Hét vraag- en antwoordplatform van Nederland

Hoe kan er ijs op bovenleidingen boven het spoor ontstaan, terwijl er (zwak)stroom gebruikt wordt in bijvoorbeeld achterruit verwarming?

Blijkbaar is een paar volt genoeg om onze achterruiten te ontdooien. Toch kunnen bovenleidingen, waar zo'n 1500 volt op staat, bevriezen.

Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
2.4K

Heb je meer informatie nodig om de vraag te beantwoorden? Reageer dan hier.

Het beste antwoord

Hoeveel volt op een leiding staat, maakt niet uit. Al zet je er een paar miljoen volt op, de temperatuur van de leidingen zal er niet door veranderen, dus ook dan zal er nog ijs (ijzel) op kunnen komen.

De achterruitverwarming werkt niet met gewone draadjes, maar met draden die een weerstand hebben. De draden worden warm als je de stroom aanzet. Dat komt niet door de spanning die op de draden staat, maar door de stroom die DOOR de draden loopt.

De geproduceerde warmte is afhankelijk van de hoeveelheid stroom (hoe meer stroom, hoe meer warmte wordt geproduceerd) en van de weerstand van de draden (hoe hoger de weerstand, hoe meer warmte wordt geproduceerd). Bij de achterruitverwarming is de hoeveelheid stroom en de grootte van de elektrische weerstand zodanig gekozen dat ze een geschikte hoeveelheid warmte produceren.

Bovenleidingen zijn juist gemaakt om zo weinig mogelijk weerstand te hebben. Immers, weerstand is verlies. Dus al loopt er een stroom door de bovenleiding, vanwege de lage weerstand wordt er maar weinig warmte geproduceerd.

Daarnaast wordt die warmte alleen geproduceerd als er een stroom loopt. Niet als er alleen maar spanning op staat. Er gaat pas een stroom lopen als er een trein rijdt - en ook dan loopt de stroom alleen maar vanaf de plek waar de bovenleiding op het stroomnet is aangesloten tot aan de trein, en niet verder. Er zou dus maar een deel van de bovenleiding worden verwarmd - maar als er al ijzel op zit, kan er geen trein rijden, dus gebeurt zelfs dat niet.

ProRail heeft al wel geëxperimenteerd met dit idee. Maar dan een beetje anders. Met een speciale schakeling is het mogelijk stroom door de bovenleiding te sturen. Die ontdooit daar inderdaad van.

Het probleem is dat dit een uitermate inefficiënt proces is. De bovenleiding hangt in een ijzelbui met wind en wordt dus extreem goed gekoeld - zie daar maar eens tegenop te verwarmen. En dat met een systeem dat hier nooit voor is ontworpen. Niet alleen is de weerstand van de bovenleiding eigenlijk te laag voor zulke trucs, maar ook de hele bovenleidingschakelschema's zijn nooit op dit idee ingericht.

De proef wees uit dat het technisch weliswaar mogelijk is de bovenleiding te ontdooien, maar dat daarvoor een grote ombouw nodig is (de aansluitschema's van de bovenleiding moeten worden aangepast) en dat er waanzinnig veel elektriciteit nodig is. Voor die enkele dag per jaar waarop de problemen werkelijk zo groot zijn als vandaag, loont dat de moeite niet.

(vervolg in reactie)
 
(Lees meer...)
Cryofiel
9 jaar geleden
Cryofiel
9 jaar geleden
(vervolg van antwoord) Gezien de enorme investeringen en de kosten om het systeem daadwerkelijk te gebruiken, kun je dus maar beter accepteren dat zo af en toe de treindienst uitvalt - da's dan jammer, maar de kosten van een dagje zonder treinen zijn lager dan de kosten van een technische oplossing. Oh ja, je hebt ook nog een probleem met het tegelijk ontdooien (door een hoge stroom door de bovenleiding te sturen) en het laten rijden van treinen (die een redelijk constante spanning nodig hebben). Dit maakt het systeem, als je het al zou bouwen, extra complex en dus risicovol. Een betere oplossing zou zijn: laat, wanneer je ijzel verwacht, overal elk kwartier een trein rijden. Die treinen schrapen telkens het dan nog dunne laagje ijzel van de bovenleiding. Maar ten eerste heb je daar treinen voor nodig, ten tweede heb je daar personeel voor nodig. Ten derde moet je zoveel ijzel verwachten - en dat was gisteren niet het geval: er was wel wat ijzel voorspeld, maar niet zó veel in zo'n uitgebreid gebied.
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Dank voor dit uitgebreide en ongetwijfeld complete antwoord.
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Wat een gaaf antwoord!! ++++
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Mooi antwoord. Niets aan toe te voegen, wel een vraagje erover....Zou het niet veel goedkoper en simpeler zijn om gewoon een dakje boven de stroom voerende draad aan te leggen dan om dat ingewikkelde ontdooi systeem te gebruiken. Iets in de vorm van een omgekeerde "dakgoot" boven die draad dus hangend aan de topdraad...Hoeft maar een paar centimeter breder dan de stroomdraad te zijn en moet er daadwerkelijk boven hangen zodat de stroomafnemers van de treinen dat dakje niet kan raken. Is uiteraard ook een investering maar minder dan het net ombouwen.
Cryofiel
9 jaar geleden
Het is een dure oplossing om dit te bouwen en te onderhouden. Dat geldt zeker als je de kosten van de oplossing afzet tegen de kosten van het laten bestaan van het probleem (omdat het probleem zich maar zo zelden op deze schaal voordoet). Daar komt bij dat ijsafzetting ook kan ontstaan door aanvriezende mist of aanvriezende - eh, hoe heet dat... ik bedoel die regen die geen echte regen is, maar die bestaat uit allemaal minikleine druppeltjes die zo klein zijn dat ze niet naar beneden vallen. Het is van die "regen" waar je alleen maar nat van wordt als je erdoorheen fietst, en vrijwel niet als je stilstaat. Daar helpt ook zo'n afdakje niet tegen.
tinus1969
9 jaar geleden
Overigens; in de jaren 20 bestond zo'n schakeling WEL, en kon de bovenleiding idd op ontdooid worden door een er een grote stroom door te laten lopen.
Ik weet niet precies waarom die schakeling is afgeschaft, maar er waren oa. technische problemen mee. Ik heb de idnruk dat het probleem tegenwoordig groter is dan vroeger, door de gevoelige electronica van moderne locomotieven/treinstellen. Ik las laatst dat de nog aanwezige ex-ACTS 1200-en hier nog steeds voor wordne gebruikt: http://www.rtvutrecht.nl/nieuws/1257992/ijzellocomotief-op-kippenlijntje.html
tinus1969
9 jaar geleden
Meer fascinerend leesvoer hier: http://energievoorziening.funnymedia.nl/onderdeelvdmaand/ontijzelschakelaar/ontijzelschakelaar.htm via http://www.ovinnederland.nl/viewtopic.php?f=35&p=361440
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Cryofiel, ik lees jouw lange antwoorden dolgraag. Doe zo voort! +2 van mij!
Cryofiel
9 jaar geleden
Dank je! Dat mijn antwoorden vaak lang zijn is omdat er nu eenmaal veel woorden nodig zijn om recht te doen aan een complexe situatie.
Cryofiel
9 jaar geleden
Nog wat extra informatie over de ontijzelschakeling: De ontijzelschakeling is simpel gezegd een beheerste kortsluiting waarbij er een continue stroom loopt door de bovenleiding. Hierdoor wordt de bovenleiding warm en smelt (deels) het ijs. Deze schakeling bestaat nog, maar wordt niet toegepast om meerdere redenen: --  Het is een complexe handeling die slechts beheerst wordt door een paar bedieningsdeskundigen op het Operationeel Besturingscentrum Infra.
--  Niet overal op het net is de benodigde ontijzelschakeling aanwezig.
--  De schakeling dooit vaak de ijsvorming niet helemaal weg, maar maakt het makkelijker om het daarna eraf te schrapen door treinen. Dus je zit altijd aan de combinatie van ontijzelen en ontijzelritten vast.
--  Als je de schakeling toepast, moeten alle stroomafnemers van de treinen naar beneden zijn en dat dient gecontroleerd te worden, anders ontstaat schade aan het materieel. Dat handmatig omzetten van de stroomafnemers maakt het zeer arbeidsintensief en vraagt net als het rijden van de ontijzelritten extra mankracht. Het is noodzakelijk de ontijzelritten frequent te rijden, het ijs komt immers snel weer terug. Ook het omzetten van de stroomafnemers dient telkens opnieuw te gebeuren.
--  Elektrisch materieel is, mede door de toenemende computerisering, veel gevoeliger geworden voor discontinuïteit in de stroomvoorziening en daardoor niet echt meer geschikt voor ontijzelritten.
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Gezien het aantal duimpjes vond niet alleen ik het een mooi, uitgebreid antwoord.
Dank je!

Weet jij het beter..?

Het is niet mogelijk om je eigen vraag te beantwoorden Je mag slechts 1 keer antwoord geven op een vraag Je hebt vandaag al antwoorden gegeven. Morgen mag je opnieuw maximaal antwoorden geven.

0 / 2500
Gekozen afbeelding