25 KV/ 50 Hz für das Deutsche Bahnnetz

[corsa636]

Hallo,

was mich bewegt ist die Frage, ob die Umstellung der dt. Bahninfrastruktur auf 25kV/ 50Hz denkbar bzw. "sinnvoll" wäre?
(sprich Definition von 25kV/ 50Hz als Standardspannung in Europa/ der EU)

Was währen Vorteile?

- Standardfrequenz (??)
- Die Lokomotiven (wegen den Trafos??) wären leichter (??)
- ??

Was müsste an der Infrastruktur geändert werden? Kann die aktuell verbaute Oberleitung auch mit 25kV/ 50Hz betrieben werden? Und man müsste "nur" die Umpannwerke/ Trafostationen anpasssen?

Könnte man vorhanden Rolling-Stock auf 25kV/ 50Hz umbauen?

[hmmueller]

* Prinzipiell ist das eine rein wirtschaftliche Frage, die sich wie jede Investitionsrechnung durch normale Abzinsungsformeln beantworten lässt: Was sind die Investionen für den Umbau, was sind die Ersparnisse, und wann sind die abgezinsten Investionen kleiner als die Ersparnisse? Mach Dich doch einmal mutig auf und schätze diese Größenordnungen ab und rechne es aus, bevor ich Dir hier meine (vorgefasste) Meinung aufzudrängen versuche ...

* ... und wenn Du Fragen zu den einzelnen Komponenten dieser Schätzerei und Rechnerei hast (was erspart eigentlich eine leichtere Lok - Herstellungskosten, Wartung des Schnienennetzes, ...; was für Verluste hat ein Umformersatz von 50Hz auf 16,7Hz? welche Abzinsung soll man annehmen? usw.usf.), dann frag solche Details - wir haben da alle Ansichten dazu, und vielleicht manchmal sogar ein wenig Wissen.

* Deine generellen "Umbau oder Weiterverwendungfragen" haben eigentlich dieselbe Antwort: Alles kann man weiterverwenden, wenn man es entsprechend umbaut - was das kostet (bis hin zu Abriss und Neubau), hängt vollkommen von Details ab: Eine moderne Elektrolok braucht man überhaupt nicht umbauen, weil sie schon 25kV/50Hz kann; eine 110er müsstest Du umbauen - ich wette einmal eine Million oder auch mein Leben, dass sich diese Investion indiesem Universum nie rechnen wird. Das kannst Du nun mit allen anderen technischen Einrichtungen einzeln durchspielen - mach einmal eine lange Liste (wenn Du weniger als 2000...3000 Einträge draufhast, ist sie sicher zu kurz) und eruiere die Zahlen - dann weißt Du auch die jeweiligen Antworten.

Wenn man statt solcher Generalansätze, das Problem in den Griff zu kriegen, nur Einzelfälle diskutiert, ist das für den Stammtisch eine Forums sicher ganz lustig - aber ein Ergebnis, das irgendwas mit einer Realität zu tun hat, ergibt sich dann natürlich nicht ...

H.M.

[Rev]

Und man sollte nicht vergessen das man auch eine leichten Loks will. Je weniger so eine Lok wiegt destoweniger Kraft bringt sie auch auf die Schienen. Bei Triebzügen sieht das etwas anders aus wobei man auch hier versucht höheres Gewicht auf die angetrieben Achsen zu legen.

[Martin H.]

Kommt drauf an, teils will man bei Mehrsystemloks schon leichte, weil sie sonst einfach zu schwer sind. Mit ein Hauptgrund für die Sickenwände einiger Baureihen.

[VossBär]

Der Ansatz ist prinzipiell richtig. So bekommen Länder mit klassischen Gleichstromnetzen nur mehr EU-Förderungen, wenn die Neubaustrecken mit 25kV/ 50 Hz ausgestattet werden.
Ausgenommen von der Ausnahme sind jedoch die seit 100 Jahren mit Wechselstromnetz ausgestatteten Länder D-A-CH.
Hier ist keine NBS mit 25kV vorgeschrieben, weil der Sprung von 15kV nicht mehr so vielmehr einspart, als vergleichsweise investiert werden müßte.
Kurzer Seitenblick - was wird im Brennerbasistunnel eigentlich realisiert ?
Sinnvoll wären 15kV, dann kann man erstmal durchrauschen.

Bei der Infrastruktur ist i.g. erstmal die Isolation für die höhere Spannung zu beachten. Klar könnte man bei Reparaturen/ Sanierungen etc. das bereits berücksichtigen, dürfte ein geringer finanzieller Mehraufwand sein. Und wenn dann nicht nur alle 111er, 151er weg sind, geht es über Nacht bei den 18x und 193er los. Aber die 423er, 442er, 440er und wie sie alle heißen, sind halt eben nicht 25kV tauglich. Also wird es doch eher dauern. Oder so laufen, wie mit der AK (autom. Kupplung) - erstmal sterben.

[Luchs]

Kannst Du bitte Quellen (am Besten die entsprechenden Förderrichtlinen) aufführen, auf denen Deine interessanten Thesen berufen? Wenn nicht, dann lass es so etwas zu behaupten. Es schwirrt schon genügend Schwachsinn im netz.

Es gibt meines Wissens nach seit langem eine Empfehlung der UIC (man merke, das ist nicht die EU) 25 kV/50 Hz für Neuelektrifizierungen zu verwenden (daher hat das Dänemark z.B. so verwendet). EU Förderungen hängen von sehr viel ab, aber wohl eher weniger von den verwendeten technischen Parametern.

Also, bitte mal belastbares.

Ansonsten wird bei dem achso tollen 50 Hz Industriestrom zwei weitere wesentliche Parameter gerne vergessen, mit denen ein unabhängiges Bahnstromnetz (egal mit welchen Parametern) weniger Probleme hat:

- Industriestrom ist 3 Phasen Drehstrom, Bahnstrom ist 1 Phasen Wechselstrom. Also per se inkompatibel. Man muss für eine gleichmässige Belastung der Generatoren das Netz in auf die 3 Phasen aufteilen. Beim Einhasenwechselstrom kann man das ganze Netz syncron betreiben. Das bedeutet z.B. dass eine Lok die in Flensburg bremst Energie für eine in Zürich anfahrende liefern kann (im ungünstigsten Fall). Bei aufgeteilten 3-Phasen systeme ist häufig nicht garantiert, dass da ein Verbraucher ist - also muss ggf. die Energie anderweitig verbraten werden.

- Bahnstrom unterliegt relativ starken Schwankungen bei den Verbrauchern (wenn halt zufällig viele Züge gleichzeitig anfahren). Das kann kurzfristig estinfach durch Fequenzschwankungen ausgeglichen werden. Industriestrom garantiert da eine sehr hohe Stabilität, die notwendige Regelung treibt die Kosten deutlich in die Höhe.

Daher wird in D keiner mehr das aktuelle System ändern
- 50 kV haben gegen 15kV natürlich bei den Übertragungsverlusten einen Vorteil, die Anzahl der Unterwerke ist aber wegen der 3-Phasen Problematik nicht höher
- 16,7 Hz benötigen leicht grössere Transformatoren, das dürfte heutzutage bei der Drehstromtechnik kein nennenswerter Kostenfaktor mehr sein.

Luchs.

[146225]

Es gibt meines Wissens nach seit langem eine Empfehlung der UIC (man merke, das ist nicht die EU) 25 kV/50 Hz für Neuelektrifizierungen zu verwenden (daher hat das Dänemark z.B. so verwendet). EU Förderungen hängen von sehr viel ab, aber wohl eher weniger von den verwendeten technischen Parametern.

Wobei das gerade bei Dänemark, wo alle Nachbarn (nicht nur Deutschland, auch Schweden und Norwegen) schon die 15 kV verwendet hatten, ja auch nicht ganz unumstritten war.

[Trapeztafelfanatiker]

Es gibt meines Wissens nach seit langem eine Empfehlung der UIC (man merke, das ist nicht die EU) 25 kV/50 Hz für Neuelektrifizierungen zu verwenden (daher hat das Dänemark z.B. so verwendet). EU Förderungen hängen von sehr viel ab, aber wohl eher weniger von den verwendeten technischen Parametern.

Wobei das gerade bei Dänemark, wo alle Nachbarn (nicht nur Deutschland, auch Schweden und Norwegen) schon die 15 kV verwendet hatten, ja auch nicht ganz unumstritten war.

War es aber nicht so, dass man zu dieser Zeit gar nicht daran gedacht hat die Länder zu vernetzen? Die 25 kV waren ja klassisch nur um Kopenhagen und der Rest war verdieselt und ist es großteils immer noch. Jetzt endlich soll ein Elektrifizierungsprogramm kommen und heute ist das alles mit Mehrsystemloks doch gar kein Problem mehr.
Ärgerlich ist es heute natürlich, denn so könnte man ohne Mehrsystemloks bis Norwegen, aber man kann es nicht mehr ändern.

Langfristig sollte man nur noch 15 kV und 25 kV haben und die rückständigen Gleichstromnetze ersetzen, aber zwei Systeme halte ich für problemlos, da man das fahrzeugtechnisch leicht lösen kann.

[Metropolenbahner]

Langfristig sollte man nur noch 15 kV und 25 kV haben und die rückständigen Gleichstromnetze ersetzen, aber zwei Systeme halte ich für problemlos, da man das fahrzeugtechnisch leicht lösen kann.

So siehts aus. Siemens - und vermutlich alle anderen auch - bauen sowieso nur noch 15 kV Trafos mit 25kV Zwischenanzapfung. Die 2 Systeme zusammen verursachen damit so gut wie keine Mehrkosten. Vor dem Hintergrund könnte man dann auch in D Strecken mit 25 kV elektrifizieren, falls es von der Infrastruktur her nennenswert billiger wäre. Denke aber, dass das nicht der Fall ist, spätestens seit es auch passende Unterwerke fürs 50 Hz Netz gibt.

Das mit den EU-Fördergeldnern stimmt nicht, gibt auch Geld für 3 kV Strecken. Aber: Neugebaut wird eigentlich ja nur HGV und da braucht man dann sowieso 15 oder 25kV, da die Ampere ansonsten den Fahrdraht zum Glühen brächten.

[Boris Merath]

was mich bewegt ist die Frage, ob die Umstellung der dt. Bahninfrastruktur auf 25kV/ 50Hz denkbar bzw. "sinnvoll" wäre?
(sprich Definition von 25kV/ 50Hz als Standardspannung in Europa/ der EU)

Kurze und knappe Antwort: Nein

- Die Lokomotiven (wegen den Trafos??) wären leichter  (??)

Wie unten schon erwähnt wurde will man das in den meisten Fällen gar nicht. Bei Triebwagen wäre es natürlich ein Vorteil.

Bei der Trafogröße gibt es aber noch ein anderes Konzept, das aber noch nicht serienreif ist: Es gibt Überlegungen hier das Prinzip des Schaltnetzteils anzuwenden, und per Stromrichter erstmal die 16,7Hz in eine deutlich höhere Frequenz umzuwandeln, bevor man das ganze durch den Trafo schickt. Mit so einem Konzept könnte der Trafo wesentlich kleiner ausfallen als heute bei reinen 50Hz-Loks. Meines Wissens nach gibt es noch keine Fahrzeuge mit dieser Technik, mit weiteren Fortschritten in der Halbleitertechnik besteht aber schon eine gewisse Chance dass das irgendwann kommt.

Was müsste an der Infrastruktur geändert werden? Kann die aktuell verbaute Oberleitung auch mit 25kV/ 50Hz betrieben werden? Und man müsste "nur" die Umpannwerke/ Trafostationen anpasssen?

Jein. Die Oberleitung an sich kann man schon mit 50Hz betreiben, allerdings müsste man sämtliche Isolatoren tauschen und die Oberleitung mit neuen Trennstellen ausgestattet werden, man braucht vermutlich auch mehr Speiseleitungen und komplexere Verteilungen im Bahnhof. An den Trennstellen wiederum braucht man dann wieder Schutzstrecken, und die Schutzstrecken müssen dem Lokführer signalisiert werden, da er hier ohne Leistung durchfahren muss.

Genaugenommen ist das gar kein Problem der 50Hz, sondern der für 50Hz-Systeme üblichen Versorgung der Unterwerke mit Drehstrom. Im Gegensatz zu den 16,7Hz-Systemen "spart" man sich hier den Betrieb eines parallelel einphasigen Bahnstromnetzes. Drehstromnetze müssen aber symmetrisch belastet werden, man kann sich hier also nicht eine oder zwei Phasen raussuchen und mit dem Bahnbetrieb belasten, die dritte dagegen nicht - die Bahn muss also alle Phasen ungefähr gleich nutzen. Das ergibt eigentlich drei verschiedene "Phasenbereiche", auf die man seine Oberleitung aufteilen muss. Zwischen den einzelnen "Phasenbereichen" braucht man eben zwingend eine Trennstelle, die isoliert ist, da der Stromabnehmer hier einen Kurzschluss verursachen würde.

Drei verschiedene Phasen wären jetzt ein größeres Problem, zum Glück gibt es aber die sogenannte Scottschaltung, über die man aus einer dreiphasigen Speisung über einen Spezialtrafo eine zweiphasige Versorgung machen kann. Aber auch hier braucht man Trennstellen, je nach Aufteilung im Abstand von einem halben Unterwerksabstand, oder bei einer fahrtrichtungsabhängigen Aufteilung zwischen den beiden "Richtungen" der Bahnstrecke.

All diese Probleme hat man bei einem einphasigen Bahnstromnetz, bei dem die Kraftwerke synchronisiert sind, nicht.

Natürlich ist das erstmal kein Problem von 16,7Hz vs. 50Hz, in der Praxis betreibt aber kaum jemand ein eigenes 50Hz-Bahnstromnetz - im 50Hz-Bereich will man sich das Geld dafür normal sparen und speist direkt aus dem öffentlichen Stromnetz.

Auch nicht vergessen sollte man dass man in einem 50Hz-Netz mehr Unterwerke braucht, da bei 50Hz die Verluste durch Blindleistung, kapazitive Effekte etc. größer sind als bei 16,7Hz. Man braucht zwar keine so große Unterwerksdichte wie bei Gleichstromnetzen, hat aber trotzdem dadurch auch wieder Kosten.

Könnte man vorhanden Rolling-Stock auf 25kV/ 50Hz umbauen?

Hängt vom Fahrzeug ab. Das Fahrzeug muss natürlich auf 25kV ausgelegt sein, bei den klassischen 15kV-Trafos würde ich vermuten dass die Isolierung nicht auf 25kV ausgelegt ist. Also dürfte insbesondere bei älteren Fahrzeugen ein neuer Trafo fällig sein.

Alles was nicht Drehstrom ist ist aber eigentlich überhaupt nicht umrüstbar - die 16 2/3 Hz hat man damals ja gewählt, um das Bürstenfeuer an den Kommunatoren der Fahrmotoren zu reduzieren, und das dürfte für Loks wie die 111, 103 usw. vermutlich ein KO-Kriterium sein. Man kann prinzipiell versuchen hier einen Gleichrichter nachzurüsten (auf die Art hat man das Problem in den 50Hz-Ländern gelöst), aber ob das so ohne weiteres geht...keine AHnung. Zumindest für elektrische Museumsfahrzeuge wäre das der Todesstoss.

Der Ansatz ist prinzipiell richtig. So bekommen Länder mit klassischen Gleichstromnetzen nur mehr EU-Förderungen, wenn die Neubaustrecken mit 25kV/ 50 Hz ausgestattet werden.

Unabhängig davon ob das mit der Förderung stimmt - man kann ein Gleichspannungsnetz nicht mit einem Wechselspannungsnetz vergleichen. Gleichspannungsnetze haben gravierende Nachteile, während 15kV 16,7Hz und 25kV 50Hz nahezu in der gleichen Liga spielen - jedes der beiden Wechselspannungsnetze hat Nachteile, aber auch Vorteile.

Man muss aber auch dazu sagen dass die Nachteile der Gleichspannungsnetze mit Einführung der Leistungselektronik deutlich gesunken - aber immer noch vorhanden sind.-

Von der Interoperabilität her ist der Unterschied zwischen 15kV und 25kV auch nicht so wichtig, da gibt es größere Probleme (z.B. die ganzen unterschiedlichen Stromabnehmertypen).

- Industriestrom ist 3 Phasen Drehstrom, Bahnstrom ist 1 Phasen Wechselstrom. Also per se inkompatibel. Man muss für eine gleichmässige Belastung der Generatoren das Netz in auf die 3 Phasen aufteilen.

Grundsätzlich ja, wie oben geschrieben sind es dank Scottschaltung zum Glück nur zwei Phasen, was bei zweigleisigen Strecken wesentlich besser handhabbar ist. Ein großer Nachteil ist es trotzdem.

Beim Einhasenwechselstrom kann man das ganze Netz syncron betreiben. Das bedeutet z.B. dass eine Lok die in Flensburg bremst Energie für eine in Zürich anfahrende liefern kann (im ungünstigsten Fall).

Bei aufgeteilten 3-Phasen systeme ist häufig nicht garantiert, dass da ein Verbraucher ist - also muss ggf. die Energie anderweitig verbraten werden.

Das wiederum ist beim 50Hz-System mit direkter Speisung aus dem öffentlichen Netz eigentlich kein Problem, sondern eher noch besser, weil die Lok die in Spanien bremst via Verbundnetz theoretisch eine Lok in Dänemark antreiben kann, tatsächlich aber vermutlich eher die nächste Waschmaschine antreibt. Die Scottschaltung ist ja rückspeisefähig.

Also eigentlich kein Nachteil, aber auch kein Vorteil gegenüber dem 16,7Hz-Netz.

Das, was Du beschreibst, ist ein Problem der Gleichspannungsnetze, weil die dort verwendeten Gleichrichterwerke in der Regel nicht ins öffentliche Netz zurückspeisen können.

- Bahnstrom unterliegt relativ starken Schwankungen bei den Verbrauchern (wenn halt zufällig viele Züge gleichzeitig anfahren). Das kann kurzfristig estinfach durch Fequenzschwankungen ausgeglichen werden. Industriestrom garantiert da eine sehr hohe Stabilität, die notwendige Regelung treibt die Kosten deutlich in die Höhe.

Nicht nur das, ich gehe davon aus dass die durch den Bahnbetrieb entstehenden Schieflasten auch eher unangenehm sind - wenn eine Lok von einem Oberleitungsbereich mit der einen Phase in einen Oberleitungsbereich mit einer anderen Phase einfährt, ändert sich ja schlagartig die Belastung der einzelnen Phasen.

Grundaussage von jemanden der im Bahnstrombereich arbeitet war jedenfalls dass sie heilfroh über ihr eigenes unabhängigen Netz sind, in dem sie quasi machen können was sie wollen (jetzt mal flapsig gesagt, klar gibts da auch Spezifikationen und Grenzen die einzuhalten sind).

[Didy]

Beim Einhasenwechselstrom kann man das ganze Netz syncron betreiben. Das bedeutet z.B. dass eine Lok die in Flensburg bremst Energie für eine in Zürich anfahrende liefern kann (im ungünstigsten Fall).

Wie Boris schon schrieb: Das ist völlig egal und hat auch nichts mit der Synchronität zu tun. Sondern einfach damit, dass es AC ist, und das Unterwerk ein einfacher Trafo ist. Der Trafo geht in beide Richtungen, du kannst den Strom einfach in die nächst höhere Spannungsebene zurückschieben.

Das Problem hast du nur bei DC, weil da hinter dem Trafo ein Gleichrichter ist - und der geht erstmal nur in eine Richtung. (Es sei denn, du nimmst viel Geld in die Hand, und baust einen Wechselrichter ein.) Du kannst also erstmal nur Fahrzeuge im selben Speiseabschnitt versorgen.
Deswegen haben alle DC-Fahrzeuge (Tram, U-Bahn, ...) auch einen Bremswiderstand auf dem Dach, weil Abnahme nicht garantiert ist. Eine reine AC-Drehstromlok hat das nicht.


Ansonsten, was müsste man zum Umrüsten machen?
Praktischerweise müsste man alle neuen (Einsystem-)Fahrzeuge so beschaffen, dass sie prinzipiell 25kV könnten. Also die Isolierung der Hochspannungsseite und des Trafos entsprechend auslegen, und auch den Kreis nach dem Trafo, sodass er mit der dann höheren Spannung klarkäme. (Alternativ den Trafo mit Anzapfung, dass man umklemmen könnte.)
Dann musst du 30 Jahre warten, bis alle Fahrzeuge, die noch nicht darauf vorbereitet waren, verschrottet sind.
Dann musst du die vorbereiteten Fahrzeuge anpassen (also ihnen zumindest Softwaremäßig das mit den Phasentrennstellen beibringen und ggf. Feintuning auf die andere Spannung und Frequenz - bei dann fast 30 Jahre alten Fahrzeugen und Softwareänderungen prinzipiell auch "lustig").
Dann kannst du umrüsten.

Ich halte den Aufwand für zu hoch, als dass sich das lohnen würde. Bei 1,5kV/3kV DC gegenüber 25kV ja, da ist ein Faktor 8 bzw. 16 dazwischen. Ob deine Lok jetzt 1kA benötigt oder 16kA ist ein deutlicher Unterschied in der Fahrleitungs-Infrastruktur. Der Unterschied zwischen 15kV und 25kV ist zu Gering, als dass es sich lohnen würde, deswegen den Aufwand zu treiben.

Nebenbei wie Boris schon sagte, Elektrische Museumsfahrzeuge würden damit zum Standmodell degradiert.

[corsa636]

Wenn die Lokomotiven aber wegen den geringeren Trafogewicht leichter sein können(!!), ermöglicht das z.B. Hybrid/ Bi-Power-Techniken (sprich AKKUS oder Dieselmotoren) in den Lokomotiven zu installieren und unterm Strich auf das gleiche Gewicht zu kommen oder hat dei Lokomotiven einfach Auflasten...

[Mühldorfer]

- Industriestrom ist 3 Phasen Drehstrom, Bahnstrom ist 1 Phasen Wechselstrom. Also per se inkompatibel.
Luchs.

Hallo,
eine betreibsmäßige Frage zu den 3 Phasen. Im Inntal von Landeck nach Kufstein viele mir auf daß der Triebzug mehrfach, um ca. alle 30km den Hauptschalter Aus- und wieder einschaltete. Hängt das mit in Östereich verwedneten Umformerwerken zusammen, das 16 2/3 HZ Teillnetze mit unterschiedlicher Phasenlage existieren?

Und zur Technikg, man denkt a´j an Hochspannunggelichtstromfernleitugen, wieweit köntne man heute mit Hochleistungs-Hochspannungs IGBT usw. auf Lokomtoviven "Schalttnetzteile" verwenden?
Hochspannung gleicrichten, egal ob 25kV-50Hz oder 15kV 16 2/3Hz mit PFC und dann umwandeln, gleich in die Zwischenreis/Speisespannung der Motorstelle oder für die Hilfsantriebe.

Statt für 16HZ die Magnetkreise für 25 kHz z.B.

[Metropolenbahner]

Und zur Technikg, man denkt a´j an Hochspannunggelichtstromfernleitugen, wieweit köntne man heute mit Hochleistungs-Hochspannungs IGBT usw. auf Lokomtoviven "Schalttnetzteile" verwenden?

Hat man probiert, gleich mehrere Firmen, z.B. ABB. Das wurde dann aber wieder aufgegeben, da es nicht rentabel war.

[Luchs]

@Mühldorfer: kannst Du noch mal über Deinen Text gehen, das ist schwer zu erraten ...

Hochspannungsgleichstromleitungen werden gebaut um über lange Strecken Energie zu übertragen. Je länger eine Leitung ist desto höher ist deren Kapazität und Induktivität - und damit der Scheinwiderstand. Irgendwann bekommst Du bei Wechselstrom da nichts mehr rüber.

Ansonsten werden moderne Umformerwerke statisch mit Elektronik gebaut, z.B. aktuell in Leutkirch. Diese sind verlustärmer als rotierende Umformer, wie stark die das Industrienetz asymmetrisch belasten - ich bin schon lange aus dem Thema raus.

Luchs.

[AndiFant]

Bei der Elektrifizierung Buchloe - Lindau werden Autotransformatoren eingesetzt, die primärseitiig zwischen zwei Phasen des Drehstroms angeschlossen werden. Dadurch kommt es zu einer Schieflast im Drehstromnetz.

[Martin H.]

Hallo,
eine betreibsmäßige Frage zu den 3 Phasen. Im Inntal von Landeck nach Kufstein viele mir auf daß der Triebzug mehrfach, um ca. alle 30km den Hauptschalter Aus- und wieder einschaltete. Hängt das mit in Östereich verwedneten Umformerwerken zusammen, das 16 2/3 HZ Teillnetze mit unterschiedlicher Phasenlage existieren?

Ja, man spart sich einfach alle Speiseabschnitte miteinander zu synchronisieren.

[Michi Greger]

die primärseitiig zwischen zwei Phasen des Drehstroms angeschlossen werden. Dadurch kommt es zu einer Schieflast im Drehstromnetz.

Ähm, das glaub ich irgendwie nicht. Oder elektrifiziert man da mit 50Hz?

Gruß Michi

[Michi Greger]

wieweit köntne man heute mit Hochleistungs-Hochspannungs IGBT usw. auf Lokomtoviven "Schalttnetzteile" verwenden?
Hochspannung gleicrichten, egal ob 25kV-50Hz oder 15kV 16 2/3Hz mit PFC und dann umwandeln, gleich in die Zwischenreis/Speisespannung der Motorstelle oder für die Hilfsantriebe.

Statt für 16HZ die Magnetkreise für 25 kHz z.B.

An der "Schaltnetzteil-Lok" (transformatorlos) experimentiert Siemens seit etwa 10 Jahren herum - bisher ohne vorzeigbare praxistaugliche Ergebnisse. Nach dem Wenigen, was ich bisher gehört habe, liegen die größten Probleme in ausreichender Spannungsfestigkeit der Halbleiter, den starken Schwankungen im Bahnnetz und der Baugröße, man bekommts wohl noch nicht klein genug um es in eine Lok zu packen. Bis etwa 10kV beherrscht man es wohl, darüber ist es aus dem Labor noch nicht raus gekommen. Vielleicht bringen die nächsten Jahre Halbleiterentwicklung nochmal einen Schritt weiter.

Gruß Michi

[guru61]

Meines Wissens nach gibt es noch keine Fahrzeuge mit dieser Technik, mit weiteren Fortschritten in der Halbleitertechnik besteht aber schon eine gewisse Chance dass das irgendwann kommt.

Nennt sich PETT uvd gibt's bereits als Erprobungsträger:
https://new.abb.com/docs/default-source/aut...vrsn=f5969226_4
https://library.e.abb.com/public/df9f385653...11_DE_72dpi.pdf
https://www.flickr.com/photos/abb_schweiz/a...157634962662785
Gruss Guru

[guru61]

Ähm, das glaub ich irgendwie nicht. Oder elektrifiziert man da mit 50Hz?

Gruß Michi

nein, aber wenn du aus einem 50hz Dreifasennetz einfasigen 16.7 Hz machst, geht das vom Dreifasennetz her nur mit einer Phase über einen einfachen Trafo. Damit wird das 3 Fasennetz schief belastet.
Anders würde es aussehen, wenn man das mit Gleichrichtung und einem Gleichstrom Zwischenkreis und nachfolgender Umwandlung in Einfase. ähnlich wie es in den Lokumformern 1 zu 3 fasig geschieht.
Ob das, wegen der Leistungspendelerei im einfasennetz bei diesen Leistungen so einfach geht?
Gruss Guru

[Michi Greger]

nein, aber wenn du aus einem 50hz Dreifasennetz einfasigen 16.7 Hz machst, geht das vom Dreifasennetz her nur mit einer Phase über einen einfachen Trafo.

Ui, von 50 Hz auf 16,7 Hz nur mit einem Trafo? Was es in der Schweiz nicht alles gibt... :blink:

Und selbst wenn man es mit einem Trafo machen könnte, gibt es Schaltungen wie z.B. die Scottschaltung, die die drei Phasen gleichmäßig belasten. Auch durch die Schaltgruppe kann man Schieflasten "entschärfen" (z.B. Gruppe Yz)

Anders würde es aussehen, wenn man das mit Gleichrichtung und einem Gleichstrom Zwischenkreis und nachfolgender Umwandlung in Einfase.

Dieser Satz kein Verb?!

Ob das, wegen der Leistungspendelerei im einfasennetz bei diesen Leistungen so einfach geht?

Was bitte ist "Leistungspendlerei"? Willst du auf Blindleistung hinaus oder was?

Gruß Michi

[Didy]

nein, aber wenn du aus einem 50hz Dreifasennetz einfasigen 16.7 Hz machst, geht das vom Dreifasennetz her nur mit einer Phase über einen einfachen Trafo.

Unsinn.
Zur Frequenzänderung reicht kein Trafo.
Da braucht man wahlweise rotierende Umformer. Hierfür nimmt man 50Hz-Seitig logischerweise einen Drehstrommotor, der das Netz symmetrisch belastet.
Oder heutzutage das Mittel der Wahl: Statische Umrichter. Die gehen in der Tat über einen DC-Zwischenkreis, und die Gleichspannung wird logischerweise auch aus allen drei Phasen erzeugt.

Und bitte: Phase, nicht Fase.

[guru61]

Unsinn.
Zur Frequenzänderung reicht kein Trafo.
Da braucht man wahlweise rotierende Umformer. Hierfür nimmt man 50Hz-Seitig logischerweise einen Drehstrommotor, der das Netz symmetrisch belastet.
Oder heutzutage das Mittel der Wahl: Statische Umrichter. Die gehen in der Tat über einen DC-Zwischenkreis, und die Gleichspannung wird logischerweise auch aus allen drei Phasen erzeugt.

Und bitte: Phase, nicht Fase.

Hast recht! man wird älter
Muss wohl zuviel Hustensaft genommen haben.
Gruss Guru

[Auer Trambahner]

Und bitte: Phase, nicht Fase.

Och, je nach Schweiz kann man Fase auch gelten lassen? So in den südöstlichen Gebieten.

[corsa636]

Hallo, wenn man die Diskussion mal auf die Europäische Ebene hebt, ist Geld sinnvoller angelegt die Gleichtromnetze in Europa auf 25kV/50HZ (eine Umstellung auf 15kV/16,7Hz mafht keinen Sinn denke ich) oder ist es Vorteilhafter 15kV/16,7Hz auf 25kV/50Hz umzustellen??

[Luchs]

Alle Jahre wieder ...

Bei 1,5 kV, aber auch 3 kV Gleichstrom ist der Analagenaufwand deutlich höher. Auch bekommst Du gar nicht genug Energie für heutige Betriebsprogramme (HGV und Güterverkehr) übertragen.
Daher bauen diese Länder mehr oder weniger neue Strecken mit 25kV/50 Hz neu (Direttissima in Italien, Betuwe in Niederlanden, Frankreich nun schon seit 50 (?) Jahren flächendeckend, Tschechien und Slowakei ...

Dagegen findest Du kaum ein Land das von 16 2/3 /15 KV auf 50 Hz / 25 kV umstellt, sondern auch neue Strecken so ausführt. Der Unterschied ist nicht gross und würde zusätzlich die Aufgabe des gemeinsamen, zentralen Netzes bedeuten (nur Schweden hängt da nicht dran, logischerweise).

Luchs.

P.S. und das Geld legst Du sinnvoller in eine Vereinheitlichung der Signalsysteme und Betriebsvorschriften an.

[Metropolenbahner]

Dagegen findest Du kaum ein Land das von 16 2/3 /15 KV auf 50 Hz / 25 kV umstellt, sondern auch neue Strecken so ausführt. Der Unterschied ist nicht gross und würde zusätzlich die Aufgabe des gemeinsamen, zentralen Netzes bedeuten (nur Schweden hängt da nicht dran, logischerweise).

Das gibts nicht nur in Schweden, sondern auch hierzulande, Zitat Wiki:

Bei der dezentralen Struktur erfolgt der Energiebezug aus dem öffentlichen Netz. Die Unterwerke an den Einspeisepunkten haben statische Umrichter oder rotierende Umformer, in dem die Spannung und die Frequenz des allgemeinen Stromnetzes in den Bahnstrom transformiert wird (dezentrale Umrichter- bzw. Umformerwerke). Im Prinzip wäre die Speisung auch durch ein nahe gelegenes Bahnstromkraftwerk möglich.

Der wesentliche Unterschied zum zentral versorgten Bahnstromnetz liegt darin, dass die Umformerwerke insbesondere zur Phasensynchronisation lediglich über die Oberleitung mit gleichen Umformerwerken parallel geschaltet werden. Separate Bahnstromleitungen bzw. Bahnstromnetze sind hier nicht vorhanden. Dies wird in Schweden, Norwegen, Brandenburg, Mecklenburg-Vorpommern und Teilen von Sachsen-Anhalt praktiziert. Die Steuerung der Anlagen erfolgt in den Leitstellen.

https://de.wikipedia.org/wiki/Bahnstrom#Dez...rale_Versorgung

Zwar war früher eine gemeinsame 15/25kV Ausrüstung kompliziert und teuer, heutige Trafos können das aber von Haus aus. Von daher würde ich 25kV in D nicht pauschal ausschließen wollen, v.a. auf Strecken ins Ausland, wo schon 25kV anliegen, oder bei Nebenstrecken, wo es ganz billig sein muss.

[Rev]

Zwar war früher eine gemeinsame 15/25kV Ausrüstung kompliziert und teuer, heutige Trafos können das aber von Haus aus. Von daher würde ich 25kV in D nicht pauschal ausschließen wollen, v.a. auf Strecken ins Ausland, wo schon 25kV anliegen, oder bei Nebenstrecken, wo es ganz billig sein muss.

Ob es ein Trafo technisch kann oder nicht ist aber egal. Stellst du eine Einsystemlok für das jetzige Deutsche Strom System und 25KV /50H bügelt sich das ding sofort wieder ab... Es macht absolut keinen Sinn sich in Deutschland so ne Sonderlösung zu holen. Es hat absolut null Vorteile... Das es nicht zugelassen ist usw ist natürlich auch ein Thema...


Wenn man Grenzüberschreitenden Verkehr will braucht man eh Mehrsystemer deswegen holt man sich sicherlich keine Sonderlocke ins Deutsche Bahnstromnetz.

[Metropolenbahner]

Ob es ein Trafo technisch kann oder nicht ist aber egal. Stellst du eine Einsystemlok für das jetzige Deutsche Strom System und 25KV /50H bügelt sich das ding sofort wieder ab...

Äh ja, der Fall ist selbstverständlich absolut sinnfrei, das wird hier im Forum wohl jedem klar sein. Man muss schon sicherstellen, dass man auch die Anzapfung am Trafo umschaltet. Das wars dann aber auch schon (fast ).

Es macht absolut keinen Sinn sich in Deutschland so ne Sonderlösung zu holen. Es hat absolut null Vorteile... Das es nicht zugelassen ist usw ist natürlich auch ein Thema...

Es ist eben nicht null ... man spart sich den Umrichter/Umformer. Das spart Kosten beim Kauf (null) und im Unterhalt (keine Wartung), außerdem gibts (deutlich) weniger Verlust.

Nachdem hier bei jedem Bahnausbau immer noch Sparhans Küchenmeister ist, wird man das bei ner x-beliebigen Kostenoptimierungsrunde irgendwann auf dem Tisch bringen.

Damit das klar ist: Für Netzlücken wie z.B. Augsburg - Buchloe wäre das natürlich ne Schnapsidee, aber für Stichstrecken, z.B. die oft diskutierte BOB?

Praktisch wäre es auch bei nur teilweiser Elektrifizierung für Akku-ETs. Dort jeweils kurze Abschnitte mit 16,7Hz hinzustellen, wäre zu teuer. Beim letzten Update des BVWPs hieß es bei der Strecke Bamberg-Bayreuth-(Hof), dass man dort partiell elektrifizieren will. Da wird man sicher schnell auf 25kV kommen und bei den Herstellern anfragen, was ein 15/25kV Akku-ET denn mehr kosten würde.

Wenn man Grenzüberschreitenden Verkehr will braucht man eh Mehrsystemer deswegen holt man sich sicherlich keine Sonderlocke ins Deutsche Bahnstromnetz.

Kilometerweise Sonderlocken hast Du doch jetzt schon mit dem Meter Dieselverkehr. Lieber 25/15kV als 15kV und nix. Ein 15/25kV ET ist deutlich einfacher zu konstruieren und unterhalten, als ein Diesel- oder Wasserstoff-Hybrid. Komischerweise sollen die aber die Zukunft sein <_<