Forskjell mellom versjoner av «Generell beskrivelse av banestrømforsyning»
(→Historisk tilbakeblikk på elektrifisering av jernbanen) |
(→Historisk tilbakeblikk på elektrifisering av jernbanen) |
||
| Linje 4: | Linje 4: | ||
__NUMBEREDHEADINGS__ | __NUMBEREDHEADINGS__ | ||
| − | == Historisk tilbakeblikk på elektrifisering av jernbanen== | + | __NUMBEREDHEADINGS__ |
| + | |||
| + | ==Historisk tilbakeblikk på elektrifisering av jernbanen== | ||
* 31. mai 1879: Utstilling i Berlin, presentasjon av første elektriske jernbane med 150 V DC ved Werner von Siemens. | * 31. mai 1879: Utstilling i Berlin, presentasjon av første elektriske jernbane med 150 V DC ved Werner von Siemens. | ||
| Linje 89: | Linje 91: | ||
|} | |} | ||
''Tabell 1.2: Elektrifisering med 20 - 25 kV, 1-fase 50 - 60 Hz'' | ''Tabell 1.2: Elektrifisering med 20 - 25 kV, 1-fase 50 - 60 Hz'' | ||
| + | |||
I tabell 1.3 under er det en oversikt over de ulike systemene som finnes i verden og deres andel av elektrifisert strekning. | I tabell 1.3 under er det en oversikt over de ulike systemene som finnes i verden og deres andel av elektrifisert strekning. | ||
{| class="wikitable" | {| class="wikitable" | ||
| Linje 127: | Linje 130: | ||
Flere av landene som benytter likestrømforsyning, bygger om til 25 kV, 50 Hz. Nye krav til høyhastighetstog gir behov for mer effekt. Ved å øke spenningen og gå over til vekselstrømforsyning kan dette oppnås uten å øke strømmene for mye. | Flere av landene som benytter likestrømforsyning, bygger om til 25 kV, 50 Hz. Nye krav til høyhastighetstog gir behov for mer effekt. Ved å øke spenningen og gå over til vekselstrømforsyning kan dette oppnås uten å øke strømmene for mye. | ||
| + | |||
| + | ==Generell beskrivelse av banestrømforsyning i Norge== | ||
| + | |||
| + | ===Elektrifisering i Norge=== | ||
| + | {| | ||
| + | |Thamshavn-banen | ||
| + | |Den første elektrifiseringen av norske jernbaner skjedde med private jernbaneselskaper. Første strekningen som ble elektrifisert var Thamshavnbanen ved Løkken verk i Trøndelag. Dette skjedde i 1908. På denne banen ble det benyttet 6,6 kV 25 Hz. Ved Rjukanbanen ble det valgt 10 kV og 16 2/3 Hz ved elektrifiseringen i 1911. | ||
| + | |||
| + | Til å begynne med var de elektrifiserte banene forsynt fra egne kraftverk, for eksempel Hakavik, med frekvens 15 Hz. Etter hvert ble det ønske om å hente kraft fra det øvrige 50 Hz regional nettet. For å få til dette ble frekvensen økt til 16 2/3 Hz. | ||
| + | |||
| + | NSB valgte å elektrifisere med 15 kV 16 2/3 Hz. Den første strekningen som ble elektrifisert hos NSB var fra Oslo V til Brakerøya i 1922. Elektrifisering av de eksisterende banestrekningene har pågått frem til elektrifiseringen av Nelaug – Arendal i 1995. Det foreligger planer om å elektrifisere delstrekninger nord for Trondheim, men disse er fortsatt ikke elektrifisert. | ||
| + | |} | ||
| + | |||
| + | [[Fil:StrømmensVei.png]] | ||
| + | |||
| + | ''Figur 1.1: Strømmens vei fra kraftverk til lokomotiv'' | ||
| + | |||
| + | Banestrømforsyningen til jernbanen i Norge skjer ved 1-fase 15 kV og 16 2/3 Hz. Denne frekvensen og spenningsnivået blir brukt i de land som begynte å elektrifisere jernbanen ved starten på dette århundre. Det er utført et studie for å se om det ville lønne seg å bytte til 50 Hz 1-fase 25 kV, men dette var ikke lønnsomt i henhold til N/K-analyser som ble utført. Etter dette studiet ble det besluttet at det i Norge fortsatt skulle benyttes 16 2/3 Hz 1-fase 15 kV system for banestrømforsyningen. | ||
| + | |||
| + | En oversikt over oppbyggingen av strømforsyningen i Norge til jernbanen er vist i figur 1.1. Som vist i figuren består nettet av 3-fase forsyningsnettet fra kraftselskapene. Omformerstasjoner for omforming av frekvensen til 16 2/3 Hz 1-fase er tilkoblet 50 Hz 3-fase-nettet. | ||
| + | |||
| + | ===3.2 Oppbygging av banestrømforsyningen i Norge=== | ||
==Generell beskrivelse av banestrømforsyningen i Norge== | ==Generell beskrivelse av banestrømforsyningen i Norge== | ||
Revisjonen fra 27. jan. 2015 kl. 07:39
Innhold
1 Historisk tilbakeblikk på elektrifisering av jernbanen
- 31. mai 1879: Utstilling i Berlin, presentasjon av første elektriske jernbane med 150 V DC ved Werner von Siemens.
- 1903: Starten på 1-fase lavfrekvent AC-system utenfor Berlin. Vellykket design av 1-fase seriemotor i Sveits i 1905. Videre introduksjon av 1-fase systemet på jernbanelinjer i Tyskland, Sveits, Sverige og USA.
- 1910: På den VIII Internasjonale Jernbane Kongressen i Bern ble det diskutert hvilket system som var best ved elektrifisering av jernbanen. Frankrike foretrakk DC., Italia 3-fase og 1-fase lavfrekvent ble foretrukket av Tyskland, Sveits og Østerrike.
Etter første verdenskrig besluttet sentral Europa, Sverige og Norge å bygge ut med 1-fase AC med 15 kV og 16 2/3 Hz. På den tiden var det positive erfaringer med 1-fase lavfrekvent jernbanedrift i Sveits med tungt trafikkerte strekninger. Storbritannia, Frankrike og Nederland foretrakk 1,5 kV DC og Spania, Italia, Belgia og Russland 3 kV DC. USA brukte flere systemer.
I begynnelsen av 1920 årene begynte Ungarn med 50 Hz 1-fase 16 kV. Tyskland fulgte opp med 50 Hz utviklingen, men med 20 kV. Etter andre verdenskrig begynte Frankrike med 50 Hz 1-fase 20 kV utbygging, og i 1951 var en 78 km lang strekning elektrifisert med dette systemet.
På den XVI Internasjonale Jernbane Kongressen i London 1954 ble konklusjonen etter det vellykkete 50 Hz elektrifiseringene i Frankrike og fordelene ved AC var klare. Tyskland valgte å fortsette med 16 2/3 Hz 1-fase 15 kV på grunn av tidligere inngåtte avtaler, mens Storbritannia bestemte seg for at fremtidig elektrifisering skulle skje ved 50 Hz 1-fase 25 kV. Dette systemet blir også brukt i de land som elektrifiserer etter denne kongressen.
I tabellene under vises fordelingen av de forskjellige forsyningssystemene for jernbanedriften.
Som vist i tabell 1.1 er det flere land som bruker samme system som Norge. Tyskland og Sverige har størst andel av strekning med dette systemet. I tillegg har USA et lavfrekvent matesystem på østkysten der de benytter 25 Hz.
| Land | Strekning [km] |
|---|---|
| Tyskland | 15781 |
| Sverige | 7320 |
| Østerrike | 3162 |
| Sveits | 3134 |
| Norge | 2443 |
| Øvrige | 12 |
| Totalt | 31752 |
| USA (12 kV, 25 Hz) | 1720 |
Tabell 1.1: Elektrifisering med 11-15 kV, 16 2/3 Hz
I tabell 1.2 vises en oversikt over de land som har elektrifiserte strekninger med nettfrekvens, 50 / 60 Hz. Blant ”øvrige” er Danmark. Som summen viser er det dobbelt så lang strekning som er elektrifisert med nettfrekvens enn med lavfrekvens.
| Land | Strekning [km] |
|---|---|
| Russland (tidl. Sovjet) | 19300 |
| Kina | 7804 |
| Frankrike | 6645 |
| Japan | 5531 |
| India | 4654 |
| Storbritannia | 2952 |
| Romania | 2046 |
| Finland | 1710 |
| Øvrige | 16179 |
| Totalt | 66821 |
Tabell 1.2: Elektrifisering med 20 - 25 kV, 1-fase 50 - 60 Hz
I tabell 1.3 under er det en oversikt over de ulike systemene som finnes i verden og deres andel av elektrifisert strekning.
| Systemtype | Strekning [km] | Andel total strekning [%] |
|---|---|---|
| Likestrøm | ||
| 1500 V DC | 19000 | 10,3 |
| 3000 V DC | 66842 | 36,3 |
| 1-fase vekselstrøm | ||
| 15 kV, 16 2/3 Hz | 31752 | 17,2 |
| 25 kV, 50 / 60 Hz | 66821 | 36,2 |
| Totalt | 184415 | 100 |
Tabell 1.3: Elektrifisering med ulike system i hele verden (ca. 1990)
Flere av landene som benytter likestrømforsyning, bygger om til 25 kV, 50 Hz. Nye krav til høyhastighetstog gir behov for mer effekt. Ved å øke spenningen og gå over til vekselstrømforsyning kan dette oppnås uten å øke strømmene for mye.
2 Generell beskrivelse av banestrømforsyning i Norge
2.1 Elektrifisering i Norge
| Thamshavn-banen | Den første elektrifiseringen av norske jernbaner skjedde med private jernbaneselskaper. Første strekningen som ble elektrifisert var Thamshavnbanen ved Løkken verk i Trøndelag. Dette skjedde i 1908. På denne banen ble det benyttet 6,6 kV 25 Hz. Ved Rjukanbanen ble det valgt 10 kV og 16 2/3 Hz ved elektrifiseringen i 1911.
Til å begynne med var de elektrifiserte banene forsynt fra egne kraftverk, for eksempel Hakavik, med frekvens 15 Hz. Etter hvert ble det ønske om å hente kraft fra det øvrige 50 Hz regional nettet. For å få til dette ble frekvensen økt til 16 2/3 Hz. NSB valgte å elektrifisere med 15 kV 16 2/3 Hz. Den første strekningen som ble elektrifisert hos NSB var fra Oslo V til Brakerøya i 1922. Elektrifisering av de eksisterende banestrekningene har pågått frem til elektrifiseringen av Nelaug – Arendal i 1995. Det foreligger planer om å elektrifisere delstrekninger nord for Trondheim, men disse er fortsatt ikke elektrifisert. |
Figur 1.1: Strømmens vei fra kraftverk til lokomotiv
Banestrømforsyningen til jernbanen i Norge skjer ved 1-fase 15 kV og 16 2/3 Hz. Denne frekvensen og spenningsnivået blir brukt i de land som begynte å elektrifisere jernbanen ved starten på dette århundre. Det er utført et studie for å se om det ville lønne seg å bytte til 50 Hz 1-fase 25 kV, men dette var ikke lønnsomt i henhold til N/K-analyser som ble utført. Etter dette studiet ble det besluttet at det i Norge fortsatt skulle benyttes 16 2/3 Hz 1-fase 15 kV system for banestrømforsyningen.
En oversikt over oppbyggingen av strømforsyningen i Norge til jernbanen er vist i figur 1.1. Som vist i figuren består nettet av 3-fase forsyningsnettet fra kraftselskapene. Omformerstasjoner for omforming av frekvensen til 16 2/3 Hz 1-fase er tilkoblet 50 Hz 3-fase-nettet.
2.2 3.2 Oppbygging av banestrømforsyningen i Norge
3 Generell beskrivelse av banestrømforsyningen i Norge
3.1 Elektrifisering i Norge
| Thamshavn-banen | Den første elektrifiseringen av norske jernbaner skjedde med private jernbaneselskaper. Første strekningen som ble elektrifisert var Thamshavnbanen ved Løkken verk i Trøndelag. Dette skjedde i 1908. På denne banen ble det benyttet 6,6 kV 25 Hz. Ved Rjukanbanen ble det valgt 10 kV og 16 2/3 Hz ved elektrifiseringen i 1911.
Til å begynne med var de elektrifiserte banene forsynt fra egne kraftverk, for eksempel Hakavik, med frekvens 15 Hz. Etter hvert ble det ønske om å hente kraft fra det øvrige 50 Hz regional nettet. For å få til dette ble frekvensen økt til 16 2/3 Hz. NSB valgte å elektrifisere med 15 kV 16 2/3 Hz. Den første strekningen som ble elektrifisert hos NSB var fra Oslo V til Brakerøya i 1922. Elektrifisering av de eksisterende banestrekningene har pågått frem til elektrifiseringen av Nelaug – Arendal i 1995. Det foreligger planer om å elektrifisere delstrekninger nord for Trondheim, men disse er fortsatt ikke elektrifisert. |
HER SKAL FIG 1.1 VÆRE Banestrømforsyningen til jernbanen i Norge skjer ved 1-fase 15 kV og 16 2/3 Hz. Denne frekvensen og spenningsnivået blir brukt i de land som begynte å elektrifisere jernbanen ved starten på dette århundre. Det er utført et studie for å se om det ville lønne seg å bytte til 50 Hz 1-fase 25 kV, men dette var ikke lønnsomt i henhold til N/K-analyser som ble utført. Etter dette studiet ble det besluttet at det i Norge fortsatt skulle benyttes 16 2/3 Hz 1-fase 15 kV system for banestrømforsyningen.
En oversikt over oppbyggingen av strømforsyningen i Norge til jernbanen er vist i figur 1.1. Som vist i figuren består nettet av 3-fase forsyningsnettet fra kraftselskapene. Omformerstasjoner for omforming av frekvensen til 16 2/3 Hz 1-fase er tilkoblet 50 Hz 3-fase-nettet.
