Kontaktledning

Sverige var tidigt ute med elektrifiering av järnvägar och redan 1915 började Malmbanan elektrifieras. I dag är de flesta svenska järnvägar elektrifierade.

Strömmens väg - ett kretslopp

Den vanligaste formen av strömförsörjning vid elektrifierade järnvägar är en kontaktledning placerad över spåret - luftledning - men även andra system finns. I Stockholms tunnelbana används till exempel strömskenor vid sidan av spåren. På den här sidan beskriver vi luftledningens uppbyggnad.

Strömmens väg till och från kontaktledningen kan beskrivas som ett kretslopp. I en omformarstation passerar strömmen genom transformator, omformare och omriktare så att den får rätt spänning och frekvens. På järnvägarna i Sverige används med några få undantag (t ex Roslagsbanan) växelström med spänningen 16 kV, 16 2/3 Hz. Spänningen kan dock variera något mellan olika bandelar, från 15 till 17 kV.

Efter omformarstationen matas strömmen ut i kontaktledningen. När ett tåg passerar går strömmen via strömavtagaren ner i loket och motorn. Strömmen fortsätter efter att ha drivit motorn via lokets hjul ner i en av rälerna. Denna räl kallas den "sammanhängande rälen", eller S-rälen (den andra rälen som är icke-ledande kallas I-räl). Vid så kallade jordpunkter leds strömmen upp i återledningen som hänger i kontaktledningsstolparna. Var femte kilometer finns en sugtransformator som matar tillbaka strömmen till närmaste omformarstation.

Kontaktledningens delar och upphängning

Själva kontakttråden består av koppartråd och hänger via en utliggare i en stolpe eller brygga. För att inte hela stolpen ska bli strömförande sitter utliggaren på isolatorer som är av porslin eller kompositmaterial. På spår med låg hastighet kan kontakttråden hängas upp direkt i utliggaren, men vid högre hastigheter krävs en kraftigare konstruktion med så kallad indirekt upphängning. Utliggaren består då av dragstång, diagonalrör och tillsatsrör och kontaktledningstråden hänger i en bärlina (se bilden ovan).

Kontaktledningen hänger normalt ca 5,5 meter över spåret (höjden kan variera ett par decimeter uppåt eller nedåt). Kontaktledningen är monterad i sektioner om ca 1200-1300 meter med vikter i ändarna för att ledningen ska hållas tillräckligt spänd. Hur spänd ledningen är beror bland annat på banans högsta hastighet - en mer spänd ledning tillåter högre hastighet. För att tågens strömavtagare ska slitas jämt hängs också ledningen upp i ett sicksack-mönster mellan stolparna som därför har två varianter av utliggare, A-utliggare som är kortare och B-utliggare som är längre. På kontaktledningstolparna hängs också ledningar för återmatning av ström (återledning) och strömförsörjning till exempelvis signaler (hjälpkraftledning). Dessa kan hänga i toppen eller på sidan i den övre delen av stolpen.

Kontaktledningstråden är inte rund utan har spår på bägge sidor för upphängningens skull. Foto Frederik Tellerup.

Avståndet mellan kontaktledningsstolparna är normalt ca 60 meter, ofta kortare i kurvor och andra utsatta ställen. Oftast är stolparna av stål, men även trä och betong förekommer eller har förekommit t ex på Siljansbanan respektive Bergslagsbanan. Stålstolparna kan vara galvaniserade (grå) eller grönmålade och är 8-9 meter höga. Stolparna sitter i betongfundament av varierande längd, beroende på markförhållandena.

Övervakning av driften

Kraftförsörjningen övervakas vid en driftledningscentral av eldriftledare. Eldriftledaren kontrollerar driften och kan vid behov stänga av strömförsörjningen vid t ex banarbeten och olyckor. Driftledningscentraler finns i Malmö, Norrköping, Hallsberg, Göteborg, Stockholm, Gävle, Ånge och Boden.

Olika spänning i olika länder

På de svenska järnvägarna används spänningen 16.000 volt, 16 2/3 Hz i kontaktledningen. Detta är samma som i till exempel Norge och Tyskland. Av historiska och tekniska anledningar är spänningen dock inte samma i alla länder. Danmark, Frankrike, Storbritanninen och många länder i Östeuropa använder 25.000 volt, 50 Hz. Det betyder att lok och motorvagnar som ska trafikera både Sverige och Danmark måste ha utrustning för bägge spänningarna (och ländernas respektive säkerhetssystem). Det gäller till exempel snabbtåget X2, Öresundståget X31K och lok som 193/243 och EG.

Modernare kontaktledningsbryggor av s k Mora-typ i just Mora 2014 (typen började användas vid elektrifieringen av Siljansbanan på 1970-talet). Foto Frederik Tellerup.

Kontaktledningsarbete med liftmotorvagn på Västkustbanan i Lund 2004. Lägg märke till att kontaktledningsstolpen har dubbla utliggare - p g a anslutande tråd i en växel. Foto Frederik Tellerup.

Vid vägövergångar sätts s k bondfångare upp för att varna höga fordon för kontaktledningen. Foto i Förslöv 2008, Frederik Tellerup.