Kontaktledningens ledningsförmåga. (Järnväg allmänt)

av Sune Nylén, Wednesday, January 25, 2023, 17:36 (7 dagar sedan)

Jag skulle egentligen söka på faskonstanten. Hade för mig att den beräknades som 2 pi frekvensen cosinus hyperbolicus gamma s. eventuellt upphöjt till minus e, eller 1 genom roten av förstnämnda. Eller om det var gångkonstanten....Jag skrev då in faskonstanten och hamnade då, där en utredning om kontaktledningens ledningsförmåga avhandlades och lämplig legeringsmetall till koppar för höghastighetsbanor diskuterades. Till linjer som trafikeras av X 2000 tycks silver vara den metall man helst legerar koppar med. Magnesium var tydligen annars aktuellt. Den intresserade kan ju läsa vidare. Själv fick jag inget bra svar på min fråga....

Kontaktledningens ledningsförmåga.

av Wk, Thursday, January 26, 2023, 01:14 (7 dagar sedan) @ Sune Nylén
Redigerad av Wk, Thursday, January 26, 2023, 01:24

Inte helt säker på vad du letar efter (för länge sedan jag läste Teoretisk Elektroteknik)... men har du checkat om det finns något om det du söker i Pleijels analys-bilaga i 1908-boken om Värtan-försöken - det finns också en del andra teoretiska analyser där?

Kontaktledningens ledningsförmåga.

av Sune Nylén, Thursday, January 26, 2023, 09:19 (7 dagar sedan) @ Wk

Tack för tipset. Skall kolla. Det var väl inget viktigt egentligen, men ibland dyker sådana där gamla formler upp i huvudet och då vill jag gärna kolla minnesbilden. Det var ju ett halvt sekel och mer sedan jag räknade på det i något sammanhang. De gamla kompendierna ligger nog annars i källaren. Ett bra tillfälle att få anledning kanske att röja upp.....:-D / Sune.

Kontaktledningens ledningsförmåga.

av Sune Göthe, Thursday, January 26, 2023, 10:15 (7 dagar sedan) @ Sune Nylén

Kontaktledningstråd av koppar har också legerats med kadmium för att göra den hårdare och mera slitstark men jag tror att ledningsförmågan blev sämre. Kadmium har ju så småningom fått ett dåligt anseende på grund av sin giftighet. Kadmiumtråden fick en märkrand på ovansidan för att skilja den åt vid skrotning.

Kontaktledningens ledningsförmåga.

av Sune Nylén, Thursday, January 26, 2023, 12:49 (7 dagar sedan) @ Sune Göthe

Silver var nog den metall som rekommenderades till linjer med X 2000 trafik, då silver har den högsta ledningsförmågan - minsta motståndet - av alla metaller. Man räknade med 100 ampere 15000 V i kontakttråden. Om man bortser från förluster i loket och säg 500 V till motor skulle strömstyrkan bli 15000/500 = 30 x 100, 3000 ampere i lok vid fullt effektuttag. Man beräknade då att kontakttråden kunde värmas upp till uppemot 100 grader vid fullt effektuttag.. Då det är växelström tillkommer ju, förutom ohmskt motstånd även induktivt. Jag hade en gång som pojk f.ö. ett kastspö, som reklamerades att det var gjort av kadmierat stål. Kanske inte så hälsosamt nuförtiden, och inte då heller, men jag slickade ju aldrig på det.:-D / Sune.

Kontaktledningens ledningsförmåga.

av mormorsgruvan, Friday, January 27, 2023, 08:53 (6 dagar sedan) @ Sune Nylén
Redigerad av mormorsgruvan, Friday, January 27, 2023, 09:01

Alla ämne som tillsätts koppar minskar dess ledningsförmåga, på grund av störningar i atomgittret.
Kadmium, silver, beryllium, tenn och magnesium används som tillsatser till koppar för att förbättra sträckgräns och hårdhet.

Kontaktledningens ledningsförmåga.

av Morshyttan, horndal, Friday, January 27, 2023, 11:49 (6 dagar sedan) @ mormorsgruvan

Alla ämne som tillsätts koppar minskar dess ledningsförmåga, på grund av störningar i atomgittret.
Kadmium, silver, beryllium, tenn och magnesium används som tillsatser till koppar för att förbättra sträckgräns och hårdhet.

Ska vi gå in på djupare partikelfysik inom elteknik används ovanstående ämnen just därför att de har en gemensam translationsgitter s.k. kubisk tätpackning.
Den likartade fcc-strukturen gör att den likartade atom-uppbyggnaden harmonierar med varandra, lite närmare omfattar det guld, silver, aluminium,nickel m.fl.
Samman-legering av metallerna bibehåller således varje ämnes ideala egenskaper och om metallerna legeras ihop i sträng-legering där varje komponent bibehålles i strängar uppstår inte virvelbildningar inne i ledningen vilket ökar konduktiviteten för ett kompositmaterial.
Störningar inne i atomstrukturen skulle medföra att metallen omvandlas vilket är ett okänt fenomen inom elledningar :-| .

Magnesium och kadmium har s.k. hexagonal tätpackning en instabilare form som inte låter sig blandas med ovanstående, dess användning i el-ledare är mer för att förstärka grund-metallernas inre sammanbindning och påverkar i sig inte ledningsförmågan alls.
den positiva effekten är att en konduktivitet mellan gitterna ökar då ex. kobolt skapar en ledand fyllning som ger en positivare ledningsförmåga.

Låt oss stanna här så tröttar vi inte ut övriga ärade forumdeltagare :-) ;-) :-D

--
är egentligen Staffan Granath utanför horndal

Medlem i föreningen järnvägsmuseets vänner, med gävle som närmaste helgedom

Motto; \"skriv om idag - imorgon är det historia\"

Kontaktledningens ledningsförmåga.

av mormorsgruvan, Saturday, January 28, 2023, 17:16 (4 dagar sedan) @ Morshyttan

Visst går det att lösa 1% magnesium i koppar.
Legeringar med 0,2 och 0,5 % magnesium används för kontaktledningar.
Resistans för 1 km kontaktledning med arean 80 kvmm.
*koppar med 0,2% magnesium 0,28 ohm
*ren koppar 0,23 ohm
*Koppar med 0,5% magnesium 0,38 ohm

Kontaktledningens ledningsförmåga.

av mormorsgruvan, Saturday, January 28, 2023, 17:22 (4 dagar sedan) @ Sune Göthe

Ja du har rätt kadmiumlegerad kontaktledning har sämre ledningsförmåga.
Resistans i 1 km kontaktledning med area 80 kvmm.
*ren koppar 0,23 ohm.
*koppar med 0,7% kadmium 0,26 ohm.

Kontaktledningens ledningsförmåga.

av Morshyttan, horndal, Thursday, January 26, 2023, 19:48 (6 dagar sedan) @ Sune Nylén

Jag skulle egentligen söka på faskonstanten. Hade för mig att den beräknades som 2 pi frekvensen cosinus hyperbolicus gamma s. eventuellt upphöjt till minus e, eller 1 genom roten av förstnämnda. Eller om det var gångkonstanten....Jag skrev då in faskonstanten och hamnade då, där en utredning om kontaktledningens ledningsförmåga avhandlades och lämplig legeringsmetall till koppar för höghastighetsbanor diskuterades. Till linjer som trafikeras av X 2000 tycks silver vara den metall man helst legerar koppar med. Magnesium var tydligen annars aktuellt. Den intresserade kan ju läsa vidare. Själv fick jag inget bra svar på min fråga....


Har herrn frågan så ordnar vi svaren !


En länk till förenklad beräkningsform bifogas nedan.

Och som nämns i andra delar av tråden så är silver den bästa ledaren i atmosfäriskt tryck och mellan -130 till + 600 grader.
Manhattan-projektet använde silver från Federal Reserv (till låns, återlämnades senare ;) ) till acceleratorerna till den blivande nukleära bomben.
Egentligen på kopparbrist men man fann att silver var överlägsen ledare.
Silver i luftledningar har inom elkraft eljest egentligen inte silvret legerat utan sammanvalsat med kopparn, vet inte om samma gäller kontaktledning :-| !?

Eder förtrogne.....
https://slideplayer.se/slide/2305927/8/images/33/Utbredningshastighet+v+Amplitud+A+V%C3...

--
är egentligen Staffan Granath utanför horndal

Medlem i föreningen järnvägsmuseets vänner, med gävle som närmaste helgedom

Motto; \"skriv om idag - imorgon är det historia\"

Kontaktledningens ledningsförmåga.

av Sune Nylén, Thursday, January 26, 2023, 23:35 (6 dagar sedan) @ Morshyttan

Jag skulle egentligen söka på faskonstanten. Hade för mig att den beräknades som 2 pi frekvensen cosinus hyperbolicus gamma s. eventuellt upphöjt till minus e, eller 1 genom roten av förstnämnda. Eller om det var gångkonstanten....Jag skrev då in faskonstanten och hamnade då, där en utredning om kontaktledningens ledningsförmåga avhandlades och lämplig legeringsmetall till koppar för höghastighetsbanor diskuterades. Till linjer som trafikeras av X 2000 tycks silver vara den metall man helst legerar koppar med. Magnesium var tydligen annars aktuellt. Den intresserade kan ju läsa vidare. Själv fick jag inget bra svar på min fråga....

Har herrn frågan så ordnar vi svaren !


En länk till förenklad beräkningsform bifogas nedan.

Och som nämns i andra delar av tråden så är silver den bästa ledaren i atmosfäriskt tryck och mellan -130 till + 600 grader.
Manhattan-projektet använde silver från Federal Reserv (till låns, återlämnades senare ;) ) till acceleratorerna till den blivande nukleära bomben.
Egentligen på kopparbrist men man fann att silver var överlägsen ledare.
Silver i luftledningar har inom elkraft eljest egentligen inte silvret legerat utan sammanvalsat med kopparn, vet inte om samma gäller kontaktledning :-| !?

Eder förtrogne.....
https://slideplayer.se/slide/2305927/8/images/33/Utbredningshastighet+v+Amplitud+A+V%C3...

Ja jag har funderat lite på det. Silver är ju en metall som är svår att gjuta. Smälter man det tar silvret upp syre ur luften. när den kallnar avgår syret och bildar blåsor i godset. Kanske det går när den legeras i små mängder. Som du säkert vet fördes resonemanget från början när det gällde att använda magnesium som legeringsmetall. Det ansågs vara en bra metall lätt och legeringsvillig, men när det gällde höghastighetslinjer där strömförbrukningen är hög rekommenderades silver som legeringsmetall.. Tack för översända formler för övrigt. Med j omega L hälsningar från Göteborg/ Sune.

Kontaktledningens ledningsförmåga.

av Morshyttan, horndal, Friday, January 27, 2023, 10:42 (6 dagar sedan) @ Sune Nylén
Redigerad av Morshyttan, Friday, January 27, 2023, 12:35

Ja jag har funderat lite på det. Silver är ju en metall som är svår att gjuta. Smälter man det tar silvret upp syre ur luften. när den kallnar avgår syret och bildar blåsor i godset. Kanske det går när den legeras i små mängder. Som du säkert vet fördes resonemanget från början när det gällde att använda magnesium som legeringsmetall. Det ansågs vara en bra metall lätt och legeringsvillig, men när det gällde höghastighetslinjer där strömförbrukningen är hög rekommenderades silver som legeringsmetall.. Tack för översända formler för övrigt. Med j omega L hälsningar från Göteborg/ Sune.

Jag har ett diagram på en variant av kontaktledning där man genom högtryck-smältning sammanblandar koppar och silver så att silvret bildar sammanhängande strängar så kallad
"CUAG 1.0"
Det är ju önskvärt att silvret hålls i obrutna strömbanor så att dess högre ledningsförmåga bibehålls.

Bifogar ett diagram där de olika varianternas egenskaper framgår, även andra legeringar redovisas för jämförelsens skull ;) .

Inom kraftdistribution testade man som du nämner magnesium i kopparledare, men då tekniken hade ungefär samma egenskaper som aluminiumledningar så gick man inte vidare.
På kraftlinjer har man problemet med ledningens vikt i större utsträckning än kanske järnvägen har och där har aluminium-komposit en fördel.

En av fördelarna med CUAG är att den sammanflätade/presslegerade solida materialet tål högre mekanisk last axiellt så även det bidrar nog till lösningen, vem vet....

Vördnadsfullt från Morshyttans frid.

[image]

--
är egentligen Staffan Granath utanför horndal

Medlem i föreningen järnvägsmuseets vänner, med gävle som närmaste helgedom

Motto; \"skriv om idag - imorgon är det historia\"

Kontaktledningens ledningsförmåga.

av Sune Nylén, Friday, January 27, 2023, 16:11 (5 dagar sedan) @ Morshyttan

Tack för diagrammet. Det är möjligt att man lägger en sträng av silver inuti och valsar koppar runt, med det är ju inte riktigt samma som legering som man skriver , utan mer plätering. Det går säkert för övrigt att smälta silver under skyddsgas (argon e.d.) så att atmosfären är syrefri. Men det kräver ju specialutrustning och inget för hemmafixaren. / Ha en fin helg f.ö. - nu åker brudarna. / Sune.

Kontaktledningens ledningsförmåga.

av Morshyttan, horndal, Friday, January 27, 2023, 16:40 (5 dagar sedan) @ Sune Nylén

Tack för diagrammet. Det är möjligt att man lägger en sträng av silver inuti och valsar koppar runt, med det är ju inte riktigt samma som legering som man skriver , utan mer plätering. Det går säkert för övrigt att smälta silver under skyddsgas (argon e.d.) så att atmosfären är syrefri. Men det kräver ju specialutrustning och inget för hemmafixaren. / Ha en fin helg f.ö. - nu åker brudarna. / Sune.

Metoden är ungefär som när man trycker ut randig tandkräm :) .
Två smälta metaller strängpressas och kyls ner snabbt, sedan valsas de ihop så der börjar likna en ledning.
Har sett prover på en sådan i snitt och för blotta ögat ser det ut som en solid ledare.

Och med eder uppmaning om en angenäm önskar jag detsamma / Staffan :-) ;-) :-D .

--
är egentligen Staffan Granath utanför horndal

Medlem i föreningen järnvägsmuseets vänner, med gävle som närmaste helgedom

Motto; \"skriv om idag - imorgon är det historia\"