Wechselstrom bei Zügen?
Bei uns in der Stadt werden alte Wagons ausgetauscht, was mich zur Frage führt. Was bedeutet Wechselstrom im Bereich Züge/Gleisverkehr/Bahnverkehr?
6 Antworten
Da wäre jetzt die Frage: Welche Züge, welches Netz? Da gibt es nämlich gewaltige Unterschiede. Während Straßenbahnen und viele U-Bahn Systeme mit Gleichstrom laufen (Straßenbahn z.B. 600V DC, aber nicht überall), die "Die Bahn" fährt hingegen mit 15.000V AC, aber nicht 50Hz, sondern 16,7Hz. Das betrifft Deutschland, Österreich und die Schweiz.
Da braucht es natürlich eine komplett eigene Infrastruktur, ein eigenes Stromnetz also, den Bahnstrom. Warum das so ist? Das hat historische Gründe. Die ersten Elektromotoren hatten Probleme mit 50Hz anzufahren, da war das Drehmoment nicht aufzubringen, was bei einem Drittel der Frequenz problemlos möglich war außerdem gab es viel Probleme mit den Bürsten und Kontaktbrand. Früher war die Frequenz nämlich 16 2/3 Hz. Das war kein Problem, die Bahn hatte eigene Kraftwerke, Bahn- und Verbundnetz waren nicht synchron, existierende Umrichterstationen hatten einen 50Hz Motor und einen 16 2/3Hz Generator, durch den Schlupf waren sie nicht 100% synchron. Das ist heute anders geworden, da wurden Umrichterstationen auf Halbleiterbasis gebaut. Jetzt gab es aber plötzlich das Problem der Harmonischen, wenn des Nachts die Netzlast ganz gering wird und damit auch die Induktive Last durch die Antriebsmotoren, ein ganzzahliges Teilungsverhältnis wird da problematisch. Deshalb wurde auf 16,7Hz geändert.
Heute eigentlich nicht mehr nötig, da die meisten Loks mit Drehstrom fahren durch einen internen Frequenzumrichter.
ABER: Eine Umstellung des Bahnnetzes auf 50Hz will niemand angehen, weil das haben wir immer so gemacht, zu teuer, zu kompliziert, usw.... ganz schwieriges Thema...
Die Bahn (DB) fährt mit 15 kV, 16,7 Hz Wechselspannung.
Die S- und U-Bahn in Berlin z.B. mit 750 V Gleichspannung.
Die Züge in Deutschland fahren standardmäßig mit 15kV Wechselspannung und 16 2/3 Hz.
https://www.emf-portal.org/uploads/stromkreise-des-bahnstroms-de.jpg
Der Strom kommt mit ca. 110 kV meist in ein Unterwerk. Dort wird er umgewandelt auf ca. 15 kV. Von dort aus wird der Strom über eine Speiseleitung über einer Oberleitungsmast eingespeist im Fahrdraht (Draht unten). Der Strom wird über dem Stromabnehmer der Lok/Triebfahrzeug aufgenommen und genutzt für den Antrieb des Zuges und wird dann über die Räder und der Schiene und Erde zum Unterwerk zurückgeführt. Damit ist der Stromkreis geschlossen und der Zug hat Strom.
Züge fahren immer mit der Stromart wofür sie ausgelegt sind.
D. h. wenn der Zug für Gleichstrom gebaut ist, muss er auch mit Gleichstrom in der entsprechende Spannungshöhe betrieben werden.
Das gleiche gilt auch für Wechselstrom, wobei hier auch noch die Frequenz (Hz) übereinstimmen muss.
Kannst Du Deine Frage konkretisieren?
Die Fernzüge werden hierzulande über Oberleitungen mit Wechselstrom versorgt. Der wird heutzutage gewöhnlich im Triebkopf zu Dreiphasenwechselstrom umgerichtet zur Versorgung der Asynchron-Drehstrommaschine zum Antrieb.
Straßenbahnen werden teilweise mit Gleichstrom und teilweise mit Wechselstrom betrieben.