DE1034761B - Verfahren und Einrichtung zur Pruefung von Gleichstromanlagen, insbesondere Gleichstrom-Bahnanlagen, auf Kurzschluss - Google Patents

Description

In bestimmten Gleichstromanlagen, insbesondere Gleichstrom-Bahnanlagen, pflegt man Prüfeinrichtungen zu verwenden, durch die nach dem Abschalten des Hauptschalters bzw. Streckenschalters, wenn ein Kurzschluß aufgetreten war, der Streckenwiderstand überprüft und, wenn der vorher vorhandene Kurzschluß wieder aufgehoben ist, eine selbsttätige Wiedereinschaltung des Hauptschalters (Streckenschalters) herbeigeführt wird. Die bekannten Streckenprüfeinrichtungen für Gleichstrom-Bahnanlagen besitzen den Nachteil, daß mit Rücksicht auf vorhandene, dauernd eingeschaltete Verbraucher der Nebenstromkreise auf den Fahrzeugen, z. B. die Kompressormotoren, Umformer, Lüftermotoren u. dgl., entweder große Prüfwiderstände verwendet werden müssen, die bei der Durchführung der Prüfung ein Anlaufen der vorgenannten Motoren zur Vermeidung der Vortäuschung eines Kurzschlusses durch Stillstand der Motoren gestatten, oder aber Einrichtungen verwendet werden müssen, die eine stabile Spannung als Vergleichsgröße erfordern und wegen der Erfassung kleiner Spannungsunterschiede auf die Verwendung von Röhren angewiesen sind, was einen komplizierten Aufbau solcher Einrichtungen bedingt.

Es ist auch bereits eine Einrichtung beschrieben worden, bei der einer Bahnanlage neben dem für den Bahnbetrieb bestimmten Gleichstrom außerdem noch dauernd ein überlagerter Wechselstrom zugeführt wird, der seinerseits über einen Kondensator auf Schalteinrichtungen arbeitet. Hierbei soll bei Leitungsbruch durch den dem Kondensator parallel geschalteten Stromweg der Strom im Kondensatorkreis auf einen sehr geringen Wert gebracht werden, so daß ein von diesem beeinflußtes Relais abfällt und seinerseits die Gleichstromzuführung abschaltet. Diese Abschaltung erfolgt also erst als Folge einer bei einem Drahtbruch herbeigeführten Gleichgewichtsstörung in einem Wechselstromkreis.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Prüfung von Gleichstromanlagen, insbesondere Gleichstrom-Bahnanlagen, auf Kurzschluß, bei dem nach durch Überstrom bedingtem Abschalten der Streckenspeisung die abgeschalteten Leitungsteile mit Hilfe eines Prüfstromes auf das Fortbestehen einer der Wiedereinschaltung entgegenstehenden Überlastung geprüft werden. Zur Überwindung der Schwierigkeiten der genannten bekannten Einrichtungen wird erfindungsgemäß bei Anlagen, bei denen nach dem Abschalten der Streckenspeisung verschiedene Verbraucher, wie z. B. Kompressormotor, Umformer, Lüftermotor u. dgl., ihrerseits vom abgeschalteten Leitungsteil nicht abgetrennt werden, als Prüfstrom in an sich bekannter Weise Wechselstrom verwendet.

Die Erfindung beruht auf der Überlegung, daß bei Verfahren und Einrichtung zur Prüfung

von Gleichstromanlagen, insbesondere

Gleichstrom-Bahnanlagen, auf Kurzschluß

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktienges ells chaf t,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Ing. Wilhelm Dreesen, Erlangen,
ist als Erfinder genannt worden

der Gleichstromprüfung stillstehende motorische Antriebe der Hilfsstromkreise sich stets mit ihrem ohmschen Widerstand störend auf die Prüfung auswirken. Wird nun eine Wechselspannung als Prüfspannung verwendet, so kommt der wesentlich größere Scheinwiderstand der gegebenenfalls vorhandenen stillstehenden motorischen Antriebe zur Geltung. Da die Größe des Scheinwiderstandes außer vom ohmschen Widerstand auch noch von der Induktivität des Stromkreises und der Frequenz des Prüfstromes abhängt, ergibt sich bei geeigneter Wahl der Prüffrequenz, daß infolge der hohen Induktivität der Hilfsmotoren u. dgl. bei der Prüfung die Widerstände der Hilfsmotoren nicht wesentlich zur Geltung kommen, so daß nur noch rein ohmsche Verbraucher, wie Heiz- und Lichtstromkreis, Berücksichtigung finden. Dies bereitet jedoch bei Verwendung von Stromrelais keinerlei Schwierigkeiten.

Im folgenden soll die Erfindung näher an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert werden:

1 bedeutet einen Fahrleitungsdraht einer Gleichstrom-Bahnanlage, bei der in üblicher Weise die Stromrückleitung durch die Stromschiene 2 erfolgt. 3 ist ein Streckenschalter, der in der Regel bei Auftreten von Kurzschlüssen, sobald eine gewisse Kurzschlußstromstärke erreicht ist, auslöst. In diesem Falle wird nun durch ein abhängig vom Streckenschalter oder der Spannung geschaltetes Prüfschütz 4 die Spannung einer Wechselstrom-Prüfspannungsquelle 5 über einen zwischengeschalteten Transformator 6 an die Stromrückleitungsschiene 2 und den Fahrdraht 1 angeschlossen. Im Sekundärkreis des Prüftransformators liegt das die Prüfung ermöglichende Stromrelais 7.

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Infolge der Prüfung mit Wechselstrom ergibt sich nun. daß auch bei Einschaltung der Hilfsantriebe, z. B. Kompressormotoren, Lüftermotoren od. dgl., von den auf der Strecke befindlichen Fahrzeugen kein großer Prüfstrom auftritt, da der Scheinwiderstand dieser Motoren verhältnismäßig groß ist. Es kann vorteilhaft sein, zur Erhöhung des Scheinwiderstandes mit einer größeren Prüffrequenz als 50 Hz zu arbeiten. Beispielsweise werden sich Wechselströme der Frequenz von 150 Hz und einer etwas größeren Frequenz gut für die Wechselstromprüfung eignen. Man kann nun ohne weiteres das die Prüfung ermöglichende Stromrelais 7 so bemessen, daß es auch infolge vorhandener Hilfsverbraucherstromkreise, die rein ohmsche Widerstände enthalten, noch nicht zum Ansprechen kommt, vielmehr erst dann zur Wirkung gebracht wird, wenn tatsächlich ein Kurzschluß auf der Strecke vorhanden ist. In der Regel wird man die Strom relais auf ein Zeitrelais einwirken lassen, um bei der Prüfung eine gewisse Zeitverzögerung zu schaffen, damit die Fahrer der Fahrzeuge genügend Zeit haben, die Hauptstromkreise nach dem Auftreten eines Kurzschlusses abzuschalten. Hat sich bei der Prüfung ergeben, daß ein stehender Kurzschluß vorhanden ist, so wird einerseits durch das Ansprechen des Stromrelais die Wiedereinschaltung des Speiseschalters unmöglich gemacht. Andererseits kann auch die Prüfeinrichtung in bekannter Weise blockiert und abgeschaltet werden.

Fig. 2 zeigt eine etwas geänderte Schaltung, bei der an Stelle eines Stromrelais 7 ein Spannungsrelais 10 für die Prüfung verwendet wird. In diesem Falle ist noch ein ohmscher Widerstand 11 mit der Transformatorsekundärwicklung in Reihe geschaltet. Die Wirkungsweise dieser Anordnung beruht darauf, daß, je kleiner der in dem Fahrleitungsstromkreis vorhandene Strom ist, die an dem Spannungsrelais liegende Spannung um so größer ist. Auch bei dieser Schaltung wird man selbstverständlich eine Zeitverzögerung vorsehen, durch die gegebenenfalls der Streckenschalter erst verzögert eingeschaltet werden kann.

Selbstverständlich ist es erforderlich, die Wechselstromprüfeinrichtung gegen Gleichstrom bei der Wiedereinschaltung zu schützen. Infolgedessen wird zwangläufig die Wechselstromprüfvorrichtung abgeschaltet, sobald der Gleichstromanschluß wiederhergestellt ist, was jedoch nicht besonders dargestellt ist. Unter Umständen kann es auch Vorteile bieten, die Wechselstrom-Prüfspannungseinrichtung kapazitiv an die Fahrleitung anzukoppeln, weil bei einer derartigen Ankopplung auch bei Einschaltung des Gleichstromes Störungen nicht eintreten können. Wie Fig. 1 erkennen läßt, reicht ein Kondensator 12 für die kapazitive Ankopplung aus.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Prüfung von Gleichstromanlagen, insbesondere Gleichstrom-Bahnanlagen, auf Kurzschluß, bei dem nach durch Überstrom bedingtem Abschalten der Streckenspeisung die abgeschalteten Leitungsteile mit Hilfe eines Prüfstromes auf das Fortbestehen einer der Wiedereinschaltung entgegenstehenden Überlastung geprüft werden, dadurch gekennzeichnet, daß in Anlagen, bei denen nach dem Abschalten der Streckenspeisung gewisse Verbraucher, wie Kompressormotor, Umformer, Lüftermotor u. dgl., ihrerseits vom abgeschalteten Leitungsteil nicht abgetrennt werden, als Prüfstrom in an sich bekannter Weise Wechselstrom verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Prüfung eine Wechselspannung von 150 Hz oder höherer Frequenz Anwendung findet.

3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ausschalten des Speiseschalters (Streckenschalters) beim Auftreten eines Kurzschlusses durch ein in Abhängigkeit von dem Speiseschalter oder der Spannung gesteuertes Prüfschütz der ein Relais enthaltende Wechselstrom-Prüfstromkreis an die zu prüfende Leitung geschaltet wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Prüfeinrichtung ein Stromrelais Anwendung findet.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Prüfstromkreis ein zusätzlicher Widerstand eingeschaltet ist und ein Spannungsrelais als Prüfeinrichtung eingeschaltet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Relais der Prüfeinrichtung und ein Zeitrelais eine Wiedereinschaltung des Speiseschalters selbsttätig mit einer gewissen Zeitverzögerung herbeigeführt wird, falls der Kurzschluß in der geprüften Leitung nicht mehr vorhanden ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfwechselspannung abgeschaltet wird, sobald eine Gleichspannung an die geprüfte Leitung gelegt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselstromkreis der Prüfeinrichtung kapazitiv an die zu prüfende Leitung angekoppelt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 174 785.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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