DE102008056008A1

DE102008056008A1 - Verfahren zum Befördern eines Zuges mit mehreren Lokomotiven

Info

Publication number: DE102008056008A1
Application number: DE102008056008A
Authority: DE
Inventors: Egon Schneiders
Original assignee: Schalker Eisenhuette Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Schalker Eisenhuette Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 2008-10-17
Filing date: 2008-11-05
Publication date: 2010-04-29

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist ein Verfahren zum Befördern eines Zuges mit mehreren Lokomotiven (1, 2), insbesondere für den Gütertransport. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine dieselelektrische Lokomotive (1) zusammen mit einer elektrischen Lokomotive (2) zum Befördern des Zuges eingesetzt wird, wobei die dieselelektrische Lokomotive (1) eine Dieselmotor-Generatoreneinheit zur Erzeugung von elektrischer Energie und einen mit elektrischer Energie zu betreibenden Fahrmotor aufweist, wobei elektrische Energie einer Fahrleitung (3) entnommen und an die elektrische Lokomotive (2) übertragen wird und wobei zur Fahrstromversorgung des Fahrmotors der dieselelektrischen Lokomotive (1) elektrische Energie von der elektrischen Lokomotive (2) an die dieselelektrische Lokomotive (1) übertragen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befördern eines Zuges mit mehreren Lokomotiven, insbesondere für den Gütertransport.
Bahnstrecken mit Oberleitungen nehmen anteilig langsam zu. Überall dort, wo eine Oberleitung nicht wirtschaftlich gebaut oder betrieben werden kann, sei es beim Durchqueren von Wüsten und anderem unwegsamen Gelände, sei es im nicht so stark genutzten Nebenbahnbereich oder im Rangierbetrieb, werden vorrangig Diesellokomotiven zur Traktion eingesetzt. Beispielsweise wird bei einigen privaten Eisenbahnverkehrsunternehmen, die im Güterverkehr tätig sind, hinter der elektrischen Zuglokomotive eine geschleppte dieselhydraulische Lokomotive mitgeführt. Eine Ursache für diese Doppelbespannung liegt darin, daß die zu befahrenden Anschluß- und Zustellgleise in den Zielbahnhöfen keine Fahrleitung besitzen und die erforderlichen Rangierfahrten mit der mitgeführten Diesellokomotive durchgeführt werden müssen. Außerhalb der Zielbahnhöfe erfolgt die Traktion dann wieder ausschließlich über die elektrische Lokomotive. Die Doppelbespannung des Zuges mit einer dieselhydraulischen Lokomotive und einer elektrischen Lokomotive führt zu einem höheren Aufwand und zu höheren Kosten der Traktion.
Dieselelektrische und turboelektrische Lokomotiven sind streng genommen Elektrolokomotiven, die ihr eigenes Kraftwerk in Form eines oder mehrerer diesel- oder gasturbinengetriebenen Generatoren mitführen. Die Einheit aus Generatoren, Steuerung und Fahrmotoren ersetzt Kupplungen, Getriebe und Wandler. Hier kommen Gleichstromgeneratoren mit Gleichstromreihenschlußmotoren als Fahrmotoren zum Einsatz, mit einer Leistungsregelung in der Erregermaschine mit Hilfe von magnetischen Verstärkern. Darüber hinaus werden Drehstromgeneratoren mit Diodengleichrichtung und Thyristorleistungsregelung an der Erregerwicklung des Generators eingesetzt. Schließlich werden zunehmend Drehstromgeneratoren mit Drehstrom-Asynchron-Motoren als Fahrmotoren mit einer Leistungsregelung durch GTO-Thyristoren vorgesehen. Mischformen in der Bauweise können ihre Antriebsenergie sowohl vom Generator als auch von einer Stromschiene beziehen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Befördern eines Zuges mit mehreren Lokomotiven, insbesondere für den Gütertransport, zur Verfügung zu stellen, das sich durch eine hohe Wirtschaftlichkeit auszeichnet.
Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe ist bei einer ersten alternativen Ausführungsform des eingangs genannten Verfahrens vorgesehen, daß eine dieselelektrische Lokomotive zusammen mit einer elektrischen Lokomotive zum Befördern des Zuges eingesetzt wird, wobei die dieselelektrische Lokomotive eine Dieselmotor-Generatoreneinheit zur Erzeugung von elektrischer Energie und einen mit elektrischer Energie zu betreibenden Fahrmotor aufweist, wobei elektrische Energie einer Fahrleitung entnommen und an die elektrische Lokomotive übertragen wird und wobei zur Fahrstromversorgung des Fahrmotors der dieselelektrischen Lokomotive elektrische Energie von der elektrischen Lokomotive an die dieselelektrische Lokomotive übertragen wird. Der Erfindung liegt an dieser Stelle der Grundgedanke zugrunde, zur Traktion wenigstens eine dieselelektrische Lokomotive und wenigstens eine elektrische Lokomotive gemeinsam einzusetzen, wobei die Lokomotiven über ein Verbindungskabel miteinander verbunden werden und wobei elektrische Energie zum Betrieb des Fahrmotors der dieselelektrischen Lokomotive von der elektrischen Lokomotive über das Verbindungskabel an die dieselelektrische Lokomotive übertragen wird. Der Betrieb der dieselelektrischen Lokomotive kann somit auch bei stehendem Dieselmotor erfolgen. Damit kann die dieselelektrische Lokomotive insbesondere im Streckenbetrieb während der Zugfahrt einen Anteil zur Traktion leisten, was die Wirtschaftlichkeit der Traktion erhöht. Die Versorgung des Fahrmotors der dieselelektrischen Lokomotive mit Strom von der elektrischen Lokomotive kann überall dort erfolgen, wo eine Fahrleitung zur Fahrstromversorgung der elektrischen Lokomotive vorgesehen ist. Im Ergebnis werden die elektrische Lokomotive und die dieselelektrische Lokomotive mit Strom aus der Fahrleitung betrieben.
Die Erfindung betrifft vorzugsweise die Traktion bei einer Doppelbespannung des Zuges mit wenigstens einer dieselelektrischen Lokomotive einerseits und mit wenigstens einer elektrischen Lokomotive andererseits. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, daß an der Stelle einer dieselelektrischen Lokomotive eine gasturboelektrische Lokomotive eingesetzt wird.
Im Streckenbetrieb, d. h. während der Zugfahrt, beispielsweise zwischen den Zielbahnhöfen, wird der Fahrmotor der dieselelektrischen Lokomotive vorzugsweise vollständig über die elektrische Lokomotive mit Strom aus einer Fahrleitung versorgt, so daß eine Mehrfachtraktion bei nicht betriebenem Dieselmotor möglich ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der zuvor beschriebenen Art wird die zum Fahrbetrieb des Fahrmotors der dieselelektrischen Lokomotive erforderliche elektrische Energie während des Streckenbetriebs einer Fahrleitung entnommen und über die elektrische Lokomotive an die dieselelektrische Lokomotive übertragen. Die Fahrleitung ist ein Leitungssystem zur Versorgung der elektrischen Lokomotive mit elektrischer Energie. Fahrleitungen können bei der Eisenbahn als Oberleitung über dem Gleis oder neben oder im Gleis als Stromschiene ausgeführt sein. In Hallen, Werkstätten oder Tunneln kann anstelle der Oberleitung auch eine Deckenstromschiene verlegt sein.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann eine Zugsammelschiene der elektrischen Lokomotive zur Übertragung von elektrischer Energie an die dieselelektrische Lokomotive genutzt werden, wobei die Zugsammelschiene üblicherweise ein Kabel ist, das die Wagen eines Zuges untereinander und mit der elektrischen Lokomotive verbindet, um alle Einheiten von zentraler Stelle mit elektrischer Energie zu versorgen. Die elektrische Energie wird vorzugsweise einem Fahrdraht einer Oberleitung entnommen und in die Zugsammelschiene eingespeist.
Bei einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist zum Befördern des Zuges vorgesehen, daß wenigstens eine dieselelektrische Lokomotive zusammen mit wenigstens einer elektrischen Lokomotive zur Traktion eingesetzt wird, wobei in einer Dieselmotor-Generatoreneinheit der dieselelektrischen Lokomotive elektrische Energie erzeugt und zur zumindest teilweise Fahrstromversorgung der elektrischen Lokomotive von der dieselelektrischen Lokomotive an die elektrische Lokomotive übertragen wird. Auch hier kann vorgesehen sein, daß die von der dieselelektrischen Lokomotive erzeugte elektrische Energie in die Zugsammelschiene (der elektrischen Lokomotive) eingespeist wird. Dies ermöglicht es, die elektrische Lokomotive auch bei nicht vorhandener Fahrleitung mit elektrischer Energie zu versorgen, so daß eine Mehrfachtraktion beispielsweise im Rangierbetrieb im Bereich eines Zielbahnhofs möglich ist. Die von der dieselelektrischen Lokomotive übertragbare elektrische Leistung reicht insbesondere zur Fahrstromversorgung eines Fahrmotors der elektrischen Lokomotive im unteren Geschwindigkeitsbereich der elektrischen Lokomotive mit hohen Zugkräften, wie sie beispielsweise bei Rangierbewegungen erforderlich sind, aus. Grundsätzlich läßt sich die elektrische Lokomotive überall dort, wo keine Fahrleitung vorhanden ist, über die dieselelektrische Lokomotive mit Fahrstrom versorgen.
Die beiden alternativen Ausführungsformen der Erfindung ermöglichen eine Mehrfachtraktion unter Einsatz der elektrischen Zuglokomotive und der mitgeführten dieselelektrischen Lokomotive, was zum einen eine Nutzung der dieselelektrischen Lokomotive im Streckenbetrieb während der Zugfahrt und zum anderen eine Nutzung der elektrischen Lokomotive auch an solchen Stellen ermöglicht, die keine Fahrleitung aufweisen, insbesondere während des Rangierbetriebes in einem Zielbahnhof, und somit eine höhere Wirtschaftlichkeit der Traktion sicherstellt.
Es versteht sich, daß eine entsprechend ausgebildete Steuerungseinrichtung zur Steuerung der Mehrfachtraktion vorgesehen ist. Im übrigen versteht es sich, daß auch mehr als zwei Lokomotiven an der Mehrfachtraktion beteiligt sein können, wobei auch eine verteilte Traktion vorgesehen sein kann. Im Güterverkehr ist allerdings im allgemeinen eine einfache Doppeltraktion üblich.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben, ohne daß die Erfindung auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist. In der Zeichnung zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Befördern eines Zuges mit mehreren Lokomotiven, wobei die Zugwagen nicht im einzelnen dargestellt sind, und
2 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens zum Befördern eines Zuges mit mehreren Loko motiven, wobei die Zugwagen nicht im einzelnen dargestellt sind.
In den 1 und 2 ist schematisch die Mehrfachtraktion dargestellt, d. h. das Befördern des Zuges mit vorliegend zwei Lokomotiven, wobei jeweils eine dieselelektrische Lokomotive 1 und eine elektrische Lokomotive 2 gemeinsam zur Traktion vorgesehen sind. Die Lokomotiven 1, 2 sind an einem Zugende eines nicht dargestellten Zuges mit einer Mehrzahl von Güterwagen vorgesehen und entsprechend miteinander gekuppelt.
Die dieselelektrische Lokomotive 1 weist eine nicht dargestellte Dieselmotor-Generatoreneinheit auf, die grundsätzlich zur Fahrstromversorgung eines Fahrmotors der dieselelektrischen Lokomotive 1, beispielsweise im Rangierbetrieb, vorgesehen ist. Der Generator ist als dreiphasiger Synchrongenerator mit Erregermaschine ausgeführt. Die von dem Synchrongenerator erzeugte dreiphasige Spannung wird in einer Gleichrichtereinheit mit Glättungskondensatoren in Gleichstrom umgewandelt. Die in dieser Form aufbereitete elektrische Energie steht als Zwischenkreisspannung einem Pulswechselrichter einer Antriebssteuerung zur Verfügung. Der Pulswechselrichter erzeugt die für die Drehzahl- und Zugkraftregelung des Fahrmotors notwendige variable Frequenz und Spannung.
Die elektrische Lokomotive 2 weist zur Energieversorgung der Zugwagen eine 1000 V Zugsammelschiene mit einer Dauerleistung von 800 KVA auf.
Bei dem in 1 dargestellten Verfahren zum Befördern eines Zuges wird eine Zugsammelschiene der elektrischen Lokomotive 2 zur Energieversorgung der dieselelektrischen Lokomotive 1 genutzt, und zwar während der Zugfahrt, d. h. im Streckenbetrieb. Im Streckenbetrieb wird der Dieselmotor der dieselelektrischen Lokomotive 1 vorzugsweise nicht betrieben, so daß die Fahrstromversorgung der dieselelektrischen Lokomotive 1 vollständig über die elektrische Lokomotive 2 erfolgt. Der Fahrstrom für die elektrische Lokomotive 2 und die dieselelektrische Lokomotive 1 wird einem Fahrdraht einer Fahrleitung 3 entnommen und in die Zugsammelschiene eingespeist. Die Lokomotiven 1, 2 sind mit einem Verbindungskabel 4 elektrisch verbunden, was in den 1 und 2 schematisch dargestellt ist. Somit kann der Gleichspan nungs-Zwischenkreis der dieselelektrischen Lokomotive auch bei stehendem Dieselmotor aufrechterhalten werden, was eine Mehrfachtraktion durch beide Lokomotiven 1, 2 durch Versorgung mit Fahrstrom aus der Fahrleitung 3 ermöglicht. Dies stellt eine hohe Wirtschaftlichkeit der Traktion sicher.
Bei dem in 2 dargestellten Verfahren zum Befördern eines Zuges ist statt dessen vorgesehen, daß elektrische Energie von der dieselelektrischen Lokomotive 1 zur Fahrstromversorgung der elektrischen Lokomotive 2 an die elektrische Lokomotive 2 übertragen wird, was die Nutzung der elektrischen Lokomotive 2 auch auf solchen Bahnstrecken ermöglicht, die keine Fahrleitung, insbesondere keine Oberleitung, aufweisen. Bei nicht vorhandener Fahrleitung wird gemäß 2 die elektrische Lokomotive 2 aus dem Gleichspannungszwischenkreis der dieselelektrischen Lokomotive 1, insbesondere mit einem Vierquadrantensteller über eine 1000 V Kupplungseinrichtung der Zugsammelschiene, mit elektrischer Energie versorgt. Dies läßt eine Nutzung der elektrischen Lokomotive 2 im unteren Geschwindigkeitsbereich mit hohen Zugkräften zu, wie sie beispielsweise bei Rangierbewegungen des Zuges erforderlich sind.
Wenngleich nicht im einzelnen beschrieben, ist es grundsätzlich auch möglich, daß die Einspeisung von elektrischer Energie von der elektrischen Lokomotive 2 in den Gleichspannungszwischenkreis der dieselelektrischen Lokomotive 1 auch bei laufendem Dieselmotor vorgesehen sein kann, was eine entsprechende verfahrenstechnische, insbesondere steuerungs- bzw. regelungstechnische Anpassung der dieselelektrischen Lokomotive 1 erfordert.

Claims

Verfahren zum Befördern eines Zuges mit mehreren Lokomotiven (1, 2), insbesondere für den Gütertransport, wobei eine dieselelektrische Lokomotive (1) zusammen mit einer elektrischen Lokomotive (2) zum Befördern des Zuges eingesetzt wird, wobei die dieselelektrische Lokomotive (1) eine Dieselmotor-Generatoreneinheit zur Erzeugung von elektrischer Energie und einen mit elektrischer Energie zu betreibenden Fahrmotor aufweist, wobei elektrische Energie einer Fahrleitung (3) entnommen und an die elektrische Lokomotive (2) übertragen wird und wobei zur Fahrstromversorgung des Fahrmotors der dieselelektrischen Lokomotive (1) elektrische Energie von der elektrischen Lokomotive (2) an die dieselelektrische Lokomotive (1) übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrstromversorgung des Fahrmotors bedarfsweise vollständig über die elektrische Lokomotive (2) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zugsammelschiene zur Übertragung von elektrischer Energie genutzt wird.
Verfahren zum Befördern eines Zuges mit mehreren Lokomotiven (1, 2), insbesondere für den Gütertransport, wobei eine dieselelektrische Lokomotive (1) zusammen mit einer elektrischen Lokomotive (2) zum Befördern des Zuges eingesetzt wird, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einer Dieselmotor-Generatoreneinheit der dieselelektrischen Lokomotive (1) elektrische Energie erzeugt und zur Fahrstromversorgung der elektrischen Lokomotive (2) zumindest teilweise von der dieselelektrischen Lokomotive (1) an die elektrische Lokomotive (2) übertragen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dieselelektrische Lokomotive (1) und die elektrische Lokomotive (2) zur Mehrfachtraktion eingesetzt werden.