Diskuse Elektrika.cz

HYBRIDNÍ zóna => Oblast definic pojmů => Téma založeno: Tomáš Lux 10.03.2014, 16:46



Název: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Tomáš Lux 10.03.2014, 16:46


Dosud jsem si myslel, že se elektrické vlaky napájí pomocí elektrického vedení (s vysokým napětím) pomocí dvou drátů (jeden fázový a druhý nulový). Jednou jsem se ale na toto vedení podíval a zjistil jsem, že do vlaku vede pouze jeden vodič tzn. že nad každou kolejí je pouze jeden drát vedení. Řekl bych, že to je ten fázový drát.

Kde je tedy druhý nulový vodič? Nebo tam žádný nulový vodič není potřeba? Jak to tedy funguje? Osobně si myslím, že jako nulový vodič je kolej, ale nulák se přece bere jako nebezpečný vodič, kterým může protékat proud, takže každý kdo by pak na kolej sáhl by si mohl přivodit úraz, takže mi to přijde jako blbost, ale opravdu si to nedokážu jinak vysvětlit, a proto jsem se rozhodl, že napíšu na toto forum.

Mohl by mi to prosím někdo vysvětlit? Ale prosím zdržujte se příspěvků typu laik co o tom nic neví to nepochopí nebo typu drát vede od elektrárny do trafostanice a pak do vlaku k motoru.


Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Vít Rotrekl 10.03.2014, 20:17
V podstatě máte pravdu. Ono ale je třeba ještě rozlišovat střídavou trakci a stejnosměrnou trakci. v ČR se setkáte s oběma typy. Sever ČR stejnosměrný, jih ČR střídavý (na wiki najdete i mapu).

U střídavé trakce je fáze v drátu a kolej lze uvažovat, že je na potenciálu země (není to ale tak jednoduchý),  proto když se koleje dotknete tak vás nekopne. Kdyby jste se dotkul koleje i drátu tak vás to pěkně sežehne (25kV).

U stejnosměrné trakce je + pól na drátu a - pól na koleji (opět lze uvažovat, že je na stenjném poteciálu jako země, ale taky to není tak jednoduchý).

A jestli si tohodle téma všimne Jirka Schwarz, tak mě určitě opraví nepřesnosti, neboť je to člověk takříkajíc z oboru.


Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Jiří Schwarz 10.03.2014, 21:03
...
U stejnosměrné trakce je + pól na drátu a - pól na koleji (opět lze uvažovat, že je na stenjném poteciálu jako země, ale taky to není tak jednoduchý).
...
A já jsem si myslel, že je + na kolejích, aby se omezila elektrochemick á koroze, takže "nehnije" kolejnice, ale různé náhodné zemniče se zápornějším potenciálem...

V podstatě je to tak, jak píšete, kolejnice funguje jako zpětný vodič, ten je u napájecí stanice "pořádně" uzemněn, ale jisté úbytky napětí na tomto "ne úplně dokonalém vodiči" způsobují problémy, jejichž popis je mimo zaměření tohoto webu a rozsahem překračují možnosti běžné diskuse.

A s tím "sežehnutím" je to ještě vážnější, tam se nemusí člověk dotknout, tam stačí přiblížení. Bez nějakého opatření se může pracovat 150cm od troleje pod napětím, při nutnosti pracovat blíže než 90 cm se musí "vypnout" .


Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Miroslav Minařík 10.03.2014, 21:07
A já jsem si myslel, že je + na kolejích, aby se omezila elektrochemick á koroze,

Teď nevím jak je to plus či mínus správně, ale vím, že u nás na vesnici to máme u šalin obráceně.
 (dance)


Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Jiří Schwarz 10.03.2014, 21:11
Teď nevím jak je to plus či mínus správně, ale vím, že u nás na vesnici to máme u šalin obráceně.
 (dance)
Tak nás musí rozsoudit Milan Hudec, protože je z oblasti, kde je AC i DC trakce.
Já se pohybuji především na AC 25kV, 50Hz.


Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Vít Rotrekl 10.03.2014, 21:17
Já si tím kde je + a - taky nejsem dvakrát jistej.... ale co si tak vybavuji, a někde štrachám v paměti, tak na železnici je to obráceně než u šalin.


Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Vít Rotrekl 10.03.2014, 21:21
Ha, na stránkách MHD Ostrava jsem nalezl tuto informaci:

O tom, zda polarita trolejového kabelu je plus nebo mínus, rozhodl při počátku instalace trakčního vedení investor nebo dodavatel. V bývalém Československu je proto tramvajová trakce orientována takto: Záporná polarita napětí v troleji, tedy -600 V: Ostrava, Brno, Košice. Kladná polarita napětí v troleji, tedy +600 V: Praha, Plzeň, Liberec, Most, Bratislava, Olomouc.


Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Miroslav Theimer 10.03.2014, 21:28
U železnice je kladný pól na troleji a záporný pól na kolejnici. ;)
Říkal mi to spolužák jehož táta je stojvedoucí.  :)


Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Milan Hudec 10.03.2014, 21:50
Napovím, kolejnice v DC provozu se pojížděním stává materiálově kvalitnější.


Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Miroš Jan 10.03.2014, 22:15
No tak pokud mě paměť neklame, tak na DC trakci, byl (-) kolejnice. Napětí 3kV. Tah z Prahy, před Kolín, Pardubice, Česká Třebová, Olomouc, až do Ostrvy, vlastně až do Košic, DC. Z Kolína do Kutné Hory, kde byl přechod na 25kV AC, odtama přes Havlíčkův Brod, přes Brno až po Bratislavu, AC trolej.
U DC trakce, byl průřez na hlavních tratích 150 mm2. Vedlejší měly 100mm2. U AC troleje si ty průřezy vodičů nepamatuji.
Musím říct, že tak perfektní pracovní kolektiv, jako byl na té naší opravně trolejového vedení, jsem již nikdy nezažil.  (jednicka)
Ona ta práce, vlastně ani moc elektrikářská nebyla. Každodenní nářadí, byl opasek, přilba, kladivo, šuplera, T klíč, a klíč velikosti 30. Jo a v létě, nátěr montérky, pixlu od barvy, ale tu vysokou, a šlo se na mřížák, (pro neznalé, ocelový příhradový stožár, ten jevyžší v našem rajónu, měl 21 metrů). Ale ta prča, no prostě super.Nejvíc mě bavili soutěže zručnosti elektromontérů trakce.
Hod závažím na dálku,(to závaží mělo 25kg, říkalo se mu syreček),  v co nejkratším čase provést koncovku na laně 50mm2, nebo ze žebříku provést výměnu lanové koncovky, atd…
 :)


Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: IM 10.03.2014, 23:26

Dosud jsem si myslel, že se elektrické vlaky napájí pomocí elektrického vedení (s vysokým napětím) pomocí dvou drátů (jeden fázový a druhý nulový). Jednou jsem se ale na toto vedení podíval ...
Také se pro jistotu dívám dolů, neboť mně jednou při vystupování z tramvaje posral holub. A dostat to do oka by mohlo být i na oslepnutí. :D


Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Michal Šenkýř 11.03.2014, 04:07
Možná bych ještě doplnil, že na trati Tábor - Bechyně je 1500 V DC a na trati Znojmo - Šatov 15 kV, 16,7 Hz. Co se týká průřezu vodičů tak AC hlavní koleje TRolej 100 mm2 Cu, nosné lano 50mm2 Bz v exponovaných místech 70mm2 Bz, ale např. v Brně klasika Fe 70. U DC trolej 150mm2 Cu, nosné lano 120 Cu zesilovací vedení (1)2x120 Cu na hlavních a na vedlejších 100 Cu + 50 Bz. Pak existují různé speciality jako třeba lano s ochranou 65,4 Bz (v tunelech a pod nadjezdy od Břeclavi do Svitav.) Ale abychom se vrátili k původní otázce. Fáze resp. + pol nahoře a kolejnice se nazývají cesta pro odvod zpětného proudu. Na střídavce se zpětné kabely (od kolejnice na trafo) zkouší na 1 kV. To že kolejnice občas kopou se stává. Osobně jsem viděl několik shořených izolovaných styků. Při dalších poruchových stavech musí být tato zpětná cesta vždy zajištěna. Energii neodebírají pouze lokomotivy, ale i spousta dalších zařízení (EOV,EPZ,zabzař)


Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Marek Laube 11.03.2014, 07:13
I já bych jakožto v devatenáctilet é praxi u ČD něco napsal, respektive zopakoval. V AC je tedy v troleji fáze a kolej je na "nule". Napájecí vedení bývá většinou tuším AC 3x110 kV, a je rozfázováno po celé délce trati. Toto
platí pro celou jižní část ČR a je na napětí 25 kV 50 Hz. Pro DC 3 kV je napájecí vedení AC 3x22 kV a je též rozfázováno po trati do napájecích a usměrňovacích stanic.
Co se týče DC 3 kV, starší provedení má mínus pól, t.j. kolejnici, která slouží jako zpětné vedení proudu ještě navíc uzemněnu. O ryziku DC zemních proudů se zde nebudu rozepisovat. Novější verze již mají koleje "perfektně" odizolované od země a ochranné uzemnění mají "pouze" kovové stožáry včetně ekvipotenciáln í sítě zemniče.


Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Tomáš Lux 11.03.2014, 16:31
Děkuji vám za ujasnění a jsem rád, že se ozvalo tolik lidí, ale přeci jen když už jsme u toho, chtěl bych se ještě zeptat na 4 méně důležité otázky.

1) Předpokládám, že napětí (jak říkáte 25kV) je ve vedení, které vede od transformátoru k vlakům. Je potřeba toto napětí po určité vzdálenosti nějak obnovovat? Myslím tím, aby nedocházelo ke ztrátám v napětí? Nebo je hodnota 25kV dostatečná pro vedení na velmi dlouhé vzdálenosti bez potřeby trafostanic?

2) Také by mě zajímalo když jede např. vlak z ČR do Německa, tak v Německu platí jiné normy a napětí nebo je to v celé Evropě stejné? Myslím tím např. jestli je v Německu jiné napětí ve vedení nebo něco podobného. Pokud ano, tak proč to neohrozí pojízdnost vlaku?

3) Proč ta kolej se nebere jako nebezpečný vodič, jak tomu je u domovní instalace kde nulový vodič je brán jako nebezpečný? Jaký je v tom rozdíl? Bohužel toto jsem pořád ještě nepochopil.

4) A nakonec se chci zeptat ohledně toho uzemnění kolejnic. To tedy znamená, že kolejnice je po určité vzdálenosti uzemněna? Co kdyby se náhodou s tím uzemněním něco stalo (krádež nebo mechanické poškození). Nemohlo by to pak někoho zabít? A jaký bezpečný zemnící odpor musí kolejnice mít?

Děkuji a omlouvám se za tolik otázek, trošku jsem se rozapsal :D






Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Jiří Schwarz 11.03.2014, 16:57
1) u trakce 25kV není ten úbytek takový jako u DC 3kV, kde pro stejný výkon je potřeba větší proud... Existuje jisté řešení pro kompenzaci úbytku napětí, ale pokud vím, u nás se nepoužívá.
2) nové lokomotivy bývají "vícesystémové". Kdy pojede rychlík z Prahy na Plzeň, kdo to nezná, ani nepozná, kdy u Zdic přejede z 3kV DC na 25kV AC. A když pojede rychlík do "bývalé NDR",  měl by mít lokomotivu i na jiné napětí a frekvenci 16,6Hz a stačí, aby strojvedoucí sledoval značky (návěstní desky),  stahnul výkon, stahnul sběrač, přepnul na jiný režim, zvedl sběrač a "přidal"...
3) ono je tam používáno několik opatření aby se nebezpečí minimalizovalo . Ale to by bylo na delší povídání
4) naopak, kolejnice se nesmí uzemňovat, ale je snaha, aby měly co největší odpor proti zemi, protože je používají kolejové obvody, jejichž funkci by uzemnění kolejí zhoršovalo.


Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Vít Rotrekl 11.03.2014, 18:43
2) Kde bydlíte? Možná kolem vás jezdí třís systémové (25kV 50Hz AC, 3kV DC, 15kV 16,7 Hz AC - hoďte do google Taurus a hned budete vědět která to je, nebo pendolino, to je taky tuším tří systémové).

Když už jsme u těch mašinek. Dokázal by mě někdo vysvětlit proč některé Taurusy při rozjiždění "hrají" melodii? Viz na Youtube najít "zpívající taurus".


Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Michal Šenkýř 11.03.2014, 18:51
Dovolím si doplnit p. Schwarze
1) Na střídavé trakci jsou od sebe napájecí stanice dále. Např. Blansko a pak Svitavy. Na DC Červenka, Grygov. Nehledě na to, že průřezy vodičů jsou úplně o něčem jiném.Viz můj příspěvek nahoře. rostě čím menší napětí, tím častěji musí být napájecí stanice (měnírny).
2) Vícesystémovýc h lokomotiv je několik řad. Nejnovější naše je E 109 (zvaná Messerschmitt) jinak řada 380, pendolino a Taurusy od Siemensu (umí všechny systémy - AC 25 kV 50 Hz, AC 15 kV 16,7 Hz, DC 3 kV) pak jsou takzvané dvouproudovky (řada 350,362,363,363.5 - systémy 25 kV a 3 kV),  potom další dvousystémovky ( 340, 371,372,180 DB - 25 kV, 15 kV) a také elektrické jednotky ( 640 a 650 - 25 kV, 3 kV). Po přejetí systému si nojvější mašiny čuchnou k vedení, zjistí co tam je a vyhodnotí, jestli strojvedoucí správně navolil systém. Starší stroje jsou jen v rukou strojvedoucího .
3) Viz p. Schwarz. Já toto studoval 4 roky na škole, mám za sebou 20 let praxe a pořád se učím.
4) Říká se tomu svodová admitance. Prostě chceme, aby co největší část zpětného proudu šla kolejnicemi. Bohužel se to daří tak na 60 %. Proud je prostě potvora a pan Kirchhof to pěkně napsal do svých zákonů. Co se týká uzemnění kolejnic, tak pokud je kolej bez kolejových obvodů (počítače náprav),  tak je to jedno. Čím lepší uzemnění, tím lepší.


Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Tomáš Lux 11.03.2014, 19:07
Děkuji za odpovědi, už je mi to jasné.

2) Kde bydlíte?

Bydlím u Skalice nad Svitavou (kousek od Boskovic),  jinak je to mezi Boskovicemi a Blanskem. Kdo pořád ještě netuší tak 30 km severně od Brna nebo google earth :)


Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Michal Šenkýř 11.03.2014, 19:12
Bydlím u Skalice nad Svitavou (kousek od Boskovic),  jinak je to mezi Boskovicemi a Blanskem. Kdo pořád ještě netuší tak 30 km severně od Brna nebo google earth :)
Tý voe (pardon) Já bydlím přímo ve Skalici, tak se ozvěte na mail a jak budu doma, mohu objasnit zoči voči. Mezi Boskovicemi a Blanskem, blízko Skalice, je Daglas, Maďary nebo Lhota??


Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Miroš Jan 11.03.2014, 19:51
U DC trakce, jsou měnírny, cca 30km od sebe. :)


Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Vít Rotrekl 12.03.2014, 00:00
Děkuji za odpovědi, už je mi to jasné.

Bydlím u Skalice nad Svitavou (kousek od Boskovic),  jinak je to mezi Boskovicemi a Blanskem. Kdo pořád ještě netuší tak 30 km severně od Brna nebo google earth :)

Pošlete vzkaz v láhvi v Bílovicích ho vylovím:) No takže na ty taurusy se můžete v klidu ve Skalici podívat. Pendolina už nám odtud bohužel převeleli jinam.


Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Hynek Havliš 12.03.2014, 12:25
Já přidám jeden obrázek jen tak pro zajímavost (z Eisenbahn Magazin, listopad 1983). Třífázová lokomotiva AEG - to se dneska už moc nevidí (tedy přesněji řečeno, lokomotiva s třífázovým napájenm). Podobné tehdy stavěl např. Siemens. A jezdilo to celkem slušně.
 :)


Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Martin Novák 12.03.2014, 14:43
Kdyz uz jsme u tech kuriozit: Co takhle parni lokomotiva na elektrinu??



Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Hynek Havliš 12.03.2014, 15:34
Teda. Parní lokomotivu s elektrickým topením jsem ještě neviděl...


Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Ižák Ctibor 12.03.2014, 17:23
Tá troj-fázová  sústava je veľmi zaujímavá. Kde sa dá s tým stretnúť? Bola vôbec použitá niekde na slovensku, alebo v Čechách? Priznám sa, že také niečo počujem prvý krát.  :o 8) ??


Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Jiří Schwarz 12.03.2014, 19:59
Teda. Parní lokomotivu s elektrickým topením jsem ještě neviděl...
A už jste viděli parní lokomotivu bez kotle, bez elektrického "ohřevu"...?
Fotku možná někde mám.

V Železné Rudě v muzeu na německé straně je taková lokomotiva, jezdila v lihovaru, měla jen kotel na natlakovanou páru, když páry bylo málo, jela si ji doplnit mimo areál lihovaru...


Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Michal Lužný 12.03.2014, 20:12
A už jste viděli parní lokomotivu bez kotle, bez elektrického "ohřevu"...?
Fotku možná někde mám.

V Železné Rudě v muzeu na německé straně je taková lokomotiva, jezdila v lihovaru, měla jen kotel na natlakovanou páru, když páry bylo málo, jela si ji doplnit mimo areál lihovaru...
Jojo, to jsou bezohňové (akumulační) páry. Používaly se tam, kde hrozil výbuch nebo požár od topeniště. Bývaly k vidění v ústecké Setuze, ale co jsem z Ústí pryč, nemám ponětí, zda ještě slouží. Dá se najít i video (odkaz bez mezer): h t t p:// tiny url . com/mageq5v


Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Hynek Havliš 13.03.2014, 07:58
Tá troj-fázová  sústava je veľmi zaujímavá. Kde sa dá s tým stretnúť? Bola vôbec použitá niekde na slovensku, alebo v Čechách? Priznám sa, že také niečo počujem prvý krát.  :o 8) ?

Je to už dost z historie a já jsem o tom jen malinko četl, ale jezdilo to v Německu začátkem 20. století např. v okolí Berlína. Asi to pak skončilo ve slepé uličce.

A o akumulační parní lokomotivě taky slyším poprvé.


Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Václav Třetí 13.03.2014, 10:09
Ten třífázový systém zřejmě "dojel" na problémy se třemi trolejemi a třemi sběrači.  Někdy ve své době geniální nápady zemřou na maličkostech.


Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Martin H. 13.03.2014, 12:50
Ten třífázový systém zřejmě "dojel" na problémy se třemi trolejemi a třemi sběrači.  Někdy ve své době geniální nápady zemřou na maličkostech.

Nad každou koľajovou vyhýbkou by musela byť trolejová. Vážna komplikácia podľa môjho názoru.


Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Jiří Schwarz 14.03.2014, 09:13
Možná by šlo nějak vyhýbku "přeskočit",  aby se to nad ní nemuselo složitě řešit...
Např. takový trolejbus může mít baterii nebo malý spalovací motor, aby dokázal při nějaké poruše opustit křižovatku nebo jiné místo, kde by zásadně svojí přítomností zkomplikoval provoz...
Když se začalo mluvit o možné elektrifikaci trati Plzeň - Domažlice, jako překážka se jevil trolejbus na křížení výpadovky na Domažlice se žel. tratí. A stačilo se porozhlédnout po světě. Kdyby to bylo třena realizovat, řešení existuje, údajně pochází z Japonska, trolejbus stahne sběrač, přejede přes koleje pomocí nezávislého pohonu a  automatika za přejezdem navede sběrač zpět na trolejové vedení.
Před přejezdem jsou kontrolní prvky, které trolejbus zastaví, pokud by pokračoval s nestaženým sběračem.

Jestli v jisté době bylo výhodné mít 3f přívod pro 3f motor ve vozidle, dnes je to díky technice a především výkonové elektronice úplně jinak. Dnes není problém, aby lokomotiva měla v podvozku motor podobné konstrukce jako 3f asynchronní motor s kotvou nakrátko a nějaký řídící obvod se staral o to, aby se z jednoho napájecího přívodu o nějakém napětí do motoru pouštělo různé napětí o různé frekvenci a klidně i "více fází".
A když se motor odpojí od zdroje a připojí na odpory, začne brzdit. A nebo se dá energie motoru přetransformov at na takové napětí, které se dá vracet do troleje (rekuperace).


Název: Re: Jak se napájí elektrický motor vlaku?
Přispěvatel: Miroslav Revús 14.03.2014, 20:55
Jojo, to jsou bezohňové (akumulační) páry. Používaly se tam, kde hrozil výbuch nebo požár od topeniště. Bývaly k vidění v ústecké Setuze, ale co jsem z Ústí pryč, nemám ponětí, zda ještě slouží. Dá se najít i video (odkaz bez mezer): h t t p:// tiny url . com/mageq5v

Ešte v 60-tych rokoch sme ju mali v Teplárni. Vozila vagóny s uhlím z vlečky na vysýpacie stanovisko na skládke uhlia.