Hallo zusammen,
dass man für (sehr) kleine Leistungen mittels OPVs, DC-DC-Wandlern, Linearreglern oder Ladungspumpen und co und ähnlichem auch negative Ausgangsspannungen gegenüber einer gemeinsamen Masse mit weiteren positiven Ausgangsspannungen erzeugen kann, ist mir bewusst.
Mich würde aber folgendes interessieren:
Unter https://de.wikipedia.org/wiki/U-Bahn_Berlin#Fahrzeugtypen, https://de.wikipedia.org/wiki/U-Bahn_Berlin#Stromversorgung sowie einigen anderen Websites steht folgende Info:
"Die Polarität der Stromschienen beider Systeme ist unterschiedlich, beim Kleinprofil ist die Stromschiene der positive, die Fahrschienen sind der negative Pol, beim Großprofil ist es umgekehrt, wobei die Fahrschienen jeweils (natürlich) auf Erdpotential liegen. [...] [Negative Polarität:] technische Vorteile (die Korrosion der Metallteile im Tunnel ist durch die Polarität [...] geringer)."
sowie
"Der Fahrstrom der U-Bahn-Züge hat eine Nennspannung von 750 V (Gleichspannung). Die Züge beziehen den Strom aus einer seitlich angebrachten Stromschiene. Deren Polarität unterscheidet sich hierbei zwischen Groß- und Kleinprofil: Beim Kleinprofil ist die Stromschiene der positive und das Gleis der negative Pol, beim Großprofil ist es umgekehrt.
Der Energieverbrauch der Berliner U-Bahn pro Jahr beträgt knapp 200 GWh. Die BVG bezieht diese Energie aus dem öffentlichen Stromnetz mit 10 kV Wechselspannung und wandelt sie in 59 Gleichrichterwerken in 750 V Gleichspannung um."
Wie wird das technisch realisiert? Trafo + normaler Brückengleichrichter machen aus dem 10 kV Drehstromnetz erst mal nur positive 750 V_peak DC-Halbwellen. Während demzufolge [Stromschiene positiv] -> [Elektrolokomotive] -> [Gleis negativ (= GND)] sich mir natürlich erschließt, sind mir 2 Dinge unklar:
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Wie funktioniert das mit einer negativen Stromschiene? Einfache Verpolung kann es aus meiner Sicht nicht sein, schließlich läge dann das Gleis auf 750 V und die Stromschiene hätte GND. Sowohl laut den Zitaten oben als auch aus eigener Erfahrung (Führung der BVG) kann man die Gleise gefahrlos betreten. Ich habe diese Frage auch dort gestellt, technisch war das anwesende Personal aber leider nicht weit genug ausgebildet, dass es mir auf diese Frage eine Antwort hätte liefern können.
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Wie funktioniert in so einem DC-Bahnstromnetz die mehrfache Einspeisung (59 Gleichrichter wie oben beschrieben)? Wie erfolgt die Parallelschaltung der Brückengleichrichter, wenn doch absolut nicht davon ausgegangen werden kann, dass im gesamten Stadtgebiet von Berlin exakt der gleiche Spannungspegel und Phasenversatz pro Drehstromphase im 10 kV-Netz anliegt? Da müssten doch riesige Ausgleichsströme fließen?
Beides können eigentlich keine hochkomplizierten Lösungen sein, da es das Netz (mit negativer Polarität) und die Technik dahinter gemäß https://de.wikipedia.org/wiki/U-Bahn_Berlin#Großprofil bereits seit 1923 und somit seit 100 Jahren gibt.
Über Antworten freue ich mich :)