Rautatiet ja harrastus  |  Radat ja laitteet  |  Aihe: Rautateiden erilaiset sähköistysjärjestelmät  |  << edellinen seuraava >>
Sivuja: [1] 2 3 | Siirry alas Tulostusversio
[Tunnus poistettu]
Vieras
« : Marraskuu 27, 2015, 23:35:15 »

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!
tallennettu
Kimmo T. Lumirae
Käyttäjä
Poissa

Viestejä: 1331


« Vastaus #1 : Marraskuu 28, 2015, 21:06:35 »

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.
tallennettu
Eljas Pölhö
Käyttäjä
Poissa

Viestejä: 2547


« Vastaus #2 : Marraskuu 28, 2015, 22:05:24 »

Hieno tiivistys Kimmolta. Tämä kannattaa tallentaa oman koneen muistiin!
tallennettu
Jouni Halinen
Käyttäjä
Poissa

Viestejä: 844


« Vastaus #3 : Marraskuu 28, 2015, 23:15:28 »

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.
tallennettu

Skiffari 40
Kimmo T. Lumirae
Käyttäjä
Poissa

Viestejä: 1331


« Vastaus #4 : Marraskuu 29, 2015, 01:19:56 »

Kiitokset kehuista Eljas ja Jouni, mutta et uskokaan, Jouni, miten kohtuullinen määrä viskiä voitelee sorminiveliä kirjoittaessa  Iskee silmää
tallennettu
Tuukka Ryyppö
Käyttäjä
Poissa

Viestejä: 3078


« Vastaus #5 : Marraskuu 29, 2015, 11:17:34 »

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
« Viimeksi muokattu: Joulukuu 16, 2015, 06:49:03 kirjoittanut Tuukka Ryyppö » tallennettu

Matkustaminen on kallista. Paitsi jos päättää olla maksamatta majoituksesta. Jee!
Juhana Nordlund
Käyttäjä
Poissa

Viestejä: 314


« Vastaus #6 : Marraskuu 29, 2015, 14:30:47 »

Jäikö listalta jotain puuttumaan vielä?
Kuormaulottumaan liittyvät jutut saattavat myös rajoittaa kulkua tietyissä paikoissa.
tallennettu
[Tunnus poistettu]
Vieras
« Vastaus #7 : Marraskuu 29, 2015, 15:27:20 »

Oli myös muutama sähköllä lämmitetty höyryveturi! Minkähänlaista sähköä nämä söivät?
tallennettu
Andreas Ehnberg
Käyttäjä
Poissa

Viestejä: 110


« Vastaus #8 : Marraskuu 29, 2015, 18:47:32 »

Sveitsissä SBB kokeili sähkö-höyryjä 15kV 16,7Hz järjestelmässä.
Linkin 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.
tallennettu
[Tunnus poistettu]
Vieras
« Vastaus #9 : Marraskuu 29, 2015, 19:52:50 »

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.
tallennettu
Kimmo Säteri
Käyttäjä
Poissa

Viestejä: 237


« Vastaus #10 : Marraskuu 29, 2015, 20:35:55 »

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...
tallennettu
Kimmo T. Lumirae
Käyttäjä
Poissa

Viestejä: 1331


« Vastaus #11 : Marraskuu 30, 2015, 03:13:38 »

Heikki, älä epäröi kysyä tarkennuksia. Uskoakseni täältä löytyy lukuisia selventäjiä hankalille termeille ja toiminnoille.
tallennettu
Kimmo T. Lumirae
Käyttäjä
Poissa

Viestejä: 1331


« Vastaus #12 : Marraskuu 30, 2015, 03:22:15 »

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.
tallennettu
Johannes Erra
Käyttäjä
Poissa

Viestejä: 249


« Vastaus #13 : Joulukuu 12, 2015, 20:25:10 »

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...
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.
tallennettu
Tuukka Ryyppö
Käyttäjä
Poissa

Viestejä: 3078


« Vastaus #14 : Joulukuu 13, 2015, 05:41:19 »

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.
« Viimeksi muokattu: Joulukuu 13, 2015, 09:41:47 kirjoittanut Tuukka Ryyppö » tallennettu

Matkustaminen on kallista. Paitsi jos päättää olla maksamatta majoituksesta. Jee!
Esko Ampio
Käyttäjä
Poissa

Viestejä: 610


« Vastaus #15 : Joulukuu 14, 2015, 15:33:34 »

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.
tallennettu
Johannes Erra
Käyttäjä
Poissa

Viestejä: 249


« Vastaus #16 : Joulukuu 14, 2015, 19:08:08 »

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.
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.
tallennettu
Joona Kärkkäinen
Käyttäjä
Poissa

Viestejä: 544


« Vastaus #17 : Joulukuu 14, 2015, 20:41:34 »

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.
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.
tallennettu
Kimmo T. Lumirae
Käyttäjä
Poissa

Viestejä: 1331


« Vastaus #18 : Joulukuu 15, 2015, 08:12:54 »

Periaatteessa lyhyesti ja yksinkertaistaen voisi siis sanoa, että sähköistysjärjestelmä määräytyi sen mukaan, milloin maan rautateille tuli sähköistys.

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).

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.

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

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.

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.

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.


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.
tallennettu
Tuukka Ryyppö
Käyttäjä
Poissa

Viestejä: 3078


« Vastaus #19 : Joulukuu 15, 2015, 09:13:33 »

Makeet määrät tietoa, kiitos!

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

Matkustaminen on kallista. Paitsi jos päättää olla maksamatta majoituksesta. Jee!
Ari-Pekka Lanne
Käyttäjä
Poissa

Viestejä: 442


« Vastaus #20 : Joulukuu 15, 2015, 10:07:26 »

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.
tallennettu

Meitä on joka kelille – muuten junat jäisi ajamatta.
Johannes Erra
Käyttäjä
Poissa

Viestejä: 249


« Vastaus #21 : Joulukuu 15, 2015, 22:59:56 »

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.
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.
tallennettu
Joona Kärkkäinen
Käyttäjä
Poissa

Viestejä: 544


« Vastaus #22 : Joulukuu 16, 2015, 02:37:44 »

Eri syöttöasemilta itseasiassa syötetään erivaiheista sähköä, eli erotusjakso erottaa myös vaiheet toisistaan.
tallennettu
Tuukka Ryyppö
Käyttäjä
Poissa

Viestejä: 3078


« Vastaus #23 : Joulukuu 16, 2015, 06:50:03 »

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

Matkustaminen on kallista. Paitsi jos päättää olla maksamatta majoituksesta. Jee!
Esko Ampio
Käyttäjä
Poissa

Viestejä: 610


« Vastaus #24 : Joulukuu 16, 2015, 08:09:15 »

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.
tallennettu
Sivuja: [1] 2 3 | Siirry ylös Tulostusversio 
Rautatiet ja harrastus  |  Radat ja laitteet  |  Aihe: Rautateiden erilaiset sähköistysjärjestelmät  |  << edellinen seuraava >>
Siirry:  
Powered by SMF | SMF © 2006-2008, Simple Machines | © 2024 Resiina