Jak powstał system zasilania…

Jak powstał system zasilania kolei napięciem o częstotliwości 16,7 Hz?Znalezisko

Dynamiczny rozwój technologii elektrycznych w XIX i XX wieku spowodował powstanie wielu różnych systemów zasilania trakcji elektrycznej. Bardzo szeroko zostały zastosowane linie prądu stałego, jednak nie przeszkodziło to w dalszym poszukiwaniu lepszych rozwiązań technologicznych. Z jednym z nich wyszła firma Siemens, która chciała zrewolucjonizować kolej poprzez zastosowanie prądu przemiennego o niestandardowych parametrach.

Parametrem charakteryzującym prąd przemienny jest jego częstotliwość. Częstotliwość opisuje w jak częstych cyklach, zmienia się wartość chwilowa napięcia. Standardem europejskich sieciach energetycznych jest wykorzystanie napięcia o częstotliwości 50 Hz. Jednak w przypadku niemieckiej kolei zaproponowano użycie napięcia o częstotliwości 16 i 2/3 Hz. Zastosowanie częstotliwości o takiej wartości wiązało się z pewnymi zaletami w stosunku do zastosowania prądu stałego oraz prądu przemiennego o częstotliwości 50 Hz.

Zasilanie prądem stałym było problematyczne ze względu na stosunkowo duże straty energii, które potęgowały się wraz ze zwiększaniem mocy silników. Z tego powodu w Niemczech rozważono zasilanie prądem przemiennym i zaproponowano wykorzystanie sieci jednofazowej, która zasilałaby komutatorowe silniki prądu przemiennego.

W przypadku takiej konstrukcji komutatorowej zastosowanie częstotliwości 50 Hz miało znaczące wady. Między innymi masa i objętość silników była trzy razy większa od masy silników prądu stałego. Ponadto taka, a nie inna budowa silników z wykorzystaniem komutatora wiązała się z powstawaniem iskrzenia na jego szczotkach, co znacząco wpływało na awaryjność, szczególnie przy rozruchach i przy regulacji prędkości. Minimalizację tego efektu osiągano właśnie poprzez zmniejszenie częstotliwości do wartości równej 1/3 wartości częstotliwości napięcia sieciowego. W kolejnych latach dokonano korekty z wartości 16 i 2/3 Hz na 16,7 Hz.

Historycznie częstotliwość 16,7 Hz była możliwa do osiągnięcia z ogólnej sieci energetycznej poprzez zastosowanie prądnic jednofazowych umieszczonych na jednym wale z prądnicami trójfazowymi. Ponadto oprócz takiego rozwiązania powstała kolejowa, jednofazowa sieć energetyczna o napięciu zasilania 110 kV i częstotliwości 16,7 Hz, a energia do niej była produkowana w konwencjonalnych elektrowniach, w których zastosowano generatory pracujące z częstotliwością 16,7 Hz.

Zastosowanie takiej nietypowej częstotliwości rozpoczęło się w latach 20. XX wieku w Niemczech, a następnie przejęły je takie kraje jak Austria, Szwajcaria, Szwecja i Norwegia.

Źródła:

[1] – Rostowski W., System zasilania trakcji elektrycznej prądu przemiennego 15 kV 16,7 Hz

——————————————————————————————————————

OFF-TOP

Przez jakiś czas pod moim tagiem #electromeissner publikowałem popularnonaukowe mini artykuły związane z elektrotechniką. Chcę odświeżyć moje hobby i poświęcić więcej czasu na blogowanie. W związku z tym założyłem blog pod nazwą „Notes Elektrotechnika”. Jeżeli jesteście dalej zainteresowani taką tematyką, zapraszam do śledzenia tego minibloga, mojej strony internetowej oraz strony na facebooku.

W związku z tym postem chciałem również prosić o „wykopanie” tego artykułu – jeżeli Ci się spodobał.

Link do znaleziska: https://www.wykop.pl/link/5692965

Bezpośredni link do artykułu: Notes Elektrotechnika

#electromeissner – podoba Ci się obserwuj, nie podoba czarnolistuj 😉

#ciekawostki #ciekawostkihistoryczne #historia #gruparatowaniapoziomu #kolej #pociagi #elektrotechnika #elektryka #niemcy #technologia #inzynieria