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Streckenprüfeinrichtung für Fahrleitungen von Gleichstrombahnen Die
Erfindung bezieht sich auf eine Streckenprüfeinrichtung für Fahrleitungen von Gleichstrombahnen,
bei der zur Vorbereitung der Wiedereinschaltung eines herausgefallenen Hauptschalters
über einen parallel zu diesem liegenden Prüfwiderstand auf Fortbestehen der Störung
geprüft wird.
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Für Gleichstrombahnen sind Streckenprüfeinrichtungen bekannt, die
entweder mit einem einfachen Prüfwiderstand, etwa in der Größenordnung des fallweise
gegebenen Restwiderstandes der auf den Fahrzeugen eingeschaltet gebliebenen Nebenverbraucher,
oder mit einem Prüfwiderstand bis zum Mehrfachen des Restwiderstandes in Verbindung
mit einer Brückenschaltung von Widerständen oder mit Spannungsteilern arbeiten.
Alle diese Einrichtungen verwenden die anstehende Gleichspannung des Netzes, um
den Streckenbefund herauszumessen, und zwar geschieht das in der Regel im mehrfachen
Wechsel zwischen Pause und Prüfzeit (intermittierende Prüfung).
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Es ist auch eine Streckenprüfeinrichtung bekannt, bei der der Prüfwiderstand
und der Restwiderstand der Strecke nebenein.anderliegende Zweige einer Brückenschaltung
bilden. Die anderen beiden Zweige enthalten ohmsche Widerstände, deren Widerstandswert
die Ansprechgrenze der Brückenschaltung bestimmt. In der Diagonale dieser Brückenschaltung
liegen Trockengleichrichter als Schwellwertfühler. Zum Erfassen des Schwellwertes
dient eine Röhrenschaltung mit stabilisierter Anodenspannung, die gegenüber dem
Erdpotential für die volle Fahrleitungsspannung isoliert sein muß. Trotz des vergleichsweise
großen Aufwandes dieser Schaltung sind die Intervalle zwischen zwei Prüfungen und
die Zeiten. in denen der Prüfwiderstand eingeschaltet sein muß, noch sehr lang.
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Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Zeit bis zum Wiederei.nschalten
in den Fällen, wo nach dem Abschaltvorgang kein Kurzschluß weiterbesteht, herabzusetzen.
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Nach der Erfindung wird eine wertvolle Verbesserung in dieser Hinsicht
dadurch erreicht, daß zur völligen galvanischen Trennung zwischen den Meß-bzw. Anzeigekreisen
der Streckenprüfeinrichtung und der Fahrleitung ein vom Prüfstrom beaufschlagter
Isoliertransformator eingesetzt ist, der beim Einschalten des Prüfstromes einen
Stromstoß auf die Meßkreise überträgt. Der Teil der Prüfeinrichtung mit Fahrleitungsspannung
wird hierbei in an sich bekannter Weise so abgestimmt, daß bei Einschalten des Prüfkreises,
soweit der Widerstand in den Fahrzeugen nicht kleiner ist. als es den im Höchstfall
eingeschaltet bleibenden Nebenverbrauchern entspricht, noch kein Strom zustande
kommt, der als Impuls von ausreichender Höhe über den Transformator übertragen wird,
während bei geringerem Widerstand, also bei einem Weiterbestehen des Kurzschlusses,
das Einschalten des Prüfkreises einen Stromstoß zur Folge hat, der die Prüfautomatik
in Tätigkeit setzt.
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In den Sekundärkreis des Übertragers kann mit besonderem Vorteil ein
Trockengleichrichter in solcher Schaltung gelegt werden, daß erst solche Impulsspitzen,
die den durch die Sperrspannung des Gleichrichters gegebenen Schwellenwert überschreiten.
auf die Automatik weitergegeben werden.
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Zweckmäßig werden solche Sperrzellen parallel zur Sekundärwicklung
des Übertragers geschaltet, wodurch erreicht wird, daß der Einschaltimpuls erfaßt,
hingegen der beim Ausschalten auftretende Impuls die Sp.-rrzellen in Durchlaßrichtung
durchfließt, also über die Sekundärwicklung praktisch kurzgeschlossen ist und infolgedessen
unwirksam bleibt. In vorteilhafter Weiterbildung dieser Erfindung wird vorgeschlagen,
daß der durch den Isoliertransformator abgetrennte Meßkreis zur verzugslosen Auswertung
der Impulse mit kontaktlosen Steuerelementen aus-Qeführt ist. Außerdem wird vorgeschlagen,
als kontaktlose Steuerelemente mit Transistoren bestückte logische Elemente zu verwenden.
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Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der S,re:kenprüfeinrichtung
nach der Erfindung ist darin zu sehen, d.aß die Übertragung des dem Prüfstrom entsprechenden
Impulses auf den Meßkreis über einen Kondensator erfolgt. Hierbei ist es zur Erhöhung
der Empfindlichkeit der Prüfeinrichtung von
Vorteil, daß Prüfwiderstand
und Restwiderstand der Fahrleitung mit zwei weiteren Widerständen, welche einen
Mittelwert des Verhältnisses Prüfwiderstand zu Restwiderstand nachbilden, eine Brückenschaltung
bilden, in deren einer Diagonale der Isoliertransformator liegt und an deren anderer
Diagonale die die Prüfeinrichtung sp,-isende Gleichspannung angelegt wird. In ebenfalls
vorteilhafter Weise kann der Isoliertransformator auch zwischen zwei Spannungsteilern
angeordnet sein, von denen einer an der Fahrleitungsspannung und der andere an der
die Prüfeinrichtung speisenden Gleichspannung angelegt ist.
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Das Grundprinzip der Schaltung nach der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt. Mit 1 ist die Sammelschiene des Stromerzeugers bezeichnet, die über
einen Selbstschalter 2 die Fahrleitung 3 speist, an der Fahrzeuge 4 liegen. Mit
5 ist ein Prüfwiderstand bezeichnet, der mit Hilfe eines Prüfschützes 6 parallel
zum Streckenschalter 2 gelegt werden kann, so daß ein Strom fließt, dessen Wert
einerseits von dem Wert des Prüfwiderstandes 5, andererseits aber von dem Wert des
Widerstandes der Fahrzeuge abhängt. Dieser Widerstand, der über eine Sicherung 14
zwischen dem Selbstschalter 2 und dem Trennschalter 15 angeschlossen ist, hat einen
bestimmten Wert, wenn lediglich die Nebenverbraucher eingeschaltet geblieben sind,
während er beim Weiterbestehen eines Kurzschlusses auf der Strecke, sei es in den
Fahrzeugen, sei es auf der Fahrleitung, erheblich geringer ist. Mit 8 ist die Primärwicklung
des Isolierübertragers gekennzeichnet, in dessen Sekundärwicklung 9 bei Einschalten
oder Ausschalten der Prüfautomatik ein Impuls zustande kommt, der auf den Prüfwächter
11 gegeben wird.
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Vor dem Prüfwächter ist ein Vierpol 10 geschaltet, der Glieder zur
Anpassung des Signalpegels enthält. Der Prüfwächter ist aus an sich bekannten logischen
Elementen auf Halbleiter- bzw. Transistorbasis aufgebaut. Solche Elemente arbeiten
praktisch ohne Eigenzeit, außerdem benötigen sie nahezu keine Steuerleistung.
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Unter Verwendung dieser Elemente wird somit eine zuverlässige Erfassung
der Voraussetzungen für eine Wiedereinschaltung des Leistungsschalters mit einfachen
und robusten Elementen ermöglicht, die heute bereits serienmäßig zur Verfügung stehen.
Die Prüfzeit wird auf eine außerordentlich kurze Zeit herabgesetzt, so daß die Unterbrechung
praktisch nur noch so lang zu sein braucht, bis der Streckenschalter wieder über
seinen Fernantrieb zuverlässig eingeschaltet ist. Es kann also beispielsweise erreicht
werden, daß in Fällen, wo kein Kurzschluß weiterbesteht, schon nach etwa 2 Sekunden
wieder Fahrstrom auf die Motoren gegeben werden kann.
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Die Primärwicklung des übertragers kann hierbei in der Prüfeinrichtung
beispielsweise zwischen den Anschluß an die Fahrleitung und Erde gelegt werden,
sie kann aber auch zwischen die Fahrleitung und einen Anzapfpunkt eines Spannungsteilers
12, 13 gelegt werden. Unter Umständen kann es auch zweckmäßig sein, auch zwischen
Erde und Anschlußstelle für die Fahrleitung einen weiteren Spannungsteiler zu legen.
wobei dann die Primärwicklung des llbertragers zwischen einem Anzapfpunkt dieses
Spannungsteilers und des vorerwähnten Spannungsteilers 12, 13 geschaltet wird.