Παντογράφος (τραίνα)

Ο παντογράφος είναι διάταξη που τοποθετείται στην οροφή ενός ηλεκτρικού τραίνου, τραμ ή ηλεκτρικού λεωφορείου για να συλλέγει ηλεκτρική ενέργεια μέσω της επαφής με εναέρια καλώδια. Συνήθως χρησιμοποιείται ένα μονό σύρμα, ενώ η επιστροφή του ρεύματος για να κλείσει το κύκλωμα γίνεται μέσω της μεταλλικής σιδηροτροχιάς.

Ο παντογράφος εφευρέθηκε το 1879 από τον Βάλτερ Ράιχελ (Walter Reichel), επικεφαλής μηχανικό της Siemens & Halske στη Γερμανία.

Ο παντογράφος αποτελεί βελτίωση σε σχέση με το απλούστερο σύστημα των τρόλεϊ, κυρίως επειδή επιτρέπει στα σιδηροδρομικά οχήματα να ταξιδέψουν σε πολύ υψηλότερες ταχύτητες, χωρίς να χάσει την επαφή με τις εναέριες γραμμές μεταφοράς. Ο πιο κοινός τύπος του παντογράφου σήμερα, είναι ο τύπος "Ζ" που έχει αναπτυχθεί για να δώσει μια πιο συμπαγή κατασκευή για υψηλές ταχύτητες. Ο Louis Faiveley επινόησε αυτό το είδος του παντογράφου το 1955. Λειτουργεί με την ίδια αποτελεσματικότητα σε οποιαδήποτε κατεύθυνση της κίνησης.

Το ηλεκτρικό σύστημα μετάδοσης για τα σύγχρονα ηλεκτρικά τραίνα αποτελείται από ένα πολύπλοκο σύστημα (γνωστό ως αλυσοειδής γραμμή επαφής). Ονομάζεται έτσι γιατί θυμίζει λίγο αλυσίδα. Αντί για ένα απλό καλώδιο, που λόγω του βάρους του δεν θα ήταν επίπεδο αλλά καμπύλο (βέλος κάμψης), προσθέτουμε ένα δεύτερο καλώδιο, το φέρον. 

Στην Ελλάδα, στον ΟΣΕ/ΤΡΑΙΝΟΣΕ, οι ηλεκτράμαξες (π.χ. οι Siemens HellasSprinter, που προς το παρόν είναι οι μοναδικές στο Ελληνικό Σιδηροδρομικό Δίκτυο), ενώ διαθέτουν δύο παντογράφους κυκλοφορούν μόνο με τον έναν σε λειτουργία, ενώ ο δεύτερος παραμένει ως εφεδρικός, ανάλογα φυσικά και με τη φορά που πάει το τρένο (αν θέλει να πάει εμπρός, θα χρησιμοποιήσει τον πίσω, αν θέλει να πάει πίσω [όπισθεν], χρησιμοποιεί τον άλλο παντογράφο) Δηλαδή εκεί που μηχανοδηγεί ο μηχανοδηγός, στην άλλη (πίσω πλευρά) είναι ο λειτουργήσιμος παντογράφος. Αντίθετα στις ηλεκτρικές αυτοκινητάμαξες Siemens Desiro σε κανονική λειτουργία κυκλοφορούν και με τους δυο παντογράφους αναρτημένους, ενώ σε περίπτωση βλάβης του ενός κυκλοφορούν με περιορισμό ταχύτητας. Σε περίπτωση διπλής έλξης δυο ηλεκτραμαξών, έχουμε δυο παντογράφους αναρτημένους (έναν σε κάθε ηλεκτράμαξα), ενώ σε διπλή έλξη δύο Desiro EMU (δεκάδυμος συρμός = συρμός που αποτελείται από 10 οχήματα) έχουμε αναρτημένους και τους 4 παντογράφους.

Η ανάρτηση του παντογράφου συνήθως λειτουργεί με συμπιεσμένο αέρα από το σύστημα πέδησης του οχήματος.

Στα περισσότερα συστήματα μετρό, η ηλεκτρική παροχή γίνεται με τροφοδοσία του τραίνου από μια τρίτη σιδηροτροχιά, ενώ σπανιότερα συναντάμε παντογράφους και εναέριες γραμμές ιδιαίτερα σε περιπτώσεις που το δίκτυο περιλαμβάνει μεγάλα υπέργεια τμήματα σε λειτουργία. Μια τέτοια περίπτωση είναι η διαδρομή Αθήνα - Αεροδρόμιο «Ελευθέριος Βενιζέλος», όπου στο τμήμα Δουκίσσης Πλακεντίας - Αεροδρόμιο, στην ίδια γραμμή του προαστιακού κυκλοφορούν τόσο ο Προαστιακός, όσο και τα οχήματα της Γραμμής 3 του Μετρό της Αθήνας. Εκεί η τροφοδοσία γίνεται από εναέρια αλυσοειδή γραμμή μέσω παντογράφου. Προφανώς τα οχήματα του μετρό, για να μπορούν να κυκλοφορούν και στο υπόγειο τμήμα τους και στη γραμμή του προαστιακού, πρέπει να είναι υβριδικού τύπου με εναλλακτική δυνατότητα τροφοδοσίας είτε από εναέρια γραμμή είτε από τρίτη σιδηροτροχιά. 

Λόγω της υψηλής τάσης στην εναέρια αλυσοειδή γραμμή 25.000 Volt (ή αλλιώς 25 kV = 25 kiloVolt δηλαδή 25 επί χίλια βολτ) ο κίνδυνος από ηλεκτροπληξία είναι επικίνδυνα μεγάλος, οπότε θα πρέπει να αποφεύγουμε όχι μόνο την επαφή από τα υπό τάση τμήματα (αλυσοειδής γραμμή επαφής, κονσόλες στήριξης κλπ), αλλά θα πρέπει να βρισκόμαστε και σε απόσταση ασφαλείας τουλάχιστον 2 μέτρα από αυτά. 

Τα τελευταία έντεκα, χρόνια περισσότεροι από 12 θάνατοι καταγράφηκαν μόνο στην Ελλάδα. 

Το ρεύμα δεν είναι οικιακό (220V), είναι σιδηροδρομικό (25000V), δηλαδή έχει παραπάνω από 100 φορές μεγαλύτερη τάση.  

Ηλεκτροκίνηση
Σιδηροδρομική Τεχνολογία