Stroomvoorziening van spoorwegen: verschil tussen versies

 

Er kan [[gelijkspanning]] of [[wisselspanning]] toegepast worden. Daarnaast is er de keuze van het voltage. Over het algemeen heeft de gebruikte voedingsspanning te maken met het [[vermogen (natuurkunde)|vermogen]] van de [[motor]] van een voertuig. Zo worden [[tram]]s en [[trolleybus]]sen gevoed met 600 of 750 [[Volt (eenheid)|volt]] gelijkspanning, bij metrostellen kan deze waarde tot 1500 volt oplopen en bij de spoorwegen tot 25 000 volt wisselspanning. In [[Zuid-Afrika]] is de goederenspoorlijn [[Dingleton|Sishen]]–[[Saldanha]] uitgerust met de uitzonderlijke hoge spanning van 50 kV.<ref>[http://www.railwaygazette.com/news/single-view/view/orex-upgrade-targets-more-capacity.html Orex upgrade targets more capacity, Railway Gezette, 3 juni 2007]</ref> Een hogere spanning (“voltage”) resulteert in een lagere stroomsterkte (“ampèrage”) voor een gegeven vermogen en daardoor tot minder energieverlies. Bovendien kan met een lagere stroomsterkte een lichtere bedrading worden gebruikt.<ref>De weerstand is afhankelijk van de dikte van alle bovenleidingsdraden (ook de ophangdraden worden gebruikt voor de stroomtransmissie).</ref> Daar staat tegenover dat voor een hogere spanning een betere isolatie nodig is en de draden op grote afstand van andere objecten moeten blijven.

 

== Trein ==

{{Legenda|#eea631|750 V [[gelijkspanning]] op [[derde rail]]}}

{{Legenda|#f5f0bb|3 kV gelijkspanning}}

==== 1,5 kV gelijkspanning ====

===== Nederland =====

{{legenda|#0000ff|1500 V gelijkspanning}}

{{legenda|#00ff00|25 kV, 50 Hz wisselspanning}}

Ook in Emmerik was een omschakelbaar spoor, maar in de nacht van 19 juli 2016 werd het eerste gedeelte van het traject tussen Zevenaar en Emmerik omgebouwd naar 25 kV wisselspanning. De bovenleiding voor gelijkstroom (twee rijdraden) werd verwijderd en er werden nieuwe palen, isolatoren en bovenleiding (met de rijdraad) geïnstalleerd. Een transformatorstation voor 25 kV is gevestigd in Zevenaar Oost. De 25 kV 50 Hz bovenleiding van de Betuweroute loopt nu door tot Emmerich-Elten bij km 67,732. Er volgt een stroomloos deel tot km 67,186 en vervolgens begint de 15 kV 16,7 Hz bovenleiding. In de andere richting is dit in gebruik genomen in oktober 2016.

 

{{legenda|red|hoge snelheid, 25 kV ~}}

{{legenda|#ff6000|25 kV ~}}

 

=== Wisselspanning met een lage frequentie ===

Eenfasige wisselspanning met een lage frequentie komt in Europa voor in de vorm van 15 000 V (15 kV) met een frequentie van 16⅔ [[Hertz (eenheid)|hertz]]. Dit spanningstype combineert het voordeel van wisselspanning (makkelijker transformeren) met de mogelijkheid om de stroom te kunnen gebruiken op gelijkstroommotoren. Bij gelijkstroommotoren, waarvan zowel de spanning van de [[stator]] als [[rotor (elektromotor)|rotor]] veranderd kan worden, zal de draairichting niet veranderen. Bij een gewone frequentie van 50 Hz zou er echter wel een behoorlijke vonkvorming ontstaan. Daarom gebruikt men een lagere frequentie. In Europa is dat 16⅔ Hz en in de [[Verenigde Staten]] komt 25 Hz voor. In 1912 is in Duitsland 16⅔ Hz als standaard aangenomen. Op 16 oktober 1995 is de frequentie op een deel van het net verhoogd naar 16,7 Hz.

 

=== Eenfasige wisselspanning met een normale frequentie ===

Eenfasige wisselspanning met een normale frequentie (frequentie van het [[lichtnet]]) komt in Europa meestal voor in de vorm van 25 000 V (25 kV) met een frequentie van 50 Hz. In [[Zuid-Afrika]] wordt 50 kV/50 Hz gebruikt en in het verleden kwam in [[Groot-Brittannië]] op sommige lijnen 6250 V/50 Hz voor. In [[Japan]] en de Verenigde Staten komen spanningen voor met een frequentie van 60 Hz, de frequentie van het lichtnet aldaar.

In 1923 experimenteerde [[Kálmán Kandó]], inmiddels directeur van [[Ganz (onderneming)|Ganz]], met een [[elektrische locomotief|Eloc]], de V50, voor de normale frequentie. Hij gebruikte op het emplacement in [[Station Budapest-Nyugati|Boedapest]] een spanning van 16 kV.

 

 

==== België ====

In België wordt 25 kV sinds 1997 gebruikt op de [[hogesnelheidslijn]] naar Frankrijk ([[HSL 1]]) en sinds 2002 op de HSL tussen Leuven en Luik ([[HSL 2]]). Sinds 2009 zijn hier de [[HSL 3]] (Chênée - Duitse grens) en [[HSL 4]] (Antwerpen-Centraal – Nederlandse grens) bij gekomen.