Bahnstromleitung

Dieser Text beschreibt Bahnstromleitung.

Hochspannungsmast einer Bahnstromleitung

Die Bahnstromleitung ist eine Hochspannungsleitung zur Versorgung von Bahnen mit Bahnstrom. Sie ist nicht zu verwechseln mit dem Fahrdraht, der direkt die elektrischen Triebfahrzeuge mit Spannung versorgt, vielmehr dient die Bahnstromleitung der Versorgung von Unterwerken. Insbesondere für die Versorgung wechselstrombetriebener Bahnen mit Einphasen-Wechselstrom der Frequenz 16,7 Hz in Deutschland, Österreich und der Schweiz errichtet. Die Spannung beträgt in Deutschland und Österreich 110 kV, in der Schweiz 66 kV oder 132 kV.

Auch die mit Einphasenwechselstrom mit einer Frequenz von 25 Hertz betriebene Mariazeller Bahn verfügt über eigene Bahnstromleitungen mit einer Betriebsspannung von 27 kV. Diese Leitungen sind an den Oberleitungsmasten oberhalb der Oberleitung angebracht.

Bahnstromleitungen werden symmetrisch gegen Erde betrieben. Bei einer 110-kV-Bahnstromleitung hat somit jeder Leiter eine Spannung von 55 kV gegen Erde. Die Erdung wird in größeren Unterwerken und in Bahnkraftwerken über Drosselspulen zur Löschung des Erdschlussstroms vorgenommen. Wie bei allen symmetrischen Stromleitungen gibt es auch bei Bahnstromleitungen Verdrillungen.

Eine Bahnstromleitung für Einphasenwechselstrom besitzt zwei Leiter. Da die meisten Bahnstromleitungen zwei Stromkreise besitzen, sind in dem Regelfall vier Leiter auf den Masten (im Unterschied zu Drehstrom-Leitungen, deren Leiteranzahl ein ganzzahliges Vielfaches von Drei beträgt).

Bahnstromleitungen werden um die Leitungsführung kurz zu halten und um unnötige Beeinflussungen elektrischer Anlagen in dem Streckenbereich zu vermeiden üblicherweise nicht parallel zur Bahnlinie verlegt, obwohl dies technisch möglich ist und insbesondere zur Stromversorgung von mit Wechselstrom betriebenen S-Bahnen auch gemacht wird. In diesem Fall ist es auch möglich, dass die Bahnstromleitung an eigens hierfür vorgesehenen Traversen auf den Oberleitungsmasten oberhalb der Oberleitung verlegt wird. Da Oberleitungsmaste einen kleineren Querschnitt besitzen als Bahnstrommaste sollen in diesem Fall die Traversen nicht zu ausladend sein, weshalb die bei Bahnstromleitungen übliche Anordnung von 4 Leiterseilen in einer Ebene meist ausscheidet. Entweder werden in diesem Fall für Bahnstromleitungen mit zwei Stromkreisen bei zweigleisigen Strecken die Oberleitungsmaste für beide Fahrtrichtungen mit einer Traverse für die Aufnahme eines Bahnstromsystems (2 Leiterseile) ausgestattet oder es wird die Zweiebenenanordnung der Leiterseile angewandt, wobei jeder Stromkreis eine Masthälfte beansprucht.

Es gibt auch Hochspannungsmaste, die sowohl Stromkreise für Bahnstrom als auch welche für Drehstrom tragen. Insbesondere in der Nähe von Ballungsgebieten sind solche Leitungen zu finden, da dort der Platz für Freileitungstrassen rar ist. Hierbei ist insbesondere die parallele Verlegung zu 110 kV und ab und zu auch zu 220-kV-Drehstromleitungen üblich. Eine Verlegung zusammen mit 380-kV-Drehstromkreisen auf den gleichen Mast erfordert in dem Regelfall eine Auslegung der Isolation der Bahnstromleitung für 220 kV, da in dem Störungsfall der 380-kV-Leitung entlang der Bahnstromleitung Spannungsspitzen auftreten können, denen eine Isolation für 110 kV nicht gewachsen sein kann.

Bahnstromleitungen sind in dem Regelfall als Einfachleiter ausgeführt. Für die Versorgung stark befahrener Strecken und insbesondere der Neubau- und Ausbaustrecken für ICE-Betrieb werden auch Zweierbündel benutzt. Die Bahnstromleitungen vom Kernkraftwerk Neckarwestheim zu dem Bahnstromschaltwerk Neckarwestheim und vom Bahnstromschaltwerk Neckarwestheim zu dem zentralen Unterwerk in Stuttgart-Zazenhausen sind als Viererbündel ausgeführt.

Bahnstromleitungen werden - abgesehen von manchen an Oberleitungsmasten verlegten Abschnitten - immer mit einem Erdseil ausgestattet. Eine Verwendung von zwei Erdseilen erfolgt in Deutschland ca. bei Verlegung auf Hybridmasten, wie bei der Leitung zu dem Kernkraftwerk Neckarwestheim. In Österreich gibt es allerdings auch mit zwei Erdseilen ausgestattete Bahnstromleitungen.

In Schweden, Norwegen und manchen Gebieten der Neuen Bundesländer wird in dezentralen Bahnstromumformerwerken der dem öffentlichen Netz entnommene Drehstrom in Einphasenwechselstrom mit einer Frequenz von 16,7 Hz umgewandelt. In diesen Regionen gibt es keine Bahnstromleitungen.

Auch in Ländern in denen die Bahnen mit Gleichstrom oder Einphasenwechselstrom der Frequenz des öffentlichen Netzes fahren, wird die Umwandlung immer in den Unterwerken vorgenommen, so dass in diesen Ländern keine Bahnstromleitungen existieren.