Resiina-keskustelu

Lueskelin tuossa rautatiekarttaa, jossa oli merkittynä myös erilaiset sähköistysjärjestelmät eri Euroopan maissa. En jaksaisi alkaa penkomaan asioita Wikipediasta tms., ja lisäksi aihe saattaisi olla mielenkiintoinen käsiteltäväksi täällä, enkä nopealla haulla asiaa havainnut jo aiemmin käsitellyn, joten kysyn nyt pätevämmiltä, onko käsitykseni oikea tai edes oikean suuntainen. Kiitoksia vastaajille jo näin etukäteen.

Sähköistyksen järjestelmät näyttäisivät jakaantuvan pääasiassa neljään erilaiseen järjestelmään. Vaihtovirtasysteemejä on tehty niin 15kV:n kuin 25kV:n järjestelmänä kun taas tasavirralla on toteutettu 3000V:n ja 1500V:n järjestelmiä. Tasavirtasysteemiä käytetään (käyttämäni kartan mukaan) 3000V:n järjestelmänä esim. Belgiassa, Italiassa ja Puolassa sekä monissa muissa Itä-Euroopan maissa, kun taas 1500V:n systeemi on esim. Hollannissa ja osin Ranskassa. Saksankielisellä alueella sekä Pohjoismaissa taas on käytössä 15kV:n vaihtovirtajärjestelmä. Suomessa sekä ymmärtääkseni alueilla, joissa on sähköistystä rakennettu n. 1960-luvulta eteenpäin on puolestaan käytössä 25kV:n vaihtovirtajärjestelmä.

Kysyisinkinkin siis, että..
..onko vaihtovirtajärjestelmä uudempiaikaisempi kuin tasavirtajärjestelmä?
..miksi mm. Saksassa käytetään 15kV:n vaihtovirtaa eikä tasavirtajärjestelmiä? Olen ymmärtänyt, että sähköistys on Saksassa ja etenkin Sveitsissä vanhaa perua, joten onko näissä maissa vaihdettu sähköistysjärjestelmää vuosien varrella, vai ovatko nuo alkujaan toteutettu vaihtovirtajärjestelminä?
..miksi Hollannissa on päädytty eri tasavirtajännitteeseen (1500kV) kuin Belgiassa (3000kV)?
.. ja ehkä yleisemminkin, mikä on ollut taustasyynä päädyttäessä erilaisiin ratkaisuihin?

Kiitoksia jos innostutte ruotimaan asiaa!

Teneriffalaisesta lomahotellista vastaaminen ei ole ihanteellista laitteiden puolesta mutta yritän tiivistää:

Ensin oli kolmivaiheista vaihtovirtaa. Hankala rakentaa, hankala käyttää, vetureissa ei nopeudensäätöä ja monimutkainen ajolanka. Oli käytössä mm. Italian pohjoisosassa sekä Rivieralla; kaikki purettu pois yhtä tai kahta sveitsiläistä vuoristorataa lukuun ottamatta.


Sitten oli paikan päällä muodostettua tasavirtaa, 675...1500 volttia. Häviöt ovat suuret ja syöttöasemia on oltava esim. 5-10 km välein. 1500 V tasaa löytyy edelleen mm. Köpiksen lähiliikenteestä ja Ranskasta suuressa mitassa, samoin Hollannissa.

Luonnollista olisi ollut käyttää valtakunnanverkon vakiintunutta taajuutta 50 Hz (osassa Japania ja USA:ssa 60 Hz), mutta veturikäytössä ainoa sopiva sähkömoottori, sarjaankytketty sekavirtamoottori, ei kestänyt noin suurta taajuutta eikä kestä muuten vieläkään. Seinä vastassa. Tasavirran jännitettä ei voida muuntaa; ei käy sekään. Veturissa mukana kuljetettavaa tasasuuntaajaa ei ollut. Mitäs sitten?

Erityisesti Sveitsissä insinöörit alkoivat pohtia aivan uudenlaista vaihtovirtaa. Sen taajuus olisi vain kolmannes normaalista, eli 16,7 Hz. ja se olisi niin vaihtovirtaa, että sitä voitaisiin erikoisrakenteisella muuntajalla muuntaa. Se olisi toisaalta niin tasavirtaa, että se menisi läpi perinteisestä sähkömoottorista rikkomatta sitä. Syntyi matalataajuussähköistys, jollainen rakennettiin 1910-luvulta alkaen Sveitsiin, Ruotsiin, Itävaltaan ja Saksaan sekä myös Norjaan.

Järjestelmä on erittäin kallis. Matalataajuussähkö on valmistettava omilla generaattoreillaan voimalaitoksissa, siirrettävä omalla suurjänniteverkollaan ja syötettävä omilla syöttöasemillaan ratajohtoon; jännitteeksi vakiintui 15 kV ja taajuus siis 16,7 Hz (myös ilmaistuina 16 2/3 Hz). Ruotsalainen keksintö oli käyttää pyörivää muuttajaa alentamaan valtakunnanverkon taajuutta; siksi monilla ruotsalaisilla asemilla on iso torni muuttajaa ja sen muuntajia varten. Sveitsissä ainakin RhB-radalla on käytössä sama systeemi.

Mm. Italiassa alettiin pohtia suuremman jännitteen tasavirtaa. Normaalimoottori ei kestä yli 1500 V jännitettä; niinpä niitä kytkettiin aina kaksi sarjaan, ja ajolankajännite voitiin kaksinkertaistaa 3000 V:iin, häviöt puolittaa ja syöttöasemien välit tuplata. Aika hyvä.

Erilaisten sähköisten ja sähkömekaanisten kokeilujen jälkeen (jälleen kerran saksalaiset toisen maailmansodan aikoihin kehityksen kärjessä) ranskalaiset tekivät teknisen läpimurron: 25 kV jännite, 50 Hz taajuus ajolangassa, veturissa elohopeahöyrytasasuuntaaja (myös pyöriviä muuttajia kokeiltiin) ja tasavirtamoottorit; ja sehän toimi.

1960-luvulla tasasuuntausdiodit yksinkertaistuivat ja noin 1967 mukaan tulivat ohjattavat diodit eli tyristorit, joilla tehoa voidaan säätää portaattomasti. Vielä kun tyristorikatkoja kehitettiin, saatiin 1500 V ja 3000 V tasavirtajärjestelmät elektronisen säädön piiriin.

1980-luvulla tehoelektroniikka kehittyi harppauksin; mm. Suomessa kehitettiin ajomoottoreiden kanssa toimiva taajuusmuuttaja (Hki metro, Dr16 ja venäläinen VL-86); sittemmin kehittäjä Strömberg myytiin ABB:lle ja loppu on historiaa: Sr2:n tekniikan juuret ovat Suomessa. 

Taajuusmuuttaja käyttää toimiakseen noin 2500-3000 voltin tasavirtaa. Sille on aivan sama, mistä se tulee, sitä voidaan tehdä 15 kV matalataajuudesta tai 25 kV 50 Hz:stä, tai käyttää suoraan 3000 V:ia tai 1500 V:ia, jälkimmäisessä tullen yleensä tehonrajoituksia matalasta jännitteestä johtuen.

25 kV 50 Hz on tällä hetkellä ylivoimainen järjestelmä, syöttöasemien välien ollessa esim. 40 km:n luokkaa, ja Suomessa käytetyllä 2 x 25 kV järjestelmällä syöttövälejä voidaan entisestään pidentää. 50 kV järjestelmiä on rakennettu sinne, missä valtakunnanverkko on harvaa. mm. Kanadassa ja eteläisessä Afrikassa.

Hieno tiivistys Kimmolta. Tämä kannattaa tallentaa oman koneen muistiin!

Tämä kyllä kertoo, että Kimmo ei ole nauttinut tänään tippaakaan alkoholia (vaikka lomareissulla onkin), sen verran tukeva tietopaketti tänne tuli. Itse olen -75 valmistunut sähköluvat omaava "töpselisähkömies", mutta en ymmmärtänyt veturien sähkösysteemejä tätä ennen ollenkaan, joskus olen ihmetellyt miksi käytössä on 16.7 hertsin systeemi nyt sekin selkis. Eli kiitokset Kimmolle tästä ja hyvät lomanjatkot.

Kiitokset kehuista Eljas ja Jouni, mutta et uskokaan, Jouni, miten kohtuullinen määrä viskiä voitelee sorminiveliä kirjoittaessa  ;)

Kimmon teksti oli kyllä erinomaisen selkä tietopaketti aiheesta! Kiitos!

Vielä syvemmälle jos haluaa sukeltaa aiheeseen, niin erittäin hyvä sivusto on http://www.bueker.net/trainspotting/voltage.php . Sen kaikki linkit kun availet (viimeisenä sitten yläreunan linkit vasta, niissä on muuta tietoa), niin tiedät jo erittäin paljon lisää.

Erilaisten sähköjärjestelmien lisäksi eri maiden välillä eroja on muissakin tekijöissä. Tässä lista:
Raideleveys
Kulunvalvonta
Virroittimen leveys (liian leveä ottaa kiinni sähköradan rakenteisiin, liian kapea lipsahtaa ajolangalta)
Virroittimen kontaktipinnan materiaali
Virtajärjestelmä
Veturin valot
Kuormaulottuma
Kommunikaatiotekniikka liikenteenohjauksen kanssa
Liikenteenohjauksen kanssa kommunikointiin käytetty kieli
Opastinjärjestelmä
Kiskojen kallistuskulma (Venäjällä eri kuin UIC-maissa)
Joissain maissa lisäksi matkustajaliikenteessä hätäjarrujen toiminta tunneleissa ja silloilla
Joissain maissa lisäksi matkustajaliikenteessä ovilukitusjärjestelmän olemassaolo

Jäikö listalta jotain puuttumaan vielä?

Näiden kaikkien pitää stemmata, että kalustoa* voi käyttää tietyssä maassa. Esim. virtajärjestelmän osalta ranskalainen kalusto sopisi Suomeen, mutta sielläpä on erilainen raideleveys. Suomen raideleveys taas stemmaisi kivasti Latvian kanssa, mutta virtajärjestelmän kohdalla yskii. Ja sitten tietysti joka hemmetin maassa on oma kulunvalvontansa...

*) tässä listassani nyt ilmeisesti veturinkuljettaja lasketaan kaluston komponentiksi, tietyin ehdoin vaihdettavaksi moduuliksi.

EDIT: Lisätty kuormaulottuma
EDIT2: Lisätty kiskojen kallistuskulma

Kuormaulottumaan liittyvät jutut saattavat myös rajoittaa kulkua tietyissä paikoissa.

Oli myös muutama sähköllä lämmitetty höyryveturi! Minkähänlaista sähköä nämä söivät?

Sveitsissä SBB kokeili sähkö-höyryjä 15kV 16,7Hz järjestelmässä.
Linkin http://lokifahrer.ch/Lokomotiven/Loks-SBB/E_3-3/e-dampf.htm (http://lokifahrer.ch/Lokomotiven/Loks-SBB/E_3-3/e-dampf.htm) takana löytyy lisää tietoa saksaksi.

Lyhyesti: Toisen maailmandosan aikoihin hiilen saatavuus oli huono samalla kuin hinta vain nousi, uusiin sähkövetureihin ei saanut juuri materiaalieja, piti keksiä vaihtoehtoja. Resepti oli että otettiin vaihtovturi (E 3/3 8521 ja 8522), lisättiin katolle virroitin ja lämpövastus keittämään vettä. Tulipesä jäi ennalleen, mutta ei käytetty kun kerran oli hyvin sähköä (vesivoimaa) saatavilla. Tehoa riitti myös hetkellisesti sähköistämättömille sivuraiteille, vettä lämmitettiin täydellä teholla parinkymmen minuutin välein. Tavallaan aikainen hybridiveturi...

Vastuksissa jännite oli maltilliset 20 Volttia mutta amppeereja muhkeat 6000 per puoli, yhteensä 12000 A. Hurja vedenkeitin, ei sovi jokaiseen keittiöön.

Käännän tarvittaessa lisää tekstistä paremmalla ajalla.

Kiitos vastauksista ja linkeistä (ja hyvää loman jatkoa). Ainakin vähän pääsin perille asiasta näiden avulla, vaikkakin tälläiselle humanistille hieman aiheuttaa ongelmaa tämä sähkötekninen sanasto.

Aika suurilta vaikuttavat ongelmat yhteisen eurooppalaisen rataverkon luomisessa, vaikka ensivaikutelma on, että ongelmiahan ei ole koska raidenleveys on yhteinen. Kaikkia muita epäsopivuuksia sitten löytyykin ja reilusti.

Onko muuten tuohon eurooppalaisten jännitejärjestelmien kirjoon syynä myös eurooppalaisten valtioiden kyräily 1900 -luvun aikana? Sodan pelossa on ehkä haluttu omaan maahan erilainen käyttöjännite kuin naapurimaassa. Eipähän hyökkääjävaltio pysty sitten mahdollisen sodan aikana hyödyntämään rautatieverkkoa parhaalla mahdollisella tavalla - ainakaan omalla kalustollaan...

Heikki, älä epäröi kysyä tarkennuksia. Uskoakseni täältä löytyy lukuisia selventäjiä hankalille termeille ja toiminnoille.

Andreasin mainio teksti sähköhöyryveturista oli muuten kohdallaan, mutta näissä vetureissa pidettiin pientä tulta, jotta niillä voitiin poiketa sähköistämättömille sivuraiteillekin, joita silloin Sveitsissä vielä oli. Eli kun "langan alta" poistuttiin, heitettiin lapiollinen, pari kivihiiltä arinalle, ja taas "langan alla" nostettiin virroitin ja lämmittäjä saattoi keskittyä muuhun kuin hiilen annosteluun.

Saksan, Sveitsin, Itävallan, Ruotsin ja Norjan sähköistysten yhteneväisyys perustuu maiden välillä vuonna 1910 solmittuun sopimukseen. Ymmärrettävästi myöhemmin sähköistyksensä aloittaneet maat, joista suuri osa oli ensimmäisessä maailmansodassa Saksan vastustajia, eivät löytäneet poliittisia motiiveja saman järjestelmän valitsemiseksi. En silti usko, että 15 kV 16 2/3 Hz sähköistystä aktiivisesti myöskään karteltiin. Maailmansotien välisenä aikana sähköistyksen aloittaneista maista monet nimittäin aloittivat hyvin lyhyistä rataosista, joita sähköistettiin paikallisiin, esimerkiksi kaupunkien lähiliikenteen tarpeisiin. Koska kyse oli usein Saksan vastustajista 1. maailmansodassa, nämä valtiot eivät myöskään sodan seurauksena menettäneet siirtomaitaan, tarkoittaen tuonaikaisissa protektionistisen kauppapolitiikan oloissa hyvää fossiilisen energian saatavuutta. Laajamittaiselle sähköistykselle ei siksi juuri ollut tarvettakaan. Eikä sähköistysten standardisoinnille liioin, koska maanosanlaajuista sähköistystä ei visioitu.

Toisen maailmansodan jälkeisessä tilanteessa tarjolle tuli sitten 25 kV 50 Hz järjestelmä, joka onkin voittanut alaa sen jälkeen melkeinpä kaikkialta, missä sähköistystä ei ennestään ollut. Tasavirralla sähköistäneet maat ovat monet tähän järjestelmään ainakin osaksi siirtyneet.

Periaatteessa lyhyesti ja yksinkertaistaen voisi siis sanoa, että sähköistysjärjestelmä määräytyi sen mukaan, milloin maan rautateille tuli sähköistys. Käytettiin parasta teknologiaa, joka sähköistysjärjestelmän käyttöönottoaikana oli tarjolla.
Ensin oli 600-700 V, kuten etelä-Englannissa ja esim. Berliinin S-Bahnilla. Virrat olivat noin matalalla jännitteellä niin suuria, että tarvittiin hillittömän paksuinen "ajolanka", ettei hävikki kasvaisi sietämättömäksi. Tämä ajolanka tunnetaan nimellä "virtakisko".
Sitten alettiin saada aikaan 1500 V tasavirtaa (Ranska, Alankomaat), mikä mahdollisti ajolangan käyttämisen.
Sitten 3000 V, mikä teki asiat vielä helpommiksi. Belgia, Espanja, Puola, Tšekkoslovakia, Italia ja Moskovan ympäristön Venäjä (vaiko jo Neuvostoliitto?) näin esimerkkeinä.
Seuraavaksi keksittiin keino syöttää vetureille edes suunnilleen kätevästi vyaihtovirtaa, mikä vaati kuitenkin vielä jonkun verran hokkuspokkusta ja melko matalaa jännitettä. Näin syntyi 15 kV järjestelmä, joka on Saksassa, Ruotsissa, Itävallassa, Norjassa ja Sveitsissä.
Myöhemmin sitten hoksattiin, miten tehdä 25 kV vaihtovirtaa syövä veturi ja sen jälkeen sähköistyksen saaneet maat ovat käyttäneet 25 kV järjestelmää. Tšekkoslovakian eteläosa päätyi käyttämään tätä järjestelmää, samoin vielä sähköistämättömät osat Neuvostoliittoa. Siitä tuli myöskin EU:n standardi.

Koska Suomeen sähköistys tuli erittäin myöhään, siellä on käytössä 25 kV vaihtovirta.

Hyviä kysymyksiä ja vastauksia. Vähän termeistä, kun niihin viitattiin: Voidaan sanoa: Esim. 25kV:n systeemi on vaihtosähköä, tasavirta vastaavasti tasasähköä. Yleensä sähkösysteeminä. Sitten tarpeen mukaan jännitteet ja virrat.

Nimenomaan. Mutta sillä olennaisella täydennyksellä, että "paremmuusjärjestystä" mietittäessä kehittyneimpien tasasähköjärjestelmien ja 15 kV 16 2/3 Hz järjestelmän sijoitus ei ole yksiselitteinen. Teknisessä mielessä 15 kV 16 2/3 Hz oli toki ylivoimainen tasasähköön nähden, eikä se mitenkään yksiselitteisesti häviäisi edes 25 kV 50 Hz systeemille. Ongelma vain oli erillisen sähkönsyöttöverkon tarkoittamissa massiivissa kustannuksissa, jotka tekivät 15 kV systeemistä pienemmille järjestelmille kilpailukyvyttömän. Saksankielisessä maailmassa, samoin kuin Ruotsissa ja Norjassa, joissa etäisyydet usein olivat Alankomaiden, Belgian ja Keski-Englannin sähköistettyjä rataverkkoja pidemmät, 15 kV päihitti tasavirran silti, koska tällöin syöttöasemien etäisyys ja niiden tarvittava (vähäisempi) lukumäärä nousi ratkaisevaksi kustannustekijäksi. Tasasähkösysteemeissähän syöttöasemien etäisyyden on oltava varsin lyhyt.

15kV 16 2/3 Hz järjestelmässä on muitakin heikkouksia, veturin muuntaja on huomattavasti raskaampi kuin suurempien taajuuksien vastaavat. Lisäksi syötettäessä matalataajuista vaihtovirtaa suoraan muuntajan läpi ajomoottoreihin, aiheuttaa se pientä epätasaisuutta vetoon.

Osin, mutta ei kokonaan. Italian siirtyessä 1930-luvulla kolmivaihesähköistyksestä (jonka unohdat kronologiassasi) 3000 V tasasähköön, valittavana oli myös 15 kV 16,7 Hz, joka oli, kuten aiemmin on kirjoitettu, teknisesti erinomainen mutta valitettavan kallis, järjestelmä. 3000 V tasaa on tietyllä tavalla "köyhän miehen sähköistysjärjestelmä" omine vakavine puutteineen (isot siirtovirrat ja syöttöasemien tiheys).


3000 V läpimurto tapahtui nimenomaan Italiassa muiden maiden seuratessa lupaavaa esimerkkiä.


En sanoisi 15 kV kovinkaan matalaksi jännitteeksi. Päinvastoin, se on huomattavan korkea verrattuna järjestelmän kehittämisajankohtana vallinneeseen vaihtoehtoon 1500 volttiin tasaa. Tässä myös kronologiasi ontuu 15 kV matalataajuusjärjestelmän tultua käyttöön 25 vuotta ennen 3000 voltin järjestelmää eikä 1500 V järjestelmä ollut juuri kokeiluvaihetta pidemmällä 15 kV järjestelmän tullessa melko laajamittaiseen käyttöön.


25 kV ei ollut tässä se pointti vaan valtakunnan verkon taajuus 50 Hz ja se, miten sitä voidaan hyödyntää ajolangassa tarvitsematta muuttaa taajuutta tai tasasuunnata sitä. Unkarilaiset olivat edelläkävijöitä, ja ranskalaiset tekivät teknisen läpimurron osoittamalla tasasuuntausta käyttävän järjestelmän ylivoimaisuuden 1950-luvun alussa. Muut maat seurasivat sitten myöhemmin perässä.

Makeet määrät tietoa, kiitos!

Tämän takia tykkään keskustella Vorkissa. Tulee tietoa ja sitten toiset provosoituvat antamaan vielä tarkempaa tietoa.

Tämä menee nyt (taas) ohi aiheen, mutta on siltikin pakko "peukuttaa" tuota Tuukan huomiota, kun nyt kerran tuli puheeksi. Siinä tiedon hohtimilla kinuamisessa tietysti tulee joskus mieleen sekin, että kuinka piikikkääksi sitä oikein kehtaa kulloistenkin siinä provosoimisessa äityä, ennen kuin vorkkitunnarit alkavat rapisemaan. Mutta jos vain saa jollain konstilla niitä tiedonmurusiakin tonkittua, eikä kellään mene siltikään erilaiset juurekset kovin syvälle käkättimeen ja kiduksiin, niin hyvä niin.

Tämä on ilman muuta totta. Toisaalta 25 kV 50 Hz järjestelmän ajatus energian hankkimisesta normaalista sähköverkosta on sekin ongelmallinen sikäli, että normaaliverkko syöttää kolmivaihevirtaa, josta aina kerrallaan vain kaksi voidaan hyödyntää rautatiesähköistyksessä. Järkevää on tietysti hyödyntää eri vaiheita eri syöttöasemilla, tämä toisaalta johtaa vaihe-eroihin vähänkin isommassa sähköistysjärjestelmässä. Tämän lisäksi 25 kV järjestelmän korkeampi jännite tietysti edellyttää suurempia sähköradan suojaetäisyyksiä. Kysymys on siis valinnoista - ilman "polkuriippuvuutta" 25 kV järjestelmä on mainituista seikoista huolimatta nykyteknologialla edullisempi sekä veturin että sähkönsyötön kannalta, ja se ymmärrettävästi ratkaisee.

Eri syöttöasemilta itseasiassa syötetään erivaiheista sähköä, eli erotusjakso erottaa myös vaiheet toisistaan.

Jahas, taas tuli maiden välinen ero vastaan: Venäjällä on eri kallistuskulma kiskoissa kuin Suomessa, mikä vaikuttaa vaunujen yhteiskäyttöä rajoittavasti.

Syöttöasemille sähkö otetaan 110kV:n linjasta. Kukin syöttöasema eri vaiheista. Siksi nuo erotusjaksot. Niiden jännite-ero onkin jotain muuta, n. 40kV. Ja jos jostain syystä veturi kulkeekin erotusjaksosta virroitin ylhäällä, tapahtuu mm. reipas valokaari-ilmiö erotusjaksossa. Sellaisen jälkeen aina tulee sähkökunnossapidon suorittama kontrolli. Vrt. puikkohitsauksen valokaari, sitäkin voi venyttää jonkin verran ennen valokaaren sammumista.

Mutta tähän liittyy jatkokysymys, mihin kaikken kalustossaq tuo vaikuttaa? Tietoa kait löytyisi, jos sitä halutaan hakea.

Tässä kaksi havainnollistusta Kimmon oivallisen tekstin alkuun.


Rivieralla on mielenkiintoinen junamuseo Breil-sur-Royassa ("lähellä" Nizzaa). Alla italialainen kulkuhärveli, jonka epäilen käyttäneen tuollaista "vaikeaa sähköä". Seuraavana ajolankojen kannatin. Toki voi olla että kyseinen sähkö on jotain muutakin.
(http://bonbytes.eu/fra/fra_vintage_rrmuseum_electric_2_185_breilsurroya_2015_1000.jpg)

(http://bonbytes.eu/fra/fra_vintage_rrmuseum_3phase_2_185_breilsurroya_2015_1000.jpg)

Ja tässä varmaan yhtä vaikeaa sähköä, yhä käytössä etelänaapurissa. Teollisuusmoottori sanan joka merkityksessä.
(http://bonbytes.eu/est/est_eek_bt3_1_181_narva_2014_1000.jpg)

Pyöräprofiiliin ehkä?

Erotusjaksoon itse asiassa ajetaan virroitin ylhäällä, mutta sitä ennen radassa on magneetti, joka pakottaa pääkatkaisijan auki, jolloin virtaa ei pääse kulkemaan. Jos sattuisi käymään niin, että erotusjaksoon tullessa pääkatkaisija ei aukeaisi, ja/tai kuljettaja ajaisi erotusjaksoon tehot päällä, on erotusjakson jännitteetön osa maadoitettu, jolloin virroitin vetäisi sen osan ajolankaa maihin, josta juna on tulossa. Kahden vaiheen ei siis pitäisi päästä koskaan ns. "törmäyskurssille". Tämä on myös syynä siihen, ettei koskaan pidetä esim. veturissa kahta virroitinta ylhäällä, ja se onkin teknisesti estetty.

On tullut paljon mielenkiintoista tietoa maallikolle joka hädin tuskin osaa tehdä maadotetun jatkojohdon ja (luvattomasti) kytkeä sähkölieden 3-vaiheverkkoon. Käykö joskus niin, että juna hyytyy erotusjaksolle ja miten siitä selvitään?

Käy. Kuljettajat yleensä osaavat välttää erotusjakson kohdalle pysähtymisen - pituuttahan sillä ei ole kuin jotain luokkaa metri (pari metriä?). Joissain paikoissa löytyy sen verran mäkeä, että irroittamalla jarrut juna liukuu sen metrin-pari, että päästään erotusjakson alle, tarvittaessa voidaan ottaa vähän vauhtia ja liukua sitten erotusjakson ohi.

Joku asema HSL-alueella on silleen julmasti rakennettu, että sieltä lähdetään ylämäkeen liikkeelle ja aika pian aseman jälkeen on erotusjakso. Siihen on juna poikineen jäänyt lehtikeleillä juntturaan. Mutta, juurikin sen mäen ansiosta irti päästään ilman apuvoimia. Muistikuvani väittää, että Mankki olisi kyseessä. Muussa tapauksessa tarttee odotella apuveturia tökkäämään junaa pari metriä johonkin suuntaan. Tai ehkä junan kaikki matkustajat voitaisiin käskeä yhteistyössä työntämään junaa? :D

Hauska heitto Tuukalta. Ei taitaisi onnistua käytännössä. Joskus 1950-luvulla olen ollut näkemässä kun bussin matkustajat auttoivat liejuun uponnutta kulkuneuvoaan ja vielä ihan lähihistoriassa kävi Viron retkellä niin, että bussi jäi pehmeään kiinni. Väki pois kyydistä ja sitten vähän työntöapua.

Tarina kertoo, että viime Helmikuussa on työnnetty  Sm4 muutaman miehen voimin pois erotusjaksosta.

Jos jarrut ovat auki ja pyöränlaakerit kunnossa, ei ole kummoinen juttu siirrellä junaa miesvoimin.Liikkeele lähtö on vaikeampaa, mutta sitten juna rullailee suhteellisen helposti.
Teekkarit voivat selvittää ns. lepokitkan ja vierintävastusten asioita.

Olen itsekin ollut työntämässä Sm-junaa pois erotusjaksosta. 1980-luvulla tehtiin Pasilan ristikkosilloilla töitä, ja siinä oli pitkä erotusjakso, johon juna jäiilta. Kuljettajalta kuulutus: että tarvittaisiin hieman työntöapua, jotta matka joutuisi. Ja työntäjiä löytyi riittävästi, ohi erotusjakson päästiin, ja matka jatkui vain muutaman minuutin myöhästymisellä. Mutta nyttemmin tämä ei ole mahdollista. Näin ainakin päättelen luettuani uusimman Veturimies-lehden. Apuveturia on odotettava....

Minulla taitaa olla ns. muistikatkos, mutta erotusjakson jännitteetön osa, johon on liitetty molempien suuntien ajolangat,  ei taida olla maadoitettu. Vaan tuo osa on eristysainetta, kestäen langan vetojännityksenkin. Ajolankaa, jatkoliitosta suojaa valokaarelta langan sivuilla olevat "viikset", jotka ovat vähän pidemmällä, kuin ajolangan pää, ovat osa ajolankapäätettä. Mahdollinen valokaari-ilmiö on vastaava, kuin puikkohitsauksessa, kun puikkoa vedetään poispäin..

Kiitos, Juha, kiintoisista kuvista. Laajimmillaan kolmivaihejärjestelmä eli tämä "vaikea sähkö" oli käytössä juuri Italian pohjoisosissa sekä Italian Rivieralla, johon Tenda-radan toinen etelähaara yhdistyy, toisen yhdistyessä Rivieran rataan vasta Nizzassa. Ja Breil-sur-Royahan on tässä haarojen risteysasema.

Systeemi muutettiin 3000 V:n tasasähkökäytölle (muistaakseni) siten, että yhtenä viikonloppuna liikenne keskeytettiin.  Paikalle oli tuotu rautatievaunuun sijoitettuja tasasuuntaajia, ja ajojohtimeen menevä sähkö alettiin syöttää näiden kautta. Ajojohtimet vedettiin sivusuunnassa lähelle toisiaan ja liikenne saattoi käynnistyä erikoisleveillä virroittimen kelkoilla varustetuilla 3000 voltin vetokalustolla. Kolmivaihekalusto hinattiin pois ja romutettiin ja ajojohdin rempattiin ajan mittaan vastaamaan vakiomallista 3000 voltin ajojohdinta. Käydessäni 1984 Italian Rivieralla ihmettelin oudon mallisia työvaunuja, ja ne ovat saattaneet olla juuri näitä tasasuuntausvaunuja. Niistä saattaa olla tallessa joku tärähtänyt kuvakin.

Erotusjakso on niin lyhyt pätkä, että sähköveturissa vain toinen virroitin voi jäädä erotusjaksoalueen virrattomalle osuudelle. Siinä on mahdollista vaihtaa virroitin, sulkea pääkatkaisija ja jatkaa matkaa. Sama koskee moniyksikköisiä Sm-junia.

En minäkään sellaista purkanut ole ja sinulla, Esko, lienee sähköalan ammattilaisena paremmat tiedot laitteistoista, mutta olen ollut käsityksessä, että erotusjaksossa on a-vaiheen ajolanka - eristysaine - maadoitettu osuus - eristysaine ja b-vaiheen ajolanka. Ja ne viikset ovat siellä sille varalle, jos teknisen vian vuoksi kalusto tuleekin erotusjaksoon pääkatkaisija suljettuna.

Se maadoitettu keskiosa varmistaa sen, ettei virroitin pääse vetämään valokaarta vaiheesta toiseen, joiden välillä on, kuten sanoit, yli 40 kV. Tässä ratkaisussa virroitin voi vetää valokaaren vaiheesta, mutta maadoittuu siihen maadoitettuun keskiosaan eikä valokaari jatku enää vaiheesta toiseen.

Muuten. Onkos tuo maadotetun johdon tekeminenkin lisenssittömälle luvatonta?
Mitä ammattilasiin tulee, tiedän useammankin, vielä elossa olevan, jolla oli tapana sormella koittaa, onko johdossa virtaa!
Siis mitä sähkötöitä saa tehdä ilman lupapapereita? Kai ainakin vaihtaa polttimon ja kytkeä kattolampun ns. sokeripalaan. Sekin alkaa nykyisin olla tarpeetonta kun on noita "pistorasiasysteemeitä" valaisimissa.

Tämä ei kai päde aina vaan erotusjakso voi olla pitkäkin esim. siltatyömaan yhteydessä, jollaiseen Teppo edellä viittasikin?

Varsinainen erotusjakso taitaa olla aina joko syöttöaseman tai välikytkinaseman yhteydessä tai lähistöllä oleva kohta  joka erottaa eri syöttöasemien syöttämät ajojohtimet toisistaan. Tai sitten, kuten kirjoitit, siltatyön tai muun vastaavan syyn vuoksi oleva alue, jossa ajojohdin on maadoitettu sen ympärillä tehtäviä töitä varten tai ei muuten ole ajokunnossa, niin sitä pitäisi ehkä nimittää jännitteettömäki osuudeksi, mutta käytännössä se on "tilapäinen erotusjakso".

Olipa tässä muutama talvi sitten Tampere-Seinäjoki -radalla useamman kilometrin mittainen osuus, jossa ei ollut lainkaan ajolankaa, koska se oli purettu jonkun vaurion vuoksi. Veturinkuljettajien kanssa käydyn neuvottelun jälkeen rata päätettiin pitää ajossa ilman päivystäviä apudieselvetureita, koska langaton osuus sijaitsi melko tasaisella paikalla.

Kuinkahan pitkän matkan keskimääräinen IC pystyy rullaamaan tasaisella jos lähtönopeus on esim. noin 150 Km/t

Mielenkiintoinen tarina Kimmo! Yritetään kumpikin tahollamme etsiä kuvia, kaikenlaista erikoisempaa värkkiä tuolla on joka tapauksessa. Kun ei ole aina ollut näköjään kauheasti rahoitusta, niin on sitten käytetty sitäkin enemmän mielikuvitusta. Ja aina kun rajalinja on siirtynyt, näyttää syntyneen pompooseja rakennelmia radoille ja asemille.   


Tässä Ranskan puolen linjaa Nizzan ja Breil-sur-Royan puolivälissä.
(http://4rail.info/fra/fra_mountainline_2_169_sefrance_2012_1000.jpg)

Tässä jokunen FS:n ja Ansaldon kuva ja melko täydellinen opus. Ensimmäinen muutos 3-vaihesta 3000V DC:lle tehtiin 1934-35 (Firenze-Bologna) ja viimeinen osuus muutettiin 1976.

Ei antanut lisätä neljää kuvaa kerralla, joten tässä vielä kaksi.

Nuo tilapäiset erotusjaksot saattoivat tuottaa yllätyksen harvemmin linjalla ajelleille kuljettajille (työmaan hiljennys, jkv, seuraava opastimen näyttämä). Niinpä kerran eräänä iltana pysähtyi 2xSm4 koeajollaan ("inssi-ajo") rakenteilla olevan Kytömaan sillan alle odottelemaan Ilmalasta saapuvaa Dv15-sarjan avustavaa veturia. "Kaukolta" lohduttavat sanat: "Et ole ensimmäinen,,, tuskin viimeinenkään." (30.12.2004. v3912 Tpe-Ilr, Sm4 6424-6425).

Olosuhteista riippuen saattaa rullata kymmeniä kilometrejä.

Kymmenen kilometrin "rulli" eli rullaus "vapaalla", käyttämättä vetotehoa, on jokapäiväistä peruskauraa. Tampereen-Helsingin välillä on tavallista aloittaa rulli ennen Parolaa ja rullata siitä Hämeenlinnaan, n. 10 km. Hyvinkäältä etelään on käytännössä koko matkan Korsoa ja Hiekkaharjua lukuun ottamatta myötämaata ennen Pasilaa olevaan Pukinmäkeen asti, niinpä Hyvinkäältä Keravalle, noin 30 km,  on rullailtu niin menneiden aikojen yöpikajunilla kuin nykyään IC-junillakin, ellei juna ole myöhässä tai alueella ole ylimääräisiä nopeusrajoituksia. Tavarajuna saattaa rullata Hyvinkään yläpuolelta Vuosaaren tuloesiopastimelle, noin 48 km.

Ja tuo hieman aikaisemmin mainitsemani erotusjakso oli tosiaankin samalla myös Pasilan välikytkinasemaan liittyvä erotusjakso. Siltatyön vaatima jännitteetön osuus oli yhdistetty tähän. Normaalitilanteessa Pasilan välikytkinaseman erotusjakso (siis tuo n. 5 m pituinen rakenne) sijaitsi Pasilan ristikkosiltoja seuraavan ajojohdinpylvään kohdalla.

Kiitos Eljas, hyvin mielenkiintoista aineistoa!

Kolmivaiheroikkaa tai muutakaan 3-vaiheeseen liittyvää ei saa normisälli tehdä, vaatii ammattimiehen.
Joo ja aikoinaan kun kuuli vielä skannerilla VR.n taajuudet niin ainakin kerran kuulin että ollaan erotusjaksolla eikä juna rullaa tästä mihinkään,joutuivat lähtee vissii dieselillä hinaamaan...

Ei ole mikään pakko olla diiseli, sähkärikin  toimii melkein kaikissa tapauksissa.

Tässä saattaa olla kyse juuri aiemmin mainitusta pidemmästä jännitteettömästä osuudesta eli "tilapäinen erotusjakso", ja pitkä sellainen.

Voin omasta kokemuksesta kertoa että ei sitä vaihejohtimen jännitteellisyyttä tunne valovirta hommissa jos on samassa potentiaalissa piuhan kanssa. Kävin yhden naispuoleisen kaverin asunnossa tässä kerran laittamassa muutaman lampun kattoon. Siinä sitten ku kahvia juotiin niin pyydettiin tsekkaamaan olohuoneen spottivalaisin ku ei kuulemma toimi. Noh, katkasijasta valot päälle ja kyllähän sielä jännitteenkoetin piippas ku vei rasian juureen koettimen mutta ei valoja. Siispä ruuvit auki eristetyllä meisselillä ja spotin runko roikkumaan. Jännitteenkoetin oli mulla farkkujen taskussa ja kun sieppasin spotin runkoon käsillä kiinni niin johan alako taskussa punasta loistamaan ja piipaamaan. Ihmettelin et mitä helvettiä ja pyysin pistään katkasijan nollille ja saman tien taskussa hiljeni. Kurkistelin varovasti kytkentöjä ja niinhän sielä oli vedetty vaihejohdin lampun runkoon kevin paikalle ja nolla sitten N-liitäntään. Ja miksikö olen vielä hengissä seisoin eristettynä lakatulla massiivipuupöydällä joka oli muovisen maton päällä ja itsellä kuivat urheilusukat jalassa eli samassa potentiaalissa vaihejohtimen kanssa koskettaessani lampun runkoa jossa oli täysi jännite. Jokainenhan tietää että mitä olis tapahtunu jos olisin samaan aikaan koskenu vaikka lämmitysverkoston metalliseen putkeen. Tämän jälkeen spottivalaisin toimi kuten pitikin korjattuani kytkennät.

Jostain syystä asunnossa vieraili vielä jälkeenpäin mun kehotuksesta kytkentäluvat omaava sähköasentaja tsekkaan muutaman toimimattoman pistorasian. Kyseiseen asuntoon oli vasta tehty pintaremontti ja sähkötöitä opiskelijatyönä.

Kai kävit tekemässä murhan yrityksestä rikosilmoituksen poliisille?

Sen paikka olisi ollut. Nimittäin jos olisi sattunut jotain, syyllistä olisi etsitty, tässä tapauksessa sellainen olisi viimekädessä asennukset hyväksynyt/tarkastanut valvoja. Ps. Sormella ei yleensä voi koettaa virtoja. Jännitettä sen sijaan. Kyllähän tiedetään, mitä tarkoitetaan, silti asiaa.

En valitettavasti kuuluu ryhmään "jokainen", joten kysyisin: Mitä olisi käynyt? Tekstistä voisi päätellä, että kyse on ihan tavallisesta 220 V kotisähköstä, kun olohuoneen spotti kerran on kyseessä, mutta ei mulle ainakaan käynyt mitään tartuttuani yhdellä kädellä yhteen ja toisella toiseen johtoon, joissa olikin jännite. Siis sen lisäksi, että tuli säkäri ja opin elämästä taas vähän lisää, että miten mitäkin kannattaa tehdä ja miten ei ;)

Jos normaali verkkojännite kulkee sydämen läpi pidempään kuin yhden sydämenlyönnin ajan, niin sydän todennäköisesti pysähtyy ja noutaja tulee.

Joo, mutta jos verkkojännite kulkee sydämen läpi, se sattuu siinä kohdassa, jossa jännite siirtyy ihmiseen. Ja sitten tulee ottaneeksi refleksinä käden pois tai hypähtäneeksi sivuun tai jotain vastaavaa, jolloin virta lakkaa kulkemasta. Ajattelin, että tässä olisi kirjoitusasun dramaattisuuden takia kyse jostain isommasta. Oma leposykkeeni tosin on alle 60, eli "yli yksi sydämenlyönti" on kohdallani jo hyvin pitkä aika - yli sekunnin. Saattaa vaikuttaa käsityksiini :)

Asiaan ei kuulu jokin yksittäinen, onnellisesti päättynyt tapahtuma. Vaan riskit, mitkä seuraa tolkuttomia asennuksia. Onhan nähty mm. eräässä kyökissä varsin sekalaiset kytkennät. Tiskikone jännitteinen, myös muut keittiön pistorasiat; kytkennät miten sattuu. Asennustyöt tehnyt "maallikkoasentaja" vaan virkkoi: Mitä johdinväreillä väliä, samaa sähköähän niissä kulkee. Meni kyllä hiljaiseksi, kun vähän valistimme mahdollisista seurauksista.
Irtipääsy jännitteisestä osasta vähän riippuu, jos on sormet ympärillä, ei saakaan auki, koska vaihtosähkö saa kouristumaan...  Virta ratkaisee, 5mA riittää tappamaan. Siksi vikavirtasuojissa on 30mA, koska se katkaistaan hyvin..riittävän nopeasti. Virroista ja niiden vaikutusajasta on taulukoita....