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Bahnstromversorgung und Elektrifizierung bei der DR und der DB

@ Per
Die von den Experten der Zackenbahn genannten 403 km stimmen auch mit meinen Unterlagen weitestgehend überein. Diverse Abweichungen kommen durch unterschiedliche Berechnungsmethoden schon mal vor.

Gerade die Schlesischen Bahnen der RBD Breslau waren für die späteren Entwicklungen von (Einheits)Oberleitungsanlagen ein gutes Versuchsfeld. Besonders die klimatischen Bedingungen ermöglichten einen genauen Vergleich der Fahrleitungsbauarten der AEG, BEW und SSW. Auch gab es dort zwischen Hirschberg und Polaun erstmals auf einer mit 15 kV 16 2/3 Hz elektrifizierten Vollbahnstrecke den Einsatz von Schleuderbetonmasten bei einer Längsspannweite von 100 m der BEW-Fahrleitung.
Auf diesen Bahnen kam es wegen der zulässigen Höchstgeschwindigkeit von nur 90 km/h vor allem auf eine gute Stromabnahme an.

Bild 1 Die Schlesischen Gebirgsbahnen und das elektrifizierte Netz 1925

Mathias
 

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Habe gerade "Die schönsten Bahnstrecken" gesehen.
Stehen zwischen Saalfeld und Bamberg noch "alte" Masten? Zumindest haben diese den oberen Isolator oben hängend am festen Ausleger.
 
Oberleitung

Habe gerade "Die schönsten Bahnstrecken" gesehen.
Stehen zwischen Saalfeld und Bamberg noch "alte" Masten? Zumindest haben diese den oberen Isolator oben hängend am festen Ausleger.

Ja, aber nicht mehr lang!
Gruß aus Thüringen!
 

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Ich glaube Per meint eher die Masten mit den "Schrägauslegern" wie auf dem Bild von rokalisti aus dem Forumspiel: http://www.tt-board.de/forum/attachment.php?attachmentid=113640&d=1270587602

Das Bild von Schwarzfahrer zeigt einen bunten Mix von Altbau-Mast, DR-Rohrschwenkausleger und Isolatoren mit nachgerüsteten DB-"Vogelschutz". Auch die Traverse und die Doppelaufhängung der Verstärkungsleitung sehen sehr nach DR-Bauart aus.
Die Aufhängung der Seitenhalter ist auch sehr originell.

@ Schwarzfahrer
Wo genau an der Frankenwaldrampe ist das Bild aufgenommen?

Mathias
 
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Stehen zwischen Saalfeld und Bamberg noch "alte" Masten? Zumindest haben diese den oberen Isolator oben hängend am festen Ausleger.

Zwischen Saalfeld und Probstzella gab es nie Altbaumasten, zumindest nicht nach dem WK2. Die DB führ mit Eisenschwein & CO nur bis Probstzella.
Ansonsten mit Einschränkung ja, zum grossen Teil sind von Probstzella bis Hochstadt die neuen Masten schon gesetzt. Teilweise aber zwischen den alten und noch nicht in Betrieb.
Zwischen Hochstadt und Bamberg bzw. Erlangen stehen noch fast vollständig die alten Masten.
Zwischen Baiersdorf und Erlangen sogar noch in der extrem-Ausführung als Betonmasten.

Ich habe in den folgenen Beiträgen schon einige Fotos gepostet:
Stahl-/Flachmasten:
http://www.tt-board.de/forum/showpost.php?p=449749&postcount=302
http://www.tt-board.de/forum/showpost.php?p=543211&postcount=486
Betonmasten:
http://www.tt-board.de/forum/showpost.php?p=472426&postcount=374

Mehr Fotos gefällig? ;)
 
@Bksig 516
Das Foto habe ich an der Frankenwaldrampe zwischen Steinbach/Wald und Ludwigsstadt, etwa 500m vorm Ortseingang Ludwigstadt aufgenommen. Die neuen Masten stehen schon, wie man auf dem Bild im Hintergrund sehen kann.
 
Nach einer Untersuchung der Wirtschaftlichkeit des elektrischen Zugbetriebes beschloß die DRB vom Herbst 1935 bis Herbst 1939 die Strecke Nürnberg - Saalfeld - Halle (Saale) mit dem Abzweig von Großkorbetha bis Leipzig auf elektrischen Betrieb umzustellen.
Die Elektrifizierung sollte auf dieser Durchgangslinie das süddeutsche mit dem mitteldeutschen elektrisch betriebenen Netz verbinden. Der Bauauftrag wurde im September 1935 der "Obersten Bauleitung für Elektrisierungen" in Leipzig erteilt.

Die elektrifizierte Strecke Nürnberg Hbf - Probstzella wurde am 15. April 1939, die Strecke Probstzella - Saalfeld einen Monat später wie geplant zum Fahrplanwechsel am 15. Mai 1939 in Betrieb genommen. Die topografisch schwierige Strecke mit Neigungen bis 29 ‰ war somit durchgehend für Elloks befahrbar.
Der Streckenabschnitt Nürnberg - Probstzella war mit Fahrleitung der Bauart SSW ausgerüstet. Von Probstzella bis Saalfeld (Camburg) war die Bauart BBC eingebaut.
Durch die ersten Auswirkungen des Krieges wurden auch hier vermehrt Heimstoffe verwendet. Die Kupferersparnis betrug auf der Strecke Nürnberg - Halle/Leipzig 429 t. Nur der Fahrdraht über den Hauptgleisen bestand noch aus Kupfer, in den Nebengleisen kam Fahrdraht aus KPS (Kupferpanzerstahl), Stahl oder Stahlaluminium zum Einsatz. Kupfer in Speiseleitungen, Stromverbindern und Schalterquerseilen ersetzte man ebenfalls durch Stahlaluminium.
Die durch den Kriegsausbruch bedingte Stahlknappheit erforderte bei den für die Strecke vorgesehenen 11530 Masten den Einsatz eisensparender Masten mit einer Einsparung von 10 % Stahl. Eisenbetonmasten kamen ebenfalls zum Einsatz.
Die Auslegerleichtmasten sind bis heute noch in Betrieb.

Bild 1 Übersicht der verwendeten Heimstoffe bei Fahrdrähten.
Bild 2 Fahrleitung Bauart BBC, Auslegerstützpunkte auf der geraden Strecke. Strecke Probstzella - Saalfeld 1939.

Mathias
 

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Neben dem vom Steffen in #134 schon gezeigten Mast zur festen Abspannung des Kettenwerkes über einem Prellbock, habe ich in Binz eine originelle Konstruktion gesehen. Hier mußte das Kettenwerk über einen Radspanner beweglich abgespannt werden. Auf Grund der örtlichen Gegebenheiten, unmittelbar hinter dem Gleisabschluss endet das Betriebsgelände, konnte kein Mast in der Gleisachse aufgestellt werden.
Also entschied man sich hier für eine bewegliche Abspannung. Mittels Rollen die von Seilen gehalten werden war es möglich das Kettenwerk nach den Isolatoren auf die Radspanner abzulenken.

Bild 1 Situation des Gleisabschlusses. Am rechten Mast Stahlgewichte der Belastungsstücksäule, links Beton.

Bild 2 Das Kettenwerk wird über an Seilen gefühte Rollen zur Seite gelenkt.

Bild 3 Doppelhebel zur gemeinsamen Abspannung von Fahrdraht und Tragseil über einen Radspanner. Hier werden zwei Kettenwerke abgespannt.

Bild 3 Links im Bild am Mast ein Bogenabzug. Im Hintergrund der Dmsdz steht auf dem Lokumsetzgleis wo diese interessante Konstruktion zu finden ist.

Mathias
 

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Das Bahnkraftwerk Muldenstein

Nach den ersten positiven Versuchen mit Wechselstrom auf den Strecken Niederschöneweide – Spindlersfeld und bei der Hamburger Stadt- und Vorortbahn beschloss der preußische Staat für den Versuchsbetrieb der elektrischen Zugförderung die Mittel zur Verfügung zu stellen.
Für den Versuchsbetrieb in Mitteldeutschland wurde als ein geeigneter Standort Muldenstein für ein Bahnkraftwerk gefunden. Ausschlaggebend für den Standort, der nicht unmittelbar an der als erstes zu elektrifizierenden Strecke Bitterfeld – Dessau lag, waren die kurzen Transportwege von den Braunkohlentagebauen und die unmittelbare Nähe der Mulde, die als Kühl- und Speisewasserquelle diente.
Durch die Gestaltung des Geländes konnte man auf die Aufschüttung einer Rampe für den Kohlentransport in das Kesselhaus verzichten, allerdings musste das Kesselhaus und das Maschinenhaus sehr tief gelegt werden um ein genügendes natürliches Gefälle für den Kühlwasserzulauf von der Mulde zu erhalten. Für den anfänglichen Betrieb waren 5000-6000 m³ Kühlwasse/Stunde erforderlich. Bei der späteren Erweiterung war ein Kühlwasserbedarf von 10000-12000 m³ pro Stunde vorgesehen. Diese Wassermengen stehen in der Mulde selbst bei niedrigstem Wasserstand zur Verfügung.

In einem ersten Bauabschnitt ab 1. Januar 1910 wurde nur eine provisorische Anlage errichtet, deren Fundamente, Kessel und Schornstein aber für die endgültige Ausführung zu nutzen war.
Am 5. Januar 1911 wurde die erste Dampfturbine in Muldenstein angefahren. Der Probebetrieb begann.

Die Gründung der Gebäude des Kraftwerkes Muldenstein erfolgte zum Teil direkt in einem Braunkohlenlager. Damit der Baugrund für die drei im Kesselhaus stehenden und 103,6 m hohen und insgesamt bis zu 3836 t schweren Schornsteine genügend tragfähig war, erfolgte z.b beim Schornstein III eine Gründung auf 201 sogenannten Straußschen Betonpfählen. Sie reichen bis zu 15,9 m in den Untergrund. Die Schornsteine I und III besitzen in jeweils 29 m Höhe einen ringförmigen eisernen Wasserbehälter mit einem Fassungsvermögen von je 75 m³ Inhalt für das Kesselspeisewasser.

Das Kesselhaus ist 94,03 m lang und 33,24 m breit und bis zum Oberlicht 26,60 m hoch. Um jeden der drei Schornsteine waren 8 Kessel gruppiert. In das Kesselhaus führen auf jeder Seite zwei Gleise über die Kohlenbunker. Die Bunker wurden aus Beton errichtet da man sonst auf Grund der verwendeten stark wasserhaltigen Braunkohle eine vollständig dichte Vernietung der einzelnen Bleche nicht hätte verzichten können. Insgesamt 24 Trichter oder Taschen konnten von oben befüllt werden. Alle Bunker zusammen fassen 4000 m³ Braunkohle.
Die Kohlenwagen wurden über eine Steigung von 1: 40 vom Bahnhof Muldenstein bis auf die Brücken vor dem Kesselhaus herauf geschoben. Ab dort wurden sie mit einer Seilrangieranlage auf die Entladeposition gezogen.

Das 6 m neben dem Kesselhaus stehende Maschinenhaus ist 93,79 m lang, 24,50 m breit und bis zu den Oberlichtern 24,5 m hoch. Hier befanden sich neben den Turbinen und Generatoren auch die Pumpen für das Kesselspeise- und Kondensationswasser, die Rohrleitungen, die Kondensatoren und die Luftkühlanlagen der Generatoren. Über eine Kranbahn konnte jeder Punkt der Halle erreicht werden.

Das Schalthaus ist 67,02 m lang, 22,81 m breit und 13m hoch. Die 11 Transformatorenzellen liegen nebeneinander an der Nordseite des Schalthauses. Das der Umgang mit solchen Transformatoren noch ein wenig technisches Neuland bedeutete möge die folgende zeitgenössische Beschreibung aus der "Zeitschrift für Bauwesen" von 1914 verdeutlichen.
Für den Fall einer Explosion eines Transformators wird das brennende und herunterfließende Öl aus jeder Zelle durch eine 0,40 cm im Lichten weite unterirdische Tonrohrleitung nach zwei je 11 cbm fassenden unterirdischen gemauerten runden Schächten geleitet, die durch einen mit Löchern versehenen gusseisernen Deckel verschlossen sind. Es wird angenommen, daß das Öl auf dem Wege dahin infolge mangelnder Luftzufuhr verlöscht und weiteren Schaden nicht anrichten kann.


Neben diesen Gebäuden gehörten noch ein „Wohlfahrtsgebäude“ mit zahlreichen Wasch- und Badegelegenheiten, einige Beamten- und Arbeiterwohnhäuser, der Ölkeller und das Gebäude für die Aschenabsaugvorrichtung zum Kraftwerk.

Über 4 Drehscheiben (2 zu je 12 m Durchmesser, eine 6 m Scheibe und eine 3 m Scheibe) waren die Aschenabsaugung, das Maschinenhaus und das Schalthaus des Kraftwerks angeschlossen.

Während des ersten Weltkrieges war der elektrische Zugbetrieb ab dem 4. August 1914 eingestellt, das Kraftwerk diente in dieser Zeit zur Stickstoffgewinnung und wurde ab 1921 wieder zur Bahnstromversorgung genutzt. Über eine 60 kV-Bahnstromleitung wurden die Unterwerke Gommern, Marke und Wahren (b. Leipzig) versorgt.

Zwischen 1937 und 1941 wurden große Teile der Kessel- und Generatorenanlage neu gebaut.

Am 23. April 1945 wurde das Kraftwerk in Folge der Kriegshandlungen außer Betrieb genommen. Ab Mitte Juli 1945 wurde nach dem Ende des Krieges von Muldenstein aus wieder Bahnstrom geliefert. Einige Strecken wurden wieder in Betrieb genommen.

Mit dem Befehl Nr. 95 der Sowjetischen Militäradministration in Deutschland (SMAD) wurde die Einstellung des elektrischen Betriebes in der sowjetischen Besatzungszone verfügt. Alle Anlagen des elektrischen Zugbetriebes waren für Reparationszwecke zu demontieren. Auch die fünf 11,3 MW Bahnstromgeneratoren, 17 Dampfkessel, zwei 3,2 MW Hausmaschinen und alle Transformatoren und Schaltanlagen des Kraftwerkes Muldenstein und alle Einrichtungen in den Unterwerken waren zu demontieren, zu verpacken und für den Abtransport in Richtung Sowjetunion vorzubereiten.
Die Kraftwerksgebäude dienten nach dem Abtransport der Technik als Reparaturwerkstatt.


Die DR konnte in einem Abkommen von 1952 die Kraftwerksanlagen und Elektrolokomotiven von der Sowjetunion gegen Lieferung von 355 Weitstreckenwagen, geliefert von der Waggonfabrik Lindner in Ammendorf „zurückkaufen“.
Während sich die Lokomotiven nach der Rückkehr teilweise in einem sehr schlechten Zustand befanden zeigten sich die meisten Kisten mit den Kraftwerksausrüstungen noch in dem Verpackungszustand, in dem sie 1946 an die Sowjetunion abgeliefert wurden.

Mit dem Neuaufbau des Kraftwerkes Muldenstein wurde der Grundstein für die elektrische Zugförderung in der DDR gelegt.
Anstelle der überalterten Dampfturbinen I und II traten 50 Hz Generatoren, so das daraus Umformer entstanden.

Am 12. Mai 1964 erhielt das Reichsbahnkraftwerk Muldenstein den Ehrennamen „Deutsch-Sowjetische Freundschaft“.

In den Jahren 1987 bis 1994 wurde das Kraftwerk modernisiert. Rohrleitungen, Heißdampfleiter, Reduzierstationen und der Kran des nun außenliegenden Kohlelagers wurden erneuert.
1994 wurde das Kraftwerk stillgelegt und seit dem kontinuierlich zurückgebaut (abgerissen).

Im September 2010 stehen nur noch die 3 Schornsteine. Wie lange noch?



Bild 1 Das Kraftwerk Muldenstein 1914. Blick auf das Kesselhaus. Gut zu erkennen die Zuführungsgleise zu den Kohlebunkern. Damals verlief die Strecke zwischen Bitterfeld und Burgkemnitz noch direkt am Kraftwerk vorbei. Später wurde sie wegen des Braunkohlenabbaus verlegt.

Bild 2 Innenansicht des Kesselhauses.

Bild 3 Lageplan des Kraftwerkes Muldenstein

Bild 4 Ansicht des Kraftwerkes mit den 3 markanten Schornsteinen

Bild 5 Innenansicht des Maschinenhauses mit den Dampfturbinen und den SSW-Generatoren.

Alle Bilder aus der Zeitschrift für Bauwesen 1914.

Mathias
 

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Nöö, aber so war das damals.
Am 5. November 1994 wurde das Kraftwerk stillgelegt. Kurz vor der Stilllegung wurde die höchste monatliche Leistung bei der Energieerzeugung erbracht.

Mathias
 
Hoppala

Hallo Bksig 516,

der Satz:
Anstelle der überalterten Dampfturbinen I und II traten 50 Hz Generatoren, so das daraus Umformer entstanden.
ist wohl doch etwas zu kurz gesprungen oder?
Dampfturbinen, Generatoren und Umformer sind jeweils eigene Schuhe.
Wurden jetzt aus den Turbinen 50 Hz-Motoren, so dass man Umformersätze im Kraftwerk hatte (wobei das so einfach noch nicht geht)? Oder trieben die Turbinen I und II 50 Hz-Generatoren an, die dann mittels Umformung die 16 2/3 Hz erzeugt haben?

Gruß ebahner
 
Wurden jetzt aus den Turbinen 50 Hz-Motoren, so dass man Umformersätze im Kraftwerk hatte (wobei das so einfach noch nicht geht)? Oder trieben die Turbinen I und II 50 Hz-Generatoren an, die dann mittels Umformung die 16 2/3 Hz erzeugt haben?

Ganz einfach: Statt der Turbogeneratoren wurden 50 Hz-Motorgeneratoren aufgestellt, so daß daraus Umformersätze ähnlich den Ufw Dresden und Karl-Marx-Stadt entstanden.

Hauptlok
 
der Satz ... ist wohl doch etwas zu kurz gesprungen oder?

Im allgemeinen schreibe ich Sätze und lasse sie nicht springen.

Vielleicht hätte ich statt Generatoren besser Motoren schreiben sollen. Hauptlok hat es ja schon erklärt.
Die Dampfturbinen der Generatoren 1 und 2 waren überaltert, auch Teile der Niederdruckanlage wie Kessel und Ruths-Speicher wurden nicht wieder aufgebaut.

Noch ein interessanters Detail:
In Muldenstein wurde nach der Inbetriebsetzung des Kraftwerkes 1955 für einige Jahre sogar aus überschüssigem Bahnstrom mittels stationärem Umformer 50 Hz Energie erzeugt und in das öffentliche Netz eingespeist.

Gleitende Umformer? Nein, die hatten feste wenn auch federnd gelagerte Fundamente. :wiejetzt:

(Mir ist bekannt das man Asynchron-Synchron-Umformer auch als "gleitende Umformer" oder "elastische Umformer" bezeichnen kann.)

Mathias
 
auch Teile der Niederdruckanlage wie Kessel und Ruths-Speicher wurden nicht wieder aufgebaut.

Ruths-Speicher

Die nach dem Erfinder benannten Druckwasserspeicher können große Mengen Dampf innerhalb kurzer Zeit bereitstellen. Dabei wird die Energie in Form von sensibler Wärme im Druckwasser gespeichert. Ihr Vorteil ist die einfache Funktionsweise, da Arbeitsund Speichermedium identisch sind. Die Speicher sind aber teuer, da sie sehr stabil sein müssen, um den dauernd wechselnden Betriebsdrücken und daraus resultierenden thermomechanischen Belastungen standzuhalten.

Als ehemalger Kraftwerkselektriker mußte ich gleich mal nachschauen zu was ein Ruthsspeicher gut ist - wieder was dazugelernt! Aber ich war ja auch nicht der Kesselwärter, der das wissen muß.

Ohne Dampf keine Leistung!
 
Aha. Interessante Sache, denn Heizkraftwerke eignen sich nun nicht wirklich gut für die Spitzenlastdeckung bzw. für den Bahnbetrieb. Insbesondere, wenn das Kraftwerk die einzige Einspeisestelle darstellt. So konnte man auf "Vorrat" verdampfen und hat dann über die entsprechende Regelung die Spannung und Frequenz stabil halten können. Hatten schon was drauf die alten Herren (und Damen?).

Gruß ebahner
 
Uw Leipzig Wahren
Da alex-le im # 18 (ist zugegebenermaßen schon eine Weile her) nach dem Unterwerk in Leipzig Wahren fragte.

Ein Unterwerk in Leipzig-Wahren existiert noch, wenn auch nicht mehr in der Ursprungsform.
Das erste Unterwerk in Wahren wurde mit einer Grundfläche von 660 m² und einem umbauten Raum von 8450 m³ zu einem Preis von 108500 Mark bis 1914 erbaut. Damals wurden im Unterwerk die vom Kraftwerk Muldenstein über eine Bahnstromleitung gelieferten 60.000 V auf die benötigten 15.000 V herunter transformiert.

Nach dem II. Weltkrieg und der Demontage der Anlagen der elektrischen Zugförderung wurde das Unterwerk Wahren an neuer Stelle wieder aufgebaut. Ende der 50-er Jahre erfolgte die Wiederelektrifizierung der Strecken im Raum Leipzig. So wurde am 06. April 1959 der elektrische Betrieb auf der Strecke Leipzig-Wahren Rbf - Leipzig-Mockau, und am 15. Mai 1959 der elektrische Betrieb auf der Strecke Leipzig Hbf - Leipzig-Wahren Rbf aufgenommen.

Dazu wurde ein neues Unterwerk nach einem Entwurf von Schulze und Weißkopf errichtet. Es war ein Unterwerk mit zweigeschossiger 15 kV-Innenschaltanlage. Im Obergeschoss des Mittelteils vom Gebäudes befanden sich die Schaltwarte und die Relaiswarte. Im kürzeren Schenkel des Gebäudes befanden sich die Eigenbedarfsanlage, Sozialräume, Prüfwiderstände und die Druckluft- und Notstromanlage.

Das Gebäude des Umformwerkes steht heute noch und das Uw Leipzig-Wahren wird von der Zentralschaltstelle Leipzig aus fernbedient. Interessanterweise verrichten heute dort noch drei alte TUR-Umspanner (Transformatoren- und Röntgenwerk "Hermann Matern" Dresden) aus DDR-Zeiten mit Ölkühlung ihren Dienst. Der Kühlkreislauf wird über Kühlrippen die bei Bedarf über zusätzlich einschaltbare Lüfter gekühlt werden (ONAN/ONAF) gewährleistet.

Mit dem Bau der Bundesstraße B6n (neu) wurden die Speiseleitungen nach Leipzig Hbf und Markranstädt als Kabeltrasse unter der B6 hindurch geführt und an den Masten im km 8.2 angeschlossen. Der alte markante Portalmast im Uw Wahren ging damit außer Funktion.

Bild 1 Das alte Uw Wahren (ZfB 1914)

Bild 2 Die 110 kV Einspeisung des Unterwerkes

Bild 3 Das Gebäude des Uw Wahren

Bild 4 Übersicht des Uw Leipzig-Wahren bei GE

Bksig 516
 

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Bild 4 Der alte Portalmast des Uw Wahren. Ursprünglich erfolge von hier die Verteilung der Speiseleitungen im Bereich Leipzig.

Bild 5 Nach der Unterquerung der B6 werden die Speiseleitungen nach Leipzig Hbf und Markranstädt an den Oberleitungsmasten weitergeführt.

Bild 6 Mastkopfbild. Links die Speiseleitungen nach Leipzig Hbf, rechts nach Markranstädt.

Bild 7 Kabelzuführung vom Unterwerk Leipzig-Wahren zur Freileitung.

Bild 8 TUR-10 MW-Umspanner im Jahr 2010 in Betrieb

Mathias
 

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