I en jernbane elektrificeringssystem , den overliggende kontaktprofil, også kaldet stiv køreledning , er et system til opsamling af strøm ved køretøjer strømaftagere , et alternativ til den klassiske kædelinie systemet under anvendelse af et tog strømkabel. Denne metalprofil, der skal fastgøres til en loftsvæg, bruges derfor i tunneler. Den stive køreledning er en traktionsskinne , der forbedrer sikkerheden for vedligeholdelsespersonale og passagerer i tilfælde af togevakuering, fordi den er ophængt fra tunnelen.
Den første stive køreledning var den elektrificerede Baltimore Belt Line i 1890.
Den første linje i Budapest-metroen, der blev bestilt i 1896, var udstyret med en spænding på 550 V, hvor denne skinne var placeret 2,85 m over sporene i en "rammetunnel", der var 3,66 m høj. Udstyret er stadig i drift med en spænding øget til 600 V siden 1973.
The Tokyo metro anvender køreledning, kabel eller stift, under spænding 1.500 V. Af 1961 blev linje 2 i det Tokyo metro elektrificeret på 37 km spor med en T-profil.
Virksomheden Sumitomo brugte til Tozai-linjen i Sapporo-metroen en lettere stålskinne, forstærket på sine sider med aluminiumprofiler, hvilket øger kobberækvivalent sektionen til mindre vægte, hvilket giver en spænding på 1500 V.
Efterfølgende Sumitomo, for yderligere at lette skinnen med lige lineær modstand, vedtog andre ledende metaller såsom kobber og aluminium . Ud over prisen har kobber den ulempe, at den har en høj vægt, hvilket kræver tætte suspensioner for at begrænse afbøjningen og fører til en betydelig investering. Sumitomo designede en aluminiumskinne med en lavere friktionsdel lavet af rustfrit stål. Aluminiums ydeevne med hensyn til friktion med strømaftageren viser sig at være ret dårlig, hvilket nødvendiggør tilføjelse af en kobberkontaktledning. Denne model har udviklet sig til en profil, der består af to kontaktledninger, der er fastgjort af bronzekloer. Derefter blev klørne udskiftet med aluminiumtapper, der var fastgjort med bolte eller bolte, der var anbragt 25 cm fra hinanden.
Delachaux Company opfandt en aluminiumslegeringsprofil, der fikserede kontakttråden ved elastisk fastspænding og således undgik enhver brug af bolte. I 1983 installerede RATP en længde på 400 m i en uudnyttet tunnel på linje A i den parisiske RER med en klemt drejemodul. Eksperimentet ved 1.500 V var ikke afgørende. Fra 1984 begyndte RATP derefter korrosionstest på særligt udsatte steder i RER-linjen.En tunnel viste den gode modstand af aluminiumsprofilen, herunder med kobberkontakttråde, hvis riller blev fastspændt af aluminium, på trods af dette elektrolytiske dårlige omdømme. par. Modstandstestene af den stive køreledning under opvarmning af Joule-effekten tæt på virkeligheden demonstrerede den virtuelle usårbarhed af denne køreledning. De dynamiske tests, der blev udført i slutningen af 1990 under de 400 m stive køreledning, der blev holdt i den uudnyttede tunnel af linje A, viste bedre dynamisk regelmæssighed med den stive køreledning. Udholdenhedstestene ved 1.500 V, udført fra 1991 med 500 m stiv køreledning, på linje C i RER ved Austerlitz-stationen med passage af omkring 130.000 strømaftagere om året, var tilfredsstillende.
Den schweiziske installatør Furrer + Frey testede den i 1984 under 15 kV ved Zürich - Opfikon station med en krydsning i 105 km / t over en sektion på 300 meter. I slutningen af 1988 kørte tog 140 km / t over 1,07 km udstyret med denne stive køreledning i Simplon-tunnelen . Zurich RER Museumstrasse station er udstyret med en Delachaux profil. I disse områder klemmer samlingerne profilen og drager fordel af en dobbelt artikulation designet til at muliggøre udvidelse
I Tyskland blev selvbærende kobberprofiler installeret på loftisolatorer. Linje C i Hannover metroen har brugt en kobbersektion siden 1984 ved 600 V. Den ophængte sektion fastspændes hver 3,3 m efter at have været let bøjet i form af en sinusformet, hvis størrelse varierer med variationer i temperaturen. Levetid for denne profil forventes at overstige 50 år.
Da den blev oprettet, bestod den stive køreledning af en sektion omkring ti centimeter høj, omtrent i form af en skinne, ophængt som et ledningskabel over sporet.
Aluminiumslegeringsprofilerne, 10 til 15 m lange, fastgøres ende til ende ved svejsning eller med bolteplader for at danne et kontinuerligt skud med en maksimal længde på 200 til 250 m (i stedet for 1.500 m for en klassisk køreledning). For at udstyre buede spor eller for at opnå den forskydning, der kræves for korrekt scanning af strømaftageren, kan skinnen bøjes ved manuelt lateralt tryk op til en radius på 120 m. Ved mindre radier giver mekanisk bøjning dig mulighed for at komme ned til 45 m eller mindre. Skudets midtpunkt skal immobiliseres, for eksempel ved et X-formet anker til hvælvet. Der er to typer isoleringsmontering: enten vandret montering, hvis højde reducerer afstanden mellem kontaktledningen og toppen af tunnelen til mindre end 40 cm eller lodret montering. Når profilen er installeret, lægges kontaktledningen, hvilket kan gøres ved hjælp af en lille vogn specielt designet til dette formål.
Når skuddet udvides med varmen, forsyner samlingerne derfor enten enheder, der klemmer profilen med mulighed for bevægelse ved drejning eller ved dobbelt artikulation, eller som tillader profilen at glide ved hjælp af et flangefjedringssystem med lodret spil og lateralt. Af samme årsag er ekspansionsfuger tilvejebragt ved enderne af skudene, enten som sikrer aksial kontinuitet af den stive køreledning med en anordning af blandede glideledere eller består af den laterale overlapning med en afstand mellem de to på hinanden følgende skud, hvis ender blev hævet ved mekanisk bøjning.
Den ovenstående del bruges ikke længere til at transportere elektricitet og til at være i kontakt med strømaftageren, men til at understøtte den rette ledende del på den nederste del. Den holder kobberkontaktledningen ved at klemme den. I dag er luftkontaktprofilen en stiv skinne, der består af en kobberkontakttråd, der er krympet ind i en aluminiumsbjælke.
I Schweiz er den stive køreledning blevet brugt siden 1980'erne både i jernbanetunneler med spændinger på 15 KV som erstatning for konventionelle køreledninger og i bynetværk (i Zürich frem for alt i Locarno såvel som i Lausanne ). Alle schweiziske installationer blev leveret af firmaet Furrer + Frey.
Den stive køreledning er meget populær i undergrundsbanerne i Japan, Korea og nu Kina. Efter Tokyo-metroen blev Osaka udstyret i 1969. Den første installation i Korea var i 1974 for metro- og RER-linjer i Seoul og forstæderne. Hundredvis af kilometer underjordiske spor er således monteret på nogle af de travleste metro- og forstæder i verden.
Dette system anvendes i vid udstrækning i Spanien, især for Madrid-metroen , hvis nye linje 9. I 2002 satte TMB sig for at standardisere det nuværende indsamlingssystem for Barcelona-metroen med den stive køreledning. De nye linjer inklusive 9 er udstyret med det såvel som en del af metroen i Bilbao . Den stive køreledning bruges også i Spanien til tog i tunneler. I Italien bruger linje C i Rom-metroen også den stive køreledning.
Den Panama metro bruger en stiv køreledning på hele linje 1, mens seks af sine fjorten stationer er overhead.
SNCF har brugt den stive køreledning på den centrale del af RER C-linjen siden 1991. Det var i lang tid den eneste anvendelse i Frankrig.
Luftkontaktafsnittet bruges også ved 25kV på Haut-Bugey-linjen mellem Bourg-en-Bresse og Bellegarde , på niveauet for Bolozon- tunnellerne samt på Lyon-Perrache-linjen i Genève i Crêt d-tunnelen. Vand .
Den RTM installeret en antenne kontakt profil på den underjordiske afgangen fra Noailles tunnelen på T1 sporvognslinje , i endestationen af samme navn.
De nye Grand Paris Express metrolinjer vil delvist være udstyret med stive køreledninger. De første kontrakter blev underskrevet, herunder for linje 15 sydøstlige sektor.
Den RATP tester dette system i Paris på to korte strækninger af sporet. Over hundrede meter i en tunnel ved udgangen af Nation (spor 1, retning Boissy / Chessy) med en meget stiv installation, derefter langs kajens længde ved La Défense (spor 2, retning St-Germain / Cergy / Poissy) med en mere elastisk suspension. De to testsektioner blev valgt steder, hvor der er sidespor, for ikke at skulle afbryde driften i tilfælde af et problem. Ved udgangen af Nation kan man således forblive under "klassisk" køreledning ved at cirkulere ved sporet Z (central garage i tunnel) og ved La Défense ved at bruge sporet B (centralt) på den anden side af kajen. Målet med denne test er at kunne beslutte, når tiden kommer, mellem at fornye køreledningerne identisk eller erstatte dem med en stiv køreledning.
Fordelene ved strømopsamling ved hjælp af luftkontaktsektion sammenlignet med konventionel køreledning er:
Sammenlignet med en tredje jordforsyningsskinne gør den stive køreledning det muligt at øge spændingen fra 750 V til 1.500 V, hvilket reducerer antallet af ensretterstationer og derfor elektriske understationer. En spænding på 1500 V er en mere passende løsning i tilfælde af lange interstationer. Dette er for eksempel valget af Sao Paulo metro på grund af dens modernisering og nye linjer. Det er også valget af mange asiatiske undergrundsbaner.
Ulemperne sammenlignet med den konventionelle køreledning er:
I Europa er firmaerne Furrer + Frey, hvis erfaring dateres tilbage til begyndelsen af 80'erne af det 20. århundrede, og som siden denne dato har installeret antennekontaktprofilen på 1.700 km spor og Delachaux (under Pandrol-mærket, der blandt andet samler virksomheder, Railtech og KLK) dominerer markedet. Den OCS2 Company repræsenterer flere virksomheder, der tilbyder stive og optrækkelige køreledninger. Alstom Company udvikler sin egen stive køreledningsløsning. Det samme gælder for GCF Company , hvis køreledning stadig synes at være i færd med at blive godkendt. De Ineo Scle Ferroviaire og Galland virksomheder er at udvikle den første franske højhastighedstog stive jernbanesystem, som ville gøre det muligt at nå krydsende hastigheder på op til 250 km / t.
Afvikling af kontakttråden i den stive køreledning til Racouze-tunnelen (Ain)
Et udtrækkeligt stift ledningssystem (Electren)
Den stive køreledning til Panamametroen (Railtech KLK).