Wie verhält sich die magnetische Flussdichte und die daraus Resultierende Induktionsspannung zeitlich gesehen zur Wechselspannung?
Hallo Alle Zusammen,
Ich bin gerade dabei meine Praxistransferprojektarbeit für die Uni zu Beenden.
Thema: Beeinflussungsberechnung im Bahnbereich.
Ich komme jedoch bei einer einzigen Sache nicht weiter. An der Fahrleitung liegt eine Wechselspannung an. Ich muss mit einem Programm auf der Arbeit berechnen, inwiefern sich das Magnetfeld der Oberleitung auf die Signalkabel am Boden auswirkt, bzw. welche Reduktionsfaktoren bei den beeinflussten Kabeln nötig sind ( Isolation, Galvanische Trennung, etc. )
Für die Arbeit brauche ich eine Skizze die den zeitlichen Verlauf der Wechselspannung der Oberleitung zeigt (Sinuswelle), den Verlauf der Magnetischen Flussdichte sowie die Induktionsspannung in meinem Signalkabel. Natürlich alles ohne präzise Werte, Skizzenhaft in einem Zeitstrahl.
Ich habe gefühlt das komplette Internet durchforstet und habe dabei nicht wirklich etwas gutes gefunden.
Könnt ihr mir helfen ?
Vielen Dank
Arik
2 Antworten
- Zuerst: Das Magnetfeld ergibt sich erst aus einem Stromfluss. Eine Spannung allein (ohne Stromfluss) verursacht primär ein elektrisches Feld.
- Angenommen ein Zug ist in der Nähe, und du beobachtest zwischen Einspeisestelle und Zug: Dann fliesst ein Strom in der Oberleitung, und in den Schienen fliesst der Rückstrom!
- Beide dieser Ströme machen ein magnetisches Wechselfeld. (Die Frage ist noch, ob sich diese beiden Felder abschwächen oder verstärken: Zwischen den Leitern stärken sie das Magnetfeld, ausserhalb schwächen sie es. Für Signalleitungen neben den Gleisen dürfte aber der Schienenstrom wesentlich mehr wirken als der Oberleitungsstrom.)
- Der Strom induziert eine Spannung
- du brauchst also eigentlich eine Skizze mit dem Strom in der Oberleitung und der induzierten Spannung in einem Leiter daneben. Wenn man davon ausgehen kann, dass Spannung auf der Oberleitung und Strom durch die Oberleitung in Phase sind (was bei alten Lokomotiven wegen der induktiven Trafolast nicht zutrifft),dann hilft michiwiens Antwort:
- Die induzierte Spannung ist die Ableitung des Magn. Flusses.
- Wenn die Spannung und der Strom und der magn. Fluss der Oberleitung in Phase und ein Sinus sind, dann ist die Ableitung dieses Sinus ein Cosinus:
Das ist alles was du dazu wissen musst.
Und dass die Ableitung eines Sinus ein Cosinus ist, bzw. die Ableitung eines Cosinus ein negativer Sinus.