Das Betriebsverhalten

Zusammenfassung

Die elektrische Ausrüstung der Bahnfahrzeuge arbeitet unter Betriebsbedingungen, welche sich von den Verhältnissen, die in ortsfesten Anlagen üblich sind, zum Teil wesentlich unterscheiden:

• Erschütterungen während der Fahrt: Mit der Zeit lösen sich ungesicherte Schrauben; infolge der Ermüdung brechen schlecht befestigte Leiter und andere Teile ab. An unabgefederten Fahrzeugteilen (Radsätzen) sind Beschleunigungen bis ca. 30 g, verursacht durch Schienenstösse, Weichen und andere Störpunkte im Gleis, üblich. Vereinzelt werden auch Werte über 100 g gemessen. Die hohen Beschleunigungen können die angebauten Teile (wie Geschwindigkeitsgeber) mechanisch beschädigen.

• Stösse, insbesondere beim Rangieren: Diesbezüglich ist im Fahrzeug mit Beschleunigungen von mindestens 3 g, in Extremfällen sogar bis 6...10 g zu rechnen. Dies gefährdet mechanisch empfindliche Elemente. Andere Teile, wie Schaltschütze und Relais, können in ihrer Funktion gestört werden.

• Schmutz, hauptsächlich metallischer Bremsstaub und Öl, führt leicht zu Überschlägen von den unter Spannung stehenden Teilen zur Masse. Durch Abrieb der Kohlenbürsten in den Kollektormotoren entstehen Kohlenstaubablagerungen, die bei ungenügender Reinigung des Motors Überschläge und Wicklungsschäden verursachen.

• Schnee und Regen gefährden die Isolation, wenn sie in die elektrische Ausrüstung (Motoren, Widerstände) durch Kühlöffnungen eindringen.

• Wechselnde klimatische Verhältnisse (Temperatur, Feuchtigkeit) beim Befahren von Tunnelen und längeren Neigungen begünstigen Kondenswasserbildung und dadurch Korrosion und Isolationsschäden.

• Besondere klimatische Verhältnisse sind von Fall zu Fall zu beachten: bei Bergbahnen (Kälte, Wind, verdünnte Kühlluft in der Höhe), im Bereich der Küsten-strecken (salzhaltige Meeresluft, Luftfeuchtigkeit), in tropischen Gebieten (extreme Luftfeuchtigkeit, hohe Temperaturen), in Wüstengebieten (Sand), in arktischen Gegenden (tiefe Temperaturen, in Sibirien −60 °C [43]).

• Wechselnde Belastung. Die Lastschwankungen mit ständigen Temperaturänderungen und entsprechend wechselnden thermischen Ausdehnungen können zu Wicklungsschäden und Zerstörung der Halbleiterelemente (Dioden, Thyristoren) führen, falls diese nicht lastwechselfest gebaut sind.

• Überspannungen und Funktionsstörungen durch unvermeidbare Stromunterbrechungen zwischen dem Stromabnehmer und der Fahrleitung während der Fahrt.

• Beachtliche Schwankungen der Speisespannung.