STATSBANEELEKTRIFIERINGENS INMATNINGSSTATIONER

STATSBANEELEKTRIFIERINGENS
INMATNINGSSTATIONER
TREDJE
OMARBETADE
— 1939 —
UPPLAGAN
STATSBANEELEKTRIFIERINGENS
INMATNINGSSTATIONER
E x t e r i ö r av K r å n g e d e K r a f t v e r k . K r a f t v e r k e t är nu u t b y g g t med tre t u r b i n a g g r e g a t om
tillsammans 105 000 kilowatt, k o r t v a r i g t ä n d a till 135 000 kilowatt. Det levererar elektrisk
energi till bland a n n a t s t a t s b a n o r n a s drift söder om Ånge, för vilket ä n d a m å l under år
1938 t o t a l t åtgick 460 milj. k i l o w a t t i m m a r vid en högsta k v a r t t i m m e s b e l a s t n i n g av
103 600 kilowatt. K r å n g e d e K r a f t v e r k skulle sålunda e n s a m t h a v a k u n n a t tillfredsställa
hela i f r å g a v a r a n d e energibehov.
CENTRALT
R Y C K E R I E T ,
STOCKHOLM
1939
Maskinsalen i Porjus k r a f t v e r k . F y r a generatorer för 15-periodig enfasström finnas här för
strömleveransen till m a l m b a n a n s a m t dessutom trefasgeneratorer för strömleveransen till gruvdrift och industri.
D e n svenska statsbaneelektrifieringen ä r såsom b e k a n t utförd med lågperiodig — 15 och 1 6 2 / 3 — enfasström med 16 000 volts s p ä n n i n g för kontaktledningarna. Som en av detta strömsystems största fördelar f r a m h ö l l s
alltid förr, att den för b a n d r i f t e n erforderliga elektriska energien k u n d e
genereras direkt i k r a f t v e r k e n och överföras till b a n n ä t e n medelst särskilda,
endast för b a n d r i f t e n avsedda överföringsledningar, varvid driftsäkerheten
måste bliva den t ä n k b a r a s t bästa. Elektrifieringen av linjen Luleå—Riksgränsen, den s. k. m a l m b a n a n , blev d ä r f ö r utförd enligt detta system.
Den för m a l m b a n a n s drift erforderliga enfasenergien erhålles s å l u n d a
f r å n Porjus kraftverk, som för ä n d a m å l e t utrustats m e d f y r a turbiner om
v a r d e r a 12 500 h ä s t k r a f t e r vid 225 varv per minut. Dessa driva var sin
enfasgenerator om maximalt 10 000 kilovoltampere, som alstra 15-periodig
enfasenergi med 4 000 volts spänning. Medelst t r a n s f o r m a t o r e r höjes spänningen till 80 000 volt och överföres m e d h j ä l p av särskilt a n o r d n a d e över-
föringsledningar till 13 utefter m a l m b a n a n belägna transformatorstationer
f r å n Notviken invid Luleå till Vassijaure invid n o r s k a gränsen. I dessa nedt r a n s f o r m e r a s spänningen till för k o n t a k t l e d n i n g a r n a erforderliga 16 00
volt.
F r å n Vassijaure är en överföringsledning f r a m d r a g e n till n o r s k a gränsen
och möter d ä r en norsk överföringsledning, som
matar
transformatorstationer utefter den n o r s k a linjen Narvik - R i k s g r ä n s e n . D e n n a överföringsledning erhåller enfasenergi f r å n ett vid Nygård omkring l6 km f r å n Narvik
beläget k r a f t v e r k som för ä n d a m å l e t försetts m e d två turbiner om v a r d e r a
12 000 h ä s t k r a f t e r vid 450 v a r v per minut. V a r d e r a av dessa turbiner drive
Principschema för ledningsnätet till elektrifieringen vid m a l m b a n a n . E n f a s s t r ö m m e n för b a n driften och t r e f a s s t r ö m m e n för gruvdriften genereras b å d a v a r för sig i k r a f t v e r k e t och överföras medelst skilda överföringssystem till f ö r b r u k n i n g s o r t e r n a .
en enfasgenerator om normalt 6 250 och maximalt 10 000 kilovoltampere
vid 5 250 volt. Medelst t r a n s f o r m a t o r e r höjes spänningen till 80 000 volt
Detta k r a f t v e r k a r b e t a r i regel s a m m a n k o p p l a t m e d Porjus genom överföringsledningarna.
T v å olika typer av transformatorstationer finnas vid m a l m b a n a n , nämligen en för de f y r a stationerna vid den först elektrifierade b a n d e l e n Kiruna—
Riksgränsen och en a n n a n , avsevärt förenklad typ för de senare utförda
9 transformatorstationerna vid b a n d e l e n Kiruna Luleå.
Alla dessa stationer äro f ö r s e d d a m e d självkylda oljetransformatorer,
uppställda inomhus, de f ö r s t n ä m n d a stationerna m e d plats för fyra och de
senare med plats för två t r a n s f o r m a t o r e r i v a r d e r a med u n d a n t a g för stationen i Notviken, som är utförd med fyra platser. De f ö r s t n ä m n d a f y r a stationerna äro u t r u s t a d e m e d v a r d e r a tre transformatorer, var och en om
1 100 kilovoltampere. Den f j ä r d e h a r hittills ej erfordrats på grund av transf o r m a t o r e r n a s fullt tillfredsställande överbelastningsförmåga. De senare nio
transformatorstationerna h a v a alla två, utom Notviken som h a r tre, transf o r m a t o r e r om v a r d e r a 1 500 kilovoltampere.
/
Överföringsledningen f r å n P o r j u s k r a f t v e r k n o r r u t mot Kir u n a och norska gränsen. Ledningen överför e n f a s s t r ö m m e d
80 000 volts spänning till t r a n s f o r m a t o r s t a t i o n e r n a .
T r a n s f o r m a t o r s t a t i o n e r n a äro utrustade med erforderliga omkopplingsa n o r d n i n g a r för överföringsledningarna och strömbrytare för t r a n s f o r m a torerna. De f r å n transformatorstationerna till kontaktledningsnätet utgående
m a t a r l e d n i n g a r n a äro f ö r s e d d a m e d automatiska oljeströmbrytare m e d
maximalutlösning. Vid överbelastning eller kortslutning å s t a d k o m m a dessa
avbrott efter 3 à 4 perioder, d. v. s. efter 0,20 à 0,27 s e k u n d e r . Även på 80 000
voltssidan av t r a n s f o r m a t o r e r n a i transformatorstationerna finnas som r e d a n
n ä m n t s automatiska oljeströmbrytare m e d maximalutlösning, som dock
äro f ö r s e d d a med tidreläer. Dessa å s t a d k o m m a avbrott endast för överbelastning eller kortslutning, som v a r a r mer än 6 s e k u n d e r och bryta d ä r f ö r
ej för kortslutningar i kontaktledningsnätet u t a n endast för kortslutningar
i n o m transformatorstation. För utgående 80 000 volts ledningarna f r å n Porjus
k r a f t v e r k finnas även automatiska oljeströmbrytare m e d maximalutlösning.
Dessa äro försedda med tidreläer, som f ö r h i n d r a , att de bryta för över-
belastningar eller kortslutningar, som vara kortare tid än 18 sekunder. De
å s t a d k o m m a d ä r f ö r avbrott endast för kortslutningar å överföringsledning a r n a eller på 80 000 volts-instrumenteringen i transformatorstationerna.
Samtliga oljeströmbrytare vid m a l m b a n a n äro u t f ö r d a för återinkoppling
genom stationsvaktens försorg. Vakten h a r härvid s å l u n d a alt utföra även
Plan och vertikalsektion av t r a n s f o r m a t o r s t a t i o n vid bandelen Kiruna
Riksgränsen.
-
f ö r e s k r i v n a försöksinkopplingar av strömbrytare för kontaktledningsnätet
efter 30 s e k u n d e r och 3 minuter. Detta vaktens u p p d r a g k o m m e r emellertid
att u p p h ö r a i n o m n ä r m a s t e tiden, enär oljeströmbrytarna för kontaktledningen k o m m a att ersättas av s n a b b r y t a r e med automatisk återinkoppling
av s a m m a typ, som k o m m i t till a n v ä n d n i n g vid de senast u t f ö r d a o m f o r m a r stationerna.
T o r n e t r ä s k t r a n s f o r m a t o r s t a t i o n . Stationen är försedd med tre t r a n s f o r m a t o r e r om v a r d e r a
1 100 kilovoltampere för t r a n s f o r m e r i n g från 80 000 till l6 000 volt. De f y r a t r a n s f o r m a t o r s t a t i o n e r n a vid bandelen K i r u n a — R i k s g r ä n s e n h a v a u t f ö r t s s a m m a n b y g g d a med t r a f i k s t a tionshus.
Driftsäkerheten för den s å l u n d a u t f ö r d a anläggningen för inmatning av
elektrisk energi till m a l m b a n a n s kontaktledningsnät h a r l ä m n a t föga övrigt
att önska. Men tiden har gått, och det oberoende systemet för järnvägsdriften, som också för de flesta enfaselektrifieringar i utlandet k o m m i t till
a n v ä n d n i n g , mötte en s k a r p kritik f r å n flera håll. Några kritiker f r a m h ö l l o
s å l u n d a s k ä m t s a m t , att det k n a p p a s t k u n d e v a r a vår Herres mening, att
jorden skulle se ut som ett piggsvin
en sats av överföringsledningar
vore mer än nog. Driftsäkerheten för de stora trefasöverföringsnäten h a d e
också förbättrats så, att den l ä m n a d e föga övrigt att önska, och om den
erforderliga enfasenergien uttoges medelst s y n k r o n a o m f o r m a r e , så skulle
m a n också k u n n a få en värdefull möjlighet till spänningsreglering för trefasnäten. A n d r a kritiker framhöllo, all den f r å n trefasnäten disponibla
elektriska energien måste i regel ställa sig långt billigare än den för b a n driften direktgenererade e n f a s s t r ö m m e n — oftast så mycket billigare, alt
o m f o r m n i n g s k o s t n a d e r n a mer än väl täcktes.
Men det f a n n s också omständigheter, som f o r t f a r a n d e talade mot a n v ä n d ning av o m f o r m n i n g för anskaffning av den för b a n d r i f t e n erforderliga
e n f a s s t r ö m m e n . En svagströmskommitté, som år 1918 tillsattes för u t r e d a n d e
av bästa sättet för u n d v i k a n d e av störningar i telefon- och telegrafledningar
utefter med enfasström elektrifierade banor, h a d e b l a n d a n n a t uttalat, att
m e d h ä n s y n till störningsfrågan avståndet mellan i n m a t n i n g s p u n k t e r n a till
kontaktledningsnätet icke borde få överstiga 30 à 40 kilometer, och h a v a
m a l m b a n a n s 13 transformatorstationer tillkommit av d e n n a orsak.
Eftersom varje s å d a n i n m a t n i n g s p u n k t av m å n g a skäl lämpligen b o r d e
utgöras av en omformarestation, v a r det tydligt, all dessas antal skulle bliva
alltför stort, och beträffande spänningsregleringen för trefasnäten skulle m a n
erhålla alltför mycket av det goda. Uttagningen av e n f a s s t r ö m m e n f r å n
trefasnäten medelst o m f o r m n i n g m e d f ö r emellertid den fördelen, att spännningen k a n hållas konstant 16 000 volt vid i n m a t n i n g s p u n k t e r n a till kontaktledningsnätet. Följden h ä r a v åter blev den, att det för svenska f ö r h å l l a n d e n
ekonomiskt lämpliga avståndet mellan o m f o r m a r e s t a t i o n e r n a lämpligen
b o r d e utgöra 100 à 150 kilometer, om ej störningarna i svagströmsledningarna
utefter b a n a n lagt hinder i vägen härför. F r å g a n om svagströmsstörningarna
erhöll emellertid u n d e r år 1923 sin slutgiltiga lösning, efter det att under
Plan och vertikalsektion av t r a n s f o r m a t o r station vid bandelen Kiruna— Luleå.
å r e n 1920—1923 ett f r a m g å n g s r i k t forskningsarbete på detta o m r å d e bedrivits vid de svenska s t a t s b a n o r n a . Genom de anordningar, som med ledning av undersökningsresultaten därefter utförts för de i f r å g a v a r a n d e störn i n g a r n a s avlägsnande, bortfaller den av dessa störningar vållade begränsningen b e t r ä f f a n d e avståndet mellan omformarestationerna. Omformarestationsavstånd av u p p till 160 kilometer och till och med ensidig m a t n i n g
u p p till d e n n a längd h a v a d ä r f ö r s e d a n utan olägenhet k u n n a t utnyttjas.
D ä r m e d h a r också bortfallit nödvändigheten att såsom vid likströmsbanor
Polcirkelns t r a n s f o r m a t o r s t a t i o n . Denna station är utförd
med t v å t r a n s f o r m a t o r e r om v a r d e r a 1 500 kilovoltampere
för t r a n s f o r m e r i n g från 80 000 till 16 000 volt. Stationen är av den förenklade t y p , som a n v ä n d e s vid bandelen K i r u n a Luleå.
utföra extra trefasledningar för matning av de för b a n d r i f t e n erforderliga
o m f o r m a r e s t a t i o n e r n a , enär dessa k u n n a t placeras o m e d e l b a r t intill de
genom landet f r a m d r a g n a trefasöverföringsledningarna. Detta h a r givetvis
verkat förbilligande och i sin m å n bidragit till att a n v ä n d n i n g e n av o m f o r m ning för framställning av den enfasiga b a n s t r ö m m e n blivit ekonomiskt
möjliggjord.
Genom Sveriges land äro f r a m d r a g n a ett flertal stora överföringsledningar för trefasström. F r å n P o r j u s kraftverk u p p e i L a p p l a n d utgå sål u n d a norrut, förutom de 80 000 volts enfasöverföringsledningar, som erf o r d r a s för m a l m b a n a n s drift, 25-periodiga trefasledningar m e d 70 000
volts spänning till Gällivare och Kiruna. Söderut sträcker sig d ä r i f r å n
en 50-periodig 130 000 volts trefasledning till Boden, Norrfors k r a f t v e r k
vid Umeälv och Stadsforsens k r a f t v e r k vid Indalsälven. F r å n s i s t n ä m n d a
k r a f t v e r k utgår västerut en 130 000 volts ledning till Östersund och Hissmo-
Kopplingsschema för t r a n s f o r m a t o r s t a t i o n vid bandelen K i r u n a - Luleå.
fors k r a f t v e r k och söderut en 220 000 volts ledning till Ånge. Till Ånge
i n k o m m a vidare en 220 000 volts ledning f r å n Krångede k r a f t v e r k och
en 70 000 volts ledning f r å n H a m m a r f o r s e n . F r å n Ånge utgår sedan en
220 000 volts överföringsledning söderut till Horndal och Nässjö.
F r å n s i s t n ä m n d a plats går en 130 000 volts ledning vidare söderut ä n d a
ned till Malmö. F r å n H o r n d a l utgår dessutom en ledning till Västerås m e d
förbindelser till Trollhättan, Älvkarleö och de flesta a n d r a k r a f t v e r k i d e n n a
del av landet. F r å n Trollhättan finnas slutligen ledningar f r a m d r a g n a utefter
västkusten ned till L a g a k r a f t v e r k e n och d ä r i f r å n söderut till Malmö. Ett
synnerligen fullständigt nät av trefasöverföringsledningar finnes sålunda, till
vilka alla för b a n d r i f t e n erforderliga omformarestationer k u n n a t inkopplas.
Vid m a l m b a n a n voro f r å n b ö r j a n kontaktledningarna h o p k o p p l a d e till
ett nät i avsikt att m i n s k a dels spänningsfallet, dels svagströmsstörningarna.
H ä r m e d avsågs s å l u n d a att ernå den fördelen, att då ett elektriskt lok b e f a n n
sig mellan tvenne i n m a t n i n g s p u n k t e r till kontaktledningsnätet, som i det
fallet utgjordes av h ä r förut o m n ä m n d a transformatorstationer, så skulle
s t r ö m m e n k o m m a f r å n två håll. Två strömslingor skulle därvid uppstå,
vilkas induktiva v e r k a n på svagströmsledningarna utefter b a n a n skulle upphäva v a r a n d r a . Emellertid visade det sig snart, att d e n n a goda idé ej i önskvärd grad g j o r d e sig gällande i verkligheten samt att kortslutningsströmmarna
K o n t a k t l e d n i n g e n vid m a l m b a n a n är utförd med skenledningen som enda återledning för bans t r ö m m e n . En t v å t r å d i g ledning för 10 000 volt och 60 perioder är a n o r d n a d på s t o l p t o p p a r n a .
Den på stolpen u p p s a t t a t r a n s f o r m a t o r n n e d t r a n s f o r m e r a r denna spänning till 2 x 1 1 0 volt för
belysning m. m.
i bannätet på g r u n d av den höga kontaktledningsspänningen v e r k a d e stör a n d e i alltför hög grad. På grund h ä r a v u p p s e k t i o n e r a d e s kontaktledning a r n a efter kort tid mitt mellan transformatorstationerna, varefter driftf ö r h å l l a n d e n a blevo fullt tillfredsställande. Spänningsfallet i kontaktledningsnätet ökades därvid visserligen något, och kompensationen för svagströmsstörningarna bortföll. Denna kompensation h a r emellertid i alla händelser såsom r e d a n nämnts, ersatts av effektivare a n o r d n i n g a r , som något
senare k o m m o till utförande.
Utefter m a l m b a n a n f ö r e f u n n o s före utförandet av elektrifieringen av järnvägen inga överföringsledningar för högspänd trefasström, b e r o e n d e på att
några m e r a betydande a v n ä m a r e av elektrisk energi ej f u n n o s utefter d e n n a
b a n s t r ä c k a med u n d a n t a g för m a l m f ä l t e n vid Kiruna och Gällivare. För
linjen Stockholm Göteborg voro d ä r e m o t f ö r h å l l a n d e n a helt a n d r a , då
förslag till dess elektrifiering år 1920 för första gången f r a m l a d e s för stats-
M a l m b a n a n s k o n t a k t l e d n i n g är för v a r j e 1,4 km försedd
med en sektionspunkt, där v i k t a v s p ä n n i n g a r a n o r d n a t s
för a t t hålla ledningarnas d r a g p å k ä n n i n g k o n s t a n t . Där
finnas också i små hus i n s a t t a s u g t r a n s f o r m a t o r e r , som tillk o m m i t för b o r t t a g a n d e av b a n s t r ö m m e n s störningsverkan
på telefonledningarna u t e f t e r linjen.
m a k t e r n a . E n hel del h ö g s p ä n d a trefasledningar f u n n o s r e d a n d å f r a m d r a g n a utefter d e n n a handel, och flera s å d a n a skulle enligt u p p g j o r d plan
k o m m a till u t f ö r a n d e inom n ä r m a s t e åren.
I sitt första förslag av år 1920 till utförandet av elektrifieringen S t o c k h o l m Göteborg h a d e järnvägsstyrelsen emellertid r ä k n a t med, alt liksom vid m a l m b a n a n den erforderliga e n f a s s t r ö m m e n skulle genereras direkt i kraftverken
och överföras till b a n n ä t e t medelst särskilda högspänningsledningar. Utefte:
linjen skulle också liksom vid m a l m b a n a n a n o r d n a s transformatorstationee
m e d i n b ö r d e s avstånd av 30 à 40 kilometer för den h ö g s p ä n d a strömmens
n e d t r a n s f o r m e r i n g till för b a n n ä t e t erforderliga 16 000 volt.
H ä r e m o t gjordes emellertid i n v ä n d n i n g a r f r å n vattenfallsstyrelsens sida
Att a n o r d n a särskilda generatorer i k r a f t v e r k e n för ä n d a m å l e t beredde
mycket stora svårigheter och kostnader. Långt bättre vore då att i kraftverken a n o r d n a o m f o r m a r e för framställning av enfasströmmen. Om enfasgeneratorer skulle anbringas i kraftverken, måste också tydligen plats reser-
Schema för energileveransen till statsbaneelektrifieringen söder om Boden. I k r a f t v e r k e n alstras
endast trefasström. Den för b a n d r i f t e n erforderliga e n f a s s t r ö m m e n erhålles genom omformning
av trefasström, som u t t a g e s f r å n det a l l m ä n n a överföringsnätet. N å g r a särskilda överföringsledningar för enfasström erfordras sålunda ej i d e t t a fall.
veras för dem, och en planmässig utbyggnad av dessa skulle d ä r f ö r förh i n d r a s . I vissa fall skulle till och m e d utbyggandet av hela k r a f t v e r k omöjliggöras på g r u n d av r å d a n d e ovisshet, h u r u v i d a de skulle a n o r d n a s för j ä r n vägsdrift eller ej.
D e n n a fråga utreddes av en särskild kommitté, som efter ingående undersökningar och h ö r a n d e av u t l ä n d s k a s a k k u n n i g a i b ö r j a n av år 1923 avgav
sitt utlåtande. Enligt detta b o r d e energitillförseln vid elektrifiering av j ä r n v ä g a r n a inom södra och mellersta Sverige i regel ske medelst de för den
a l l m ä n n a distributionen avsedda k r a f t n ä t e n genom o m f o r m n i n g . I sitt yttr a n d e över kommitténs utlåtande f ö r k l a r a d e sig järnvägsstyrelsen till fullo
ansluta sig till d e t s a m m a och f r a m l a d e o m e d e l b a r t för statsmakterna ett
förnyat förslag till u t f ö r a n d e av elektrifieringen Stockholm — Göteborg enligt
omformaresystemet, som g o d k ä n d e s r e d a n av 1923 års riksdag. H ä r m e d
hade, såsom det senare visat sig, det ena av järnvägselektrifieringens stora
problem erhållit en lycklig lösning. Det a n d r a stora problemet, störnings-
Lcdningsanläggningen för statens j ä r n v ä g a r s drift söder om Boden. Över
b a n a n kontaktledningen för l6 000 volt, vid sidan en grov ledning för återledning av b a n s t r ö m m e n och på t o p p e n av stolparna en överföringsledning
för 10 000 volt 50 perioder till belysning m. m.
f r å g a n , h a d e såsom r e d a n ovan meddelats omedelbart förut erhållit sin
efter vad det också senare visat sig, fullt tillfredsställande lösning.
O m f o r m a r e s y s t e m e t har även vid den fortsatta elektrifieringen av de
svenska s t a t s b a n o r n a visal sig mycket lämpligt. Flera betydande fördelar
h a v a genom d e t s a m m a vunnits, bland a n d r a den alt statsbanorna blivit en
vanlig a v n ä m a r e av elektrisk energi f r å n det a l l m ä n n a distributionsnätet och
d ä r i g e n o m erhållit större möjlighet all efter t r a f i k f ö r h å l l a n d e n a öka eller
m i n s k a sin energiuttagning. A n o r d n a n d e t av erforderliga nya kraftverk och
överföringsledningar h a r härvid blivit en strömleverantörens omsorg. Därvid
har i m å n g a fall tillgängliga reserver k u n n a t utnyttjas för tillfredsställande
av k r a v e n b e t r ä f f a n d e liva energileveranser. Den erforderliga tiden för elektrifieringsföretagens färdigställande har härigenom k u n n a t avsevärt ned
bringas.
T i l l ä m p n i n g e n av omformaresystemet underlättades i hög grad därigenom
att, såsom ovan r e d a n p å p e k a t s , enligt föreliggande e r f a r e n h e t varje om
formarestation bör få arbeta på sin särskilda g r u p p av ledningsnätet utan
Viktavspänning
för
kontaktledningen
söder
om
Boden.
hopfasning med intilliggande stationer. På grund h ä r a v k u n n a u p p k o m m a n d e
ledningsfel - som dess bättre visat sig mycket sällsynta - s n a b b t lokaliseras,
och felsökningen kan med enkla medel i viss grad utföras automatiskt.
Senare erfarenhet h a r emellertid visat, att det i en del fall med h ä n s y n lill
spänningsfallet är synnerligen önskvärt att k u n n a h o p k o p p l a kontaktledn i n g a r n a mellan vissa omformarestationer. Detta är särskilt fallet, då mitt
mellan två s å d a n a stationer starka stigningar finnas eller då av någon anledning stor trafiktäthet d ä r f ö r e k o m m e r . Försöksvis h a v a d ä r f ö r kontaktledningarna mellan en del o m f o r m a r e s t a t i o n e r nu h o p k o p p l a t s , vilket m e d f ö r t
stora fördelar i avseende på spänningsregleringen och b e t y d a n d e belastningsutjämning för de h o p k o p p l a d e stationerna, samtidigt som det visat
sig k u n n a ske utan någon egentlig olägenhet.
En stor fördel e r b j u d e r omformaresystemet också därigenom, att kortslutningsströmstyrkan i kontaktledningsnätet i hög grad begränsas, varigenom m i n s k a d e u n d e r h å l l s k o s t n a d e r erhållits såväl för ledningsnätet som
för de elektriska lokomotiven och m o t o r v a g n a r n a . Slutligen h a r o m f o r m a r e -
Anordning av s u g t r a n s f o r m a t o r för k o n t a k t l e d n i n g e n söder
om Boden.
systemet m e d f ö r t en f r å n b ö r j a n ej förutsedd fördel, i det alt det möjliggjort
den s n a b b a utvidgning av järnvägselektrifieringen, som u n d e r senaste åren
krävts.
Överföringsanläggningen för m a l m b a n a n utgöres, såsom r e d a n nämnts,
av särskild generatorutrustning i kraftverket, särskilda överföringsledningar
o c h särskilda transformatorstationer, förutom erforderliga kontaktledningar.
För d e n d ä r e f t e r f ö l j a n d e elektrifieringen, som utförts enligt o m f o r m a r e stationssystemet, kräves f ö r u t o m o m f o r m a r e s t a t i o n e r n a endast kontaktledningarna.
Det är tydligt, att en stor kostnadsbesparing härigenom måste u p p k o m m a .
Verkställd utredning har s å l u n d a visat, att genom utnyttjandet av omformaresystemet för b a n d e l a r n a söder om Ånge å s t a d k o m m i t s en b e s p a r i n g
i anläggningskostnad av i r u n t tal 28 miljoner kronor, samtidigt som kostn a d e n för b a n s t r ö m m e n därvid minskats med omkring 8 procent. Användningen av o m f o r m a r e s y s t e m e t för anskaffning av den erforderliga banströmm e n h a r s å l u n d a visat sig vara en i ekonomiskt avseende mycket välbetänkt åtgärd.
För n ä r v a r a n d e (15 m a j 1939) finnas för statsbanornas elektrifiering 24
omformarestationer i drift, och u n d e r tiden till år 1943 b e r ä k n a s ytterligare
5 s å d a n a stationer k u n n a tagas i drift. F y r a olika typer av omformarestationer
f ö r e k o m m a . O m f o r m a r n a i d e s a m m a äro emellertid beträffande kapaciteten
fullkomligt lika och u p p v i s a i övrigt endast den skillnaden, att de utförts
stationära för de första två t y p e r n a av o m f o r m a r e s t a t i o n e r m e n transportabla
för de övriga.
Anordningen av de u t f ö r d a fyra typerna av omformarestationer och deras
yttre utseende f r a m g å r av bilderna. De f e m o m f o r m a r e s t a t i o n e r n a i Södertälje, Sköldinge, Hallsberg, Moholm och Alingsås för elektrifieringen Stockholm—Göteborg utfördes-under åren 1924- 1926 enligt typ I. De sex följande
o m f o r m a r e s t a t i o n e r n a för elektrifieringen av Malmölinjerna i E k s u n d ,
Mjölby, Nässjö, Alvesta, Hässleholm och Malmö utfördes u n d e r åren 1931
1933 enligt typ II. Av dessa 11 o m f o r m a r e s t a t i o n e r h a v a (i utrustats med
v a r d e r a 3 stationära o m f o r m a r e , u n d e r det alt övriga 5 stationer försetts med
v a r d e r a 2 s å d a n a o m f o r m a r e . S a m m a n l a g t finnas s å l u n d a 28 stationära omformare. Skillnaden mellan o m f o r m a r e s t a t i o n e r n a av typ I och II består
endast däri, all en del u t r y m m e , som i typ I visat sig ej nödvändigt, borttagits vid u t f ö r a n d e t av den s e n a r e typen. Dessutom h a v a en del m i n d r e
ändringar utförts b e t r ä f f a n d e den elektriska apparatutrustningen.
Övriga omformarestationer, av vilka 12 utförts enligt typ III och en enligt
typ IV, äro f ö r s e d d a med t r a n s p o r t a b l a o m f o r m a r e . De äro a n o r d n a d e som
vanliga lokstall av parallelltyp m e d plats för tre o m f o r m a r e i v a r d e r a . Antalet
o m f o r m a r e , som uppställas i dessa stationer, ä n d r a s efter föreliggande behov.
Hittills h a v a s a m m a n l a g t 30 t r a n s p o r t a b l a o m f o r m a r e anskaffats för ifrågav a r a n d e 13 o m f o r m a r e s t a t i o n e r . Ytterligare 20 t r a n s p o r t a b l a o m f o r m a r e
hava beställts för de 5 blivande stationerna och för utökning av de befintliga.
Även i de äldre o m f o r m a r e s t a t i o n e r n a av typ I och II hava a n o r d n i n g a r
utförts, som d ä r möjliggöra uppställning av t r a n s p o r t a b l a o m f o r m a r e för
reservtjänst.
Den för matning av o m f o r m a r e s t a t i o n e r n a erforderliga trefasströmmen
erhålles genom i j o r d e n förlagda k a b l a r f r å n en o m e d e l b a r t intill v a r j e
omformarestation belägen, strömleverantören tillhörig transformatorstation,
i vilken spänningen för trefasenergien f r å n del h ö g s p ä n d a överföringsnätet,
som i b l a n d utgör 50 000, i a n d r a fall 70 000, 130 000 eller 220 000 volt,
n e d t r a n s f o r m e r a s till den för o m f o r m a r n a erforderliga spänningen 6 300 volt.
Av den s å l u n d a erhållna trefasenergien uttages även 50-periodig enfasenergi, som medelst i o m f o r m a r e s t a t i o n e r n a särskilt a n o r d n a d e t r a n s f o r m a torer u p p t r a n s f o r m e r a s till i regel 10 000 volt och därefter överföres till stationer,
banvaktsstugor och a n d r a platser utefter linjen för belysning, k r a f t b e h o v och
signalanläggningar. I några fall, då kraftbehovet är relativt stort, överföres
i stället trefasenergi med s p ä n n i n g a r u p p till 20 000 volt.
O m f o r m a r n a drivas m e d 50-periodig trefasström med o m k r i n g 6300
volts
i ett fall 5 250 volts - s p ä n n i n g och l ä m n a 16,7-periodig enfasström
med 3 000 volts spänning. V a r j e o m f o r m a r e består av en 12-polig motor
om 3 200 kVA vid cos phi 0,7, en 4-polig generator om 2 400 kVA vid cos phi
— 0,8 samt två magnetmatare, en för motorn och en för generatorn, v a r d e r a
om 33 kW vid högst 115 volt. Motor och generator äro b å d a u t f ö r d a som synk r o n m a s k i n e r och s å l u n d a för ett v a r v a n t a l av 500 per minut med en för
alla fyra m a s k i n e r n a g e m e n s a m axel, som u p p b ä r e s av endast två lager.
Ingen av statorerna äro utförd v r i d b a r , enär detta ej h a r visat sig nödvändigt.
O m f o r m a r n a k u n n a på enfassidan överbelastas u p p till 6 000 kVA.
Vikten av en stationär o m f o r m a r e exkl. bottenplåt utgör 66,4 ton, varav
26 ton utgör vikten av den r o t e r a n d e delen. Den m o t s v a r a n d e t r a n s p o r t a b l a
o m f o r m a r e n är a n o r d n a d som en femaxlig vagn m e d en totalvikt, inkl.
vikten av alla vagnsdetaljer, av 85,9 ton. Den t r a n s p o r t a b l a o m f o r m a r e n är,
såsom f r a m g å r av bifogade bild, ej utförd så, att en o m f o r m a r e av ungefär
n o r m a l t y p u p p m o n t e r a t s på lämplig transportvagn. För att hålla vikt och
Plan
och
vertikalsektion av
station av t y p I.
omformare-
u t r y m m e så ringa som möjligt h a r det i stället varit nödvändigt att ä n d r a
o m f o r m a r e n så, att den blivit ett slags vagn, varvid den försetts med hjul,
buffertar, d r a g a n o r d n i n g samt a n d r a erforderliga vagnsdetaljer. Genom
noggrann balansering av de t r a n s p o r t a b l a o m f o r m a r n a s rotorer h a r en synnerligen lugn gång erhållits, och även vid svåraste kortslutningar blir omf o r m a r n a s krängning mycket ringa. Detta förefaller kanske nästan otroligt
med hänsyn till alt den r o t e r a n d e delens vikt u p p g å r till ej m i n d r e än 26 ton,
och någon stagning medelst d o m k r a f t e r ej användes. S å d a n stagning h a d e
E x t e r i ö r av o m f o r m a r e s t a t i o n av t y p I vid Södertälje.
Interiör av o m f o r m a r e s t a t i o n av t y p I vid Södertälje.
emellertid f r å n b ö r j a n b e r ä k n a t s erforderlig, m e n dess bättre h a r det visat
sig. att o m f o r m a r n a k u n n a u t a n svårighet köras, u n d e r det de f o r t f a r a n d e
vila på v a g n s f j ä d r a r n a .
Varje o m f o r m a r e s generator är direkt ansluten till en e n f a s t r a n s f o r m a t o r
av m o t s v a r a n d e storlek, medelst vilken spänningen höjes till för kontaktledningsnätet erforderliga 16 000 volt. Denna t r a n s f o r m a t o r är i stationer
med stationära o m f o r m a r e uppställd omedelbart intill den o m f o r m a r e , den
tillhör. För transportabla o m f o r m a r e är den insatt i en särskild till o m f o r m a r e -
vagnen k o r t k o p p l a d tvåaxlig vagn, t r a n s f o r m a t o r v a g n e n , som även innehåller för igångsättning och reglering av o m f o r m a r e n erforderliga a p p a r a t e r
och instrumentering.
Startningen av o m f o r m a r n a sker på så sätt, all o m k r i n g en tredjedel av den
n o r m a l a spänningen tillslås direkt på motorn, som därvid på g r u n d av virvels t r ö m m a r i poler och polplattor startar som induktionsmotor. Till följd av
av t y p 1 f.
de utpräglade polerna går motorn slutligen u p p i s v n k r o n i s m . Under startningen induceras i motorns magnetlindning, som är direkt inkopplad till
magnetmatarens rotorlindning, en ström, som visas av en särskilt a n o r d n a d
amperemeter och som nedgår till noll, då svnkronism uppnåtts. Den erforderliga startspänningen erhålles f r å n en starttransformator, vilken på de
transportabla omformareaggregaten är inlagd i s a m m a låda, som innehåller
en fastransformatorn för u p p t r a n s f o r m e r i n g av spänningen till 16 000 volt.
E n ä r motorn är 12-polig och generatorn 4-polig, är det icke säkert, att
o m f o r m a r e n , då den u p p n å r synkronism, även k o m m e r i fas på enfassidan
med eventuellt förut i stationen i drift v a r a n d e o m f o r m a r e . Motorn k a n vid
s y n k r o n i s m intaga 6 olika lägen, av vilka endast ett är riktigt på enfassidan.
Före inkopplingen till 16 000 volts enfassamlingsskenorna måste d ä r f ö r med
hjälp av ett synkronoskop fasläget på o m f o r m a r e n s enfassida undersökas.
Visar sig därvid fasläget v a r a felaktigt, måste inläsning verkställas, vilket
Plan och vertikalsektion av o m f o r m a r e s t a t i o n
av t v p III.
sker s å l u n d a , att strömriktningen i motorns magnetlindning o m k a s t a s .
För v a r j e s å d a n omkastning bringas motorns rotor all falla tillbaka en poldelning. I o g y n n s a m m a s t e fall k a n det bliva nödvändigt att göra f e m omkastningar, i n n a n rätt fasläge på enfassidan ernås.
Omkastningen av strömriktningen i motorns magnetlindning sker genom
omkastning av polariteten för m o t o r m a t a r e n , som d ä r f ö r u n d e r fasningsperioden magnetiseras f r å n generatormataren.
För u p p m ä t n i n g och kontroll av i n k o m m a n d e trefasström och till b a n nätet utgående enfasström samt för igångsättning, reglering och kontroll av
o m f o r m a r n a finnes i stationer m e d fasta o m f o r m a r e utefter ena kortsidan
en instrumenttavla, på vilken a n o r d n a t s alla för ä n d a m å l e t erforderliga
E x t e r i ö r av o m f o r m a r e s t a t i o n av t y p I I I vid Uppsala.
Interiör av o m f o r m a r e s t a t i o n av t y p I I I vid Uppsala.
instrument och a p p a r a t e r . I stationer m e d t r a n s p o r t a b l a o m f o r m a r e är
den erforderliga instrumenttavlan u p p d e l a d s å l u n d a , att den del, som avser
i n k o m m a n d e och utgående ström, är uppsatt i kontrollrummet, u n d e r det
att den del, som e r f o r d r a s för igångsättning, reglering och kontroll av omf o r m a r n a , a n o r d n a t s i respektive o m f o r m a r e s transformatorvagn.
För o m f o r m a r n a s såväl motor- som generatorsida finnas a n o r d n a d e s n a b b regulatorer av typ Asea, medelst vilka spänningen och på trefassidan även
b l i n d s t r ö m m e n regleras. För de t r a n s p o r t a b l a o m f o r m a r n a äro dessa regulatorer i n m o n t e r a d e i transformatorvagnen.
Igångsättning och infasning av o m f o r m a r n a utföres med tillhjälp av en
m a n ö v e r o m k o p p l a r e och en d ä r m e d k o m b i n e r a d o m k a s t a r e för motorns
magnetiseringsström, vilka b å d a finnas på instrumenttavlans motorfält.
O m k o p p l a r e n är försedd m e d tre lägen, n ä m l i g e n : stopp, start och gång.
Igångsättningen utföres medelst m a g n e t m a n ö v r e r a d e oljeströmbrytare, som
erhålla m a n ö v e r s t r ö m f r å n o m k o p p l a r e n . Oljeströmbrytarna äro inbördes
så förreglade, att manövreringen sker halvautomatiskt, utan att felkopplingar k u n n a u p p k o m m a . Tiden för igångsättning av en o m f o r m a r e utgör
o m k r i n g 3 minuter, och u r k o p p l i n g k a n ske omedelbart.
Oljeströmbrytarna för d e n n a igångsättning äro i de fasta stationerna ano r d n a d e i ett sidoskepp utefter m a s k i n s a l e n s ena långsida. I följd m e d d e m
12000
Plan och vertikalsektion av omformarestation
a v t y p IV.
i den ände av maskinsalen, d ä r instrumenttavlan är uppställd, finnas i s a m m a
sidoskepp de för den i n k o m m a n d e trefasströmmen erforderliga oljeströmbrytarna och m ä t a n o r d n i n g a r n a samt a n o r d n i n g a r n a för leveransen av
50-periodig ström till belysning m. m. utefter b a n a n . I stationer av typ III
äro m o t s v a r a n d e a n o r d n i n g a r uppställda stationärt i ett särskilt för ä n d a målet l ä m p a t ställverksrum i omformarestallet. I stationer av typ IV äro
dessa a n o r d n i n g a r i n r y m d a i en särskild vagn - stationsvagnen.
B a k o m instrumenttavlan utefter maskinsalens kortsida i de fasta stationerna äro oljeströmbrytarna för den till bannätet utgående enfasströmmen
uppställda utmed ytterväggen. Dessa strömbrytares antal varierar alltefter
T r a n s p o r t a b e l omformare j ä m t e stationsvagn, uppställd u t o m h u s . Den
t j ä n s t g j o r d e som provisorisk o m f o r m a r e s t a t i o n vid Älvkarleö under tiden
1 april —22 o k t o b e r 1938.
behov i respektive stationer f r å n 2 till 6. I stationer av tvp III äro de u p p ställda i ställverksrummet och för typ IV i stationsvagnen.
Dessa oljeströmbrytare äro alla s. k. kloka strömbrytare och för alla
stationer utom för de f e m första även s n a b b r y t a r e , som vid u p p k o m m a n d e
kortslutning bryta strömmen på 1 / 3 3 s e k u n d . De äro vidare så a n o r d n a d e , all
de vid fel på k o n t a k t l e d n i n g a r n a först automatiskt slå i f r å n s t r ö m m e n och
därefter själva u t f ö r a den erforderliga felundersökningen. De göra därvid
först eller 5 s e k u n d e r ett försök till återinkoppling över ett motstånd. Lyckas
ej detta, utföras ytterligare två försöksinkopplingar, en efter 30 s e k u n d e r
och en därefter, 3 m i n u t e r senare. E n d a s t för den händelse, återinkoppling
ej skulle ske vid något av dessa försök på g r u n d av k v a r s t å e n d e fel, tillkallas stationspersonalen genom alarmsignal för vidtagande av erforderliga
åtgärder för felsökning och u r k o p p l i n g av s k a d a d kontaktledningsdel.
O m f o r m a r e s t a t i o n e r n a av typ I och II äro, som av bifogade dimensionsskisser f r a m g å r , byggda i endast ett p l a n b e t r ä f f a n d e m a s k i n e r i och instrumentering. U n d e r detta p l a n finnes emellertid en källarvåning, genom vilken
för maskineriet erforderlig kylluft intages och utsläppes. 1 d e n n a källarvåning befinna sig också en del regleringsapparater, vilka emellertid m a n övreras f r å n den ovanför i m a s k i n s a l e n stående instrumenttavlan. Dessa
omformarestationer äro f ö r s e d d a m e d en 30 tons elektriskt m a n ö v r e r a d k r a n
för lyftning av maskineriet vid inmontering och reparationer. I de flesta
av stationerna är också a n o r d n a t ett s ä n k b o r d för 80 tons last, på vilket
t r a n s f o r m a t o r e r n a f r å n den n ä r b e l ä g n a transformatorstationen k u n n a isärlagas och sänkas, då de e r f o r d r a tillsyn eller reparation.
I o m f o r m a r e s t a t i o n e r n a av typ III finnes v a r k e n k r a n eller s ä n k b o r d , och
Vertikalsektion av stationär omformare för stationer av t v p I
och II.
Vertikalsektion av t r a n s p o r t a b e l omformare. T o t a l v i k t 85,9 ton, rotorns vikt
26 ton, v a r v a n t a l per m i n u t 500. Kontinuerlig effekt på enfassidan 2 400 k VA.
Momentant kan o m f o r m a r e n avgiva intill 6 000 kVA. O m f o r m a r e n går lugnt
liggande på v a g n s f j ä d r a r n a vid alla belastningar och krängningen vid svåraste kortslutningar är m y c k e t ringa - ungefär 6 cm på högsta p u n k t e n .
ej heller e r f o r d r a s d ä r någon källarvåning. Vid fel på dessa stationers omf o r m a r e s ä n d a s d e s a m m a till n ä r m a s t e lämpliga verkstad för reparation,
och så skall även ske beträffande t r a n s f o r m a t o r e r n a i de närbelägna transformatorstationerna, vilka även de äro u t f ö r d a transportabla, så att de u t a n
vidare k u n n a f r a m f ö r a s på j ä r n v ä g s s p å r i likhet m e d o m f o r m a r n a .
Den f j ä r d e typen av omformarestation skiljer sig f r å n typ III därigenom,
att även de återstående stationära a n o r d n i n g a r n a insatts i en stationsvagn.
T y p IV blir s å l u n d a helt t r a n s p o r t a b e l och dess utrustning är avsedd att även
k u n n a tjänstgöra uppställd u t o m h u s som reserv vid a n d r a o m f o r m a r e s t a tioner, då någon av dessa för reparation eller o m ä n d r i n g helt måste tagas
ur drift. En s å d a n utomhusstation h a r försöksvis utnyttjats 6 m å n a d e r , d ä r a v
delvis vintertid, utan olägenhet.
Den elektriska driftens utveckling u n d e r åren f r å n och med 1915. då den
först på allvar gick igång, f r a m g å r bäst av bifogade tabell, som anger energif ö r b r u k n i n g och antal lokkilometer för v a r j e år dels för m a l m b a n a n , dels
för övriga linjer. Tabellen visar, alt totala energiförbrukningen för järnvägsdriften u n d e r år 1938 uppgick till ej m i n d r e än 545 miljoner kilo-
w a t t i m m a r . De svenska s t a t s b a n o r n a äro d ä r m e d landets största f ö r b r u k a r e
av elektrisk energi u n d e r året ifråga.
Den elektriska energien för m a l m b a n a n levereras och u p p m ä t e s vid
generatoruttagen i Porjus, vilket ej vållar någon svårighet. För den elektriska
energi, som levereras f r å n dessa generatorer, betalar statens j ä r n v ä g a r per å r :
a) en fast kostnad av 1 000 000 k r o n o r för leverans av intill 35 miljoner
kilowattimmar, och därtill
b) en avgift av 0,75 öre för v a r j e ö v e r s k j u t a n d e kilowattimme.
För år 1938 h a r den s å l u n d a u p p m ä t t a energiförbrukningen för m a l m b a n a n uppgått till 78.9 miljoner kilowattimmar, och kostnaden h a r d ä r f ö r
utgjort 1 329 000 kronor, m o t s v a r a n d e 1.685 öre per kWh, u p p m ä t t vid
generatorerna i kraftverket.
Vid transformatorstationerna u t m e d b a n a n h a r därvid på 16 000 volts
sidan uttagits 66 miljoner kilowattimmar. Kostnaden för enfasgeneratorerna
i Porjus, överföringsledningarna och t r a n s f o r m a t o r s t a t i o n e r n a , som slatens
j ä r n v ä g a r h a r att b ä r a utöver avgiften för enfasenergien, uppgick för år
1938 till 1 068 miljoner kronor, och totalkostnaden för enfasenergien, levererad vid kontaktledningarna, utgjorde s å l u n d a 2 397 miljoner kronor, vilket
m o t s v a r a r 3,633 öre per vid kontaktledningen levererad kilowattimme.
Överföringsanläggningen vid m a l m b a n a n blev emellertid till stor del ut-
förd u n d e r kristid och k o m d ä r f ö r att betinga onormalt hög kostnad. Om
n o r m a l a priser i stället b e r ä k n a s för dessa anläggningar, blir totalkostnaden
för den vid kontaktledningen levererade enfasenergien 3.093 öre per kilowattimme, v a r a v 1,07 9 öre utgör k o s t n a d e n för överföringsanläggningen,
och 0,329 öre kostnaden för energiförlusterna.
För b a n d e l a r n a söder om Boden levereras den erforderliga elektriska
energien vid o m f o r m a r e s t a t i o n e r n a i f o r m av trefasenergi m e d 6 000 volts
h u v u d s p ä n n i n g . Energiavgiften utgår i detta fall efter en rätt så k o m p l i c e r a d
strömtariff, nämligen f ö l j a n d e :
1) en fast årlig överföringsavgift, och därtill
2) en avgift för bottenkraft av kr. 9 7 : 5 0 per kilowatt och år samt
3) en avgift för t o p p k r a f t av kr. 3 5 : — per kilowatt och år, och därtill
2,5 öre p e r kilowattimme.
Hela d e n n a energileverans storlek för år 1938 uppgick till 466,1 miljoner
kilowattimmar och k o s t n a d e n till 9,383 miljoner kronor, vilket motsvarar ett
strömpris av 2,013 öre per kilowattimme för den vid o m f o r m a r e s t a t i o n e r n a
levererade trefasenergien. I detta fall tillkommer k o s t n a d e n för o m f o r m a r e stationerna, vilken för år 1938 utgjorde 1,701 miljoner kronor, och den totala
energikostnaden uppgick s å l u n d a till 1 1.084 miljoner kronor. Den nyttig-
V a r a k t i g h e t s m ä t a r e . D e n n a registrerar också t o t a l a energif ö r b r u k n i n g e n , energiförbrukningen för t o p p k r a f t e n och
högsta k v a r t s t i m m e m e d e l v ä r d e t för totalbelastningen.
Maxigraf. Denna u p p r i t a r på e t t registreringspapper samtliga
k v a r t s t i m m e m e d e l v ä r d e n för belastningen.
gjorda energikvantiteten, d. v. s. hela energileveransen m e d avdrag för omformningsförlusterna, utgjorde detta år 389,621 miljoner kilowattimmar,
och motsvarar alltså totala energikostnaden ett pris per kilowattimme av
2,845 öre, v a r a v k o s t n a d e n för o m f o r m a r e s t a t i o n e r n a u p p g å r till 0,437 öre
och k o s t n a d e n för energiförlusterna till 0,395 öre per kWh. Kilowattimmepriset blev s å l u n d a i detta fall ej oväsentligt lägre än ovan för m a l m b a n a n
angivna motsvarande strömpris.
För elektrisk energi till den svenska statsbanedriften h a r u n d e r år 1938
betalts sammanlagt 10 712 000 kronor. Högsta k v a r t t i m m e m e d e l v ä r d e t för
banbelastningen i Porjus h a r utgjort 23 000 kW och för den övriga b a n belastningen 103 600 kW.
Den tillämpade strömtariffen nödvändiggör en h o p s u m m e r i n g av energif ö r b r u k n i n g e n vid de skilda o m f o r m a r e s t a t i o n e r n a . Denna å s t a d k o m m e s
vid de svenska statsbanorna automatiskt m e d tillhjälp av ett t r å d p a r i de
utefter de elektrifierade b a n d e l a r n a utlagda s v a g s t r ö m s k a b l a r n a j ä m t e summeringsapparater, maxigrafer och varaktighetsmätare. Den utnyttjade anordningen visas av vidstående s c h e m a .
För v a r j e f ö r b r u k a d e 50 (i vissa fall 100 eller 200) kilowattimmar f r a m släppes s å l u n d a , exempelvis i ledningen f r å n Ånge till Ljusdal, en strömimpuls, som i L j u s d a l medelst ett s u m m e r i n g s v e r k a d d e r a s till m o t s v a r a n d e
strömimpulser f r å n o m f o r m a r e s t a t i o n e r n a d ä r . I m p u l s e r n a f r å n detta s ä n d a s
vidare i ledningen till Ockelbo, d ä r på s a m m a sätt h o p s u m m e r i n g och vidaresändning sker, och så fortsätta i m p u l s e r n a till Hallsberg, d ä r de h o p s u m m e r a s
med de impulser, som f r å n a n d r a håll i n k o m m a dit. En s u m m a m a x i g r a f
och en varaktighetsmätare i Hallsberg registrera det resulterande belastningsdiagrammet och registrera v ä r d e n a för varaktighetskurvan. I m p u l s e r n a
transporteras s e d a n vidare till Stockholm, d ä r de h o p s u m m e r a s m e d f r å n
Sydsverige i n k o m m a n d e impulser och d ä r en a n n a n sats maxigrafer och
varaktighetsmätare l ä m n a erforderliga u p p m ä t n i n g s v ä r d e n för b e s t ä m m a n d e
av energiavgifter och statistikkurvor. De s å l u n d a erhållna mätresultaten och
varaktighetskurvorna för energiförbrukningen vid m a l m b a n a n och övriga
b a n d e l a r visas av bifogade tabeller och diagram.
För o m f o r m n i n g e n av den 50-periodiga t r e f a s s t r ö m m e n till den för b a n driften erforderliga e n f a s s t r ö m m e n h a r även föreslagits s. k. omriktare ett slags likriktare, som i stället för likström skulle å s t a d k o m m a enfasström.
Trots att ett energiskt forskningsarbete s e d a n flera år tillbaka bedrivits på
detta o m r å d e av ett flertal firmor, h a r hittills intet fullgott resultat f r a m kommit. O b e r ä k n a d e svårigheter hava visat sig, som m a n ä n n u ej lyckats
helt b e m ä s t r a .
De o m f o r m a r e , som tillkommit för den svenska järnvägselektrifieringen,
uppvisa visserligen en mycket god verkningsgrad, m e n bättre vore ju att
önska. Emellertid spelar verkningsgraden ej så stor roll, om a n d r a fördelar,
särskilt god driftsäkerhet, k u n n a vinnas. I detta avseende l ä m n a de svenska
o m f o r m a r n a , efter v a d e r f a r e n h e t nu visat, föga övrigt att önska, och driften
har d ä r f ö r blivit mycket lugn, vilket m e d h ä n s y n till d e n stora omfattning,
statsbaneelektrifieringen nu fått, är av synnerligen stort v ä r d e .
Energiförbrukning och lokomotivkilometer vid Malmbanan och övriga linjer under
åren 1915—1938.
Övrigt linjer
Malm b a n a n
Energiåtgång
kWh
1915
1916
1917
1918
1919
1920
1921
1922.....
1923
1924
1925
1926
1927
1928
1929
1930
1931
1932
1933
1934
1935
1936
1937
1938
8
10
9
9
9
13
28
36
41
58
74
85
95
75
104
91
75
48
37
44
54
69
85
78
000
777
886
321
870
555
451
946
158
549
910
411
388
728
876
537
601
743
289
597
429
243
130
875
000
000
444
200
381
479
046
546
114
288
198
782
801
600
700
200
700
800
500
000
000
000
300
100
Lokkm
1
2
2
2
3
3
3
2
3
3
2
1
1
2
2
2
3
3
546 161
685 914
559 528
422 843
534 372
791 555
565 302
091 977
275 355
787 514
131 472
207 151
336 638
374 447
465 943
405 360
917 111
896 487
801 802
158 846
334 990
865 205
729 538
548 231
Energiåtgång
kWh
Lokkm
—
—
—
—
—
—
—
—
—
— .
—
—
—
—
27
59
66
73
73
78
89
156
212
289
358
436
466
243
525
659
070
074
277
026
239
353
296
900
400
100
—
855
786
761
132
590
000
650
000
000
000
000
000
000
2
4
5
5
6
6
7
13
17
22
27
33
36
163
953
547
887
235
375
525
341
844
507
838
870
683
574
163
046
725
198
889
373
313
055
702
749
945
917
För m a l m b a n a n angives vid generatorerna i P o r j u s u p p m ä t t energi.
För övriga linjer angives vid o m f o r m a r e s t a t i o n e r n a u p p m ä t t energi.
U n d e r tiden juli 1923 till oktober 1932 levererades f r å n m a l m b a n a n s n ä t även för driften
av den norska linjen R i k s g r ä n s e n — N a r v i k erforderlig energi, som ingår i ovan a n g i v n a energiåtgång.
Energiförbrukning
och
energikostnad
för
Malmbanan
år
1938.
E n e r g i f ö r b r u k n i n g i Porjus
k W h 78 875 000
E n e r g i f ö r b r u k n i n g vid kontaktledning
»
65 986 000
Energikostnad ,
kr.
1 329 000
Kostnad för generatorer i Porjus, överföringsledningar och
transformatorstationer
»
1 068 000
Totalkostnaden för enfasenergien vid kontaktledningen blir
således
»
2 397 000
Kostnaden per kWh vid generatorerna i Porjus blir alltså öre
1,685
Kostnaden per k W h vid kontaktledningen
»
3,633
H ä r a v utgör k o s t n a d e n för överföringen
»
1,619
och k o s t n a d e r n a för förlusterna
»
0,3 29
Emellertid har överföringsanläggningen vid m a l m b a n a n
blivit utförd u n d e r krislid och således till onormalt hög
kostnad. Om i stället n o r m a l a priser b e r ä k n a t s , h a d e
k o s t n a d e n för överföringen blivit p e r kWh vid kontaktledningen
och totalkostnaden
ningen
Energiförbrukningen
för
vid
enfasenergien
Malmbanans
Energiförbrukning
kWh
Transformatorstationer
Vassijaure
Abisko
Torneträsk
Kiruna
Risbäck
Gällivare
Nuortikon
Polcirkeln
Lakaträsk
Gransjö
Boden
Notviken
80
kV
1,079
»
3,093
inmatningsstationer
Max.
belastn.
kW
Utnyttjningstid
timmar
år
Matningssträcka
km
1938.
kWh
enfas
pr k m
16 kV
8
10
8
7
1
8
3
2
2
2
4
5
Summa
Kraftverk
»
vid k o n t a k t l e d -
203 000
682 000
998 000
210 000
328 000
060 000
442 000
911 000
855 000
899 000
014 000
384 000
65 986 000
78 875 000
4
5
5
4
2
4
3
2
2
3
3
3
700
750
650
600
800
900
200
650
750
500
250
050
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
745
855
590
570
475
648
075
100
035
827
235
770
28
31
39
64
44
52
34
34
37
32
35
19
449
23 000
3 430
293
345
231
113
30
155
101
86
77
91
115
283
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
147 000
176 000
De a n g i v n a m a x i m a l b e l a s t n i n g a r n a äro k v a r t t i m m e d e l v ä r d e n . Den s a m m a n l a g r a d e maximibelastningen i n n e f a t t a r ej F j ä r å s och Kil, som varit i d r i f t e n d a s t en mindre del av året. U t n y t t j ningstiderna äro icke u t r ä k n a d e för de stationer, som varit i drift e n d a s t en del av året. Av den
u t n y t t j a d e energien a n v ä n d e s under året för stationär v a g n s u p p v ä r m n i n g 12 757 099 k W h
16 2 /3 periodig ström.
De a n g i v n a m a x . belastningarna äro k v a r t t i m m e d e l v ä r d e n .
Av den u t n y t t j a d e energien a n v ä n d e s under året för v ä r m e p o s t e r 15 609 440 k W h 16 2 / 3
periodig ström.
Energiförbrukning
pr
bankilometer för SJ
Trefas.
omformarestationer
är
1938.
Energiomsättningen
i
statsbaneelektrifieringens
omformarstationer
under
ett
år, efter fullbordad elektrifiering lill Boden, Storlien och Strömstad samt av
Ostkustbanan, enligt preliminär beräkning i februari 1939.
Energiförbrukning
1
och
energikostnad
för
SJ
bandrift
söder
om
Ånge.
N y t t i g energi = t o t a l energi, m i n s k a d med omformningsförlusterna.
Kostnaden
för
den
til!
bandriften
järnvägar
erforderliga elektriska
exkl.
malmbanan.
energien
för statens
Efter f u l l b o r d a d elektrifiering till Långsele, Östersund och Uddevalla
gälla följande siffror:
MW
Varaktighetskurvor
f ö r V a t t e n f a l l s v e r k e t s e n e r g i l e v e r a n s till s t a t e n s
j ä r n v ä g a r s ö d e r om Ånge under åren 1930—1938.
MW
Varaktighetskurvor
för S y d k r a f t s e n e r g i l e v e r a n s till s t a t e n s j ä r n v ä g a r
s ö d e r om Nässjö under åren 1934 - 1938.
År
Energiförbrukning kWh
1934
1935
1936
1937
1938
62 308 000
79 950 000
97 795 000
113 200 000
118 800 000
Maximibelastning k W
18
18
25
27
28
000
800
400
600
400
Varaktighetskurvor
f ö r V a t t e n f a l l s v e r k e t s e n e r g i l e v e r a n s från P o r j u s till
Malmbanan under åren 1935—1938.
År
1935
1936
1937
1938
Energiförbrukning kWh
54
68
85
78
428
445
100
900
700
000
000
000
Maximibelastning k W
20
26
26
23
100
400
400
000
me
Varaktighetskurvor
f ö r de tre e n e r g i l e v e r a n s e r n a till
s t a t e n s j ä r n v ä g a r under år 1938.
D d första anslaget för den svenska statsbaneelektrifieringen beviljades
av 1904 års riksdag, som för försöksdrift på b a n d e l a r n a Stockholm - Järva
och T o m t e b o d a — V ä r t a n
t i l l s a m m a n s 12,5 km — beviljade ett belopp av
425 000 k r o n o r . F r å g a n v a r då långt i f r å n mogen, m e n försöksdriften, som
pågick u n d e r 3 år, visade emellertid att förutsättningar för en fullt tillfredsställande elektrisk drift av våra j ä r n v ä g a r r e d a n då fanns.
År 1910 beviljade riksdagen ett anslag av 21,5 milj. k r o n o r för u t f ö r a n d e
av ett k r a f t v e r k vid P o r j u s och elektrifiering av b a n d e l e n Kiruna—Riksgränsen, som därigenom k o m att bliva den första elektrifierade delen av del
svenska statsbanenätet. Den 14 juli 1914 f r a m f ö r d e s det första malmtåget
elektriskt f r å n Kiruna till Riksgränsen, och f r å n och m e d den 19 j a n u a r i
1915 hava alla tåg på d e n n a b a n d e l k u n n a t f r a m f ö r a s elektriskt. Den elektriska driften utsträcktes sedan f r å n Kiruna söderut mot Luleå och Svartön,
och f r å n och m e d den 21 juni 1922 h a v a alla tåg på m a l m b a n a n k u n n a t
f r a m f ö r a s elektriskt m e d u n d a n t a g för tågen f r å n Gällivare till Malmberget
och Koskullskulle, som först den 23 m a r s 1923 k u n d e f r a m f ö r a s elektriskt.
År 1920 beslöt riksdagen elektrifieringen av linjen Stockholm - Göteborg,
vilket arbete emellertid ej k u n d e igångsättas f ö r r ä n u n d e r år 1923, sedan
en del av statsmakterna föreskrivna n ä r m a r e u n d e r s ö k n i n g a r färdigställts.
Denna elektrifiering blev färdig den 15 m a j 1926. Den följdes emellertid
ej omedelbart av fortsatt elektrifiering. Det var först 1931 års riksdag, som
beviljade anslag till elektrifiering av linjerna ned mot Malmö. Sedan dess
h a r elektrifieringen fortskridit i rask takt. Vidstående k u r v a visar schematiskt h u r elektrifieringen utvecklats att omfatta allt större o m r å d e n .
Av riksdagen h a d e före år 1931 beviljats s a m m a n l a g t 95,68 miljoner
kronor för elektrifiering av m a l m b a n a n och linjen Stockholm—Göteborg.
För de f ö l j a n d e åren h a v a n e d a n s t å e n d e belopp beviljats för statsbaneelektrifieringen n ä m l i g e n :
För statsbaneelektrifieringen h a r s å l u n d a hittills beviljats s a m m a n l a g t
327,92 milj. kronor. Då elektrifieringen k o m m e r att omfatta tillsammans
4 175 bankilometer, utgör s å l u n d a totalkostnaden för elektrifieringen 78 544
kronor per bankilometer i n b e r ä k n a t kostnaden för elektriska lok och motorvagnar.
F ö r den elektriska driften h a v a hittills a n s k a f f a t s 467 elektriska lok, av
vilka dock 26 ej h u n n o all levereras u n d e r år 1938. Av dessa lok äro ej m i n d r e
än 281 st. av typ D m e d axelanordningen l ' C 1 ' . U n d e r år 1938 hava
samtliga lok tillryggalagt 42 miljoner lokkilometer, vilket i medeltal per
lok motsvarar 103 500 l o k k m . H ä r a v h a v a n y s s n ä m n d a samtliga D-lok tillryggalagt ej m i n d r e än 34 400 000 kilometer, m o t s v a r a n d e 125 000 km i medeltal per lok. D-loken h a v a s å l u n d a utfört ej m i n d r e än 82 procent av
hela antalet lok kilometer.
D-loken äro emellertid f ö r s e d d a med olika växlar för snälltågs- och
godstågstjänst, och en del även m e d något kraftigare motorer. De m e d
dessa kraftigare motorer äro u t r u s t a d e med snälltågsväxlar. Deras antal
uppgick i medeltal u n d e r år 1938 till 27 st. De h a v a i medeltal per lok
under året tillryggalagt ej m i n d r e än 211 000 lokkilometer.
De svenska statsbanornas elektrifiering h a r f r å n b ö r j a n tillkommit för
alt frigöra järnvägsdriften f r å n beroendet av utlandet för b r ä n s l e a n s k a f f ningen, m e n erfarenheten h a r nu visat, att den också varit ett u t m ä r k t
medel att i avsevärd grad f ö r b ä t t r a järnvägsdriften, all så all säga lyfta den
u p p på ett högre plan och all höja dess prestationsförmåga och d ä r m e d
dess k o n k u r r e n s k r a f t i f ö r h å l l a n d e till a n d r a transportmedel.
Elektrifieringen h a r möjliggjort en avsevärd ökning av tågvikter och
transporthastigheter och h a r på så sätt ökat h a n d e l a r n a s transportförmåga.
För m a l m b a n a n h a r t r a n s p o r t f ö r m å g a n på detta sätt t r e d u b b l a t s utan att
d y r b a r a anläggningar av d u b b e l s p å r måst tillgripas. På linjen Stockholm—
Göteborg h a v a gångtiderna k u n n a t m i n s k a s för snälltågen m e d omkring
30 procent och för godstågen m e d ej m i n d r e än 50 procent. Liknande
f ö r h å l l a n d e n äger r u m vid övriga elektrifierade linjer, m e n på grund av
en del särskilda omständigheter h a v a de genom elektrifieringen u p p ö k a d e
hastigheterna k o m m i t att i n v e r k a mest på linjen f r å n Stockholm norrut
mot Kiruna. Förr k r ä v d e s s å l u n d a o m k r i n g 36 t i m m a r för en resa f r å n
Stockholm till Kiruna mot nu endast ej fullt 23. Den nu i år av riksdagen
beslutade elektrifieringen av linjen Långsele—Boden k o m m e r att minska
den sist angivna gångtiden till endast 21 t i m m a r .
Genom d e n n y s s n ä m n d a elektrifieringen Långsele—Boden, som omfattar
en b a n l ä n g d av 499 kilometer, å s t a d k o m m e s en s a m m a n k n y t n i n g av de
elektrifierade b a n d e l a r n a i söder m e d m a l m b a n a n s elektriska nät i norr.
Härigenom erhålla de svenska statsbanorna en s a m m a n h ä n g a n d e elektrifierad b a n s t r ä c k a av ej m i n d r e än 2 171 kilometers längd, om direkta
vägen över Stockholm och Malmö b e r ä k n a s , eller 2 296 kilometer, om i
stället omvägen över Stockholm, Göteborg och Malmö tages vid beräkningen.
Igångsättningstider för elektrisk tågdrift å S. J.
Återstående, nu beslutade elektrifieringar beräknas
färdiga vid följande tider:
1941
1943
oktober
maj
Långsele—Vännäs
Vännäs—Boden
212 km
287 »
Summa
499 km
Statens Järnvägars elektriska lokomotiv, levererade
och beställda, mars 1939.
L o k o m o t i v t y p Dk för snälltåg med 100 km m a x i m a l h a s t i g h e t och 600 tons v i k t exkl.
lok. L o k e t s v i k t är 80,4 t o n , h ä s t k r a f t t a l e t 2 000. De 27 loken av d e n n a t y p h a v a u n d e r
år 1938 tillryggalagt i medeltal per lok 211 000 k m .