Sähkön takaisinsyöttö

Markku K · 26 Maaliskuu 2006

Antero sanoi:
Sähköjarruttomuus on minusta varsinainen ongelma siltä kannalta, että tehoja ei ajeta takaisin verkkoon. Mutta eihän M100-sarjakaan sitä tee, vai mitä?

Ei tee.

Rattivaunu sanoi:
Toki takaisinsyöttö verkkoon jätettiin toteuttamatta M100-sarjassa... M200:issa takaisinsyöttö toki on.

Eipä ole.

Myös M200-sarjassa on verkkodiodi estämässä "takaisinvirtausta".

MODEDIT/kuukanko: Erotettu metron ja lähijunien eroja käsittelevästi viestiketjusta

JE · 26 Maaliskuu 2006

Itse olen siinä käsityksessä (korjatkaa mokat...) ettei takaisinsyötöstä juuri olisi hyötyäkään. Jarrutehot käytetään sen sijaan mm. lämmitykseen talvella.

Rattivaunu · 27 Maaliskuu 2006

JE sanoi:
Itse olen siinä käsityksessä (korjatkaa mokat...) ettei takaisinsyötöstä juuri olisi hyötyäkään.

Taitaa suurin hyöty olla myyntimiehien mahdollisuus rehennellä jostain sellaisesta, mitä esimerkiksi automaailmassa ei ole oikein teoriassakaan mahdollista hyödyntää ja mikä samalla kuullostaa "hienolta"... :wink:
Sinänsä olen hieman yllättynyt, että M200:ien mahdollisuus hyödyntää takaisinsyöttöä on jätetty käyttämättä. Saman hankinta-ajankohdan muissa raideliikennevälineissä käsittääkseni tuota kuitenkin käytetään, joskin jossain vaiheessa Variotrammeista se oli tiettävästi otettu pois käytöstä jonkin verkko-ongelman takia.

Markku K · 27 Maaliskuu 2006

Rattivaunu sanoi:
Sinänsä olen hieman yllättynyt, että M200:ien mahdollisuus hyödyntää takaisinsyöttöä on jätetty käyttämättä. ...Variotrammeista se oli tiettävästi otettu pois käytöstä jonkin verkko-ongelman takia.

Minäpä selvitän insinjööreiltämme mikä on syynä tähän. Uskoisin, että "eston syy" liittyy virtakiskolaitokseen ja sähkönsyöttöasemiin.

Eki · 29 Maaliskuu 2006

Rattivaunu sanoi:
Taitaa suurin hyöty olla myyntimiehien mahdollisuus rehennellä jostain sellaisesta, mitä esimerkiksi automaailmassa ei ole oikein teoriassakaan mahdollista hyödyntää ja mikä samalla kuullostaa "hienolta"... :wink:

Höps! Helsingissä oli Tanskasta lainassa jo 80-luvun alkuvuosina paineakkubussi, jossa nimenomaan hyödynnettiin jarrutusenergiaa liikkeellelähdössä. Auto liikkui ainakin linjalla 50. No, tietysti siinä mielessä Rattivaunu on oikeassa, että ei tässäkään bussissa nafta lisääntynyt tankissa jarrutettaessa... :wink:

En muista tarkasti teknistä toteutusta, mutta muistaakseni toiminta oli hydraulinen. Jarrutettaessa kardaanilla (?) ollut hydraulimoottori toimi pumppuna ja "latasi" paineakkua. Samalla ko. pumppu toimi lisäjarruna helpottaen varsinaisten pyöräjarrujen elämää, kuten nykyiset hydrauliset hidastimet, joissa tosin liike-energiaa ei "ladata" mihinkään, vaan haihdutetaan ilmaan lämpönä. Liikkeelle lähtiessä sama häkkyrä toimi taas moottorina, johon paineakkuun varastoitu energia purettiin. Diesel tuli mukaan, kun akun energia oli ehtynyt riittävästi. Näppärää, mutta ilmeisesti jälleen kerran liian kallista, koska ei ole sanottavammin yleistynyt.

jsiren · 7 Huhtikuu 2006

Rattivaunu sanoi:
Sinänsä olen hieman yllättynyt, että M200:ien mahdollisuus hyödyntää takaisinsyöttöä on jätetty käyttämättä. Saman hankinta-ajankohdan muissa raideliikennevälineissä käsittääkseni tuota kuitenkin käytetään, joskin jossain vaiheessa Variotrammeista se oli tiettävästi otettu pois käytöstä jonkin verkko-ongelman takia.

Sähkötekniseltä kannalta ajateltuna takaisinsyöttö vaatii toimiakseen sen, että verkosta löytyy syötetylle teholle kuluttaja - toinen juna tai syöttöasema.

Kuvitellaanpa tilanne, jossa yksi nelivaunuinen M200-juna (oletetaan ettei siinä ole verkkodiodeja) jarruttaa sähköjarrulla Kulosaaren suunnasta Sörnäisiin laskeutuessaan ja fiksuna vehkeenä syöttää tehoa verkkoon. Sen lisäksi linjalla on kaksi muuta junaa: yksi M100, joka juuri sillä hetkellä jarruttaa, ja toinen M200, joka seisoo asemalla. Heitetään lonkalta arvio, että juna jarruttaa noin 450 kW teholla, jonka puskee takaisin virtakiskoon (750 V jännitteellä virtaa tulee 617 A). Kysytään sitten, että kuka verkossa kuluttaa sen 450 kW (ja miten)? Jollei kukaan, mitä tapahtuu?

j.siren
...mä mitään ymmärrä, mä vaan selitän...

Rattivaunu · 7 Huhtikuu 2006

jsiren sanoi:
Kysytään sitten, että kuka verkossa kuluttaa sen 450 kW (ja miten)? Jollei kukaan, mitä tapahtuu?

Huomattavan mielenkiintoinen näkökohta. Mitenköhän tuo mahtaa toimia sitten rautateillä, jossa esimerkiksi pyhäaamuisin on hyvin hiljainen liikenne? Ajatellaanpa nyt vaikkapa Vks-rataa, jossa menee pyhäaamujen kaikista hiljaisimmilla tunneilla vain yksi juna (Sm4) kerrallaan... :wink:
En siis tiedä vastausta, siksi kysyn.

jsiren · 7 Huhtikuu 2006

Rattivaunu sanoi:
Ajatellaanpa nyt vaikkapa Vks-rataa, jossa menee pyhäaamujen kaikista hiljaisimmilla tunneilla vain yksi juna (Sm4) kerrallaan... :wink:

Mainittakoon muuten Vantaankosken radasta semmoinen yksityiskohta, että siinä hyödynnetään painovoimaa: rata on rakennettu ns. keinulautaperiaatteella, eli jarrutukset (asemien lähestyminen) on sijoitettu nousuihin ja kiihdytykset (asemilta lähdöt) laskuihin. Asemat ovat siis mäkien päällä. Kuulemma...

j.siren

kemkim · 7 Huhtikuu 2006

jsiren sanoi:
Mainittakoon muuten Vantaankosken radasta semmoinen yksityiskohta, että siinä hyödynnetään painovoimaa: rata on rakennettu ns. keinulautaperiaatteella, eli jarrutukset (asemien lähestyminen) on sijoitettu nousuihin ja kiihdytykset (asemilta lähdöt) laskuihin.

Liittyykös siihen, että alun perin Vantaankosken rata piti rakentaa metroksi? Metrossahan on tämä periaate käytössä myös Helsingissä.

Rattivaunu · 7 Huhtikuu 2006

jsiren sanoi:
Mainittakoon muuten Vantaankosken radasta semmoinen yksityiskohta, että siinä hyödynnetään painovoimaa: rata on rakennettu ns. keinulautaperiaatteella, eli jarrutukset (asemien lähestyminen) on sijoitettu nousuihin ja kiihdytykset (asemilta lähdöt) laskuihin.

Ainakin soveltuvin osin... Huopalahti - Pohjois-Haaga -ratalinja menee aika lailla "laaksossa", samaten Myyrmäki - Louhela. Vastaavaa harrastetaan aika aktiivisesti metroissa, myös Helsingissä.
Tässä välissä (kun muuten satuin ulkoiluttamaan koiraani - ja missäs muuallakaan kuin Hpl - Poh -ratavarressa - funtsailin noita virran takaisinsyöttöjuttuja paremman aiheen puuttuessa. SWS-johdinautolla takaisinsyöteltiin aktiivisesti virtaa verkkoon ja sen aikana ei tasan varmasti sen ilmajohdoista muut päässeet hyödyntämään näitä energioita. Tosin taisi museojohdinauto #605 muutaman kerran olla liikkeellä puhdistamassa ajolankoja... :wink: Ajolankojen putsaamiseen oli kyllä olemassa vähän sopivampaakin kalustoa, ts. dieselkäyttöinen HKL #8310. Harmi ettei sekään päässyt hyödyntämään SWS:n jarrutusvirtoja. HKL 8310.

Ville O. Turunen · 9 Huhtikuu 2006

Vastaus ainakin periaatteessa on, että virran syöttöasema voi syöttää virtaa myös liikennevälineen käyttämästä verkosta yleiseen sähköverkkoon. Siis yleisen verkon kannalta syöttöasema toimii hetkellisesti sähkövoimalana.

Miksi sitten metrossa tämä ei onnistu. Arvaukseni on, että tällä on tekemistä sen kanssa, että metro käyttää tasavirtaa, jolloin syöttöaseman yhteydessä täytyy olla tasavirtamuunnin. Tuskinpa syöttöasema kykenee toimimaan toisinpäin, eli tuottamaan tasavirrasta vaihtovirtaa. Rautatiet kuitenkin toimivat vaihtovirralla, ja jos m200 -sarja voidaan varustaa ilmavirroittimella, on paikallaan, että se varustetaan myös sähkön takaisinsyötölla. Tämä on siis vain minun johtopäätös, ei tieto.

Tietysti sitten raitiovaunutkin toimivat tasavirralla, joten arvoitus ei ole vielä täysin ratkaistu. Mutta raitiovaunun jarrutuksessa antama energia on kuitenkin vähäisempi kuin metrojunan, joten ehkä ongelma ei ole niin iso, kuin metrossa.

Fysiikan kannalta katsottuna asia menee niin, että jos jarruttavan sähkömoottorin tuottamalle teholle ei löydy kuluttajaa, niin sähkömoottori ei yksinkertaisesti anna riittävää vastusta, vaan pyörii kevyesti. Siis moottori ei vain jarruta kunnolla. Siis periaatteessa ongelmaa ei ole, jos raitiovaunun kohdalla on vain huomioitu jotenkin, että sähköjarrut voivat heikentyä hetkellisesti. Tietysti osa energiasta kuluu verkossa, syntyy siis siirtohävikkiä, mikä käytännössä menee sähköjohtimien kuumenemiseen. Ehkäpä siirtohävikki riittää antamaan tarvittaessa raitiovaunulle riittävän jarrutustehon.

JE · 9 Huhtikuu 2006

Ville O. Turunen sanoi:
Rautatiet kuitenkin toimivat vaihtovirralla, ja jos m200 -sarja voidaan varustaa ilmavirroittimella, on paikallaan, että se varustetaan myös sähkön takaisinsyötölla. Tämä on siis vain minun johtopäätös, ei tieto.

Ajojohtovirroituksen mahdollisuus on M200-sarjassa sitä varten, jos länsimetro tai muu metron laajennus toteutetaan ajojohtovirroituksella. Siinä ei ole varauduttu yhteensopivuuteen rautateiden kanssa. Näin ainakin itse olen käsittänyt. Eli ajojohtovirroitusvaraus on käsittääkseni 750 V tasavirralle. Toki on todettava että tämä on sananmukaisesti vain käsitykseni, ei varma tieto.

Elmo Allen · 9 Huhtikuu 2006

Ville O. Turunen sanoi:
Fysiikan kannalta katsottuna asia menee niin, että jos jarruttavan sähkömoottorin tuottamalle teholle ei löydy kuluttajaa, niin sähkömoottori ei yksinkertaisesti anna riittävää vastusta, vaan pyörii kevyesti. Siis moottori ei vain jarruta kunnolla. Siis periaatteessa ongelmaa ei ole, jos raitiovaunun kohdalla on vain huomioitu jotenkin, että sähköjarrut voivat heikentyä hetkellisesti. Tietysti osa energiasta kuluu verkossa, syntyy siis siirtohävikkiä, mikä käytännössä menee sähköjohtimien kuumenemiseen. Ehkäpä siirtohävikki riittää antamaan tarvittaessa raitiovaunulle riittävän jarrutustehon.

Tähän on vaikea uskoa. Ainahan siihen voi kytkeä sarjaan säätövastuksen, jota säädetään niin että saadaan aina haluttu jarrutusteho. Jos jarrutusteho saataisiin lähes kokonaan siirtohävikistä, niin takaisinsyötöstä olisi kovin vähän hyötyä.

Rattivaunu · 10 Huhtikuu 2006

Ville O. Turunen sanoi:
Tietysti sitten raitiovaunutkin toimivat tasavirralla, joten arvoitus ei ole vielä täysin ratkaistu.

Samoin esimerkissäni mainittu SWS-johdinauto. Virran takaisinsyöttöä harrastettaneen aika lailla ulkomaillakin - niin vaihto- kuin tasavirtasysteemeissäkin - joten kyllä hommalle pitää olla olemassa jokin järkevä ratkaisu.

JE · 10 Huhtikuu 2006

Kyllä se takaisinsyöttö varmasti onnistuisi metrojunissakin, jos niin vain haluttaisiin.