Spannungsanzeigevorrichtung für mit hochgespanntem Wechselstrom betriebene Bahnfahrzeuge. Bei Fahrzeugen mit hochgespanntem Wechselstrom betriebener Bahnen ist es be kannt, Spannungsanzeigevorrichtungen mit telbar an die Fahrleitung anzuschliessen.
Während bei Triebfahrzeugen bisher mei stens zu diesem Zweck Voltmeter oder Sig nallampen an eine Anzapfung des Haupt transformators angeschlossen worden sind, wurden auch schon besondere Spannungs- wandler und Kondensatoren verwendet, durch die eine Spannungsanzeigevorrichtung bei un mittelbarem Anschluss an die Fahrleitung be trieben werden konnte. Alle diese Einrich tungen haben den Nachteil, dass eine leitende Verbindung zur Fahrleitung in Form eines Stromabnehmers vorhanden sein muss.
Gemäss vorliegender Erfindung ist es möglich, ohne eine leitende Verbindung zur Fahrleitung auszukommen, indem als Über- tragungsmittel die von der Hochspannung führenden Fahrleitung ausgehende Induktion benützt wird. Dies gelingt aber nur, wenn die A - zeigevorrichtung von der z. u diesem Zwecke verwendeten Antenne möglichst lei stungslos gesteuert werden kann.
Am einfachsten ist es, wenn die induzierte Spannung einem Röhrenvoltmeter zugeführt wird, wie dies in der beiliegenden, verschie dene Ausführungsbeispiele des Erfindungs gegenstandes betreffenden Zeichnung sche matisch dargestellt ist. In allen Figuren be deutet F die Fahrleitung, 1 die Antenne und 2 in Fig. 1 und 5 eine als Röhrenvoltmeter geschaltete,
von der Batterie 4 aus gespeiste Verstärkerröhre mit Heizfaden H-H und geerdeter Kathode K.
Beim Beispiel Fig. 1 ist 3 ein Hochohm widerstand, über welchen und über einen Teil der Batterie 4 das Gitter G negative Vör- spannung erhält, 5 ist ein Milliamperemeter im Anodenkreis. An Stelle des Milliampere- meters kann auch eine Signallampe verwen det werden.
Kommen induzierte Antennen- spannungen an das Gitter G, so fliesst in den positiven Halbperioden ein Anodenstrom, der einen entsprechenden Ausschlag am Mess- instrument bezw. ein Aufleuchten der statt desselben verwendeten Signallampe zur Folge hat.
Nun ist aber die Verwendung eines Röh renvoltmeters in Verbindung mit einem koch empfindlichen Milliamperemeter im Bahn betrieb unerwünscht. Es ist daher vorteil hafter, als Anzeigevorrichtung eine elektro nenoptische Röhre, z. B. nach Art des bei Radiogeräten bekannten Abstimmkreuzes zu verwenden, wie dies beim Beispiel Fig. \? der Fall ist.
Die Antenne 1 ist mit dem Gitter G des in die Röhre \? eingebauten Verstärker systems verbunden. T ist eine Hilfsanode, die im Betrieb grün fluoresziert mit einem Schattensektor, der in seiner Grösse von der negativen Vorspannung des Gitter: gegen über der Kathode abhängt. Die Hilfsanode T ist mit der Anode A über einen \Viderstand 6 verbunden und ebenfalls an die Batterie 4 angeschlossen.
Trifft nun eine Wechselspan nung auf das Gitter, so wird in den negativen Halbperioden der Schattensektor entspre chend dem Effektivwert der Wechselspan nung verkleinert, was bei niedriger Frequenz ein Flimmern, bei höherer Frequenz eine Auf hellung des Schattensektors zur Folge hat.
Man erreicht bei dieser Vorrichtung somit folgendes: Die grüne Fluoreszenz zeigt an, dass die Einrichtung arbeitet. Der ruhende Schatten ist Anzeige dafür, dass keine Fahrspannung vorhanden ist. Das Aufhellen des Schattens bezw. das Flackern zeigt Fahrspannung an. Damit sind gegenüber den bisherigen Vor richtungen wesentliche Vorteile erreicht wor den. Die neue Einrichtung zeigt auch an, ob sie betriebsbereit ist, ausserdem lässt sich die Frequenz der Fahrspannung feststellen. Hiernach gibt ein und dasselbe Anzeigeinittel nacheinander drei verschiedene Signale ab.
Ist die Batteriespannung nicht gross genug für den Betrieb dieser Röhre. so kann nach dem Beispiel Fig. 3 ein Zerhacken 7 in Verbindung mit einem Transformator 8 zur Gewinnung der notwendigen Anoden spannung verwendet werden. 'N4Tenn die Fre quenz des Zerhackers gross genug gewählt wird, so kann die Vorrichtung unmittelbar mit diesem Zerhackerstrom ohne neue Gleich richtung betrieben werden. Diese Schaltung hat noch den Vorteil. dass die Batterie 4 nicht geerdet ist.
Es könnte natürlich zur Spannungsprü fung auch eine Verstärkerröhre in Verbin dung mit Glimmlampen, Schaltrelais für Signallampen oder andern optischen oder akustischen Anzeigevorrichtungen verwen det werden. Solche Lösungen zeigen die Bei spiele Fig. 4 und 5 und mögen in gewissen Fällen von Vorteil sein, doch bedingen die selben im allgemeinen einen Mehraufwand. In diesen beiden Figuren bedeutet 9 eine Anzeigevorrichtung.<B>10</B> in Fig. 5 ist ein Stromrelais.
Die Empfindlichkeit wird durch passende Anordnung des Antennendrahtes eventuell in Verbindung mit Widerständen zwischen Gitter und Kathode so eingestellt, dass die Einrichtung im wesentlichen nur auf die In duktionswirkungen von der Fahrleitung des eigenen Gleises anspricht, während parallel Irreführte Nebengeleise ohne Einwirkung blei- t, ben. Um das äussere des Fahrzeuges nicht zu verunstalten, können metallische Teile der Dachkonstruktion als Antenne verwendet werden. die so liegen. dass sie gegen einen allenfalls herunterfallenden Fahrdraht ge schützt sind.
Die Vorrichtung kann weiterhin mit Vor teil so ausgeführt werden, dass dieselbe beim Aussetzen der Fahrleitungsspannung durch ein Nullspannungsrelais selbsttätig einge schaltet wird.
Voltage display device for rail vehicles operated with high voltage alternating current. In vehicles with high-voltage alternating current operated railways, it is known to connect voltage display devices with telbar to the contact line.
While voltmeters or signal lamps have been connected to a tap on the main transformer for this purpose on traction vehicles, special voltage converters and capacitors have also been used to operate a voltage display device with direct connection to the contact line. All these facilities have the disadvantage that a conductive connection to the contact line in the form of a pantograph must be available.
According to the present invention, it is possible to do without a conductive connection to the contact line by using the induction emanating from the high voltage contact line as the transmission means. But this only works if the A - pointing device from the z. u antenna used for this purpose can be controlled as powerless as possible.
It is easiest if the induced voltage is fed to a tube voltmeter, as shown schematically in the accompanying drawing, various exemplary embodiments of the subject matter of the invention. In all figures, F indicates the contact line, 1 the antenna and 2 in Fig. 1 and 5 a connected as a tube voltmeter,
Amplifier tube fed by battery 4 with filament H-H and grounded cathode K.
In the example of FIG. 1, 3 is a high-ohm resistor, via which and via part of the battery 4 the grid G receives a negative bias, 5 is a milliammeter in the anode circuit. A signal lamp can also be used instead of the milliameter.
If induced antenna voltages come to the grid G, an anode current flows in the positive half-periods, which causes a corresponding deflection on the measuring instrument or lighting up of the signal lamp used instead of the same.
Now, however, the use of a tube voltmeter in conjunction with a boil-sensitive milliammeter in rail operation is undesirable. It is therefore advantageous more as a display device an electro-optical tube such. B. to use the type of voting cross known in radio devices, as in the example Fig. \? the case is.
The antenna 1 is connected to the grid G of the tube \? built-in amplifier system. T is an auxiliary anode which fluoresces green when in operation with a shadow sector, the size of which depends on the negative bias voltage of the grid: compared to the cathode. The auxiliary anode T is connected to the anode A via a resistor 6 and is also connected to the battery 4.
If an alternating voltage hits the grid, the shadow sector is reduced in the negative half-periods according to the RMS value of the alternating voltage, which results in a flicker at a lower frequency and a lightening of the shadow sector at a higher frequency.
The following is thus achieved with this device: The green fluorescence indicates that the device is working. The resting shadow is an indication that there is no driving voltage. The lightening of the shadow or the flickering indicates driving voltage. This means that significant advantages have been achieved over the previous devices. The new device also shows whether it is ready for operation, and the frequency of the driving voltage can also be determined. Thereafter, one and the same display device outputs three different signals in succession.
Is the battery voltage not high enough to operate this tube? thus, according to the example of FIG. 3, a chopper 7 can be used in conjunction with a transformer 8 to obtain the necessary anode voltage. If the frequency of the chopper is chosen to be large enough, the device can be operated directly with this chopper current without a new rectification. This circuit still has the advantage. that the battery 4 is not grounded.
An amplifier tube in conjunction with glow lamps, switching relays for signal lamps or other optical or acoustic display devices could of course also be used for voltage testing. Such solutions are shown in the case of FIGS. 4 and 5 and may be advantageous in certain cases, but the same generally require additional expenditure. In these two figures, 9 denotes a display device. 10 in FIG. 5 is a current relay.
The sensitivity is adjusted by a suitable arrangement of the antenna wire, possibly in connection with resistors between the grid and the cathode, so that the device essentially only responds to the induction effects of the overhead contact line on its own track, while mislead side tracks remain unaffected. In order not to spoil the exterior of the vehicle, metallic parts of the roof structure can be used as an antenna. lying like that. that they are protected against a contact wire that might fall down.
The device can also be carried out with advantage in such a way that the same is automatically switched on by a zero voltage relay when the contact line voltage is interrupted.