Strömavtagare
Från Rilpedia
Strömavtagare är en släpkontakt som överför drivström från en kontaktledning till ett eldrivet järnvägs-, spårvägs-, tunnelbanefordon eller en trådbuss. Kallas på engelska för pantograf (det svenska ordet pantograf avser vanligen en anordning inom ritteknik).
Funktion
- För tåg: Huvudfunktionen är att leda ned strömmen från en kontaktledning för järnväg ned till tåget. Det innebär:
- En eller två kontaktskenor som trycks upp mot kontaktledningen.
- Kontaktskenan utgörs normalt av aluminiumprofil som ovanpå har en grafitskena (kol) fastlimmad. Grafiten förbättrar elöverföringen och minskar radiostörningar samt gör att kolet slits mer än den av koppar utförda kontaktledningen. Grafitskenan är 20-30 mm tjock. Järnvägsförvaltningar installerar numera detektorer utmed spåren för att bland annat upptäcka fel i kolslitskenorna och även att trycket mot kontaktledningen är inom rätta toleranserna.
- På det japanska höghastighetståget Shinkansen består dock slitytan av stål, för att minimera risken att strömavtagarens kontaktyta går sönder.
- På nutida tåg har man två kontaktskenor på varje strömavtagare för att få ännu högre strömöverföring. Avståndet mellan dem är ungefär en halv meter.
- Kontaktskenorna är fjäderupphängda i små bladfjädrar, så att de med låg ofjädrad vikt kan ta upp dynamiska krafter med god anliggning. Vid höghastighetstesterna med gröna tåget 2007 fann man att torsionsfjädrar är bättre eftersom de påverkas mindre av fartvinden.
- Trycket upp mot kontaktledningen ska vid 200 km/t vara 50 - 110 N men får uppgå till max 200 N.
- Bredden på grafitbeläggningen är 1m. För att utjämna slitaget går kontakttråden sick-sack mellan stolparna.
- Strömavtagaren, som kan vara en- eller tvåbent, trycks upp mot kontaktledningen med en fjäder, elmotor eller vanligast en tryckluftskolv.
- Varje lok har normalt 2 strömavtagare där den ena utgör reserv.
- Moderna strömavtagare har en automatisk sänkanordning som sänker avtagaren när grafitskenan är skadad. Den fungerar så att inuti grafitskenan finns ett rörutrymme som står i förbindelse med den trycklyftbälg som lyfter strömavtagaren. Om grafitskenan brister eller slits ned för mycket så läcker luften ut. En servoventil känner av detta och släpper ut luften ur bälgen så att strömavtagaren sänks.
- En trasig kolslitskena kan leda till nedrivning av kontaktledningen, vilket är en av de största orsakerna till tågförseningar i Sverige.
- Moderna persontåg har vanligen motorer på flera vagnar. Ett strömavtagarpar kan då vara gemensamt för ett antal hopmonterade vagnar i tågsättet.
- Strömavtagarna leder strömmen till en huvudbrytare och därifrån till en transformator för att med lägre spänning öka strömstyrkan i drivmotorerna (större magnetisk kraft).
- Strömavtagare kan överföra stora strömmar. Malmloket IORE, som anses vara världens starkaste, har en maximal strömstyrka på 840 A, men vid återledning (bromsning) ända upp till 1200 A. Moderna strömavtagare kan ha nominellet ta upp 1000A men i toppar upp till 2000 A. Se video från ett malmtåg under en frostig kontaktledning: [[1]]
- För spårvagnar använder likström och har mycket enkla strömavtagare.
- För tunnelbana har i stället för en kontaktledning en strömskena vid sidan av rälsen vilket möjliggör mycket höga drivströmmar (tågen ska accellerera snabbt). Strömavtagaren är då en arm som är fäst på boggin och med fjäderkraft trycker mot strömskenan. Metoden kräver dubbla strömskenor vid växlar. Bland personalen i Stockholms tunnelbana förekommer benämningen strömskor, släpskor eller "dojor" på dessa strömavtagare.
- För trådbussar saknar räls för återledning och måste därför ha två strömavtagare eller släpskor. Trådbussen har dessutom en särskild jordfläta - en grov och löst spunnen vajer, som släpar längs gatan. Den skall säkerställa att karossen inte blir strömförande, om det ena sprötet hoppar av från kontaktledningen.
Historisk utveckling
De tidigaste strömavtagarna bestod av en trissa längst ut på ett spröt. Trissan rullade fram längs den över banan uppspända kontaktledningen. Trissa heter Trolley på engelska - därav det engelska ordet för trådbuss - "trolleybus", som också finns som lånord i de flesta språk. Lyrabygel var en släpande strömavtagare man framförallt finner på äldre spårvagnar, denna måste vändas 180 grader då vagen byter färdriktning.
Senare placerades en metallstång på tvären, som släpades mot kontaktledningen. Både trissan och metallstången ledde dock till kraftiga störningar i radiotrafik. Idag används därför oftast belägg av grafit på anläggningsytan mot kontaktledningen.
Det finns också strömavtagare för spårvägsnät med kontaktledningen i en grav i gatan längs med spåret.
Referenser
- Elektrifierad järnväg
- Pantograph (rail) i Engelska Wikipedia: [[2]]
- Schunk. Stor Österrikisk leverantör av strömavtagare: [[3]]
- Detektor (järnväg)
- Karma AB. Återförsäljare av kolslitskenor: [[4]]
