Unterschiede der verschiedenen Bahnströme und Spannungen?
Auf der ganzen Welt fahren die Züge immer mit unterschiedlichen Spannungen und Arten. Zb. 25kV AC, 15kV AC oder auch 3kV DC in Russland.
Aber was genau ist der unterschied von den ganzen Spannungen und Arten ausser die Stärke? Gibt es irgenwelche Vorteile von 15kV AC gegenüber den anderen. Immerhin fahren die Hochgeschwindigkeitszüge in Russland auch wie in Deutschland 200+ kmh mit nur 3kV DC.
6 Antworten
Noch wichtiger ist die Netzfrequenz: Diese liegt in DL nicht bei 50Hz sondern 16 2/3 Hz.
Je höher die Spannung desto geringer ist der Strom... bei gleicher Leistung. Und je höher der Strom desto Höher der Spannungsabfall. Daher fährt man bei hoher Spannung erst einmal besser weil da sowohl der Strom als auch der Spannungsabfall geringer ist. Aber: Mit höherer Spannung braucht man auch mehr Isolation und Abstand. Wie viel wo wirtschaftlich ist, ist also unterschiedlich.
Zu Deiner Info: Der ICE fährt in Deutschland nicht mit 3kV sondern mit 15kV... der üblichen Spannung der Oberleitung. Und wie schnell das Ding fährt hängt nicht von der Spannung ab... das ist kein Spielzeug von McDonalds sondern ein gesteuerter Antrieb mit Getriebe. Ein Automotor dreht auch nur bis max. 7500 Touren... VW Lupo bis BMW 7er. Der 7er fährt aber deutlich schneller als der Lupo :-)
Die 3kV DC war für den Russischen Zug gemeint. Danke für deine Antwort!
Der Unterschied ist, dass die Isolation bei 25kV deutlich hochwertiger sein muss als bei 3kV, aber der Wirkungsgrad durch den geringeren Spannungsabfall höher wird. Dadurch können zudem auch dünnere Leitungen verwendet werden. Das spart Rohstoffe.
Was nun besser ist, darüber kann man streiten. Ich persönlich halte es für besser eine höhere Spannung zu wählen. Es werden weniger Transformatoren auf einem Streckenabschnitt benötigt und gute Keramik Isolatoren für die Oberleitungen halten ewig.
Kleinere Spannungen bedingen größere Ströme.
Wegen der vielen halb-richtigen Antworten hier nur ein paar Stichpunkte:
- die Übertagungsverluste sind nicht allein eine Frage der Spannungshöhe, sondern auch der Frequenz. Beim Bahnnetz reichen deutschlandweit 110kV wegen der Frequenz von 16,7 Hz aus. Ja, die war mal 16 2/3 Hz, das wurde schon vor etlichen Jahren angehoben auf 16,7Hz, auch wenn es unsere Experten anders schreiben. (Grund für die Frequenzänderung: Lastverteilung bei elektronischer Umformung aus dem 50Hz-Netz)
- Lamda/4 ist bei 50Hz und weiten Streckenübertragungen kritisch im Vergleich zu 16,7 Hz
- Einphasenlast am 50Hz-Netz ist kritisch (deswegen die umständlichen Phasentrennstellen mit den bekannten Schwierigkeiten - entfällt bei 16,7 Hz)
- 3kV und darunter ist trotz Doppeldraht sehr problematisch bei hohen Leistungen (und damit hohen Strömen)
- Die real am 3-kV -Fahrdraht auftretenden Spannungen bis 4,2kV dc sind alles andere als "einfach" umzuformen im Zug.... (siehe Renfe Lok 252 mit spezieller Umrichtertechnik, siehe 4-System-Reisezugwagen Stromversorgungen)
Die UIC-Spannungssysteme am Fahrdraht sind:
25 kV 50 Hz
15 kV 16,7 Hz
3,0 kV dc
1,5 kV dc
(und bei Straßenbahnen und O-Bussen die üblichen 750 V dc, teils noch 600 V)
Das sind einige wenige Argumente und Fakten zu den unterschiedlichen Spannungssystemen.
Höhere Spannungen haben geringere Transportverluste, brauchen also weniger Speisepunkte und kommen mit "dünneren" Leitungen aus. Ansonsten ist vieles historisch aus dem damaligen Stand der Technik gewachsen, aber faktisch später kaum änderbar.