PL207179B1 - Napowietrzna sieć trakcyjna łańcuchowa - Google Patents

Abstract

Wynalazek dotyczy napowietrznej sieci trakcyjnej z linią nośną i drutem jezdnym, które są połączone ze sobą za pomocą wieszaków. Przewidziane jest, że linia nośna jest napięta z większą siłą pociągową niż drut jezdny. Na przykład drut jezdny jest poprowadzony w sposób zygzakowaty oraz linia nośna jest również poprowadzona w sposób zygzakowaty i przeciwbieżnie lub w sposób zygzakowaty i poprzecznie względem druta jezdnego.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest napowietrzna sieć trakcyjna łańcuchowa z liną nośną i drutem jezdnym, które są połączone ze sobą za pomocą wieszaków, przy czym drut jezdny jest poprowadzony zygzakowato.

Również więcej drutów jezdnych może występować w kombinacji z jedną lub większą ilością lin nośnych.

Zwykła napowietrzna sieć trakcyjna jest utrzymywana przez podpory. W tym celu każda podpora ma wysięgnik, do którego jest zamocowana sieć trakcyjna.

Dotychczas odstęp między podporami był nie większy niż 80 m, co wymagało stosunkowo dużego nakładu materiału.

Z niemieckiego zgł oszenia patentowego nr DE 197 17 930 A1 znana jest sieć trakcyjna dla kolei elektrycznych z mechanicznie naprężonym drutem jezdnym. W sieci trakcyjnej według tego rozwiązania zaproponowano, w celu zapewnienia jej niezawodności przy szybkościach jazdy wynoszących maksymalnie 230 km/h przy jednoczesnym ograniczeniu liczby masztów nośnych, aby wzdłużne rozpiętości wynosiły od 80 m do 110 m i więcej oraz długości doprężania wynosiły od 1500 m do 2000 m i więcej. Stosowane są przy tym przewody z wysokowytrzymałych materiałów, których naprężenie zrywające wynosi w przybliżeniu 500 N/mm². Sieć według powyższego rozwiązania zapewnia znaczne zmniejszenie ilości masztów nośnych w porównaniu z dotychczasowym stanem techniki, a co za tym idzie, znaczne zmniejszenie kosztów budowy i konserwacji sieci trakcyjnej.

Celem wynalazku jest dostarczenie napowietrznej sieci trakcyjnej łańcuchowej, w której są możliwe do zastosowania znacznie większe odstępy pomiędzy podporami. Dąży się do odstępów 120 m i większych.

Dla umożliwienia takich dużych odstępów jest konieczne utrzymanie powodowanego przez wiatr odchylenia drutów jezdnych w określonym zakresie w obie strony od środka torów. To odchylenie przez wiatr jest powstającym przy silnym wietrze bocznym wychyleniem drutu jezdnego. Duże odchylenie przez wiatr mogłoby mianowicie prowadzić do tego, że drut jezdny mógłby opuścić po jednej stronie pantograf (odbierak prądu) lokomotywy i przez to utracić styk z pantografem.

Zwiększenie siły naciągu, dla utrzymania małych odchyleń powodowanych przez wiatr, jest przynajmniej wtedy niemożliwe lub bardzo kosztowne, gdy drut jezdny musi być podciągnięty wysoko na krótkim odcinku. Ma to miejsce na odcinkach linii kolejowej o małych promieniach torów i wielu rozjazdach, szczególnie rozjazdach o małym promieniu, jak również przy dużych prędkościach wiatru. Wymagane wysokie prowadzenie drutu jezdnego przy dużym wzniesieniu toru na krótkim odcinku jest przy znacznie zwiększonej sile naciągu przyłożonej do drutu jezdnego wtedy rzeczywiście niemożliwe lub bardzo kosztowne.

Napowietrzna sieć trakcyjna łańcuchowa z liną nośną i drutem jezdnym, które są połączone ze sobą za pomocą wieszaków według wynalazku charakteryzuje się tym, że powierzchnia przekroju poprzecznego liny nośnej jest większa niż powierzchnia przekroju poprzecznego drutu jezdnego, przy czym lina nośna ma stalowy rdzeń mający osłonę ze stopu aluminium i jest napięta z większą siłą naciągu niż drut jezdny.

Korzystnie, drut jezdny jest poprowadzony w sposób zygzakowaty, a lina nośna jest również poprowadzona w sposób zygzakowaty i przeciwbieżnie lub w sposób zygzakowaty i przesunięta bocznie względem druta jezdnego.

Korzystnie, powierzchnia przekroju poprzecznego drutu jezdnego wynosi 65 mm² do 100 mm².

Korzystnie, powierzchnia przekroju poprzecznego drutu jezdnego wynosi 65 mm² do 80 mm².

Korzystnie, drut jezdny jest wykonany ze stopu miedziano-magnezowego.

Dzięki temu, że powierzchnia przekroju poprzecznego liny nośnej jest większa niż powierzchnia przekroju poprzecznego drutu jezdnego oraz dzięki zapewnieniu większej siły naciągu liny nośnej niż drutu jezdnego uzyskuje się tę korzyść, że lina nośna przez stosunkowo dużą siłę naciągu pozwala tylko na małe odchylenie jej przez wiatr i dlatego ogranicza poprzez wieszaki odchylenie przez wiatr drutów jezdnych. Możliwe są także większe odstępy niż dotychczas między podporami napowietrznej sieci trakcyjnej. W wyniku tego uzyskuje się tę korzyść, że drut jezdny, ponieważ jest on napięty względem liny nośnej stosunkowo małą siłą naciągu, może być prowadzony na stosunkowo krótkich odcinkach, np. na rozjazdach, w wysoko podciągniętym położeniu. Stabilność napowietrznej sieci trakcyjnej łańcuchowej jest przy tym zapewniona przez dużą siłę naciągu przyłożoną do liny nośnej, nawet dla dużych odstępów pomiędzy podporami.

PL 207 179 B1

Lina nośna ma stalowy rdzeń, który ma osłonę ze stopu aluminium. Taka lina nośna wytrzymuje korzystnie przy stosunkowo małej gęstości materiału wystarczająco dużą siłę naciągu i zapewnia dużą wytrzymałość prądową. Dzięki małej gęstości materiału napowietrzna sieć trakcyjna łańcuchowa ma przy porównywalnej wytrzymałości prądowej mniejszy ciężar niż dotychczasowe sieci tego typu. Również dzięki temu są możliwe większe odstępy między podporami.

Jeżeli przenoszący prąd przekrój poprzeczny drutu jezdnego jest za mały do przewodzenia prądu, wówczas grubsza lina nośna przejmuje zasadniczą część przenoszenia prądu.

Korzystnie są zachowane normatywne wartości graniczne dla dynamicznej jazdy po odcinku toru zgodnie z obecnym stanem techniki (norma PN-EN 50318).

Na przykład drut jezdny jest poprowadzony w sposób zygzakowaty oraz lina nośna jest również poprowadzona w sposób zygzakowaty i przeciwbieżnie lub w sposób zygzakowaty i przesunięta bocznie względem drutu jezdnego.

W takim układzie większość wieszaków nie przebiega prostopadle, tak ż e na drut jezdny działają poziome składowe sił, siły wiatru przeciwdziałają im i odchylenie przez wiatr zostaje zmniejszone. Dzięki temu są możliwe jeszcze większe odstępy między podporami napowietrznej sieci trakcyjnej łańcuchowej, bez których następuje za duże dla ruchu pociągów odchylenie przez wiatr drutu jezdnego.

Prowadzenie w sposób zygzakowaty drutu jezdnego sprawia, że listwa ślizgowa pantografu jest ścierana stosunkowo równomiernie.

Powierzchnia przekroju poprzecznego drutu jezdnego wynosi na przykład 65 mm² do 100 mm², zwłaszcza 65 mm² do 80 mm².

Dzięki temu uzyskuje się tę korzyść, że powierzchnia przyłożenia, którą stanowi dla wiatru drut jezdny napięty wobec liny nośnej ze stosunkowo małą siłą naciągu, jest stosunkowo mała, tak że odchylenie przez wiatr drutu jezdnego względem liny nośnej pozostaje małe.

Drut jezdny jest wykonany na przykład ze stopu miedziano-magnezowego. Wybór takiego stopu powoduje, że drut jezdny wykonany z takiego stopu wytrzymuje wystarczająco dużą siłę naciągu, nawet przy bardzo małej powierzchni przekroju poprzecznego. Zapewniana jest nawet wystarczająca rezerwa bezpieczeństwa.

Dzięki wynalazkowi uzyskuje się szczególnie tę korzyść, że można otrzymać napowietrzną sieć trakcyjną łańcuchową z mniejszą ilością podpór i odpowiednich konstrukcji nośnych niż dotychczas, co powoduje znaczne zmniejszenie kosztów elektryfikacji odcinka linii kolejowej. Poza tym jest możliwe poprowadzenie drutu jezdnego na stosunkowo krótkim odcinku, np. w obszarze rozjazdu, w wysoko podciągniętym położeniu.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Napowietrzna sieć trakcyjna łańcuchowa z liną nośną i drutem jezdnym, które są połączone ze sobą za pomocą wieszaków, znamienna tym, że powierzchnia przekroju poprzecznego liny nośnej jest większa niż powierzchnia przekroju poprzecznego drutu jezdnego, przy czym lina nośna ma stalowy rdzeń, mający osłonę ze stopu aluminium i jest napięta z większą siłą naciągu niż drut jezdny.
2. 2. Napowietrzna sieć trakcyjna według zastrz. 1, znamienna tym, że drut jezdny jest poprowadzony w sposób zygzakowaty, a lina nośna jest również poprowadzona w sposób zygzakowaty i przeciwbieżnie lub w sposób zygzakowaty i przesunięta bocznie względem druta jezdnego.
3. 3. Napowietrzna sieć trakcyjna według zastrz. 1, znamienna tym, że powierzchnia przekroju poprzecznego drutu jezdnego wynosi 65 mm² do 100 mm².
4. 4. Napowietrzna sieć trakcyjna według zastrz. 3, znamienna tym, że powierzchnia przekroju poprzecznego drutu jezdnego wynosi 65 mm² do 80 mm².
5. 5. Napowietrzna sieć trakcyjna według zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4, znamienna tym, że drut jezdny jest wykonany ze stopu miedziano-magnezowego.