Wie entsteht ein Lichtbogen (bei der Oberleitung)?
Hallo.
Ich glaube dass so ein Teil durch Ampere und Spannung entsteht und durch AC?
Weiß nicht ob das stimmt. Was ist wichtig damit ein Lichtbogen zwischen Oberleitung und Mensch entsteht??
Spannung , Ampere und Art (also AC)??
6 Antworten
Lichtbögen entstehen durch eine elektrische Gasentladung. Es erfolgt eine "Ionisation" der Luft, meist verursacht durch ein hohes Spannungspotenzial.
Beispiel: In der trockenen Luft unter Standardbedingungen (Atmosphärendruck) werden je nach vorherrschendem Gas pro Millimeter zwischen den Leitern etwa 1 kV bis zum Überschlag eines Funkens benötigt.
Weitere Erläuterungen / Details siehe z.B. :
Zuerst einmal soll ja kein Lichtbogen zwischen Stromabnehmer und Fahrleitung entstehen, denn das belastet das Material auf beiden Seiten. Aufgabe vom Schleifer am Strombügel und Fuß der Oberleitung ist also erst einmal einen guten Kontakt herzustellen und einen hohen Stromfluss zu ermöglichen.
Dafür drückt der Strombügel von unten gegen die Fahrleitung (zu beobachten als leichtes Anheben der Leitung).
In einigen Fällen, eher an Schaltstellen und Kreuzungen mit bewußten Lücken im Draht, kann das mechanische Anliegen vom Schleifer am Fahrdraht verloren gehen. Eine kleine Lücke entsteht für ganz kurze Zeit.
Eher können jedoch kleine Verunreinigungen aus der Umwelt zum Verschlechtern der Leitfähigkeit kommen.
Fangen wir aber mit einem trivialen Fall an: Beim Aufbügeln ist die Lok noch auf Erdpotential und die Fahrleitung auf 15 kV (OBdA). Es ist deutlich ein Knistern zu hören, wenn der Bügel fast die Leitung berührt. Hier findet aufgrund der Spannung ein Überschlag zum Potentialausgleich statt. Für so einen Überschlag ist unter Alltagbedingungen ungefähr 1 kV pro 10 mm erforderlich. Diese Funken verlöschen jedoch fast sofort wieder und es werden wieder neue Funken ausgelöst (daher das Knistern), da kaum Strom fließt.
Kommt es dagegen bei der Fahrt zu Kontaktschwierigkeiten, entsteht aufgrund des sofort präsenten Potentialunterschieds ein Funke, durch die Leistungsabnahme fließt hier aber sofort ein hoher Strom. Dadurch wird dauerhaft ein Ionisationskanal durch die Luft gebildet, hier ist die Luft leitend! Ein solcher Funke kann auch mal ein Meter Länge haben, leichtet stark bläulich und knallt auch ordentlich (wenn Du nah genug dran bist, um ihn zu hören).
Letztere Situation wird bspw. bei überfrierender Nässe beobachtet: Dann können sich am Fahrdraht dünne Eisstellen bilden, die zwar weg geschoben werden, aber den Kontakt unterbrechen. Es heißt dann auch, "die Bahn fährt mit Blaulicht".
Entscheidend dürfte wohl sein, dass sich der Luftwiderstand temporär verändert, wodurch es zum Stromfluss kommt.
Zusätzlich die hohe Spannung und niedrige Amper, welche den nötigen Widerstand verringern.
Ob Gleichstrom oder Wechselstrom verwendet wird, dürfte egal sein.
Hohe Spannung = Niedrige Amperbei gleicher Leistung. An sich spielt das dieselbe Rolle.
Schlußendlich dürfte die Verlustleistung sinken, genau weiß ich das auch nicht mehr. ist aber derselbe Grund, warum man Hochspannung zum Transport über weite Distanzen verwendet.
Habe mich nocheinmal genauer informiert.
Das scheint mit der Durchschlagsspannung zusammenzuhängen, deshalb sind hohe Spannungen vonnöten.
Ob durch die hohe Spannung tatsächlich irgendein Widerstand verringert wird, weiß ich nicht, möglicherweise lässt sichd as indirekt irgendwie herleiten. Kann abera uchs ein,d as ich das schlicht falsch im Kopf hatte.
Man braucht einen bestimmten Abstand.
Ausreichend Spannung, egal ob Gleich- oder Wechselspannung. 15000V reichen völlig.
Ampere sind immer genug vorhanden. Aber wenn nicht genug Spannung da ist, entsteht auch kein Lichtbogen.
"... ein Lichtbogen zwischen Oberleitung und Mensch" ist höchst lebensgefährlich bis tödlich. Maßgebend für die Stärke des Lichtbogens sind:
- Entfernung zwischen Mensch und Oberleitung
- Elektrische Spannung zwischen Oberleitung und Erde (gemessen in Volt)
- Erdungswiderstand des Menschen: Je geringer der Widerstand gegenüber der Erde, desto größer der Lichtbogen.
- Stromart: Bei Gleichstromanlagen (DC) ist der Lichtbogen erheblich größer als bei Wechselstromanlagen
"Ich glaube dass so ein Teil durch Ampere und Spannung entsteht und durch AC?"
Die Fragestellung ist völlig diffus. Ampere ist die Maßeinheit der Stromstärke. Die Höhe der Stromstärke ergibt sich aus dem Ohm'schen Gesetz: Stromstärke I = Spannung U durch Widerstand R.
Niedrige Ampere??? Ich hab gedacht bei hoher Ampere.
Welche Rolle spielt die Ampere dabei?? Verringert die den Widerstand???