Felsővezeték

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Nagyvasúti felsővezeték

A felsővezeték egy pálya felett kifeszített légvezeték, amelyről a villamos motorral hajtott járművek áramszedők segítségével az energiát nyerik. A felsővezeték munkavezetéke általában keményre húzott vörösréz-huzal, amelyet profilosan alakítanak ki a megfelelő szerelhetőség végett. A jármű tetején elhelyezett áramszedőt rugó-, olaj- vagy sűrített levegő nyomással szorítják a munkavezetékhez. A munkavezetékben használt áram neme alapján megkülönböztetünk egyen- és váltakozó áramú rendszereket. A nagyvasúti és villamos felsővezeték-rendszerek esetében az elektromos feszültség másik pólusa maga a sín, ami földpotenciálon van.

Nagyvasúti felsővezeték[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Keresztlánc-rendszer[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Kezdetekben a munkavezetéket 30–40 m távolságban, keresztben kifeszített sodronyra rögzítették. Az úgynevezett keresztlánc-rendszerű felsővezetékkel felszerelt pályákon a közlekedő vonatok sebessége nem haladta meg a 40 km/h-t. A villamosok üzemi célú vágányainak felsővezetékeként a mai napig alkalmazzák.

Hosszlánc-rendszer[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Felsővezeték hosszláncok a Budapest–Újszász–Szolnok-vasútvonalon

Napjainkban leggyakrabban a hosszlánc-rendszert használják, ahol a munkavezetéket függesztőkkel hossztartó sodronyra rögzítik. A tartósodrony készülhet acélból, nagy terhelésű szakaszokon azonban a rézhez hasonló vezetőképességű bronzot alkalmazzák.

A munkavezetéket a pályasík felett azonos magasságban kell tartani, a hőváltozás okozta belógásokat, illetve felkapásokat rugós, vagy súlyfeszítős szerkezetekkel csökkentik. A korszerű felsővezeték rendszereknél a munkavezetéket és a tartósodronyt független szerkezetek feszítik, ezek a kompenzált hosszláncok. A hosszlánc megengedett legnagyobb hossza 1500 m, a nagy hőtágulás miatt középen, fixpontban rögzítik. A hosszlánc-felezésének több előnye van, például vezetékszakadáskor csak felét kell helyreállítani.

Szakaszolás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A nyíltvonali vágányok feletti felsővezetéket, a hosszláncok hosszának maximalizálása miatt, több, egymást követő hosszláncból alakítják ki. A hosszláncok csatlakoztatásánál villamosan összekötött, mechanikai szakaszolást, úgynevezett vonali szakaszolást építenek ki, úgy, hogy az áramszedés folyamatossága biztosított legyen. Az ilyen típusú szakaszolást három oszlopközben építik ki, úgy, hogy a középső oszlopközben, körülbelül 20 m hosszban, az áramszedő mindkét hosszlánc munkavezetékét érinti.

Az állomások és nyíltvonalak felsővezetékének találkozásánál a villamos elválasztásra is szükség van, ilyen esetben úgynevezett állomás előtti szakaszolást építenek. Kialakítása hasonló a vonali szakaszoláshoz, azonban a két munkavezeték között nagyobb távolságot tartanak, így biztosítva a megfelelő villamos és mechanikai elválasztást. Az állomás előtti szakaszolást az állomás bejárati jelzőjének közvetlen közelében létesítik.

Az állomási felsővezeték hálózatok, nyíltvonali kiágazások és deltavágányok áramköreinek villamos szétválasztására is szükség van, a rövid hely miatt azonban nem lehet kialakítani a fenti módszerrel, ilyenkor szakaszszigetelőt alkalmaznak.

Fázishatár[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A vontatási transzformátor-állomások (alállomások) az országos villamos hálózat egyenletes terhelése érdekében különböző fázisfeszültséggel táplálják meg a felsővezetéket, tehát azokat közvetlenül összekötni nem szabad. Emiatt az egyes táplálási szakaszokat a hosszláncba beépített, úgynevezett fázishatárral választják el. A fázishatárt négy-öt oszlopközben építik ki, úgy, hogy a két oldali hosszláncot fokozatosan felemelik, az áramszedő vezetésére egy harmadik, rendes üzemben feszültségmentes vezetéket szerelnek fel.

Fázishatár típusok:

  • Alállomási fázishatár: az alállomások betáplálási szakaszának kezdőpontjára helyezik el, feladata az alállomás által megtáplált szakaszok elválasztása
  • Nyíltvonali fázishatár: feladata két alállomás egy-egy betáplálási szakaszának elválasztása
  • Rendszer fázishatár: akkor alkalmazzák, ha két eltérő táplálási pontról, eltérő rendszerben táplált áramkör áramszedővel járható kapcsolata szükséges.

Megkerülő és tápvezeték[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az állomások előtti és utáni nyíltvonali vonalrészek felsővezetékének folyamatos és biztonságos áramellátása érdekében, az állomási áramköröktől független megkerülő vezetékek segítségével látják el villamos energiával. Az állomási felsővezeték-rendszert szinte minden esetben két vagy több független áramkörre osztják.

Az egyvágányú vasútvonalak nyíltvonali felsővezetékét úgynevezett tápvezetékkel egészítik ki, mintegy pótolva a második vágány felsővezetékét. Feladata hasonló a megkerülővezetékhez, egy hosszlánc kiesése (szakadása) esetén biztosítja mögöttes pályarészek felsővezetékének áramellátását.

A felsővezeték-hálózat elemei[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Munkavezeték[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A munkavezeték anyaga leggyakrabban vörösréz, a szelvénye kör alakú, amelyet a jobb szerelhetőség miatt kétoldalt hornyolnak. A vonal terheléséhez igazodóan különböző, jellemzően 65, 80, illetve 100 mm2 keresztmetszeti mérettel építik be.

A kopástól legjobban a munkavezetéket kell védeni, ezért az áramszedők csúszósaruját lágyabb anyagból készítik. A munkavezetéket a vágánytengelyhez képest jobbra-balra kitérítve, kígyózva vezetik, hogy az áramszedők egyenletesen kopjanak. A munkavezeték kígyózásának legnagyobb értéke ±400 mm, 1995-től a teljesen új építésű felsővezeték-rendszereknél ±300 mm.

A munkavezeték névleges magassága kétvágányú pályákon és állomásokon 6,00 m, de tápvezetékkel ellátott, egyvágányú pályák esetében 5,70 m, azonban útátjárók felett a közúti közlekedés biztonsága érdekében ugyancsak 6,00 m. A legalsó határértéket, 5,05 métert a műtárgyak alatti vonalvezetésnél, jellemzően utólag villamosított vonalak alagútjaiban alkalmazzák.

A hosszlánc-rendszer esetében a felsővezetéki oszlopokat egyenes pálya mellett 75 méterenként állítják, íves vágányszakaszok mellett ennél sűrűbben.

Szigetelők[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A felsővezeték feszültség alatt lévő szerelvényeit különböző szigetelőkkel választják el a felsővezeték tartóelemeitől, az oszlopoktól. A szigetelők alkalmazásával építik meg a villamos szakaszolásokat, szakaszszigeteléseket is.

A felsővezetéki szigetelők jellemzően porcelánból készülnek, de megjelentek a műanyag szigetelők is. A légköri hatásokkal, a hőmérséklet változással, valamint a vasúti és ipari szennyezőanyagok hatásaival szembeni jobb ellenállás miatt a porcelán szigetelőket barna mázzal vonják be. A műanyagból készült szigetelők elterjedt típusai üvegszál erősítésű rúdra vulkanizált szilikongumiból állnak, más néven kompozit szigetelőknek nevezik.

Közúti vasutak felsővezetéke[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Trolibuszok felsővezetéke[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • Rónai Endre: Vasúti villamos felsővezeték, 1997.

Irodalom[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Commons
A Wikimédia Commons tartalmaz Felsővezeték témájú médiaállományokat.
  • Friedrich Kießling, Rainer Puschmann, Axel Schmieder: Contact Lines for Electrical Railways. Planning, Design, Implementation, Publicis Corporate Publishing 2001, ISBN 3-89578-152-5
  • Kießling, Puschmann, Schmieder: Fahrleitungen elektrischer Bahnen – Planung, Berechnung, Ausführung, Teubner, Stuttgart. 2. Auflage. 1998, ISBN 3-519-16177-X (vergriffene Auflage auf Deutsch)