Kondensatorbatterier

Figur 2: Enlinjeskjema for kondensatorbatteri med tilkobling til kontaktledningsanlegg

Kondensatorbatterier for seriekompensering

Hensikten med kondensatorbatteri i serie med kontaktledningen var å kompensere det reaktive spenningsfallet der det var stor avstand mellom omformerstasjonene. Hevingen av spenningen fører til økt overføringsevne, og dermed mindre effekttap i linjen. Det ble installert ett eller to kondensatorbatterier mellom omformerstasjonene. Ved bruk av bare ett kondensatorbatteri ble det installer midt mellom stasjonene.

På grunn av problemer som oppstod med innføring av nye lokomotiver og motorvogner i 1990-årene ble kondensatorbatterier koble ut. Alle de eksisterende anleggene er tatt ut av drift.

Oppbygging av stasjoner med seriekondensatorbatteri

Et komplett kondensatorbatteri omfattet kondensatorbatteri, effektbryter, skillebrytere, kabler for tilkobling til kontaktledningen, måletransformatorer, verne og styreutrustning i tillegg til 220 V-fordeling i kiosk eller koblingshus og understasjon for fjernkontroll. For å unngå at lokomotivets strømavtager kortsluttet kondensatorbatteriet ved passering var det plassert en dødseksjon mellom batteriets koblinger til kontaktledningen.

Fordeler og ulemper ved bruk av seriekondensatorbatteri

Kondensatorbatteriene ble installert for å motvirke det reaktive spenningsfallet i kontaktledningsanlegget. Dette var spesielt viktig på strekninger som ble trafikkert med tyristormateriell som El 16 og RC-lok. Dette materiellet har en cos$\varphi$ = 0,8. Denne dårlige effektfaktoren fører til lav spenning ved store avstander mellom omformerstasjonene. For trekkaggregater med cos$\varphi$ under 1,0 vil spenningen på kontaktledningen bli hevet med inntil 2 kV med seriekondensatorer. Dette gir lavere strøm for samme effektuttak, og dermed blir overføringstapene redusert. Etter hvert som det ble tatt i bruk stadig mer materiell med styrbar cos$\varphi$, ble behovet for den reaktive kompenseringen mindre.

Kondensatorbatteri kunne føre til ustabilitet i nettet med store spennings- og effektpendlinger. Spesielt der det var to kondensatorbatterier mellom omformerstasjonene. De pendlingene som oppstod hadde en frekvens på 2 Hz og det var høye effekter i pendlingene. Med de trekkaggregatene som ble innført i 1990-årene med cos$\varphi$=1,0 førte kondensatorbatteriene til at spenningen sank og tapene økte.

Kondensatorbatteri påvriket innstillingen av distansevernene. I mange tilfeller ble strekningen umiddelbart etter kondensatoren en skyggesone som ikke ble dekket av distansevernene.

Litteraturhenvisninger

• Norheim, I. : Betraktninger om seriekompensering i JBVs nett, notat, Ian Norheim, (aug. 1997)
• Bruu, P.-Chr. & Johannessen, F. : Hovedoppgave, Stabilitet i NSBs, NTNU inst. elkraftteknikk (des. 1996)
• Backer, A. : Seriekompensering hos JBV, notat, Jernbaneverket (jan. 1997)