DE114433C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Bei elektrisch zu betreibenden Bahnen von grofser Ausdehnung, wie bei Bahnen zwischen Städten oder Vollbahnlinien stellt sich, um Ersparnisse an Leitungskupfer zu erzielen, das Bedürfnifs ein, höhere als die bisher üblichen Betriebsspannungen, welche zumeist innerhalb der Grenzen von 500 bis 600 Volt liegen, anzuwenden.In the case of electrically operated railways of great extent, as in railways between Towns or main rail lines are presented in order to achieve savings on copper wire that Needs higher than the usual operating voltages, which are mostly within the limits of 500 to 600 volts are to be used.

Rücksichten für die Sicherheit der Fahrgäste sowohl, wie für das nicht elektrotechnisch geschulte Bahnpersonal haben jedoch bisher gegen die Verwendung höherer Spannungen unter Beibehaltung irgend einer derzeit üblichen Stromzuführungsart gesprochen.Considerations for the safety of the passengers as well as for those who are not electrotechnically trained Railway personnel, however, have heretofore opposed the use of higher voltages while maintaining any current standard Type of power supply spoken.

Nachstehend beschriebene Schaltungs- und Leitungsanordnung bietet die Möglichkeit, höhere Betriebsspannungen bei Bahnen obiger Art einzuführen, und zwar in der Weise, dafs die Arbeitsleitung an allen jenen Oertlichkeiten und Streckentheilen der Bahn, welche dem öffentlichen Verkehr sowohl, wie dem Laienpersonale zugänglich sind, nur mit Strom niedriger Spannung (nicht über 500 Volt) gespeist wird, während sie an allen übrigen Theilen der Bahn, auf welcher der freie Verkehr der Bevölkerung nicht gestattet ist, mit hochgespanntem Strome versorgt wird.The circuit and line arrangement described below offers the possibility of to introduce higher operating voltages in railways of the above type, in such a way that the work management at all those places and sections of the railway, which the Both public transport and lay personnel are accessible only with electricity low voltage (not exceeding 500 volts) while it is fed to all the rest Share the railway on which free movement of the population is not permitted high voltage electricity is supplied.

Die durch diese Anordnung an den Hochspannungsspeiseleitungen zu erzielende Ersparnifs an Kupfer würde durch das zur Speisung der Schutzgebiete nunmehr gesondert aufzuwendende Speiseleitungskupfer wieder theilweise aufgehoben werden, wenn man die Bemessung besagter Speiseleitungen unter den gleichen Gesichtspunkten vornehmen würde, wie für die die freie Strecke speisenden Leitungen. Insbesondere wäre dies dann der Fall, wenn die Spannung in dem Hochspannungsfahrdrahte nicht allzu hoch gewählt würde, zum Beispiel 1000 Volt.The savings to be achieved through this arrangement on the high-voltage feed lines of copper would now be expended separately to feed the protected areas Feeder copper can again be partially canceled if the dimensioning said feed lines under the same criteria as for the lines feeding the open section. In particular, this would be the case if the voltage in the high-voltage contact wires would not be chosen too high, for example 1000 volts.

Da jedoch in den meisten Haltestellen, welche mit dem niedrig gespannten Strome versorgt werden sollen, überhaupt nur eine so hohe Betriebsspannung erforderlich ist, dafs den Fahrzeugen das Anfahren und der Uebergang auf den Hochspannungsfahrdraht ermöglicht ist, so kann man die sonst in den Anlafswiderständen aufgezehrte Spannung ganz oder zum Theil als Verlust in die Speiseleitung verlegen, welche demzufolge schwach bemessen werden , kann. Dies schliefst natürlich nicht das Vorhandensein von Anlafswiderständen auf den Fahrzeugen aus, da dieselben namentlich zum Anfahren auf der freien Strecke erforderlichenfalls Verwendung finden können.However, as in most of the stops, which with the low voltage currents are to be supplied, only such a high operating voltage is required that enables the vehicles to start up and transition to the high-voltage contact wire is, then the tension otherwise consumed in the starting resistances can be wholly or partly laid as a loss in the feed line, which is consequently weakly dimensioned can be. Of course, this does not include the presence of starting resistances the vehicles, since the same is necessary to start off on the open road if necessary Can be used.

Fig. ι der beiliegenden Zeichnung zeigt eine derartige Anordnung. 1 stellt die Schienenleitung, 2 und 3 den Fahrdraht dar. Der Fahrdraht 2 wird mit hochgespanntem, der Fahrdraht 3 mit niedrig gespanntem Strom gespeist. Die mit 4 bezeichneten Stellen sind Haltestellen oder Wegübergänge in Schienenhöhe, welche mit dem Fahrdraht 3 von niedriger Betriebsspannung ausgerüstet sind. 5 und 6 sind Speiseleitungen, von denen die Leitung 5 den hochgespannten, die Leitung 6, welcheFig. Ι of the accompanying drawing shows such an arrangement. 1 represents the rail line, 2 and 3 represent the contact wire. The contact wire 2 is with high voltage, the contact wire 3 with low voltage fed. The places marked with 4 are stops or crossings at rail height, which are equipped with the contact wire 3 of low operating voltage. 5 and 6 are feed lines, of which the line 5 is the high voltage, the line 6, which

hier als Mittelleiter von zwei hinter einander geschalteten Stromerzeugern 7 abgezweigt ist, den die Schutzgebiete versorgenden niedrig gespannten Strom führt; 8 sind Streckenisolatoren. is branched off here as the center conductor of two power generators 7 connected in series, carries the low-voltage electricity supplying the protected areas; 8 are line isolators.

Die Stromversorgung solcher Haltestellen (Bahnhöfe), welche eine grofse Entfernung vom Kraftwerk haben, kann auch durch eigene, in der Station aufgestellte Stromerzeuger, Sammler, Umformer geschehen, und mufs deren Capacität bezw. Spannung so grofs gewählt werden, dafs sie bei Abgabe des erforderlichen Anfahrstromes zum Ingangsetzen der Motoren ausreicht, d. h. den Uebergang der Wagen auf den Hochspannungsfahrdraht ermöglicht.The power supply of such stops (train stations) which are a great distance from the power plant, can also be done by own power generators installed in the station, Collectors, converters happen, and must their capacities resp. The voltage can be chosen to be so large that it can be used when the required Starting current is sufficient to start the motors, d. H. the transition of the car to the high-voltage contact wire enables.

Die Durchführung dieser Anordnungen ist aus den Fig. 1, 2 und 3 zu ersehen. Bei der Anordnung nach Fig. 1 wird der Stromerzeuger g einer Station mittelst eines von der Hochspannungsleitung gespeisten Motors ι ο betrieben, kann aber auch durch eine selbstständige Kraftmaschine betrieben werden.The implementation of these arrangements can be seen from FIGS. 1, 2 and 3. In the Arrangement according to Fig. 1, the generator g of a station by means of one of the High-voltage line powered motor ι ο operated, but can also be operated by an independent Power machine are operated.

Fig. 2 zeigt die Schaltung eines Stromsammlers 11 , Fig. 3 die Schaltung eines Umformers 12 in der Hochspannungsleitung.Fig. 2 shows the circuit of a current collector 11, Fig. 3 shows the circuit of a converter 12 in the high voltage line.

Die jeweiligen Verkehrsverhältnisse in den Bahnhöfen, wie sie z. B. durch einen stärkeren Rangirdienst gegeben sind, können auch das Erfordernifs einer constanten, etwas höheren Spannung stellen, als diejenige ist, die blofs zum Anfahren nothwendig wäre.The respective traffic conditions in the stations, as they are z. B. by a stronger one Rangerservice are given, can also require a constant, somewhat higher Set tension as that which would be necessary for starting.

Um den Uebergang der Fahrzeuge von dem mit niedrig gespanntem Strom gespeisten Fahrdraht auf den Hochspannungsfahrdraht ohne Gefahr für die Motoren zu vollziehen, werden in den an den Niederspannungsfahrdraht unmittelbar anschliefsenden Theil des Hochspannungsfahrdrahtes ein oder mehrere Widerstände eingeschaltet oder der Fahrdraht selbst als Widerstand ausgebildet.Around the transition of the vehicles from the contact wire fed with low-tension electricity to be carried out on the high-voltage contact wire without endangering the motors in the part of the high-voltage contact wire immediately adjacent to the low-voltage contact wire one or more resistors switched on or the contact wire itself designed as a resistor.

Die Stromentnahme seitens der Fahrzeuge vollzieht sich dadurch unter allmählicher Spannungserhöhung bei stetig wachsender Fahrgeschwindigkeit, ohne auf dem Fahrzeug selbst einen Widerstand verwenden zu müssen.The current draw on the part of the vehicles takes place with a gradual increase in voltage at steadily increasing driving speed, without having to use a resistor on the vehicle itself.

An Stelle dieser soeben erwähnten Widerstände können auch Sammlerzellen eingeschaltet werden, so dafs der in mehrere von einander isoiirte Theile zerlegte Hochspannungsfahrdraht an den Trennungsstellen durch eine oder mehrere Zellen einer Batterie verbunden wird.Instead of the resistors just mentioned, collector cells can also be switched on so that the high-voltage contact wire, which is divided into several isolated parts is connected at the points of separation by one or more cells of a battery.

Diese in den Hochspannungsfahrdraht eingeschalteten Zellen eines Sammlers können auch an eine zur Speisung des Niederspannungsfahrdrahtes verwendete Batterie angeschlossen bezw. mit derselben vereinigt werden, und ergiebt sich aus dieser Schaltung ein stufenweiser Spannungsübergang zwischen den beiden Fahrdrähten. These cells of a collector, which are connected to the high-voltage contact wire, can also connected to a battery used to feed the low-voltage contact wire respectively. be united with it, and a step-wise result results from this circuit Voltage transition between the two contact wires.

Eine derart angeschlossene Batterie gestattet den in die Haltestelle bezw. Bahnhöfe einfahrenden Wagen, bei passender Schaltung der Motoren das Bremsen unter Stromabgabe an den Fahrdraht (in die Sammler) zu vollziehen und dadurch einen Theil des Arbeitsvermögens des Fahrzeugs zurückzugewinnen, und beim Anfahren der Fahrzeuge wird durch die allmähliche Spannungserhöhung der Verlust in den Anlafswiderständen auf ein sehr geringes Mafs herabgesetzt.Such a connected battery allows the BEZW in the stop. Approaching stations Car, if the motors are switched appropriately, to brake while delivering current to the contact wire (in the collector) and thereby regaining some of the working capacity of the vehicle, and at Starting of the vehicles is due to the gradual increase in voltage of the loss in the starting resistances are reduced to a very low level.

Die Fig. 4 und 5 zeigen die soeben beschriebenen Anordnungen.FIGS. 4 and 5 show the arrangements just described.

Mit 13 sind die in den Fahrdraht eingeschalteten Widerstände, mit 8, wie früher, die Isolatoren bezw. Trennungsstellen im Fahrdraht bezeichnet. Fig. 5 zeigt die oben beschriebene Schaltung eines Sammlers 14 an den Fahrdraht behufs Erzielung eines abgestuften Spannungsüberganges von dem Niederspannungs- auf den Hochspannungsfahrdraht.With 13 the resistors switched on in the contact wire, with 8, as before, the Isolators respectively. Designated separation points in the contact wire. Fig. 5 shows the one described above Connection of a collector 14 to the contact wire in order to achieve a graded voltage transition from the low voltage to the High voltage contact wire.

Claims

Patent Claims:

1. Circuit and line arrangement for electric railways with high voltage operation, characterized in that the contact wire supplying high-voltage current to the vehicles (in three-phase operation the two contact wires) interrupted at the points accessible to public transport and is (are) completed by isolated ladder parts, which the vehicles , Supply low-voltage electricity.

2. A circuit and line arrangement according to claim 1, wherein the cross-section the feed line (6) supplying the low voltage contact wire (3) is chosen in this way that is necessary when starting the engines, otherwise in special Tension reduction taking place wholly or partly in the Feed line itself takes place, whereby the start-up BEZW. the passage of the wagons on the high-voltage line without the special ones only to be used on the open route Starting resistances can be accomplished on the vehicles.

3. A line arrangement according to claim 1, wherein the power supply of the in long distance from the power station through low-voltage contact wires Power generator (9) or converter (12) or current collector (11) takes place, which in the Voltage (or power) around all or part of that when the vehicles start up, otherwise in special starting resistances consumed voltage (or power) can be measured weaker.

4. A line arrangement according to claim 1, wherein the at the low voltage

Contact wire (3) adjoining part of the high-voltage contact wire (2) either itself is designed as Aqlafswiderstand, or with which resistors (13) or current collector (14) are switched on in one or more places to help you pass the Vehicles have a gradual transition in voltage (to protect the motors) to convey, as well as to recover electricity from the living power of the Enable vehicles.

1 sheet of drawings.