Sänkt hastighet i tunnelbanan

[C20_rules]

Jo, hjul som sticker iväg skulle ju kunna orsaka stor skada. Det krävs ju dock att rotationen omvandlas till horisontal rörelse för att ställa till nån större skada och det är nog ganska lätt att undvika med t ex nån betongbarriär framför själva hjulet. Gyroeffekten gör att det inte kan vrida sig så mycket, även om det skulle lossna - det kommer troligen mestadels stå kvar i samma vinkel som det hade när det släppte och "burna" tills det mesta av energin är borta.

Det där hjulet i Ludvika används nog för att t ex testa brytförmågan på diverse säkringar och överströmsskydd - för det behöver man ju ha både max ström och max spänning för vad t ex en säkring är märkt med. Bara vanliga säkringar man har hemma i centralen har ju ofta en brytförmåga på 6 kA eller mer vid 400 V och även större grejer som sitter i transformatorstationer och liknande behöver ju testas - det är ju då nödvändigt med nån form av kraftlagringssystem annars skulle spänningen på elnätet i hela stan "dippa" varje gång dom kör ett test.

För tunnelbanan kunde man ju tänka sig nån form av likströmsmotor/generator för hjulen, vilket skulle bli enkelt och inte kräva så mycket kraftelektronik - kanske blir något sämre verkningsgrad men annars lär ju varvtalsegenskaperna (som är nackdel vid fordonsdrift jämfört med asynkronmotorer) passa bra till ett direktkopplat svänghjul. Min tanke med tillbakamatningen var ju mer att när mer energi matats tillbaka än som används, t ex när trafiken slutar gå på natten så kan man istället för att den lagrade energin spills bort på friktionsförluster ha små billiga växelriktare på bara sådär 5-10 kW som sakta bromsar hjulen och matar tillbaka till transformatorerna
- om man har hjul mellan likriktarna enbart för energilagring kan dom ju även mata tillbaka överskottsenergi direkt tillbaka till närliggande 230/400 V ledningar
Ska man kunna mata tillbaka rakt av kräver det ju (även om elnätet klarar det) att man bygger stora växelriktare i likriktarstationerna som klarar dom höga momentan-effekterna - det är inte säkert det blir så mycket billigare.

[Odd]

En variant är ju att man inte matar tillbaka det till elnätet utan i stället använder bromsenergin till att tex värma fjärrvärmevatten. Men hur mycket energi handlar det egentligen om? Kan man ens värma ett badkar till badtemperatur med en full inbromsning?

[Hechtwagen]

Varje gång man bromsade fyra X1 motorvagnsenheter (4 x 50 meter = 200 m) från 120 till 0 km/h så bromsade man bort energi nog för att värma två kubikmeter nollgradigt vatten till kokpunkten. Det var SS/SL som specifikt INTE ville ha elbroms på X1. Hade i och försig inte varit frågan om någon återmatande elbroms på den tiden men den hade nog betalat sig väl med tanke på den hisnande åtgången på bromsbelägg, bromsblock och bromsskivor som kännetecknade X1!

[mamma Ulla]

En variant är ju att man inte matar tillbaka det till elnätet utan i stället använder bromsenergin till att tex värma fjärrvärmevatten. Men hur mycket energi handlar det egentligen om? Kan man ens värma ett badkar till badtemperatur med en full inbromsning?

Om vi räknar med ett Langzug, alltså 3 st C20 så blir den totala utbromsade energin 75 MJ. Ett badkar kan rymma t.ex. 180 liter vatten, och vatten har värmekapacitiviteten 4,2 kJ/kg * K. Det ger temperaturhöjningen Dt = W / (C * m) = 75 MJ / (4,2 kJ/kg*K * 180 kg) = 99 grader. Så ja, det blir varmt och gosigt!

Varje gång man bromsade fyra X1 motorvagnsenheter (4 x 50 meter = 200 m) från 120 till 0 km/h så bromsade man bort energi nog för att värma två kubikmeter nollgradigt vatten till kokpunkten. Det var SS/SL som specifikt INTE ville ha elbroms på X1. Hade i och försig inte varit frågan om någon återmatande elbroms på den tiden men den hade nog betalat sig väl med tanke på den hisnande åtgången på bromsbelägg, bromsblock och bromsskivor som kännetecknade X1!

4 st X1 vägde tillsammans 312 ton. 120 km/h = 33,3 m/s. Den totala rörelseenergin som alltså bromsas ut W = m v^2 / 2 = 173 MJ.

Hur mycket vatten kan man då värma upp 100 grader? m = W / (C * Dt) = 173 MJ / (4,2 kJ/kg*K * 100 K) = 413 kg = 413 liter.

Om vi fortsätter med räkneövningarna så är rörelseenergin i ett C20-sätt = 75 MJ = 21 kWh vilket vid 73 öre/kWh motsvarar 15,20 kr. X1-sättets energi = 173 MJ = 48 kWh => 35 kronor. Jag vill minnas att kostnaden för ett uppehåll, alltså förslitningen av bromsblock för full utbromsning och elenergin för ny acceleration till full fart kostade ungefär lika mycket. Ett uppehåll med ett pendeltåg skulle alltså kosta i runda slängar 70 kr.

[Christer J]

En variant är ju att man inte matar tillbaka det till elnätet utan i stället använder bromsenergin till att tex värma fjärrvärmevatten. Men hur mycket energi handlar det egentligen om? Kan man ens värma ett badkar till badtemperatur med en full inbromsning?

Som jag sagt flera gånger tidigare så finns det en värmeväxlare söder om Hötorgets station. Man kan höra fläktbullret från plattformen. Den är ansluten till fjärrvärmenätet. Den tar hand om all värme som alstras av tågen lokalt vid Hötorget och ned mot T-Centralen.

Förr med motståndsbroms på tågen så räknade man med att temperaturen i bergstunnlarna ökade med ca 1 grad per år. Nu med tyristorer så borde denna påverkan minst ha halverats. Men det kanske någon kan räkna ut mer exakt. I obrutet och opåverkat berg är temperaturen +10 grader

[Hechtwagen]

Bra att motståndsbromsvagnarna fasas ut då innan vi steks i tunnlarna

[gbd]

Slutsats: omvandla rörelseenrgi till värme i tunnlar inte bra, lagra energi bra, men frågan är om man ska lagra den som rörelseenrgi (svänghjul) eller elektriskt är oklart och var den ska lagras, stationärt eller på de enskilda tågen. Finns det någon som vet hur mycket lagringsenergi per vikt som de olika alternativen och hur länge man kan lagra energin?

[Harald]

Varför krångla till det. Det enklaste är att bygga om likriktarstationerna till omriktarstationer som kan sända tillbaka energin till distributionsnätet. Då har man som mottagare hela norra Europa med ett effektbehov väsentligt högre än den effekt som alla samtidigt bromsande tåg levererar.

[M_M]

Jo, hjul som sticker iväg skulle ju kunna orsaka stor skada. Det krävs ju dock att rotationen omvandlas till horisontal rörelse för att ställa till nån större skada och det är nog ganska lätt att undvika med t ex nån betongbarriär framför själva hjulet. Gyroeffekten gör att det inte kan vrida sig så mycket, även om det skulle lossna - det kommer troligen mestadels stå kvar i samma vinkel som det hade när det släppte och "burna" tills det mesta av energin är borta.

Nja, så fort det får fäste så "vill" hjulet börja rulla iväg, och då går det åt skogen rätt fort.

För tunnelbanan kunde man ju tänka sig nån form av likströmsmotor/generator för hjulen, vilket skulle bli enkelt och inte kräva så mycket kraftelektronik - kanske blir något sämre verkningsgrad men annars lär ju varvtalsegenskaperna (som är nackdel vid fordonsdrift jämfört med asynkronmotorer) passa bra till ett direktkopplat svänghjul.

Åtminstone generatorn bör vara av växelströmsvariant - annars krävs det kraftelektronik för att verkligen kunna nyttja svänghjulets hela varvtalsområde. Tanken är väl att svänghjulet faktiskt ska nära på stanna i vissa lägen och i andra lägen ha fullt varvtal. Om man bara varierar varvtalet inom ett rätt litet område så behöver själva svänghjulet vara mycket större än om man varierar varvtalet inom ett större område.

Min tanke med tillbakamatningen var ju mer att när mer energi matats tillbaka än som används, t ex när trafiken slutar gå på natten så kan man istället för att den lagrade energin spills bort på friktionsförluster ha små billiga växelriktare på bara sådär 5-10 kW som sakta bromsar hjulen och matar tillbaka till transformatorerna
- om man har hjul mellan likriktarna enbart för energilagring kan dom ju även mata tillbaka överskottsenergi direkt tillbaka till närliggande 230/400 V ledningar
Ska man kunna mata tillbaka rakt av kräver det ju (även om elnätet klarar det) att man bygger stora växelriktare i likriktarstationerna som klarar dom höga momentan-effekterna - det är inte säkert det blir så mycket billigare.

Ja, fast inte till 230/400V-nätet utan till de högre spänningar som matar tunnelbanan, antar jag är vettigast.

[Patrick]

Undrar var den gode "Ruggige Ragge" (Ragnar Thörnblom) anser om hastighetssänkningen? Han var ju med om att utveckla C20 och jag minns att han på slutet av sin aktiva tid på SL jobbade för att HÖJA högsta hastigheten på Gröna Linjen till 80 km/tim då, som han påpekade, C20 fungerade bäst i denna hastighet än de 70 som gällde. Men han fick inte igenom sina önskemål.

[AdrianLangemar]

Undrar var den gode "Ruggige Ragge" (Ragnar Thörnblom) anser om hastighetssänkningen? Han var ju med om att utveckla C20 och jag minns att han på slutet av sin aktiva tid på SL jobbade för att HÖJA högsta hastigheten på Gröna Linjen till 80 km/tim då, som han påpekade, C20 fungerade bäst i denna hastighet än de 70 som gällde. Men han fick inte igenom sina önskemål.

På vilket sätt skulle C20 fungera bättre i 80 än i 70?

[Patrick]

Undrar var den gode "Ruggige Ragge" (Ragnar Thörnblom) anser om hastighetssänkningen? Han var ju med om att utveckla C20 och jag minns att han på slutet av sin aktiva tid på SL jobbade för att HÖJA högsta hastigheten på Gröna Linjen till 80 km/tim då, som han påpekade, C20 fungerade bäst i denna hastighet än de 70 som gällde. Men han fick inte igenom sina önskemål.

På vilket sätt skulle C20 fungera bättre i 80 än i 70?

Det kommer jag inte ihåg, men det kan nog "Ragge" svara på om han läser detta! Eller någon annan - Daniel S kanske?

[C20_rules]

Jo, hjul som sticker iväg skulle ju kunna orsaka stor skada. Det krävs ju dock att rotationen omvandlas till horisontal rörelse för att ställa till nån större skada och det är nog ganska lätt att undvika med t ex nån betongbarriär framför själva hjulet. Gyroeffekten gör att det inte kan vrida sig så mycket, även om det skulle lossna - det kommer troligen mestadels stå kvar i samma vinkel som det hade när det släppte och "burna" tills det mesta av energin är borta.

Nja, så fort det får fäste så "vill" hjulet börja rulla iväg, och då går det åt skogen rätt fort.

För tunnelbanan kunde man ju tänka sig nån form av likströmsmotor/generator för hjulen, vilket skulle bli enkelt och inte kräva så mycket kraftelektronik - kanske blir något sämre verkningsgrad men annars lär ju varvtalsegenskaperna (som är nackdel vid fordonsdrift jämfört med asynkronmotorer) passa bra till ett direktkopplat svänghjul.

Åtminstone generatorn bör vara av växelströmsvariant - annars krävs det kraftelektronik för att verkligen kunna nyttja svänghjulets hela varvtalsområde. Tanken är väl att svänghjulet faktiskt ska nära på stanna i vissa lägen och i andra lägen ha fullt varvtal. Om man bara varierar varvtalet inom ett rätt litet område så behöver själva svänghjulet vara mycket större än om man varierar varvtalet inom ett större område.

Min tanke med tillbakamatningen var ju mer att när mer energi matats tillbaka än som används, t ex när trafiken slutar gå på natten så kan man istället för att den lagrade energin spills bort på friktionsförluster ha små billiga växelriktare på bara sådär 5-10 kW som sakta bromsar hjulen och matar tillbaka till transformatorerna
- om man har hjul mellan likriktarna enbart för energilagring kan dom ju även mata tillbaka överskottsenergi direkt tillbaka till närliggande 230/400 V ledningar
Ska man kunna mata tillbaka rakt av kräver det ju (även om elnätet klarar det) att man bygger stora växelriktare i likriktarstationerna som klarar dom höga momentan-effekterna - det är inte säkert det blir så mycket billigare.

Ja, fast inte till 230/400V-nätet utan till de högre spänningar som matar tunnelbanan, antar jag är vettigast.

Generatorn kan ju vara växelströmsvariant - den ström som matas ut likriktas rätt enkelt och matas ut.
Det dyraste på en likriktarstation lär ju vara transformatorn - själva likriktaren är väl bara i princip 6 dioder modell fetare. Däremot om man skulle ha asynkronmotorer till att spinna upp svänghjulen kan man ju lika bra mata direkt tillbaka till elnätet då i stort sett samma elektronik krävs i båda fallen.

Strömmen på 230/400 V nätet kommer ju via samma högspänningsledningar som tunnelbanan får sin ström från (den går bara via andra transformatorer) så den tillbakamatade strömmen slutar på samma ställe ändå. Däremot kan man ju såklart inte mata tillbaka flera MW energi t ex till ledningarna i ett bostadsområde
- men små effekter är inga problem och med svänghjulet kan man ju mata tillbaka överskottsenergi sakta. Det finns ju redan t ex folk som har egna solpaneler och vindkraftverk som också som kan mata ut uppåt 10 kW på elnätet under perioder när dom använder lite el själva.
På så sätt kan man spara flera km ledning om man har ett hjul mitt på en sträcka med långt mellan likriktarstationerna (vilket annars är en bra placering, eftersom det minskar resistansförluster i strömskenan och återledningen).

Undrar var den gode "Ruggige Ragge" (Ragnar Thörnblom) anser om hastighetssänkningen? Han var ju med om att utveckla C20 och jag minns att han på slutet av sin aktiva tid på SL jobbade för att HÖJA högsta hastigheten på Gröna Linjen till 80 km/tim då, som han påpekade, C20 fungerade bäst i denna hastighet än de 70 som gällde. Men han fick inte igenom sina önskemål.

En sak är iallafall säker - SL har inget emot låga hastigheter (ett av dom värsta exemplen är väl A32 på Tvärbanan som var byggd för att köras upp till 80 km/h och ändå är maxhastigheten bara 50 km/h. Jag vet inte hur det är nu dock om dom höjt - jag har iallafall aldrig åkt mer än max 60 där).
Om dom dessutom kan spara lite energi på att köra sakta är det ju verkligen inte så förvånande att dom väljer det. Dock känns ju pendeltågen som motsatsen...

[643]

Undrar var den gode "Ruggige Ragge" (Ragnar Thörnblom) anser om hastighetssänkningen? Han var ju med om att utveckla C20 och jag minns att han på slutet av sin aktiva tid på SL jobbade för att HÖJA högsta hastigheten på Gröna Linjen till 80 km/tim då, som han påpekade, C20 fungerade bäst i denna hastighet än de 70 som gällde. Men han fick inte igenom sina önskemål.

På vilket sätt skulle C20 fungera bättre i 80 än i 70?

Om inte annat kommer man väl lite fortare fram dit man ska?!

[Bergsteen]

Låter som ett riktigt I-lansproblem!!
Varför sänker man inte utväxlingen istället om man tycker att hastigheten inte behöver vara så hög som förut!!
Då får man ju bättre prestanda och kan möjligen korta res-tiden!!
M.V.H
CB.

[C20_rules]

Låter som ett riktigt I-lansproblem!!
Varför sänker man inte utväxlingen istället om man tycker att hastigheten inte behöver vara så hög som förut!!
Då får man ju bättre prestanda och kan möjligen korta res-tiden!!
M.V.H
CB.

Jo verkligen - men snabbare acceleration i låg fart vill ju heller varken SL eller många (tråkmånsar) av resenärerna ha, så därför kan man inte korta restiden betydande på det sättet. Däremot så spar det ju lite energi eftersom man kan hålla samma acceleration som innan med mindre startpådrag och man kan "el-bromsa" lägre ner i hastighet innan man måste ta hjälp av friktionsbromsarna - så att säga att vagnen "går bäst" vid en viss hastighet är ju lika dumt i alla lägen.

[daniel_s]

Undrar var den gode "Ruggige Ragge" (Ragnar Thörnblom) anser om hastighetssänkningen? Han var ju med om att utveckla C20 och jag minns att han på slutet av sin aktiva tid på SL jobbade för att HÖJA högsta hastigheten på Gröna Linjen till 80 km/tim då, som han påpekade, C20 fungerade bäst i denna hastighet än de 70 som gällde. Men han fick inte igenom sina önskemål.

På vilket sätt skulle C20 fungera bättre i 80 än i 70?

Det kommer jag inte ihåg, men det kan nog "Ragge" svara på om han läser detta! Eller någon annan - Daniel S kanske?

Nej, jag inväntar med spänning hans eventuella svar! Men kanske minns du fel Patrick, jag tror mest att han menade att det vore synd och skam att inte köra i 80 där både vagnen och banan klarar det.

Det går dock rykten om att det faktiskt var advokat Bergsteen som lyckades få hastigheten begränsad till 70, för att han inte skulle riskera att bli omkörd av tunneltågen under färden längs Bergslagsvägen på sina taxiresor till golfklubben!

[twr]

Nej, jag inväntar med spänning hans eventuella svar!

Hur många volt?

[Bergsteen]

Det där är inte riktigt med sanningen överancestämmande!
Nu förtiden spelar jag för det mesta på Djursholm.
Dit går inte ens tågen längre:(
Allting var bättre förr!
M.V.H
/CB.