Diskussion:Autotransformatorsystem

Quellen?

Im Artikel sind weder Belege angeführt noch, dass das irgendwo technisch realisiert wäre. Irgendwie klingt es für mich wie Theoriefindung. Sollte sich das nicht in absehbarer Zeit ändern, wird es wohl einen Löschantrag. --Martin Zeise ✉ 21:28, 4. Dez. 2008 (CET)

Nee, das ist etwas ganz normales, hab ich mal vor Jahren Eisenbahn Revue International gelesen. Und richtig: Ein wenig Googlen fördert schon was zu Tage, z.B.:

• http://www.yorkemc.co.uk/conferences/emcYork2004/papers/varju-comparison-booster-transformer.pdf
• http://references.transportation.siemens.com/mediapool/W3FileView?id=973

Das einzige was mir komisch vorkommt ist "Zweiphasen". Ich würde das als eine Phase bezeichnen, da muss man mal die Literatur abchecken.

--Pjacobi 22:52, 4. Dez. 2008 (CET)

Die Bezeichnung "Zweiphasen" ist richtig

Quelle? Ich kenne "Zweiphasen" als Bezeichnung von zwei um 90° versetzte Phasen, z.B. beim Zweiphasensynchronmotor. --Pjacobi 19:39, 5. Dez. 2008 (CET)

Wenn man sich einen Kreis mit 360° vorstellt und diese symmetrisch auf 3 Leiter aufteilt, dann entsteht ein Drehstromsystem (Dreiphasensystem) mit 3 Phasen, die 120° Phasenverschiebung aufweisen. Teilt man es hingegen auf 2 Leiter auf, entsteht ein Zweiphasensystem mit 180° Phasenverschiebung. Die Bezeichnung "zweiphasen! ist absolut richtig!

Das ist definitiv ein Einphasensystem mit Mittelanzapfung und kein Zweiphasensystem. Beim Zweiphasensystem sind die Trafos etwas anders dimensioniert und verschaltet (Scottschaltung).--Rotkaeppchen68 01:42, 21. Jun. 2009 (CEST)

Vorteil gegenüber Einphasensystem mit einer zusätzlichen Leitung parallel zur Fahrleitung?

Mir wird aus dem Artikel nicht klar, was der Vorteil ist genüber einem Einphasensystem mit zur Fahrleitung paralleler Leitung, die dann anstelle des ATS einfach an die Fahrleitung gehängt wird.

• Strom reduziert sich genauso auf die Hälfte (Theoretisch jedenfalls, praktisch ist natürlich ein Weg länger als der andere, aber dieses Problem hat das Zweiphasensystem auch...)
• Unterwerke können eingespart werden ist ja nur eine Folge des vorhergehenden Punktes und trifft auf die parallele Leitung beim Einphasensystem genauso zu
• Verminderung von Störbeeinflussungen mag schon sein, aber wieso genau und weshalb ist das relevant?

--Kabelleger 18:36, 5. Dez. 2008 (CET)

Bei einer "doppelten Fahrleitung" würde zwar der Strom in den Fahrleitugen ebenfalls halbiert, nicht jedoch der Rückstrom in der Schiene, welcher beim ATS-System "nur" zum nächsten Autotrafo fliesst (Das ist lediglich meine Überlegung zum Bild mit der idealen Stromverteilung, ohne Gewähr und Quelle).

In "Grundlagen elektrische Bahnen" (Kraus, 1986) steht dazu in etwa:

Wird an der zusätzlichen Leitung eine entgegengesetzte Spannung angelegt, bildet sich ein Dreileitersystem. Die Verstärkungsleitung wird auch in der Spannung genutzt, was die Übertragungsleistung des Systems erhöht.

62.203.218.133 22:22, 5. Feb. 2009 (CET)

Ok, aber der Querschnitt einer Schiene gegenüber einer Fahrleitung ist soviel grösser, da spielt doch ein Faktor zwei des Stromflusses in der Schiene keine nennenswerte Rolle, weil der allergrösste Teil der Verluste (meiner Einschätzung nach) eh in der Fahrleitung stattfinden...? --Kabelleger 10:56, 6. Feb. 2009 (CET)

Beim ATS-System fliesst in der Schiene gar kein Strom, bzw. nur bis zum nächstgelegenen Autotrafo. Wieviel Verlustleistung das dann ausmacht vermag ich nicht einzuschätzen, ich sehe darin jedoch auch den Vorteil einer kleineren Abstrahlung (EMV), da im ATS-System Hin- und Rückleiter näher beeinander liegen (Oberleitung-Oberleitung (ATS) <-> Oberleitung-Schiene (konventionell)). Da der Rückstrom allgemein nicht nur in der Schiene sondern auch im Erdreich fliesst, werden dadurch evtl. auch andere Effekte vermindert. Damit kenne ich mich leider zu wenig aus.85.2.188.71 15:11, 7. Feb. 2009 (CET)

Siehe dazu auch Rückstrom (Eisenbahn) im Abschnitt Streustrom...85.2.188.71 15:14, 7. Feb. 2009 (CET)

Wie bereits im Artikel erwähnt, wird die Schiene gegenüber der Erde isoliert, um Erdströme zu verringern oder ganz zu vermeiden. Mal will die Rückströme ganz definiert über die Schiene und Rückleiterseile zum UW fließen lassen und nicht über die Erde. --Strompapst

Zweiphasen-System? - Überarbeiten

Ein Zweiphasensystem ist durch zwei Phasen, welche zueinander um 90° versetzt sind, gekennzeichnet. Siehe unter anderem en:Two phase und die Abbildung. Das was hier im Artkel (meines Verständnisses nach) beschrieben wird, ist ein Einphasennetz. Jede Einphasen-Wechselspannung kann durch vertauschen der Anschlusse um 180° in der Phase "gedreht" werden - deswegen sind das noch nicht zwei Phasen. Das "Zweiphasen-Autotrafosystem" scheint sowas ähnliches wie das Einphasen-Dreileiternetz zu sein, welches auch oft fälschlicher Weise wegen der 180° und der Mittelpunktanzapfung als "Zweiphasensystem" bezeichnet wird.

Möglicherweise ist der Begriff Zweiphasen-Autotrafosystem aber auch Bahnspezifisch und meint nicht zwei Phasen im strengeren techn./physikalischen Sinn. Und ist als solcher Begriff etabliert und daher zu akzeptieren - ist dem so? Wenn ja, fehlen Erklärungen und Quellen dazu, da das so etwas verwirrend ist. Wenn nein, spricht etwas dagegen, den Begriff Einphase/Zweiphase und Umfeld im Artikel richtig zu stellen?--wdwd 21:29, 27. Feb. 2009 (CET)

Nachtrag, Randinfo was gemeint ist: Die Schaltung um (mit zwei Trafos) aus einem Dreihphasennetz (120°) ein Zweiphasennetz (90°) zu realisieren heisst Scottschaltung - hat mit dem AT-System aber nichts gemein.--wdwd 21:49, 27. Feb. 2009 (CET)

Info: Als symmetrisches Dreiphasen-System bezeichnet man ein System, das drei Phasen besitz, die untereiander phasenverschoben sind (120°). Als symmetrisches Zweiphasen-System bezeichnet man ein System, das zwei Phasen besitzt, die untereinander phasenverschoben sind (180°). Allerding benötigt ein Zweiphasen-System 3 Leiter, da man einen Bezugspunkt benötigt, gegenüber dem die beiden Aussenleiter eine Phasenverschiebung aufweisen. Ein Einphasensystem besteht aus einer Phase und einem Bezugspunkt (z.B. L1 und dem Sternpunkt), es kann als Bezugspunkt aber auch eine andere Phase (L2) verwendet werden. Ein Einphasensystem besitzt nur zwei Leiter, da es keinen gemeinsamen Bezugpunkt gibt und somit untereinander keine Phasenverschiebung feststellbar ist. Der Begiff Einphasen-System wird gerne bei der Verwendung einer Phase eines Drehstromnetzes und dem Sternpunkt benutzt. Bei diesem System werden 3 Leiter benutzt, wobei der Bezugspunkt die Mittelanzapfung darstellt. Gegenüber den beiden äußeren Leitern besteht somit eine Phasenverschiebung von 180°. Wie Zweiphasen-Systeme erzeugt werden ist dabei nicht wichtig! (nicht signierter Beitrag von Strompapst (Diskussion | Beiträge) 10. Mär. 2009)

Quelle? --Pjacobi 14:35, 10. Mär. 2009 (CET)

Hi Strompast, wie schon oben dargelegt, ist das was Du erklärst eben kein Zweiphasensystem sondern ein Dreileiter-Einphasensystem (Einphasensystem mit Mittelanzapfung). Könntest Du bitte belastbare Quellen angeben, wo im Bezug zur Eisenbahntechnik ein Einphasen-System als Zweiphasensystem bezeichnet wird?

Hab den Überarbeiten-Baustein wieder reingetan - der bei diesem Artikel doch zentrale Punkt ist bei Hinterfragung nicht klar.--wdwd 20:05, 10. Mär. 2009 (CET)

Hinweis: Auch auf bahnstrom.de ist das AT-System als Einphasensystem dargestellt.--wdwd 13:17, 11. Mär. 2009 (CET)

Bezeichnung wurde auf "Zweispannungs-Autotrafosystem" geändert, Bezeichnungen wie "zweiphasen oder zweiphasig" wurden entfernt. Vielleicht auch den Artikelnamen ändern? --Strompapst

Ok, hab den Artikel verschoben. Begriff aus dem Band: P. Deutschmann, E. Schneider: Bahnrückstromführung und Erdung bei Bahnanlagen, Teil 2: Wechselstrombahnen, Elektrische Bahnen Heft 4, 1998 entnommen, ebenso ist die Bezeichnung bei Bahnstrom.de anzutreffen bzw. referenziert. (Die Kurzform wäre AT-System)--wdwd 20:05, 11. Mär. 2009 (CET)

Schieflasten

Wenn in Datei:AT Schutz Trafo.PNG unter Oberspannungsseite das 50Hz/Drehstromsystem (Verbundnetz) gemeint ist (ist leider nicht klar?), kommt es zu einer massiven Schieflast, da die Last zwischen L1 und L3 fehlt (fehlend für Dreieck). Ausserdem käme es zu einer Phasenversetzung auf der Unterspannungsseite der beiden Trafos: Womit es sehr spannend wird, wenn man die in Datei:UW Trafo.PNG eingezeichneten beiden Schalter auf PF und NF schliesst. Leider geht nicht hervor ob L1-L2-L3 der Oberseite etwa das einphasige 110kV Bahnstromsystem mit 16.7Hz mit Mittenanzapfung (=L2 genannt) mit etwas eigenartiger Bezeichnung darstellen soll? Also ein Einphasen-Dreileitersystem.

Da der Artikel bei genaueren Durchlesen mehr Fragen offen lässt als beantwortet, hab ich mal das Überarbeiten gesetzt.--wdwd 20:31, 28. Feb. 2009 (CET)

Die entsprechenden Erklärungen wurden im Abschnitt 1.1 hinzugefügt (nicht signierter Beitrag von Strompapst (Diskussion | Beiträge) 10. Mär. 2009)

Interessant. Gibt es auch dafür belastbare Quellen welche derartige Schieflasten im 3-Phasensystem, verursacht durch direkte 50Hz-Bahnstromversorgungen, beschreiben? Die Bahn weist relativ hohe Lasten auf, und jene Schieflasten wären auch für das 3-Phasennetz auf Hochspannungsebene "nicht ganz ohne". Ist das auf der Oberspannungsseite nicht eine typisch übliche einphasige 3-leiter Anspeisung mit z.B. 2*110kV aus dem Bahnnetz? --wdwd 20:05, 10. Mär. 2009 (CET)

In der Regel sind derartige Systeme fast nur im Ausland vertreten und dort gibt es kein Bahnnetz mit 2*110kV. Man ist einfach auf das Drehstromnetz angewiesen. Aussagen über Schieflasten kann sicher keiner geben, müsste man beim entsprechenden EVU nachfragen.

Wenn das System ordentlich ausgeführt wird (die Unterwerke gleichmäßig auf die vorhandenen Drehstromphasen aufteilen), dann dürfte das Schieflastproblem eher klein sein.--Rotkaeppchen68 01:49, 21. Jun. 2009 (CEST)

Formulierung: Kurzschluss

Jeweils das Ende und der Anfang einer der Wicklungen wird zusammengeschaltet

Die deutsche Sprache lässt zwei Interpretationen von Schaltung zu.

Eine davon schließt jeder der zwei Wicklungen kurz. Eine eindeutige, klare Formulierung tut not.--Helium4 (Diskussion) 12:42, 1. Dez. 2016 (CET)

Einleitung - Zweck

In der Einleitung fehlt eine Zweckangabe, warum man das macht. Erst bei der Grafik "ideale Stromverteilung im symmetrischen AT-System (Prinzip)" kommt man drauf, dass so beim Tfz ein größerer Strom zur Verfügung steht, da von beiden Seiten gespeist wird. --Franz (Fg68at) 16:14, 28. Mär. 2017 (CEST)

elektrische Trennung von Oberbau und Erde

Die Schiene wird in der Regel isoliert gegenüber der Erde ausgeführt, um die Betriebströme definiert über die Rückleiter und nicht über die Erde abfließen zu lassen. Dabei ist zu beachten, dass bestimmte Grenzwerte des Schienenpotenzials gegenüber der Erde nicht überschritten werden dürfen. Die Rückstromführung erfolgt dabei über die Schiene und sog. Rückleiterseile, die an den Masten mitgeführt werden.

Das ist einigermaßen unlogisch. Beim Betrieb mit Einphasenwechselstrom ist die Rückstromführung nur über das Gleis (das im Übrigen aus zwei Schienen, Schwellen und Kleineisen besteht) weder sinnvoll noch üblich, im Gegensatz zum Gleichstrombetrieb (wobei Gleichspannung jedoch nicht transformierbar ist und deshalb den Einsatz von Autotransformatorsystemen ausschließt). Jedes bahngeerdete Bauteil wirkt letztlich als Erdelektrode. Ich sehe auch keinen Unterschied zur üblichen Einspeisung. Wäre auf Autotransformatorstrecken eine Isolierung der Gleisroste gegen Erde erforderlich, dann müssten alle Teile im Rissbereich der Fahrleitung wie auf Gleichstromstrecken entweder gegen Erde isoliert sein oder mit Spannungsdurchschlagsicherungen zum Gleis ausgerüstet werden. Beides ist bei genauer Beobachtung sichtbar und zumindest zwischen Neubrandenburg und Stralsund ist mir nichts in dieser Form aufgefallen. –Falk2 (Diskussion) 16:37, 29. Apr. 2021 (CEST)

Autotrafo meint hier Spartrafo? (erl. --> Spartrafo!)

Hallo Falk2, wie kommt es dann zum ersten Schaltbild im Artikel?--Scientia potentia est [Dermartinrockt] (Diskussion) 13:31, 24. Apr. 2022 (CEST)

Wenn ich das mal kurz überfliege, verstehe ich es zwar noch nicht, aber da steht tatsächlich Spartrafos.--Scientia potentia est [Dermartinrockt] (Diskussion) 20:47, 24. Apr. 2022 (CEST)

Das sind die Spartransformatoren

Das im von Dir eingebauten Bild ist auch kein Spartransformator. Zumindest in Deutschland sind L1 bis 3 Anschlüsse an das 110-kV-Bahnstromnnetz und L1 liegt dann mit L3 an einem Leiter. Das Besondere sind in diesem Fall nur die verdoppelten Sekundärwicklungen mit 30 kV Ausgangsspannung und Mittelanzapfung. Spartransformatoren sind die Autotransformatoren an der Strecke, die den negativen Feeder mit dem positiven verbinden. Der Witz der Einrichtung ist letztlich, dass sich durch die verdoppelte Spannung der Strom halbiert, wodurch die Speisebereiche deutlich länger werden können und trotzdem an den Triebfahrzeugen nur die landesübliche Spannung von 15 kV anliegt, die ohne weitere Veränderungen genutzt werden können. Würde man die Leiter des negativen Feeders als simple Verstärkungsleitungen nutzen, hätte man zwar einen größeren Leiterquerschnitt, aber trotzdem die höheren Ströme bei einer Spannung von 15 kV. Beim Autotransformatorsystem betrifft das nur den jeweils halben Abstand von zwei Autotransformatoren. Dazu kommt, dass die Isolation nur auf die Fahrleitungsspannung und nicht die doppelte Systemspannung ausgelegt werden muss. Das alles wird im Text schon recht gut beschrieben. Die Spartransformatoren werden nur nicht so verwendet, wie das die meisten kennen, also mit der Netzspannung an den beiden Enden der gemeinsamen Wicklung und einer reduzierten Sekundärspannung. –Falk2 (Diskussion) 23:59, 24. Apr. 2022 (CEST)

Vielen Dank für deine Geduld mit mir. ;-) Eine erweiterte Abbildung der Netztrafos mit den ATs, wie in dem Link oben, wäre vielleicht nicht schlecht.--Scientia potentia est [Dermartinrockt] (Diskussion) 08:20, 25. Apr. 2022 (CEST)

Da hast Du sicher recht, aber bei dieser Aufgabe muss ich passen. Das ist etwas für die Vektorgrafiker. Das Bild mit der Beschreibung Reale Stromverteilung im symmetrischen AT-System trifft es aber schon ziemlich gut. –Falk2 (Diskussion) 18:15, 25. Apr. 2022 (CEST)

Wenn ich mal wieder ganz viel Muße habe, kann ich eine svg zaubern. Aber zeitnah wird das nix. --Scientia potentia est [Dermartinrockt] (Diskussion) 18:36, 25. Apr. 2022 (CEST)

Mach langsam. Verregnete Wochenenden sind nicht knapp und klar, Muße muss man dazu schon haben. –Falk2 (Diskussion) 21:20, 25. Apr. 2022 (CEST)

Vermischung von Themen

Hier werden zwei Themen vermischt, was das Verständnis erschwert und in Bezug auf Anlagen mit Sonderfrequenz (DACH) zu unsinnigen Aussagen führt. Thema 1 sind die Autotransformatoren, Thema 2 der Umgang mit der Schieflast, die die Bahn im Landesnetz erzeugt, wenn sie mit Landesfrequenz arbeitet. In einigen Ländern (Russland und vermutlich die anderen UdssR-Nachfolger) ist die V-Schaltung üblich, aber in Frankreich nicht. Und in Spanien ist es noch anders und in DACH gibt’s das Problem Schieflast nicht. Daher werde ich den Artikel gelegentlich umbauen und von dem Balast befreien.—Hfst (Diskussion) 22:33, 24. Feb. 2024 (CET)