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Stromsysteme

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hema:
Wechselstrom in der Oberleitung hat(te) den Vorteil der geringeren Fahrdrahtstärke (Kosten!) und der wesentlich geringeren Spannungsverluste, man braucht(e) also weniger Einspeisstellen an der Strecke. Der Nachteil ist, dass jedes Fahrzeug mit Trafo und Gleichrichter ausgestattet sein muss(te), da die Fahrmotoren robuste Gleichstrom-Hauptschlussmotore sind/waren. Heute, bei Verwendung von Drehstrommotoren hat sich das "Wechselstrom-Problem" ein bisschen relativiert, obwohl der schwere (teure) Trafo noch immer nötig wäre bzw. ist. Auf langen Strecken, wie bei der Bahn, nimmt man diesen Nachteil der Wechselstromversorgung in kauf, erspart man sich doch viele Versorgungspunkte und kommt außerdem mit viel kleineren Fahrdrahtquerschnitten aus. Bei hohem Strombedarf (siehe U-Bahn) weicht man bei Gleichstromversorgung ja sogar auf dicke Stromschienen aus! Bei Systemen, die sich auf ein begrenztes Gebiet beschränken, ist also Gleichstrom plus Leistungselektronik plus verschleißarme Drehstromfahrmotore die günstigste Alternative (zudem erspart man sich da einiges an Fahrzeuggewicht!).

HLS:
Danke für die Erklärung. :up:

4010-freak:

--- Zitat von: hema am 20. März 2016, 15:31:11 ---Wechselstrom in der Oberleitung hat(te) den Vorteil der geringeren Fahrdrahtstärke (Kosten!) und der wesentlich geringeren Spannungsverluste, man braucht(e) also weniger Einspeisstellen an der Strecke. (…)
Bei hohem Strombedarf (siehe U-Bahn) weicht man bei Gleichstromversorgung ja sogar auf dicke Stromschienen aus! (…)

--- Ende Zitat ---

Das stimmt so nicht ganz. Der geringere Fahrdrahtquerschnitt hat nicht direkt etwas mit Gleich- oder Wechselstrom zu tun…

Es ist so: Die Leistung errechnet sich, egal ob bei Gleich- oder Wechselstrom, aus dem Produkt von Spannung und Strom. Die Spannung ist über die Oberleitung mehr oder weniger fix vorgegeben, der aufgenommene Strom richtet sich nach der momentanen Leistung des Fahrzeuges (also etwa beim Bergauffahren viel Leistung, im Leerlauf quasi keine Leistung).
Sprich: Wenn die Spannung höher ist, braucht das Fahrzeug für die gleiche Leistung weniger Strom. Oder bei geringerer Spannung mehr Strom.
Die Verlustleistung im Fahrdraht steigt sogar quadratisch mit der Stromstärke – also bei doppeltem Stromfluss vier Mal so viel Verlust, bei der dreifachen Stromstärke schon neun Mal so viel Verlust. Außerdem muss der Fahrdraht einen höheren Querschnitt haben wenn mehr Strom fließen soll/muss. Aus übertragungstechnischer Sicht ist es also sinnvoll, die Fahrdrahtspannung so hoch wie möglich zu wählen.

Nun ist es aber so, dass die Motoren der Fahrzeuge keine beliebig hohen Spannungen vertragen. Wenn man also eine sehr hohe Fahrdrahtspannung hat, muss man die im Fahrzeug irgendwie reduzieren. Das geht mit einem Transformator sehr einfach – funktioniert allerdings nur mit Wechselstrom.

Natürlich sind die Transformatoren in den Fahrzeugen ein zusätzlicher Aufwand und sie haben einen hohen Platz- und Gewichtsbedarf. Daher vermeidet man sie, wenn man mit den Nachteilen der geringeren Fahrdrahtspannung leben kann. Gerade Straßen- und Lokalbahnen mit ihren (im Vergleich zu "richtigen" Eisenbahnen) sehr geringen Leistungen sind dafür prädestiniert.

Zusammenfassung: Die geringeren Fahrdrahtquerschnitte und Verluste sind der höheren Spannung geschuldet und nicht dem Stromsystem an sich.


Und die Stromschienen sind dem geringeren Platzverbrauch geschuldet – hätten die U-Bahnen klassische Oberleitungen, müssten die Tunells höher sein und wären damit in der Errichtung teurer. Abseits von U-Bahnen findet man Stromschienen deshalb so selten, weil sie in einer gut erreichbaren Höhe liegen und für technisch unbedarfte Menschen eine Gefahr darstellen.

4010-freak:

--- Zitat von: HLS am 20. März 2016, 13:50:38 ---Edit: Egal wie auch immer ob jetzt und oder oder, es stellt sich somit vermehrt die Frage, warum man dann nicht gleich beim Wechselstrom geblieben ist und wo da genau die Schwierigkeiten lagen.

--- Ende Zitat ---

Man wollte, dass die Stubaitalbahn mit dem Stadtnetz kompatibel ist und dort fuhr man seit jeher mit Gleichstrom. Die Beibehaltung des Wechselstromsystems hätte Zweisystemfahrzeuge erfordert.

HLS:

--- Zitat von: 4010-freak am 20. März 2016, 17:15:22 ---
--- Zitat von: hema am 20. März 2016, 15:31:11 ---Wechselstrom in der Oberleitung hat(te) den Vorteil der geringeren Fahrdrahtstärke (Kosten!) und der wesentlich geringeren Spannungsverluste, man braucht(e) also weniger Einspeisstellen an der Strecke. (…)
Bei hohem Strombedarf (siehe U-Bahn) weicht man bei Gleichstromversorgung ja sogar auf dicke Stromschienen aus! (…)

--- Ende Zitat ---

Zusammenfassung: Die geringeren Fahrdrahtquerschnitte und Verluste sind der höheren Spannung geschuldet und nicht dem Stromsystem an sich.


--- Ende Zitat ---

Folgendes steht so im Wiki(im ersten Link meines Eingangspostings).

--- Zitat ---Zwar war die gesamte Oberleitung als Kettenfahrdraht ausgelegt, aber der Tragdraht war vom Fahrdraht isoliert, wodurch die Stromleitung alleine über den Fahrdraht erfolgte, was zu starkem Spannungsabfall führte.
--- Ende Zitat ---
Wenn ich deinem Posting folgen kann, wäre es aber die bessere Lösung gewesen diese Isolatoren zu entfernen um eben den Spannungsabfall zu verringern und gleichzeitig Zweisystemfahrzeug für die Stadtstrecke zu beschaffen?!

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