เหตุใดเบรคสำหรับการปฏิรูปของ Oslo Metro จึงสามารถแบ่งปันพลังงานกับรถไฟอื่น ๆ หากพวกเขา“ อยู่ใกล้”

36

ฉันอ่านวิกิพีเดียว่า Oslo Metro มีระบบเบรกใหม่ แต่ไม่มีแบตเตอรี่สำหรับเก็บพลังงาน ดังนั้นพลังงานจึงสามารถนำไปใช้ได้ก็ต่อเมื่อมีรถไฟอีกขบวน "ใกล้เคียง" เพื่อใช้พลังงาน

ไกลแค่ไหน "ใกล้เคียง"?

เนื่องจากคอขวดของอุโมงค์ทั่วไปทุกสายมีช่องว่าง 15 นาทีระหว่างขาออก นั่นหมายความว่าโดยทั่วไปจะมีหลายกิโลเมตรระหว่างรถไฟแต่ละขบวนยกเว้นในส่วนของเครือข่ายที่มีหลายเส้นใช้เส้นทางเดียวกัน (เช่นอุโมงค์ทั่วไปและแนวอื่น ๆ )

ทำไมพลังงานไม่สามารถแชร์ข้ามหลาย ๆ กิโลเมตรได้?
ความต้านทานในสายตามทางทำให้ไม่คุ้มหรือไม่?
พลังงานไม่สามารถป้อนกลับเข้าไปในกริดแทนได้ใช่ไหม

electricity

— Revetahw พูดว่า Reinstate Monica
แหล่งที่มา

2

@Revetahw ไม่จริง รถไฟมีความต้านทานต่อการหมุนเพียงเล็กน้อย แต่มีแรงเฉื่อยมากมายดังนั้นเมื่อใดก็ตามที่คุณไม่รู้สึกเร่งความเร็วมันเกือบจะแน่ใจได้ว่ารถไฟใต้ดินกำลังแล่น

— Agent_L

3

@Agent_L อย่าลืมความต้านทานอากาศ ยานพาหนะใด ๆ ที่มีความเร็วสูงสุดซึ่งสามารถทำได้ที่ความเร็วสูงสุดเท่านั้นและสามารถรักษาได้ที่ความเร็วสูงสุดเท่านั้น กล่าวอีกนัยหนึ่งการเร่งความเร็วจะลดลงเมื่อความเร็วเพิ่มขึ้นในที่สุดก็ถึงศูนย์ แต่การใช้พลังงานไม่ได้

— phoog

2

@ phoog แน่นอนว่ามีความต้านทานต่ออากาศ (ในอุโมงค์สูงกว่าบนพื้นผิว) ทั้งหมดที่ฉันพูดว่ารถไฟที่เดินทางด้วยความเร็ว 50 กม. / ชม. อาจเสียเพียงไม่กี่กม. / ชม. ในระยะหนึ่งหรือสองชั่วโมงและนั่นก็เป็นสถานีต่อไปแล้ว ดังนั้นรถไฟจะเร่งความเร็วเต็มที่จนกว่าจะถึงความเร็วที่ต้องการชายฝั่งสำหรับระยะทางเกือบทั้งหมด (มอเตอร์ถูกตัดการเชื่อมต่อกำลังไฟเช่นแสงไฟ) และเบรกอย่างแรงที่สถานีถัดไป สต็อกใหม่ที่มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังมีการควบคุมพลังงานได้ดี แต่ตัวเก่ามีการตั้งค่าแยกเพียงไม่กี่ มีเพียงสองเท่าเท่านั้นที่ 25% (มอเตอร์ในซีรีย์) และ 100% (มอเตอร์ขนาน) ก็เพียงพอแล้ว

— Agent_L

2

@ phood เมื่อพูดถึงความเร็วเต็มที่รถไฟจะถูก จำกัด ด้วยมอเตอร์ซีรีย์ DC พวกเขามีคุณสมบัติตลกของการได้รับความเร็วน้อยลง (แต่แรงบิดมากขึ้น) ยิ่งพวกเขาโหลด เป็นเรื่องที่ดี แต่ในที่สุดความเร็วของมอเตอร์จะถูก จำกัด ด้วยความต้านทานของรถไฟ คุณจะไปเร็วขึ้นได้อย่างไร คุณแบ่งส่วนหนึ่งของสเตเตอร์ดังนั้นจึงลดพลังงาน แต่เพิ่มความเร็วสูงสุด ดังนั้นอย่างที่มันฟังดูตลกรถไฟความเร็วเต็มมีกำลังน้อยกว่าเมื่อช้า ไฟฟ้าไม่มีอะไรที่เหมือนกับคันเร่ง (เป็นเรื่องจริงสำหรับไดรฟ์ DC แบบธรรมดามอเตอร์ AC ที่สับเปลี่ยนทางอิเล็กทรอนิกส์นั้นต่างออกไปโดยสิ้นเชิง)

— Agent_L

3

@Agent_L ฉันไม่รู้กฎการใช้งานในออสโล แต่ใน NYC คันเร่งยังคงสูงสุดโดยปกติเว้นแต่รถไฟกำลังเบรก ไม่มีการชายฝั่งใด ๆ ยกเว้นในบริบทที่ต้องการความเร็วที่ลดลง (สวิทช์, โค้ง, การลดระดับ, สัญญาณ จำกัด ฯลฯ ) ดังนั้นจึงเป็นเรื่องธรรมดามากที่จะมีสถานการณ์ที่ผู้โดยสารไม่รู้สึกเร่งความเร็วหรือน้อยมาก แต่เค้นได้สูงสุด

— phoog

34

ความต้านทานในสายตามทางทำให้ไม่คุ้มหรือไม่?

นั่นจะเป็นปัจจัยหนึ่ง บทความระบุว่าแต่ละชุดมีมอเตอร์ 12 x 140 กิโลวัตต์ให้กำลังรวม 1680 กิโลวัตต์ (1.68 เมกะวัตต์) สำหรับแต่ละชุดรถไฟ ระบบคือ 750 V DC และผิดปกติใช้รางที่สามในบางส่วนและเส้นค่าใช้จ่ายในอื่น ๆ ที่ระดับพลังงานกระแสตามลำดับ 2000 A จะมีส่วนร่วมดังนั้นความต้านทานต่อสายจะกลายเป็นปัญหาอย่างแน่นอน ความต้านทานของสายอาจเป็นปัจจัยในการทำงานของเบรกเกอร์และเวลาเดินทางและวางข้อ จำกัด เพิ่มเติมเกี่ยวกับความยาวสูงสุดของส่วน

อีกปัจจัยที่ต้องจำคือโรงไฟฟ้า (โดยทั่วไปหม้อแปลง / วงจรเรียงกระแส / ฟิลเตอร์และเบรกเกอร์วงจร) จะถูกกระจายออกไปตามแนวที่มีตัวแยกส่วนระหว่างแต่ละสถานีพลังงาน ในกรณีนี้กระแสไม่สามารถไหลจากส่วนหนึ่งไปอีกส่วนได้ ฉันสงสัยว่านี่เป็นเหตุผลที่แท้จริงสำหรับข้อ จำกัด "ใกล้เคียง"

พลังงานไม่สามารถป้อนกลับเข้าไปในกริดแทนได้ใช่ไหม

ทำได้ แต่จะต้องใช้อินเวอร์เตอร์เพื่อแปลง DC เป็น AC และสิ่งเหล่านี้จะไม่ถูกที่ระดับพลังงานเหล่านั้นและรอบการทำงาน (ระยะเวลาการฟื้นฟูที่เกี่ยวข้อง) อาจไม่คุ้มค่า

ข้อมูลเพิ่มเติม.

OS MX3000

การเร่งความเร็วในช่วง 0 ถึง 40 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (0 ถึง 25 ไมล์ต่อชั่วโมง) ถูก จำกัด ไว้ที่ 1.3 เมตรต่อวินาทีกำลังสอง (4.3 ft / s2) ในช่วงนี้รถไฟที่บรรทุกเต็มจะใช้ 5.0 กิโล

ดังนั้นกระแสสูงสุด 5,000 A ต่อรถไฟ ฉันไม่พบตารางความต้านทานใด ๆ สำหรับรางเหล็กดังนั้นฉันจึงไม่สามารถประมาณค่าความต่างศักย์ตกต่อกิโลเมตรได้

— ทรานซิสเตอร์
แหล่งที่มา

1

ตาม Wikipadia มันเป็น 750 V DC

— UweD

1

มันค่อนข้างแปลกที่ตัวเก็บประจุ / แบตเตอรีแบ๊งค์ที่สถานีรถไฟใต้ดินกลางส่วนใหญ่ไม่ได้ติดตั้ง มันจะมีรอบการทำงานค่อนข้างสูงเนื่องจากรถไฟมักจะอยู่ห่างกัน 2-3 นาทีทั้งสองทิศทางในชั่วโมงเร่งด่วน

— Stian Yttervik

11

@StianYttervik ฉันยังไม่รังเกียจธนาคารพลังงานหลักในบ้านของฉัน เหตุผลเดียวที่ฉันไม่มีเพราะฉันไม่ต้องการจ่ายเงิน

— Dmitry Grigoryev

6

@StianYttervik ไฟฟ้าราคาถูกและข้อกำหนดด้านความปลอดภัยที่เข้มงวด (ทำให้ระบบการขนส่งสาธารณะทั้งหมดมีราคาแพง) ทำงานของพวกเขา

— Dmitry Grigoryev

8

95% ของการผลิตไฟฟ้าของนอร์เวย์เป็นไฟฟ้าพลังน้ำ มีราคาถูกกว่าที่การใช้ไฟฟ้าสูงกว่าค่าเฉลี่ยของยุโรป 3 เท่า (เช่นราคาถูกกว่าเพื่อให้ความร้อนในบ้านของคุณด้วยไฟฟ้ามากกว่าด้วยแก๊ส) การรีไซเคิล MW เพียงเล็กน้อยนั้นไม่น่าจะเป็นทางเลือกที่สมเหตุสมผล

— alephzero

29

ด้วยเหตุผลที่ชัดเจนเครือข่ายทางรถไฟใด ๆ จะถูกแบ่งออกเป็นส่วน ๆ ที่แยกจากกันและแต่ละส่วนจะถูกขับเคลื่อนแยกจากกริดกลางหรือแรงดันสูงผ่านหม้อแปลงของตัวเองเบรกเกอร์และสวิตช์

รถไฟสองขบวนในส่วนเดียวกันสามารถแบ่งปันพลังโดยตรง รถไฟในส่วนต่างๆสามารถทำได้ผ่านกริด เนื่องจากรถไฟใต้ดิน Oslo ใช้ DC และวงจรเรียงกระแสเป็นแบบทางเดียวจึงไม่สามารถใช้การแบ่งปันพลังงานผ่านกริดได้ดังนั้นจึง จำกัด เฉพาะรถไฟในส่วนเดียวกัน

รูปภาพด้านล่างแสดงตัวแยกส่วนในบรรทัดโอเวอร์เฮด AC ส่วนต่างๆได้รับการขับเคลื่อนด้วยเฟสต่าง ๆ ของกริดไฟฟ้าแรงสูงสามเฟสสำหรับการทำโหลดบาลานซ์

แหล่งที่มาของภาพ

— เรนเนอร์พี
แหล่งที่มา

8

"ตัวเรียงกระแสมักเป็นแบบทางเดียว" ไม่ใช่แค่แบบปกติเสมอไป สิ่งที่เปลี่ยนจาก DC เป็น AC นั้นไม่ได้เป็นเครื่องปรับ แต่เป็นเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า

— สะสม

คุณรู้หรือไม่ว่าส่วนเหล่านี้มีขนาดใหญ่แค่ไหน?

— เฮมเมอร์

คุณสามารถอธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับ "เหตุผลที่ชัดเจน" ได้หรือไม่? ฉันมีความคิดบางอย่าง แต่พวกเขาไม่จำเป็นต้องชัดเจนสำหรับทุกคน

— pericynthion

27

ผู้ชายรถไฟไฟฟ้าที่นี่

การขยายพันธุ์ทางไกล

ฉันได้เห็นรถเข็นลวดลาก 600V ไป 200V เพียงสี่ไมล์จากสถานีย่อยภายใต้ภาระหนัก ~ 300A จากรถก้องเดียว (ลวด 4/0, 107 mm2, รางกลับมา)

รางที่สามเป็นเนื้อวัวที่ใหญ่กว่า แต่รถไฟใต้ดินค่อนข้างหนักกว่ามาก โดยทั่วไปแล้วรองเท้ารางที่สามจะถูกหลอมรวมที่ 400 แอมป์ (ต่อรองเท้าและไม่ใช่รองเท้าทุกคู่ที่สัมผัสกันในเวลาเดียวกัน) โดยมีรถมากถึง 8 คัน ออสโลมีรถบรรทุกขนาดใหญ่ซึ่งเป็นระบบไฟฟ้า 3 คัน

หากกระแสไฟฟ้าที่สร้างใหม่ผ่านสถานีย่อยมันจะเสียเปรียบมากขึ้น

ฉันหมายความว่ารถไฟใต้ดินสามารถผลักดันพลังการกำเนิดใหม่ได้ทุกระยะหากมันเต็มใจหรือสามารถเพิ่มแรงดันไฟฟ้าได้โดยไม่ จำกัด Unregulated, DC motor regen สามารถทำหน้าที่เหมือนแหล่งกำเนิดกระแสคงที่แบบอินดัคทีฟเก่า, เพิ่มแรงดันไฟฟ้าจนกระทั่งกระแสไหล การเผาผลาญมากในการสูญเสียการส่งข้อมูลจะดีก็คือ "พลังงานฟรี" แต่มันจะกระทบขีด จำกัด ของมือสอง) (ไม่น้อยแข็งแรงฉนวนกันความร้อนในมอเตอร์) และข) onboard รางที่สาม BART ตั้งเป้าไว้ที่ 1,000 โวลต์รางที่สาม แต่พบว่าสถานการณ์ที่เลวร้ายที่สุดของฝนตกจากฝุ่นเบรกทำให้เกิดการกะพริบอย่างน่าทึ่งแม้ในสภาพอากาศที่อบอุ่น พวกเขาสำรองลงไปที่ 900 โวลต์ แต่ก็ยังลำบาก ออสโลมีอยู่ที่ 750 แล้วมีจำนวนไม่มากนัก

จริงๆแล้วการสร้างใหม่อย่างมีประสิทธิภาพนั้นจะต้องมีรถไฟใกล้ ๆ แล้วดึงแรงดันไฟฟ้าลงและสามารถแอมป์เหล่านั้นได้

Regen สู่กริด

นี่เป็นเรื่องยากไม่ใช่อย่างน้อยเพราะกำลังไฟสองสามเมกะวัตต์ที่ฉีดเข้าไปในไม่กี่วินาทีนั้นไม่ใช่ทั้งหมดที่มีประโยชน์สำหรับกริด

ยิ่งไปกว่านั้น DC-AC regen เองก็ยากด้วยอินเวอร์เตอร์ซิลิกอนขนาดใหญ่ที่ทุกสถานีย่อยต้องการ

ในยุคทองตัวแปลงแบบหมุนมีความสามารถในการแปลง DC-AC regen ได้อย่างสมบูรณ์ (ในความเป็นจริงพวกมันมีวงจรเพื่อป้องกันการเกิดอุบัติเหตุโดยไม่ได้ตั้งใจเช่นตารางย่อยของสถานีย่อยที่มีไฟตกทำให้มันถูก backfed จากสถานีย่อยอื่น . รถไฟไฟฟ้ามีการกระจายกำลังไฟ AC ของตนเองมากขึ้น และแรงดันไฟฟ้ารางที่สามมีค่าเพียง 600V ดังนั้นจึงมีที่ว่างมากขึ้น อย่างไรก็ตามรถไม่สามารถทำได้: รถไฟใต้ดินนั้นง่ายมากในตอนนั้นมีเพียง 7-12 สายในสายควบคุมระหว่างรถ

เครื่องแปลงแบบโรตารี่ถูกยกเลิกทันทีที่วงจรเรียงกระแสแบบปรอทเริ่มใช้งานและแม้แต่ตอนที่รถคันแรกกลับเข้ามาอีกครั้ง

ฉันไม่ได้คาดหวังว่าการฟื้นตัวในเครื่องแปลงแบบหมุน (น่าเสียดายมากขึ้นเพราะมันเป็นสุนัขที่เรียบง่ายจริง ๆ แล้วใช้ตัวประกอบกำลังที่ถูกต้องในกริดท้องถิ่นและอาจแข่งขันได้เพราะมันเรียบง่าย) ดังนั้นมันจึงลงมาที่อินเวอร์เตอร์ขนาดใหญ่ที่ซับซ้อน เมื่อได้รับผลกำไรทางการเงินที่ จำกัด จากการขายคืนระบบที่ก้าวหน้า (R&D สูง) เพียงอย่างเดียวเช่น BART กำลังจุ่มนิ้วเท้าลงในกริด regen จาก DC

— Harper - Reinstate Monica
แหล่งที่มา

ขอบคุณสำหรับคำตอบ. การเป็น "คนรถไฟไฟฟ้า" หมายความว่าอะไร?

— Revetahw พูดว่า Reinstate Monica

2

ฉันได้ทำงานเกี่ยวกับรถเข็นที่ทางรถไฟมรดกและติดตามเหตุการณ์รถไฟไฟฟ้าในสหรัฐอเมริกา (ซึ่งทำให้ระดับของกิจกรรมไม่ยาก) รวมถึงการดูแลรักษา

— ฮาร์เปอร์ - Reinstate Monica

"ฉันไม่ได้คาดหวังว่าการฟื้นตัวใด ๆ ในเครื่องแปลงแบบหมุน (น่าเสียดายมากกว่า ... " -> เนื่องจากข้อดีที่เป็นไปได้เหล่านั้นจะเป็นเรื่องดีที่รู้ว่าทำไมคุณไม่คาดหวังการฟื้นตัวขึ้นอีก

— hmijail

1

@hmijail เพราะงานฝีมือหายไป มันยากพอทุกวันนี้การหาร้านที่สามารถสร้างมอเตอร์กระแสตรงขนาดใหญ่ได้อย่างมีประสิทธิภาพนั้นให้ออกแบบเพียงอย่างเดียว - สร้างมอเตอร์ที่มีขนาดใหญ่มากขึ้นเรื่อย ๆ

— Harper - Reinstate Monica

10

เมื่อคุณเบรกวัตถุประสงค์หลักของคุณคือการกำจัดพลังงานพิเศษดังนั้นคุณไม่สนใจว่ามันจะใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพเพียงใด แม้ว่าการสูญเสียความต้านทานจะใกล้เคียงกับ 100% การเบรกแบบเบรกซ้ำจะดีกว่าการเบรกเชิงกลเท่านั้น ดังนั้นมันจึงไม่เกี่ยวกับความต้านทานของสายไฟเฉพาะเกี่ยวกับสิ่งที่ตารางพลังงานสามารถจัดการได้

ทำไมพลังงานไม่สามารถแชร์ข้ามหลาย ๆ กิโลเมตรได้?

ในกรณีง่าย ๆ ของส่วนที่แยกออกมามันเป็นการแลกเปลี่ยนระหว่างความยาวของการยืดเส้นตรงซึ่งเป็นไปได้ที่จะเกิดการเบรกแบบใหม่และความยาวของการยืดเส้นตรงที่ได้รับผลกระทบจากความล้มเหลวทางไฟฟ้า นั่นคือถ้าเครือข่ายพลังงานทั้งหมดสามารถใช้สำหรับการเบรกแบบปฏิรูปซ้ำได้ความล้มเหลวเพียงครั้งเดียวก็จะทำให้เครือข่ายทั้งหมดล้มลง

การแก้ปัญหาที่ซับซ้อนมากขึ้นเป็นไปได้ในทางทฤษฎี แต่ไม่ใช่ในเชิงเศรษฐศาสตร์

พลังงานไม่สามารถป้อนกลับเข้าไปในกริดแทนได้ใช่ไหม

การป้อนพลังงานในกริดด้วยการใช้พลังงานที่เสถียรจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็วและโรงไฟฟ้าทั่วไปจะไม่สามารถกำหนดรูปแบบเอาต์พุตได้เร็วพอที่จะชดเชย หากกริดในท้องถิ่นไม่สามารถจัดการกับแรงดันไฟฟ้าเกินได้ดังกล่าวแสดงว่าไม่มีจุดใดในตัวสร้างอินเวอร์เตอร์ และแม้ว่ากริดสามารถจัดการพลังงานที่เข้ามาได้มากขึ้นโซลูชันอาจไม่สามารถใช้งานได้ในเชิงเศรษฐศาสตร์

— Dmitry Grigoryev
แหล่งที่มา

"แม้ว่าการสูญเสียความต้านทานจะใกล้เคียงกับ 100% การเบรกแบบเบรกซ้ำจะดีกว่าการเบรกเชิงกลเท่านั้น" จากมุมมองของการเบรกใช่ แต่จากมุมมองการใช้พลังงานนั้นไม่จำเป็นต้องเป็นจริง

— สะสม

@ การคำนวณทำไม? การเบรกแบบใหม่จะแย่ลงในแง่ของการใช้พลังงานอย่างไร

— Revetahw พูดว่า Reinstate Monica

1

@Revetahw การอ้างสิทธิ์เดิมคือมันดีกว่าดังนั้นการปฏิเสธไม่จำเป็นว่ามันจะแย่กว่า แต่ก็ไม่ดีกว่า

— สะสม

@ การคำนวณฉันเห็น

— Revetahw พูดว่า Reinstate Monica