Varför har SJ 16,67 Hz i sina 16 kV kontaktledningar.

[Snorunge]

Funderat på varför SJ kör med 16 2/3 Hz i sina kontaktledningar. Allt blir ju klumpigare med trafo och motorer. Man måste ha gigantiska järnkärnor i tågets trafo.

Det enda vettiga jag kommer fram till är möjligtvis att man får bättre lågvarvsegenskaper och vridmoment på motorerna.

Eller finns det andra förklaringar?

 

[Odjuret]

Hänger inte det med sen elens begynnelse?

 

[Mikael_L]

http://sv.wikipedia.org/wiki/Matning_av_kontaktledning

 

[Snorunge]

Tackar. Slutsats är att det inte fanns raketforskare 1910 i varvtalsstyrning av AC motorer.

 

[f91jsw]

...och http://www.nyteknik.se/popular_teknik/kaianders/article465698.ece

 

[Odjuret]

Här är en intressant artikel om loket... http://www.idg.se/2.1085/1.319922/rc-loket-en-elektroteknisk-bedrift?ref=bjn94
eller denna om ATC systemet: http://techworld.idg.se/2.2524/1.160472/med-atc-systemet-gr-tget-som-p-rls

 

[PST]

För den som inte orkar leta runt i länkarna: (Gör för all del det ändå men man hamnar lätt i ett ohämmat surfande kring järnvägsteknink och kan tom finna sig sittandes och titta på en-youtube-video som förklarar skillanden mellan rörlig och fast korsningsspets på järnvägsväxlarna på bottniabanan..."did that":wow

Anledningen till 16 2/3 Hz är historisk: P.g.a att man för 100+ år sedan inte kunde bygga lokmotorer för enfas växelström med "högre" frekvenser (50Hz var för högt..) utan att drabbas av för stora mototförluster, valde man 15Hz till den första banan (Malmbanan var det väl?), som matades direkt från 15Hz generatorer i kraftverket Porjus ("monumentet i vildmarken") som byggdes för detta ändamål.

När man sedan i södra sverige skulle elektrifiera, ville man kunna skapa strömmen från det ordinarie elnätet, då gick det inte med 15Hz längre (Men fortfarande kunde man inte gå upp till 50Hz) eftersom man använde roterande omformare. Dessa består av en 3-fas 6- eller 12-polig synkronmotor och en 1-fas 2- eller 4-polig synkrongenerator som sitter på samma axel. Det blev då 50Hz /3 dvs 16 2/3 Hz!!!

Även malmbanan fick samma frekvens via omformare då de speciella "järnvägsgeneratorerna" på 15Hz ersattes med 50Hz och porjus kopplades ihop med det vanliga elnätet.

 

[PST]

Funderat på varför SJ kör med 16 2/3 Hz i sina kontaktledningar. Allt blir ju klumpigare med trafo och motorer. Man måste ha gigantiska järnkärnor i tågets trafo.

Det enda vettiga jag kommer fram till är möjligtvis att man får bättre lågvarvsegenskaper och vridmoment på motorerna.

Eller finns det andra förklaringar?

Kommentar i övrigt: Moderna lok likriktar strömmen direkt utan trafo och hackar upp den till lämpliga frekvenser och faser...

 

[Snorunge]

Tack PST för den utförliga förklaringen.

 

[GoEk]

... järnvägsgeneratorerna" på 15Hz ersattes med 50Hz och porjus kopplades ihop med det vanliga elnätet.

Och varför just 50Hz?

 

[f91jsw]

Och varför just 50Hz?

50/60 Hz var en kompromiss mellan motstridiga önskemål: lampor fungerade bättre vid hög frekvens (man slapp flimmer) liksom transformatorer som går att göra mindre ju högre frekvens. Å andra sidan fungerade elmotorer bättre vid låga frekvenser och det var enklare att distribuera elen långa sträckor vid låg frekvens.

 

[spinout]

Ledningsimpedansen styrs av frekvensen. Lägre frekvens = mindere ledningsimpedans
Vid likspänning = 0Hz är impedansen 0 (noll), finns endast resistans

 

[Snorunge]

Snacka om att sitta med skägget i brevlådan.

Nu kommer problemet. De nya tågen är energisnåla under gång, men de drar mycket ström just när de startar från stillastående och snabbt accelererar. Spänningen i kontaktledningarna sjunker, och det blir svaj och störningar i hela systemet.
Banverkets nät har inte tillräcklig kapacitet. Det finns helt enkelt inte tillräckligt mycket av den hundraåriga strömmen med 16 2/3 Hz. Tyvärr kan man inte bara låna lite ström från närmsta kraftledningsstolpe, för den passar inte. För att öka kapaciteten måste man både skaffa nya omformare, (de nya typerna kallas omriktare, och är elektroniska) och bygga ut Banverkets eget distributionsnät för lågfrekvent ström till banavsnitten.
Varför bytte inte SJ redan på 1960-talet till ett modernare system med 50 Hz, som det danska? Men det ansågs då bli för dyrt. Som det nu är sitter man fast i ett kostsamt obsolet system.

http://www.nyteknik.se/popular_teknik/kaianders/article465698.ece

 

[PST]

Ledningsimpedansen styrs av frekvensen. Lägre frekvens = mindere ledningsimpedans
Vid likspänning = 0Hz är impedansen 0 (noll), finns endast resistans

Stämmer ej, Impedansen (Z) = Resistans + (j*)Reaktans., dvs vid likström är Impedansen = resistansen.

Det är resistansen som är problemet och orsakar förluster i överföringen.....reaktansen kan "matchas" och nollas ut i en "transmissionsledning"..

 

[PST]

Ang tågproblemen, hade man bara moderna lok överallt borde det inte vara ngt problem att ha vilken frekvens eller spänning som helst i kontaktledningen (Tågen som går över öresundsbron går både på svensk 16Hz & dansk 50Hz med olika spänning), Det man sitter fast i är nog mest själva kontaktledningssystemen med sina sugtrafos etc..skulle kosta mycke att ändra dem till 50Hz...

Men visst är det ett slöseri att fortsätta med roterande omformare (Jodå de finns kvar i banverkets system..)...