Möglichkeiten der Optimierung an Stromabnehmerkontakten der Bahn

In der vorliegenden Arbeit werden die Wirkungen einer gezielten elektrischen Leitfähigkeitserhöhung von Schleifleistenmaterialien auf das elektrische und thermische Verhalten im Nahbereich der Kontaktstelle zwischen Fahrdraht - Schleifleiste vorgestellt. Das strukturierte Einlagern von Kupfer in einem Kontaktwerkstoff auf Kohlenstoffbasis kann sowohl annähernd homogene als auch inhomogene Werkstoffstrukturen ergeben, deren integrale elektrische Eigenschaften das Kontaktverhalten von Bahnkontakten signifikant beeinflussen. Das Ziel einer Optimierung des Kontaktwerkstoffes ist in jedem Fall die Verwendung eines möglichst geringen Füllstoffanteils, um die Schleifkontaktmasse nicht oder nur im notwendigen Maß zu erhöhen. Den Schwerpunkt der Untersuchungen bildeten die Verhältnisse in dem besonders kritischen elektrischen Belastungsfall bei Stillstand des Schienenfahrzeuges. Es werden Ergebnisse aus Messungen der Kontaktspannungen zwischen Fahrdraht und Schleifleiste, der Kontakttemperaturen in der Schleifleiste und im Fahrdraht bei Variation äußerer Parameter wie z.B. des Anpressdruckes an einer Modellkontaktanordnung vorgestellt. Anhand von Werkstoffanalysen der elektrisch belasteten Kontaktmaterialien lassen sich Grenzen bezüglich der zulässigen übertragbaren Ströme für verschiedene Kontaktmaterialvarianten angeben.