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Einrichtung zum An-stellen von dem jeweiligen Stromsystem zugeordneten
Stromabnehmern auf Mehrsystem-Triebfahrzeugen unter Verwendung von Systemfühlern
Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zum Anstellen von dem jeweiligen Strornsystem
zugeordneten Stromabnehmern auf Mehrsystem-Triebfahrzeugen unter Verwendung von
Systemfühlern. Bei bekannten Mehrsystem-Triebfahrzeugen sind Schaltfehlerschutzanordnungen
vorgesehen, die die Wahl eines falschenStromabnehmers anzeigen.Diese halbautomatischen
Einrichtungen können jedoch Fehlbetätigungen nicht verhindern. Außerdem besteht
bei diesen bekannten Einrichtungen der Nachteil, daß für die Betätigung der verschiedenen
Stromabnehmer eine entsprechendeAnzahl vonSchaltmitteln unter Verwendung entsprechend
vieler Verbindungsleitungen notwendig sind, so daß einer nachträglichen Umrüstung
dieser bekannten Anordnungen bei Fahrzeugen für Wendezugbetrieb oder Doppeltraktion
sich große Schwierigkeiten entgegenstellen. Einer Erweiterung und Vereinfachung
der Bedienungsweise unter gleichzeitigem Schutz gegen Fehlbetätigung kommt der Gegenstand
der Erfindung entgegen, wobei im Wendezugbetrieb und bei Doppeltraktion die Stromobnehmer
nur über eine einzige Leitung gesteuert zu werden brauchen und der Fahrzeugführer
wesentlich entlastet ist. Dies gelingt nach der Erfindung dadurch, daß dem Antrieb
eines jeden Stromabnehmers ein von je einem Systemfühler gesteuertes Hilfsrelais
und ein selbsthaltendes Stromabnehmerrelais so zugeordnet sind, daß das vom Systemfühler
angewählte Hilfsrelais in seiner Arbeitsstellung sein zugeordnetes Stromahnehmerrelais
einschaltet, in seiner Ruhestellung die Erregerspulen der nicht benötigten Stromabnehmerrelais
durch Anlegen von Minuspotential spannungslos hält und beim Einfahren in eine System-Trennstelle
der Arbeitskontakt eines von einem Nullspannungsrelais gesteuerten Zeitrelais über
Ruhekontakte der Hilfsrelais geführte Leitung zu den Erregerspulen der gerade nicht
benötigten Stromabnehmerrelais von Minusbatterie auf Plusbatterie umpolt und daß
dieses Zeitrelais die Umpolung nach Minusbatterie auch nach vollzogenem Systemwechsel
noch kurze Zeit verzögert. Die nicht vom Systemfühler angewählten Stromabnehmerrelais
erhalten also über die Ruhekontakte der zugehörigen Hilfsrelais Minuspotential an
die Hilfskontakte ihrer Selbsthaltekreise, die -
sofern eines der Stromabnehmerrelals
eingeschaltet ist - durch das Kurzschließen der Spule zum Ab-
schalten
dieses Stromabnehmerrelais führt. Dieses Mirnispotential wird bei Ausfall der Fahrleitungsspannung,
insbesondere beim Einfahren des Fahrzeuges in eine spannungslose System-Trennstelle,
durch den Umschaltkontakt eines Zeitrelais abgeschaltet, das Einschalten eines anderen
Stromabnehmers durch die Arbeitsstellung des Umschaltkontaktes (Umpolung) vorbereitet
und die Arbeitsstellung des Umschalters durch die Abfallverzögerung des Zeitrelais
sicher bis zum vollzogenen Stromabnehmerwechsel beibehalten. Die Betätigung des
Zeitrelais bei Einfahrt in eine spannungslose System-Trennstelle erfolgt durch das
Nullspannungsrelais des Fahrzeuges.
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In vorteilhafter Weise dient während des Aufrüstens ein Stromabnehmer
als Prüfstromabnehmer, über den die Systemfühler an Spannung zu legen sind, wobei
das Stromabnehmerrelais des Prüfstromabnehmers über den erfindungsgemäß für die
Stromabnehmersteuerung allein notwendigen Kipptaster einschaltbar ist. Nach dem
Aufrüsten soll ein weiteres Zeitrelais anziehen, das sich über den Selbsthaltekreis
des jeweils eingeschalteten Stromabnehmerrelais selbst hält und über dessen Arbeitskontakt
bei Systemwechsel in Reihe mit dem Arbeitskontakt des betreffenden Hilfsrelais das
dem neuen System zugeordnete Stromabnehmerrelais einschaltbar ist.
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Die vorstehend angegebene Einrichtung entlastet den Fahrzeugführer,
der bei Systemwechsel in die Steuereinrichtung des Fahrzeuges nun nicht mehr eingreifen
muß, so daß er seine gesamte Aufinerksamkeit auf die Strecke konzentrieren kann,
weil die angegebene Automatik ein überlappendes und damit unterbrechungsfreies Heben
und Senken der Stromabnehmer bei Systemwechsel sicherstellt.
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Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich auf
ein Viersystemfahrzeug bezieht, an Hand der Zeichnung beschrieben.
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Für das Anstellen der benötigten vier nach den Vorschriften der einzelnen
Bahnverwaltungen unterschiedlichen
Stromabnehmer, und zwar z. B.
für 162/,Elz 15KV, 5OHz 25kV, 3kV Gleichstrom und 1,5 kV Gleichstrom dienen
vier Stromabnehmerventile 1, 2, 3 und 4. Die betreffenden Stromabnehmer
sind in der Zeichnung nicht dargestellt. Jedem Stromabnehmerventil ist ein Stromabnehmerrelais
5,
6, 7 und 8 zugeordnet, mit Hilfe dessen die Erregerspule
des jeweiligen Stromabnehmerventils einschaltbar ist. Außerdem verwendet die Einrichtung
Hilfsrelais 9, 10, 11, 12 und ein Nullspannungsrelais 23,
die von den
Systemfühlem betätigbar sind.
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Unter Systernfühlem werden im vorliegenden Fall Meßeinrichtungen verstanden,
die über Wandler bzw. Spannungsteiler gespeist sind und die bei Anliegen des betreffenden
Stromsystems auch für die Spannung Null Signal geben, derart, daß das zugeordnete
Hilfs- bzw. Nullspannungsrelais anzieht und gleichzeitig die Erregung der -übrigen
gerade nicht benötigten Hilfrelais unterbrechen. So ist z. B. die Erregerspule des
Hilfsrelais 11, das bei 3 kV anzieht, -aus Sicherheitsgründen mit
einem in der Zeichnung nicht dargestellten I-Elfskontakt des Hilfsrelais 12 zusätzlich
in Reihe geschaltet, um sicherzustellen, daß bei Befahren des 1,5 kV-Netzes
nicht die Einrichtungen für 3 kV eingeschaltet werden. Zwischen den Stromabnehmerrelais
5 bis 8 und den Stromabnehmerventilen 1 bis 4 befinden sich
Wahlstrecker 13, 14, 15 und 16, die die Zuordnung der Stromabnehmerrelais
zu den Stromabnehmerventilen zu variieren ,gestatten. Für das Anstellen des Stromabnehmers
dient ein Kipptaster 17 und ein Zeitrelais 18. Bei Systemwechsel benötigt
man noch ein weiteres Zeitrelais 19, das eine Stromunterbrechung durch das
langsame Aufrichten eines Stromabnehmers beim Stromabnehmerwechsel vermeidet. Die
Spannung für die Betätigung der verschiedenen Spulen liefert die Batterie 20. Soll
nun das Fahrzeug erstmals in Betrieb genommen werden, so ist der Kipptaster
17 in die Stellung H (Stromabnehmer Hoch) zu bringen. über den Kipptaster
17 erhält die Erregerspule des Zeitrelais 18 positive Spannung von
der Batterie 20. Dieses Zeitrelais zieht nach etwa einer Sekunde an, hält sich über
den Widerstand 21 selbsttätig und gibt auf die Leitung 24 auch nach Zurücknehmen
des Kipptasters 17 in die Mittelstellung positive Spannung über den Widerstand
21. Bis zum Umschalten des Zeitrelais wird zugleich mit dem Zeitrelais eines der
Stromabnehmerrelais 5 bis 8 unter Spannung gesetzt, um einen der Stromabnehmer
an die Fahrleitung zu bringen, der dann als Prüfstromabnehmer dient, um die Systemfühler
in Tätigkeit zu setzen. Im vorliegenden Beispiel ist angenommen, daß über
den Wahlstecker 22 »Prüfstromabnehmer« das Stromabnehmerrelais 5 einzuschalten
ist, das den Stromabnehmer für 16 2 /.. Hz 15 kV an die Fahrleitung
bringt. Nach Anziehen des Stromabnehmerrelais 5 hält sich dieses über seinen
Hilfskontakt 51 und den diesem zugeordneten Vbrwiderstand 52 selbsttätig.
Der Vorwiderstand 52 sowie die Vorwiderstände 62, 72 und
82 der übrigen Stromabnehmerrelais sind mit der positiven Klemme der Batterie
verbunden.
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Nachdem der Prüfstromabnehmer an der Fahrleitung anliegt, zieht das
Nullspannungsrelais 23 an und schaltet das Zeitrelais 19 ab. Der Umschaltkontakt
dieses Relais bleibt jedoch noch 8 Sekunden in der eingezeichneten Arbeitsstellung
und legt dann die Sanimelleitung für die Ruhekontakte der Hilfsrelais an Minuspotential.
Während dieser &Sekunden verbindet das Relais jedoch noch diese Sammel-
leitung
mit der Leitung 24, so daß diese Leitung mit Plusbatterie über den Widerstand
52, die Kontakte 51, den Ruhekontakt des Hilfsrelais 9 verbunden
ist. Durch den Prüfstromabnehmer wird einer der nicht dargestellten Systemfühler
ansprechen und das diesem Systemfähler zugeordnete Hilfsrelais zum Anziehen bringen.
Würde nun z. B. der Systemfühler für 25 kV das Hilfsrelais 10 anziehen
lassen, so wird von der Leitung 24 über den Arbeitskontakt des Hilfsrelais
10 das Stromabnehmerrelais 6 betätigt, das seinerseits den Stromabnehmer
für 25 kV an die Fahrleitung bringt. Die übrigen Hilfsrelais 11 und
12 bleiben unerregt, ihre Arbeits- und Ruhekontakte bleiben in der in der Figur
gezeichneten Stellung. Das Stromabnehmerrelais 6 hält sich über seinen Hilfskontakt
61 und dem zugeordneten Widerstand 62
selbst. Schaltet das Zeitrelais
19 nach 8 Sekunden um, so wird die Sammelleitung für die Ruhekontakte
der Hilfsrelais 9, 10, 11, 12 von Pluspotential an Minuspotential gelegt,
d. h. umgepolt. Für die den Hilfsrelais 11 und 12 zugeordneten Stromabnehmerrelais
7 und 8 hat dies keine Wirkung, da diese Relais nicht erregt sind.
Ebenso kann dieses Potential nicht auf das Stromabnehmerrelais 6 wirken,
da das Hilfsrelais für den zugehörigen Systemfühler 10 angezogen hat und
die zu den Hilfskontakten des Stromabnehmerrelais führende Leitung unterbrochen
hat. Beim Stromabnehmerrelais 5 jedoch, das dem Prüfstromabnehmer zugeordnet
ist, bewirkt das negative Potential einen gedämpften Kurzschluß über den eingeschalteten
Hilfskontakt und den Vorwiderstand 52.
An beiden Spulenanschlüssen des Relais
5 liegt somit negatives Potential (direkt und über den Kontakt
51),
so daß dieses Relais abfällt und den Prüfstromabnehmer über das Magnetventil
1 zum Absenken briut. Beim Einfahren des Fahrzeuges in eine spannungslose
System-Trennstelle öffnet der in Reihe mit der Erregerspule des Zeitrelais
19 liegende Ruhekontakt 23 des Nullspannungsrelais 23 und schaltet
das Zeitrelais 19 ab, so daß dessen Kontakt unverzögert die in der Zeichnung
dargestellte Stellung einnimmt und wiederum positives Potential nunmehr über den
Widerstand 62 dem Hilfskontakt des Stromabnehmerrelais 6 und den Ruhekontakt
des im spannungslosen Fahrleitungsabschnitt abgefallenen Hilfsrelais 10 auf
die Leitung 24 bringt. Der gerade eingeschaltete Stromabnehmer bleibt über den Selbsthaltekontakt
seines Stromabnehmerrelais (in diesem Fall Stromabnehmerrelais 6 für Stromabnehmer
25 kV)
eingeschaltet. Am Ende der System-Trennstelle sprechen die Systemfühler
wieder an und bringen z. B. das Hilfsrelais 11 des Systemfühlers für
3 kV zum Anziehen. Gleichzeitig unterbricht der Kontakt 23 des Nullspannungsrelais
wiederum die Erregung für das Zeitrelais 19, dessen Umschaltkontakt jedoch
noch 8 Sekunden positives Potential über den Widerstand 62, einen
Hilfskontakt 61 und den Ruhekontakt des Hilfsrelais 10 auf die Leitung
24 gibt, so daß nunmehr die Spule des Stromabnehmerrelais 7 über den Arbeitskontakt
des angezogenen Hilfsrelais 11
den Stromabnehmer für dieses System
(3 kV) zum Anheben bringt. Das Stromabnehmerrelais 7 hält sich selbst
über den Vorwiderstand 72 und den Hilfskontakt 71. Nachdem innerhalb
der Laufzeit von
8 Sekunden der Stromabnehmer für
3 kV mit Sicherheit den Fahrdraht erreicht hat und zu diesem Zeitpunkt zwei
Stromabnehmer am Fahrdraht sind, schaltet der Umschaltkontakt des Zeitrelais um
und legt die Verbindungsleitung der Ruhekontakte der Hilfsrelais der Systemfühler
an die Minusbatterie, so daß nunmehr das Stromabnehmerrelais 6 durch gedämpften
Kurzschluß über Vorwiderstand 62 gegen Plusbatterie spannungslos wird und
abfällt. Der zugeordnete Stromabnehmer für das System 25 kV, 50 Hz
wird dadurch abgesenkt, ohne daß die Stromzuführung zum Fahrzeug im neuen System
unterbrochen wurde.
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In entsprechender Weise findet das Umschalten auf das 1,5-kV-System
statt. Auch hier legt nach Anheben des Stromabnehmers für dieses System (Hilfsrelais
12) das jeweils abfallende Hilfsrelais Minuspotential an die Erregerspule des Stromabnehmerrelais
des nicht mehr benötigten Stromabnehmers für z. B. 3 kV, das dann abfällt
und den Stromabnehmerantrieb ausschaltet.
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Zum Senken der Stromabnehmer beim Außerbetriebsetzen des Fahrzeuges
ist der Kipptaster17 in die Stellung N »Strornabnehmer nieder« zu bringen,
wodurch Minuspotential an die Leitung 24 und damit auch an die Erregerspule des
gerade eingeschalteten Stromabnehmerrelais und des Zeitrelais 18 gelegt wird.
Das betreffende Stromabnehmerrelais bzw. Zeitrelais 18 wird spannungslos
und fällt dadurch ab und schaltet das zugehörige Stromabnehmerventil aus, so daß
auch der an der Fahrleitung liegende Stromabnehmer abfällt.
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An Stelle der beweglichen Kontakte der Stromabnehmerrelais und der
Hilfsrelais können in vorteilhafter Weise auch kontaktlose Verriegelungselemente,
sogenannte logische Elemente, verwendet werden, die sich durch völlige Wartungsfreiheit
auszeichnen.