Im elektrischen Bahnnetz dient das Gleis zur Stromrückführung. Aufgrund der erdfühlig verlegten Fahrschienen fließt der Rückstrom nicht nur im Gleis, sondern wird sich auch in der Erde und in anderen geerdeten Leitern ausbilden. Dies hat Auswirkungen auf die Magnetfelder an der Fahrstrecke, die ohmsch-induktiven Beeinflussungsspannungen in Signalkabeln und die Schienenpotenziale (Gleis-Erde-Spannungen). Zur Bestimmung der Rückstromverteilung im Rahmen der Netzberechnung wird das Überlagerungsverfahren zur geschlossene Lösung der Netzgleichungen näher erläutert und auf einfache Bahnnetze angewendet. Ausgehend von einem Ersatzschaltbild des Bahnnetzes werden zunächst Vereinfachungen zur Anwendung des Überlagerungsverfahren angegeben. Das Ersatzschaltbild enthält mit zwei Stromquellen (Traktionsstrom und Rückleiterstrom) und zwei Spannungsquellen vier aktive Zweipole. Die Berechnung der Rückstromverteilung wird vereinfacht, wenn man die aktiven Zweipole einzeln auf das Netzwerk einwirken lässt und anschließend die Teilergebnisse überlagert. Die Randbedingungen werden formuliert und Beispielrechnungen werden ausgeführt für ein Bahnnetz ohne Rückleiter, ein Bahnnetz mit passivem Rückleiter und ein Bahnnetz mit aktivem Rückleiter (UPFC, Unified Power Flow Controller).
Berechnung der Rückstromverteilung in Bahnnetzen
Elektrie ; 58 , 1-12 ; 216-222
2004
7 Seiten, 5 Bilder, 1 Tabelle, 8 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
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