DE2643656C2

DE2643656C2 - Speisung von Wechselstromfahrleitungen

Info

Publication number: DE2643656C2
Application number: DE19762643656
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. Brudny; Christoph Dipl.-Ing. Nitschke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-09-28
Filing date: 1976-09-28
Publication date: 1978-06-08
Also published as: GB1534809A; FR2365457A1; DE2643656B1; JPS5343301A; FR2365457B3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Speisung der Fahrleitungen von elektrischen Wechselstrombahnen, bei der die Fahrleitung einzelner Speiseabschnitte mit einer Endklemme und die Laufschienen mit einer Mittelpunktklemme eines Transformators verbunden ist, dessen Spannung doppelt so hoch ist wie die Betriebsspannung der Fahrleitung.

Aus der Zeitschrift »Schienen der Welt«, Sept. 1971, Seiten 818—825 ist ein Speisesystem für Fahrleitungen elektrischer Bahnen bekannt, bei dem ein Leitungspol der Speiseleitungen mit der Fahrleitung und der andere Leitungspol mit einer parallel zur Fahrstrecke verlegten Speiseleitung verbunden ist. In den Speiseabschnitten des Unterwerkes ist nach vorgegebenen Streckenabschnitten jeweils ein Spartransformator angeordnet, dessen eines Wicklungsende mit der Fahrleitung und dessen anderes Wicklungsende mit der parallel zur Fahrspur verlegten Speiseleitung verbunden ist. Eine Mittenanzapfung des Spartransformators ist mit den Laufschienen verbunden. Dadurch kann die Speisespannung doppelt so hoch gewählt werden wie die Fahrdrahtspannung, so daß sich der Spannungsabfall verringert und die Speiseleitung vergrößert.

Bei Anwendung der bekannten Schaltung für zwei Fahrspuren wird zu jeder Fahrspur die gleiche Anordnung vorgesehen, wobei parallel zu jeder Fahrspur eine Speiseleitung geführt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei Anordnung zweier Fahrspuren eine größere Einfachheit zu erzielen und die Anlagen- und Betriebskosten zu verringern.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Anordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß bei Anordnung zweier Fahrspuren die Laufschienen beide Fahrspuren elektrisch miteinander verbunden und die Fahrleitung der zweiten Fahrspur an die zweite Endklemme des Transistors angeschlossen ist.

Auf diese Weise werden für die Speisung keine zusätzlichen Leitungen entlang der Fahrspuren benötigt, ohne daß der Transformator für eine höhere Leitung ausgelegt werden muß. Dabei ist gegenüber der bekannten Ausführung nur die halbe Anzahl von Transformatoren erforderlich. Befindet sich auf einem Streckenabschnitt in jeder Fahrspur ein Fahrzeug, so fließt ein Strom von einer Endklemme des Transformators über die Oberleitung der ersten Fahrspur, über das aui ihr befindliche Triebfahrzeug, über die Laufschiene und deren Stromverbindungen zu den Laufschienen der zweiten Fahrspur, von dort über das zweite Triebfahrzeug und deren Oberleitung zu der zweiten Endklemme des Transformators. Bezogen auf den speisenden Transformator sind also die Fahrleitungen über die Triebfahrzeuge gegenüber der bekannten Ausführung in Reihe geschaltet Zur Mittelpunktklemme fließt über die Laufschienen nur dann ein Strom, wenn die Belastung der beiden Fahrspuren unsymmetrisch ist Die Stromwärmeverluste in den Transformatoren sind bei Belastung beider Fahrspuren gering und nur dann, wenn aus der Fahrleitung einer Fahrspur keine Energie entnommen wird, werden die Stromwärmeverluste von der Belastung abhängig.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt.

F i g. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung mit Spartransformatoren in einen Speiseabschnitt und

F i g. 2 eine andere Schaltung, bei der Transformators ren nur in den Unterwerken vorgesehen sind.

In Fig. 1 sind mit 1, 2 Speiseleitungen bezeichnet, über die von einem Unterwerkstranstormator U Fahrleitungen 3, 4 einer doppelspurigen Bahnanlage eines Soeiseabschnitts gespeist werden. Die Speiseabschnitte sind durch Trennstellen TR elektrisch voneinander getrennt. In vorgegebenen Abständen sind Spartransformatoren 5,6 mit einem Wicklungsende E1 mit der Fahrleitung 3 und mit dem anderen Wicklungsende E2 mit der Fahrleitung 4 verbunden. Eine Mittenzapfung M jedes Spartransformators 5, 6 ist an die elektrisch miteinander verbundenen Laufschienen 7, 8 angeschlossen. Der Einfachheit halber sind in der F i g. 1 nur zwei Spartransformatoren 5,6 und in jedem Gleis der doppelspurigen Strecke nur ein Triebfahrzeug 9 bzw. 10 gezeichnet. Es wird angenommen, daß die Speisespannung 50 kV und die Betriebsspannung der Triebfahrzeuge 25 kV betrage. Beide Spartransformatoren 5,6 beteiligen sich an der Lieferung der Energie für die Triebfahrzeuge 9, 10, und die von diesen Triebfahrzeugen 9, 10 aus den Fahrleitungen 3, 4 entnommenen Fahrströme teilen sich in zwei in den Laufschienen 7,8 zu den Spartransformatoren fließende Teilströme auf. Die einen Teilströme fließen zum Spartransformator 5 und die anderen Teilströme zum Spartransformator 6. Die Teilströme haben entgegengesetzte Richtungen. Zu den Spartransformatoren 5, 6 fließt daher ein Strom, der sich aus der Differenz der beiden Teilströme ergibt. Hieraus folgt, daß die von den Spartransformatoren 5, 6 abgegebene Leistung immer kleiner sein wird als die von den Triebfahrzeugen 9,10 beider Gleise aus der Fahrleitung entnommene Leistung. Die entstandene Differenzieistung wird unmittelbar vom 50 kV-Speisekreis gedeckt, und zwar durch einen Strom, der von der Fahrleistung 3 über die Stromabnehmer der Triebfahrzeuge 9 in der ersten Fahrspur zu den Laufschienen 7 und dann weiter über die Triebfahrzeuge 10 der zweiten Fahrspur in die Fahrleitung 4 fließt. Hieraus ergeben sich für die Belastung der Spartransformatoren folgende Fälle:

a) Befinden sich in nur einer Fahrspur Triebfahrzeuge, dann entnehmen sie die ganze Leistung über die Spartransformatoren;
b) fahren in beiden Fahrspuren Triebfahrzeuge, dann

sind die von den Spartransformatoren abgegebenen Leistungen proportional zu der Differenz der von den beiden Fahrspuren zu den einzelnen Spartransformatoren fließenden Ströme;
c) die höchste Belastung der Spartransformatoren tritt dann auf, wenn nur in einer Fahrspur Leistung an Triebfahrzeuge abgegeben v<!rd, die Belastung vermindert sich, sobald auch in der zweiten Fahrspur aus der Oberleitung Strom entnommen wird.

Für die .»irommäßige Bemessung der Spartransformatoren 5, 6 braucht deshalb nur der maximale Strom einer der beiden Fahrspuren berücksichtigt zu werden.

In den Fällen, in denen man auf die Beeinflussung der Fernsprech- und Signalleitungen durch die Ströme in den Laufschienen 7, S keine Rücksicht zu nehmen braucht, kann man auf den Einbau von Spartransformatoren verzichten, wenn man nach einer Weiterbildung der Erfindung die Sekundärwicklung der Unterwerktransformatoren 11, an der die beiden Fahrleitungen 3,4 angeschlossen sind, mit einer Mittenanzapfung M versieht, die mit den Laufschienen 7, 8 elektrisch verbunden werden. Sodann ergibt sich eine Schaltung, wie sie in F i g. 2 dargestellt ist Die Spannung zwischen der Fahrleitungen 3, 4 und den Laufschienen 7, 8 ist gleich der Betriebsspannung, während die Spannung zwischen den beiden Fahrleitungen 3, 4 gleich der doppelten Betriebsspannung ist

ίο In den Laufschienen 7, 8 fließt nur die Differenz der aus den Fahrleitungen 3, 4 beider Fahrspuren entnommenen Ströme.

Die Sekundärwicklungshälften der Unterwerkstransformatoren 11 müssen für die Belastung der jeweiligen

Fahrspur ausgelegt sein.

r.in Vorteil dieser Schaltung besteht auch darin, daß im Fall einer Störung in der Fahrleitung der einen Fahrspur die andere Fahrspur voll betriebsfähig bleibt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Speisung der Fahrleitungen von elektrischen Wechselstrombahnen, bei der die Fahrleitung einzelner Speiseabschnitte mit einer Endklemme und die Laufschienen mit einer Mittelpunktklemme mindestens eines Transformators verbunden ist, dessen Spannung doppelt so hoch ist wie die Betriebsspannung der Fahrleitung, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung zweier Fahrspuren die Laufschiene (7,8) beider Fahrspuren elektrisch miteinander verbunden und die Fahrleitung (4) der zweiten Fahrspur an die zweite Endklemme (E2) des Transformators (5 bzw. 6 bzw. U) angeschlossen ist

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unter Fortfall von in einem Speiseabschnitt mit den Fahrleitungen verbundenen Transformatoren, der Unterwerkstransformator (11) mit einer Mittelpunktklemme (M) versehen ist, die mit den Laufschienen (7, 8) beider Fahrspuren verbunden ist.