향(1)을 따라 보조 전선 구획(74)을 그들의 진입-측 단부(72)로서 시작시킨다. 횡 방향(11)에서 보여질 때, 보조 전선들(70)은 접속 전선(14)으로부터 보조 전선 횡방향 간격(76){또한 횡방향 간격(76)으로도 지칭됨}에 배열된다. 앞서 설명된 보조 전선들(70)에 의한 토크 흡수의 아이디어를 최상으로 실현하기 위하여, 보조 전선 횡방향 간격(76)은, 이동 방향(1) 내에서 제1 연결 디바이스(22)의 진입 엣지(23) 로 진입하는 접속 전선(14)으로부터 보여질 때 제1 연결 디바이스(22)의 진출 엣지(24)에 접해있는 접속 전선들(14') 내에서 접속 전선들(14')의 접속 전선 횡방향 간격(77) 보다 커야만 한다. 그러나, 그렇게 큰 보조 전선 횡방향 간격(76)을 구현하기 위하여, 충분히 긴 암이나 그와 유사한 것이 제1 연결 디바이스(22)의 영역 내에 배열되어야만 할 것이고, 이는 전체 구조의 복잡성을 증가시킬 수 있을 것이다. 언급된 집전의 높은 질을 위해 필요한, 집전 장치(30)에 대한 진동의 충분한 감쇠는, 보조 전선 횡방향 간격(76)이 접속 전선 횡방향 간격(77) 보다 약간 작게 선택될 때 또한 가능하다. 보조 전선 간격(76)의 하한은 접속 전선 횡방향 간격(77)의 75% 보다 작지는 않아야 한다.

보조 전선들(70)을 부착하기 위하여, 버팀되지 않은(unstrutted) 브릿지(78)와, 몇 개의 버팀된(strutted) 브릿지들(79) 및 두 개의 이중 클램프들(80)은 전도체 레일(4)에 부착된다. 버팀되지 않은 브릿지(78)는 이동 방향(1)에서 보여질 때 보조 전선들(70) 각각의 초기 단부를 유지한다. 버팀되지 않은 브릿지(78)는 보조 전선들(70)의 진입-측 단부들(72)을 유지한다. 보조 전선 구획(74)에 대해 떨어진 곳에서, 이중 클램프들(80)은 유지되고, 그들로 인해 보조 전선들(70)은 기계적으로 장착되고 필요하다면 또한 연결 전선들(29)에 직접적으로 전기적으로 연결된다. 버팀되지 않은 브릿지(78)에 대한 진입 간격(81) 및 이중 클램프들(80)에 대한 진출 간격(82)의 간격 내에서, 버팀된 브릿지들(79)은 서로에 대해 균등하게 이격된 간격들(83)로 전도체 레일(4)에 유지된다.

버팀되지 않은 브릿지(78) 및 두 개의 이중 클램프들(80)은 접속 전선(14)에 대해 조정 불가인 보조 전선 간격(76)으로 보조 전선들(70)을 유지하는 동안에, 도 5로부터의 유지 부재들(48)은 버팀된 브릿지들(79) 상에 배열되고, 이로써 연결 전선들(29)은 그들의 연결 디바이스들(22,28)에 대해 높이 방향(9)을 따라 그들의 간격 내에서 이미 높이 조절된 것일 수 있다. 동일한 원리가 개별 버팀된 브릿지들(79)에서 전도체 레일(4)의 횡방향 암(10)으로부터 보조 전선들(70)의 높이 간격(76')을 설정하기 위해 또한 사용될 수 있다. 이는 도 7a 및 도 7b에 표시된다.

도 8a에 도시된 바와 같이, 각각의 버팀된 브릿지들(79)은 베이스 플레이트(84)를 포함하는데, 이는 전도체 레일(4)의 횡방향 암(10) 상에 위치될 수 있고 이동 방향(1) 및 횡 방향(11)에 의해 정의되는 평면에서 연장한다. 높이 방향(9)에서 보여질 때, 클램핑 앵글들(85)은 베이스 플레이트(84) 아래에 배열되고, 그에 의해 전도체 레일(4)의 횡방향 암(10)은 클램핑 앵글들(85)과 베이스 플레이트(84) 사이에 위치하게 된다. 베이스 플레이트(84)에 대항하여 클램핑 앵글들(85)을 당기기 위해서 스크류 연결(86)이 사용되어서, 횡방향 암(10)은 클램핑 앵글들(85) 및 베이스 플레이트(84) 사이에서 형상 조립 방식으로 유지된다.

스트럿(87)은 베이스 플레이트(84) 상에서 직각으로 배열되는데, 이는 높이 방향(9) 및 횡 방향(11)에 의해 한정되는 평면 내에서 연장한다. 보조 전선 횡방향 간격(76) 내에서, 지지 플레이트(88)는, 횡 방향(11)에서 보여질 때, 스트럿(85)의 각 단부에 유지되고, 그에는 유지 부재(48)가 연결 디바이스들(22,28)의 플레이트들(35) 상에서와 동일한 방식으로 유지된다. 지지 플레이트들(88) 상에 유지 부재들(48)을 설치하는 것은 이와 다른 것은 아니며, 이는 간결함을 위해 추가적인 설명을 더하지는 않는 이유이다.

버팀된 브릿지(79)와 반대로, 버팀되지 않은 브릿지(78)는 보조 전선들(70)까지 연장하는 베이스 플레이트(84')를 가진다. 이들은 U자형 클램프들(89)에 의해 베이스 플레이트(84')에 부착된다. 전도체 레일(4)에 대한 버팀된 브릿지들(79)의 베이스 플레이트(84')의 부착은 전도체 레일(4)에 대한 버팀된 브릿지(79)의 베이스 플레이트(84)의 부착과 동일한 방식을 실행된다.

Claims (10)

1. 애자 섹션(19,31)으로 진입하여 이동 방향(1)을 따라 이동하는 철도 차량의 집전 장치(30)에 전류를 제공하기 위한 전도체 레일(4)로서,
   상기 이동 방향(1) 내에서 연장하고 상기 전류를 전도하는 접속 트랙(14)을 구비하는 레일 몸체(10,12,13)로서, 상기 접속 트랙(14)은 상기 집전 장치(30)가 접속 방향(9)에서 접속 트랙(14)에 접촉될 수 있는 방식으로 레일 몸체(10,12,13) 상에 배열되는, 레일 몸체(10,12,13); 및
   상기 접속 방향(9)에 대해 그리고 상기 이동 방향(1)에 대해 경사져서 있는 횡 방향(11)에서 보여질 때 상기 접속 트랙(14)으로부터 횡 방향 간격(11)으로 상기 레일 몸체(10,12,13) 상에 유지되는 보조 전선(70)을 포함하고,
   상기 보조 전선(70)은 상기 접속 방향(9)에서 보여질 때 상기 접속 트랙(14)으로부터 접속 방향 간격(75)으로 배열되고, 상기 접속 방향 간격(75)은 상기 이동 방향(1)을 따라 감소하는, 전도체 레일(4).
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 접속 트랙(14) 및 상기 보조 전선(70)은 상기 접속 트랙(14) 및 상기 보조 전선(70) 간의 상기 접속 방향 간격(75)이 계속적으로 감소되게 하는 접근각(71)으로 상기 접속 방향(9) 내에서 서로에 대해 배열되는, 전도체 레일(4).
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 접근각(71)은 0.1° 내지 5°이고, 바람직하게는 0.2° 내지 1°이며, 특히 바람직하게는 0.5°인, 전도체 레일(4).
   
4. 위 청구항들 중 하나에 있어서,
   상기 보조 전선(70)은 상기 접속 방향(9) 내에서 작동하는 형상 파스너(50)로서 상기 레일 몸체(10,12,13)에 장착되는, 전도체 레일(4).
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 형상 파스너(50)는 상기 접속 방향(9)에서 상기 레일 몸체(10,12,13)로부터 상기 보조 전선(70)의 높이 간격(76')을 조정하기 위한 조정 수단(50)을 포함하는, 전도체 레일(4).
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 조정 수단(50)은 상기 레일 몸체(10,12,13) 상에 배치되어 나사산(58)이 삽입되어 나사 결합될 수 있으며, 그에 상기 보조 전선(70)이 유지될 수 있는 너트(50)를 포함하는, 전도체 레일(4).
   
7. 제4항 내지 제6항 중 한 항에 있어서,
   상기 보조 전선(70)은 상기 형상 파스너에 대항하여 리셋하기 위하여 상기 접속 방향(9) 내에서 상기 레일 몸체(10,12,13) 상에 장착되는, 전도체 레일(4).
   
8. 제9항에 있어서,
   상기 접속 방향(9)은 중력 방향과 정렬되어서, 리셋은 중력에 의해 구현되는, 전도체 레일(4).
   
9. 선행 청구항들 중 한 항에 있어서,
   상기 레일 몸체(10,12,13) 상에 유지되는 추가 보조 전선(70)을 포함하고,
   두 개의 보조 전선(70)은 상기 접속 방향(9) 및 상기 이동 방향(1)에 의해 정의되며 상기 접속 트랙(14)을 침투하는 대칭 평면에 대하여 서로에 대해 대칭되게 배열되는, 전도체 레일(4).
   
10. 앞선 청구항들 중 한 항에 있어서,
    상기 보조 전선(70)은 플레이트-형 스트럿(87)에 의해 상기 레일 몸체(10,12,13) 상에 유지되고, 상기 플레이트-형 스트럿(87)은 상기 횡 방향(11) 및 상기 접속 방향(9)에 의해 정의되는 평면 내에 유지되는 것을 특징으로 하는, 전도체 레일(4).

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