Innenleben und Versorgung Unterwerk Straßenbahn

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo,

wie allgemein gängig, fährt auch bei uns die Straßenbahn mit Gleichstrom, laut Wikipedia 750 V, allerdings steht auf den Unterwerk-Kästen was von wegen 600 V…

Weiß jemand genauer, wie das eigentlich funktioniert? Ich habe noch nirgends direkt in der Nähe eines solchen Unterwerks eine Trafostation gesehen… Also kann man davon ausgehen, dass einfach 400/230 V aus dem öffentlichen Netz hierfür angezapft werden. Ist dann da in den Kästen einfach eine B6-Brückenschaltung? Ich könnte mir vorstellen, dass selbige vollgesteuert ausgeführt ist, um die Spannung lastunabhängig nahe des Nennwerts zu halten oder sind das stinknormale Leistungsdioden?
Aber wie kommt dann die Nennspannung zustande? Aus 400 V Leiter-Leiter-Spannung erhält man durch Gleichrichtung doch wohl maximal 560 bis 580 V DC?

Wird also tatsächlich irgendwie noch ein separates AC-Netz mit höherer Spannung betrieben, wo die Unterwerke dran hängen oder arbeiten die Unterwerke noch zusätzlich zum Gleichrichter als Step-Up-Wandler?

Es geht übrigens um die Straßenbahn Halle, falls das jemandem weiterhilft.

MfG,
Marius

#2

Hallo Marius,

Aber wie kommt dann die Nennspannung zustande? Aus 400 V
Leiter-Leiter-Spannung erhält man durch Gleichrichtung doch
wohl maximal 560 bis 580 V DC?

Es soll Transformatoren geben …

MfG Peter(TOO)

#3

Hallo Marius

… fährt auch bei uns die Straßenbahn mit Gleichstrom, laut Wikipedia 750V, allerdings steht auf den Unterwerk-Kästen was von wegen 600V

Die Spannung kann je nach Betreiber variieren. Ich habe auch schon Verteiler für 500V= gesehen.

Ich habe noch nirgends direkt in der Nähe eines solchen Unterwerks eine Trafostation gesehen.

Ist Dir nur nicht aufgefallen. Das sind „In House“ Stationen, ähnlich wie die Trafostationen für die Versorgung von Stadtteilen und Industrieanlagen aus dem innerörtlichen Verteilernetz (6-20kV/50Hz) und werden wie diese aus dem gleichen Netz versorgt.

Also kann man davon ausgehen, dass einfach 400/230 V aus dem öffentlichen Netz hierfür angezapft werden.

Das wäre Nonsens, denn gegenüber einem 20kV-Anschluss würde ein 400V-Anschluss eine eigene (zusätzliche) Umspannstation 20kV/400V in unmittelbarer Nähe erfordern.

Ist dann da in den Kästen einfach eine B6-Brückenschaltung?

Ich weiß nicht, was Du für „Kästen“ gesehen hast. Wenn diese Kästen etwa die Größe eines 10Fuß-Containers hatten, dann war darin eine komplettes Unterwerk (20kV/50Hz -> 600V=) enthalten. Innerörtlich werden diese Unterwerke oft in öffentliche Bauwerke integriert.

… sind das stinknormale Leistungsdioden?

wenn sie stinken, ist was schiefgelaufen, aber sonst ist - je nach Alter der Anlagen - alles vom Generator-Umrichter bis zu modernster Stromrichtertechnik mit Energierückspeisung möglich.

Ich hoffe, das hilft Dir weiter.

Gruß merimies

#4

Aber wie kommt dann die Nennspannung zustande? Aus 400 V Leiter-Leiter-Spannung erhält man durch Gleichrichtung doch wohl maximal 560 bis 580 V DC?

Es soll Transformatoren geben …

… und genau diese nutzen die Verkehrsbetriebe auch.

Die Bahnen fahren mit Gleichspannung und ein Pol wird nach dem Gleichrichter geerdet (Gleispotential). Deshalb ist ohnehin galvanische Tennung notwendig und ein Trafo ideal geeignet.

Außerdem sind die Lastschwankungen sehr hoch, dass man das Stadtbahnnetz vom Haushaltsnetz trennt.

Früher fuhren die meisten Bahnen mit 600 V (das steht auch oft noch auf den Abdeckungen). Die Spannung hat man erhöht, damit weniger Strom über Leitungen und Stromabnehmer fließt. So kann man stärkere Motoren verwenden oder den Abstand der Einspeisepunkte erhöhen. Außerdem überbrückt höhere Spannung besser vereiste Leitungen.

Man muss die spannungsführende Leitung aber unbedingt berührungssicher verlegen, besonders wenn man damit man öffentlichen Raum überspannt (Straßenbahn). Will man enormen Aufwand vermeiden, hält man sich am besten im Bereich der Niederspannungsrichtline auf.

VDE 0100-410:1997 (Errichten von Starkstromanlagen mit Nennspannungen bis 1000 V - Kapitel 41: Schutz gegen elektrischen Schlag) nennt hierzu: Max. Nenn-Gleichspannung gegen Erde = 900 V. Tatsächlich liegt an der Oberleitung um 900 V, wenn gerade kein Laststrom fließt. 750 V ist der Mittelwert, wenn Laststrom fließt.

Bernhard

#5

Ich weiß nicht, was Du für „Kästen“ gesehen hast. Wenn diese
Kästen etwa die Größe eines 10Fuß-Containers hatten, dann war
darin eine komplettes Unterwerk (20kV/50Hz -> 600V=)
enthalten.

Die Dinger stehen immer an den Einspeisestellen in die Oberleitung und haben etwa das Format eines Straßen-Kabeloberflurverteilerschranks der öffentlichen E-Versorgung. Übrigens hört man daraus immer ein Pfeifen/Summen. Also es klingt nicht nach 50-Hz-Trafo…

Gruß,
Marius

#6

Hallo Bernhard,

Aber wie kommt dann die Nennspannung zustande? Aus 400 V Leiter-Leiter-Spannung erhält man durch Gleichrichtung doch wohl maximal 560 bis 580 V DC?

Es soll Transformatoren geben …

Der UP ist, laut ViKa, Student der Elektrotechnik/Elektronik, deshalb meine knappe Antwort.

MfG Peter(TOO)