Hur ökar elförbrukningen med fler vagnar?

Besvarat av: Thomas

Om vi förutsätter plan mark och rakt spår så består elförbrukningen av tre delar:

  • Acceleration upp till marschfart.
  • Bibehållande av marschfart (balansera luftmotståndet)
  • Klimatanläggning m m.

Acceleration

Accelerationen, enligt Newtons lag: kraft delat med massa, påverkas direkt av vikten på vagnarna och kommer att leda till en lägre acceleration om vi inte ökar motoreffekten. Lägre acceleration betyder längre tid i fullgas för att nå marschfarten vilket innebär högre elförbrukning.

Om vi ökar motoreffekten, antingen med ett extra lok eller genom hopkoppling av flera motorvagnsenheter, kan vi bibehålla accelerationstiden eftersom vi ökar kraften – men ökad kraft ger också högre elförbrukning.

Konstant fart

I konstant fart har vagnarnas vikt störst betydelse i backar, men fler vagnar ger faktiskt också ett luftmotståndstillskott samt högre rullmotstånd.

Klimatanläggning

I synnerhet vintertid går det åt en hel del ström för att hålla vagnarna varma och fler vagnar betyder mer ström. Men här är ju förbrukningen direkt proportionell mot antalet vagnar.

Räkneexempel

Vi jämför ett enkelt X 2000-tåg i 200 km/h med ett dubbelt. Först det enkla tågsättet med sju vagnar:

  • Acceleration: 278 kWh
  • Konstant fart: 9,1 kWh/km

Och med två hopkopplade tågsätt:

  • Acceleration: +122 kWh för vikt, +32 kWh för luftmotstånd.
  • Konstant fart: +1,4 kWh/km för vikt, +4,9 kWh/km för luftmotstånd.

Ökningen är alltså 55% för acceleration och 69% för konstant fart, medan antalet vagnar har ökat med 100%.

Sammanfattning

Generellt borde inte elförbrukningen öka lika mycket som den proportionella viktökningen eftersom ökningen i luftmotstånd är mindre. Det går därför åt mer ström att köra de två tågsätten separat än tillsammans.

Se jämförelsen nedan. Motorerna behöver dubbelt så mycket ström när man kör två tågsätt tillsammans, så den blå stapeln är dubbelt så hög. Denna del av elförbrukningen är precis densamma oavsett om man kör hopkopplat eller separat. Men luftmotståndet skiljer! Luftmotståndet ökar när man kopplar till fler vagnar, men det ökar inte lika mycket och därför utgör luftmotståndet en allt mindre del av den totala elförbrukningen ju fler vagnar man kopplar till.

Lämna ett svar

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *