Skillnader mellan Maglev och TGV/ICE

Ett stort problem med snabbare tåg är att man behöver väldigt raka banor. Detta beror på den fysiska grundlagen F=Mv^2/r . Enkelt uttryckt så behöver man fyrdubbla kurvradien om man dubblar hastigheten. Till viss del kan man undvika detta genom att luta rälsen (precis som i bergochdalbanor) men då börjar man få problem med att hela tågsetet välter inåt om tåget tvingas stanna i en kurva. Maglev kräver halva kurvradien jämfört med vanliga ICE/TGV-tåg för att de omsluter ”rälsen” på tre sidor, precis som en modern bergochdalbana ,och undviker därmed att trilla av spåret. Fransmännen bygger för tillfället sina nya banor med en kurvradie på sju kilometer för att kunna hantera snabbare tåg i framtiden. Banverket verkar även de inställda på sju kilometers kurvradie.

Transrapid kräver följande radier:

  • Minimi radie:    350 m
  • 200 km/h:         705 m
  • 300 km/h:       1600 m
  • 400 km/h:      2,825 m
  • 500 km/h:      4,415 m

Med andra ord kan man välja om man vill bygga en Maglevbana som kan köra i upp till 300km/h och klara sig med 1,6 kilometers kurvradie mot banverkets planerad sju eller dimensionera banan för en högre hastighet (upp till 500km/h) och ändå klara sig med en snävare kurvradie.

Vanliga godståg klara inte mer än 1 % lutning men TGV/ICE klarar av upp till 4 %. Maglev är lättare och är inte i behov av friktion för att komma upp för backar eller bromsa och klarar 10 % lutning. Jämförelsevis så lutar t.ex. motorvägen ner till Jönköping från Göteborg upp till 7 % och vid Hallandsåsen 6 %. Med andra ord så hade vi inte behövt bygga en tunnel genom Hallandsåsen, som i dagsläget är klar till ca 60 % och när den förhoppningsvis är klar 2015 har tagit 22 år att bygga och kostat minst 10,5 miljarder.

Maglev och TGV/ICE behöver med andra ord inte byggas i samma tågkorridorer. Antingen kan man välja att lägga raka spår med Maglev för att kunna få en hög topphastighet eller göra banan billigare genom att gå runt hinder istället för att borra tunnlar eller bygga broar.

Det är ganska stor skillnad på vanlig tågräls och räls för höghastighetståg. När tågen kommer i 320km/h så är det inte okej med små avvikelser i rälsen och ballast(sten) kan flyga upp och skada boggier etc. I Tyskland har man löst det genom att gjuta hela spåret i betong istället för att som i Sverige bygga upp spåret med slipers i betong (och tidigare trä) och ballast.

När hastigheten för TGV/ICE höjs så får man flera problem. I Japan så har man inte lyckats få upp Shinkansen till 360km/h för att man får problem med slitage på räls och ledningar och problem med bulller och vibrationer och bromssträckor.

*EDIT* Ändrade från banvall till spår.

Annonser

4 svar to “Skillnader mellan Maglev och TGV/ICE”

  1. 10 anledningar till att magnettåg, maglev, är bättre än TGV « Byggmaglev.se Says:

    […] kräver mycket mindre kurvradier och kan hantera mångfalt större lutningar än konventionella lutningar vilket minskar behoven av […]

  2. NN Says:

    Det finns sedan järnvägens barndom en fundamental formel som anger sambandet mellan horisontell kurvradie (R), teoretisk rälsförhöjning (ha + hb) samt hastigheten (v). Formeln lyder:

    R = (11,8 * v *v)/(ha + hb)

    I exemplet ovan anges vid v = 200 km/h kurvradien (R) vara endast 705 meter, vilket ger att (ha+hb) = 670 mm.

    Normalt sett bör, vid icke lutningsbara vagnkorgar, nhb (rälsförhöjningsbristen) ej överstiga 150 mm, t ex det svenska motorvagnståget X10 från Asea. Det innebär att den yttre rälen måste ligga 670 – 150 = 520 mm högre än innerrälen (Banverket hade åtminstone alldeles nyligen max rälsförhöjning 150 mm, i England har på prov 200 mm prövats).

    Rälsförhöjningen 520 mm motsvarar, som flera antyder, mycket riktigt ”Gröna lund”.

    Det anges även ovan att ”…vanliga godståg klara inte mer än 1 % lutning…”. I Schweiz används sedan början av 1880-talet lutningen 2,5 % (=25 promille) vid tung godstrafik, hos andra operatörer lär ännu högre värden för godstågtrafik förekomma.

    Vad gäller persontåg kör t ex norrmännen i vissa fall med 55 promille lutning.

    Det nämns även att ”Det är ganska stor skillnad på vanlig tågräls och räls för höghastighetståg”. Tyskland nämns som exempel, men där används ju konventionella betongsliperspår (i vissa fall B70 380 kg betongsliper med fjädrande skruvbefästning, typ W) med helsvetsade 60 kg/m-räler för kombinerad gods- och persontrafik. Det nämns även att ”I Tyskland har man löst det genom att gjuta hela banvallen istället för att som i Sverige bygga upp banvallen men sten etc”.

    ”Helgjutna” banvallar torde i Tyskland vara ett okänt begrepp.

  3. byggmaglevisverige Says:

    Hej NN,
    tack för kommentaren.

    Sedan järnvägens barndom har man mest använt 1435mm breda spår, Transrapids maglev har en spårvidd på hela 2800mm så formeln är inte så relevant att använda. Vidare är det stor skillnad i vilken banlutning som är möjlig, enligt Transrapid kan banan lutas upp till 16 grader mot ca 6,8 grader på sträckan Köln-Frankfurt vilket mig veterligen är den största lutningen man har på konventionella banor. Räknar man på det med fysik så så stämmer Transrapids siffror givet maximal upplevd acceleration på 1,5m/s^2, i vanliga tåg så brukar ”normal” rälsförhöjningsbrist vara ekvivalent med 1,0m/s^2. Uträkningar hittar du här: http://www.megaupload.com/?d=9FKQO0Z0

    Jag kan personligen intyga att tåget i Shanghai är det bekvämaste tåg jag har åkt och sidoaccelerationen är mycket mjuk och knappt märkbar, absolut ingen Gröna Lund-känsla.

    Läs gärna mer om rälsförhöjningsbrist på http://www.megaupload.com/?d=9FKQO0Z0

    Uppgifterna om 1% maxlutning för godståg är Banverkets, likaså har de tänkt max 3,5 % för den tänkta Europabanan. För höghastighetsspår är det maximala idag 4% på sträckan Köln-Frankfurt, och det verkar vara ett misstag med tanke på att de behöver byta rälsen där extremt ofta. Med tanke på hur mycket problem vi i Sverige har med löv-, is- och snöhalka så känns det ganska vanskligt att vara först med att bygga med 5,5% lutning för höghastighetståg.

    På t.ex. sträckan Nuremberg-München saknar spåret ballast, se t.ex. http://en.wikipedia.org/wiki/Railroad_tie, http://en.wikipedia.org/wiki/Nuremberg%E2%80%93Munich_high-speed_railway
    Jag ber om ursäkt för dåligt språkbruk, helgjutet spår skall det stå, banvallen innehåller uppenbarligen ballast.

    Välkommen med fler frågor.

  4. NN Says:

    Hej

    Jag vill inte på något sätt verka övertydlig, men du blandar begreppen. Den gamla formeln som jag hänvisade till, är i högsta grad användbar; även vid ”spårvidden” 2.800 mm. Det är ju s a s den ”relativa doseringen” (= vinkeln med horisontalplanet) som är intressant. Men det blir svårt att följa när Du hävdar att ”…banan kan lutas upp till 16 grader…”. Med lutning menas normalt banans lutning i längsled (”uppförsbacke”) och den brukar anges i promille. I sidled brukar man tala om rälsförhöjning, i vägsammanhang ”dosering” och den brukar anges i mm.

    Med acceleration brukar man i järnvägssammanhang främst mena acceleration/ retardation i tågets färdriktning; att tala om acceleration i sidled är visserligen fysiskt korrekt, men det blir svårt att hänga med i systemresonemangen som helhet.

    Vad gäller motlut så har t ex tunnelbanan i Stockholm sedan 1950-talet större motlut än den nya tyska höghastighetsbanan, för att inte tala om spårvägar. Att tyskarna behöver ”byta rälsen” längs den nya banan borde också förklaras närmare. ”Bytet” indikerar ju att rälsen håller på att haverera, vilket jag inte säger emot. Men beror det på slitage av rälshuvudet, vågbildning, hjulplattor, sprickbildning eller vad?

    Fortsätt gärna och skriv, men var tydligare. Den svenska, statliga järnvägssektorn har genom åren rört till begreppen tillräckligt, såväl vad gäller systemteknik som ekonomi. Och den ”begrepps-soppan” bör alla järnvägsintresserade tillsammans arbeta för att komma ifrån.

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s


%d bloggare gillar detta: