Bahnstromversorgung und Elektrifizierung bei der DR und der DB

Streckeneröffnung

Zu dem im #97 gezeigten Ersttagsbrief gab es noch eine kuriose Begebenheit. Der Eröffnungszug D 21120 von Berlin-Lichtenberg nach Birkenwerder(bei Berlin) war natürlich standesgemäß mit einer beflaggten BR 250 bespannt. Die Abfahrtszeit war auf 09:00 Uhr festgesetzt.
Kurz vor der Abfahrt gab es auf dem Güterbahnhof Berlin-Nordost einen Dauererdschluß. Der Fehler konnte in der kürze der Zeit nicht eingegrenzt werden. Es gab keinen Strom auf der neuen Strecke. Was tun?
Die versammelte Prominenz auf dem Bahnhof Lichtenberg wieder nach Hause schicken?
Eilig wurde aus dem Bw eine BR 132 geordert und als Zuglok angesetzt. Den Vorspann übernahm die BR 250. Pünktlich um 09:00 Uhr setzte sich der Zug unter großem Beifall in Bewegung. In Lichtenberg gab es ja noch Strom.
Kurz nach der Bahnsteigausfahrt etwa in Höhe des S-Bw Friedrichsfelde senkte die BR 250 den Stromabnehmer und die 132-er übernahm bis Birkenwerder die Arbeit.

Und so kam der Sonderzug zur Streckeneröffnung um 09:12 Uhr in Ako vorbei.
Foto von U. Langer
Sorry für die schlechte Qualität. Es hing jahrelang angepinnt an einem Schrank.

Mathias

Eröffnung die Zweite

Hallo Erstmal,

so um 1985 in Waren /Müritz gab es auch leichte Probleme bei der Fertigstellung, die Prominenz war für den Vormittag angekündigt, das Kamerateam der AK gleich mit. Man wurde zwar mitten in der Nacht noch rechtzeitig ferig...um einen großen Lichtbogen zu erzeugen ;-) Soweit die Story die mir zugetragen wurde. Ich konnte damals ,obwohl ganz in der Nähe, es nicht selber überprüfen ( ich kam nicht aus der Kaserne :-( )
Kann das jemand bestätigen, oder ist es nur "Anglerlatein"?
Abends in der AK war von der V 60 hinten am Zug nichts zu sehen

Die Fahrdrahtabsenkung

Vor Brücken muss der Fahrdraht bei Bedarf abgesenkt werden. Die Mindestfahrdrahthöhe beträgt ja 4950 mm. Nun betrifft das ja nicht nur den Fahrdraht sondern das gesamte Kettenwerk. Es ist also notwendig die normale Systemhöhe von 1400 mm auf das erforderliche Maß zu reduzieren. Bei der Absenkung des Fahrdrahtes gilt es eine bestimmte Neigung einzuhalten um einen ungestörten Stromabnehmerlauf zu gewährleisten. Bei Strecken bis 100 km/h (Re 1) lag diese Neigung bei maximal 1:200, bei Strecken mit 120 km/h (Re 2) bei 1:300. Die Fahrdrahtneigung beeinflusst auch die Kontaktkraft des Stromabnehmers der Lok.

Bild 1 Fahrdraht- und Kettenwerksabsenkung in Wustermark zur Unterquerung der Fußgängerbrücke. Die Systemhöhe beträgt hier nur noch ca. 500 mm. Sonderkonstruktion mit zwei Seitenhaltern direkt am Auslegerrohr für Fahrdraht und Tragseil.

Bild 2 Verbindungskurve Berlin-Blankenburg - Abzw Karow West 1988. Nicht nur der Fahrdraht sondern auch das Tragseil sind hier auf Grund der Brücke des Gleises Bkb - Ako auf die minimale Höhe von 4950 mm abgesenkt. Das Tragseil wurde an dieser Stelle als vom Stromabnehmer berührter Teil der Fahrleitung als Fahrdraht Ri 100 ausgeführt, so dass unter der Brücke zwei Fahrdrähte nebeneinander verliefen. Der Ausleger am Mast 0-409 wurde als Sonderkonstruktion ausgeführt. Die Brücke konnte nicht angehoben werden und das Gleis wegen der kurz nach der Unterführung zu sehenden Brücke über den Laakegraben nicht abgesenkt werden. Als diese Brücken 1954 gebaut wurden war an eine eventuelle Elektrifizierung nicht zu denken.

Bild 3 Bahnhof Senftenberg an der Unterquerung zum Güterbahnhof. Auch hier wurde das Kettenwerk abgesenkt um unter der Brücke durchzukommen.

Bild 4 Detail am Ausleger in Senftenberg kurz vor der Brücke. Das könnte man ja schon fast als Einfachfahrleitung mit doppeltem Fahrdraht bezeichnen.

Mathias

Die Radspanner

Die Radspanner dienen als Nachspanneinrichtung des Kettenwerkes. Bei der DR hat der Radspanner ein Übersetzungsverhältnis von 1:3 und einen Gesamtweg der Belastungsstücksäule von etwa 4000 mm.
Der Radspanner besteht aus einem großen Spannrad, auf dem das Seil für die Belastungsstücksäule aufgelegt ist, und eine mit dem Spannrad verbundene kleinere Seiltrommel, auf die das Seil zur Abspannung der Fahrleitung aufgelegt ist. Spannrad und Seiltrommel sind mit Seilrillen versehen um eine gute Laufeigenschaft und hohe Lebensdauer der Seile zu erreichen.
Das Spannrad ist am äußeren Umfang mit Zähnen versehen. Da das Spannrad im Betriebszustand (unter Zug) schwebend gelagert ist, wird bei einem eventuellen Riß der Fahrleitung das Gleichgewicht gestört, wobei die Zähne in ein Auffangblech einrasten. Dadurch treten bei einem Fahrleitungsriß nur geringe Verzerrungen auf.
Bei der DR war ein Radspanner zum gemeinsamen Abspannen von Fahrdraht und Tragseil Standard.
Die Belastungsstücksäule besteht aus mehreren auf eine Zugstange aufgesteckten Belastungsstücken. Sie bestand bei der DR bei der Re 1 Fahrleitung aus 23 Stück a 25 kg und bei der Re 2 aus 26 Stück a 25 kg. Die Belastungsstücke bestanden in der Regel aus vorgefertigten Betonelementen mit einer Masse von 25 kg bei einem Durchmesser von 425 mm und einer Höhe von 80 mm, in einigen Fällen auch aus Gußeisen (18 kg bei 280 mm Durchmesser oder 40 kg bei 410 mm Durchmesser und 45 mm Höhe) oder Schwerspat. Die Belastungsstücksäule wog also bei einer Re 2 Fahrleitung 650 kg. Der Radspanner übersetzte 1:3 und erzeugte einen Zug von 1950 kg auf den Fahrdraht und das Tragseil.

Bild 1 Radspanner der DR an einem Winkelmast. Über einen Doppelhebel werden Fahrdraht und Tragseil gemeinsam abgespannt. Der mittlere Befestigungspunkt dient für die Verbindung mit dem Radspanner, der untere mit dem Fahrdraht und der obere mit dem Tragseil.

Bild 2 DR-Radspanner am Berliner Außenring. Gut zu erkennen die Führungsstange der Belastungsstücksäule. Da der Radspanner an der freien Strecke angeordnet ist kann hier auf den sogenannten Schutzkorb verzichtet werden. Der Schutzkorb ist eine Vergitterung der Belastungsstücksäule bis zu einer Höhe von 1350 mm und ab 200 mm über dem Planum.

Bild 3 Ungenutzte Belastungsstücke der Fa. Siemens mit je 40 kg. Sie werden jeweils um 90 Grad versetzt montiert.

Bild 4 Neuer Radspanner der DBAG. Hier werden der Fahrdraht und das Tragseil getrennt mit jeweils eigener Belastungsstücksäule abgespannt. Man beachte die veränderte Montage gegenüber der DR-Ausführung.

Bild 5 Bei zu geringer verfügbarer Höhe konnte die Belastungsstücksäule auch geteilt sein.

Mathias

Frage des Monats

Um das ganze Thema ein wenig aufzulockern bitte ich die interessierten Boarder um Vorschläge zur Erklärung dieses Bildes.

Wieso hängen da 75 kg Beton und was ist mit dem Isolator?

Mathias

Der Draht, der den Isolator überbrückt, könnte evtl. eine Art Sicherung sein, der bei Überspannung o.ä. durchbrennt. Der Isolator verhindert dann eine Weiterleitung des Stromes und zusätzlich, daß stromführende Leitungen herabfallen. - Keine Ahnung, ist bestimmt falsch. Ich hab von Fahrleitung Null Ahnung. Das Gewicht? Weiß auch nicht. Erinnert mich an Shampoo-Werbung aus den 70ern - Mehr Spannkraft für'n Draht...

p.s. Wenn das alles Blödsinn ist, kann der Beitag gerne gelöscht werden. Will nichts verwässern.

Das war eine gute Assoziation "Shampoo Shamtoo ..." trifft aber den Kern nicht.
Obwohl ... "mehr Spannkraft für´n Draht" ist nicht sooo ganz abwegig? Für welchen Draht?

Weiterraten ...

Mathias

Für das Richtseil des Quertragekonstruktion.
Und der Isolator... fehlt vllt noch ein Fahrdraht, der in die Nähe hingehört (also rechts vom Isol.) und bei Bedarf noch angebracht werden kann?
Denk ich mir mal so.

zum Gewicht:
da schließe ich mich Sternthaler an.
Zum Spannen des Tragwerks (?)

Zum Isolator:
Ich vermutete erstmal, daß einfach nur die Erdung geschleift wurde, da ja der mittlere Bereich nicht unter Fahrstrom steht und links ein Mast folgt (richtig???). Somit der mittlere Bereich sicher ist. Aber warum dann der Isolator?
Das Material sieht auch anders aus, also könnte es doch eine Art Sicherung sein?

Kay

@Mathias

kannst Du noch was über den Gemeinschaftsbetrieb von Gleichstrom-S-Bahn mit der 16 ²/³ Hz Wechselstrombahn sagen.
Konkret der, der Streckentrennung (doppelt) und der Schienentrenner?

Danke

Gewinn?

Bksig 516 schrieb:

Um das ganze Thema ein wenig aufzulockern bitte ich die interessierten Boarder um Vorschläge zur Erklärung dieses Bildes.

Wieso hängen da 75 kg Beton und was ist mit dem Isolator?

Mathias

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Hm. Was gibt es denn zu gewinnen?
Doch nicht etwa nur einen Erkenntnissgewinn?
Vielleicht sollte ich mal drüber nachdenken.

Gruß ebahner

P.S.: Ihr seit schon auf dem richtigen Wege, aber Sicherungen mit dem Querschnitt machen alles andere als sichern. Bzw. wenn die "Sicherung" durchbrennt, dann will ich da ganz weit weg sein.

Kann es sein, daß ursprünglich noch ein weiterer Fahrdraht zwischen den beiden Isolatoren hing und das Betongewicht ursprünglich auch ein Isolator war?
In dem Falle wäre das Stück Quertragwerk zwischen den Isolatoren weder geerdet noch an Fahrspannung, also wird der Isolator zum Zwecke der Erdung überbrückt.
M.E. eine gängige Lösung nach dem Abbau des Fahrdrahtes unter zunächst weiterer Verwendung der Quertragwerke, wobei das Betongewicht das Gewicht des fehlenden Fahrdrahts ersetzt.
Die nächste Stufe sind dann am Rand des ehemaligen Bahnhofs stehende große Maste der ehemaligen Quertragwerke und Betonmasten am verbliebenen Gleis.

MfG

Die Antwort von 152 032-9 ist absolut korrekt.
Im Bahnhof Blankenburg wurde die Oberleitung über dem Gleis 5 zurückgebaut um Baufreiheit für eine Brückenerneuerung zu haben. Der Isolator wurde überbrückt um den Ausbau zu sparen und das Betongewicht gleicht das fehlende Kettenwerk aus.

Bild 1 Dabei kam es auch zu dieser Konstruktion im Gleis 5. Interessant die Art der Verankerung dieses Mastes an den Schienen.
Bild 2 An diesem Mast endete das Kettenwerk. E gab keine Möglichkeit es an einen der an der Böschung hinter den S-Bahngleisen stehenden Winkelmasten abzuspannen. Ein Nachteil der Quertragewerke.

Die angesprochenen stehengebliebenen ungenutzten Masten gibt es nach dem Umbau auch zwischen Blankenburg und Pankow.

Bild 3 So baut die DB AG im Jahr 2006.
Bild 4 Auch eine besondere Vorliebe für lange Ausleger kann man der DB AG nachsagen. Hier wurde in Ludwigsfelde beim Umbau ein Quertragwerk aufgelöst. Welche Variante benötigt wohl weniger Material? Wenigstens nutzte man die alten DR-Masten weiter.

@ sternthaler
Zu diesem Thema hatte ich schon was in # 42 und # 43 geschrieben.

@ ebahner
Erst mal nur Erkenntnisgewinn ... ich denke noch nach. Vielleicht möchte sich ja wer einen alten Isolator in die Schrankwand stellen?

Mathias

Das ist jetzt aber Experten-, Profi- und Berufswissen, oder? Nix füa ...solche Lai' wie Di un' mi...

Bild 1 u 2

Na mit hängen und würgen kriegt man die ~ 20 kN Abspanngewicht zusammen - ich hätte den Stapel Altmaterial aus dem Nachbargleis noch mit draufgepackt - aber ich bin eben immer für etwas mehr Reserve.
Ansonsten sieht das schon ziemlich pervers aus, für mich wenigstens.
Grüße ralf_2

Schäden

Wo gehobelt wird fallen Späne und wo gebaut wird geht auch mal was daneben.

Bild 1 Ein Bagger hat bei Verladearbeiten das Querfeld in Blankenburg zerrissen und nun hängt das untere Richtseil im Profil der S-Bahn. Zum Glück ist nichts weiter passiert. Der Tf der S-Bahn konnte rechtzeitig anhalten.

Bild 2 und 3 Ein Profltor im Bw Pankow wurde von einem Lkw umgerissen. Auf dem Bild 2 kann man im Hintergrund noch ein komplettes Profiltor sehen.
Ein Profiltor wird eingebaut bei Kreuzungen von mit Oberleitungen ausgerüsteten Strecken mit öffentlichen Straßen bei Unterschreitung der Fahrdrahthöhe von 5500 mm und damit verbundener Einschränkung der Höhe der Lichtraumumgrenzungslinie für Straßen unter 4000 mm. Das Profiltor hat einen starren Querträger über der Straße in einer Höhe der Fahrdrahthöhe minus 600 mm.

Bild 4 Ein Fremdkörper in der Oberleitung führte zu einem Stromabnehmerschaden der wiederum die Oberleitung beschädigte. Der Fahrdraht wurde auf einer Länge von 900 m heruntergerissen. Hier wurden von der Besatzung des ORT schon mal die Hänger wieder eingesammelt.

Bild 5 Stützrohr verbogen, Seitenhalter verbogen, Hänger abgerissen. Viel Arbeit für die Kollegen vom ORT. Das Gleis wird auf Stunden unbefahrbar bleiben.

Mathias

Quertragwerke, Isolatoren und noch mehr

Bksig 516 schrieb:

Bild 3 So baut die DB AG im Jahr 2006.
Bild 4 Auch eine besondere Vorliebe für lange Ausleger kann man der DB AG nachsagen. Hier wurde in Ludwigsfelde beim Umbau ein Quertragwerk aufgelöst. Welche Variante benötigt wohl weniger Material? Wenigstens nutzte man die alten DR-Masten weiter.

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Die Materialfrage ist dabei nicht entscheidend.
Man erreicht mit dieser Form der Aufhängung die (weitestgehend) mechanische Entkopplung der Kettenwerke zwischen den einzelnen Gleisen. Damit überträgt sich das Schwingungsverhalten eines Kettenwerkes nicht auf die anderen, so dass ein definiertes Verhalten des Fahrdrahtes vor dem Stromabnehmer vorliegt.

Man munkelt auch was von irgendwelchen Rechten an den Berechnungsformeln für die Quertragwerke, aber nix genaues weiß man nicht.

Bksig 516 schrieb:

@ ebahner
Erst mal nur Erkenntnisgewinn ... ich denke noch nach. Vielleicht möchte sich ja wer einen alten Isolator in die Schrankwand stellen?

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Hm. Hab schon einen im Regal liegen. Und für alle die, die sowas haben wollen:
So ein Teil ist richtig schwer. Wenn dann die GFK-Variante, aber die hab ich auch nicht.

Planung von Oberleitungen

So jetzt hier nochmal paar Kurzinfos zur Planung von Oberleitungen:

- maximale Fahrdraht und Tragseillänge: 1500 m, mehr passt nicht sinnvoll auf die Rollen, die zum Transport benötigt werden, dementsprechend müssen die Übergänge geplant werden. Die Länge wird Nachspannlänge genannt.

- Fahrdrahtwechsel gibt es in Deutschland 3- oder 5-feldrig. D.h., dass im 1. Feld der neue Draht von der Abspannung in Richtung Gleismitte verlegt wird, im 2. Feld der Wechsel vom alten zum neuen Fahrdraht erfolgt (durch Anheben bzw. Absenken) und im 3. Feld der alte Fahrdraht zur Seite heraus zur Abspannung geführt wird. Das geht dann auch mit 5 Feldern, insbesondere im Hochgeschwindigkeitsverkehr, da man dort den Draht nicht so abwinkeln will/kann.
Die Franzosen bauen sowas aber 2- oder 4-feldrig, d.h. der Wechsel findet genau an einem Ausleger statt

- maximaler Abstand der Stützpunkte (in der Regel der Masten): 80 m, praktisch werden aber nur 70 m geplant und meist auch so gebaut (Toleranz: +/- 1 m)

- Stützpunkte müssen immer im Bereich von Weichen liegen, da dort zwei Fahrdrähte miteinander "verbunden" werden müssen und eine seitliche Fixierung erforderlich wird, um ein Entgleisen des Stromabnehmers zu vermeiden

- Festpunkte werden in der Mitte der Nachspannlänge eingefügt oder bei kurzen Abschnitten (Überspannung von Gleiswechseln o.ä.) auch einseitig angelegt. Festpunkte sind in der Lage quer zum Gleis fixierte Ausleger. Dies geschieht mit Hilfe von Seilen, die von der Auslegerspitze zu den benachbarten Fahrleitungsmasten gezogen werden. Diese müssen dann in der Regel mit einem zusätzlichen Erdanker versehen werden (siehe Bilder 1+2 in Post 113), um nicht umzufallen.

So. Jetzt könnt ihr ja erstmal für die Moba projektieren. Abnahmeprüfung macht dann sherri.

Gruß ebahner

Die Mastarten

Den bei den Modellbahnherstellern beliebten Begriff Turmmast konnte ich im gesamten Vorschriftenwerk der DR nicht finden.

Bei der großen Bahn bezeichnet man sie als Winkelmasten, ganz einfach weil das räumliche Fachwerk aus verschiedenen Winkelprofilen besteht. Bestehen die Rahmenträger aus U-Profilen und Flacheisen spricht man von einem Rahmenflachmast. Es gibt auch Masten mit geschlossenem Querschnitt (entweder Rohr oder Kastenquerschnitt)
Die Stahlmasten der DR wurden in der Regel aus "St 38 feuerverzinkt mit Anstrichstoff" hergestellt.
Man war bestrebt wegen des hohen Verbrauches von Stahl und Zink den Anteil der Stahlmasten gegenüber den Betonmasten zu reduzieren. Betrug im Jahr 1985 das Verhältnis von Stahl- zu Betonmasten bei der DR noch 60 : 40 sollte es bis zum Jahr 1990 auf 23 : 77 geändert werden. Deshalb wurden eine Reihe von Forschungs- und Entwicklungsthemen zum Ersatz von Stahl- durch Betonmasten durch das Zentrale Forschungsinstitut des Verkehrswesens bearbeitet. So dachte man eine Beschichtung von unverzinkten Masten und auch an einen Einsatz von KTS-Masten (Korrosionsträger Stahl KT 45-2 nach TGL 18192)

Das Aufsetzwinkelmastsortiment der DR bestand aus Masten von 7 m bis 28 m Höhe. Bei den Aufsetzrahmenflachmasten ging es von 6,25 m bis 13,5 m. Die Spannbetonaufsetzmasten reichten von 10 m bis 13 m.
Aufsetzmasten erhielten ein Fundament mit eingelassenen Ankerbolzen. Die Ankerbolzen bestanden aus Stahl mit einem Gewinde M 27. Die Befestigung erfolgte mit balligen Unterlegscheiben mit einem Durchmesser von 100 mm. So konnte trotz Neigungsdifferenzen zwischen Mast und Ankerbolzen die Kraft zentrisch in die Ankerbolzen eingeleitet werden.

Bild 1 Altes Aufsetzwinkelmastfundament der DR im Bahnhof Blankenburg. Insgesamt 16 Ankerbolzen hielten den Winkelmast. Im Hintergrund das neue Fundament der DB AG.

Bild 2 ca. 3 x 4 m großes Fundament eines Winkelmastes zwischen Blankenburg und Pankow nach dem Rückbau. Die Ankerbolzen sind schon abgeflext.

Bild 3 Fundament eines Winkelmastes. Zum Korrosionschutz ist der Mastfuß entsprechend behandelt.

Bild 4 Zeichnung des Mastfußes eines Aufsetzwinkelmastes. Je nach Höhe des Mastes änderte sich die Mastfußspreizung von 600 x 800 mm bis 1600 x 2000 mm.

Bild 5 Mastfuß eines Winkelmastes. Gut zu erkennen das Erdungsseil zur Schiene und die Bezeichnung der Kilometrierung.

Mathias

Bksig 516 schrieb:

Den bei den Modellbahnherstellern beliebten Begriff Turmmast konnte ich im gesamten Vorschriftenwerk der DR nicht finden.
.......
Mathias

Zum Vergrößern anklicken....

Hallo,
mal am Rande gestreift:
Turmmasten sind auch in der Bautechnik ein Unwort.
Man unterscheidet abgespannte Maste und freistehende Türme.
Grüße ralf_2

Hallo Mathias,
hast du auch Infos zu den DRG-Masten. Ich meine die normalen Streckenmasten, bei denen außen 2 U-Profile innen mit einem Zickzackfachwerk vernietet waren (hoffentlich verständlich). Sowas würde ich gern ätzen.

DRG Obeerleitung BA 1928

Muss ich wohl doch meine Bilder raussuchen und zeigen. Ich bin mir nicht sicher, wie ergiebig hier das MIBA Heft ist.

Grischan,

bezüglich der älteren DRG-Masten (die übrigens auch noch in den 70ern als Nachbau aus der Wieder-Elektrifizierung bspw. zwischen Halle und Köthen standen) ist folgendes zu bedenken:

Viessmann-Streckenmasten geben die Zick-Zack-Verstrebung dieser Bauart wider. Jedoch nicht als Flachprofil"einlage" zwischen den äußeren U-Profilen, sondern in doppelter Form (gewissermaßen als "Imitiation" des optischen Eindrucks) an den Außenseiten.

Mich würde deshalb interessieren, wie Du die - konventionelle - Montage solcher Modellmasten (zwei U-Profile mit eingelöteter Zick-Zack-Verstrebung) ätzen willst, ohne dass eine Biegeschablone und Einzelteilmontage notwendig wäre - etwa aus 1...1,5 mm starkem Vollmaterial?

Grischan, im Bahnhof von Stumsdorf habe ich bei meiner letzten Bahnfahrt nach Halle noch einige wenige solcher Masten stehen sehen.
Vielleicht kann sich ein Boarder aus der näheren Umgebung mal mit Fotoapparat bewaffnen und dir da weiterhelfen.

Fotos sind schön, aber für maßstäbliche Nachbildung meist nicht ausreichend. Und auf solch einen Mast sollte keiner klettern um nachzumessen Vielleicht findet sich ja noch in einem Archiv ne Zeichnung. aber bitte hier nicht weiter verwässern. Ich hab nen Extra Thread aufgemacht.