Siemens-Forschung
Stromabnehmer-Monitoring für den eHighway
Wissenschaftler von Siemens arbeiten derzeit an einem automatischen Überwachungssystem für Stromabnehmer. Das System - zunächst designt für Elektro- und Hybrid-LKW auf eHighways - überprüft mit Kameras und Sensoren den Zustand der Stromabnehmer, um zu vermeiden, dass der Fahrdraht beschädigt wird.
eHighway ist ein von Siemens entwickeltes emissionsarmes Konzept für stark befahrene LKW-Strecken. Dabei sollen Elektro- oder Hybrid-LKW mit Stromabnehmern über Oberleitungen elektrisch versorgt werden und dann quasi abgasfrei fahren. Auf einem eHighway, wo Fahrzeuge verschiedenster Eigentümer unterwegs sein werden, ist ein Überwachung der Stromabnehmer besonders wichtig, um Streckensperrungen aufgrund beschädigter Oberleitungen zu vermeiden. Denn die Stromabnehmer unterliegen im Betrieb dem Verschleiß. Besonders die Karbonschleifleisten nutzen sich durch den Kontakt mit dem Fahrdraht ab. Werden abgenutzte oder beschädigte Schleifleisten nicht rechtzeitig erkannt, können durch Rillen, Ausbrüche oder ungleichmäßigen Verschleiß Kontaktprobleme und damit Beschädigungen am Fahrdraht der Oberleitung entstehen. Im Extremfall reißt diese sogar.
Kameras überwachen die elektrischen Kontakte
Das nun von Siemens entwickelte System überwacht den Stromabnehmer auf zwei Arten:
Beim so genannten Panthographen-Monitoring erfassen Kameras die Kohlestreifen an der Schleifleiste. Spezielle Auswerte-Algorithmen ermitteln den Abnutzungsgrad oder beginnende Schäden. Sobald genügend Messdaten verschiedener Systeme vorliegen, sollen auch Prognosen für den Austausch von Kohlestreifen getroffen werden. So ist eine Instandhaltung je nach Zustand möglich, wobei die Schleifleisten maximal lange genutzt werden.
Außerdem registrieren Sensoren die vertikale Auslenkung des Fahrdrahts. Daraus lässt sich auf den Druck am Draht schließen. Drückt der Stromabnehmer zu stark auf, nutzen sich die Kohleschicht und der Fahrdraht übermäßig ab; ist er zu gering, kann es zu Kontaktunterbrechungen und Lichtbögen kommen, die ebenfalls beide Kontaktpartner belasten.
Das System ist so konzipiert, dass man es an den Masten der Oberleitung oder an Brücken montieren kann, um an möglichst vielen Stellen zu messen. So lassen sich zusätzlich Rückschlüsse auf den Zustand der Infrastruktur ziehen - beispielsweise der Fahrdrahtaufhängung. Der Zustand des Stromabnehmers wird an die Leitstellen, die Wartungstechniker oder an eine Onboard-Unit im LKW übermittelt.
Siemens betreibt das Monitoring-System an seiner Testanlage für eHighways und optimiert derzeit die automatische Auswertung, etwa zur Bewertung der Schleifleisten. Dann ist ein funktionaler Prototyp geplant.
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