Die Entstehung und Ausbreitung von Oberschwingungen im elektrischen 16-2/3-Hz-Wechselstrom-Bahnnetz wird untersucht auf dem Hintergrund temporär sich ausbildender Resonanzstellen. Diese örtlich variablen Resonanzstellen für Oberschwingungen im Frequenzbereich um das 90-fache der Nennfrequenz werden einerseits durch die elektrisch komplexe Struktur des Oberleitungsnetzes, durch ortsfeste Störquellen wie Generatoren und Transformatoren und insbesondere durch Netzrückwirkungen der elektrischen Verbraucher im fahrenden elektrischen Triebfahrzeug und deren elektronischen Schalteinrichtungen (Triebfahrzeug-Leistungssteuerung) als örtlich variable Störquelle verursacht. Vorgestellt wird ein numerisches Simulationsverfahren zur Maximabestimmung der örtlichen Oberschwingungsverteilung, zur gewichteten Bewertung der Schädlichkeit von Resonanzstellen, zur spektralen Verteilung von Resonanzbereichen (Resonanzfrequenz, Frequenzbreite) sowie zur Stromverteilung im Netz. Die Simulation geht von einem Modellnetz aus, das über ein Oberschwingungsersatzschaltbild für eine einphasige Speisung durch einen Bahnstrom-Synchrongenerator mit Umformer (Störquelle 1), die Impedanzen der Fahrleitung, den Triebfahrzeugtransformator (Störquelle 2) und die Triebfahrzeug-Leistungselektronik (Vierquadrantensteller mit Spannungszwischenkreis) als Störquelle 3 berücksichtigt. Da die Transformatoren und der Generator Tiefpaßverhalten aufweisen, konzentriert sich die Analyse auf die als wesentlich eingeschätzte Rückwirkung der Oberschwingungen aus dem Triebfahrzeug in das Bahnnetz. Als Resonanzmechanismen kommen sowohl Parallelresonanzverhalten von Unterwerk und Fahrleitung als auch die Serienresonanz zwischen Unterwerk und Fahrleitung einerseits und dem Triebfahrzeug anderersseits in Frage. Die Simulation dieser Zusammenhänge stellt ein Mittel dar zur Lokalisierung möglicher Gefährdungen. Die Komplexität der gegenseitigen Störquellenabhängigkeiten erfordert weitergehende Untersuchungen.
Resonanzstellenanalyse im Wechselstrom-Bahnnetz
Analysing resonance in ac traction network
ZEV, Glasers Annalen + DET, Die Eisenbahntechnik ; 122 , 6 ; 251-259
1998
9 Seiten, 11 Bilder, 2 Tabellen, 4 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Resonanzstellenanalyse im Wechselstrom-Bahnnetz
Online Contents | 1998
|RAM@Bahnnetz - differenzierte Verfügbarkeit im gesamten Bahnnetz
Tema Archiv | 2014
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