Dritte Schiene - Third rail

Ein elektrischer Triebzug der British Rail Class 442 der dritten Schiene in Battersea . Die Class 442 ist mit 175 km/h der aktuelle Rekordhalter für die schnellste Geschwindigkeit, die ein Zug der dritten Schiene erreicht, ein Rekord, den sie seit dem 11. April 1988 hält.
Schuh des NYC-U "ein Zug - Bahn- Wagens, der mit der dritten Schiene in Kontakt kommt. Im Vordergrund steht das dritte Gleis für das Nachbargleis.

Eine dritte Schiene , auch bekannt als Stromschiene , elektrische Schiene oder Stromschiene , ist ein Verfahren, um eine Lokomotive oder einen Zug mit elektrischer Energie zu versorgen , durch einen halbkontinuierlichen starren Leiter, der neben oder zwischen den Schienen eines Eisenbahngleises angeordnet ist . Es wird typischerweise in einem Nah- oder Schnellbahnsystem verwendet, das in seinen eigenen Korridoren Strecken hat, die vollständig oder fast vollständig von der Außenumgebung getrennt sind. Third-Rail-Systeme werden häufig mit Gleichstrom versorgt .

Das Elektrifizierungssystem der dritten Schiene steht in keinem Zusammenhang mit der dritten Schiene, die in zweispurigen Eisenbahnen verwendet wird.

Beschreibung

Dritte-Schiene-Systeme sind eine Möglichkeit, Züge mit elektrischer Traktionsenergie zu versorgen, indem eine zusätzliche Schiene (sogenannte "Stromschiene") zu diesem Zweck verwendet wird. Bei den meisten Systemen wird die Stromschiene an den Schwellenenden außerhalb der Laufschienen platziert, bei einigen Systemen wird jedoch eine mittige Stromschiene verwendet. Die Stromschiene ist an geträgerten Keramikisolator ( auch bekannt als „pots“), am oberen Kontakt oder isolierte Klammern , bei Bodenkontakt, in der Regel in Abständen von etwa 10 Fuß (3,0 m).

Die Züge haben metallische Kontaktblöcke, sogenannte Schleifschuhe (auch Kontaktschuhe oder Aufnahmeschuhe genannt), die die Stromschiene kontaktieren. Der Bahnstrom wird über die Fahrschienen zum Kraftwerk zurückgeführt. In Nordamerika besteht die Stromschiene normalerweise aus hochleitfähigem Stahl oder Stahl, der mit Aluminium verschraubt ist , um die Leitfähigkeit zu erhöhen. Anderswo auf der Welt sind extrudierte Aluminiumleiter mit Kontaktfläche oder -kappe aus Edelstahl aufgrund ihres geringeren elektrischen Widerstands, ihrer längeren Lebensdauer und ihres geringeren Gewichts die bevorzugte Technologie. Die Laufschienen werden mit Drahtbonds oder anderen Vorrichtungen elektrisch verbunden, um den Widerstand im Stromkreis zu minimieren. Je nach Art der verwendeten dritten Schiene können Kontaktschuhe unter, über oder neben der dritten Schiene positioniert werden: Diese dritten Schienen werden als Bottom-Contact, Top-Contact oder Side-Contact bezeichnet.

An Bahnübergängen , Übergängen und Stationslücken müssen die Stromschienen unterbrochen werden . An den Enden jedes Abschnitts sind konische Schienen vorgesehen, um einen reibungslosen Eingriff der Kontaktschuhe des Zuges zu ermöglichen.

Die Kontaktposition zwischen Zug und Schiene variiert: Einige der frühesten Systeme verwendeten Oberkontakt, aber spätere Entwicklungen verwenden Seiten- oder Unterkontakt, wodurch die Stromschiene abgedeckt werden konnte, um die Gleisarbeiter vor versehentlichem Kontakt zu schützen und die Stromschiene zu schützen vor Frost, Eis, Schnee und Laubfall.

Galerie

Vorteile und Nachteile

Sicherheit

Unterer Kontakt dritte Schiene im Mantelisolator

Da Third-Rail-Systeme in Bodennähe die Gefahr eines Stromschlags darstellen , gelten Hochspannungen (über 1500 V) als nicht sicher. Daher muss ein sehr hoher Strom verwendet werden, um eine ausreichende Leistung zu übertragen, was zu hohen Widerstandsverlusten führt und relativ eng beabstandete Einspeisepunkte ( Umspannwerke ) erfordert .

Durch die elektrifizierte Schiene droht ein Stromschlag für jeden, der auf die Gleise wandert oder auf die Gleise fällt. Dies kann durch den Einsatz von Bahnsteigschutztüren vermieden werden , oder das Risiko kann verringert werden, indem die Stromschiene auf der vom Bahnsteig abgewandten Seite des Gleises platziert wird, wenn dies die Bahnhofsanordnung erlaubt. Das Risiko kann auch verringert werden, indem eine Abdeckplatte , die von Halterungen getragen wird , die dritte Schiene vor Berührung schützt, obwohl viele Systeme keine verwenden. Bei Verwendung von Deckplatten reduzieren sie das Lichtraumprofil im oberen Bereich der Schiene. Dies wiederum verringert das Lademaß .

Bei einigen modernen Systemen wie der bodennahen Stromversorgung (erstmals in der Straßenbahn von Bordeaux verwendet ) wird das Sicherheitsproblem umgangen, indem die Stromschiene in kleine Segmente aufgeteilt wird, die jeweils nur dann mit Strom versorgt werden, wenn sie von einem Zug vollständig bedeckt sind.

Auch an Bahnübergängen besteht die Gefahr, dass Fußgänger die Gleise betreten . In den USA bestätigte eine Entscheidung des Obersten Gerichtshofs von Illinois 1992 ein Urteil in Höhe von 1,5 Millionen US-Dollar gegen die Chicago Transit Authority, weil sie es versäumt hatte, eine betrunkene Person daran zu hindern, an einem Bahnübergang auf die Gleise zu gehen, um zu urinieren. Die Pariser Metro hat grafische Warnschilder, die auf die Gefahr eines Stromschlags beim Urinieren auf dritten Schienen hinweisen, Vorsichtsmaßnahmen, die Chicago nicht hatte.

Die Endrampen von Stromschienen (wo sie unterbrochen sind oder die Seiten wechseln) stellen aufgrund der mechanischen Einwirkung des Schuhs eine praktische Geschwindigkeitsbegrenzung dar, und 161 km/h (100 mph) gelten als die Obergrenze der praktischen dritten Schiene Betrieb. Der Geschwindigkeitsweltrekord für eine dritte Schiene der Bahn beträgt 174 km / h (108 mph) erreichte am 11. April 1988 von einem britischen Klasse 442 EMU .

Im Falle einer Kollision mit einem Fremdkörper können die abgeschrägten Endrampen von unten laufenden Systemen die Gefahr des Eindringens der dritten Schiene in den Innenraum eines Pkws begünstigen. Es wird angenommen, dass dies zum Tod von fünf Passagieren bei dem Zugunglück von Valhalla im Jahr 2015 beigetragen hat .

Wettereffekte

Dritte Schienensysteme mit Oberkontakt sind anfällig für Schneeansammlungen oder Eisbildung aus gefrorenem Schnee, die den Betrieb unterbrechen können. Einige Systeme betreiben dedizierte Enteisungszüge, um eine ölige Flüssigkeit oder Frostschutzmittel (wie Propylenglykol ) auf der Stromschiene abzulagern, um die gefrorene Ablagerung zu verhindern. Die dritte Schiene kann auch beheizt werden, um das Eisproblem zu lindern.

Im Gegensatz zu Drittschienensystemen kann die Oberleitungsausrüstung durch starken Wind oder gefrierenden Regen beeinträchtigt werden , der die Drähte senkt und alle Züge zum Stillstand bringt. Gewitter können auch die Stromversorgung mit Blitzeinschlägen auf Systemen mit Oberleitungen deaktivieren, wodurch Züge bei einem Stromstoß oder einem Kabelbruch deaktiviert werden.

Lücken

Je nach Zug- und Gleisgeometrie können Lücken in der Stromschiene (zB an Bahnübergängen und Einmündungen) dazu führen, dass ein Zug in einer Position anhält, in der alle Stromabnehmerschuhe in Lücken stehen, so dass kein Fahrstrom zur Verfügung steht. Der Zug wird dann als "lückenhaft" bezeichnet. Dann muss ein anderer Zug hinter dem verseilten Zug heraufgefahren werden, um ihn auf die Stromschiene zu schieben, oder es kann ein Überbrückungskabel verwendet werden, um den Zug mit genügend Strom zu versorgen, um einen seiner Kontaktschuhe wieder auf die Stromschiene zu bringen. Um dieses Problem zu vermeiden, ist eine Mindestlänge von Zügen erforderlich, die auf einer Strecke verkehren können. Lokomotiven haben entweder das Backup eines bordeigenen Dieselmotors (zB British Rail Class 73 ) oder wurden mit Schuhen auf dem Rollmaterial (zB Metropolitan Railway ) verbunden.

Laufschienen für Stromversorgung

Die erste Idee, einen Zug von außen mit Strom zu versorgen, bestand darin, beide Schienen zu verwenden, auf denen ein Zug fährt, wobei jede Schiene ein Leiter für jede Polarität ist und durch die Schwellen isoliert wird . Diese Methode wird von den meisten maßstabsgetreuen Modelleisenbahnen verwendet , funktioniert jedoch bei großen Zügen nicht so gut, da die Schwellen keine guten Isolatoren sind. Außerdem erfordert die elektrische Verbindung isolierte Räder oder isolierte Achsen, aber die meisten Isolationsmaterialien haben im Vergleich zu den dafür verwendeten Metallen schlechte mechanische Eigenschaften, was zu einem weniger stabilen Zugfahrzeug führt. Trotzdem wurde es manchmal zu Beginn der Entwicklung von Elektrozügen verwendet. Die älteste elektrische Eisenbahn in Großbritannien, die Volk's Railway in Brighton, England, wurde ursprünglich mit diesem System mit 50 Volt Gleichstrom elektrifiziert (es ist jetzt ein Dreischienensystem). Andere Bahnsysteme, die es nutzten, waren die Straßenbahn Groß-Lichterfelde und die Straßenbahn Ungerer .

Schuhkontakt

Die dritte Schiene befindet sich normalerweise außerhalb der beiden Laufschienen, bei einigen Systemen wird sie jedoch zwischen diesen montiert. Die Stromübertragung auf den Zug erfolgt über einen Gleitschuh , der in Kontakt mit der Schiene gehalten wird. Bei vielen Systemen ist über der dritten Schiene eine isolierende Abdeckung vorgesehen, um Mitarbeiter zu schützen, die in der Nähe des Gleises arbeiten; manchmal ist der Schuh so konstruiert, dass er die Seite (als "Seitenlauf" bezeichnet) oder den Boden (als "Bottom-Lauf" oder "Unterlauf" bezeichnet) der dritten Schiene berührt, wodurch die Schutzabdeckung direkt an deren Oberseite angebracht werden kann. Wenn der Schuh an der Oberseite entlang gleitet, wird dies als "Oberlauf" bezeichnet. Wenn der Schuh über die Unterseite gleitet, wird er weniger durch Schnee-, Eis- oder Laubablagerungen beeinträchtigt und verringert die Wahrscheinlichkeit, dass eine Person durch Kontakt mit der Schiene einen Stromschlag erleidet. Beispiele für Systeme, die eine unterfahrene dritte Schiene verwenden, umfassen Metro-North im Großraum New York ; die SEPTA Market-Frankford-Linie in Philadelphia ; und Londons Docklands Light Railway .

Kontakt Schuhgalerie

Elektrische Überlegungen und alternative Technologien

Elektrische Triebzüge (die in einem entfernten Kraftwerk erzeugten und an die Züge übertragenen Strom verwenden) sind erheblich kostengünstiger als Diesel- oder Dampfmaschinen, bei denen in jedem Zug separate Triebwerke mitgeführt werden müssen. Dieser Vorteil ist besonders in Stadt- und Schnellbahnsystemen mit hoher Verkehrsdichte ausgeprägt.

Aufgrund mechanischer Einschränkungen beim Kontakt zur dritten Schiene erreichen Züge mit dieser Art der Stromversorgung niedrigere Geschwindigkeiten als solche mit Oberleitung und Stromabnehmer . Dennoch können sie innerhalb der Städte bevorzugt werden, da keine sehr hohen Geschwindigkeiten erforderlich sind und sie weniger visuelle Verschmutzung verursachen .

Die dritte Schiene ist eine Alternative zu Oberleitungen , die den Strom über an den Zügen angebrachte Stromabnehmer an die Züge übertragen. Während Oberleitungssysteme mit Wechselstrom (AC) mit 25 kV oder mehr betrieben werden können, beträgt der geringere Abstand um eine Stromschiene maximal etwa 1200 V, wobei einige Systeme 1500 V verwenden ( Linie 4, Guangzhou Metro , Linie 5 , Guangzhou Metro , Linie 3, Shenzhen Metro ) und Gleichstrom (DC) verwendet wird. Züge auf einigen Strecken oder Netzen verwenden beide Stromversorgungsarten (siehe § Gemischte Systeme unten).

Alle Third-Rail-Systeme weltweit werden mit Gleichstrom versorgt. Einige der Gründe dafür sind historischer Natur. Frühe Zugmaschinen waren Gleichstrommotoren, und die damals verfügbare Gleichrichtungsausrüstung war groß, teuer und unpraktisch, um sie an Bord von Zügen zu installieren. Außerdem führt die Übertragung der relativ hohen erforderlichen Ströme bei Wechselstrom zu höheren Verlusten als bei Gleichstrom. Umspannwerke für ein Gleichstromsystem müssen (normalerweise) etwa 2 Kilometer (1,2 Meilen) voneinander entfernt sein, obwohl der tatsächliche Abstand von der Tragfähigkeit abhängt; Höchstgeschwindigkeit und Betriebsfrequenz der Linie.

Eine Methode zur Reduzierung von Stromverlusten (und damit zur Vergrößerung des Abstands zwischen Abzweig-/Unterstationen, einem der Hauptkosten bei der Elektrifizierung der dritten Schiene) besteht in der Verwendung einer Verbundstromschiene in hybrider Aluminium/Stahl-Ausführung. Das Aluminium leitet den Strom besser und eine Lauffläche aus Edelstahl sorgt für besseren Verschleiß.

Es gibt mehrere Möglichkeiten, den Edelstahl auf dem Aluminium zu befestigen. Das älteste ist ein co-extrudiertes Verfahren, bei dem der Edelstahl mit dem Aluminium extrudiert wird. Dieses Verfahren litt in Einzelfällen unter Delamination (bei der sich der Edelstahl vom Aluminium trennt); bei den neuesten coextrudierten Schienen soll dies beseitigt worden sein. Eine zweite Methode ist ein Aluminiumkern, auf den zwei Edelstahlprofile als Kappe aufgesetzt und entlang der Mittellinie der Schiene linienförmig verschweißt werden. Da Aluminium einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten als Stahl hat, müssen Aluminium und Stahl formschlüssig verbunden werden, um eine gute Stromabnahmeschnittstelle bereitzustellen. Ein drittes Verfahren vernietet Aluminium-Busleisten mit dem Steg der Stahlschiene.

Rückstrommechanismen

Wie bei Oberleitungen fließt der Rückstrom normalerweise durch eine oder beide Fahrschienen, und ein Erdschluss wird nicht als schwerwiegend angesehen. Wo Züge auf Gummireifen fahren, wie in Teilen der Metro Lyon , Paris Métro , Mexico City Metro , Santiago Metro , Sapporo Municipal Subway , und in allen Montreal Metro und einigen automatisierten Fahrbahnsystemen (z. B. der Astram Line ), a Stromschienen müssen vorhanden sein, um den Strom zu speisen. Der Rücklauf erfolgt durch die Schienen des konventionellen Gleises zwischen diesen Führungsschienen ( siehe gummibereifte Metro ).

Eine andere Ausführung mit dritter Schiene (Stromeinspeisung, außerhalb der Laufschienen) und vierter Schiene (Stromrückführung, Mitte zwischen den Laufschienen) wird von einigen Stahlradsystemen verwendet; siehe vierte Schiene . Die Londoner U-Bahn ist die größte davon (siehe Eisenbahnelektrifizierung in Großbritannien ). Der Hauptgrund für die Verwendung der vierten Schiene zum Führen des Rückstroms besteht darin, zu vermeiden, dass dieser Strom durch die ursprünglichen Tunnelauskleidungen aus Metall fließt, die niemals Strom führen sollten und die elektrolytische Korrosion erleiden würden, wenn solche Ströme darin fließen.

Ein weiteres Vierschienensystem ist die Linie M1 der Mailänder Metro , bei der der Strom über eine seitliche, flache Schiene mit Seitenkontakt gezogen wird, mit Rücklauf über eine Mittelschiene mit Oberkontakt. Auf einigen Abschnitten im nördlichen Teil der Strecke ist auch eine Oberleitung vorhanden , um den Zügen der Linie M2 (die Stromabnehmer und höhere Spannung verwenden und keine Kontaktschuhe haben) die Zufahrt zu einem Depot auf der Linie M1 zu ermöglichen. In Betriebshöfen verwenden Züge der Linie M1 aus Sicherheitsgründen Stromabnehmer, wobei der Übergang in der Nähe der Betriebshöfe abseits der Einnahmengleise erfolgt.

Ästhetische Überlegungen

Die Elektrifizierung der dritten Schiene ist optisch weniger aufdringlich als die Elektrifizierung über die Oberleitung .

Gemischte Systeme

Einige Systeme verwenden eine dritte Schiene für einen Teil der Route, und andere Antriebskraft , wie beispielsweise Overhead catenary oder Dieselkraft für den Rest. Diese können durch den Anschluss von Eigenbahnen mit den unterschiedlichen Triebsystemen, örtliche Verordnungen oder andere historische Gründe vorliegen.

Vereinigtes Königreich

Mehrere Arten britischer Züge konnten sowohl auf Ober- als auch auf dritten Schienensystemen eingesetzt werden, darunter British Rail Class 313 , 319 , 325 , 350 , 365 , 375/6 , 377/2 , 377/5 , 377/7 , 378/ 2 , 387 , 373 , 395 , 700 und 717 EMUs sowie Lokomotiven der Klasse 92 .

In der südlichen Region von British Rail verfügten Güterbahnhöfe über Oberleitungen, um die Gefahr eines Stromschlags durch eine dritte Schiene zu vermeiden. Die Lokomotiven wurden mit einem Stromabnehmer sowie Pick-up-Schuhen ausgestattet.

Eurostar / Hochgeschwindigkeit 1

Die Klasse 373, die für den internationalen Hochgeschwindigkeitszugverkehr von Eurostar durch den Ärmelkanaltunnel verwendet wird, fährt den größten Teil ihrer Reise auf Oberleitungen mit 25 kV AC, mit Abschnitten von 3 kV DC auf belgischen Strecken zwischen dem belgischen Hochgeschwindigkeitsabschnitt und Brüssel Midi Bahnhof oder 1,5 kV DC auf den Bahnstrecken in Südfrankreich für den Saisonverkehr. Im Auslieferungszustand waren die Class 373 zusätzlich mit 750-V-Gleichstrom- Sammelschuhen ausgestattet , die für die Fahrt in London über die S-Bahnen nach Waterloo ausgelegt waren . Ein Wechsel zwischen der dritten Schiene und der Überkopfsammlung wurde bei hoher Geschwindigkeit durchgeführt, zunächst bei Continental Junction in der Nähe von Folkestone und später bei Fawkham Junction nach der Eröffnung des ersten Abschnitts der Channel Tunnel Rail Link . Zwischen Kensington Olympia Bahnhof und North Pole Depot waren weitere Umschaltungen notwendig.

Das Dual-Voltage-System hat einige Probleme verursacht. Das Versäumnis, die Schuhe bei der Einfahrt in Frankreich einzufahren, verursachte schwere Schäden an der streckenseitigen Ausrüstung, so dass die SNCF am Calais-Ende beider Tunnel ein Paar Betonblöcke installierte, um die dritten Schienenschuhe abzubrechen, wenn sie nicht eingefahren worden waren. In Großbritannien ereignete sich ein Unfall, als ein Eurostar-Fahrer den Stromabnehmer vor dem Einfahren in das dritte Schienensystem nicht einfahren konnte, wodurch eine Signalbrücke und der Stromabnehmer beschädigt wurden.

Am 14. November 2007 wurde der Passagierbetrieb von Eurostar zum Bahnhof St. Pancras und der Wartungsbetrieb zum Depot Temple Mills verlegt , wodurch die 750-V-Gleichstrom-Sammelgeräte für die dritte Schiene überflüssig wurden und die Schienenschuhe der dritten Schiene entfernt wurden. Die Züge selbst sind nicht mehr mit einem Tachometer ausgestattet, das die Geschwindigkeit in Meilen pro Stunde messen kann (die Anzeige ändert sich automatisch, wenn die Kollektorschuhe ausgefahren werden).

Im Jahr 2009 begann Southeastern mit dem Betrieb von Inlandsdiensten über Hochgeschwindigkeits-1-Gleis von St. Pancras mit seinen neuen EMUs der Klasse 395 . Diese Dienste verkehren auf der Hochgeschwindigkeitsstrecke bis Ebbsfleet International oder Ashford International , bevor sie auf die Hauptstrecken nach Norden und Mitte Kent umsteigen. Infolgedessen sind diese Züge zweispannungsfähig, da die Mehrheit der Strecken, auf denen sie verkehren, elektrifiziert sind.

Nord-London-Linie

In London ändert die North London Line einmal ihre Stromversorgung zwischen Richmond und Stratford bei Acton Central . Die Strecke war ursprünglich durchgehend eine dritte Schiene, aber mehrere technische Probleme mit der elektrischen Erdung sowie ein Teil der Strecke, der bereits durch elektrische Oberleitungen für elektrisch bespannte Güter und regionale Eurostar- Dienste abgedeckt war, führten zu der Änderung.

West-London-Linie

Auch in London ändert die West London Line die Stromversorgung zwischen Shepherd's Bush und Willesden Junction , wo sie auf die North London Line trifft. Südlich des Umsteigepunkts ist die WLL als dritte Schiene elektrifiziert, nördlich davon ist sie oberirdisch .

Thameslink

Der stadtübergreifende Thameslink- Service läuft auf dem dritten Schienennetz der Southern Region von Farringdon nach Süden und auf Oberleitungen nach Norden nach Bedford , Cambridge und Peterborough . Die Umschaltung erfolgt im Stand in Farringdon in Richtung Süden und in City Thameslink in Richtung Norden.

Nordstadt

Auf den Vorortstrecken von Moorgate nach Hertford und Welwyn werden die Abschnitte der East Coast Main Line mit 25 kV Wechselstrom betrieben, wobei am Bahnhof Drayton Park auf die dritte Schiene umgestellt wird . Eine dritte Schiene ist noch in dem Tunnelabschnitt der Route, weil die verwendete Größe des Tunnels , die zu Bahnhof Moorgate zu klein war für Overhead - Elektrifizierung zu ermöglichen.

North Downs Line

Redhill mit dem Diesel- Service der Klasse 166 , der von First Great Western nach Reading betrieben wird, da die North Downs Line nur auf gemeinsamen Abschnitten über eine dritte Elektrifizierung verfügt .

Die North Downs Line ist auf den Streckenabschnitten, in denen der North Downs-Service ausschließlich genutzt wird, nicht elektrifiziert.

Die elektrifizierten Teile der Strecke sind

Redhill to Reigate - Ermöglicht den Verkehr der Southern Railway nach Reigate. Dies erspart das Umdrehen von terminierenden Zügen in Redhill, wo aufgrund der Bahnhofsanordnung, da die Umkehrung fast alle laufenden Linien blockieren würde.
Shalford Junction nach Aldershot South Junction - Linie wird mit den elektrischen Portsmouth- und Aldershot-Diensten der South Western Railway geteilt .
Wokingham nach Reading - Linie geteilt mit South Western Railway Electric Services von Waterloo.

Belgien

Eine Brüsseler Metrostation . Auf halber Strecke zwischen den Bahnsteigen sind die erhöhten dritten Gleise für beide Gleise zu sehen.

Die Brüsseler Metro verwendet ein seitlich angebrachtes 900 V DC drittes Schienensystem mit Kontaktierung durch einen unter der Stromschiene verlaufenden Schuh, der oben und an den Seiten mit einer Isolierschicht versehen ist.

Finnland

Die Metro Helsinki verwendet ein drittes Schienensystem mit 750 V DC. Der Abschnitt von Vuosaari bis zum Hafen von Vuosaari ist nicht elektrifiziert, da er nur dem Anschluss an das finnische Schienennetz dient, dessen Spurweite sich nur um wenige Millimeter von der der U-Bahn unterscheidet. Die Strecke wurde zuvor von Diesel-Rangierlokomotiven genutzt, die neue U-Bahn-Züge auf den elektrifizierten Streckenabschnitt brachten.

Frankreich

Die neue Straßenbahn in Bordeaux (Frankreich) verwendet ein neuartiges System mit einer dritten Schiene in der Gleismitte. Die dritte Schiene ist in 10 m (32 ft 9 .)+34  in) lang leitend und 3 m (9 ft 10 .)+18  Zoll) lange Isolationssegmente. Jedes leitende Segment ist an eine elektronische Schaltung angeschlossen, die das Segment zum Leben erweckt, sobald es vollständig unter der Straßenbahn liegt (aktiviert durch ein vom Zug gesendetes codiertes Signal) und es abschaltet, bevor es wieder freigelegt wird. Dieses System (genannt „ Alimentation par Sol “ (APS), was „Stromversorgung über den Boden“ bedeutet) wird an verschiedenen Stellen in der Stadt, aber vor allem in der Altstadt verwendet: An anderer Stelle nutzen die Straßenbahnen die herkömmlichen Oberleitungen , siehe auch ebenerdig Stromversorgung . Im Sommer 2006 wurde bekannt gegeben, dass zwei neue französische Straßenbahnsysteme in einem Teil ihrer Netze APS nutzen werden. Dies werden Angers und Reims sein , wobei beide Systeme voraussichtlich zwischen 2009 und 2010 eröffnet werden.

Die französische Bahnstrecke Culoz–Modane wurde mit 1500 V DC dritter Schiene elektrifiziert, später auf Oberleitungen mit gleicher Spannung umgerüstet. Bahnhöfe hatten von Anfang an Oberleitungen.

Die französische Nebenstrecke, die Chamonix und die Mont-Blanc-Region ( Saint-Gervais-le-Fayet bis Vallorcine ) bedient, ist dritte Schiene (Oberkontakt) und Meterspur. Weiter geht es in der Schweiz, teils mit dem gleichen dritten Bahnsystem, teils mit Oberleitung.

Die 63 km (39 Meilen) lange Train Jaune- Linie in den Pyrenäen verfügt auch über eine dritte Schiene.

Viele Vorortlinien, die vom Bahnhof Paris Saint Lazare aus fuhren, nutzten die dritte Schiene (unterer Kontakt).

Niederlande

Um die Investitionskosten zu senken, hat die Rotterdamer Metro , im Grunde ein drittschienenbetriebenes System, einige abgelegene Zweige an der Oberfläche als Stadtbahn ( auf Niederländisch Sneltram genannt ) mit zahlreichen Bahnübergängen, die mit Schranken und Ampeln geschützt sind, erhalten. Diese Zweige haben Oberleitungen. In den neuesten Entwicklungen erfordert das RandstadRail- Projekt auch, dass Rotterdamer Metro-Züge auf ihrem Weg entlang der ehemaligen Fernbahnstrecken nach Den Haag und Hoek van Holland unter Drähten fahren.

In ähnlicher Weise verlief in Amsterdam eine "Sneltram"-Strecke auf U-Bahn- Gleisen und führte in den Vororten zur Oberflächenflucht, die sie mit Standardstraßenbahnen teilte. Sneltram wird von Gemeentelijk Vervoerbedrijf in Amsterdam mit einer dritten Schiene betrieben und wechselt auf die traditionelle Straßenbahn, die mit Straßenbahnen in Amsterdam geteilt wird . Die Linie 51 nach Amstelveen verkehrte zwischen Amsterdam Centraal und Station Zuid. In Amsterdam Zuid wurde von der dritten Schiene auf Stromabnehmer und Oberleitungsdrähte umgestellt . Von dort bis Amstelveen Centrum teilte sie sich ihre Gleise mit der Straßenbahnlinie 5. Die Stadtbahnfahrzeuge dieser Linie konnten sowohl 600 V DC als auch 750 V DC verwenden. Im März 2019 wurde diese U-Bahn-Linie stillgelegt, teilweise aufgrund von Problemen beim Wechsel zwischen dritter Schiene und Oberleitung. Die Linie 51 wurde einer neuen U-Bahn-Linie zugewiesen, die teilweise auf derselben Strecke vom Bahnhof Amsterdam Centraal bis zur Station Zuid und dann auf derselben Strecke wie die U-Bahn-Linie 50 bis zum Bahnhof Amsterdam Sloterdijk verläuft .

Russische Föderation und ehemalige Sowjetunion

In allen U - Bahnen der postsowjetischen Länder wird die Stromschiene nach dem gleichen Standard hergestellt. Da Kohlenstoffverunreinigungen den elektrischen Widerstand erhöhen , werden insbesondere alle dritten Schienen aus kohlenstoffarmem Stahl hergestellt.

In den U-Bahnen der ehemaligen Sowjetunion entsprechen Profil und Querschnitt der Stromschiene einem Schienenprofil oder i-Träger .

Die natürliche Vormontagelänge der Stromschiene beträgt 12,5 m (41 ft 0 in). Bei der Montage werden die Stromschienensegmente zu Stromschienen unterschiedlicher Länge verschweißt. In Kurven mit einem Radius von 300 m (984 ft 3 in) oder mehr, Geraden und Tunneln wird die Stromschiene auf eine Länge von 100 m (328 ft 1 in) geschweißt; bei Oberflächenlauf 37,5 m (123 ft 0 in); und in engen Kurven und Parkwegen 12,5 m (41 ft 0 in).

Postsowjetische Dritte-Schienen-Installationen verwenden das Bodenkontaktsystem (Wilgus-Sprague); auf der Oberseite der Schiene hochfesten Kunststoffhülle mit einer ausreichenden strukturellen Integrität eines Menschen Gewicht zu tragen. Die Spannung beträgt 825 Volt DC .

Vereinigte Staaten

Übergangszone von dritter Schiene zu Oberleitung auf dem Skokie Swift

In New York City betreibt die New Haven Line der Metro-North Railroad elektrische Züge vom Grand Central Terminal aus , die die dritte Schiene der ehemaligen New York Central Railroad verwenden, aber in Pelham auf Oberleitungen umsteigen , um auf das ehemalige New York, New, zu verkehren Haven und Hartford Railroad . Die Umschaltung erfolgt "on the fly" (bei Geschwindigkeit) und wird von der Position des Ingenieurs aus gesteuert.

Die beiden Hauptbahnhöfe in New York City – Grand Central und Pennsylvania Station – erlauben den Betrieb von Diesellokomotiven in ihren Tunneln aufgrund der Gesundheitsgefahr durch die Abgase. Als solche Diesel - Service auf Metro-North, Long Island Rail Road und Amtrak verwendet Dual-Mode / elektro-Diesel Verwendung der dritten Schiene Leistung in den Stationen sowie ihre jeweiligen Ansätze zu machen (nämlich Lokomotiven der in der Lage sind, das P32AC-DM und das DM30AC ). Im Betrieb auf der dritten Schiene sind diese Lokomotiven weniger leistungsstark, so dass die Lokomotiven auf Strecken im Freien (ohne Tunnel) normalerweise im Dieselmodus laufen, selbst wenn Strom auf der dritten Schiene verfügbar ist. New Jersey Transit setzt neben seiner normalen Elektroflotte auch ALP-45DP- Dual-Mode-Lokomotiven für den Betrieb in der Penn Station ein. Ihre Dual-Mode-Lokomotiven nutzen jedoch stattdessen die Oberleitungsstromversorgung, die an anderer Stelle in einem Großteil ihres Netzes verfügbar ist.

In New York City und Washington, DC , verlangten lokale Verordnungen einst, dass elektrifizierte Straßenbahnen Strom von einer dritten Schiene ziehen und den Strom an eine vierte Schiene zurückführen müssen, beide in einem durchgehenden Gewölbe unter der Straße installiert und über einen vorbeifahrenden Kollektor zugänglich durch einen Schlitz zwischen den Laufschienen. Wenn Straßenbahnen auf solchen Systemen in Gebiete einfuhren, in denen Oberleitungen erlaubt waren, hielten sie über einer Grube, wo ein Mann den Kollektor ( Pflug ) löste und der Autofahrer einen Oberleitungsmast auf die Oberleitung stellte. In den USA wurden alle diese mit Leitungseinspeisung betriebenen Systeme eingestellt und entweder ersetzt oder ganz aufgegeben.

Einige Abschnitte des ehemaligen Londoner Straßenbahnsystems verwendeten auch das Leitungsstromsammelsystem , auch mit einigen Straßenbahnen, die Strom sowohl von oben als auch von unter der Straße stammenden Quellen sammeln konnten.

Die Blue Line von Bostons MBTA verwendet eine dritte Bahnelektrifizierung vom Anfang der Linie in der Innenstadt bis zur Flughafenstation , wo sie für den Rest der Linie nach Wonderland auf Oberleitung umschaltet . Der äußerste Abschnitt der Blue Line verläuft sehr nahe am Atlantik , und es gab Bedenken hinsichtlich möglicher Schnee- und Eisansammlungen auf einer dritten Schiene so nahe am Wasser. Die Oberleitung wird im unterirdischen Abschnitt wegen der engen Abstände im Tunnel von 1904 unter dem Hafen von Boston nicht verwendet. Bei den Nahverkehrswagen der Hawker Siddeley 01200-Serie der MBTA Orange Line (im Wesentlichen eine längere Version der 0600er der Blue Line) wurden kürzlich ihre Stromabnehmer-Befestigungspunkte während eines Wartungsprogramms entfernt; diese Halterungen wären für Stromabnehmer verwendet worden, die installiert worden wären, wenn die Orange Line nördlich ihrer heutigen Endstation verlängert worden wäre.

Die duale Stromversorgungsmethode wurde auch bei einigen US-amerikanischen Überlandbahnen verwendet, die in Vorortgebieten die neuere dritte Schiene und die vorhandene Oberleitungsstraßeninfrastruktur (Trolley) nutzten, um die Innenstadt zu erreichen, zum Beispiel der Skokie Swift in Chicago.

Gleichzeitige Nutzung mit Oberleitung

Eine Bahn kann gleichzeitig mit einer Oberleitung und einer dritten Schiene elektrifiziert werden. Dies war zum Beispiel bei der Hamburger S-Bahn zwischen 1940 und 1955 der Fall. Ein modernes Beispiel ist der Bahnhof Birkenwerder bei Berlin, der auf beiden Seiten dritte Gleise und Oberleitungen hat. Der größte Teil des Penn Station- Komplexes in New York City ist ebenfalls mit beiden Systemen elektrifiziert. Solche Systeme haben jedoch Probleme mit dem Zusammenwirken der verschiedenen elektrischen Versorgungen. Wird eine Versorgung mit Gleichstrom und die andere mit Wechselstrom betrieben, kann es zu einer unerwünschten Vormagnetisierung der Wechselstromtransformatoren kommen. Aus diesem Grund wird in der Regel auf eine doppelte Elektrifizierung verzichtet .

Konvertierungen

Trotz verschiedener technischer Möglichkeiten, Fahrzeuge mit dualen Stromsammelverfahren zu betreiben, scheint der Wunsch nach einer vollständigen Kompatibilität ganzer Netze der Anreiz für den Umstieg von der dritten Schiene auf die Oberleitung (oder umgekehrt) gewesen zu sein.

Vorortkorridore in Paris von Gare Saint-Lazare , Gare des Invalides (beide CF Ouest) und Gare d'Orsay ( CF PO ) wurden ab 1924, 1901 bzw. 1900 elektrifiziert. Sie alle wechselten etappenweise auf Oberleitungen, nachdem sie in den 1960er und 1970er Jahren Teil eines groß angelegten Elektrifizierungsprojekts des SNCF- Netzes wurden.

Im Raum Manchester wurde die L&YR Bury-Strecke zunächst mit Oberleitungen elektrifiziert (1913), dann auf dritte Schiene (1917; siehe auch Bahnelektrifizierung in Großbritannien ) und dann im Zuge ihrer Adaptierung 1992 wieder auf Oberleitung umgestellt für den Manchester Metrolink . Straßenbahnen in den Straßen der Innenstadt, die aus ihren Drehgestellen ragende Sammlerschuhe tragen, wurden für Fußgänger und Autoverkehr als zu gefährlich angesehen, um die Dual-Mode-Technologie auszuprobieren (in Amsterdam und Rotterdam fahren Sneltram- Fahrzeuge in Vororten auf die Oberfläche, nicht in belebten Innenstadtbereichen ). Dasselbe geschah mit der West Croydon – Wimbledon Line im Großraum London (ursprünglich elektrifiziert von der Southern Railway ), als Tramlink im Jahr 2000 eröffnet wurde.

Drei von fünf Linien, die den Kern des U-Bahn- Netzes von Barcelona bilden, wurden auf Oberleitungsstromversorgung von der dritten Schiene umgestellt. Auch diese Operation wurde in Etappen durchgeführt und 2003 abgeschlossen.

Der umgekehrte Übergang fand in Südlondon statt. Die South London Line des LBSCR- Netzes zwischen Victoria und London Bridge wurde 1909 mit Oberleitung elektrifiziert. Später wurde das System bis Crystal Palace, Coulsdon North und Sutton verlängert. Im Zuge der Elektrifizierung der Mainline Third Rail im Südosten Englands wurden die Strecken bis 1929 umgebaut.

Die Gründe für den Bau des oberleitungsbetriebenen Tyne & Wear Metro- Netzes etwa auf den Strecken des längst vergangenen Tyneside Electrics- Systems mit dritter Schiene in der Gegend von Newcastle liegen wahrscheinlich eher in der Wirtschaft und der Psychologie als im Streben nach Kompatibilität. Zum Zeitpunkt der Metro-Eröffnung (1980) war das dritte Schienensystem bereits von den bestehenden Strecken abgebaut, es gab keine Stadtbahnwagen der dritten Schiene auf dem Markt und letztere Technologie beschränkte sich auf viel teurere schwere Schienenfahrzeuge. Auch der weitreichende Imagewechsel war erwünscht: Die Erinnerungen an die letzte Einsatzphase der Tyneside Electrics waren alles andere als günstig. Dies war der Aufbau des Systems von Grund auf nach 11 Jahren ineffektivem Dieselbetrieb.

Der erste Kopf Feed deutschen elektrischen Zügen erschien auf der Hamburg-Altonaer Stadt- und Vorortbahn in 1907. Dreißig Jahre später, die Hauptlinie Bahnbetreiber, die Deutsche Reichsbahn , durch den Erfolg der dritten Schiene beeinflusst Berliner S-Bahn , entschieden die heutige S-Bahn Hamburg auf die dritte Schiene umzustellen . Der Prozess begann 1940 und wurde erst 1955 abgeschlossen.

1976–1981 ersetzte die dritte Wiener U-Bahn- Linie U4 die Donaukanallinie und Wientallinie der Stadtbahn , gebaut um 1900 und erstmals 1924 mit Oberleitungen elektrifiziert. Dies war Teil eines großen Projekts des konsolidierten U-Bahn-Netzbaus. Die andere elektrische Stadtbahnstrecke , deren Umrüstung auf schweres Bahnmaterial abgelehnt wurde, verkehrt noch drahtgebunden mit Stadtbahnwagen (als U6), wurde jedoch grundlegend modernisiert und deutlich verlängert. Da die Bahnsteige der Gürtellinie ohne großen Eingriff in die historische Bahnhofsarchitektur Otto Wagners nicht für eine Anhebung geeignet waren , bliebe die Strecke ohnehin inkompatibel mit dem übrigen U-Bahn-Netz. Daher wäre ein Versuch einer Umrüstung auf Dritte Schiene sinnlos gewesen. In Wien wurden die Drähte paradoxerweise aus ästhetischen (und wirtschaftlichen) Gründen beibehalten.

Die älteren Strecken im Westen des Osloer T-bane- Systems wurden mit Oberleitungen gebaut, während die östlichen Strecken mit dritter Schiene gebaut wurden, obwohl das gesamte System inzwischen auf dritte Schiene umgestellt wurde. Vor dem Umbau konnten die inzwischen ausgemusterten Züge OS T1300 und OS T2000 auf beiden Systemen verkehren.

Der westliche Teil des Skokie Swift des Chicago 'L' wurde 2004 von Oberleitung auf dritte Schiene umgestellt und ist damit voll kompatibel mit dem Rest des Systems.

Nicht standardisierte Spannungen

Einige hohe Spannungen der dritten Schiene (1000 Volt und mehr) umfassen:

In Deutschland während des frühen Dritten Reiches wurde ein Eisenbahnsystem mit einem 3.000 mm ( 9 ft  10+18  in) Spurweite geplant war. Für diese Breitspurbahn wurde eine Elektrifizierung mit einer Spannung von 100 kV von einer dritten Schiene erwogen, um Schäden an Oberleitungen durch überdimensionale schienengebundene Flugabwehrkanonen zu vermeiden. Ein solches Stromversorgungssystem hätte jedoch nicht funktioniert, da es nicht möglich ist, eine dritte Schiene für so hohe Spannungen in unmittelbarer Nähe der Schienen zu isolieren. Das ganze Projekt kam wegen des Ausbruchs des Zweiten Weltkriegs nicht weiter.

Geschichte

Elektrifizierungssysteme der dritten Schiene sind neben Bordbatterien die älteste Möglichkeit, Züge auf Schienen über eigene Korridore, insbesondere in Städten, mit elektrischer Energie zu versorgen. Die oberirdische Stromversorgung wurde zunächst fast ausschließlich auf straßenbahnähnlichen Bahnen eingesetzt, kam aber langsam auch auf Fernbahnsystemen zum Einsatz.

Ein experimenteller Elektrozug mit dieser Art der Stromversorgung wurde von der deutschen Firma Siemens & Halske entwickelt und auf der Berliner Industrieausstellung 1879 mit seiner dritten Schiene zwischen den Fahrschienen gezeigt. Einige frühe elektrische Eisenbahnen verwendeten die Laufschienen als Stromleiter, wie bei der 1883 eröffneten Volk's Electric Railway in Brighton. Es erhielt 1886 eine zusätzliche Stromschiene und ist immer noch in Betrieb. Es folgte die Giant's Causeway Tramway , die 1883 mit einer erhöhten äußeren dritten Schiene ausgestattet wurde, die später auf Oberleitung umgebaut wurde. Die erste Eisenbahn, die die zentrale dritte Schiene benutzte, war die Bessbrook and Newry Tramway in Irland, die 1885 eröffnet wurde, aber jetzt, wie die Giant's Causeway-Linie, geschlossen wurde.

Ebenfalls in den 1880er Jahren begann der Einsatz von Dritten-Schienen-Systemen im öffentlichen Nahverkehr . Straßenbahnen profitierten zuerst davon: Sie verwendeten Leiter in Rohren unter der Straßenoberfläche (siehe Rohrstromerfassung ), meist auf ausgewählten Teilen der Netze. Dies wurde zuerst in Cleveland (1884) und in Denver (1885) versucht und später auf viele große Straßenbahnnetze (z. B. New York, Chicago, Washington DC, London, Paris, die alle geschlossen sind) und Berlin (das dritte Eisenbahnsystem) ausgeweitet in der Stadt wurde in den ersten Jahren des 20. Jahrhunderts nach starkem Schneefall aufgegeben.) Das System wurde im Badeort Blackpool , Großbritannien, getestet , wurde jedoch bald aufgegeben, als Sand und Salzwasser in die Leitung eindrangen und Pannen verursachten war ein problem mit spannungsabfall . Auf einigen Abschnitten der Straßenbahnschienen sind die Schlitzschienen noch sichtbar.

Eine dritte Schiene versorgte die erste elektrische U-Bahn der Welt, die City & South London Railway , die 1890 eröffnet wurde (heute Teil der Northern Line der London Underground). Im Jahr 1893 wurde in Großbritannien die zweite auf dritter Schiene betriebene Stadtbahn der Welt, die Liverpool Overhead Railway, eröffnet (1956 geschlossen und demontiert). Die erste von der dritten Schiene betriebene Stadtbahn in den USA, die in Betrieb genommen wurde, war die Metropolitan West Side Elevated von 1895 , die bald Teil der Chicago 'L' wurde . Im Jahr 1901 wurde Granville Woods , einem prominenten afroamerikanischen Erfinder, ein US-Patent 687.098 erteilt , das verschiedene vorgeschlagene Verbesserungen an dritten Schienensystemen abdeckt. Dies wurde zitiert, um zu behaupten, dass er das dritte Schienensystem der Stromverteilung erfunden hat. Zu dieser Zeit gab es jedoch zahlreiche andere Patente für elektrifizierte dritte Schienensysteme, darunter das US-Patent 263,132 von Thomas Edison von 1882, und dritte Schienen waren über ein Jahrzehnt erfolgreich in Installationen einschließlich des Rests von Chicago im Einsatz. Elevations“ sowie die in der Brooklyn Rapid Transit Company verwendeten , ganz zu schweigen von der Entwicklung außerhalb der USA.

In Paris erschien 1900 eine dritte Schiene im Hauptbahntunnel, die den Gare d'Orsay mit dem Rest des CF Paris-Orléans-Netzes verband. Die Elektrifizierung der Hauptstrecke der dritten Schiene wurde später auf einige Vorortdienste ausgeweitet.

Das Woodford-Transportsystem wurde in den ersten Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts auf Industriestraßenbahnen , insbesondere in Steinbrüchen und Tagebauen, eingesetzt . Dieses verwendete eine 250-Volt-Mitteldrittelschiene, um ferngesteuerte selbstfahrende Seitenkippwagen mit Strom zu versorgen . Das Fernsteuersystem wurde wie eine Modelleisenbahn betrieben , wobei die dritte Schiene in mehrere Blöcke unterteilt war, die durch Schalter in der Leitstelle auf Leistung, Freilauf oder Bremse eingestellt werden konnten.

Die dritte Schiene vom Top-Contact- oder Gravity-Typ scheint die älteste Form der Energiesammlung zu sein. Bei der Verwendung weniger gefährliche Arten von dritter Schiene Pioniereisenbahnen waren das New York Central Railroad auf dem Ansatz in New York ‚s Grand Central Terminal (1907 - ein weiterer Fall einer dritte Schiene Fern Elektrifizierung), Philadelphia Market Street U - Bahn-Erhöhte (1907) , und die Hochbahn in Hamburg (1912) – alle hatten eine untere Stromschiene, auch bekannt als Wilgus-Sprague-System. Allerdings ist die Manchester- von Bury Linie der Lancashire & Yorkshire Railway versuchte Seitenkontaktschiene im Jahr 1917. Diese Technologien in breiteren Einsatz erschien nur an der Wende der 1920er und in den 1930er Jahren auf, zum Beispiel Großprofillinien der Berliner U- Bahn , die Berliner S-Bahn und die Moskauer Metro . Die S-Bahn Hamburg nutzt seit 1939 eine Seitenkontakt-Drittschiene mit 1200 V DC.

1956 wurde die erste gummibereifte Bahnlinie der Welt, die Linie 11 der Pariser Metro , eröffnet. Die Stromschiene entwickelte sich zu einem Paar Führungsschienen, die erforderlich waren, um das Drehgestell auf dem neuen Gleistyp in der richtigen Position zu halten. Diese Lösung wurde auf der 1971er Namboku-Linie der Sapporo-U-Bahn modifiziert , wo eine mittig platzierte Führungs-/Rücklaufschiene sowie eine seitlich platzierte Stromschiene wie bei herkömmlichen Eisenbahnen verwendet wurden.

Die Third-Rail-Technologie bei Straßenbahnlinien wurde kürzlich im neuen System von Bordeaux (2004) wiederbelebt . Dies ist eine völlig neue Technologie (siehe unten).

Third-Rail-Systeme gelten nicht als veraltet. Es gibt jedoch Länder (insbesondere Japan , Südkorea , Spanien ), die mehr daran interessiert sind, Oberleitungen für ihre Stadtbahnen einzuführen. Aber zur gleichen Zeit gab es (und sind) viele neue dritte Schienensysteme an anderer Stelle gebaut, darunter technologisch fortgeschrittenen Ländern (zB Kopenhagen Metro , Taipei Metro , Wuhan Metro ). Unten angetriebene Bahnen (es kann zu spezifisch sein , den Begriff zu verwenden ‚dritte Schiene‘) werden auch in der Regel verwendet , um mit Systemen mit gummibereiften Zügen, ob es sich um eine schwere U - Bahn ist ( mit Ausnahme von zwei anderen Linien von Sapporo U - Bahn ) oder eine kleine Kapazität Personen Beweger (PM). Neue elektrifizierte Bahnsysteme verwenden in der Regel Oberleitungen für Regional- und Fernverkehrssysteme. Dritte-Schienen-Systeme mit niedrigeren Spannungen als Oberleitungssysteme benötigen immer noch viel mehr Einspeisepunkte.

Modelleisenbahn

Im Jahr 1906 waren die Lionel- Elektrozüge die ersten Modelleisenbahnen, die eine dritte Schiene zum Antrieb der Lokomotive nutzten . Lionel-Gleis verwendet eine dritte Schiene in der Mitte, während die beiden äußeren Schienen elektrisch miteinander verbunden sind. Dies löste das Problem von Zweischienen-Modelleisenbahnen, wenn die Gleise so angeordnet sind, dass sie in sich selbst zurückschleifen, da dies normalerweise einen Kurzschluss verursacht. (Selbst wenn die Schleife eine Lücke hatte, würde die Lokomotive beim Überqueren der Lücken einen Kurzschluss erzeugen und anhalten.) Lionel-Elektrozüge werden auch mit Wechselstrom betrieben. Die Verwendung von Wechselstrom bedeutet, dass eine Lionel-Lokomotive nicht durch Polaritätswechsel umgedreht werden kann; stattdessen wechselt die Lokomotive bei jedem Start zwischen mehreren Zuständen (vorwärts, neutral, rückwärts, zum Beispiel).

Märklin-Dreischienenzüge verwenden einen kurzen Impuls mit einer höheren Spannung als zum Antrieb des Zuges verwendet wird, um ein Relais innerhalb der Lokomotive umzukehren. Das Märklin-Gleis hat kein eigentliches drittes Gleis; Stattdessen liefert eine Reihe kurzer Stifte den Strom, der von einem langen "Schuh" unter dem Motor aufgenommen wird. Dieser Schuh ist lang genug, um immer mit mehreren Pins in Kontakt zu sein. Dies wird als Bolzenkontaktsystem bezeichnet und hat gewisse Vorteile beim Einsatz auf Modellbahnanlagen im Freien. Der Skisammler reibt über die Stollen und reinigt somit von Natur aus selbst. Wenn beide Gleise parallel für den Rücklauf verwendet werden, ist die Wahrscheinlichkeit einer Stromunterbrechung durch Schmutz auf der Strecke viel geringer.

Viele Modellbahn-Sets verwenden heute nur noch zwei Schienen, die normalerweise mit Z-, N-, HO- oder G-Spur-Systemen verbunden sind. Diese werden normalerweise mit Gleichstrom (DC) betrieben, wobei die Spannung und Polarität des Stroms die Geschwindigkeit und Richtung des Gleichstrommotors im Zug steuert. Eine wachsende Ausnahme ist die Digital Command Control (DCC), bei der bipolarer Gleichstrom mit konstanter Spannung an die Schienen geliefert wird, zusammen mit digitalen Signalen, die in der Lokomotive dekodiert werden. Der bipolare Gleichstrom überträgt digitale Informationen, um den Befehl und die befehligte Lokomotive anzuzeigen, selbst wenn mehrere Lokomotiven auf demselben Gleis vorhanden sind. Das oben erwähnte Lionel O-Gauge-System ist auch heute noch beliebt mit seiner dreigleisigen und AC-Stromversorgung.

Einige Modelleisenbahnen imitieren realistisch die Konfigurationen der dritten Schiene ihrer Pendants in voller Größe, obwohl fast alle keinen Strom von der dritten Schiene beziehen.

Siehe auch

Verweise

Externe Links