DE517328C - Umformeranlage zur Erzeugung von Hilfsstroemen niederer Spannung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Eisenbahnsignalsysteme mit Schienenstromkreis und bezweckt, Anordnungen zu schaffen, durch welche Signalstrom geeigneter Beschaffenheit dem Schienenstromkreis aus einer Gleichstromquelle von verhältnismäßig hoher Spannung zugeführt werden kann.

Im Falle von Dampfeisenbahnen ist in gewissen Fällen eine passende Kraftquelle die Gleichstromzuführung, die für Beleuchtung oder Kraft mit der gewöhnlichen normalen, verhältnismäßig hohen Spannung benutzt wird. Indes kann unter diesen Bedingungen die notwendige Verringerung der Gleichstromspannung auf diejenige, die für Signalzwecke dem Schienenstromkreis aufgedrückt werden muß, nicht durch irgendwelche Anordnungen bewirkt werden, welche die unmittelbare Verbindung einer Klemme des Zuleitungs-Stromkreises zu den Schienen bedingen, da dies notwendigerweise die Erdung eines Poles des Zuleitungsstromkreises erfordern würde.

In dem Falle einer elektrischen Eisenbahn

ist es in gewissen Fällen zweckmäßig, eine Zuleitung von Signalstrom aus der dritten Schiene oder der Oberleitung des Systems, die dem Gleichstrom für Fahrzwecke zugeführt wird, zu erhalten. Indes ist in solchen Fällen nicht nur die Fahrstromspannung für Signalzwecke ungeeignet, sondern es müssen auch die Relais und sonstigen benutzten Schienenstromkreisapparate notwendigerweise gegen eine Betätigung durch den Fahrstrom immun gemacht werden.

In beiden vorstehend betrachteten Fällen kann die notwendige Verringerung der Spannung auf die für Signalzwecke erforderliche, offenbar durch die Verwendung von Motorgeneratoren bewirkt werden. Indes stehen die Anschaffungskosten und die Kosten der Erhaltung solcher Generatoren besonders an abgelegenen Punkten eines Eisenbahnsystems einer solchen Anordnung entgegen, wie ohne weiteres verständlich ist.

Gemäß der Erfindung werden diese Schwierigkeiten dadurch überwunden, daß Anordnungen vorgesehen sind, durch welche Signalstrom von der verhältnismäßig niedrigen Spannung und unter geeigneten Bedingungen aus einer Gleichstromzuleitung von verhältnismäßig hoher Spannung, wie die vorerwähnte, erhalten werden kann, ohne daß die Benutzung eines Apparates nötig ist, der bewegte Teile hat, und zwar in einer verhältnismäßig sparsamen und wirksamen Weise.

Nach dem Hauptmerkmal der Erfindung

' wird eine an sich bekannte, den Gleichstrom periodisch bzw. taktmäßig unterbrechende Vorrichtung,, z. B. eine Vakuumröhre, und ein mit dieser zusammenwirkender Transforma-

tor in der Weise verwendet, daß die Niederspannungsseite des Transformators zur Lieferung der Eisenbahnsignalströme dient, die dem Schienenkreis entweder unmittelbar oder nach Gleichrichtung zugeführt werden. Hierbei kann die den Gleichstrom unterbrechende Vorrichtung, insbesondere eine Vakuumröhre, in Reihe mit der Primärwicklung des Transformators an die Klemmen eines Kondensators ίο angeschlossen sein.

Die Erfindung soll nun in beispielsweisen Ausführungen an der Hand der Zeichnungen erläutert werden, in welchen entsprechende Elemente der verschiedenen dargestellten Schaltungen mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Abb. ι ist die schematische Ansicht eines Systems, bei welchem «in Gleichstromkreis für Beleuchtung oder Kraftzwecke von gewohnlicher normaler Spannung als Stromquelle dient.

Abb. 2 und 3 sind schematische Ansichten abgeänderter Ausführungsformen des in Abb. 1 dargestellten Systems in solcher Ausgestaltung, daß als Quelle des .Signalstrom.es die dritte Schiene oder die Oberleitung eines elektrischen Eisenbahnsystems benutzt wird. Bei der Anordnung nach Abb. 1 ist ein Kondensator ι zweckmäßig von veränderlicher Kapazität, wie in-der Zeichnung angedeutet, an die Gleichstromleitung 2, 3 in Reihe mit einem veränderlichen Widerstand 4 angescluossen und eine Neonröhre oder sonstige Vakuumröhre 5 in Reihe mit der Primärwicklung 6 eines Transformators 7 an die Klemmen, des Kondensators angeschlossen. Die negative Zuleitung 3 ist mit der Kathode 8 der Neonröhre 5 verbunden, deren Anode 9 durch die Primärwicklung 6 des Transformators mit der anderen bzw. positiven Klemme des Kondensators 1 verbunden ist. Die Klemmen der Sekundärwicklung 10 des Transformators 7, der ein geeignetes Übersetzungsverhältnis hat, sind an diagonal gegenüberliegende Punkte eines Gleichrichtersystems 11 angeschlossen, welches vier Gleichrichtereinheiten 12, 13, 14 und 15 besitzt, die vorzugsweise nach dem Kupferoxydsystem hergestellt und in der bekannten Wheatstoneschen Brückenschaltung angeordnet sind, während die anderen diagonal gegenüberliegenden Punkte des Gleichrichtersystems 11 mit der Schiene 16 bzw. mit der Schiene 16^a durch einen geeigneten einstellbaren Widerstand 17 verbunden sind.

Die Wirkungsweise des Systems ist folgende:

Die Gleichstromspannung des Zuleitungsstromkreises wird dem Kondensator 1 durch den veränderlichen Widerstand 4 aufgedrückt, und der Kondensator 1 wird dadurch geladen, j bis seine rückwirkende Spannung einen genügenden Wert erreicht, um eine Entladung zwischen der Anode 9 und der Kathode 8 der Neonröhre 5 zu verursachen. Sobald dies eintritt, geht eine Stromwelle durch die Primärwicklung 6 des Transformators 7 und, sobald die Spannung im Kondensator 1 dadurch auf einen Wert verringert wird, der nicht mehr hinreicht, die Entladung in der Neonröhre aufrechtzuerhalten, wird der Stromkreis, der diese Röhre einschließt, unterbrochen. Diese Reihe von Vorgängen wiederholt sich periodisch. Der die Primärwicklung 6 des Transformators durchlaufende Strom besteht somit aus aufeinanderfolgenden Wellen von Gleichstrom, welche durch den Transformator 7 in Wechselstrom von verringerter Spannung umgewandelt werden, und dieser Wechselstrom wird in dem Gleichiichtersystem 11 gleichgerichtet und den Schienen 16, i6^a eines Blockabschnittes A-B als pulsierender Gleichstrom zugeführt. Es ist somit ersichtlich, daß der effektiv die Schienen 16, i6^a durchlaufende Signalstrom ein Strom von einer Richtung ist, und das Relais, wie es bei 18 angedeutet ist, sowie die sonstigen Signalapparate, die an den Schienenstromkreis angeschlossen sind, werden somit Gleichstromapparate sein können.

Die vorbeschriebene Anordnung ist für solche Fälle geeignet, wo ein verhältnismäßig geringer Betrag an Energie für die Signale erforderlich ist, und auf Wunsch kann eine Anzahl von Zuleitungseinheiten, von denen jede in der vorbeschriebenen Weise angeordnet ist, parallel zwischen die Zuleitungen 2, 3 und den Schienenstromkreis geschaltet werden. Für Gleichstromkreise von höherer Spannung kann die Neonröhre 5 durch eine Argonröhre ersetzt werden, und eine erhöhte Stromleistung kann durch die Benutzung einer Quecksilberdampfröhre erhalten werden. Es ist somit zu bemerken, daß die Erfindung nicht auf ein besonderes System der Vorrichtung zur Bewirkung der unterbrochenen Wellen in der Primärwicklung 6 des Transformators 7 beschränkt ist.

Eine Anwendung der Erfindung auf den no Fall, wo die Signalstromquelle die dritte Schiene oder die Oberleitung einer elektrischen Eisenbahn ist, zeigt Abb. 2. Hierbei ist dieselbe allgemeine Anordnung gewählt unter Weglassung des Gleichrichtersystems der Abb. 1, indem die Sekundärwicklung ι ο des Transformators 7 unmittelbar an die Schienen 16, 16" durch einen geeigneten veränderlichen Widerstand 17 angeschlossen ist. In diesem Fall ist der wirklich den Schienenstromkreis durchlaufende Signalstrom ein Wechselstrom und das Relais, wie es bei 19

angedeutet ist., sowie die sonstigen Signalapparate, sind Wechselstromapparate. Das Relais 19 in Abb. 2 ist ein Relais mit zwei Elementen 20 und 21, und zwar wird der dem Element bzw. der Wicklung 20 des Relais ig zugeführte Strom vorzugsweise, wie in der Zeichnung dargestellt, aus einer zweiten Sekundärwicklung 22 des Transformators 7 gelief ert, während die andere Wicklung 21 an die Schienen 16, i6^e in gewöhnlicher Weise angeschlossen ist.

Abb. 3 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform des in Abb. 2 dargestellten Systems. In Abb. 3 ist ein Gleichstromrelais 23 verwendet, indem ein Gleichrichtersystem 24 in die Verbindung des Relais 23 mit dem Schienenstromkreis eingeschaltet ist, und zwar schließt diese Verbindung vorzugsweise einen Transformator 25 ein, dessen Primärwicklung 26 durch einen Kondensator 27 an die Schienen 16, 16« angeschlossen ist, während die Sekundärwicklung 28 des Transformators 25 mit diagonal gegenüberliegenden Punkten des Gleichrichtersystems 24 verbunden ist, welches vier Gleichrichtereinheiten 29, 30, 31 und 31 enthält, die vorzugsweise Trockengleichrichter und in Brückenschaltung angeordnet sind, während die beiden andern diagonal gegenüberliegenden Punkte des Gleichrichtersystems 24 an die Klemmen des Relais 23 angeschlossen sind. Am Zuleitungsende des Blockabschnittes ist ein Kondensator 33 vorzugsweise von veränderlicher Kapazität, wie in der Zeichnung angedeutet, in die Verbindung von Sekundärwicklung 10 des Transformators 7 und Schienenstromkreis eingeschlossen.

Die Wirkungsweise der Systeme nach Abb. 2 und 3 ist dieselbe wie die nach Abb. 1 und ohne weitere Beschreibung leicht verständlich.

Die Erfindung ist offenbar nicht auf die besonderen Anordnungen und Schaltungen, wie sie vorstehend beispielsweise beschrieben sind, beschränkt; vielmehr können diese in vieler Hinsicht innerhalb des Rahmens der Erfindung verändert werden, um besonderen Betriebsbedingungen zu entsprechen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Umformeranlage zur Erzeugung von Hilfsströmen niederer Spannung aus einem vorhandenen Gleichstromnetz hoher Spannung unter Verwendung einer den Gleichstrom taktmäßig unterbrechenden Vorrich-' tung, z. B. einer Vakuumröhre, und eines mit dieser zusammenwirkenden Transformators, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederspannungsseite des Transformators zur Lieferung von Eisenbahnsignalströmen dient, die dem Schienenkreis entweder unmittelbar oder nach Gleichrichtung zügeführt werden.

2. Umformeranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Gleichstrom unterbrechende Vorrichtung (Vakuumröhre 5) in Reihe mit der Primärwicklung (6) des Transformators (7) an die Klemmen eines Kondensators (1) angeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen