Prąd w kablu, a kolej dużych prędkości

[BLAcKboY]

Spotkałem się ostatnio z opinią, że najgorsze co można było zrobić po wojnie na polskiej kolei, to pozostanie przy napięciu 3 kV DC.
Opinia ta wypowiedziana została przy okazji omawiania szybkiej kolej na polskiej ziemi.

Chciałbym poprosić tutejszych znawców, o wyjaśnienie ewentualnej zależności pomiędzy tymi czynnikami.

[firefoxfan]

Podstawa fizyki:
Moc = Prąd × Napięcie

Wysokie prędkości = duża moc.
Duża moc = Mały prąd × Wysokie napięcie
lub
Duża moc = Duży prąd × Niskie napięcie

Duży prąd = duże straty na przesyle = duża ilość podstacji.
(Tak, powinno być natężenie prądu, ale z rozpędu pisałem jak jest w temacie :))

[BLAcKboY]

No to pięknie się popisałem niewiedzą.

Można zamykać i usuwać w niepamięć...

[Mariusz W.]

W czasach, gdy zaczęliśmy elektryfikować swoją sieć (czyli jeszcze przed II Wojną Światową), system napięcia prądu stałego 3000 V był systemem dosyć nowoczesnym – pozwala na rozstawianie podstacji trakcyjnych co 20-30 km.
Czy dobrze się stało, że po II Wojnie Światowej pozostaliśmy przy takim napięciu? Trudno to ocenić. Przy zmianie napięcia musielibyśmy od nowa zaczynać elektryfikację. A tak wystarczyło tylko przywrócić do używalności istniejącą infrastrukturę.
Z czasem i tak podwyższono napięcie do aktualnych 3500 V. Elektryfikację linii Wrocław-Legnica-Granica Państwa projektowano w dwóch wariantach, w jednym na napięcie „niemieckie”.

A przecież nie jesteśmy sami w Europie z takim napięciem. Do prędkości do 250 km/h system w pełni się nadaje, o czym świadczą pociągi Pendolino i CMK. Natomiast powyżej 250 km/h już się nadaje. O ile dobrze pamiętam, na planowanych liniach szybkich prędkości 350 km/h w Polsce planuje się napięcie 25 kV. Pociągi będą dwusystemowe. I jest to moim zdanie dobre rozwiązanie.

Dziwi mnie również chęć zmiany napięcia na WKD. Wprawdzie będzie to unifikacja z resztą sieci w Polsce, ale według mnie niepotrzebna. Dobre parametry można osiągnąć również przy napięciu tramwajowym, nie jest to dzisiaj żadnym problemem. Przykładowo SKM w Niemczech ma napięcie z trzeciej szyny 800V.

I jeszcze taka uwaga odnośnie nazwy tematu. Nie „kabel”, a jeśli już to „drut”.

[BLAcKboY]

A ile byłe tej infrastruktury? Okolice Warszawy...

[AtapiCl]

Pamiętaj, że po wojnie był kryzys i siłą rzeczy ciężko szła odbudowa wszystkiego...

[Piotrek]

A ile byłe tej infrastruktury? Okolice Warszawy...

Dolny Śląsk zelektryfikowany na 15kV 16 2/3Hz... Na pewno było tutaj więcej infrastruktury pod prąd przemienny, niż w okolicach warszawy pod prąd stały

[MichałŁ]

Dodam tak dla ciekawości że w ZSRR eksperymentowano z napięciem 6000V aby ograniczyć straty. Ale nic z tego nie wyszło.
System 25kV 50Hz też ma jedna wadę a mianowicie obciąża tylko jedną fazę systemu elektroenergetycznego ponieważ każy odcinek zasilania może być zasilany tylko z jednej fazy. Dlatego np w Rosji linie gdzie są częste rozruchy (miasta) jest 3kVDC. A linie magistralne maja 25kV AC 50Hz

[Mariusz W.]

A ile byłe tej infrastruktury? Okolice Warszawy...

Dolny Śląsk zelektryfikowany na 15kV 16 2/3Hz... Na pewno było tutaj więcej infrastruktury pod prąd przemienny, niż w okolicach warszawy pod prąd stały

No dobra, a tabor?
Po wojnie mieliśmy lokomotywę EP01-01, 16 EW51, dalsze 10 sztuk pod odbudowie EW52. A ile mieliśmy taboru trakcyjnego na 15kV 16 2/3 Hz?

[Charlie89]

Po wojnie mieliśmy lokomotywę EP01-01, 16 EW51, dalsze 10 sztuk pod odbudowie EW52. A ile mieliśmy taboru trakcyjnego na 15kV 16 2/3 Hz?

Chyba wszystko razem z tą sięcią nie mówiąc już o taborze pojechało daleko za wschodni brzeg Bugu...

[Anrej]

Ja mam pytanie. Trakcja kolejowa 3kV DC zasilana jest z własnej elektrowni prądu stałego, czy z ogólnodostepnych elektrowni prądu trójfazowego? Oczywiście prąd zmienny musi być zamieniony na prąd stały.

[hunter]

Prad przesylany jest linia trojfazowa 15/30kV AC do podstacji, gdzie pozniej przerabiany jest na 3kV DC.

[Piotrek]

Chyba wszystko razem z tą sięcią nie mówiąc już o taborze pojechało daleko za wschodni brzeg Bugu...

Dokładnie, tory, sieć trakcyjną razem ze słupami i tabor zabrali bracia ze wschodu.

[Anrej]

Prad przesylany jest linia trojfazowa 15/30kV AC do podstacji, gdzie pozniej przerabiany jest na 3kV DC.

Czyli mam rozumieć. Silnik trójfazowy napędza prądnicę, która wytwarza prąd stały o napieciu 3,5 kV. Chyba nie stosowany jest układ transformator i prostownik.

[mechatronik]

Chyba nie stosowany jest układ transformator i prostownik.

Właśnie tak jest to rozwiązane. Prostowniki (bodaj już wszędzie) są półprzewodnikowe a te nowsze mają nawet detekcję uszkodzeń w modułach prostowniczych. Kiedyś jeszcze były prostowniki rtęciowe ale z nimi był sam kłopot. Nie dość, że trujące opary rtęci to do tego bardzo się grzały i musiały być chłodzone całym zespołem wentylatorów. A to rozwiązanie było stosunkowo hałaśliwe.

[MichałŁ]

A jaszcze wcześniej przed prostownikami rtęciowymi były przetwornice maszynowe. Miły tę zaletę że mogły pracować w dwie strony czyli możliwe było oddawanie energii z trakcji do sieci elektroenergetycznej.
teraz Też jest to możliwe w prostownikach sterowalnych zbudowanych np. z tyrystorów ale nie wiem czy jakaś podstacja takie ma. Na razie to nie ma takiej potrzeby skoro mało u nas lokomotyw z możliwością odzysku energii.