15 kV AC vs 15/25 kV AC (Generelt)
I tiden før 3-fase motor + elektronik blev standard, så var der meget stor forskel på de 2 systemer, bl.a. fordi 50 Hz krævede ensretter i lokomotivet, mens den nedtransformerede kørestrøm kunne bruges direkte ved 16.7 Hz
Men hvor stor er forskellen egentlig i dag?
Forskellen er ikke særlig stor. I køretøjerne kræver 25 kV 50 Hz (hvis set som et tillæg til 15 kV 16.7 Hz) ekstra udtag på hovedtransformerens sekundærviklinger og tilsvarende ekstra kontaktorer, og tilsvarende på filtret for 2.-harmoniske i mellemkredsen (33.3 h.h.v. 100 Hz), men egentlig ikke ret meget andet. Afhængigt af antal kan omkostningen til flere typegodkendelser, samt den reducerede 2.-håndsværdi for "50 Hz alene"-køretøjer nemt overskygge den evt. reducerede pris.
Lita ER skulle egentlig ikke have haft et særskilt filter, idet 'man' havde regnet med at kunne filtrere med switching-teknik, ligesom man gjorde på samtidige svenske togsæt. Dette lykkedes dog ikke, mit gæt er at switch frekvensen ikke var høj nok. DSB og ABB havde grimme forhandlinger om hvem der skulle betale for de temmelig tunge og klodsede filtre der måtte indbygges.
15 kV 16.7 Hz kræver enten egne kraftværker, eller frekvensomformere - tidligere roterende, i dag statiske konverterstationer. Men:
- Afstanden mellem forsyningspunkterne kan, alt andet lige, være længere ved 16.7 Hz end ved 50 Hz. Ved 16.7 Hz er den resistive og den reaktive komponent af køreledningsimpedansen typisk ca. 0.21 + j0.21 Ohm, medens den ved 50 Hz typisk er 0.22 + j0.75 Ohm, begge for strækninger med sugetransformere. Altså ca. 3 gange højere spændingsfald i køreledningsnettet ved 50 Hz, en forskel som ikke opvejes af den lavere strøm ved 50 Hz (for samme effekt).
- 16.7 Hz systemet kan opbygges som et sammenhængende net, medens 50 Hz systemet har neutralsektioner fordi forsyningen fordeles på forskellige faser.
- 50 Hz forsyningsstationer med høj effekt (f. eks. til Eurotunnel) skal udstyres med statiske konvertere som kompenserer for den ubalancerede effekt fra 3-fase nettet. Den slags konvertere kan være lige så dyre som frekvensomformere.
Så der er ikke nogen entydig forskel.
Forskellen i omkostninger til de faste anlæg er en helt anden sag, og den balance er skabt til aldrig at blive statisk
--
Eskild