8872 és 8873 sz. hsz.-ekre reagálva:
50 Hz nem csak 25 kV-on van. Volt nálunk is 16 kV-on, máshol más feszültségen is.
S mire, melyik rendszerre gondolva irtad, hogy a rendszer alapjait 50/3 Hz-en rakták le ?
Ime, adalékok a témához, comment nélkül:
"
...
A tizenkilencedik, huszadik század fordulójára egyértelművé vált, hogy a villamos energia alkalmas vasúti vontatójárművek meghajtására, a gőzmozdonyok kiváltására. Az 1890-es években az Egyesült Államok keleti partján működő B&O R.R. egyik vonalán alacsony, 600V egyenfeszültséggel, a világon elsőként megindult a nagyvasúti villamos vontatás. Európa sem váratott magára sokáig, többek között 1902-ben a budapesti Ganz gyár kivitelezésében befejeződött az olaszországi Valtellina vasút 67 km-es vonalának villamosítása 3000V 15Hz-es három fázisú, kettős felsővezetékű rendszerrel. Erre az időre tehető a nagyesésű hegyvidéki folyókra telepített villamos erőművek építési lázának kezdete. Az erőmű-tulajdonosok minél több villamos energiát szerettek volna értékesíteni, ezért keményen lobbiztak annak érdekében, hogy a vasúttársaságok villamosítsák a vonalaikat. E törekvésük pedig találkozott a vasutakat üzemeltető cégek igényeivel, hiszen a hegyvidéki vaspályákon komoly nehézségekkel járt a gőzvontatás fenntartása, nem csak az erős emelkedők, lejtők és kissugarú pá- lyaívek, de a hosszú alagutak miatt is. Komoly fejtörést okozott azonban a vontatási célokra használható áramnem kiválasztá- sa. A tizenkilencedik század végére a folyamatos fejlesztések és a segédpólus feltalálása az egyenáramú motorokat alkalmassá tették mozdonyok meghajtására. E motorok karakterisztikája tökéletesen megfelelt a vasúti vontatás követelményeinek, fordulatszámuk szabályozása egyszerű, könnyen megvalósítható feladat elé állította a mérnököket. Azonban az egyenfeszültség esetén alkalmazható viszonylag alacsony feszültség és a betápláló állomásokon létrehozandó átalakítók (akkoriban motordinamók) komoly gazdasági hátrányokkal jártak. Az Olaszországban alkalmazott háromfázisú rendszer pedig a kettős felsővezeték alkalmazásából adódó problémák miatt váltotta ki a szakemberek ellenérzését. Így érthető, hogy az érdekeltek figyelme az egyfázisú, váltakozó feszültségű rendszerben látta a jövő útját, mert e szisztéma bevezetésével, a kellően magas felsővezeték-feszültség alkalmazása jelentősen csökkentette az energia szállításának veszteségeit, a mozdonyba épített transzformátor több fokozatú megcsapolásával a fordulatszám könnyen és gazdaságosan változtathatóvá vált (erről, majd egyszer később szeretnék bővebben is írni!) és a hozzá kapcsolt, az egyenáramú motorhoz hasonló felépítésű és azzal azonos karakterisztikájú, egyfázisú kommutátoros motor kiválóan alkalmazkodott a vasúti vontatás igényeihez. Igen ám, de az ilyen motorok váltakozó áramú betáplálás esetén, az indukciós folyamatok következtében nagyon rossz kommutációval dolgoztak, üzem közben megengedhetetlenül erős kefeszikrázás lépett fel. A katasztrofális kommutáció javítására több elképzelés is kipróbálásra került, de valamire való eredményt ez idő tájt csak tápfeszültség frekvenciájának jelentős csökkentése mellett lehetett elérni. Az erőművek többsége azonban nem csak a vasúti vontatás számára szállította az energiát, hanem lakossági felhasználásra is, elsősorban világítási célokra. Ebből adódóan az országos hálózatok periódusszámát Európában többnyire 42-50 Hz-ben határozták meg, mert alacsonyabb frekvencia esetén a fényerő erős vibrálása már kifejezetten és érzékelhetően zavarja a szemet, tehát alkalmatlan világításra. Olyannyira, hogy kezdetben a kisperiódusú mozdonyokon világítás céljára külön világítási dinamót alkalmaztak. Ebből adódóan, ha egy vasút a kisperiódusú villamosítás mellett döntött, nem csatlakozhatott közvetlenül az országos hálózatra. Vagy saját erőművet épített magának, vagy az alállomásokon valamilyen módon átalakította az országos rendszerből megvásárolt energiát. Mindkét megoldás a gazdaságosság romlását vonta maga után. (Zárójelben azért elmesélem, hogy Ausztriában, a Stubai völgyében, az Innsbruckot Fulpmessel összekötő 1000mm nyomtá- volságú, 18 km hosszú kisvasutat 1904-ben 2500 (kettőezer ötszáz) V, 42 Hz ipari periódusú feszültséggel villamosították. A motorkocsikba épített egyfázisú kommutátoros motorok max. 40 LE teljesítményt tudtak leadni. A kisvasút 1983-ig remekül működött, ekkor azonban a városi vasúthoz csatlakoztatták és megtáplálását 900V egyenfeszültségűre alakí- tották át. Az 1930-as évek elején a DR – Kandó sikerein felbuzdulva - a németországi Höllental Vasútvonalat 20 kV 50 Hz-es rendszerrel villamosította. Akkoriban a berlini városi vasutaknál a helyhez kötött alállomásokon már alkalmaztak vízhűtéses, vákuum-szivattyús, vastestű egyenirányítókat, tehát a statikus egyenirányítás elve ismert volt, csak át kellett tervezni úgy, hogy a berendezés alkalmazható legyen mozdonyban is. Az 1936-ban a közforgalomnak átadott höllentali villamosított vonalon három különböző rendszerű mozdony dolgozott. Egy AEG-BBC gyártmányú, vízhűtéses egyenirányítóval; egy egyfázisú kommutátoros motorokkal felszerelt SSW tervezésű; és egy KRUPP-féle fázisosztós, indukciós vontatómotorokkal működő mozdony. Mindhárom típus 1960. év májusáig üzemelt a vonalon. Zárójel bezárva.) De most visszatérünk a huszadik század kezdetére, így, ha nehezen is, de elérkezünk az első Ward-Leonard féle mozdonyig. Nos, miután az ezerkilencszázas évek elejére világossá vált, hogy az egyfázisú, ipari periódusú villamos energia egyelőre nem igazán alkalmas nagyvasúti vontatójárművek közvetlen táplálására (bár mint láttuk, a későbbi időkben voltak azért sikeres próbálkozások), a többfázisú indukciós motorokhoz (az egyfázisú indukciós motor mint tudjuk, önmagától nem képes megindulni ezért alkalmatlan vasúti vontatásra) pedig bonyolult, többes felsővezetékre volt akkoriban szükség, ezért megszületett az átalakítós mozdony ötlete. Az Oerlikon Gépgyár 1902-ben azzal az ajánlatával lepte meg a Svájci Szövetségi Vasutat, hogy saját költségén villamosítja a Gépgyártól, Seebachon át Wettingenig vezető vasutat, azért, hogy kipróbálhassa saját tervezésű, egyfázisú, ipari periódusú feszültséggel táplált mozdonyát. A kísérleti mozdony 15 kV 50 Hz periódusú felsővezetékről kapta a táplálását. A mozdonyba épített átalakító egy transzformá- torból és egy egyfázisú, kalickás forgórészű! hajtómotorból állt, amely állandó fordulatszámmal forgatta a 400 kW teljesítményű egyenáramú dinamót. A kettő darab, egyenként 150 kW-os vontatómotor szabályozása a dinamó feszültségének változtatá- sával, a mezőgyengítés pedig a motorok külső gerjesztésének csökkentésével történt. (V.Ö: V63-as vagy ahogyan ma nevezik, 630-as sorozatú mozdonyok mezőgyengítésével!) Nos, ez volt a világ első ipari periódusú mozdonya, ez volt az ős Leó. A vontatójármű a próbák során nem váltotta be a hozzá fűzött reményeket. A teljesítményéhez képest túl nagy volt a tömege, ráadásul a hatásfoka is kívánnivalókat hagyott maga után. Így azután egy időre a feledés homályába merült. Az egyfázisú, váltakozó feszültséggel villamosított vasútvonalakon akkor a kisperiódusú rendszer győzedelmeskedett és kezdte meg európai karrierjét. Néhány évtized elteltével azonban ismét előtérbe került Európá- ban az egyfázisú, ipari periódusú villamos vontatás gondolata. A ll. Világháborút megelőző időkben a nagyvasúton valójában csak a MÁV hegyeshalmi vonalán és a már említett 60 km hoszszú Höllental vasúton találkozhattunk 50 periódusú rendszerrel. Magyarországon az alkalmazott mozdonyok forgó átalakítós, fázisváltós, indukciós motorokkal meghajtott járművek voltak. 1945. után az ipari periódusú vontatás megvalósításának kezdeményezése áttevődött Franciaországba. Az ottani vasutak ugyanis a ll. Világháborúig szinte kizárólag 1500 V egyenárammal villamosították vonalaikat és ebben az időben már napnál világosabban látszottak e rendszer hátrányai. Ezért az SNCF elhatározta, hogy a további vonalak villamosítását korszerűbb és egyben gazdaságosabb rendszerrel oldja meg. A negyvenes évek második felére nyilvánvalóvá vált az 50 Hz-es rendszer vitathatatlan előnye. Már csak a megfelelő mozdony kifejlesztése okozott némi fejtörést. A háború befejezésével a németországi Höllentál vonal francia ellenőrzés (megszállás) alá került, így azt szabadon tanulmányozhatták és felhasználhatták az ott elért eredményeket. Az SNCF kísérleti célból 20 kV 50 Hz megtáplálással villamosította az Aix-Les-Bains-t La Roche-Surn-Foron-nal összekötő vonalát, majd megbízta az Oerlikon Gépgyá- rat 50 Hz-es rendszerre alkalmas mozdonyok kifejlesztésével. 1948-ra el is készült egy prototípus mozdony és egy motorkocsi. Az Oerlikon cég kifejlesztett egy 50 Hz-es megtáplálásra alkalmas egyfázisú, kommutátoros villamos motort is, de valamiért az SNCF inkább az átalakítós és az egyenirányítós (akkoriban higanygőzös és ignitronos) mozdonyok fejlesztését favorizálta. A próbaüzem sikerén felbuzdulva a francia vasút további váltakozó feszültségű villamosításokat hajtott végre a hálózatán és 1955-re az új rendszerrel, de már nem 20, hanem 25 kV-ra emelt feszültséggel villamosított vonalainak hossza elérte a 600 km-t. És most térünk vissza ismét a Leóhoz. Az SNCF Valencinnes-Thionville vonalára 65 darab egyfázisú/egyenáramú forgó- gépes, Co’Co’ tengelyelrendezésű, egy vezetőállásos mozdonyt rendelt meg. (Emellett legyártatott még 20db egyfázisú/háromfázisú forgó átalakítóval és indukciós vontatómotorokkal készült, az előbbihez hasonló kialakítású mozdonyt is.) Tehát a wettingeni ős Leó után nagyjából fél évszázaddal Ward-Leonard-féle mozdonyok zaja tette változatosabbá a francia vasutat. Később, miután az ignitron, majd a szilícium egyenirányítók terjedni kezdtek, ezek a túl nehéz és zajos mozdonyok lassan kiszorultak a forgalomból. Ezek után lássuk, mi újság volt nálunk e nagy változásokat hordozózó időkben! Idehaza, ha nem számítjuk az 1911-ben a Siemens által kisperiódusú rendszerrel villamosított Vác- Gö- döllő-Budapest vasutat, a MÁV csak a hegyeshalmi vonalon üzemeltetett a harmincas évek elejétől villanymozdonyokat, méghozzá 16 kV 50 Hz-es megtáplálással. Ezek a vontatójárművek valamennyien Kandó által tervezett fázisváltóval és többfázisú indukciós motorral, valamint rudazatos hajtással működtek. A negyvenes években megkezdődtek a kísérletek egyedi hajtású, periódus-váltós vontatójárművek kifejlesztésére (V44. sor.), de a háború pusztítása véget vetett e próbálkozásoknak. A világégés után ismét előtérbe került a rudazatos mozdonyok lecserélése, így születtek meg a V55-ös Bo’Co’ mozdonyok, amelyek hibáikkal rávilágítottak arra a tényre, hogy nem ez a jövő útja. Közben eljutottak hozzánk is a hírek a félvezetős mozdonyokkal folytatott biztató próbálkozásokról, de a magyar ipar ebben az időben nem állt készen arra, hogy ilyen mozdonyokat fejlesszen ki és gyártson. Nyilvánvalóvá vált, hogy külföldről kell egyenirányítós mozdonyokat beszereznünk, itt azonban egy újabb nehézséggel találták szembe magukat a szakemberek. A fázisváltós valamint később a fázis és periódusváltós mozdonyaink forgó-átalakítójának motorja szabályozottan túlgerjesztett szinkrongép volt , amely egységnyi fázistényezővel dolgozott. Ebből adódóan nem kellett túlzott feszültségesésekkel számolni. Ennek bizonyítására elmesélem, hogy egy vizsgálat során a biatorbágyi alállomásnál betáplált 16 kV feszültség, a tőle cca. harminc kilométer távolságra eső Kelenföldön mindössze 15,4 kV-ra esett vissza, a vonal 7000 kW-os leterheltsége mellett. Igen ám, de a megvásárolni kívánt egyenirányítós mozdonyok már nem voltak képesek az egységnyi fázistényező biztosítására, azok induktív meddőt vettek fel a hálózatból. Ezért a 16 kV feszültség 25 kV-ra történő növelése elengedhetetlennek bizonyult. A már üzemelő fázisváltós mozdonyok azonban nem voltak alkalmassá tehetők 25 kV-ra megnövelt feszültségű táplálásra. A magyar vasút villamosítása azonban – ha vontatottan is - folyt tovább, de már a jövőre figyelve nem 16, hanem 25 kV feszültséggel. Ahhoz, hogy az újonnan drót alá helyezett vonalakon is bevezethető legyen a villamos vontatás, megfelelő vontatójárműre volt szükség addig, amíg nem sikerül az egyenirányítós mozdonyokat beszerezni. A hazai ipart felkészületlenül érték az ötvenes évek kihívásai, de arra azért képesnek mutatkozott, hogy a dízel-villamos mozdonyokkal szerzett tapasztalatait felhasználva, Ward-Leonard rendszerű mozdonyokat építsen. Nem árt megemlíteni, hogy mielőtt a V41-es mozdony építésébe belefogtak, éveken át pró- bálkoztak két darab WL rendszerű motorkocsival. E motorkocsik pályaszáma Cavill 425.901, és 425.902 volt. A két prototípus kocsi 1955-ben készült el. Kis teljesítményük és katasztrofálisan rossz üzemkészségük miatt hamarosan partvonalon kívül találták magukat. Az első V41 sorozatú mozdony 1959-ben hagyta el a gyár területét. Mivel a V41, V42-es sorozatú gépek nem csak az újonnan 25000 V-tal villamosított szakaszon szolgáltak, hanem bejártak a budapesti körvasútra és mint tudjuk, Budapesten a vasúti hálózat felett 16 kV-os felsővezeték feszült, sőt, a hegyeshalmi vonalon is láttak el vontatási feladatokat, ezért e járművek képesek voltak mind 16, mind pedig 25 kV-on működni. Szinkronmotorjaik állandó értékű túlgerjesztéssel üzemeltek, ezért a hálózatba kapacitív meddőt termeltek vissza, aminek akkor lett igazán nagy jelentősége, amikor a 16 kV-os hálózaton megjelentek a kb 0,8-as teljesítménytényezővel dolgozó Szilik. (Kezdetben a V43-as sorozatú mozdonyok is rendelkeztek a Leókhoz hasonlóan 16/25 kV-os feszültségátkapcsolóval, hiszen 1967-ig az 1-es vonal felsővezetéke 16 kV-os feszültséggel táplálta a mozdonyokat.)
...
"
forrás: http://mosz.co.hu/news/1610/2014_12_MVL.pdf
