Fragst du dich, wofür du den Unterrichtsstoff eigentlich später brauchst?

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Praxisaufgabe

Lineare Funktion durch maximalen Strom berechnen & Sicherung einstellen

Wir möchten dir zeigen, wie Aufgaben aus dem Alltag der Deutschen Bahn mit Themen aus deinem Unterricht zusammenhängen. Z. B. liegt in vielen unserer technischen Ausbildungsberufe ein Schwerpunkt auf Mathe und Physik. Mit Hilfe unserer Praxisaufgaben zeigen wir dir, wie du das Gelernte in der Praxis anwenden kannst.

Mit den Aufgaben erhältst du nicht nur technisches Know-How sondern gewinnst auch erste Einblicke in unsere DB-Ausbildungsberufe!

Einführung

Wie wird ein Zug eigentlich mit Strom versorgt?

Strom begleitet uns alle jeden Tag, sei es der Kühlschrank zu Hause oder unterwegs mit unserem Smartphone. Auch die Züge der DB benötigen Strom. S-Bahn-Züge werden aus 2, 4, 6 oder 8 Wagen zusammengestellt. Pro Wagen braucht die S-Bahn dafür mehr „Power“ als ein Mercedes AMG C63.

Doch woher bekommt die S-Bahn diese Power? Die Spannung von 750 V liegt zwischen der seitlichen Stromschiene und den Fahrschienen an. Und wie kommt der Strom nun zur Stromschiene? Die DB kauft den Strom ein und bringt ihn zu den rund 90 Verteilerstationen („Unter­werke“) entlang der S-Bahn-Schienen. Von dort wird der Strom in einen Streckenabschnitt („Abschnitt“) der Stromschiene einge­speist.

Aufgabenstellung

Szenario

Maximalen Strom berechnen, Sicherung einstellen

Pro Wagen verbraucht die S-Bahn bis zu 560 A. Wieviel Strom das „Maxi­mum“ in einem Abschnitt ist, hängt also vom Fahrplan ab: Je mehr Wagen gleichzeitig auf einem Abschnitt können, desto höher ist der maximale Strom. Wenn z.B. laut Fahrplan maximal 4 Wa­gen gleichzeitig in einem Abschnitt fahren, ist der maximale Strom in diesem Abschnitt: StromMAX = 4 x 560 A = 2.240 A.Die Sicherung für jeden Abschnitt wird so eingestellt, dass sie

  • den Strom durchlässt, der bei normalem Betrieb das Maximum („StromMAX“) ist; so kann die S-Bahn im Regelfall ohne Unterbrechung fahren.
  • bei höheren Strömen – also wenn zu viel Strom fließt – abschaltet. Der Strom, bei dem die Sicherung abschalten ist „StromABSCHALT ist gleich StromMAX bzw. liegt 10% über StromMAX.  

Ein:e Elektroingenieur:in berechnet den StromABSCHALT. Der:die Elektroniker:in für Be­­triebs­­technik stellt die Siche­rung dann so ein, dass sie bei diesem Strom abschal­tet.

Aufgabe

  1. Berechne als Ingenieur:in, auf welchen Abschalt-Strom der:die Elektroniker:in die Sicherungen für die drei Abschnitte in der Tabelle einstellen soll!

Abschnitt

Maximale Anzahl der S-Bahn-Wagen, die gleichzeitig im Abschnitt sind

Was ist dann die maximale Strom-stärke (in A)?

Bei wieviel Strom (A) soll die Sicherung abschalten?

Südkreuz – Innsbrucker Platz

8

Ostkreuz -Treptower Park

16

Schöneweide-Spindlersfeld

6

Hintergrundinfos

Strom - Größen
  • Strom ist ein Elektronenfluss. So wie man Wasser in Liter (l) misst, misst man Strom in Ampere (A)
  • Damit der Strom fließt, braucht er eine Spannung. Die misst man in Volt (V). Bei weniger Spannung fließt weniger Strom, bei mehr Spannung fließt mehr Strom.

Ende des Expander-Inhaltes
Stromversorgung S-Bahn

Die Spannung an der Steckdose beträgt meist 230 V. Das anzufassen ist lebens­gefähr­lich. Die S-Bahn fährt mit einer Spannung von 750 V. Das anzufassen ist tödlich.

Wie kommt der Strom in die S-Bahn? Wie bereits erwähnt, beträgt die Spannung 750 V an der seitlichen Stromschiene und den Fahrschienen. Die roten Stromabnehmer leiten den Strom in die S-Bahn. Dort geht er durch die Fahrmotoren und treibt sie an. Schließlich fließt der Strom über die Fahrschienen in den Boden.

Ende des Expander-Inhaltes
Sicherung im Unterwerk

Sicherung

Wenn in einem Abschnitt ein zu hoher Strom fließt, werden die Kabel heiß. Dabei können sie ein Feuer verursachen. Um das zu vermeiden, ist im Unterwerk eine Sicherung ein­gebaut. Bei zu viel Strom schaltet sie den Abschnitt aus. Solange der ausge­schaltet ist, fahren die Züge dort nicht mehr – und sind geschützt.

Sicherung im Unterwerk

Eine Sicherung bei euch zuhause ist etwa so breit wie ein Finger und auf Strom von maximal 16A ausgelegt.Die Sicherung im Unterwerk ist etwa so groß wie ein:e Jugendliche:r und auf viel stärkere Ströme ausgelegt

Ende des Expander-Inhaltes

Neugierig geworden? Schau dir den Alltag unserer Berufe an!