Wieso fließt Strom durch die Schienen?
An Gleisanlagen fließt durch die Schienen ein sogenannter Rückstrom. Dieser ist, soweit ich das verstanden habe, ungewollt, und lediglich durch den Zug verschuldet, der Schiene und Oberleitung verbindet. Gewollt würde er auch keinen Sinn machen, weil an der Oberleitung Wechselstrom anliegt und man keinen weiteren Leiter braucht, um einen Stromkreis zu schließen.
Also, wieso ist der Zug nicht isoliert? Wie kann es sein, dass quasi Strom vom Verbraucher unten bei den Rädern und an den Gleisen landet? Hat man gespart? Oder ist es nicht möglich, einen so hohen Strom zu isolieren? Oder funktioniert das ganz anders?
11 Antworten
Au weija, Da hast Du den ganzen Kopf voller verkehrter Vorstellungen!
Der Strom fließt immer im geschlossenen Kreis, im Stromkreis. Und das hat nichts mit Gleich- oder Wechselstrom zu tun. Straßenbahnen werden teils mit Gleichstrom und teils mit Wechselstrom betrieben, aber immer in einem geschlossenen Stromkreis.
Deshalb braucht man auch mindestens zwei elektrische Leiter zum Betrieb eines Elektrogerätes, weil sich anders kein Stromkreis schließen lässt. Bei elektrischen Bahnen wird gewöhnlich ein Leiter als Oberleitung oder als Stromschiene (v.a. bei U-Bahnen) geführt, der andere als Fahrschiene bzw. als Fahrschienen. Und das ist nicht "ungewollt", denn ohne Stromfluss in den Fahrschienen müsste die Bahn stehen bleiben.
Die technische Alternative zur Nutzung der Fahrschienen zur Stromversorgung wäre eine doppelte Oberleitung wie bei den "O-Bussen". Das wäre allerdings ein sinnloser Kostenaufwand, wenn bereits Fahrschienen zur Verfügung stehen. Wozu sollte man derartigen technischen Unfug treiben?
Die elektrische Spannung zwischen Oberleitung und Fahrschienen beträgt einige hundert Volt bei Straßenbahnen, bis zu 3_000 Volt bei Gleichstrom- und meist 10_000 Volt bis 25_000 Volt bei Wechselstrombahnen.
Die Stromstärke in den Fahrschienen dürfte im Bereich von einigen hundert Ampere liegen. Die elektrische Spannung zwischen Fahrschiene und Erde liegt bei null bis etwa 2 Volt. Die Fahrschienen sind geerdet. Da kann also keine spürbare Spannung gegen Erde aufkommen.
Na, dann noch eine kleine Episode zur Technikgeschichte:
Als die erste Straßenbahn in Berlin gebaut wurde, arbeitete man ohne Oberleitung. Man nahm die beiden Schienen als getrennte Leiter, da legte man eine Gleichspannung von 60 V an. Das wäre sogar für einen Menschen ziemlich ungefährlich geblieben, der mit nackten Händen und/oder Füßen die beiden Schienen (1435 Millimeter) überbrückt.
Dabei hatten die Techniker nicht an die Droschkenkutscher und deren Fahrgäste gedacht: Die Droschkenpferde erhielten an den Schienen über ihre Hufeisen ordentliche Stromschläge und jagten erschrocken mit ihren Passagieren durch die Straßen.
weil an der Oberleitung Wechselstrom anliegt und man keinen weiteren Leiter braucht, um einen Stromkreis zu schließen.
Auch an jeder Steckdose liegt Wechselstrom an - trotzdem braucht man 2 Leitungen!
Es hat nichts mit fehlender Isolierung zu tun.
Der Strom fließt absichtlich über die Gleise zurück um den Stromkreis zu schließen: du kannst das die (physikalisch nicht ganz korrekt) wie eine Wasserleitung vorstellen: Es braucht auch einen Abfluss , sonst läuft das Waschbecken über.
Genauso braucht auch der Strom einen geschlossenen Kreis: hin fließt er durch die Oberleitung, zurück fließt er durch die Schienen.
wie erklärst du dir einen Drehstrom motor,. der braucht keinen neutral bzw. rückleiter ..
die phasen selbst bilden beim drehstrommotor den rückleiter. es fließt also immer ein teil des stromes duch einen oder mehrere leiter zurück. nehen wir mal eine momentaufnahme, wo L1 auf + 400 V ist. dann ergeben sich für L2 und L3 in dem Moment eine spannung von jeweils - 200 Volt... das ist eben das Wesen des dreiphasenWECHSELstromes.
lg, Anna
.. der braucht keinen neutral bzw. rückleiter .
Kein Stromkreis braucht einen "Neutral- bzw. Rückleiter". Ein Stromkreis braucht eine geschlossene Leiterschleife. Die wird über den "Stromverbraucher" geführt wie die Fahrradkette über das Zahnrad. Dazu braucht man am Verbraucher mindestens zwei Leiter.
Als Neutralleiter bezeichnen wir den geerdeten Mittelpunktleiter unseres öffentlichen Stromnetzes. Der führt gegen jeden Außenleiter (Phase) eine Spannung von 230 V und keine Spannung gegen Erde. Seit über 50 Jahren hat sich in deutschen Haushalten die Nutzung einer Phase und des Neutralleiters für die Lichtinstallation durchgesetzt. Das ist eine technische Vereinbarung und kein Naturgesetz.
Welchen der beiden Leiter man nun hier räumlich als Vor- oder Rückleiter betrachtet, ist eine Frage der Perspektive wie beim Rundlauf auf der Aschebahn des Stadions. Dort gibt es allerdings eine vereinbarte Laufrichtung wie beim Gleichstrom. Bei unserem Wechselstromnetz wechselt aber ständig die Flussrichtung der Elektronen. Warum soll nun gerade dieser oder jener Leiter der "Rückleiter" sein?
Beim Drehstromnetz, auch Dreiphasenwechselstromnetz genannt, wechseln sich die drei Phasen ständig nacheinander ab bei der Strömungsrichtung der Elektronen. Bei symmetrischer Belastung wie z.B. beim Drehstrommotor ist da der Neutralleiter überflüssig.
Eine solche symmetrische Belastung lässt sich im 400-V-Drehstromnetz natürlich auch anders bewerkstelligen, z.B. mit drei gleichartigen 230-V-Glühlampen. Wenn wir über jede dieser 3 Lampen jeweils eine Phase führen und dahinter die drei Enden (zum "Sternpunkt") zusammenführen, dann liegt jede Lampe an einer Spannung von 400/Wurzel3 = 230. Der Neutralleiter ist dann hier überflüssig. Siehe dazu Wiki "Sternschaltung".
den brauch ich mir nicht zu erklären. Aber dir:
Durch die Primärwicklung des Trafos fließt der Strom über den Stromabnehmer/Oberleitung zu den Achsen der Lokomotive.
In der Sekundärwicklung wird dieser 1-Phasen-Wechselstrom über Stromrichter in Frequenz-veränderbaren 3-Phasen-Wechselstrom vulgo Drehstrom umgeformt. Durch Verändern der Frequenz des Drehstroms werden die Induktionsmotoren der Lok in ihrer Drehzahl geändert. Drehzahländerung über Kreis (Rad) bringt Geschwindigkeitsänderung.
Noch Fragen?
Hallo KekseGegenHilfe
Gewollt würde er auch keinen Sinn machen, weil an der Oberleitung Wechselstrom anliegt und man keinen weiteren Leiter braucht, um einen Stromkreis zu schließen.
In der Oberleitung befindet sich die Zuleitung von 15 KV. Damit die Lokomotive funktioniert braucht man auch einen zweiten Anschluss für die Rückleitung. Diese Rückleitung erfolgt über die Schienen.
Gruß HobbyTfz
Der Strom fließt fast immer von der Oberleitung oder der Stromschiene durch den Antrieb über Rad und Schiene. So wird der Stromkreis geschlossen, unabhängig von der Stromart.
fast immer? Er fließt nicht durch den Motor, sondern durch den Trafo.
Möcht mal den Motor sehen, der mit 15 oder 25 kV betrieben wird.
Jo, das hatte ich. Des Rätsels Lösung ist, dass ein Zug genau eine Oberleitung hat, und die Rückleitung über die Schiene erfolgt. Als Stadtmensch blickt man da bei den ganzen Leitungen am HBF nicht durch, da zählt es sich leicht bis 2. Auf offener Gleisstrecke kann man das aber sehen, dass es eine Oberleitung pro Gleis gibt, und sich ermalen, wie das denn funktioniere. Danke für die Infos.