Auszug | eb - Elektrische Bahnen 2-3 | 2019

86 Fachwissen Fahrleitungen 117 (2019) Heft 2-3 Fahrdrahtverschleiß auf Hochgeschwindigkeitsstrecken Rainer Puschmann, Igensdorf; Christoph Kaschky, Frankfurt am Main Der Fahrdraht ist das Element der Oberleitung, welches durch den schleifenden Kontakt des Strom- abnehmers einem direkten Verschleiß unterliegt. Langzeitmessungen belegen, dass Magnesium le- gierte Kupferfahrdrähte über 100 Jahre Lebensdauer erreichen können. Voraussetzungen sind eine entsprechende Konstruktion, Planung, Errichtung und Instandhaltung der Oberleitung. Die Erfah- rungen zeigen, dass der Verschleiß an Fahrdrahtkreuzungen bei hohen Geschwindigkeiten deutlich höher ist als in anderen Bereichen. Eine tangentiale Bespannung ist mit geringerem Fahrdrahtver- schleiß verbunden. Overhead contact wire wear at high-speed railway lines The contact wire represents the contact line element which is prone to direct wear by the grinding contact with the pantograph. Long-term measurements confirm that copper-magnesium alloy con- tact wires can achieve more than 100 years life cycle periods. Adequate design, planníng, construc- tion and maintenance form the preconditions for a long life. Experience demonstrates that the wear at contact wire crossings is considerably higher than at other parts of contact lines. A tangential wiring of points promises less contact wire wear. Usure des fils de contact sur lignes à grande vitesse Le fil de contact est le constituant de la ligne aérienne de contact, qui subit une usure directe due aux passages du contact glissant des pantographes. Des mesures sur le long terme montrent que les fils de contact en cuivre allié au magnésium peuvent atteindre une durée de vie supérieure à un siècle. Pour cela, il convient que la mise en œuvre, la construction, la planification, le montage et la mainte- nance soient appropriées. Les retours d’expérience montrent que l’usure dans les zones de croise- ment de fils avec des vitesses élevées est sensiblement plus significatif que dans d’autres zones. Une tension tangentielle est liée à une usure réduite. 1 Einführung Die Zahl der Eisenbahninfrastrukturunternehmen (EIU), die mindestens 100 Jahre technische Nut- zungsdauer ihrer Oberleitungsanlagen anstreben, nimmt zu [1]. Dieses Ziel gilt auch für die Anlagen- komponente Fahrdraht [2; 3]. Dementsprechend muss der Fahrdrahtverschleiß klein und gleichmäßig sein und über 100 Jahre Le- bensdauer des Fahrdrahts auch auf Hochgeschwin- digkeitsstrecken ermöglichen. Langzeitmessungen des Verschleißes bestätigen diese Lebensdauererwar- tung der EIU für den Fahrdraht AC-120-CuMg mit 99,3% bis 99,9% Kupfer [4-8]. Die Betriebserfahrungen an Hochgeschwindig- keitsoberleitungen zeigen jedoch, dass Fahrdrähte durch ungünstige konstruktive Ausführungen der Oberleitungen örtlich stark verschleißen und die EIU bereits nach kurzer Dauer zum Fahrdrahtwechsel zwingen [5-8]. 2 Verschleißgrenzen der Fahrdrähte Die Fahrdrähte auf internationalen Hochgeschwin- digkeitsstrecken bestehen aus Kupferlegierungen mit Magnesium, Silber oder Zinn, zum Beispiel ver- wendet die Deutsche Bahn AG (DB) Fahrdrähte AC- 120-CuMg [4]. Der Kupferpreis ist auf dem Welt- markt zwischen 2000 und 2015 auf das Dreifache gestiegen (Bild 1) [9]. Fahrdrähte sind bei der DB zu wechseln, wenn der Fahrdrahtquerschnitt um 20% abgenommen hat [1; 2; 10-12]. Berücksichtigt man zusätzlich zu den Kosten des Fahrdrahtwechsels die dadurch entstehenden be- trieblichen Einschränkungen, sind möglichst über 100 Jahre technische Nutzungsdauer der Oberlei- tungsanlagen und insbesondere der Fahrdrähte an- zustreben. Ein Fahrdrahtwechsel bereits nach weni- ger als zehn Jahren Nutzungsdauer stellt einen wirt- schaftlichen Schaden dar.

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