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Berührungsschutz für Oberleitungsomnibusse.
Es ist ein Berührungsschutz für Oberleitungsomnibusse und ähnliche Betriebe vorgeschlagen worden, bei dem die Berührungsspannung durch besondere Hilfsspannungsquellen kompensiert wird.
Nach der Erfindung kann eine derartige Kompensation in besonders vollkommener Weise dadurch erreicht werden, dass mit Hilfe von Hilfsspannungs quellen ein elektrischer Mittelpunkt zwischen den beiden durch die Stromzuführungspole gegebenen Potentialwerten geschaffen wird, der seinerseits durch eine weitere Hilfsspannungsquelle mit dem Wagengestell verbunden wird. Unter Umständen kann es hiebei genügen, für die Herstellung des elektrischen Mittelpunktes als"Hilfsspannungsquellen"Wider- stände zu verwenden, so weit diese einen von der Belastung unabhängigen annähernd konstanten Spannungsabfall haben. Mit besonderem Vorteil werden jedoch Akkumulatorenbatterien, Trockenbatterien oder auch kleine umlaufende Hilfsmaschinen als HilfsspannungsqueIIen herangezogen.
Hiebei ist auch die Möglichkeit gegeben, den Maschinensatz aus einer etwa vorhandenen Batterie anzutreiben, also etwa aus der Lichibatterie durch die Lichtmaschine, wobei im normalen Betrieb, wenn die beiden Stromabnehmer an Spannung liegen, die Batterie umgekehrt durch die Lichtmaschine aufgeladen wird. Um eine möglichst grosse Sicherheit zu bekommen, empfiehlt es sich, den Schutzauch noch davon abhängig zu machen, welcher der Stromabnehmer von dem zugehörigen Fahrdraht abspringt. Dies kann beispielsweise durch mechanisch von der Stellung des Stromabnehmers gesteuerte Schalter bewirkt werden.
In Fig. 1 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Mit 1 und 2 sind die beiden Stromabnehmer bezeichnet, 3 stellt das Gestell des Fahrzeuges dar. Mit 4 ist der Antriebsmotor des Fahrzeuges bezeichnet. 5, 6 und 7 stellen Hilfsmasehinen als kompensierende Hilfsspannungsquellen dar. Mit 8 ist eine Lichtmaschine bezeichnet, die mechanisch mit den übrigen Hilfsmaschinen gekuppelt ist und mit einer Lichtbatterie 9 zusammenarbeitet. 10, 11 und 12 sind die Erregerwicklungen der Maschinen 5, 6 und 7. Mit 1. 3 und 14 sind zwei Schalter bezeichnet, die mechanisch den mit Stromabnehmern in der Weise abhängig sind, dass sie nur bei an dem Fahrdraht anliegender Rolle geschlossen, bei einem Abspringen der Rolle vom Fahrdraht aber geöffnet sind.
Die Maschinen 5 und 6 stellen im normalen Betrieb einen Spannungsteiler dar, durch den der Verbindungspunkt 21 der zwei Maschinen zu dem elektrischen Mittelpunkt gemacht wird, also ein Potential erhält, das in der Mitte zwischen dem Potential der beiden Stromabnehmer liegt. Die Maschine 7 erzeugt eine Spannung von ungefähr der Hälfte der Betriebsspannung und gibt dadurch dem Gestell die Spannung Null. Die Erregung der Maschinen 5 und 6 ist hiebei unmittelbar an die Stromabnehmer angeschlossen. Auf diese Weise ist zunächst der Vorteil erreicht, dass auch bei einem Wechsel der Polarität der Fahrleitungen von selbst eine entsprechende Umpolung der Hilfsmaschinen erfolgt, ohne dass hiezu irgendeine Umschaltung, wie bei der Ausführungsform mit Batterien, erforderlich würde.
Es ist also für normalen Betrieb sichergestellt, dass das Gestell ungefähr Erdpotential besitzt.
Es können somit wesentliche Spannungsunterschiede zwischen den Polen und dem Gestell, die als Berührungsspannung in Frage kommen, nicht eintreten. Wenn beispielsweise der Plus-Stromabnehmer 13 abspringt, so wird hiedurch gleichzeitig der Ankerstromkreis der Maschine 5 unterbrochen, da sich der entsprechende Schalter an dem Stromabnehmer öffnet. Hiedurch bleiben nur die Maschinen 6 und 7 in Wirksamkeit, die in ihrer Spannung gegeneinandergeschaltet sind, so dass das Potential des Wagen- gestelles im wesentlichen aufrechterhalten bleibt. Dasselbe tritt umgekehrt bei einem Abspringen des Minusstromabnehmers ein, wobei die Hilfsmaschine 6 unwirksam gemacht wird.
Wenn bei einem
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Abspringen des Minusstromabnehmers der Fall eintritt, dass dieser den Plusdraht berührt, so wird die Maschine 6 unwirksam, die Maschine 5 hält jedoch ihre Spannung nach wie vor aufrecht, so dass die gewünschte Spannungslosigkeit des Gestells erhalten bleibt. Falls nicht, wie im vorstehenden angedeutet, gleichzeitig eine Unterbrechung des Ankerstromkreises der dazugehörigen Maschine erfolgt, werden bei einem Abspringen der Stromabnehmer die beiden Maschinen 5 und 6 durch den Antriebsmotor kurzgeschlossen. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, den Hauptstromkreis möglichst rasch zu unterbrechen, damit die Hilfsmaschinen nicht überlastet werden und auch ihre Spannung aufrechterhalten bleibt. Unter Umständen muss auch mit der Möglichkeit gerechnet werden, dass der Streckenautomat die Leistung abschaltet.
In diesem Falle wird bis zu dem Zeitpunkt, wo die Hauptmotoren ihrerseits abgeschaltet werden, die Spannung der beiden Maschinen 5 und 6 zusammenbrechen, während die Spannung der Maschine 7 erhalten bleibt. Es könnte also auf diese Weise kurzzeitig eine negative Aufladung des Gestells mit der halben Spannung erfolgen. Dies kann durch eine zusätzliche Fremderregung der Maschinen 5 und 6, etwa von der Lichtbatterie aus, in dem Sinne, dass die am negativen Stromabnehmer liegende Maschine in der Erregung verstärkt, die andere geschwächt wird, behoben werden.
Hiedurch hält die am negativen Stromabnehmer liegende Maschine bei einem Abfallen des Streckenautomaten ihre Erregung fest und polt die andere Maschine um, wodurch das Gestellpotential annähernd auf Null gehalten wird.
In manchen Fällen kann es, wie bereits erwähnt, genügen, an Stelle der Maschinen 5 und 6 einen Widerstand mit konstantem Spannungsabfall zu legen, beispielsweise in der Form von Glimmlampen, die einen Spannungsabfall von 250 Volt aufweisen. Dieser Spannungsabfall ist von dem Strom unabhängig, es wird also in jeder Glimmlampe immer ein entsprechender Teil der Spannung verbraucht. Auf diese Weise wird beim normalen Betrieb der Punkt 21 die halbe Netzspannung erhalten, die durch die Maschine 7 kompensiert wird. Ebenso wird beim Abspringen eines Stromabnehmers die eine Hälfte der Spannung in der am andern Stromabnehmer angeschlossenen Glimmröhre, die andere Hälfte in der Maschine 7 verbraucht, wodurch die Spannung am Wagengestell auf Null gehalten wird. An der Helligkeit der Glimmlampen kann auch kontrolliert werden, ob eine gleichmässige Stromverteilung vorliegt.
Mit besonderem Vorteil werden hiebei die Glimmlampen für sehr geringe Stromstärken bemessen (etwa 1 mA oder noch weniger), wodurch einerseits eine grosse Empfindlichkeit erreicht wird, anderseits auch die Ausgleichsströme gering gehalten werden. Da die Schaltung hiebei vollständig symmetrisch ist, ist auch irgendeine Umpolung bei wechselnder Fahrleitungspolarität nicht erforderlich. Mit den Glimmlampen können hiebei noch Schutzwiderstände in Reihe geschaltet werden, die die Stromstärke begrenzen.
Für die oben erwähnte mechanische Steuerung der Schalteinrichtung in Abhängigkeit von der Stellung des Stromabnehmers können Schaltelemente verwendet werden, die unmittelbar in Abhängigkeit von der mechanischen Verlagerung der Stromabnehmer beim Abspringen gesteuert werden. Eine besonders einfache Anordnung ergibt sich jedoch, wenn an dem Stromabnehmer zwei voneinander isolierte Kontakte vorgesehen weiden, die durch den Fahrdraht selbst miteinander verbunden werden.
An dem einen dieser Kontakte ist dann beispielsweise die Leitung zu dem Hauptstromkreis, an dem andern die Leitung zu den Erregerwicklungen unmittelbar angeschlossen, so dass beim Abspringen des Stromabnehmers nach Wegfall der Verbindung durch den Fahrdraht die Erregerwicklung der entsprechenden Maschine nicht mehr mit dem Ankerkreis verbunden ist. Hiezu können beispielsweise zwei hintereinanderliegende Rollen oder vor oder hinter einer Rolle noch eine schleifende Kontaktzunge verwendet werden.
Bei Stromabnehmern, die als Schleifstücke ausgeführt sind (Sehleifschuhe), wird neben dem Hauptschleifstück vor oder hinter diesem ein isoliertes zweites Schleifstück angeordnet, das beispielsweise zu den Feldwicklungen führt.
Um den Wagenfüherr auf jeden Fall auf eine bestehende Gefahr aufmerksam zu machen, kann an Stelle eines optischen Signals, wie dies ja auch in dem verschieden hellen Aufleuchten der beiden Glimmlampen vorliegt, ein akustisches Signal vorgesehen werden. Mit besonderem Vorteil wird dieses Signal hiebei so gesteuert, dass es sowohl bei einem Abspringen der Stromabnehmer wie auch bei einem Durchschmelzen der Sicherungen, die den Kreis der Hilfsstromquellen vor einer Überlastung durch den parallelgeschalteten Hauptstrommotorenkreis schützen, wie endlich auch in Abhängigkeit von einem Versagen der Hilfsstromquellen, wenn diese beispielsweise den Antrieb der Hilfsmaschine sicherstellen sollen, anspricht. Ein Ausführungsbeispiel hiefür ist in Fig. 2 dargestellt, Hiebei sind die Bezugszeiehen ebenso wie in Fig. 1 gewählt.
Die Maschinen 5 und 6 sind hiebei über Sicherungen 20 an die Stromabnehmer angeschlossen. Zwischen die beiden Stromabnehmer ist ein Relais 15 geschaltet, das seinerseits den Erregerkreis einer Hupe 16 steuert. An die Spannung der Lichtbatterie 9 ist ein weiteres Relais 17 gelegt, das parallel zu dem Relais 15 arbeitet. Der Steuerkreis der Hupe ist ausserdem noch über zwei
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Stromabnehmer verbunden sind. Hiebei werden diese Festhaltevorrichtungen nach dem Einhängen der einzelnen Stromabnehmer entgegen der Wirkung von Federn etwas angehoben und dadurch der Steuerstromkreis der Hupe unterbrochen. Auf diese Weise wird erreicht, dass das Signal erst dann aufhört, wenn beide Stromabnehmerbügel eingehängt, also sicher vom Fahrdraht entfernt sind.
Wenn eine
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der Sicherungen 20 bei einem Abspringen der Stromabnehmer durchbrennt, wird das Schütz 15 entregt und dadurch der Erregerkreis der Hupe geschlossen. Dasselbe tritt ein, wenn die Batterie spannungslos wird, also nicht mehr in der Lage ist, den Antrieb der Hilfsmaschinen aufrechtzuerhalten.
Auf diese Weise ist also eine vollständige Sicherheit für eine sehr grosse Anzahl von Störungfällen gegeben, durch die einerseits eine gefährliche Aufladung des Gestells vermieden wird und anderseits ein Gefahrenfall sofort angezeigt wird. Durch das Signal, das erst nach Behebung der Gefahr abgeschaltet wird, werden auch Aussenstehende und Fahrgäste auf die bestehende Gefahr aufmerksam gemacht.
Die Anwendung des Erfindungsgedankens ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere können die angedeuteten Schalteinrichtungen bzw. Doppelkontakte an den Stromabnehmern auch unabhängig von der Spannungskompensation eine wertvolle Verbesserung bedeuten. Unter Umständen kann es auch ausreichen, als Hilfsspannungsquelle für die Schaffung des elektrischen Mittelpunktes eine einzige Maschine zu verwenden, wobei der elektrische Mittelpunkt durch eine Mittelanzapfung an der Erregerwicklung hergestellt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE : l. Berührungsschutz für Oberleitungsomnibusse und ähnliche Antriebe mit Hilfsspannungsquplle zur Kompensation der Berührungsspannung, dadurch gekennzeichnet, dass durch besondere Hilfsspannungsquellen ein elektrischer Mittelpunkt zwischen den beiden Stromzuführungsleitungen hergestellt wird, der durch eine weitere Hilfsspannungsquelle mit dem auf Spannung Null zu bringenden Teil verbunden ist.