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Schaltung für Fahrleitungen elektrischer Bahnen Bekanntlich ist die
Spannung an den einzelnen Punkteneines Fahrleitungssystems, das in eine Mehrzahl
unabhängig voneinandex# gespeist-er Streckenabsielmitte: eingeteilt ist,
je
nach der Belastung jedes AbscUnittes verschieden. Wenn" der Stromabneluner
das Ende eines Abschmttes erreicht und in den nächsten Streckenabschnitt eintritt,
entstehzan infolge des Spannunggsunterschiedes zwischen beiden Fahrleitungsabschmitten
häufig- kräfti,ge U#chtbö,-en zwischen Stromabnehmer und 'Fahrleitung. Ist ein Abschnitt
im Vergleich 'mm anschließenden Abschnitt schwer' belastet, so kann der durch den
Stren-labnehmer gezogene Lichtbogen stehenbleiben und vor seinem Erlösch-en schwere
Beschädigun-O#en, :an dein Fahrleitungssystem hervorrufen. ;Z
Gegenstand der
Erfindung ist eine Schaltungsanordnung.. durch die verhütet werden soll, daß beim
übtertri,»tt des Stromabnehmers einer elektrischen - Lokomotive von einem
Fahrleitungsabschnitt mit sich überlappenden Fährleitun,-senden, ein Lichtboggen
zwischen den beiden Abschnitten entstehen und Bie.-schädigungen des Stromabnehmers
und dier Fahrleitung eintreten-können.
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Erreicht wird dies nach der Erfindung dadurch, -daß die Trennstelle
beim ühergangdes Stromabnehmers von deinem Abschnitt in den anderen Abschnitt durch
einen Schalter überbrückt wird, der abhängig vom Befahren ein-es vor der Trennstelle
beginnenden und hinter der Trennstelle endenden Strecken-.abschnittes",-,est-euert
wird. Zu difesein Zweck sind vorund hinter der Trennstelle der beiden Fahrleitungsabschnitte
Stromw-andler oder Widerstände in die Fahrleitung geschaltet, die entsprechend dem
über den Stromwandler
oder Widerstand fließenden Strom inh Hilfe
zweier Relais einen die Trennstelle übcrbrückenden Schalter in der Weise st#"#u,2m,
daß beim Befahren der zwischen den beiden Stromwandlern liegenden Strecke de-r Schalter
in der Schließlage gehalten -wird.
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Die Erfindung ist ferner anwendbar bei Weichen mit unabhängig gespeisten
Endstrecken, die durch den Stromabnehmer b--im D,urchfahren der Weiche parallel
geschaltzt werden, um das Auftreten eines Lichtbog#-ns zu verhindern.
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Nachstehend ist an Hand der Zeichnung ein Ausführuno,#sbeisp,."el
der Erfindung dargestellt. Fig g. i zeill, gt ein Schaltungsschema z# für eine wechselstromgespeiste
und in Ab-
schnitte, eingeteilte Fahrleitug. Fig. 2 ist das Schaltungsschema
der FabrIeitun einer Weiche. Fig. 3 ist eine Abart der Anordnung, nach Fig.
i.
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In der Fig g. i sind zwei Fahrleitun-S-abschnitte i und 2 dargestellt,
die durch Transformatoren 3 und 1 von irgendeiner geeigneten Stromquelle
über die Leitungen 5
und 6 gespeist werden. Zwei Einrichtungen
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und 8, die in ihrer Wirkungsweise beispielsweise. einem Stromwandler
ähneln, sind in die Fahrleitungen i -und 2 entsprechen ' d eingeschaltet.
Diese Einrichtungen 7 und 8
steuern entsprechend den Änderungen des
Fahrleitungsstromes einen Schalterg, der im 0,eschlossenen Zustand die Leitun-en
i und 2 C e parallel schaltet. Falls gewünscht, kann ein strombegrenzender
Widerstand ii in die SchleiNnleitung eingefügt werden.
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Der Schalterg sei von bekannter Bauart. Aus Gründen der Einfachheit
in der Darstellungg; enthält der Schalt-er einen Schließmagnet io, der im erregten
Zustand #,-#ntgc,-en einer Feder 12 den Kontakt schließt und dc-n Unterbrecher beim
Stromloswerden des Magneten io wieder öffnet. Relais 13 und 1-1
steuern
den von einer Hilfs.stromquelle erregten Magneten io des Schalters 9 üb2-r
die Leitungen 15 und 16. Im Bedarfsfalle können die Relais mit Verzögerungseinrichtungen
ausgestattet sein, um das öffnen der Relaiskontakte 13" und 14" zu verzögern. Ein
Stromabnehmer bekannter Art, wie z. B. Stromabnehmer 17 einer Lokomotive
18, nimmt den 'Strom von den Fahrleitungen i oder 2 für den Antrieb der Lokomotivmotoren
auf-, ,vobei in üblicher Weise der aufgenommene Strom durch die Schienen ig und
2o, dve bei 21 geerdet sind, zurückläuft.
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Die Schaltunggsanordnung gemäß Fig. i arbeitet fol gendermaßen: Wenn
dia Lokomotive 18 bei einer Fahrt in Richtung des ausgezogenen Pfeiles die StellungB
erreicht, steigt der Strom in dem Teil der Fahrleitung i, der die Einrichtung7 enthält,
infolge des von der Stromabnehmerschere aufgenommtnen Laststromes an. Das Ansteiken
des Stromes ruft einen Spannungsabfall in der Einrichtun-7 hervor, so; daß Reljais
13 fiber die Leitungen 22 und 23 erregt und der Kontakt 13, -eschlossen
-wird. Nach Schließen des Kontaktes 13" kommt ein Stromkreis für die Erregun-
des Magneten io des Schalters 9 übc-r die Hilfsstromquelle und die Leitungen
15, 16, 24,25 zustande, so daß der Schalter 9 in die Schließstellung
uebracht wird und die Fahrleitungen i und 2 parallel schaltet.
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über die jetzt parallel geschalteten Fahrleitungen i und
:! nimmt der Stromabnehmer 17 jetzt auch. Strom aus der Fahrleitung
2 auf, so daß in der Fahrleitung 2 gleichfalls der Strom ansteigt und an der Ein
richtung 8
ein Spannungsabfall auftritt, der die Erregung des Relais
14 über die Leitungen 26 und 27
bewirkt. - Relais 14 schließ,
den Kontakt i-1, und brin-t ebenfalls emen Stromkre's für die Erregung der Maignetspule
i o des Schalters 9
zustande.
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Sobald der Stromabnehmer i. den übergang von der Fahrleitung i auf
die Fahrleitung 2 beendet hat und sich längs der Fahrleitung2 in die Stellun-D bv#vegt,
wird der aus der Leitung aufgenommene Strom Z,
.größtenteils auf der rechten
Seite der Einrichtung 8 aufgenommen werden, -während der Strom in den Endteilen
der Fahrleitun-,gen i und 2 absinkt mit der Wirkung -daß mit dem Sinken der Spannung
an den Einriclitungen 7 und 8 die Relais13 und 14 stromlos werden
und ihre Ko.ntaktei3" und 14" öffnen. Die Spule io des Schalters 9 %vird
auf diese Weise gleichfalls stromlos, und d"#-r Schalterg wird in die Offenlage
gebracht, so daß die ParalleIschaltung der Fahrleitungen i und 2 aufgehoben wird
und die Falinellt-angen in den voneinander unabhäng',gen Betriebszustand zurückgeführt
##-erden.""Für den Fall, daß während der Zeit, in der der Stromabn,ehmer
17 von einem auf den anderen Fahrdraht übertritt, infolge der Parallelschaltung
- der Spannungsabfall an den Einrichtung n 7 und 8 ungenügend
ist, um die ee Z2
Relais 13 und 14 in der Schließlage, zu halten, treten die
Verzögerungsmittel 35 und 3 6 in Wirkung, um das Offnen der Kontakte
13., und 14a so lange zu verzögern, bis der Stromabnehmer 17 genügend Zeit
hatz den über--an- , ID von der Fahrleitung C i auf die Fahrleitung2 zu vollenden.
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Das vorliegende Steuei:system arbeitet in Uleicher Weise, wenn die
Lokomotive sich C
in der entgegengesetzten Richtung b,--u-egt, wie durch den
punktierten Pfeil angedeutet ist. In diesem Falle ruft die Einrichtung
8
ein Sichließen des Schalters 9 hervor, wenn der Stromabnehmer
17 die Stellung C erreicht,
und verbleibt so lange
in der Schließstellung, - bis der Stromabnehtner 17 -die Stellung
A erreicht hat.
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Fig. 2 zeigt die Anwendung der vorliegenden Erfindung für Eahrleitungen
28 und 29, die parallel zu, den Gleisen 322 und 33 verlaufen
und beispielsweise über die Speiseleitungen 5 und 6 durch die Transformatoren
3
und 4 an entsprechenden Speisepunkten gespeist werden, deren Abstand in
der Größcnordnung von io bis 15km liegt. Für die Stromversorgung der Weiche
E dienen zwei Fahrleitungsabschnittc 30 und 34 die von den Hauptfahrleitungen--18
und 29 abzweigen und in überlappter Stellung ungefähr in der Mitte der Weiche endigen.
Der Spannungsunterschied zwischen den Fahrleitungen 3o und 31 der WeicheE hängt
von deraugen,-blicklichen Belastung der beiden Hauptfahrleitungen 28 und
2,9 sowie von der Entfernung der Speisetransforrnatoren 3 und 4 ab. Um beim
übertritt des, Stromabnelimers 17 von der einen ZWeigfährleitung 3o auf die
andere Zweiggfahrleitung 3 1 der Wdiche E das Auftreten eines Lichtbogens
zwischen dem Stromabnehmer 17 und den Eahrleitunggen zu verhüten, ist ein
Schalter 9 vorgesehen, der in ähnlicher Weise wie der in Fig. i gezeigte
Schalter arbeitet. Wie b-exeits an Hand der Fig. i auseinandergesetzt ist, wird
der Schalter 9 geschlossen, sobald der StromabnehmeT 17 die Stellungf
erreicht, so daß die Fahrleitungszweige 30 und 31 miteinander verburiden
und die Hauptfahrleitungen 28 und 29 parallel geschaltet werden. Wenn der
Stromabnehmer 17 die Stellung.0 erreicht, wird der Schalter 9 geöffnet
und die Zweig-- und Hauptfahrleitungen in. die voneinander unabhängige Betriebsstellung
zulrückgebracht.
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In Fig.3, die eine Abwandlung der in Fig. i dargestellten Anwendung
der Erfin;-dung ist" werden in geeigneter Art an der Fahrleitung zwei Kontakte37
und 38 vOT-gesehen, die: durch die Bewegung des Stromabnehmers beim übertritt
von der Fahr-16itung i auf die FährleitUng 2 b etätigt wer-den, -um
den Schalter 9 zu steuern.
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Wenn der Stromabnehmer 17 der Loiko.-motive 18 sich in Richtung des
ausgezogenen Pfeiles bewegt, wird der Kontaktgebi,-:r37 be-
tätigt und der
Kontakt 3 7" augenblicklich geschlossen, so daß ein Stromkreis von der Hilfsstromquelle
übex die Leitung-en 15 und 16
für die Erregung des Relais 13 zustande
kommt. Dieser Stromkreis verläuft von der Leitung 16 der Hüfsstromquelle über die
Leitung 39, Konta.kt 37", Leitung 4o, Relais 13 und Leitung41 zu der anderen
Leitung 15 der Hilfsstromquelle. Sobald Relais 13 erregt ist, schließt Kontakt 13",
so daß der Erregerstromkreis für die Spitlie io des Schalters 9 zustande
kommt, die gleichfalls von der Hilfsstromquelle 'über die. Leitungen 15 und 16 gespeist
wird. Dieser Stromkreis verläuft über Leitung16, Leitung42, SPUle io, Leitunge1143
und 44, Relaiskontakt13, und Leitungen 4 5 und 4 1 zur Speiseleitung 15.
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Die Erregung der Schalterspuleio bringt den Schalterg zum Schließen,
so daß die. Fahrleitungen i und 2 parallel geschaltet sind. Der Kontakt,-eber37,
der durch eine Feder in der Offenstellung gehalten wird, Öffnet den Kontakt37",
sobald der Stromabnehmer seine Stellung an der Fahrleitung verlassen und den Stromschluß,
zwischen den Leitungen 15 -und 16 herbeigeführt hat, so daß Relais i_3 stromlos
wird. Relais 13 kann gleichfalls mit einemgeeigneten Verzögerungsmittel
3 5 ausg esatttet -sein, das ein verzögertes öffnen des Relaiskontaktes
11, herbeiführt, bis der Stromabnehmer 17 den übertritt auf die Fahrleitung
2 bewirkt- hat.
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Weim eine Lokomotive sich in Richtung des punktierten Pfeiles bewegt,
wird der Stromabnehmer17 den Kontaktgeber38 betätigen und einen Stromkreis für die
Er-
regung des Relais14 über die Leitungen15 und 16 zustande bringen. Dieser
Stromkreis -verläuft von der Leitungr6 zur Leitung'46, Kontakt38", Leitun,947, Relais
14 und Leitung 48 zur Leitung 15. Durch die Erregung des Relais 14 wird der
Kontakt 14a geschlolssen und die Spule i o des Schalters 9, an die Speiseleitungi5
und 16 geschaltet. Diesier Stromkreis verläuft über Leitungen 15, 48, 49,
Kontakt 14, Leitungen 5o und 43, SPule 10,
Leitung 42 und Sp eiseleitung 16.
Relais 14 ist in gleicher Weise mit Verzögerunggsmitteln 3 6
ausgestattet,
die den Relaiskontakt 14" in der geschlossenen Stellung halten, bis der Stromabnehmer
von der Fahrleitung 2 auf die Fahrleitung i übergetreten ist. Obgleich die Anwendungsbeispiele
der Erfindung sich auf Fahrleitungen mit Wechselstrom beziehen, sei erwähnt, daß
die Erfindung in - gleicher Weise auch für Fahrleitungen anwendbar ist, die
mit Gleichstrom betriebenwerden. In diesem Falle mußten die Transformatoren3 und
4 durcli eine Gleichstromquäle, wie z. B. einen Umformer oder Gleichrlchter, ersetzt
werdeh. Bei Betrieb mittels Gleichstrom müßten die Einrichtungen 7 und
8 als Nebenschluß zur Fahrleitung ausgebildet werden, so daß der Spannungsabfall,
der von dem Fahrleitungsstroni hervorgerufen wird, füT die Erregung der Relais
13 und 14 ausgenutzt werden könnte.