Stromabnehmer

Ein Stromabnehmer ist ein gelenkiger mechanischer Arm auf dem Dach eines Elektrozuges oder einer Straßenbahn, der sich nach oben gegen eine Oberleitung, auch Fahrleitung genannt, drückt, um elektrischen Strom abzunehmen. Die Vorrichtung leitet diesen Strom durch innere Leiter nach unten zum Fahrantrieb des Fahrzeugs. Sie muss ständigen Druck gegen den Draht aufrechterhalten, während der Zug fährt, dabei das Durchhängen und die Schwingungen der Oberleitung ausgleichen, ohne den Kontakt zu verlieren oder zu starken Verschleiß zu verursachen.

Die meisten modernen Stromabnehmer haben eine Z-Form statt der ursprünglichen Scherengitter- oder Rautenform, mit einem unteren Arm am Dach und einem oberen Arm, der den Schleifbelag trägt, meist aus Kohle oder einer Kupfer-Kohle-Mischung. Der obere Arm bewegt sich senkrecht in Führungen am unteren Arm und wird durch starke Federmechanismen nach oben gehalten, die je nach Zuggeschwindigkeit und Oberleitung zwischen 4 und 10 Kilonewton Kraft erzeugen. Diese Federkraft muss sorgfältig abgestimmt sein: zu schwach und der Kontakt reißt ab, zu stark und der Schleifbelag sowie der Draht verschleißen schnell.

Stromabnehmer fallen aus, wenn der Schleifbelag abgenutzt ist, die Federn schwächer werden, Schmutz und Eis sich in den Gleitflächen ansammeln, oder die Oberleitung die Verfolgungsreichweite des Geräts übersteigt. Geschwindigkeiten über 160 km/h erfordern steifere Federn und leichtere Materialien, um Trägheitskräfte zu senken und Schwingungen zu folgen. Manche Konstruktionen nutzen einen zweiten Stromabnehmer, der nur bei Ausfall des ersten herabgelassen wird, andere setzen auf hydraulische Dämpfer, um Vibrationen vom Dachaufbau fernzuhalten.

Betriebsverschleiß und Grenzen

Schleifbeläge werden regelmäßig überprüft und ausgetauscht; die typische Lebensdauer wird in Zehntausenden Kilometern gemessen, abhängig von der Oberleitung und der Zuggeschwindigkeit. Wartungsteams der Oberleitung müssen die Drähte sauber und richtig gespannt halten; eine durchhängende oder verdrehte Leitung führt dazu, dass der Stromabnehmer seitlich schleift, was den Verschleiß beider Komponenten beschleunigt. Bei Frost kann Eisbildung den richtigen Kontakt verhindern oder die Gleitflächen blockieren.

Der Stromabnehmer sitzt an der Schnittstelle zwischen Infrastruktur (Oberleitung) und Fahrzeug. Seine Leistung hängt gleichermaßen von beiden ab, daher erfordern Streitigkeiten über Verschleißverantwortung enge Abstimmung zwischen Betreiber und Infrastruktureigner. Moderne Hochgeschwindigkeitsstrecken legen die Oberleitung und Instandhaltung nach den Fähigkeiten des Stromabnehmers aus, während ältere Netze oft schwerere, langsamere Konstruktionen nutzen, die weniger ebenmäßige Drähte tolerieren.