AC/DC

Pre mna je trosku cudné, preco sú vlastne v jednej krajine dve napájacie sústavy na tratiach rovnakého významu. Ved vsade by mohli tie isté loko a nemuselo by sa investovat do dvojsystémových loko

MAME AJ 1500V V TATRACH

tratovak: Bývalá Pressburgerbahn používala pre istotu hneď 3 napájacie sústavy: 550 V jednosmernú v úseku Petržalka - Kopčany, 15kV, 16,66 Hz striedavú v úseku Kopčany - Schwechat a 600 V jednosmernú v úseku Schwechat - Viedeň...

Viď tiež http://rail.sk/arp/slovakia/history/h404.htm alebo http://toonorama.com/encyclopedia/P/Pressburger_Bahn/ (po nemecky)

ad brano:

Díky za informaci, to jsem přesně nevěděl - i když tušil, že takové záměry mohly být. Stejně jako na obdobnou elektrifikaci na území Protektorátu.

ad tratovak:

Něco k otázce první: Trochu jsem pátral v historii a zdá se, že v období Slovenského štátu na myšlenky elektrizace železnic vůbec nedošlo, protože Slovenské železnice měly jiné priority:
Železnice nového štátu boli zverené do správy štátnemu podniku Slovenské železnice (SŽ). Podliehali bratislavskému ministerstvu dopravy a verejných prác. Hoci technický stav tratí zdedených po ČSD nebol zlý, možnosti ich prevádzkovania boli veľmi obmedzené, predovšetkým v dôsledku narušenia organického charakteru železničnej siete úpravou štátnych hraníc po Viedenskej arbitráži. Tento stav diktoval najdôležitejšie ciele dopravnej politiky nového štátu: okamžite zabezpečiť aspoň provizórnu dopravnú obsluhu tých oblastí, ktoré sa stali nedostupné vnútroštátnymi železničnými komunikáciami a urýchlene začať s výstavbou náhradných železničných tratí.
(http://www.zsr.sk/generate_page.php?page_id=363)

ad tratovak:

Jestli dobře rozumím Tvé druhé otázce: máš na mysli, že v případě budování nového styku obou soustav se prodlužuje větev sřídavá a ne stejnosměrná? Asi je to proto, aby se nemusela stavět další měnírna.

ad RadoB:

Díky za vysvětlení. Ještě mne napadá jedna historická souvislost: První Československá republika byla dost svázaná s Francií, kde v tehdejší době "kralovala" soustava stejnosměrná. A tak se možná rozhodlo o elektrizaci pražských spojek ve 30. letech právě takto. Koneckonců projekty na elektrizaci tratí ČSD vznikaly už před válkou. No a pak se víceméně pokračovalo... S tou nedostupností komponentů pro střídavou trakci u nás v době poválečné bych to až tak černě neviděl. Jednak v NDR se vyráběly elektrické lokomotivy střídavé, jednak ta "železná opona" taky nebyla neprostupná - viz švývarská licence v případě "bobin". Možná by se našly materiály o tom, jak to přesně bylo, jak se rozhodovalo, ale to by byl úkol pro nadšence, kteří by připravovali publikaci o tomto problému a byli schopni prolézat archivy.

Ad Zbyněk:

V podstate sériový motor pri vhodnej konštrukcii "beží" aj na striedavý prúd - napr. nájdeme ho v el. vysávači. Jeho stator však nemôže byť z masívneho železa (ako by to bolo pri motore jednosmernom), ale musí byť zložený z vzájomne odizolovaných plechov, aby sa znížili straty tzv. vírivými prúdmi.  No skonštruovať takýto motor na 50 Hz frekvenciu, ktorá je bežná v našej elektrorozvodnej sieti, aby dokázal utiahnuť lokomotívu sa  vymyká vtedajším (a určite aj dnešným) technickým možnostiam. V podstate aj všetky striedavé trakcie, ktoré si uviedol, mali frekvenciu ďaleko nižšiu, než 50 Hz. Ako vo vtedajšej dobe mohli napätie s takto nízkou frekvenciou vyrobiť? Ak pominieme možnosť rotačného meniča (motor na 50 Hz by poháňal generátor ktorý by vyrábal napätie s tretinovým kmitočtom - niečo podobné ako voľakedajší triodyn na výrobu jednosmerného napätia na zváranie, ale omnoho rozmerovo väčšie), jediný spínací prvok, ktorý by veľmi vzdialene mohol nahradiť terajšie tyristory bol tyratrón. Pomocou týchto prvkov mohli skonštruovať menič, ktorý by vyrobil napätie s tretinovým kmitočtom. Zrejme tu treba hľadať "kameň úrazu" - asi "čs. súdruhovia" nedokázali vyrobiť tieto tyratróny a meniče o dostatočnom výkone a tak skončili len pri usmerňovačoch, poprípade  k preferovaniu jednosmernej trakcie mohli viesť skúsenosti z prevádzky v okolitých štátoch a ekonomické prepočty.   

ad RadoB:

Nechci s Tebou polemizovat z hlediska elektrotechnického, ale rozvoj elektrické trakce v Evropě je spojen s napájecí soustavou střídavou a ne stejnosměrnou. Takže Tvé historické vývody  zcela nesouhlasí se skutečností. Viz např.:

V roce 1910 zahájily Královské Pruské Železnice (Königliche Preußische Eisenbahn-Verwaltung) práce na elektrizaci tratě Magdeburg - Lipsko - Halle o délce 179 kilometrů. Jako první byl 18. ledna 1911 otevřen úsek Dessau - Bitterfeld, napětí v troleji bylo 10 kV a frekvence 16 Hz. Tyto parametry byly zanedlouho po otevření změněny na 15 kV 16 2/3 Hz (jedna třetina průmyslové frekvence). Tento systém se rozšířil ve všech německy mluvících zemích, za první světové války byl použit v neutrálním Švýcarsku, kde vzhledem k nedostatku uhlí vyvolaným blokádou oběma válčícími stranami došlo k masivní elektrizaci železnic, ze stejného důvodu byla koncem první světové války zahájena i elektrizace rakouských železnic stejným systémem. V devadesátých letech dvacátého století byla pouze změněna frekvence z "třetinových" 16 2/3 Hz na 16,7 Hz.
(http://home.tiscali.cz:8080/cz399521/pocatkym.htm)

Jak byly tedy tehdejší lokomotivy konstruovány, když vlastně podle Tvého textu to nebylo možné?

Problém AC/DC treba vidieť historicky. Dnes je investične výhodnejšia 25kV AC trakcia, pretože pri zvýšení napätisa cca 8x stačí na rovnaký prenášaný výkon 8x nižší prierez vodiča. A cena 1 kg medi vo forme vodičov je okolo 150Sk. V skutočnosti prierz vodiča nie je tak výrazne zoslabený, vďaka tomu ale napájavie stanice môžu byť ďalej od seba. Všetko sa to dá prepočítať tak, aby celkové náklady vyšli čo najnižšie (tj. menej meniarní vyžaduje väčší prierez vodiča a vyšší výkon meniarní atď). V počiatkoch elektrizácie technická úroveň el. pohonov dovoľovala na el. trakciu využiť jedine jednosmerné motory (komutátorové) so sériovým zapojením budenia a kotvy. Tento typ motora má tú výhodu, že pri nízkych otáčkach dáva veľmi veľký moment. Matematicky vyjadrené, súčin momentu a otáčok je temer konštanta. To umožňuje rozbeh vlaku bez nutnosti preraďovania stupňov, ako to poznáme z jazdy automobilom. No vtedy neboli známe žiadne usmerňovače, čo by sa dali voziť na lokomotívach. Naviac motory sa dali vyrobiť z konštrukčného hľadiska len na napätie do 1500V (na mašine boli 2 zypojené do série, čím na každý pripadlo 1500V). Preto trate na severe nášho štátu boli elektrizované jednosmernou sústavou. Výkon lokomotívy sa dal regulovať len stupňovito (ako voľakedy el. variče) sérioparalelným radením motorov a prípadným predraďovaním odporníkov, kde sa však el. energia menila na neužitočné teplo.

Postupom doby boli vyvinuté kremíkové usmerňovače, ktoré nepotrebujú nemennú polohu, ako staré ortuťové, čo umožnilo použitie striedavej trakcie. Striedavý prúd je možné transformovať, a tým na diaľkový prenos použiť vyššie napätie. Tým sa umožní zníženie prierezu vodičov (o čom som už písal). Tak prvé striedavé mašiny mali transformátor, ktorého jedno vinutie malo odbočky a tak umožnilo bezstratovú stupňovitú reguláciu výkonu lokomotívy.

Vývoj elektrických pohonov išiel ďalej a dnes, vďaka moderným polovodičovým prvkom dokážeme výkon lokomotívy regulovať temer bezstratovo tým, že napájacie napätie prerušujeme v  rýchlom rytme.  Najmodernejšie lokomotívy už nepoužívajú sériový jednosmerný motor s komutátorom (ktorého údržba je dosť náročná), ale 3-fázový asynchrónny striedavý motor. Na plynulý rozbeh mu však treba privádzať napätie s meniacou sa frekvenciou a amplitúdou, čo dokážu len moderné striedače s IGBT tranzistormi.

Snáď som tým, čo môj príspevok dokázalo dočítať až do konca, nezamotal hlavu...