Regensburg - Hof mit 50 Hz-Elektrifizierung

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Boris Merath
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Beitrag von Boris Merath »

Mühldorfer @ 2 May 2011, 09:40 hat geschrieben: 16,7Hz haben derzeit nur den Nachteil daß der Haupttransformator schwerer ist, wobei vor allem bei Treibzüge eine Rolle spielt, weniger Masse für eine Güterzugslok kein Vorteil ist.
Das Problem löst sich aber möglicherweise in wenigen Jahren auch - es wird momentan im Bereich von hochspannungsseitigen Eingangsstromrichtern geforscht, die nach dem Grundprinzip der Schaltnetzteile arbeiten - also eine hochspannungssteige Frequenzwandlung auf eine Frequenz im Kilohertzbereich, mit dann wesentlich kleinerem und effektiverem Trafo als die heutigen 50Hz-Trafos es sind.
143 @ 2 May 2011, 09:49 hat geschrieben:Sinnigerweise hätte man nach dem Krieg europaweit auf 25kV 50Hz umstellen sollen, wäre die beste Gelegenheit gewesen.
Weil man nach dem Krieg ja keine anderen Sorgen hatte als mal eben sämtliche Elektroloks zu ersetzen und die noch existenten streckenseitigen Anlagen vollständig auszutauschen?
143 @ 2 May 2011, 10:18 hat geschrieben:Wie kompensiert man eigentlich die Schieflast?
Man hat keine einphasige Entnahme, sondern dreiphasige. Über einen Scott-Trafo wird von dreiphasigem Wechselstrom mit 120 Grad Phasenverschiebung auf zweiphasigen Wechselstrom mit 90 Grad Phasenverschiedung umgestellt. Eine symmetrische Belastung der zwei Phasen ausgangsseitig des Scott-Trafos führt zu einer symmetrischen Belastung der drei Eingangsphasen.

Die beiden Phasen des Unterwerks müssen dann natürlich sinnvoll verteilt werden, hier gibt es zwei Möglichkeiten. Entweder man baut bei einer zweigleisigen Strecke jeweils ein Streckengleis (sowie jeweils ein halber Bahnhof) auf je eine Phase, hier hat man aber den Nachteil dass man bei allen Weichen die die beiden Hälften verbinden eine Trennstelle hat (mit Hauptschalter aus mit anschließendem Wiederanlaufen der Stromrichter, was auch ein bisschen dauert), oder man baut eine TRennstelle in beiden Gleisen auf Höhe des Unterwerks ein und versorgt die beiden Seiten mit den verschiedenen Phasen - hier hat man dann alle 50km etwa eine TRennstelle mit Hauptschalter aus und entsprechend einem gewissen Fahrweg wo weder beschleunigt noch elektrisch gebremst werden kann.

Nicht zu vergessen natürlich dass jedes mal auch die Klimaanlagen, die Laptopsteckdosen etc. für eine gewisse Zeit ausgehen.
Bis zur vollzogenen Anbringung von ausreichenden Sandstreuapparaten an allen Maschinen haben die Bahnwärter bei aufwärtsgehenden Zügen auf stärkeren Steigungen die Schienen ausgiebig mit trockenem Sand zu bestreuen und für die Bereithaltung eines entsprechenden Vorrathes zu sorgen.

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Beitrag von Alex101 »

Man müsste wohl auch die Oberleitung umbauen, da in Frankreich, Luxemburg und der Schweiz im Moment schmälere Schleifleisten (1450 mm statt 1950 mm) nötig sind.
Denn was nützt ein einheitliches Stromsystem, wenn ich trotzdem zwei verschiedene Stromabnehmer brauche?
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Boris Merath
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Beitrag von Boris Merath »

Boris Merath @ 2 May 2011, 10:52 hat geschrieben: Eine symmetrische Belastung der zwei Phasen ausgangsseitig des Scott-Trafos führt zu einer symmetrischen Belastung der drei Eingangsphasen.
Anmerkung: Das führt natürlich nicht zu einer symmetrischen Belastung, sondern vermindert nur die Asymmetrie.
Alex101 @ 2 May 2011, 10:57 hat geschrieben:Man müsste wohl auch die Oberleitung umbauen, da in Frankreich, Luxemburg und der Schweiz im Moment schmälere Schleifleisten (1450 mm statt 1950 mm) nötig sind.
Denn was nützt ein einheitliches Stromsystem, wenn ich trotzdem zwei verschiedene Stromabnehmer brauche?
Dazu kommt auch dass das Material der Schleifleisten unterschiedlich ist, und das wiederum auf die Oberleitungskonstruktion abgestimmt ist - neben Kohle gibt es z.B. auch Kupferschleifleisten.
Bis zur vollzogenen Anbringung von ausreichenden Sandstreuapparaten an allen Maschinen haben die Bahnwärter bei aufwärtsgehenden Zügen auf stärkeren Steigungen die Schienen ausgiebig mit trockenem Sand zu bestreuen und für die Bereithaltung eines entsprechenden Vorrathes zu sorgen.

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Beitrag von 143 »

ganz andere Frage:

woher weißt Du das eigentlich alles Boris? was machst Du denn beruflich?
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Beitrag von Systemfehler »

Studieren tut er...
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Beitrag von Boris Merath »

143 @ 2 May 2011, 12:30 hat geschrieben: ganz andere Frage:

woher weißt Du das eigentlich alles Boris? was machst Du denn beruflich?
Ich studiere Elektrotechnik, und an der TU gibt es u.a. eine sehr gute Vorlesung namens "elektrische Bahnen".
Bis zur vollzogenen Anbringung von ausreichenden Sandstreuapparaten an allen Maschinen haben die Bahnwärter bei aufwärtsgehenden Zügen auf stärkeren Steigungen die Schienen ausgiebig mit trockenem Sand zu bestreuen und für die Bereithaltung eines entsprechenden Vorrathes zu sorgen.

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Beitrag von ICE-T-Fan »

DumbShitAward @ 2 May 2011, 07:41 hat geschrieben: Das ist auch so ein Ding, was manche Verfechter von Einheitsladegeräten für Notebooks (und erst Recht für Handys und Notebooks gleichzeitig) nicht verstehen (wollen). So ein Einheitsding hätte sekundärseitig ein Kabel von der Dicke deines kleinen Fingers - oder es wäre wieder nicht einheitlich
Offtopic: Gibt es schon längst. Ich kann die drei Netzteile meiner drei ACER-Notbooks beliebig untereinander vertauschen, ohne das es Probleme gibt... außer vielleicht mit der Steckerlänge, die zwischen Netbook und 15''-Notebook etwas variiert.

Ich bin auch dafür, dass man endlich einheitliche Stecker für alle Notebooks hat.

Jedenfalls wäre es schön, wenn man mit einem defekten Notebook nicht immer gleich das Netzteil wegschmeißen müsste, sondern es einfach weiter verwenden kann. Innerhalb der Notebook-Serien ist das ja kein Problem und selbst herstellerseitig kann man fast alle Netzteile mit allen Geräten kombinieren.
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Beitrag von Fastrider »

riedfritz @ 28 Apr 2011, 10:08 hat geschrieben: Er sieht nicht, dass dies eine Insellösung ist, hierzu entweder Mehrfrequenzloks angeschafft werden müssten,
In .fr, .it, .cz, .sk, .ua, .ru, .es, .be und .nl gibt es durchaus solche Inselstrecken. Teilweise, weil man gemerkt hat, dass Gleichstrom für HGV ungeeignet ist oder weil man auch grosszügig umstellen wollte und dann an den Kosten gescheitert ist.
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Beitrag von Boris Merath »

Fastrider @ 2 May 2011, 16:43 hat geschrieben: In .fr, .it, .cz, .sk, .ua, .ru, .es, .be und .nl gibt es durchaus solche Inselstrecken. Teilweise, weil man gemerkt hat, dass Gleichstrom für HGV ungeeignet ist oder weil man auch grosszügig umstellen wollte und dann an den Kosten gescheitert ist.
Wir haben aber mit den 15kV eine ganz andere Situation.
Bis zur vollzogenen Anbringung von ausreichenden Sandstreuapparaten an allen Maschinen haben die Bahnwärter bei aufwärtsgehenden Zügen auf stärkeren Steigungen die Schienen ausgiebig mit trockenem Sand zu bestreuen und für die Bereithaltung eines entsprechenden Vorrathes zu sorgen.

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Beitrag von DumbShitAward »

ICE-T-Fan @ 2 May 2011, 15:27 hat geschrieben: Offtopic: Gibt es schon längst. Ich kann die drei Netzteile meiner drei ACER-Notbooks beliebig untereinander vertauschen, ohne das es Probleme gibt... außer vielleicht mit der Steckerlänge, die zwischen Netbook und 15''-Notebook etwas variiert.

Ich bin auch dafür, dass man endlich einheitliche Stecker für alle Notebooks hat.

Jedenfalls wäre es schön, wenn man mit einem defekten Notebook nicht immer gleich das Netzteil wegschmeißen müsste, sondern es einfach weiter verwenden kann. Innerhalb der Notebook-Serien ist das ja kein Problem und selbst herstellerseitig kann man fast alle Netzteile mit allen Geräten kombinieren.
Die verschiedenen Stecker haben durchaus ihren Sinn, nämlich das Bruder Vollpfosten nicht ein Netzteil mit zu hoher Spannung dranhängt

Machste einheitliche Spannung hast du das Problem, dass du eine aufwändigere sowie platzfressende Ladeelektronik und Schaltnetzteil hast (die dann auch noch teurer ist) brauchst. Die Boards brauchen ja alleine schon 3,3V, 5V, 12V, dazu noch die jeweilige Spannung für den Akku. Acer wählt ja net zur Gaudi 19V. Und selbst dann hast du noch das Problem, dass es ziemlich behumpst ist ein Netbook das im Extremfall bei Volllast und leerem Akku 25W zieht mit einem Netzteil eines Desktop Replacement Notebooks, das mal schnell 140W sekundär ausspuckt zu betreiben. Sowohl vom Gewicht, den Anschaffungskosten als auch von der Energieeffizienz (und die sieht GAR nicht lustig aus bei 20% Last...).


Bei der Handyladegerätrichtlinie hat man schon nicht vernünftig nachgedacht (Micro-USB statt Mini-USB, Designeinschränkung, zu geringer Ladestrom an echten USB-Ports, usw.), da will ich mir gar nicht vorstellen, was den Internetausdruckern bei Notebookladegeräten einfällt...
Lektion 73 in unserer Serie "Rechtsstaat für Anfänger", heute: §81 StGB

Wer es unternimmt, mit Gewalt oder durch Drohung mit Gewalt den Bestand der Bundesrepublik Deutschland zu beeinträchtigen oder die auf dem Grundgesetz für die Bundesrepublik Deutschland beruhende verfassungsmäßige Ordnung zu ändern, wird mit lebenslanger Freiheitsstrafe oder mit Freiheitsstrafe nicht unter zehn Jahren bestraft.
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Beitrag von mic »

Kann´s sein, dass der Herr knapp am Thema vorbeigeredet hat und eigentlich meinte, die Strecke zwar mit 16,7 Hz zu elektrifizieren, aber keine Versorgung aus dem Bahnstromnetz, sondern aus dem "normalen" Landesnetz vorzusehen?

Damit würde man die Kosten für einen Ausbau des Bahnstromnetzes vermeiden.

Diese Art des Ausbaus wurde nach meiner Erinnerung in den 90er Jahren bei der Elektrifizierung in Schleswig-Holstein gewählt (war günstiger). Diese Art des Ausbaus hat damals Kritik ausgelöst, weil sich die Bahn damals vollständig vom örtlichen Stromversorger abhängig gemacht hat.

Mittlerweile dürfte dieses Problem aber nicht mehr bestehen, da die Stromnetze ja zur Durchleitung geöffnet sind und die DB somit "ihren" Strom zu "ihrem" Umrichter in Schleswig-Holstein (oder Ebene zwischen Hof und Regensburg) durchleiten kann.
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Beitrag von riedfritz »

Zitat MIC:
Kann´s sein, dass der Herr knapp am Thema vorbeigeredet hat und eigentlich meinte, die Strecke zwar mit 16,7 Hz zu elektrifizieren, aber keine Versorgung aus dem Bahnstromnetz, sondern aus dem "normalen" Landesnetz vorzusehen?


Dann wäre die Meldung eine Zeitungsente, ich denke aber, dass der Herr richtig zitiert wurde, sonst gäbe der ganze Satz keinen Sinn.

Damit würde man die Kosten für einen Ausbau des Bahnstromnetzes vermeiden.
Wie schon oben mehrfach gesagt, ist diese Aussage höchstens zum Teil richtig, da höhere benötigte Leistung für einen solch langen Streckenabschnitt mit Sicherheit nicht ohne Ausbau der Peripherie möglich ist, es sei denn, das "Landesnetz" wäre in diesem Bereich auf deutlichen "Zuwachs" konzipiert. Das kann ich mir aber nicht vorstellen.

Ich weiß aus eigener Erfahrung, dass im Zuge des Anschlusses von PV-Anlagen in unserem 50-Seelen-Ort innerhalb eines Jahres zweimal der Trafo der Versorgungsleitung ausgewechselt wurde, weil der jeweilige Vorgänger zu geringe Leistung hatte. Es scheint also, dass man, aus welchen Gründen auch immer, diese Anlagen nicht überdimensioniert.

Ich könnte mir vorstellen, dass ein genau angepaßter Trafo weniger Verlustleistung produziert und dadurch, abgesehen vom wahrscheinlich geringeren Kaufpreis, wirtschaftlicher ist.


Viele Grüße,

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Beitrag von ICE-T-Fan »

DumbShitAward @ 2 May 2011, 18:19 hat geschrieben:
ICE-T-Fan @ 2 May 2011, 15:27 hat geschrieben: Offtopic: Gibt es schon längst. Ich kann die drei Netzteile meiner drei ACER-Notbooks beliebig untereinander vertauschen, ohne das es Probleme gibt... außer vielleicht mit der Steckerlänge, die zwischen Netbook und 15''-Notebook etwas variiert.

Ich bin auch dafür, dass man endlich einheitliche Stecker für alle Notebooks hat.

Jedenfalls wäre es schön, wenn man mit einem defekten Notebook nicht immer gleich das Netzteil wegschmeißen müsste, sondern es einfach weiter verwenden kann. Innerhalb der Notebook-Serien ist das ja kein Problem und selbst herstellerseitig kann man fast alle Netzteile mit allen Geräten kombinieren.
Die verschiedenen Stecker haben durchaus ihren Sinn, nämlich das Bruder Vollpfosten nicht ein Netzteil mit zu hoher Spannung dranhängt

Machste einheitliche Spannung hast du das Problem, dass du eine aufwändigere sowie platzfressende Ladeelektronik und Schaltnetzteil hast (die dann auch noch teurer ist) brauchst. Die Boards brauchen ja alleine schon 3,3V, 5V, 12V, dazu noch die jeweilige Spannung für den Akku. Acer wählt ja net zur Gaudi 19V. Und selbst dann hast du noch das Problem, dass es ziemlich behumpst ist ein Netbook das im Extremfall bei Volllast und leerem Akku 25W zieht mit einem Netzteil eines Desktop Replacement Notebooks, das mal schnell 140W sekundär ausspuckt zu betreiben. Sowohl vom Gewicht, den Anschaffungskosten als auch von der Energieeffizienz (und die sieht GAR nicht lustig aus bei 20% Last...).


Bei der Handyladegerätrichtlinie hat man schon nicht vernünftig nachgedacht (Micro-USB statt Mini-USB, Designeinschränkung, zu geringer Ladestrom an echten USB-Ports, usw.), da will ich mir gar nicht vorstellen, was den Internetausdruckern bei Notebookladegeräten einfällt...
Ich finde es aber trotzdem richtig, dass man ein Universalnetzteil für eine Klasse von Geräten hat.

Man muss ja nicht gleich eine Desktop-Ersatz-Laptop mit einem Netbook unter einem Hut stecken, aber es geht ums Prinzip.

Theoretisch reichen 4 Klassen von Netzteilen:

1) Für Kleinstgeräte (klassisches Handy, mp3-Player)
2) Für Netbooks, Smartphones, IPad-artige Geräte, Mobiler DVD-Player, Mini-TV-Gerät
3) Für das klassische Notebook, Laptop bis 15''
4) Für Highend-Gerät als Desktop-Ersatz ab 15''

Für die ersten Geräte darf der Ladestrom nicht 0,5 A überschreiten, damit es USB-Steck-kompatibel bleibt. Spannung eines USB ist glaube 5 V, macht 2,5 W... reicht in dem Einsatzgebiet vollkommen.

Für die nächste Gruppe wären wohl 15 V bis 2 A, also maximal 30 Watt ausreichend.

Für die dritte Gruppe wäre der Standard 20 V bis 3 A, also maximal 60 Watt.

Für die letzte Gruppe würde ich den Standard 30 V bis 4 A wählen, also maximal 120 Watt.

Damit würde man auch mal die Weiterentwicklung energiesparender Geräte weiter anregen, wobei 60 bzw. 120 Watt jetzt nicht zu gering gegriffen ist.

Außerdem sollten die Ladegeräte abwärtskompatibel sein, d.h. ein Netzwerk sollte sich auf die niedrigeren Spannungsprofile herunter regeln lassen. So reicht es also ein Netzteil für Netbook und mp3-Player in der Tasche zu haben.

Da die großen Netzteile eh teurer, da höhere Spannungsfestigkeit, werden, machen die paar Cent für die zusätzliche Elektronik den Kohl auch nicht mehr fett. Und unterwegs wird eh niemand einen High-End-Laptop samt schweren Netzteil mitnehmen.
Gruß Markus aus Eisenach,
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Beitrag von Didy »

DumbShitAward @ 2 May 2011, 07:41 hat geschrieben:Das ist auch so ein Ding, was manche Verfechter von Einheitsladegeräten für Notebooks (und erst Recht für Handys und Notebooks gleichzeitig) nicht verstehen (wollen).  So ein Einheitsding hätte sekundärseitig ein Kabel von der Dicke deines kleinen Fingers - oder es wäre wieder nicht einheitlich
Wieso sollten die so viel dicker werden als die heutigen, nur weil man statt 12 und 17 und 19 jetzt nur noch 19 Volt nimmt? Da ist so viel Unterschied nicht...

Klar, heute Power-Notebooks haben heute schon dicke Kabel, du meinst wohl dass das dann überall kommen würde?
DumbShitAward @ 2 May 2011, 18:19 hat geschrieben:Die verschiedenen Stecker haben durchaus ihren Sinn, nämlich das Bruder Vollpfosten nicht ein Netzteil mit zu hoher Spannung dranhängt
Was wegfallen würde, wenn alles die selbe Spannung hätte...
Im übrigen haben heute einige billigere Geräte einen normalen Hohlstecker. Da ist weder die Spannung noch die Polarität genormt, es gibt sogar billigsteckernetzteil die da Wechselspanung anbieten. Das ist in der Hinsicht heute schon viel kritischer.
DumbShitAward @ 2 May 2011, 18:19 hat geschrieben:Machste einheitliche Spannung hast du das Problem, dass du eine aufwändigere sowie platzfressende Ladeelektronik und Schaltnetzteil hast (die dann auch noch teurer ist) brauchst.  Die Boards brauchen ja alleine schon 3,3V, 5V, 12V, dazu noch die jeweilige Spannung für den Akku.  Acer wählt ja net zur Gaudi 19V.

Wie du selbst sagst: 5V, 3,3V, ne Corespannung von 1,xx oder gar 0,xxV... Die 19V werden NIRGENDS im Notebook direkt verwendet, da ist überall noch ein DC-DC-Wandler drin. Und ob ich den auf eine Eingangsspannung von 12 oder 19 Volt auslege ist sowas von wurscht...
DumbShitAward @ 2 May 2011, 18:19 hat geschrieben:Und selbst dann hast du noch das Problem, dass es ziemlich behumpst ist ein Netbook das im Extremfall bei Volllast und leerem Akku 25W zieht mit einem Netzteil eines Desktop Replacement Notebooks, das mal schnell 140W sekundär ausspuckt zu betreiben.  Sowohl vom Gewicht, den Anschaffungskosten als auch von der Energieeffizienz (und die sieht GAR nicht lustig aus bei 20% Last...).
Nun, viele "große" Notebooks lassen sich aber schon von haus aus mit zwei verschiedenen Netzteilen betreiben, das große für zuhause (wo's schneller lädt) und ein kleineres für unterwegs. Die müssen das also erkennen. Wie das gemacht wird weiß ich nicht.
Aber eine Art Identifizierung über eine dritte Ader (was dann alle Geräte verstehen) wäre doch denkbar.

Klar is die Effizienz bei geringer Leistung bescheiden. Aber wenn ich nur die Möglichkeit hätte, mein Notebook auch mal bei nem Bekannten aufzuladen, auf ner Reise mit Note- und Netbook nur ein Ladegerät mitnehmen zu müssen. Oder Worst Case sogar ein großes Notebook an einem Netbooknetzteil zwar nicht betreiben, aber doch (wenn auch deutlich länger) den Akku aufladen zu können...? Oder wenn ein Netzteil abraucht, einfach das vom alten Notebook (bei dem das Display kaputtgegangen ist) zu nehmen, statt nochmal ein neues kaufen zu müssen. Wären doch alles Vorteile.
All das heißt ja nicht, dass man nicht ein "passendes" mitliefern kann...
DumbShitAward @ 2 May 2011, 18:19 hat geschrieben:Bei der Handyladegerätrichtlinie hat man schon nicht vernünftig nachgedacht (Micro-USB statt Mini-USB, Designeinschränkung, zu geringer Ladestrom an echten USB-Ports, usw.)
Wo ist das Problem, dass man es an einem "echten" USB-Port nur langsamer laden kann? Besser als gar nicht dort laden können würd ich sagen...
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Beitrag von Boris Merath »

Didy @ 3 May 2011, 02:14 hat geschrieben: Oder Worst Case sogar ein großes Notebook an einem Netbooknetzteil zwar nicht betreiben, aber doch (wenn auch deutlich länger) den Akku aufladen zu können...?
Prinzipiell wäre es ja auch denkbar mit einem kleinen Netzteil den Batteriebetrieb zu unterstützen wenns fürs Betreiben nicht reicht - also dann einen Teil der Energie ausm Netzteil und einen Teil aus der Batterie zu entnehmen.
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Beitrag von Mühldorfer »

Boris Merath @ 2 May 2011, 10:29 hat geschrieben:


Es hat sich bewährt.
25Hz Bahnstromversorgung auch in den USA!
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Beitrag von riedfritz »

Zitat Mühldorfer:
25Hz Bahnstromversorgung auch in den USA!



Von 25 Hz Bahnstromversorgung hat m.W. im ganzen Thread noch keiner gesprochen!

Dorthin fahren auch keine Mehrsystemloks aus Deutschland.


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Beitrag von Luchs »

Boris Merath @ 2 May 2011, 13:56 hat geschrieben:
Ich studiere Elektrotechnik, und an der TU gibt es u.a. eine sehr gute Vorlesung namens "elektrische Bahnen".
wer macht denn das heutzutage? Ich habe damals noch Herrn Lisson - seines Zeichens Präsident der BD München (WIMRE) - geniessen dürfen ...

Wesentlich interessanter war da Herr Rahn vom BZA München.

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Beitrag von Boris Merath »

Luchs @ 3 May 2011, 20:18 hat geschrieben: wer macht denn das heutzutage? Ich habe damals noch Herrn Lisson - seines Zeichens Präsident der BD München (WIMRE) - geniessen dürfen ...
Ein ziemlich hoher Ingenieur von Siemens, der fast die gesamte Entwicklung der Drehstromloks begleitet hat.
Bis zur vollzogenen Anbringung von ausreichenden Sandstreuapparaten an allen Maschinen haben die Bahnwärter bei aufwärtsgehenden Zügen auf stärkeren Steigungen die Schienen ausgiebig mit trockenem Sand zu bestreuen und für die Bereithaltung eines entsprechenden Vorrathes zu sorgen.

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Beitrag von Mühldorfer »

riedfritz @ 3 May 2011, 19:32 hat geschrieben: Von 25 Hz Bahnstromversorgung hat m.W. im ganzen Thread noch keiner gesprochen!
Dorthin fahren auch keine Mehrsystemloks aus Deutschland.

Viele Grüße, Fritz
War ein Hinweis darauf daß der technische Kompromiß Wechselspannunng niedriger Frequenz gut praktisch bewährt ist, so sehr daß Umstellungen nicht lohnen!

Vorteil der niedrigen Frequenz ist auch das sehr große Netze ohne Resoanzprobleme und ohne Phasensprünge synchronisiert betreiben werden können, zusätzlich die induktiven und kapaziven Verluste der Leitung geringer sind.
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Beitrag von riedfritz »

Hallo Mühldorfer,


vielen Dank für Deine Klarstellung, Deine Aussage kann ich nur unterstreichen. Aus den genannten Gründen gab es, besonders in Italien früher wesentlich mehr Gleichstromnetze, die mit ihren Oberleitungen, (auf den Loks Loks befanden sich zwei Stromabnehmer nebeneinander) aber sehr aufwendig waren.

Das Problem des Gleichstroms ist die Transformierung.

Diesen Thread habe ich aus dem Grunde eröffnet, um auch Vor-und Nachteile der derzeitigen Stromversorgung und die Meinungen hierzu zu erfahren und ich denke, aus den meisten Antworten ergibt sich, dass man mit 15 kV und 16 2/3 Hz, gar nicht so schlecht dran ist.


Viele Grüße,

Fritz
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Beitrag von Boris Merath »

Ich würde mich sogar so weit aus dem Fenster lehnen dass 25kV viellleicht auch nur die vorletzte Stufe der Entwicklung war - dank moderner Leistungselektronik könnte ich mir schon vorstellen dass die Gleichspannung wieder attraktiver wird - auch wenn die natürlich wieder andere Probleme mit sich bringt.
Bis zur vollzogenen Anbringung von ausreichenden Sandstreuapparaten an allen Maschinen haben die Bahnwärter bei aufwärtsgehenden Zügen auf stärkeren Steigungen die Schienen ausgiebig mit trockenem Sand zu bestreuen und für die Bereithaltung eines entsprechenden Vorrathes zu sorgen.

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Beitrag von Mühldorfer »

riedfritz @ 4 May 2011, 09:44 hat geschrieben: Hallo Mühldorfer,
Aus den genannten Gründen gab es, besonders in Italien früher wesentlich mehr Gleichstromnetze, die mit ihren Oberleitungen, (auf den Loks Loks befanden sich zwei Stromabnehmer nebeneinander) aber sehr aufwendig waren.



Viele Grüße,

Fritz
Leider falsch, in Italien war das ein DREHStrombahnnetz!, Eine 2-polige, richtig, aufwendige Oberleitung und als 3.Leiter die Schienen. Wegen der großen Motore und niedrigergeforderter Drehzahlen auch mit verminderter Frequenz von 15Hz. Zur Konstruktionszeit war Stangenantrieb getriebelos die 1.Wahl!

Nachteile: Aufwendige Oberleitung und die Lokomotiven konnten nur 3 oder 4 verschiedenen feste Geschwindigkeit wirtschaftlich fahren, z.B. 15, 30, 45 oder 60km/h oder 30, 60, 90 und 120km/h.

Vorteil:

Besonders für Gebirgsbahnen wie die zwei Appeninquerungungen, die Mt-Cenis, Brenner- und Tendabahn völlig einfache und zuverlässige Nutzbremsung durch die Drehstromasynchronmotoren "frei haus".
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Beitrag von riedfritz »

Leider falsch
,

Hab ich mirs doch gedacht! Aber hier sind die richtigen Antworten schneller als die Polizei erlaubt.

Es muß ja auch schon Ewigkeiten her sein, dass ich da mal was darüber gelesen habe, da gab es noch keine PCs. So ist es halt im geistigen Nirwana verschwunden.


Vielen Dank und viele Grüße,

Fritz
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Beitrag von DumbShitAward »

Boris Merath @ 4 May 2011, 14:46 hat geschrieben: Ich würde mich sogar so weit aus dem Fenster lehnen dass 25kV viellleicht auch nur die vorletzte Stufe der Entwicklung war - dank moderner Leistungselektronik könnte ich mir schon vorstellen dass die Gleichspannung wieder attraktiver wird - auch wenn die natürlich wieder andere Probleme mit sich bringt.
Das könnte in dem Moment aktuell werden in dem die Kraftwerke weit entfernt sind und zumindest das Überlandnetz mit Gleichspannung betrieben wird. Gab da doch mal dieses Gedankenspiel mit riesigen Photovoltaikanlagen in den nordafrikanischen Wüsten...
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Wer es unternimmt, mit Gewalt oder durch Drohung mit Gewalt den Bestand der Bundesrepublik Deutschland zu beeinträchtigen oder die auf dem Grundgesetz für die Bundesrepublik Deutschland beruhende verfassungsmäßige Ordnung zu ändern, wird mit lebenslanger Freiheitsstrafe oder mit Freiheitsstrafe nicht unter zehn Jahren bestraft.
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Beitrag von Mühldorfer »

DumbShitAward @ 4 May 2011, 17:43 hat geschrieben: Das könnte in dem Moment aktuell werden in dem die Kraftwerke weit entfernt sind und zumindest das Überlandnetz mit Gleichspannung betrieben wird. Gab da doch mal dieses Gedankenspiel mit riesigen Photovoltaikanlagen in den nordafrikanischen Wüsten...
Das wäre kein Grund, allein nur wenn das Trafogewicht stören würde gäbe es einen Grund für ca. 30kV Gleichspannung, nachteilig wäre es aber daß Lichbögen bei feuchter Witterung und z.B. vogelbedingten Überschlägen nicht verlöschen würden!
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Beitrag von Boris Merath »

Mühldorfer @ 4 May 2011, 18:40 hat geschrieben: Das wäre kein Grund, allein nur wenn das Trafogewicht stören würde gäbe es einen Grund für ca. 30kV Gleichspannung, nachteilig wäre es aber daß Lichbögen bei feuchter Witterung und z.B. vogelbedingten Überschlägen nicht verlöschen würden!
Das Problem würde ich eher im Bereich vom Stromabnehmer sehen. Vorteil wäre die höhere Leistung bei gleichbleibendem Isolationsaufwand sowie eine Reduzierung der Verluste durch Blindströme. Aber keine Ahnung ob man die Probleme beim Stromabnehmer in den Griff bekommen kann. Das Trafogewicht bekommt man auch auf andere Art reduziert (Prinzip Schaltnetzteil), und auch bei Gleichstrom bis ins Fahrzeug rein wird man auch nicht auf einen Trafo verzichten wollen, irgendwie muss man ja von der Zwischenkreisspannung auf die Oberleitungsspannung kommen wenn man rückspeisen können will.

In Verbindung mit einem HGÜ-Landesnetz hätte man dagegen keine Vorteile, weil das Landesnetz würde man im Bereich von 500 kV bis 1MV ansiedeln, während für eine Oberleitung maximal um die 25kV interessant wären.

(Das ganze ist aber jetzt reine Spekulation von mir, Planungen oder konkrete Forschungen sind mir keine bekannt)

Auch wird es ziemlich sicher keine HGÜ bis in den letzten Winkel geben, HGÜ ist wenn dann nur als "Backbone" der Stromversorgungsnetze interessant, z.B. in Form einer Leitung Sahara - Deutschland, Norwegen - Deutschland, Nord/Ostsee - Schweiz/Österreich.
Bis zur vollzogenen Anbringung von ausreichenden Sandstreuapparaten an allen Maschinen haben die Bahnwärter bei aufwärtsgehenden Zügen auf stärkeren Steigungen die Schienen ausgiebig mit trockenem Sand zu bestreuen und für die Bereithaltung eines entsprechenden Vorrathes zu sorgen.

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Beitrag von Autobahn »

Boris Merath @ 2 May 2011, 00:51 hat geschrieben:Ich verstehe grade nicht ganz worauf Du hinaus willst?
Ich habe mal in grauer Vorzeit etwas über diese "Ohmsche Gesetz" gelernt, was ich aber (durch die beruflich nicht erforderliche Notwendigkeit der Kenntnis und privatem Desinteresse) vergessen habe. Irgendwie besteht ein Zusammenhang mit Strom - Spannung - Widerstand. Der Widerstand sind die Elektromotoren. Da gibt es nicht viel dran zu ändern, denke ich mal. Aber das sind wirklich nur laienhafte Kenntnisse: Wenn der Widerstand gleich bleibt, die Spannung aber gesenkt wird, muss höherer Strom fließen (ich vergleiche das mit einem Elektroherd mit 380 V und einer Kochplatte, die an 220 V angeschlossen ist, da rattert der Zähler beim Herd auch schneller). Oder gibt es eine Möglichkeit, den Widerstand einer E-Lok zu senken? (Noch mal laienhaft gefragt ;) )
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Beitrag von 143 »

jo, Ohmsches Gesetz is richtig: Die Spannung ist gleich dem Produkt aus Widerstand und Strom (U=R*I). Zumindest beim Gleichstrom ist das relativ einfach.

Beim Herd sollte es eigentlich egal sein welche Spannung anliegt, es kommt auf die Leistung an. bei den 380V hast Du aber dann bei (gleicher Leistung) einen geringeren Strom, der fließt. Die Leistung ist definiert als das Produkt aus Strom und Spannung (P=U*I). Der Zähler dreht sich um so schneller je mehr Leistung "verbraucht" wird. Dabei ist es (für den normalen Haushalt zumindest, bei hoher Phasenverschiebungen/Scheinleistung ist das noch mal was anderes) egal, ob viel Spannung oder viel Strom benötigt wird. Die Stromstärke ist aber auch begrenzt, da die Leitungsquerschnitte ja nicht unendlich groß sein können.
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Beitrag von Didy »

Autobahn @ 4 May 2011, 22:30 hat geschrieben:Wenn der Widerstand gleich bleibt, die Spannung aber gesenkt wird, muss höherer Strom fließen
Nein, gerade umgekehrt.

R = U / I

Wenn der Widerstand (R, Ohm) gleich bleibt und die Spannung (U, Volt) gesenkt wird, sinkt auch der Strom (I, Ampere).

Was du meinst ist was anderes. Die Leistung (P, Watt) ist das Produkt aus Strom und Spannung:

P = U * I

Wenn man die selbe Leistung haben will, muss bei kleinerer Spannung der Strom höher sein. (Dafür dann aber eben auch der Widerstand geringer, dass mehr Strom fließt.)

Deswegen hat man im Bahnbereich auch Spannungen im höheren Kilovoltbereich, mit 230V wie im Haushalt wären Lokomotivleistungen im Megawattbereich nicht realisierbar. Vor allem deswegen, weil die Leitungen selber ja auch einen Widerstand darstellen. Und je mehr Strom fließt, desto mehr Spannung fällt an der Leitung ab, und desto mehr Verlustleistung hast du.
Selbiges gilt in den Verteilnetzen. Die 230/400V hast du nur auf den letzten Metern, schon bis in die einzelnen Straßenzüge geht es mit Mittelspannung (moderne Netze ca. 20kV, in größeren Städten oft historisch bedingt weniger, 6-10kV oder so)



Das mit den 400V (die 380V galten zu 220V-Zeiten, heute sind 230/400V) ist wieder etwas anderes. Beim Drehstrom hat man drei Außenleiter und einen Neutralleiter. Bei den drei Außenleitern ist der Sinus je um 1/3 zueinander verschoben. Das führt dazu, dass du zwischen Neutralleiter und jedem Außenleiter je 230V misst, zwischen zwei Außenleitern immer 400V.
Diese verschobene Sinusspannungen der drei Außenleiter ergeben ein Drehfeld, was man sich in den Drehstrommotoren zu nutze macht.

Das normale Haushaltsnetz ist ein Drehstromnetz, wobei eine Steckdose immer zwischen einem Außenleiter und dem Neutralleiter hängt. Die einzelnen Stromkreise werden dann gleichmäßig auf die drei Außenleiter aufgeteilt.

Der Trick ist nämlich: Im Neutralleiter fließt nicht die Summe der Ströme der drei Außenleiter, sondern maximal der höchste Strom. Belastet man alle drei Außenleiter gleichmäßig fließt im Neutralleiter nichts (*). Der Draht muss also nur so dick sein wie die Außenleiter auch, bei einem Drehstrommotor braucht man ihn gar nicht.
Man spart also Kupfer, da man im Vergleich zu normalem Wechselstrom die dreifache Leistung mit nur der 1,5fachen (kein Neutralleiter) bzw. 2fachen (mit Neutralleiter) Kupfermenge übetragen kann.

Und so funktioniert das auch beim Herd: Ein Herd wird üblicherweise mit 3x16A an Drehstrom angeschlossen. Eigentlich sind es aber nur Wechselstromverbraucher an 230V - aber ein 5adriges (**) Kabel für 16A ist wesentlich einfacher zu handhaben als ein 3adriges für 48A - und man lastet damit auch das Drehstromnetz eher gleichmäßig aus.


(*) Das mit Null Strom im Neutralleiter gilt nur wenn die Stromaufnahme Sinusförmig und der Strom nicht phasenverschoben zur Spannung (Leistungsfaktor 1). Insbesondere ersteres ist bei Schaltnetzteilen von Haus aus erstmal nicht gegeben, weswegen dort ab einer gewissen Leistung (ich glaube 80W) eine Leistungsfaktorkorrektur (PFC, Power Factor Correction) vorgeschrieben ist.
Wen das interessiert darf gerne nochmal fragen oder bei Wikipedia lesen, aber ich will hier niemanden erschlagen.

(**) Fünf bzw. Drei statt 4 bzw 2 adern, weil der Schutzleiter ja immer noch dabei ist.
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