Auszug | eb - Elektrische Bahnen 3 | 2021

80 Fachwissen Bahnenergieversorgung 119 (2021) Heft 3 50-Hz-Zugladestation für batterieelektrische Züge Felix Dschung, Bern (CH) Batterieelektrische Züge erfordern das Vorhandensein einer Nachladeinfrastruktur. Um diese kosten- günstig aufbauen zu können, ist seitens der Infrastruktur auf leistungselektronische Komponenten möglichst zu verzichten. An einer mit einem Scott -Transformator ausgestatteten Ladestation wurden die Rückwirkungen auf das Drehstromnetz mit einer künstlichen Last von 1MW untersucht. Dabei hat sich gezeigt, dass auch bei rein einphasigen Lasten mit dem Scott -Transformator geringere Un- symmetriewerte erreicht werden können als mit einem Einphasentransformator. 50Hz train charging station for battery electric trains Battery electric multiple units require the presence of a recharging infrastructure. To build this infra- structure cost-effectively, it is advisable to dispense with landside power electronics components as far as possible. Using a charging station equipped with a Scott transformer, the disturbances on the three-phase-grid were investigated by using an artificial load of 1MW. Hereby it has been shown that even for purely single-phase loads, lower unbalance values can be achieved with the Scott trans- former than with a single-phase transformer. Station de recharge 50Hz pour les trains électriques à batterie Les rames à batterie nécessitent la présence d’une infrastructure de recharge. Pour construire cette infrastructure de manière rentable, il est conseillé de renoncer autant que possible aux composants électroniques de puissance au sol. À l’aide d’une station de recharge équipée d’un transformateur Scott , les perturbations sur le réseau triphasé ont été étudiées en utilisant une charge artificielle de 1MW. Il a ainsi été démontré que même pour des charges purement monophasées, des valeurs de déséquilibre plus faibles peuvent être obtenues avec le transformateur Scott qu’avec un transforma- teur monophasé. 1 Einleitung Mit Traktionsbatterien ausgestattete Züge ( Battery Electrical Multiple Units , BEMU) sollen zukünftig an- stelle von Dieselfahrzeugen zum Einsatz kommen, um auch abseits elektrifizierter Strecken den Ausstoß von Treibhausgasen in die Umwelt zu reduzieren. Fahren solche Fahrzeuge auf einem bereits elektrifi- zierten Streckenabschnitt, verhalten sie sich wie ge- wöhnliche elektrische Triebfahrzeuge und können zusätzlich die Oberleitung zum Laden der bordeige- nen Energiespeicher nutzen. Wenn der Batteriezug dann den elektrifizierten Abschnitt verlässt, greift er für die weitere Fahrt auf seinen Energiespeicher zu- rück. Es muss also sichergestellt werden, dass die in den Batterien gespeicherte Energie in jedem Fall aus- reicht, um wieder einen elektrifizierten Abschnitt zu erreichen. Für eine nichtelektrifizierte Strecke, die von einer elektrifizierten Basisstrecke abzweigt, bedeutet dies zum Beispiel, dass das Fahrzeug eine Reichweite ha- ben muss, die sowohl die Hin- als auch die Rückleis- tung mit ausreichender Reserve abdeckt. Ein Batte- riezug mit einer Reichweite von 50 km kann also bei ebener Topografie nur eine Stichstrecke von 25 km Länge bedienen. Liegt die letzte Station der Neben- strecke jenseits der halben Reichweite des Fahrzeugs, muss entweder die Batteriekapazität des Fahrzeugs erhöht werden, was allerdings zu einer Erhöhung der Fahrzeugmasse führt, oder die Nebenstrecke muss teilelektrifiziert werden. Eine Teilelektrifizierung kann in Form von Oberleitungsinseln oder Ladestationen realisiert werden, wobei letztere ausschließlich für das Laden während des Fahrzeugstillstands ausge- legt sind. In Europa werden Wechselstrom-Bahnenergiever- sorgungsanlagen üblicherweise mit AC 15 kV16,7Hz oder mit AC 25 kV50Hz betrieben. Diese Spannun- gen sind nach EN50163 [1] genormt. Da es aus Gründen der Interoperabilität sinnvoll ist, die Anzahl der Stromversorgungssysteme so gering wie mög- lich zu halten, bezieht sich auch die TSI ENE [2] auf diese beiden Systeme. Basierend auf der aktuellen EN50163 führt die Verwendung einer Frequenz von 50Hz für die Lade­ infrastruktur jedoch automatisch zu einer Nennspan- nung von 25 kV. Sollen die elektrischen Bahnen das konventionelle Oberleitungssystem nutzen können,

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