Spanning/restlading op spoor rails

Heeft die aangetrouwde neef het over de Duitse of de Nederlandse situatie?
Als het over Nederland gaat, dan heeft hij het mis. Die detectierail ligt niet zwevend, daar loopt een separate spoorstroomloop door. Is via een voeding en een relais verbonden met de doorgaande rail.
Als die rail echt zou zweven, dan zou hij nooit als detectierail kunnen dienen.
Los daarvan snap ik nog steeds niet hoe er lading op een rail kan ontstaan.

High met Henk

Special Member

Ze zijn ook niet hard geaard. Dus je hebt een geleider en blijkbaar een isolator en de aarde.

Dat heet een condensator... Dus ja dat kan lading opslaan...

Maar ik sluit de tijdfactor niet uit..
Het is wel repetetief gebleken.

Altijd na een trein eerst een auto.
Gaat er een paard, krijgt die een klap.

E = MC^2, dus de magnetische compatibiliteit doet kwadratisch mee???
Sine

Moderator

Die geleider (spoor) lekt *overal* naar aarde en is dus praktisch aarde zonder hard geaard te zijn.

Daar ga je geen lading in duwen.

High met Henk

Special Member

Vraag is hoe hard deze lekt. Vergelijkbaar bleeder weerstand over condensator.

Tau = R *C

Dus R is de bleeder die hier sterk afhankelijk is van tig factoren
C weten we ook niet.

Ik houd de optie toch nog ff open... Als hij immers aan aarde lag krijg je geen klap .

E = MC^2, dus de magnetische compatibiliteit doet kwadratisch mee???
Sine

Moderator

Voor een statische lading moet je het hele net optillen.

Bij afgenomen stroom door een trein kun je lokaal een stuk optillen.

STEL je eens voor dat er een stuk van 100m spoor geisoleerd is (1 kant, anders "werkt" de trein niet, en komen ze het fixen).

STEL dat daar 1500V op komt te staan. (FET heeft uitgerekend dat het zeker 10x minder is)
STEL dat de lek 1M ohm naar aarde is. (ik schat dat het zeker 1000x minder zal zijn).
STEL dat de capaciteit 1uF is (ik schat dat het rond de 100x minder is).

Dan is tau 1s. Dus na 5 seconden de spanning van 1500V naar 10V gezakt.

Als de schattingen kloppen en niet de "STEL dat" gevallen zitten we hier een miljoen keer vandaan. Als de schattingen "voor de helft" kloppen en een factor duizend te optimistisch zijn, dan zit je aan 5ms voordat de spanning veilig is.

Echt, statische lading is het niet.

(merk op dat ik een iets ander "model" gebruik dan sine: een stuk geisoleerde spoorstaaf, terwijl sine het hele net van spoorstaaf en bovenleiding als geheel beschouwt. Als je gaat rekenen aan Sine's model kom je op precies dezelfde conclusie. De capaciteit is groter, maar vooral de lek ook. )

[Bericht gewijzigd door rew op donderdag 5 mei 2022 08:07:03 (17%)

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

UIC54 rails is 14cm breed aan de voet. Stel dat de afstand tot de aarde 1mm is (meestal meer, maargoed). Dan kom je op 1,2uF/km.

Stel dat de lekweerstand naar aarde 1MΩ/m is. Dat is 1kΩ/km. Lijkt misschien weinig, maar als er 10V/km spanningsverschil is door de retourstroom door de rails is het genoeg voor ordergrootte 10mA lekstroom. Over een km. Gaat geen indruk maken op de wormen, orks of wat er verder ook in de grond woont.

Maar 1,2uF en 1kOhm geeft inderdaad een RC-tijd in de ms. Dus tegen de tijd dat de spoorbomen open zijn is alle lading weggevloeid.

Vergeet dat verhaal over opgebouwde lading nou maar. Dat slaat nergens op.
Op sommige plekken, b.v. in overwegen, loopt de tractiestroom door 1 spoorstaaf. De andere staaf ligt geïsoleerd van de aangrenzende staven en dient als detectiestaaf. Maar dat wil nog niet zeggen dat hij helemaal vrij zweeft. Via de detectieapparatuur is er een galvanische verbinding met de rest. Dus een lading kan zich niet opbouwen, want die vloeit direct weg.
Nog afgezien van de vraag of die lading überhaupt kan ontstaan.

Ik wil iedereen in deze discussie aanmoedigen om eens langs een spoorlijn te gaan kijken om te ontdekken hoe het allemaal aan elkaar zit. Dat geeft meer inzicht dan speculeren over restladingen.

Op 5 mei 2022 09:44:15 schreef KlaasZ:
Vergeet dat verhaal over opgebouwde lading nou maar. Dat slaat nergens op.
.

Het ging over een paard, die staat op geisoleerde hoeven, de ruiter zit daar op te bewegen.
Ik weet dat in de melkvee houderij , bij de melkrobots, de beesten enorm gevoelig zijn voor schokjes, bv een wat lekkende frequentieregelaar met een defect netfilter kan zomaar zorgen dat sommige beesten niet meer in de robot willen.
Als mens merk je er niets van.
Vergelijk met statische energie als je uit de auto stapt, pak je de deur stevig beet, voel je niets, een losse niet stevige verbinding geeft een pats.
Je kan zelf ook iets opgeladen zijn, bv wrijving door kleding, lucht en zelf niet goed geaard zijn door schoeisel.
Dat is tevens de reden dat we bij electronica ons zelf moeten ontladen, willen we de componenten heel laten.
Beesten zijn veel gevoeliger in hun waarnemingen.

Sine

Moderator

Op 5 mei 2022 11:00:51 schreef fikkie:
[...]

Ik weet dat in de melkvee houderij , bij de melkrobots, de beesten enorm gevoelig zijn voor schokjes, bv een wat lekkende frequentieregelaar met een defect netfilter kan zomaar zorgen dat sommige beesten niet meer in de robot willen.

Dan gaat het over lekstroom, niet over lading.

Gezien alle voorgaande info kan het eigenlijk ook geen lading zijn, al helemaal geen lading die langzaam wegvloeit.

Ofwel Prorail praat onzin. Dat is ofwel praat van iemand die PR training gehad heeft en/of iemand met geen/onvoldoende technische kennis.

Spanning op de rail en lekstroom klinkt een stuk enger dan 'restlading'
Spanning over een spreidingsweerstand (het spoor) is wellicht te technisch.

Op 5 mei 2022 11:16:02 schreef Sine:
[...]

Dan gaat het over lekstroom, niet over lading.

Gezien alle voorgaande info kan het eigenlijk ook geen lading zijn, al helemaal geen lading die langzaam wegvloeit..

Er word steeds gezegd iig zoals ik het begrepen heb: de rails worden verbonden door de wielen voor detectie trein bij overweg, dus daar zal wel een spanning en klein stroompje aanwezig zijn dan.

Ik weet niet wat voor motor er in zon trein zit, maar kan er via die wikkelingen niet wat naar buiten lekken ?

High met Henk

Special Member

Dat er onzin gepraat is wisten we al, maar hoe het wel zit weet ik nog niet.

.1 hebben we dus een eenmalig verschijnsel na een trein
.2 stellen we vast dat het geen lading kan zijn

Dus moet het wel tijd gerelateerd zijn..

E = MC^2, dus de magnetische compatibiliteit doet kwadratisch mee???

Op 5 mei 2022 18:44:26 schreef fikkie:
Ik weet niet wat voor motor er in zon trein zit, maar kan er via die wikkelingen niet wat naar buiten lekken ?

Dat zou absoluut niet de bedoeling moeten zijn, want dat kan (ernstige) slijtage opleveren aan draaiende delen als het via die onderdelen z'n retourpad gaat vinden. Zoals de spoorwegen er alles aan doen om te voorkomen dat metalen objecten in de grond ongewild als retourpad gaan dienen, wil een vervoerder ook absoluut niet dat de tractiestroom op een andere manier naar minus vloeit dan via de daartoe aanwezige onderdelen.

Voor zover ik weet zijn de meeste motoren nog altijd 750 Volt exemplaren. Hoe dat in hybride spul zit weet ik niet.

http://www.m-voorloop.nl --- Ik? Welnee! Ik zit nog lang niet achter de germaniums.

Op 5 mei 2022 18:48:06 schreef High met Henk:
Dat er onzin gepraat is wisten we al, maar hoe het wel zit weet ik nog niet...

En bedankt !

mvdk

Golden Member

maar hoe het wel zit weet ik nog niet.

Hoe weet je dat het paard een elektrische schok krijgt?
(Ja sorry, ik ga even helemaal vanaf het begin)
De overweg heeft een ander soort wegdek, raakt het paard niet daarvan al van de wijs? En als je op een zeker moment, na moeizame onderzoeken en metingen, uitgevogeld hebt dat er een potentiaal verschil is tussen de plekken waar het paard en/of de pony z'n voeten zet, wat dan? ProRail gaat daar geen moeite in steken. Ik denk dat de kortste route is de overweg te vermijden. Overwegen zijn uit hun aard gevaarlijk. Steek ze alleen over als het niet anders kan. (Ik had hier het woordje intrinsiek willen gebruiken)
Ergens in de jaren 90 was ik vrijwilliger bij de stoomclub in Rotterdam. Omdat we als vrijwilligers/medewerkers nogal wat rondbewogen in de nabijheid van het spoor, hebben we toen in die tijd een cursus gedaan veiligheid nabij het spoor. Ik heb echt opgelet wat er verteld werd, en kan me niet herinneren dat spanning op de spoorstaven een issue was. Wel herinner ik me, hoe de cursusleider ons attent maakte op de draadspaninrichtingen die je zo hier en daar ziet, en dat je niet onder dat spangewicht moest gaan zitten.

En als het dan echt niet anders kan, wacht dan zo'n twee, drie minuten als de trein gepasseerd is. Onderzoek de dienstregeling van het betreffende traject, want het schiet natuurlijk niet op als er na drie minuten alweer een trein van de andere kant komt. Gezien het traject, is er ruimte genoeg tussen treinen uit beide richtingen, het kost wellicht wat geduld.

maartenbakker

Golden Member

Op 5 mei 2022 19:25:20 schreef fikkie:
[...]

En bedankt !

Werk jij bij de persafdeling van Prorail dan?

www.elba-elektro.nl | "The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

Op 5 mei 2022 19:11:00 schreef weardguy:
Voor zover ik weet zijn de meeste motoren nog altijd 750 Volt exemplaren. Hoe dat in hybride spul zit weet ik niet.

Vroeger was dat zo. Bij het optrekken stonden er 2 motoren in serie met weerstanden. De weerstanden werden geleidelijk afgeschakeld waardoor uiteindelijk de 2 motoren in serie direct op de bovenleidingspanning stonden.
Tegenwoordig zitten er draaistroommotoren in treinen die via vermogenselektronica worden aangestuurd.

Maar dat alles is voor het onderwerp waar het hier over gaat niet van belang. Er komt stroom uit de bovenleiding die door de tractie-installatie loopt en dan via de wielen naar de rails verdwijnt. En die stroom gaat door de rails terug naar het voedingsstation waar de stroom vandaan kwam.

High met Henk

Special Member

Op 5 mei 2022 19:25:20 schreef fikkie:
[...]

En bedankt !

Ik doelde inderdaad op het antwoord van pro rail.

Op 5 mei 2022 19:31:29 schreef mvdk:
[...]
Hoe weet je dat het paard een elektrische schok krijgt?
(Ja sorry, ik ga even helemaal vanaf het begin)
De overweg heeft een ander soort wegdek, raakt het paard niet daarvan al van de wijs?...

Paard is niet onder de indruk, maar het valt op als:
. 1 het altijd net na een trein is
. 2 meerdere paarden er al last van gehad hebben.

We gaan zeker 1x per week die overweg over. En nooit last met ons paard. Had mijn vrouw ook verteld dat ik het onzin vond en niet geloofde. Dus bomen gingen open en lichten uit en ineens verkrampte paard een moment bij spoor overgang kruisen.

Paard wat er meteen achteraan kwam had er geen last van.

Ik heb afgelopen zondag gewacht tot er al 3 auto's en een fietser overheen gegaan was en geen centje pijn..

E = MC^2, dus de magnetische compatibiliteit doet kwadratisch mee???
Frederick E. Terman

Honourable Member

Op 3 mei 2022 21:47:13 schreef KlaasZ:
[...]
En nogmaals: de min ligt niet aan aarde, de min van de gelijkrichter is verbonden met de rails.

Ik ben er nu uit hoe ik de spanning- en stroomverdeling moet bepalen. Het stelsel rails/aarde vormt een verliesgevende transmissielijn. Ik ga mijn cosinus hyperbolicus afstoffen en post morgen (vrijdag) een nieuwe grafiek.
Het effect wordt in elk geval dat de rails onder de trein worden opgetild richting plus; bij het onderstation gaan de rails juist negatief (ervan uitgaande dat de bovenleiding plus is).
Onderweg worden alle railspanning t.o.v. aarde kleiner. Hoevéél kleiner hangt af van de lek naar aarde.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Het beeld wat ik er nu van heb: de rails worden opgetild naar de plus, en wel het sterkst op het stuk onder de trein. En dat effect ebt naar beide kanten weg naar nul.
Dat het bij het voedingspunt negatief gaat, dat zie ik nog niet, maar dat inzicht kan nog komen.
De bovenleiding is inderdaad de plus.

Het woord transmissielijn is voor mijn gevoel verbonden aan wisselstroom. Maar het gaat hier om gelijkstroom, dus ik weet niet of dat van toepassing is. Maar ik wacht je berekening af.
Ik ben van plan om morgen bij een bovenleidingmast te gaan meten. Ik heb een locatie op het oog waar zowel stoppende als doorrijdende treinen voorkomen.

Op 5 mei 2022 23:43:40 schreef KlaasZ:
Dat het bij het voedingspunt negatief gaat, dat zie ik nog niet, maar dat inzicht kan nog komen.

Alle stroom die (in de buurt van de trein) uit de rails de grond in stroomt moet ook weer terug. (Stroomwet van Kirchhoff).

Dat zal in de buurt van het onderstation gebeuren, want uiteindelijk moet het terug die gelijkrichter in. Omdat dat toch via de rails moet (want het onderstation is alleen met de rails, en niet met aarde verbonden) moet de rails daar dus negatief zijn (t.o.v. de aarde) anders zou die stroom niet de rails in lopen.

Anders geredeneerd:

Omdat de rails "hoogohmig" aan aarde verbonden is, moet ie gemiddeld 0V zijn.
Door de weerstand van de rails (significant op langere afstand) en de grote stromen ontstaan er spanningsverschillen in de rails.

Als het gemiddelde dan nog steeds 0 is (en dan moet, want gemiddeld loopt er geen stroom van rails naar aarde (of terug), dan moet die spanning op sommige plekken positief, en op sommige plekken negatief zijn.

Op 5 mei 2022 23:43:40 schreef KlaasZ:

Het woord transmissielijn is voor mijn gevoel verbonden aan wisselstroom. Maar het gaat hier om gelijkstroom, dus ik weet niet of dat van toepassing is. Maar ik wacht je berekening af.

wel, iedere verandering in een gelijkstroom is een wisselende stroom, en onderhavig aan het transmissie lijn gedrag van de spoorstaven..

mooi dat FET dat even gaat berekenenen :-)

denk dat de effecten daarvan wel aanwezig, maar praktisch verwaarloosbaar zijn.

betreffende de discussie of de rails nu geaard zijn of niet..

met aarden denken velen aan pin in de grond en die via kabel aan de spoorstaaf. da is het dus niet. maar toch is het spoorstavennet geaard maar dan via een "verspreide aarding".

stel iedere dwarsligger vormt een weerstand van 10 à 100 MOhm. maar er liggen honderdduizenden (enig idee hoeveel??) , en alle spoorstaven zijn verbonden. maakt dat Ohms gemeten de spoorstaven aan de grond liggen, maar via een gespreide aarde over gans NL; maakt dat lokale spanningsverschillen geen zwerfstromen van betekenis doen lopen.

dus ja, het spoornet is geaard, maar niet op de klassieke manier :-)

Op 4 mei 2022 23:52:20 schreef High met Henk:
Ze zijn ook niet hard geaard. Dus je hebt een geleider en blijkbaar een isolator en de aarde.

Dat heet een condensator... Dus ja dat kan lading opslaan...

.

lijkt me dat tegen dat soort lading een alu hoedje kan helpen. >:)

ik bedoel, beiden zijn "skwatch" (als oorzaak waarom het paard schrikt)... maar er kan lokaal wel een spanning optreden door de gespreide zachte aarding en het grote stroomverbruik.

[Bericht gewijzigd door kris van damme op vrijdag 6 mei 2022 07:37:22 (18%)

Op 5 mei 2022 23:43:40 schreef KlaasZ:
Dat het bij het voedingspunt negatief gaat, dat zie ik nog niet, maar dat inzicht kan nog komen.

Stel we hebben een voedingsstation op 0 en op 7.0km.
Stel even als vereenvoudiging dat iemand een sleuf in de spoorstaven slijpt op -0.1km en 6.9km.

De spoortstaven zijn in princiepe zwevend, maar lekken met 1k/km naar aarde. Als er nu een trein op 6.85km rijdt en 20V spanningsval over de bijna 7km spoorstaven naar het voedingsstation veroorzaakt, dan zal die spoorstaaf gemiddeld ongeveer 0V zijn. De spanning bij de trein is dan ongveer +10V, en bij het voedingsstation ongeveer -10V (ten opzichte van aarde).

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
evelo

Golden Member

Op 6 mei 2022 07:13:20 schreef kris van damme:
[...]

wel, iedere verandering in een gelijkstroom is een wisselende stroom, en onderhavig aan het transmissie lijn gedrag van de spoorstaven..

mooi dat FET dat even gaat berekenenen :-)

denk dat de effecten daarvan wel aanwezig, maar praktisch verwaarloosbaar zijn.

betreffende de discussie of de rails nu geaard zijn of niet..

met aarden denken velen aan pin in de grond en die via kabel aan de spoorstaaf. da is het dus niet. maar toch is het spoorstavennet geaard maar dan via een "verspreide aarding".

stel iedere dwarsligger vormt een weerstand van 10 à 100 MOhm. maar er liggen honderdduizenden (enig idee hoeveel??) , en alle spoorstaven zijn verbonden. maakt dat Ohms gemeten de spoorstaven aan de grond liggen, maar via een gespreide aarde over gans NL; maakt dat lokale spanningsverschillen geen zwerfstromen van betekenis doen lopen.

dus ja, het spoornet is geaard, maar niet op de klassieke manier :-)

[...]

lijkt me dat tegen dat soort lading een alu hoedje kan helpen. >:)

ik bedoel, beiden zijn "skwatch" (als oorzaak waarom het paard schrikt)... maar er kan lokaal wel een spanning optreden door de gespreide zachte aarding en het grote stroomverbruik.

Dit doet met denken aan de ’globale aarding’ bij hoogspanningscabines.

Als we de Aardspreidingsweerstand van de rails zouden meten welke weerstandswaarde zouden we dan kunnen verwachten?

Ik denk zelf een heel lage waarde, minder dan 1 ohm. En waar zit dan het verschil tussen een harde en een zachte aarding? Ik zou het zelf niet weten.

Op 6 mei 2022 08:02:33 schreef evelo:
[...]

Ik denk zelf een heel lage waarde, minder dan 1 ohm. En waar zit dan het verschil tussen een harde en een zachte aarding? Ik zou het zelf niet weten.

het verschil zit hem in de zwerfstroom die het doet lopen wanneer een trein passeert. Die is nu zodanig verspreid dat het geen (ver)storing veroorzaakt omdat die bestaat uit heel veel kleine stroompjes. Nadeel is dat lokaal de spanning op de rail wat toeneemt, oorzaak van dit topic.