Likströmsbana (Elektrifiering/elektrisk drift)

av JYT, Thursday, November 18, 2021, 21:54 (1109 dagar sedan)

Hur tar man ner spänningen till belysning och värme i vagnar, instrument och kompressorer i loket, om tåget matas med 1500V?
Likströmstransformatorn är ju inte uppfunnen än.
Seriekoppling är ju riskabel utan påkopplad last, och allt slocknar om en i serien pajar.
Matning över motstånd oxå farlig vid avstängd/för liten last som ger högre spänning till inkopplade objekt som då förstörs.
Återstår roterande omformare och numera statiska.

Hur var det tex på Vallentunabanan som nu är aktuell i en tråd på forumet?

Likströmsbana

av Leif B, Thursday, November 18, 2021, 22:02 (1109 dagar sedan) @ JYT

Hur tar man ner spänningen till belysning och värme i vagnar, instrument och kompressorer i loket, om tåget matas med 1500V?
Likströmstransformatorn är ju inte uppfunnen än.
Seriekoppling är ju riskabel utan påkopplad last, och allt slocknar om en i serien pajar.
Matning över motstånd oxå farlig vid avstängd/för liten last som ger högre spänning till inkopplade objekt som då förstörs.
Återstår roterande omformare och numera statiska.

Hur var det tex på Vallentunabanan som nu är aktuell i en tråd på forumet?

På spårvägar (500-750 V) var det vanligt med seriekoppling av 120 eller 220 V-lampor. På Roslagsbanan under 1500 V-tiden fanns det en omformare gav 125 V till belysning, batteriladdning och manöverströmskretsar. Värmekabeln hade både en grov ledare för 1500V till värme och 125 V till belysning i vagnarna.

Dagens vagnar har dessutom två ledare till en förreglingskrets i värmekabeln, och självfallet har de statisk omriktare som skapar 24 V till batterikladdning och 3x220V 50 Hz till belysning, vindrutevärme, fotstegsvärme och hjälpmaskiner.

Likströmsbana

av Överkörmästaren, Thursday, November 18, 2021, 22:05 (1109 dagar sedan) @ JYT

Hur tar man ner spänningen till belysning och värme i vagnar, instrument och kompressorer i loket, om tåget matas med 1500V?
Likströmstransformatorn är ju inte uppfunnen än.
Seriekoppling är ju riskabel utan påkopplad last, och allt slocknar om en i serien pajar.
Matning över motstånd oxå farlig vid avstängd/för liten last som ger högre spänning till inkopplade objekt som då förstörs.
Återstår roterande omformare och numera statiska.

Hur var det tex på Vallentunabanan som nu är aktuell i en tråd på forumet?

Roslagsbanans fordon fungerade i allt väsentligt som spårvagnar, dvs med serie-parallellkoppling och motståndsreglering av banmotorerna, roterande omformare till manöverström och batteriladdning, och seriekopplade värmemotstånd för uppvärmningen. (Sen var det ju lite speciallösningar för att kunna köra samma fordon på 750 och 1500V, men man använde samma komponenter.)

Belysningen på RB matades i huvudsak från manöverströmssystemet. På äldre spårvagnar är det vanligt med seriekopplade glödlampor som drivs med kontaktledningsspänning, t ex 6*110V eller 3*220V.

Likströmsbana

av Mattias Jansson, Thursday, November 18, 2021, 22:23 (1109 dagar sedan) @ Överkörmästaren

Hur tar man ner spänningen till belysning och värme i vagnar, instrument och kompressorer i loket, om tåget matas med 1500V?
Likströmstransformatorn är ju inte uppfunnen än.
Seriekoppling är ju riskabel utan påkopplad last, och allt slocknar om en i serien pajar.
Matning över motstånd oxå farlig vid avstängd/för liten last som ger högre spänning till inkopplade objekt som då förstörs.
Återstår roterande omformare och numera statiska.

Hur var det tex på Vallentunabanan som nu är aktuell i en tråd på forumet?


Roslagsbanans fordon fungerade i allt väsentligt som spårvagnar, dvs med serie-parallellkoppling och motståndsreglering av banmotorerna, roterande omformare till manöverström och batteriladdning, och seriekopplade värmemotstånd för uppvärmningen. (Sen var det ju lite speciallösningar för att kunna köra samma fordon på 750 och 1500V, men man använde samma komponenter.)

Belysningen på RB matades i huvudsak från manöverströmssystemet. På äldre spårvagnar är det vanligt med seriekopplade glödlampor som drivs med kontaktledningsspänning, t ex 6*110V eller 3*220V.

Men hur fungerade det på stora nät med tunga tåg under den spänningen, vilket fanns redan på 1920-talet i Frankrike och Nederländerna (och som för den delen fortfarande finns där)? De körde alltså full huvudlinjedrift med allt från närmast pendeltågstrafik, via snabba expresståg till tyngsta möjliga godstrafik med detta strömsystem för närmare 100 år sedan.

Likströmsbana

av Christer Brimalm, Friday, November 19, 2021, 10:09 (1109 dagar sedan) @ Harald

Det berömda hastighetsrekordet på 331 km/t i Frankrike 1955 sattes på en bana med 1500 V likström. Man höjde visserligen spänningen tillfälligt till 1900 V vid högfartstesterna men det var ändå över 4000 A strömstyrka som togs ut. En strömavtagare blev skrot.

Likströmsbana

av Per Ljungberg, Friday, November 19, 2021, 12:56 (1108 dagar sedan) @ Christer Brimalm

På de filmer som visades från höghastighetskörningen såg man stora ljusbågar vid strömavtagarna i samband med bygelstudsar. Eftersom likström inte har nollgenomgångar (som växelström har) så slocknar inte ljusbågen utan dras ut tills strömavtagaren åter får kontakt med kontaktledningen. Förmodligen blev det därför brännskador på kontaktledning och strömavtagare.

Likströmsbana

av Niklas B, Saturday, November 20, 2021, 11:46 (1107 dagar sedan) @ Mattias Jansson

Men hur fungerade det på stora nät med tunga tåg under den spänningen, vilket fanns redan på 1920-talet i Frankrike och Nederländerna (och som för den delen fortfarande finns där)? De körde alltså full huvudlinjedrift med allt från närmast pendeltågstrafik, via snabba expresståg till tyngsta möjliga godstrafik med detta strömsystem för närmare 100 år sedan.

Mycket täta inmatningspunkter, mycket grov kontaktledning, låg hastighet, mycket höga förluster och inte så tunga tåg.

Sammantaget fungerade det inte särskilt bra, det är därför länderna med tung trafik i kuperad terräng (Österrike, Schweiz, Tyskland, Sverige, Norge) bestämde sig för 16,7 Hz systemet för ca 110 år sedan. I "likströmsländerna" gav man upp det på 1950-talet när diodlikriktarna kom och det blev möjligt att på ett effektivt sätt likrikta 50 Hz för att driva motorerna.

Fler sträckor skulle säkerligen konverteras till 25 kV 50 Hz om det inte vore för de större isolationsavstånden, dvs tunnelprofiler är för små, broar för låga, hus står för nära osv - vilket i tätbebyggda områden kan göra det mycket kostsamt att spänningshöja.

Likströmsbana

av Lennart Petersen, Saturday, November 20, 2021, 17:56 (1107 dagar sedan) @ Niklas B

Men hur fungerade det på stora nät med tunga tåg under den spänningen, vilket fanns redan på 1920-talet i Frankrike och Nederländerna (och som för den delen fortfarande finns där)? De körde alltså full huvudlinjedrift med allt från närmast pendeltågstrafik, via snabba expresståg till tyngsta möjliga godstrafik med detta strömsystem för närmare 100 år sedan.


Mycket täta inmatningspunkter, mycket grov kontaktledning, låg hastighet, mycket höga förluster och inte så tunga tåg.

Sammantaget fungerade det inte särskilt bra, det är därför länderna med tung trafik i kuperad terräng (Österrike, Schweiz, Tyskland, Sverige, Norge) bestämde sig för 16,7 Hz systemet för ca 110 år sedan. I "likströmsländerna" gav man upp det på 1950-talet när diodlikriktarna kom och det blev möjligt att på ett effektivt sätt likrikta 50 Hz för att driva motorerna.

Fler sträckor skulle säkerligen konverteras till 25 kV 50 Hz om det inte vore för de större isolationsavstånden, dvs tunnelprofiler är för små, broar för låga, hus står för nära osv - vilket i tätbebyggda områden kan göra det mycket kostsamt att spänningshöja.

Ett mycket stort ombyggnadsprojekt var på väg i Nederländerna där man tänkte konvertera från likström 1500V till 25kV systemet för ett antal år sedan. Man hade räknat på det och fann kostnaden överkomlig och var nära att sätta igång det hela när man i sosta stund kom på att man inte räknat på kostnaden för den ombyggda profilen, alltså broar med mera.
I stället finns det planer på en höjning från 1500 V till 3kV

Likströmsbana

av BD, Sunday, November 21, 2021, 11:59 (1106 dagar sedan) @ Lennart Petersen

Ett mycket stort ombyggnadsprojekt var på väg i Nederländerna där man tänkte konvertera från likström 1500V till 25kV systemet för ett antal år sedan. Man hade räknat på det och fann kostnaden överkomlig och var nära att sätta igång det hela när man i sosta stund kom på att man inte räknat på kostnaden för den ombyggda profilen, alltså broar med mera.
I stället finns det planer på en höjning från 1500 V till 3kV

Kanske holländarna kan göra som BR (British Rail) gjorde när man elektrifierade med 25 kV 50 Hz nämligen använda en lägre spänning på kritiska ställen. Tror det var 7 kV som då användes.
Det lär ha exploderat ett antal transformatorer men varför är för mig obekant.

Likströmsbana

av Gunnar Ekeving, Sunday, November 21, 2021, 12:20 (1106 dagar sedan) @ BD

Kanske holländarna kan göra som BR (British Rail) gjorde när man elektrifierade med 25 kV 50 Hz nämligen använda en lägre spänning på kritiska ställen. Tror det var 7 kV som då användes.
Det lär ha exploderat ett antal transformatorer men varför är för mig obekant.

ja, 6,25 kV i Skottland och Londonområdet ett tag. Det var framför allt lokaltrafiken i Glasgowområdet som påverkades av att motorvagnstransformatorer exploderade. Detta ansågs farligt för tågpersonalen och dessutom fanns urspåringsrisk när delar av vagnarna for iväg. British Rail reagerade snabbt och återgick till ångdrift. Efter ungefär ett år hade eltågen blivit explosionssäkra och sattes åter i trafik.

Redan tidigt visade det sig för övrigt att avståndet mellan kontaktledning och t ex tunneltak inte behövde vara så stort som först antagits, därför kunde BR så småningom - utan stora ändringar av infrastrukturen - gå över till 25 kV generellt.

I Nederländerna har det funnits idéer om att använda 6,25 kV (minns inte om det var infrastrukturförvaltaren Prorail eller fristående förslagsställare som var inne på detta) men det blev inget av.

25 HZ är fel

av mormorsgruvan, Sunday, November 21, 2021, 12:09 (1106 dagar sedan) @ Niklas B

Anledningen till att växelströmselektrifiering inte blev vanlig i USA, är att man gjorde det stora misstaget att välja frekvensen 25 Hz.
Östergötlandsjärnvägarna samt NKlJ använde 25 Hz men där var motorstyrkan inte så stor, därför gick det utan problem.

25 HZ är fel

av Thomas K Ohlsson, Sunday, November 21, 2021, 16:13 (1106 dagar sedan) @ mormorsgruvan

Anledningen till att växelströmselektrifiering inte blev vanlig i USA, är att man gjorde det stora misstaget att välja frekvensen 25 Hz.
Östergötlandsjärnvägarna samt NKlJ använde 25 Hz men där var motorstyrkan inte så stor, därför gick det utan problem.

Varför är 25 Hz 'fel', medan 16,7 och 50 Hz tydligen är rätt?

undrar
Thomas K Ohlsson

25 HZ är fel

av Överkörmästaren, Sunday, November 21, 2021, 20:08 (1106 dagar sedan) @ Matz

Malmbanan matades med 25 Hz från Porjus från början. Detta ändrades sedan till 16,7 Hz när man började mata från 50 Hz via omformare. Att en låg frekvens valdes berodde på den motorteknik som fanns tillgänglig då.

Tidigare tråd:
https://www.jvmv2.se/forum/index.php?mode=thread&id=60674#p61231

Var det inte c:a 15 Hz i Porjus? Eller kanske exakt 15 Hz från början och sedan ändrat till något i stil med 15,4.

25 HZ är fel

av Leif B, Sunday, November 21, 2021, 22:00 (1106 dagar sedan) @ Överkörmästaren

Malmbanan matades med 25 Hz från Porjus från början. Detta ändrades sedan till 16,7 Hz när man började mata från 50 Hz via omformare. Att en låg frekvens valdes berodde på den motorteknik som fanns tillgänglig då.

Tidigare tråd:
https://www.jvmv2.se/forum/index.php?mode=thread&id=60674#p61231


Var det inte c:a 15 Hz i Porjus? Eller kanske exakt 15 Hz från början och sedan ändrat till något i stil med 15,4.

"Elektrifiering 16 000 V, 15 Hz, 1962 succesivt byte till till 16 2/3 Hz" (Källa Järnvägsdata).

Jag funderar på om det möjligen kan varit så att Porjus även genererade 25 Hz till övriga förbrukare i Malmfälten? Fanns det två kraftledningar från Porjus?

Malmbanan

av Gunnar Ekeving, Monday, November 22, 2021, 00:04 (1106 dagar sedan) @ Leif B

"Elektrifiering 16 000 V, 15 Hz, 1962 succesivt byte till till 16 2/3 Hz" (Källa Järnvägsdata).

Jag funderar på om det möjligen kan varit så att Porjus även genererade 25 Hz till övriga förbrukare i Malmfälten? Fanns det två kraftledningar från Porjus?

ja, det var 25 Hz trefas till malmfälten och 15 Hz enfas till järnvägen. Sedan installerade man i Porjus ett dubbelaggregat för både 15 och 25 Hz, och då blev järnvägsfrekvensen 15,4 Hz. I verkligheten var det förstås ganska stora frekvensvariationer.

Malmbanans omläggning

av Peter B, Monday, November 22, 2021, 07:33 (1106 dagar sedan) @ Leif B

Malmbanan matades med 25 Hz från Porjus från början. Detta ändrades sedan till 16,7 Hz när man började mata från 50 Hz via omformare. Att en låg frekvens valdes berodde på den motorteknik som fanns tillgänglig då.

Tidigare tråd:
https://www.jvmv2.se/forum/index.php?mode=thread&id=60674#p61231


Var det inte c:a 15 Hz i Porjus? Eller kanske exakt 15 Hz från början och sedan ändrat till något i stil med 15,4.


"Elektrifiering 16 000 V, 15 Hz, 1962 succesivt byte till till 16 2/3 Hz" (Källa Järnvägsdata).

Jag funderar på om det möjligen kan varit så att Porjus även genererade 25 Hz till övriga förbrukare i Malmfälten? Fanns det två kraftledningar från Porjus?

Det där tog jag upp för åratal sedan med Järnvägsdatas författare: "1948--1961 succesivt byte till 16 2/3 Hz" vore mera korrekt. Att exakt sätt årtal på 15,4 Hz-epoken är svårare.

Malmbanans omläggning

av Torbjorn_Forsman, Monday, November 22, 2021, 11:07 (1105 dagar sedan) @ Peter B

Malmbanan matades med 25 Hz från Porjus från början. Detta ändrades sedan till 16,7 Hz när man började mata från 50 Hz via omformare. Att en låg frekvens valdes berodde på den motorteknik som fanns tillgänglig då.

Tidigare tråd:
https://www.jvmv2.se/forum/index.php?mode=thread&id=60674#p61231


Var det inte c:a 15 Hz i Porjus? Eller kanske exakt 15 Hz från början och sedan ändrat till något i stil med 15,4.


"Elektrifiering 16 000 V, 15 Hz, 1962 succesivt byte till till 16 2/3 Hz" (Källa Järnvägsdata).

Jag funderar på om det möjligen kan varit så att Porjus även genererade 25 Hz till övriga förbrukare i Malmfälten? Fanns det två kraftledningar från Porjus?


Det där tog jag upp för åratal sedan med Järnvägsdatas författare: "1948--1961 succesivt byte till 16 2/3 Hz" vore mera korrekt. Att exakt sätt årtal på 15,4 Hz-epoken är svårare.

Även under den tid det där dubbelaggregatet fanns tillgängligt, är det ju inte säkert att det alltid var i drift. Och det lär väl vara omöjligt - och knappast av mer än akademiskt intresse - att i dag ta reda på om varvtalsregulatorerna för de rena enfasaggregaten var ställda för 15 eller 15,4 Hz när man inte körde 15 Hz- och 25 Hz-hopfasade via dubbelaggregatet.
Jag skulle tro att man kan hitta ett årtal för installation av dubbelaggregatet i gamla publikationer från Vattenfall. Och troligen fanns det väl tillgängligt fram till den dag man gick över till att mata Malmbanan via omformare från 50 Hz-nät.
Däremot vet jag inte när trefasdistributionen från Porjus lades om från 25 till 50 Hz, den aktiviteten kan också ha spelat roll för dubbelaggregatets användning. Omläggningen innebar att alla trefasgeneratorer måste byggas om för dubbla poltalet - dvs helt ny rotor samt omlindning av statorn. Ev också ny statorplåt om spårantalet inte gick jämnt ut med det nya poltalet.

Malmbanans omläggning

av Lennart Petersen, Monday, November 22, 2021, 18:22 (1105 dagar sedan) @ Torbjorn_Forsman

Malmbanan matades med 25 Hz från Porjus från början. Detta ändrades sedan till 16,7 Hz när man började mata från 50 Hz via omformare. Att en låg frekvens valdes berodde på den motorteknik som fanns tillgänglig då.

Tidigare tråd:
https://www.jvmv2.se/forum/index.php?mode=thread&id=60674#p61231


Var det inte c:a 15 Hz i Porjus? Eller kanske exakt 15 Hz från början och sedan ändrat till något i stil med 15,4.


"Elektrifiering 16 000 V, 15 Hz, 1962 succesivt byte till till 16 2/3 Hz" (Källa Järnvägsdata).

Jag funderar på om det möjligen kan varit så att Porjus även genererade 25 Hz till övriga förbrukare i Malmfälten? Fanns det två kraftledningar från Porjus?


Det där tog jag upp för åratal sedan med Järnvägsdatas författare: "1948--1961 succesivt byte till 16 2/3 Hz" vore mera korrekt. Att exakt sätt årtal på 15,4 Hz-epoken är svårare.


Även under den tid det där dubbelaggregatet fanns tillgängligt, är det ju inte säkert att det alltid var i drift. Och det lär väl vara omöjligt - och knappast av mer än akademiskt intresse - att i dag ta reda på om varvtalsregulatorerna för de rena enfasaggregaten var ställda för 15 eller 15,4 Hz när man inte körde 15 Hz- och 25 Hz-hopfasade via dubbelaggregatet.
Jag skulle tro att man kan hitta ett årtal för installation av dubbelaggregatet i gamla publikationer från Vattenfall. Och troligen fanns det väl tillgängligt fram till den dag man gick över till att mata Malmbanan via omformare från 50 Hz-nät.
Däremot vet jag inte när trefasdistributionen från Porjus lades om från 25 till 50 Hz, den aktiviteten kan också ha spelat roll för dubbelaggregatets användning. Omläggningen innebar att alla trefasgeneratorer måste byggas om för dubbla poltalet - dvs helt ny rotor samt omlindning av statorn. Ev också ny statorplåt om spårantalet inte gick jämnt ut med det nya poltalet.

Jag har sett uppgifter på att man i Kiruna bytte från 25 till 50Hz i slutet på 1940-tal och känner folk som bodde i Kiruna som berättat att dom hade ett lätt ”fladdrande” ljus från glödlampor. Ungefär som det kunde vara på ellok med glödlampor förr i tiden.

25 HZ är fel

av Farbror Mossa, Monday, November 22, 2021, 11:34 (1105 dagar sedan) @ Thomas K Ohlsson

Varför är 25 Hz 'fel', medan 16,7 och 50 Hz tydligen är rätt?

undrar
Thomas K Ohlsson

16 2/3 Hz var "rätt" förr, 50 Hz är rätt idag.

Låg frekvens innebär att man behöver tunga transformatorer (tjock järnkärna), så man vill egentligen undvika låg frekvens. Men de kommutatormotorer man använde i elloken förr behövde en låg frekvens, och 25 Hz var i högsta laget. Ergo 16 2/3 Hz som enkelt skapades från 50 Hz med omformare bestående av motor + generator med olika poltal (generatorns poltal en tredjedel av motorns).
Men 25 Hz användes på smalspåret i Östergötland liksom av NKlJ. NKlJ bytte sedermera till högre nominell spänning och 16 2/3 Hz.
Malmbanan hade en egen direktgenererad frekvens 15 Hz - ännu lättare när man kunde ta lämplig frekvens redan från kraftverket. Den blev dock ändrad till 16 2/3 Hz.

Numera kan man få lägre förluster genom att skapa matningsspänningen med kraftelektronik. Det är inte nödvändigt med någon koppling mot frekvensen 50 Hz, så i Tyskland kör man veterligen med 16,7 Hz numera. Skillnaden mot 16 2/3 Hz är så liten att det gör detsamma för loken.

Med modern teknik kan loken använda asynkronmotorer och omriktare med likspänningsmellanled och matning till motorerna med flerfasig växelström med varierande frekvens (motorerna styrs av frekvensen). Om man inte ska bibehålla bakåtkompatibilitet (så att gamla lok kan trafikera nätet) finns inte längre någon anledning att ha lågfrekvent växelström. 50 Hz är vad som genereras för det allmänna nätet, och därmed är det praktiskt att använda också för banans matning.

Vid nyelektrifieringar i nya system (där man inte behöver kompatibilitet) väljs således 50 Hz.

25 HZ är fel

av Överkörmästaren, Monday, November 22, 2021, 12:02 (1105 dagar sedan) @ Farbror Mossa

Numera kan man få lägre förluster genom att skapa matningsspänningen med kraftelektronik. Det är inte nödvändigt med någon koppling mot frekvensen 50 Hz, så i Tyskland kör man veterligen med 16,7 Hz numera. Skillnaden mot 16 2/3 Hz är så liten att det gör detsamma för loken.

Det kanske är dags att påminna om den här kortfattade förklaringen till det förändrade börvärdet:

http://www.bahnstrom.de/bahnstromsysteme/home.htm

25 HZ är inte så fel! (USA)

av Thomas K Ohlsson, Monday, November 22, 2021, 16:04 (1105 dagar sedan) @ Farbror Mossa

Varför är 25 Hz 'fel', medan 16,7 och 50 Hz tydligen är rätt?

undrar
Thomas K Ohlsson


16 2/3 Hz var "rätt" förr, 50 Hz är rätt idag.

Låg frekvens innebär att man behöver tunga transformatorer (tjock järnkärna), så man vill egentligen undvika låg frekvens. Men de kommutatormotorer man använde i elloken förr behövde en låg frekvens, och 25 Hz var i högsta laget. Ergo 16 2/3 Hz som enkelt skapades från 50 Hz med omformare bestående av motor + generator med olika poltal (generatorns poltal en tredjedel av motorns).
Men 25 Hz användes på smalspåret i Östergötland liksom av NKlJ. NKlJ bytte sedermera till högre nominell spänning och 16 2/3 Hz.
Malmbanan hade en egen direktgenererad frekvens 15 Hz - ännu lättare när man kunde ta lämplig frekvens redan från kraftverket. Den blev dock ändrad till 16 2/3 Hz.

Numera kan man få lägre förluster genom att skapa matningsspänningen med kraftelektronik. Det är inte nödvändigt med någon koppling mot frekvensen 50 Hz, så i Tyskland kör man veterligen med 16,7 Hz numera. Skillnaden mot 16 2/3 Hz är så liten att det gör detsamma för loken.

Med modern teknik kan loken använda asynkronmotorer och omriktare med likspänningsmellanled och matning till motorerna med flerfasig växelström med varierande frekvens (motorerna styrs av frekvensen). Om man inte ska bibehålla bakåtkompatibilitet (så att gamla lok kan trafikera nätet) finns inte längre någon anledning att ha lågfrekvent växelström. 50 Hz är vad som genereras för det allmänna nätet, och därmed är det praktiskt att använda också för banans matning.

Vid nyelektrifieringar i nya system (där man inte behöver kompatibilitet) väljs således 50 Hz.

Jo jag förstår att kommutatormotorer mår bäst av lågfrekvent växelspänning - ju närmare 0 Hz man kommer desto bättre! Tyvärr blir då transformatorer väldigt ineffektiva...

Men jag vänder mej mot tolkningen att det var valet av 25 Hz för den första stambaneelektrifieringen med växelström (NY NH & H) som gjorde att en förhållandevis liten del av det nordamerikanska järnvägsnätet elektrifierades, så mycket sämre är inte denna frekvens än 16 2/3 Hz. Dessutom användes likström av Milwaukee Road (C M StP & P) som hade det mest omfattande elektriska nätet...

Det bör påpekas att de (få) elektrifierade banorna i USA inte utgjorde ett sammanhängande system - frånsett att PRR och N NH & H möttes vid Penn station i New York. Om 25 Hz-systemet var så dåligt hade knappast Norfolk & Western, Virginian eller Great Northern valt att använda det för sina isolerade linjer.

anser
Thomas K Ohlsson

25 HZ är inte så fel! (USA)

av Anders Sandgren, Monday, November 22, 2021, 17:13 (1105 dagar sedan) @ Thomas K Ohlsson

Varför är 25 Hz 'fel', medan 16,7 och 50 Hz tydligen är rätt?

undrar
Thomas K Ohlsson


16 2/3 Hz var "rätt" förr, 50 Hz är rätt idag.

Låg frekvens innebär att man behöver tunga transformatorer (tjock järnkärna), så man vill egentligen undvika låg frekvens. Men de kommutatormotorer man använde i elloken förr behövde en låg frekvens, och 25 Hz var i högsta laget. Ergo 16 2/3 Hz som enkelt skapades från 50 Hz med omformare bestående av motor + generator med olika poltal (generatorns poltal en tredjedel av motorns).
Men 25 Hz användes på smalspåret i Östergötland liksom av NKlJ. NKlJ bytte sedermera till högre nominell spänning och 16 2/3 Hz.
Malmbanan hade en egen direktgenererad frekvens 15 Hz - ännu lättare när man kunde ta lämplig frekvens redan från kraftverket. Den blev dock ändrad till 16 2/3 Hz.

Numera kan man få lägre förluster genom att skapa matningsspänningen med kraftelektronik. Det är inte nödvändigt med någon koppling mot frekvensen 50 Hz, så i Tyskland kör man veterligen med 16,7 Hz numera. Skillnaden mot 16 2/3 Hz är så liten att det gör detsamma för loken.

Med modern teknik kan loken använda asynkronmotorer och omriktare med likspänningsmellanled och matning till motorerna med flerfasig växelström med varierande frekvens (motorerna styrs av frekvensen). Om man inte ska bibehålla bakåtkompatibilitet (så att gamla lok kan trafikera nätet) finns inte längre någon anledning att ha lågfrekvent växelström. 50 Hz är vad som genereras för det allmänna nätet, och därmed är det praktiskt att använda också för banans matning.

Vid nyelektrifieringar i nya system (där man inte behöver kompatibilitet) väljs således 50 Hz.


Jo jag förstår att kommutatormotorer mår bäst av lågfrekvent växelspänning - ju närmare 0 Hz man kommer desto bättre! Tyvärr blir då transformatorer väldigt ineffektiva...

Men jag vänder mej mot tolkningen att det var valet av 25 Hz för den första stambaneelektrifieringen med växelström (NY NH & H) som gjorde att en förhållandevis liten del av det nordamerikanska järnvägsnätet elektrifierades, så mycket sämre är inte denna frekvens än 16 2/3 Hz. Dessutom användes likström av Milwaukee Road (C M StP & P) som hade det mest omfattande elektriska nätet...

Det bör påpekas att de (få) elektrifierade banorna i USA inte utgjorde ett sammanhängande system - frånsett att PRR och N NH & H möttes vid Penn station i New York. Om 25 Hz-systemet var så dåligt hade knappast Norfolk & Western, Virginian eller Great Northern valt att använda det för sina isolerade linjer.

anser
Thomas K Ohlsson

Nu var detta troligen tidiga system med egna kraftverk annars är ju varken 16 2/3Hz eller 25Hz riktigt optimalt i ett land med 60Hz i allmänna nätet, men det blev nog standardiserat tidigare. Edison kämpade i det längsta för 0Hz.
15 eller 20Hz hade varit lättare att bygga omformare.
Vi hade väl andra avvikande frekvenser här också en gång, även 60Hz.

25 HZ är inte så fel! (USA)

av Thomas K Ohlsson, Monday, November 22, 2021, 17:30 (1105 dagar sedan) @ Anders Sandgren

Varför är 25 Hz 'fel', medan 16,7 och 50 Hz tydligen är rätt?

undrar
Thomas K Ohlsson


16 2/3 Hz var "rätt" förr, 50 Hz är rätt idag.

Låg frekvens innebär att man behöver tunga transformatorer (tjock järnkärna), så man vill egentligen undvika låg frekvens. Men de kommutatormotorer man använde i elloken förr behövde en låg frekvens, och 25 Hz var i högsta laget. Ergo 16 2/3 Hz som enkelt skapades från 50 Hz med omformare bestående av motor + generator med olika poltal (generatorns poltal en tredjedel av motorns).
Men 25 Hz användes på smalspåret i Östergötland liksom av NKlJ. NKlJ bytte sedermera till högre nominell spänning och 16 2/3 Hz.
Malmbanan hade en egen direktgenererad frekvens 15 Hz - ännu lättare när man kunde ta lämplig frekvens redan från kraftverket. Den blev dock ändrad till 16 2/3 Hz.

Numera kan man få lägre förluster genom att skapa matningsspänningen med kraftelektronik. Det är inte nödvändigt med någon koppling mot frekvensen 50 Hz, så i Tyskland kör man veterligen med 16,7 Hz numera. Skillnaden mot 16 2/3 Hz är så liten att det gör detsamma för loken.

Med modern teknik kan loken använda asynkronmotorer och omriktare med likspänningsmellanled och matning till motorerna med flerfasig växelström med varierande frekvens (motorerna styrs av frekvensen). Om man inte ska bibehålla bakåtkompatibilitet (så att gamla lok kan trafikera nätet) finns inte längre någon anledning att ha lågfrekvent växelström. 50 Hz är vad som genereras för det allmänna nätet, och därmed är det praktiskt att använda också för banans matning.

Vid nyelektrifieringar i nya system (där man inte behöver kompatibilitet) väljs således 50 Hz.


Jo jag förstår att kommutatormotorer mår bäst av lågfrekvent växelspänning - ju närmare 0 Hz man kommer desto bättre! Tyvärr blir då transformatorer väldigt ineffektiva...

Men jag vänder mej mot tolkningen att det var valet av 25 Hz för den första stambaneelektrifieringen med växelström (NY NH & H) som gjorde att en förhållandevis liten del av det nordamerikanska järnvägsnätet elektrifierades, så mycket sämre är inte denna frekvens än 16 2/3 Hz. Dessutom användes likström av Milwaukee Road (C M StP & P) som hade det mest omfattande elektriska nätet...

Det bör påpekas att de (få) elektrifierade banorna i USA inte utgjorde ett sammanhängande system - frånsett att PRR och N NH & H möttes vid Penn station i New York. Om 25 Hz-systemet var så dåligt hade knappast Norfolk & Western, Virginian eller Great Northern valt att använda det för sina isolerade linjer.

anser
Thomas K Ohlsson


Nu var detta troligen tidiga system med egna kraftverk annars är ju varken 16 2/3Hz eller 25Hz riktigt optimalt i ett land med 60Hz i allmänna nätet, men det blev nog standardiserat tidigare. Edison kämpade i det längsta för 0Hz.
15 eller 20Hz hade varit lättare att bygga omformare.
Vi hade väl andra avvikande frekvenser här också en gång, även 60Hz.

Virginian var den järnväg av de ovan nämnda som senast påbörjade sin elektrifiering, det skedde 1922. Då fanns troligen inget utbyggt "allmänt nät" utan varje bolag fick själva generera den kraft som behövdes. 25 Hz verkar dock ha varit vanligt i industritilllämpningar, New Haven hade denna frekvens i sina verkstäder och valde troligen därför densamma även för banelektrifieringen.

Det påstående som jag ifrågasätter - att valet av 25 Hz istället för 16 2/3 Hz skulle haft en avgörande betydelse för att så liten del av det nordamerikanska järnvägsnätet elektrifierades - behandlar väl främst tiden fram till 1940, alltså innan det fanns ett sammanhängande "allmänt kraftnät" med kapacitet att försörja storskalig järnvägselektrifiering.

/TKO

25 HZ är inte så fel! (USA)

av Torbjorn_Forsman, Monday, November 22, 2021, 20:12 (1105 dagar sedan) @ Thomas K Ohlsson

I USA var det inte förrän i slutet av 1930-talet det började bli självklart att landet skulle standardisera i riktning mot 60 Hz nätfrekvens. I vanlig trefasdistribution (inte järnvägsrelaterad) körde t ex hela Californien med 50 Hz fram till någon gång 1936-37 då delstaten skulle börja samköra sitt elnät med grannstaterna. I de gamla tunga industristaterna på östkusten levde 25 Hz kvar ända in på 1950-talet.

Om vi ser på lämpliga frekvenser för enfas kommutatormotorer för järnvägsdrift så var det nog så att 25 Hz fungerade utmärkt för mindre motorer upp till några hundra kW, men när det blev aktuellt att bygga större maskiner blev kommuteringsproblemen för stora och man blev tvungen att sänka frekvensen ännu mer. Mycket läsvärt om den saken finner man i band V.2 "Die Wechselstromkommutatormaschinen" av det gamla standardverket i elmaskinlära, "Die Wechselstromtechnik" av Engelbert Arnold. Utgiven 1912, nytryck 1920.
Specifikt om kommuteringsfrågor kan jag rekommendera "Kohlebürsten" av Dr. J. Neukirchen, 1934.

25 HZ är inte så fel! (USA)

av Thomas K Ohlsson, Monday, November 22, 2021, 20:38 (1105 dagar sedan) @ Torbjorn_Forsman

I USA var det inte förrän i slutet av 1930-talet det började bli självklart att landet skulle standardisera i riktning mot 60 Hz nätfrekvens. I vanlig trefasdistribution (inte järnvägsrelaterad) körde t ex hela Californien med 50 Hz fram till någon gång 1936-37 då delstaten skulle börja samköra sitt elnät med grannstaterna. I de gamla tunga industristaterna på östkusten levde 25 Hz kvar ända in på 1950-talet.

Om vi ser på lämpliga frekvenser för enfas kommutatormotorer för järnvägsdrift så var det nog så att 25 Hz fungerade utmärkt för mindre motorer upp till några hundra kW, men när det blev aktuellt att bygga större maskiner blev kommuteringsproblemen för stora och man blev tvungen att sänka frekvensen ännu mer. Mycket läsvärt om den saken finner man i band V.2 "Die Wechselstromkommutatormaschinen" av det gamla standardverket i elmaskinlära, "Die Wechselstromtechnik" av Engelbert Arnold. Utgiven 1912, nytryck 1920.
Specifikt om kommuteringsfrågor kan jag rekommendera "Kohlebürsten" av Dr. J. Neukirchen, 1934.

Om det nu var så problematiskt med 25 Hz undrar jag följande:

- PRR:s stora elektrifiering påbörjades i slutet av 20-talet. Om erfarenheterna från tidigare 25 Hz elektrifieringar - både egna och andras, t ex NY NH & H och C M StP & P - visat att frekvensen var olämplig hade man alla möjligheter att välja en annan frekvens. Men det gjorde man visst inte...

- Det är svårt att påstå att de elektrifierade nordamerikanska järnvägarna inte använde stora motorer. Tvärt om var de transatlantiska loken ofta utrustade med kraftigare motorer än de europeiska.

- Hade det visat sej att 25 Hz var en så katastrofal felsatsning som vissa skribenter här påstår hade förmodligen östkustlinjerna (PRR & NY NH & H) ändrat frekvensen efter några år. Det är inte jättekomplicerat att göra det - det handlar om relativt närbesläktade kraftsystem.

Sen kanske man inte läste så mycket tysk elektroteknisk facklitteratur i USA som man gjorde i Sverige på den tiden.

/TKO

25 HZ är inte så fel! (USA)

av Torbjorn_Forsman, Monday, November 22, 2021, 20:58 (1105 dagar sedan) @ Thomas K Ohlsson

Sen kanske man inte läste så mycket tysk elektroteknisk facklitteratur i USA som man gjorde i Sverige på den tiden.

/TKO

I Arnolds bok nämns amerikansk teknik på några enstaka ställen, dock finns det ingen närmare beskrivning av någon amerikansk traktionsmotor.
De traktionsmotorer som finns grundligt beskrivna är följande:
Asea, 60 hk, 375 V, 500 r/min, 25 Hz
Asea, 225 hk, 190 + 80 V, 600 r/min, 25 Hz (samt en separat artikel om samma motor med annorlunda kopplad stator och då matad med 225 V 25 Hz).
Oerlikon, 60 hk, 250 V, 880 r/min, 20 Hz (för Valle-Maggia-Bahn)
Siemens-Schuckert, 175 hk, 280 V, 700 r/min, 25 Hz (använda vid en förortsbarna i Hamburg, snarlika motorer har också använts för 15 Hz vid Murnau-Oberammergau).
AEG, 300 hk, 800 V, 500 r/min, 25 Hz. (för godstågslok vid Oranienburger Rundbahn, sägs vara sin tids största tasslagermotor).
Oerlikon, 900 hk, 400 V, 560 r/min normalt, 840 r/min maximum, 15 Hz. (framgår ej var just den beskrivna motorn har använts, däremot nämns att två snarlika 1000 hk motorer används i ett lok vid Lötschbergbahn).

25 HZ är inte så fel! (USA)

av Thomas K Ohlsson, Monday, November 22, 2021, 21:15 (1105 dagar sedan) @ Torbjorn_Forsman

Sen kanske man inte läste så mycket tysk elektroteknisk facklitteratur i USA som man gjorde i Sverige på den tiden.

/TKO


I Arnolds bok nämns amerikansk teknik på några enstaka ställen, dock finns det ingen närmare beskrivning av någon amerikansk traktionsmotor.
De traktionsmotorer som finns grundligt beskrivna är följande:
Asea, 60 hk, 375 V, 500 r/min, 25 Hz
Asea, 225 hk, 190 + 80 V, 600 r/min, 25 Hz (samt en separat artikel om samma motor med annorlunda kopplad stator och då matad med 225 V 25 Hz).
Oerlikon, 60 hk, 250 V, 880 r/min, 20 Hz (för Valle-Maggia-Bahn)
Siemens-Schuckert, 175 hk, 280 V, 700 r/min, 25 Hz (använda vid en förortsbarna i Hamburg, snarlika motorer har också använts för 15 Hz vid Murnau-Oberammergau).
AEG, 300 hk, 800 V, 500 r/min, 25 Hz. (för godstågslok vid Oranienburger Rundbahn, sägs vara sin tids största tasslagermotor).
Oerlikon, 900 hk, 400 V, 560 r/min normalt, 840 r/min maximum, 15 Hz. (framgår ej var just den beskrivna motorn har använts, däremot nämns att två snarlika 1000 hk motorer används i ett lok vid Lötschbergbahn).

New York New Haven & Hartford´s lok EP-1 som byggdes 1905-1908 hade 4 st Westinghousemotorer (typ 130 tror jag) som vardera levererade 265 kW.
Uppföljaren EP-2 som kom 1919 hade 6 st Westinghousemotorer typ 409-C2 AC om vardera 250 kW.
Om vi undantar Oerlikons mastodontmotor verkar man använt elmotorer med ungefär samma effekt på bägge sidorna av Atlanten.

/TKO

25 HZ är inte så fel! (USA)

av Leif B, Monday, November 22, 2021, 22:00 (1105 dagar sedan) @ Thomas K Ohlsson

Sen kanske man inte läste så mycket tysk elektroteknisk facklitteratur i USA som man gjorde i Sverige på den tiden.

/TKO

:-D

25 HZ är fel - USA

av Olof W, Sunday, November 21, 2021, 22:09 (1106 dagar sedan) @ mormorsgruvan

Anledningen till att växelströmselektrifiering inte blev vanlig i USA, är att man gjorde det stora misstaget att välja frekvensen 25 Hz.

Det där får du gärna utveckla lite mera?

För PRR har jag för mig anledningen var den stora depressionen som sköt fram elektrifieringen så mycket att man hann utveckla diesellok som var ett billigare sätt att effektivisera långa järnvägar än elektrifiering.

/Olof

25 HZ är fel - USA

av Thomas K Ohlsson, Sunday, November 21, 2021, 23:42 (1106 dagar sedan) @ Olof W

Anledningen till att växelströmselektrifiering inte blev vanlig i USA, är att man gjorde det stora misstaget att välja frekvensen 25 Hz.


Det där får du gärna utveckla lite mera?

För PRR har jag för mig anledningen var den stora depressionen som sköt fram elektrifieringen så mycket att man hann utveckla diesellok som var ett billigare sätt att effektivisera långa järnvägar än elektrifiering.

/Olof

Nja..

PRR började elektrifiera förortslinjer kring Philadelphia med 11 kV 25 Hz 1915 - tidigare hade bolaget eldrift mellan New Jersey (Manhattan Transfer) och Penn Station New York med likström och strömskena. Planerna för att elektrifiera huvudlinjerna New York - Philadelphia - Washington/Harrisburg offentliggjordes 1928, alltså året innan den "svarta torsdagen" på Wall Street. Börskraschen kanske minskade tempot på elektrifieringen - men den fortsatte ändå under hela 30-talet. Efter vissa ideologiska tveksamheter - PRR var vid den tiden världens största privatägda bolag och lite av "kapitalismens flaggskepp" - accepterade bolaget ett stort lån från Roosevelts "New Deal's Public Works Administration" och fullbordade i början av 1938 den första elektrifieringsplanen.

Det fanns redan då planering för att fortsätta elektrifieringen västerut - i första hand över Alleghenybergen från Harrisburg till Pittsburg. Planerna var så långt gångna att nya loktyper fanns på ritbordet, ett exemplar av DD-1 hann till och med byggas 1938 innan det hände saker i Europa som förändrade allt.

Sedan utvecklades som ovan nämnts dieselelektriska lok som gjorde att fortsatt elektrifiering ansågs olönsam. Intressant att notera kan vara att PRR under 50-talet lät GM/EMD (!) undersöka om det vore lönsamt att ersätta eldriften - antingen enbart för godstrafiken eller även för persontrafiken - med diesellok. GM/EMD kom faktiskt fram till att det bästa var att fortsätta med eldrift och därefter införskaffade PRR i början av 60-talet drygt 60 E44-lok för godstrafiken.

fritt ur minnet
Thomas K Ohlsson

25 HZ är fel - USA

av Anders.k., Monday, November 22, 2021, 13:07 (1105 dagar sedan) @ Thomas K Ohlsson

Anledningen till att växelströmselektrifiering inte blev vanlig i USA, är att man gjorde det stora misstaget att välja frekvensen 25 Hz.


Det där får du gärna utveckla lite mera?

För PRR har jag för mig anledningen var den stora depressionen som sköt fram elektrifieringen så mycket att man hann utveckla diesellok som var ett billigare sätt att effektivisera långa järnvägar än elektrifiering.

/Olof


Nja..

PRR började elektrifiera förortslinjer kring Philadelphia med 11 kV 25 Hz 1915 - tidigare hade bolaget eldrift mellan New Jersey (Manhattan Transfer) och Penn Station New York med likström och strömskena. Planerna för att elektrifiera huvudlinjerna New York - Philadelphia - Washington/Harrisburg offentliggjordes 1928, alltså året innan den "svarta torsdagen" på Wall Street. Börskraschen kanske minskade tempot på elektrifieringen - men den fortsatte ändå under hela 30-talet. Efter vissa ideologiska tveksamheter - PRR var vid den tiden världens största privatägda bolag och lite av "kapitalismens flaggskepp" - accepterade bolaget ett stort lån från Roosevelts "New Deal's Public Works Administration" och fullbordade i början av 1938 den första elektrifieringsplanen.

Det fanns redan då planering för att fortsätta elektrifieringen västerut - i första hand över Alleghenybergen från Harrisburg till Pittsburg. Planerna var så långt gångna att nya loktyper fanns på ritbordet, ett exemplar av DD-1 hann till och med byggas 1938 innan det hände saker i Europa som förändrade allt.

Sedan utvecklades som ovan nämnts dieselelektriska lok som gjorde att fortsatt elektrifiering ansågs olönsam. Intressant att notera kan vara att PRR under 50-talet lät GM/EMD (!) undersöka om det vore lönsamt att ersätta eldriften - antingen enbart för godstrafiken eller även för persontrafiken - med diesellok. GM/EMD kom faktiskt fram till att det bästa var att fortsätta med eldrift och därefter införskaffade PRR i början av 60-talet drygt 60 E44-lok för godstrafiken.

fritt ur minnet
Thomas K Ohlsson

Ja det var ju först efter konkursen och skapandet av Conrail 1976 som elektrisk drift avskaffades , 1981 slutade Conrail med ellok.
Främsta anledningen var att man blev bort tvingad från korridoren som går mellan New Haven och Baltimore för att lämna plats till ökad persontrafik , och då tvingades Conrail plocka av godstågen från den linjen så fort som möjligt till andra linjer som hade hamnat i Conrails ägo via den stora konkursen.
Då hade man en rätt brokig flotta ellok , som inkluderade två nybyggda prototyper som
General motors Electro motors Division hade byggt för att försöka övertyga om fortsatt eldrift i mitten av 70-talet (taskig taijming på det)

En annan bieffekt var att rangerbangården i Enola utanför Harrisburg tappade nästan all sin trafik till Allentown där Conrail helt byggde om bangården som nyinvigdes 1978.

Å andar sidan så gav det ju plats åt mera elektriska lok på persontågssidan vilket tog fart rejält samtidigt , så plus eller minus beror väl på hur man ser det nu är det ju eldrift ända till Boston.

M.V.H Anders.k.

25 HZ är fel - USA. Hz kontra $?

av Leif B, Monday, November 22, 2021, 22:35 (1105 dagar sedan) @ Thomas K Ohlsson

Anledningen till att växelströmselektrifiering inte blev vanlig i USA, är att man gjorde det stora misstaget att välja frekvensen 25 Hz.


Det där får du gärna utveckla lite mera?

För PRR har jag för mig anledningen var den stora depressionen som sköt fram elektrifieringen så mycket att man hann utveckla diesellok som var ett billigare sätt att effektivisera långa järnvägar än elektrifiering.

/Olof


Nja..

PRR började elektrifiera förortslinjer kring Philadelphia med 11 kV 25 Hz 1915 - tidigare hade bolaget eldrift mellan New Jersey (Manhattan Transfer) och Penn Station New York med likström och strömskena. Planerna för att elektrifiera huvudlinjerna New York - Philadelphia - Washington/Harrisburg offentliggjordes 1928, alltså året innan den "svarta torsdagen" på Wall Street. Börskraschen kanske minskade tempot på elektrifieringen - men den fortsatte ändå under hela 30-talet. Efter vissa ideologiska tveksamheter - PRR var vid den tiden världens största privatägda bolag och lite av "kapitalismens flaggskepp" - accepterade bolaget ett stort lån från Roosevelts "New Deal's Public Works Administration" och fullbordade i början av 1938 den första elektrifieringsplanen.

Det fanns redan då planering för att fortsätta elektrifieringen västerut - i första hand över Alleghenybergen från Harrisburg till Pittsburg. Planerna var så långt gångna att nya loktyper fanns på ritbordet, ett exemplar av DD-1 hann till och med byggas 1938 innan det hände saker i Europa som förändrade allt.

Sedan utvecklades som ovan nämnts dieselelektriska lok som gjorde att fortsatt elektrifiering ansågs olönsam. Intressant att notera kan vara att PRR under 50-talet lät GM/EMD (!) undersöka om det vore lönsamt att ersätta eldriften - antingen enbart för godstrafiken eller även för persontrafiken - med diesellok. GM/EMD kom faktiskt fram till att det bästa var att fortsätta med eldrift och därefter införskaffade PRR i början av 60-talet drygt 60 E44-lok för godstrafiken.

fritt ur minnet
Thomas K Ohlsson

Jag har uppfattningen att det snarare var ekonomiska faktorer och då delvis skatte- och bokföringsfrågor som avgjorde. En faktor lär ha varit att en elektrifierad järnväg ansågs vara betydligt mer värdefull än en simpel oelektrifierad och därför måste betala en betydligt högre fastighetsskatt. Därför kunde man sänka skatten genom att avelektrifiera sin järnväg....

En annan faktor var nog att en elektrifiering binder mycket kapital, d v s även om man gör samma vinst så ska den förränta ett större bundet kapital. Sådana nyckeltal tittar/tittade investerare på och var därför en högst relevant faktor i ett beslutsunderlag för en amerikansk järnväg men inte alls på samma sätt för en anslagsfinansierad statsbana.

Om det hade varit frekvensen som var avgörande så borde ju Milwaukee Road - men den ur motorsynpunkt idealiska frekvensen 0 Hz - fortsatta att bygga ut elektrifieringen medan Pennsylvania RR med - den "oanvändbara frekvens 25 Hz - skulle ha avelektrfierat innan de ens började.

I själva fallet avelektrifierade DC-banan Milwaukee på 1970-talet medan Pennsys elektrifiering fortfarande används idag av Amtrak, d v s av en statsbana.

Visst finns det tekniska skillnader också som påverkar ekonomin, d v s eldriften ger större fördelar en förhållandevis tät (person)trafik med snabba men måttligt tunga tåg. På en bana med få men mycket tunga godståg varje dag, behöver elanläggningen vara dimensionerad frö stora effekter men stor outnyttjad större delen av dygnet.

25 HZ är fel - USA. Hz kontra $?

av Anders.k., Tuesday, November 23, 2021, 02:01 (1105 dagar sedan) @ Leif B

Milwakuee hamnade fel

In to the abyss

Ner i avgrunden betyder det , artikeln är på Engelska

Mvh Anders k

Elektrifiering USA. Avkastning eget kapital

av Olof W, Tuesday, November 23, 2021, 07:26 (1105 dagar sedan) @ Leif B

En annan faktor var nog att en elektrifiering binder mycket kapital, d v s även om man gör samma vinst så ska den förränta ett större bundet kapital. Sådana nyckeltal tittar/tittade investerare på och var därför en högst relevant faktor i ett beslutsunderlag för en amerikansk järnväg men inte alls på samma sätt för en anslagsfinansierad statsbana.

Tack för intressanta synpunkter men när började man i USA använda avkastning på eget kapital som ett mått på ett företags effektivitet?
Storskalig elektrifiering i USA har väll främst diskuterats under mellankrigstiden och på 70-talet efter den första oljekrisen. Använde man detta mått redan under den första perioden?

/Olof

Elektrifiering USA. Avkastning eget kapital

av mormorsgruvan, Tuesday, November 23, 2021, 17:56 (1104 dagar sedan) @ Olof W

Troligtvis gjorde man det i USA.
Många privatbanor i Sverige (exempelvis Ystadbanorna och Blekingebanorna) kalkylerade på elektrifiering. Dessa kalkyler gjordes upp för olika framtida kolpriser.
Med tanke på de låga kolpriserna i USA, är det troligt att det på få platser gick att räkna hem en elektrifiering.
Dessutom är väl tillgången på vattenkraft inte jämnt fördelad över USA. Att bygga långa kraftledningar var nog inget järnvägarna var intresserade av.

Elektrifiering USA. Avkastning eget kapital

av Thomas K Ohlsson, Tuesday, November 23, 2021, 20:58 (1104 dagar sedan) @ mormorsgruvan

Troligtvis gjorde man det i USA.
Många privatbanor i Sverige (exempelvis Ystadbanorna och Blekingebanorna) kalkylerade på elektrifiering. Dessa kalkyler gjordes upp för olika framtida kolpriser.
Med tanke på de låga kolpriserna i USA, är det troligt att det på få platser gick att räkna hem en elektrifiering.
Dessutom är väl tillgången på vattenkraft inte jämnt fördelad över USA. Att bygga långa kraftledningar var nog inget järnvägarna var intresserade av.

Vi kan dock konstatera att de allra flesta elektrifieringarna skedde med kolgenererad kraft. Det är möjligen Great Northern och Milwaukee Road som använde vattenkraft, medan N&W och Virginian byggde hela sin existens på kolgruvorna.
Förutom de tunga järnvägslinjer ('mainlines') vi hittills diskuterat fanns under 1900-talets första hälft över 20 000 km lätta elektrifierade banor ('interurbans') som nästan uteslutande använde kolgenererad kraft.
Så det gick tydligen att 'räkna hem' elektrifiering i konkurrens med kol. När petroleumbaserade produkter kom in i bilden förändrades ekvationen...

/TKO

Elektrifiering USA. Avkastning eget kapital

av Stefan Isaksson, Wednesday, November 24, 2021, 05:26 (1104 dagar sedan) @ Thomas K Ohlsson

Interurbans är ett kapitel för sig, de var normalt likströmsbanor som anslöt till spårvägsnäten i de städer de förband (undantag fanns förvisso)
Basen för verksamheten var persontrafik och bedrevs med motorvagnar som närmast ska jämföras med förortsspårvagnar modell större.
Eftersom de huvudsakligen bedrev lokaltrafik så var turtätheten a och o, och därmed var ångdrift inte ekonomisk.
De flesta interurbanlinjerna byggdes före 1920, det vill säga då eldrift var det enda tekniskt mogna alternativet till ånglok.
När förbränningsmotorerna var så tillförlitliga att bil och framför allt buss var ett realistiskt alternativ gick det snabbt utför för interurbanbanorna. Det är ingen slump att interurbanepoken väsentligen sammanfaller med spårvagnarnas storhetstid.

Godstrafiken var som regel sparsam, även om det finns exempel på banor som bedrev tung godstrafik (nästan malmbaneklass).
Spårstandarden var högst varierande från "ett spår utslängt bredvid vägen" till mycket hög standard. Hastigheterna var därefter.

25 HZ är fel - USA

av mormorsgruvan, Monday, November 22, 2021, 16:35 (1105 dagar sedan) @ Olof W

Det har att göra med gnistbildningen när borstarna går över från en lamell till en annan. Motorerna har kommuteringslindningar som delvis löser detta problem vid 16 Hz. Men vid 25 Hz går det bara skapligt vid relativt små motorer.

25 HZ är fel - USA

av Olof W, Monday, November 22, 2021, 18:08 (1105 dagar sedan) @ mormorsgruvan

Det har att göra med gnistbildningen när borstarna går över från en lamell till en annan. Motorerna har kommuteringslindningar som delvis löser detta problem vid 16 Hz. Men vid 25 Hz går det bara skapligt vid relativt små motorer.

Jo men om man tittar på de andra faktorer som nämnts här i tråden så tycker jag att det är lite väl tufft att säga att "Anledningen till att växelströmselektrifiering inte blev vanlig i USA, är att man gjorde det stora misstaget att välja frekvensen 25 Hz."

Ett viktigt skäl för att detta är fel är att varje bolag valde sin egen tekniska lösning då det inte fanns behov av att köra utanför det egna området.

/Olof

25 HZ är fel - USA

av mormorsgruvan, Monday, November 22, 2021, 18:17 (1105 dagar sedan) @ Olof W

De banor i USA som lyckades bra med 25 Hz elektrifiering exempelvis Norfolk & Western Ry använde fasomformarlok. Alltså en enfas till trefasomformare, samt polomkopplingsbara asynkronmotorer.

25 HZ är fel - USA

av Olof W, Monday, November 22, 2021, 19:25 (1105 dagar sedan) @ mormorsgruvan

De banor i USA som lyckades bra med 25 Hz elektrifiering exempelvis Norfolk & Western Ry använde fasomformarlok. Alltså en enfas till trefasomformare, samt polomkopplingsbara asynkronmotorer.

Nu är jag ingen expert på elteknik och man kan inte lita på allt som står på Wikipedia men stämmer det överens med Wikipedias beskrivning av de mycket lyckade GG1 loken?

Och på vad sätt stödjer det uttalandet att valet av 25 Hz på vissa banor är "anledningen till att växelströmselektrifiering inte blev vanlig i USA"?

/Olof

25 HZ är fel - USA

av Överkörmästaren, Monday, November 22, 2021, 21:13 (1105 dagar sedan) @ Olof W

De banor i USA som lyckades bra med 25 Hz elektrifiering exempelvis Norfolk & Western Ry använde fasomformarlok. Alltså en enfas till trefasomformare, samt polomkopplingsbara asynkronmotorer.


Nu är jag ingen expert på elteknik och man kan inte lita på allt som står på Wikipedia men stämmer det överens med Wikipedias beskrivning av de mycket lyckade GG1 loken?

Nej, den artikeln beskriver ett transformatorbaserat pådrag, antagligen för enfas seriemotorer.

25 HZ är fel - USA

av Thomas K Ohlsson, Monday, November 22, 2021, 21:17 (1105 dagar sedan) @ Överkörmästaren

De banor i USA som lyckades bra med 25 Hz elektrifiering exempelvis Norfolk & Western Ry använde fasomformarlok. Alltså en enfas till trefasomformare, samt polomkopplingsbara asynkronmotorer.


Nu är jag ingen expert på elteknik och man kan inte lita på allt som står på Wikipedia men stämmer det överens med Wikipedias beskrivning av de mycket lyckade GG1 loken?


Nej, den artikeln beskriver ett transformatorbaserat pådrag, antagligen för enfas seriemotorer.

Ja det var seriemotorer.

/TKO

25 HZ är fel - USA

av Thomas K Ohlsson, Monday, November 22, 2021, 21:00 (1105 dagar sedan) @ mormorsgruvan

De banor i USA som lyckades bra med 25 Hz elektrifiering exempelvis Norfolk & Western Ry använde fasomformarlok. Alltså en enfas till trefasomformare, samt polomkopplingsbara asynkronmotorer.

N&W, Virginian och Great Northern verkar ha använt fasomformarlok. N&W och GN hade endast korta elektrifierade sträckor, där tunnlar och/eller svåra lutningar gjorde ångloksdrift besvärlig. Att påstå att dessa banor lyckades bättre med 25 Hz elektrifiering än t ex PRR eller New Haven är för mej oförståeligt...

Virginian är ett särfall - men även här handlade om att dra tunga tåg över svåra lutningar, inte om någon "generell" elektrifiering.

N&W och GN skrotade eldriften så snart det fanns möjlighet att ersätta den med diesellok. Vid PRR och NH överlevde eldriften - ja den finns kvar än idag. Även om det var på håret när det gällde New Haven...

/TKO

25 HZ är fel - USA

av -RB-, Monday, November 22, 2021, 23:10 (1105 dagar sedan) @ Thomas K Ohlsson

N&W byggde en ny dubbelspårig tunnel med bättre ventilation och ersatte sina ellok med ånglok. Senare blev ångloken ersatta med diesellok.

N&W övertog Virginian och behöll eldriften kortvarigt. "Mergern" N&W - VGN medförde att tomtågen gick från kusten till gruvorna via (gamla) N&W som var något kuperad . Och de lastade koltågen gick från gruvorna till kusten via (gamla) VGN som var mera "downhill". Men det blev orationellt att el- och dieselloken inte kunde utnyttjas optimalt .

OT : Dock överlevde de "nya" VGN E33 loken och hamnade på New Haven (NYNH&H) som hade ställt av sina äldre godstågsellok några år tidigare .

mvh Rolf Berg

Kalman Kando

av mormorsgruvan, Tuesday, November 23, 2021, 07:56 (1105 dagar sedan) @ Thomas K Ohlsson

Anses vara uppfinnaren till fasomformarloken. Dessa lok har både fördelar och nackdelar.
Fördelar
1. En asynkronmotor som drivmotor kräver endast lite underhåll.
2. Effektfaktor nära ett.
3. Återmatning av elenergi i medlut.
Nackdelar
1. Kan endast köras med vissa hastigheter ( ofta 2, 3 eller 4).
2. Dålig verkningsgrad vid start på grund av att mycket värme bränns bort i rotormotstånden.
3. Fasomformare och rotormotstånd tar en viss plats i loket.

Likströmsbana

av Richard Loe, Friday, November 19, 2021, 21:35 (1108 dagar sedan) @ JYT

Hur tar man ner spänningen till belysning och värme i vagnar, instrument och kompressorer i loket, om tåget matas med 1500V?
Likströmstransformatorn är ju inte uppfunnen än.
Seriekoppling är ju riskabel utan påkopplad last, och allt slocknar om en i serien pajar.
Matning över motstånd oxå farlig vid avstängd/för liten last som ger högre spänning till inkopplade objekt som då förstörs.
Återstår roterande omformare och numera statiska.

Hur var det tex på Vallentunabanan som nu är aktuell i en tråd på forumet?

I Storbritannien så använde man små roterande omformare (sk motor-generator sets) som omvandlade 750V dc (eller 1500V dc)till 50V dc. En sådan brukade finnas i varje motorvagn.

Likströmsbana

av Anders Järvenpää, Saturday, November 20, 2021, 09:33 (1108 dagar sedan) @ JYT

Såvitt jag har förstått rätt har den allmänt förekommande konstruktionsprincipen varit att småförbrukare (belysning, manöverström, kommunikation, säkerhetsanordningar &c.) matas med en relativt låg spänning som genereras med omformare från kontaktledningsspänningen och storförbrukare (värme, kompressorer, ventilatormotorer och liknande) är direkt inkopplade på kontaktledningsspänningen. Kontaktledningsspänningen har en tendens att variera stort alltefter belastningsförhållandena (pådrag, rekuperativ broms, avståndet till inmatningsstationen), vilket kan ställa till problem för apparater som ställer högre krav på matningsspänningens stabilitet.

En stor mängd olika spänningsstabilisatorkonstruktioner har under årens lopp utarbetats för roterande omformare av olika utföranden. Dessutom finns vanligen ackumulatorbatterier för prioriterade förbrukare. Man vill ju helst inte att allt lyse slocknar i hela tåget så att passagerarna ska kunna hitta ut i nattens mörker och att exempelvis slutsignaler ska förbli tända vid strömvbrott så att tåget inte blir påkört bakifrån av hjälploket. Det är även praktiskt att förarens trådlösa telegraf fungerar så att hen kan tillkalla hjälp om så skulle behövas.

Likströmsbana

av mormorsgruvan, Saturday, November 20, 2021, 10:23 (1108 dagar sedan) @ Anders Järvenpää

Vilka fordon har haft trådlös telegraf ? Jag känner till att vissa tåg har medfört visartelegraf, men denna inkopplades till telegrafledningen.

Likströmsbana

av Överkörmästaren, Saturday, November 20, 2021, 10:59 (1108 dagar sedan) @ mormorsgruvan

Vilka fordon har haft trådlös telegraf ? Jag känner till att vissa tåg har medfört visartelegraf, men denna inkopplades till telegrafledningen.

Idag är det krav på ett slags trådlös telegraf; ”GSM-R” heter det visst ;-)

Likströmsbana

av Anders Sandgren, Saturday, November 20, 2021, 11:14 (1107 dagar sedan) @ Överkörmästaren

Dock inte på likströmsbanorna. Men det beror inte på strömmatningen utan på vem som är infrastrukturförvaltare. Jag tror att det höll på att bli GSM-R krav på RB men man insåg att det är bättre att de har SL'radio. Man tolkade det så att koncessionerade järnvägar skulle ha GSM-R men fick backa.
Men det är ju bara en annan modernisering av visartelegrafen.
Stockholms spårvagnar fick radio tämligen sent, trafikledarna hade tidigare, har jag för mig.

Likströmsbana

av Harald, Saturday, November 20, 2021, 11:51 (1107 dagar sedan) @ Anders Sandgren

Dock inte på likströmsbanorna. Men det beror inte på strömmatningen utan på vem som är infrastrukturförvaltare. Jag tror att det höll på att bli GSM-R krav på RB men man insåg att det är bättre att de har SL'radio. Man tolkade det så att koncessionerade järnvägar skulle ha GSM-R men fick backa.
Men det är ju bara en annan modernisering av visartelegrafen.
Stockholms spårvagnar fick radio tämligen sent, trafikledarna hade tidigare, har jag för mig.

Göteborgs spårvagnar var väl först i landet med radio 1958, har jag för mig.

Likströmsbana

av Överkörmästaren, Saturday, November 20, 2021, 15:55 (1107 dagar sedan) @ Anders Sandgren

Dock inte på likströmsbanorna. Men det beror inte på strömmatningen utan på vem som är infrastrukturförvaltare. Jag tror att det höll på att bli GSM-R krav på RB men man insåg att det är bättre att de har SL'radio. Man tolkade det så att koncessionerade järnvägar skulle ha GSM-R men fick backa.

Nja, det var nog inte på väg att bli krav, men det brukar bli lite förvirring innan folk har läst ordentligt.

Ett skäl till förvirringen är nog att järnvägssäkerhetsdirektivet anger att medlemsstaterna FÅR undanta fristående nät (inklusive sådant som Roslagsbanan och Saltsjöbanan) från direktivets tillämpningsområde, men inte att de måste det. Då Sverige har valt att implementera direktivet delvis på sådana nät så är det förstås en källa till diskussioner och osäkerhet.

I förordningen TSD trafikstyrning och signalering anges det dock uttryckligen att de fristående näten ÄR undantagna (artikel 2, punkt 3 samt bilagan, 1.2), så där finns det egentligen inget skäl till att vara osäker. För Roslagsbanan är det dessutom extra tydligt att den inte gäller eftersom den dessutom bara gäller på vissa angivna spårvidder. (Vem som är infrastrukturförvaltare spelar däremot ingen roll - en och samma infrastrukturförvaltare kan till exempel driva både TSD-reglerad och icke TSD-reglerad infrastruktur.)

Sen vill jag påpeka att uttrycket "koncession" numera har förlorat sin relevans i dessa sammanhang. En bana är inte "koncessionerad som järnväg", den ÄR en järnväg (eller också inte) och infrastrukturförvaltaren ska då ha ett säkerhetstillstånd för en sådan.