Wie groß ist die Stromstärke, die durch die Fahrleitung fließt, wenn ein ICE-Zug mit voller Motorleistung anfährt?

Komme hier leider nicht weiter :( Man weiß, dass die Züge eine Motorleistung von 5MW haben. Spannung zwischen Gleis und Fahrleitung beträgt 15kV.

Answer 1

[Plejaden123]

$P=U\cdot I$ $P=5\ MW=5\cdot10^6\ W$ $U=15\ kV=15\cdot10^3\ V=1,5\cdot10^4\ V$

$I=\frac{P}{U}=\frac{5\cdot10^6\ \left[W\right]=\frac{J}{s}}{1,5\cdot10^4\ \left[V\right]=\frac{J}{C}}=\frac{1000}{3}\ \frac{C}{s}=333,33\ \left[A\right]=\frac{C}{s}$

$I=\frac{1}{3}\ kA$

Answer 2

[ampmark]

5000 kW / 0,95 (Wirkungsgrad Motor) = 5263 kW.

sind die 5MW die Motorleistung an der Welle oder Rädern? Nehmen wir mal die Räder an.

5263 kW /0,97 (Wirkungsgrad Antrieb) = 5848 kW Motorklemme.

5848 kW / 0,96 (Wirkungsgrad Umrichter) = 6092 kW Umrichter.

6092 kW / 0,98 (Wirkungsgtad Trafo)= 6216 kW Trafo-Eingang.

6216 kW / 15 kV = 414,4 A Wirkstrom

414,4 A / 0,85 (Leistungsfaktor (Blindstrom)) des Trafo = 487,5 A für den Antrieb. Dazu kommen die Nebenverbraucher für Heuzung / Klima, Lüftung, Druckluft/Küche...

Der maximale Strom, den man mit einem Pantografen und der Fahrleistungen übertragen kann, ist ca. 600A.

Bei güterzügen mit Doppeltraktion müssen die Pantografen weit auseinander sein. Dreifach-Traktion geht dann nur mit Schublok und 4-Fach-Traktion (schwere Güterzüge auf Betgstrecken, nur bei der SBB) mir zusätzlicher Mittelllok, um den fahrdraht nicht zu überlasten.

Woher ich das weiß: Hobby

Answer 3

[SasakiKuroki]

Spannung U = 15 kV = 15.000 V
Leistung P = 5Mw = 5.000.000 W

Stromstärke I = P/U

I = 0,3 kA

Answer 4

[RIDDICC]

1. 5MW = 5 Mega Watt = 5.000.000 W
2. 15kV = 15 Kilo Volt = 15.000 V
3. P = U · I
4. 5.000.000W = 15.000V · I
5. ==> 5.000.000W / ( 15.000V ) = I = 333 1/3 A
6. LOL
7. oda?
8. da die Betriebsspannung wohl ne Wechselspannung ist, sind die 15kV wohl die Effektivspannung...

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung

Comments

[dan030]

Die Rechnung sieht grob plausibel aus. Die maximale Leistungsaufnahme schwankt ein wenig über die verschiedenen ICE-Baureihen, aber die Dimension stimmt.

Bahnstrom ist Wechselstrom mit 16.7 Hz. Im Gegensatz zu den sonstigen "üblichen" Stromnetzen kann es allerdings größere Schwankungen geben, sowohl beim Potenzial wie auch bei der effektiven Frequenz.

[RIDDICC]

@dan030

ja... ich hab die Zahlen einfach aus der Frage entnommen... ohne Quellen Angabe... trotz Guttenberg... *blush*

ich bin auch noch so einer, der solange mal-nimmt und durch-teilt, bis endlich die gewünschte Maßeinheit rauskömmt... LOL

Answer 5

[rolle216]

Anhand deiner Angaben kannst du zumindest die maximale Stromstärke einfach berechnen.