Stroomafnemer
 |
|
|
|
Een stroomafnemer is een onderdeel van een trein of tram waarmee stroom kan worden opgenomen van een bovenleiding of derde rail. In de meeste gevallen wordt met een stroomafnemer een pantograaf bedoeld.
Inhoud |
[bewerk] Pantograaf
De bekendste en meest gebruikte stroomafnemer is de pantograaf, meestal gewoon aangeduid als stroomafnemer (benamingen / afkortingen in het spoorjargon: beugel, stra en panto) is het onderdeel van een trein of tram waarmee de rijstroom van de bovenleiding wordt afgetapt. De stroomafnemer heeft een ingewikkeld mechaniek waarmee het schuitje met een bepaalde kracht tegen de rijdraden van de bovenleiding wordt gedrukt. Verschillen in de exacte afstand in hoogte tussen de trein en de bovenleiding worden zo opgevangen.
Voor de tram betekende de pantograaf vaak de opvolger van de sleepbeugel of de trolleystang. Bij de elektrische trein werd de pantograaf direct toegepast.
Een pantograaf lijkt op het gelijknamige instrument dat gebruikt werd door wiskundigen en kunstenaars.
Een pantograaf heeft twee benen, die onder het rijden altijd evenwijdig blijven, waardoor de stroomdraad onder een constante hoek wordt geraakt. Tegenwoordig zijn de meeste stoomafnemers met slechts een been uitgerust. Onder andere Italiaanse treinen en Haagse GTL-trams hebben nog steeds tweebeenpantografen.
Het onderdeel dat contact maakt met de rijdraad, wordt schuitje of sleepstuk genoemd. Sommige treinen hebben een stroomafnemer met twee schuitjes. Voorbeelden daarvan zijn de meeste elektrische locomotieven, mDDM en Plan T (zie foto). De uitvoering van het schuitje is afhankelijk van de maximale stoomsterkte. Daarom zijn schuitjes van Nederlandse treinen (lage spanning dus hoge stroomsterkte) heel wat zwaarder uitgevoerd dan die van Duitse treinen (hogere spanning dus lagere stroomsterke).
De druk van de stroomafnemer tegen de rijdraad mag niet groter worden dan 21 kilogram om beschadiging aan de bovenleiding te voorkomen. Treinen en locomotieven zijn dan ook vaak met twee tegengestelde stroomafnemers uitgerust, waarvan er telkens één wordt gebruikt, afhankelijk van de rijrichting. Sommige locomotieven (bijvoorbeeld de NS 1600) mogen daarom maximaal 100 km/h rijden met de voorste stroomafnemer tegen de draad omdat de rijwind de pantograaf anders teveel omhoog stuwt. Met alleen de achterste stroomafnemer omhoog mag wel met volle snelheid gereden worden.
Bij de meeste hogesnelheidstreinen kan tijdens het rijden op hoge snelheid maar één pantograaf gebruikt worden omdat anders de ene pantograaf last ondervindt van de zeer hevige trillingen in de bovenleiding, veroorzaakt door de andere pantograaf. Bij de TGV is dit probleem opgelost door alleen de achterste pantograaf van het achteroprijdende motorrijtuig te gebruiken en het vooroprijdende motorrijtuig te voeden via een hoogspanningskabel over het dak van de trein. Bij de APT-P heeft men beide motorrijtuigen juist in het midden van de trein geplaatst en op een van beide motorrijtuigen een gezamenlijk pantograaf geplaatst. Het gebruik van een hoogspanningskabel zoals bij de TGV is in het Verenigd Koninkrijk om veiligheidsredenen niet toegestaan.
De pantograaf kan gemakkelijk loskomen van een tram. Dit is een veiligheidsmaatregel om te vermijden dat bij een probleem de tram de hele bovenleiding aan flarden trekt en dat de elektriciteitskabels van de bovenleiding op de grond terecht komen.
[bewerk] Slijtage
Bij treinen vertoont de bovenleiding een horizontale zigzag verplaatsing. Bij elke bovenleidingportaal is de positie van de bovenleiding hierdoor iets anders. Hiermee wordt bereikt dat de pantograaf gelijkmatig afslijt tijdens het rijden. Zou de bovenleiding recht hangen, dan zou deze snel een diepe groef in het sleepstuk slijpen.
In de jaren twintig van de vorige eeuw heeft de NS bij wijze van proef tussen Leiden en Haarlem de twee rijdraden afzonderlijk laten zigzaggen (naar elkaar toe, van elkaar af) in plaats van de beide rijdraden tegelijkertijd te laten zigzaggen, zoals nu gedaan wordt. Dit systeem was echter te bewerkelijk door de vele verschillende afstandhouders.
[bewerk] Geluid
Bij hogesnelheidstreinen, die een aerodynamische vorm hebben om de luchtweerstand zo laag mogelijk te maken, vormt de stroomafnemer bij hoge snelheden naast het rolgeluid een belangrijke geluidsbron.
[bewerk] Sleepbeugel
De sleepbeugel werd vroeger veel gebruikt bij trams. Het heeft een constructie met een scharnier die omhoog gezet wordt tegen de rijdraad. Een belangrijk nadeel ten opzichte van de pantograaf is de moeilijkheid om achteruit te rijden. Bij tweerichtingtrams moest de trambestuurder aan het eindpunt de sleepbeugel 180 graden draaien om weer terug te kunnen rijden. Nog tot in de jaren tachtig reden er in Amsterdam trams rond met een sleepbeugel. In Rome hebben veel trams een moderne variant van de sleepbeugel.
[bewerk] Schaarbeugel
Een schaarbeugel is een pantograaf met daarboven een constructie van de sleepbeugel. Ook dit systeem is rijrichtinggevoelig.
[bewerk] Trolleystang
De trolleystang kwam vroeger veel voor bij trams en trolleybussen. Tegenwoordig wordt het voornamelijk nog bij trolleybussen gebruikt. Bij dit systeem wordt een stang met aan het uiteinde een wieltje of sleepschoentje tegen de draad gezet. Dit wieltje of sleepschoentje valt om de draad heen. Trolleybussen hebben twee trolleystangen: voor positief en negatief.
Ook dit systeem is rijrichtinggevoelig. Tweerichtingtrams hebben twee trolleystangen (voor elke rijrichting een). De trambestuurder zal naar buiten moeten om de ene stang neer te halen en de andere op te laten.
Een belangrijk nadeel van de trolleystang is het feit dat er wissels in de bovenleiding nodig zijn. Zie trolleywissel.
De Brusselse trams hebben nog tot in de jaren zeventig met trolleystangen gereden. In Lissabon wordt de trolleystang nog steeds gebruikt. Ook in Linz (Pöstlingbergbahn), Napels en in Riga rijden nog trams met trolleystang.
Zie ook: Trolleybovenleiding
[bewerk] Sleepschoen voor de derde rail
Zie: Derde rail
