DE2841434C2

DE2841434C2 - Unterdrücken eines Lichtbogens an einem Streckentrenner

Info

Publication number: DE2841434C2
Application number: DE19782841434
Authority: DE
Inventors: Toni Dipl.-Phys. Dr. Bertling; Christoph Dipl.-Ing. Nitschke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-09-22
Filing date: 1978-09-22
Publication date: 1980-10-09
Also published as: DE2841434B1; JPS5544098A

Description

C = Lt-Ti

dimensioniert ist; darin bedeuten:

■ C die Kapazität des Kondensators, L die Induktivität des Fahrleitungsnetzes und des Fahrzeuges

/ den Strom des Fahrzeuges und U die Potentialdifferenz zwischen den beiden Fahrleitungsabschnitten.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (5) ."Js Überspannungsableiter ausgebildet isL

4. Anordnung nach Anspruch¹ 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Überspannungsableiter steuerbar ist

5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet daß die beiden Enden der durch einen Streckentrenner ^getrennten Abschnitte der Fahrleitung mit je einem steuerbaren Überspannungsableiter (5a, 5b) verbunden sind, die jeweils ein Fahrdrahtende über einen gemeinsamen Kondensator (10) an Schienenpotential legen (Fig. 1).

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß der Kondensator (10) über den Schalter (5) an das eine Ende des Abschnittes (I) und an das andere Ende des Abschnittes (II) des Fahrdrahtes (1) geschaltet wird (F ig. 2).

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Unterdrücken eines Lichtbogens an einem Streckentrenner, der zwischen zwei Abschnitten eines Fahrdrahtes angeordnet ist unter Verwendung eines steuerbaren Schalters.

Die Abschnitte der Fahrleitung elektrischer Bahnen, die unterschiedlichen Speisebezirken zugeordnet sind, werden durch Streckentrenner überbrückt, welche die einzelnen Fahrleitungsabschnitte elektrisch voneinander trennen. Haben zwei Fahrlsitungsabschnitte unterschiedliches Potential, so zieht der Stromabnehmer eines Fahrzeuges beim Beschleifen des Streckentrenners einen Lichtbogen, der zum Erlöschen gebracht werden muß- Durch die DE-PS 7 40 518 ist ein Streckentrenner bekanntgeworden, dessen Trennstelle bei Auftreten eines Lichtbogens durch einen mechani-) sehen Schalter überbrückt wird, so daß der Lichtbogen erlischt Nachteilig bei dieser Ausführung ist die hohe elektrische Belastung des Schalters und die mechanische Belastung der Fahrleitung durch das Gewicht des Schalters und die erforderliche dauernde Wartung.

id Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zu schaffen, mit der der Lichtbogen ohne merkliche Belastung der Fahrleitung rasch zum Erlöschen gebracht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst

ii daß der Schalter beim Durchfahren des Streckentrenners durch den Stromabnehmer einen Kondensator an ein Bezugspotential und an dasjenige Ende des Abschnittes des Fahrdrahtes schaltet den der Stromabnehmer gerade verlassen hat wobei der Kondensator derart bemessen ist daß die in der Netz- und Fahrzeuginduktivität gespeicherte magnetische Energie von ihm aufgenommen werden kann.

Auf diese Weise wird ein Lichtbogen vor oder unmittelbar nach seinem Entstehen unterdrückt da der Strom, der über die Trennstelle des Streckentrenners !Hießen möchte, zum Kondensator umgeleitet wird und die elektrische Ionisation der Trennstelle unterbindet

Vorzugsweise wird der Kondensator nach der Beziehung

C =

dimensioniert worin bedeuten:

^r> C die Kapazität des Kondensators,

L die Induktivität des Fahrleitungsnetzes und des Fahrzeuges

J den Strom des Fahrzeuges und

U die Potentialdifferenz zwischen den beiden Fahrleitungsabschnihen.

In vorteilhafter Weise ist der Schalter als Überspannungsableiter ausgebildet. Dadurch braucht der Schalter und der Kondensator nicht für den vollen Kurzschluß-

■Γ) strom bemessen zu werden.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt

F i g. 1 zeigt eine Schaltung für eine Lichtbogen-Unterdrückung, bei der als Bezugspotential das Schie-

¹Hi rienpotential verwendet ist und

F i g. 2 eine Schaltung, bei der als Bezugspotential der gegenüberliegende Fahrleitungsabschnitt dient

In F i g. 1 ist mit 1 ein Fahrdraht bezeichnet dessen Enden zweier Fahrleitungsabschnitte I, Il über einen

γ-, vom Stromabnehmer eines Fahrzeuges beschleifbaren Isolierstab 2 verbunden sind. Die Fahrdrahtenden laufen in Funkenhörnern 3, 4 aus. Der Stromabnehmer zieht beim Beschleifen des Streckentrenners 5 einen Lichtbogen, der unter Verwendung eines Schalters 5 unter-

bo drückt wird. Dieser Schalter ist im vorliegenden Fall durch zwei Überspannungsableiter 5a, 5b mit Elektroden 6 und 7 und einer Zündelektrode 8 gebildet. Die Elektrode 6 des Überspannungsabieiters 5a ist an das Fahrdrahtende des Fahrleitungsabschnittes I und die

h"> Elektrode 6 des Überspannungsableiter 5b an das Fahrdrahter.de des Fahrleitungsabschnittes Il angeschlossen. Die Elektroden 7 der beiden Überspannungsableiter 5a, 5b sind elektrisch miteinander verbunden.

Die Verbindungsleitung 9 ist über einen Kondensator 10, dem ein Entladewiderstand 11 parallel geschaltet ist, an Erde gelegt bzw. mit dem Potential der Schienen 12 eines Gleises verbunden. Die Zündelektroden 8 der Überspannungsableiter 5a, Sb sind über eine Leitung 13 mit je einem Indikator 14 bzw. 15 zum Erfassen einer Ionisation der Trennstelle, eines Lichtbogens oder eines Stromabnehmers elektrisch verbunden. Im vorliegenden Fall sind die Indikatoren eine Spule mit Magnetkern, weiche isoliert an der Krümmung des Lichtbogenhorns 3 bzw. 4 so angeordnet sind, daß das durch einen entstehenden Lichtbogen erzeugte Magnetfeld erfaßt wird. Das Zünden der Überspannungsableiter 5a, Sb ist gegenseitig durch die Relais 16,17 in den Leitungen 13 verriegelt

Befährt das Schleifstück eines an einem Fahrzeug angeordneten Stromabnehmers den Isolierstab 2 von Fahrleitungsabschnitt I zum Fahrleitungsabschnitt II und bildet sich ein Lichtbogen aus, so gibt der Indikator 14 ein Signal an die Zündelektrode 8 des Überspannungsabieiters Sa, so daß dieser leitet und der Kondensator aufgeladen wird. Zugleich wird durch das Relais 17 verhindert, daß der Überspannungsableiter Sb a spricht. Der Kondensator 10 ist derart bemessen, daß die in der Netz- und Fahrzeuginduktivität gespeicherte magnetische Energie von ihm aufgenommen werden kann. Dies hat zur Folge, daß dem Lichtbogen die Energiezufuhr entzogen wird und er demzufolge erlischt

Vorzugsweise wird der Kondensator 10 nach der Beziehung

C =

dimensioniert

Beim Beschleifen des Streckentrenners vom Fahrleitungsabschnitt Il her wird in analoger Weise der Überspannungsabieiter Sb durch den Indikator 15 angesteuert Dabei wird durch das Ansprechen des Relais 16 verhindert, daß zugleich der Überspannungsableiter 5a zündet.

Als Überspannungsableiter IaOt sich mit Vorteil ein edelgasgefüllter Kaltkathodenableiter mit Triggerelek- -> trode verwenden, der ein besonders hohes Ableitvermögen besitzt.

Die Überspannungsableiter 5a.Sbund der Kondensator 10 mit dem parallel geschalteten Entladewiderstand 11 können im oder außerhalb des Kettenwerks der

κι Fahrleitung angeordnet werden. Anstelle der Relais 16, 17 können elektronische Schalter verwendet werden.

In Fig.2 ist der Kondensator 10 über den Schalter 5 an das eine Ende des Abschnittes I und an das andere Ende des Abschnittes II des Fahrdrahtes 1 geschaltet

li Diese Anordnung hat den Vorteil, daß man mit nur einem Schalter 5 und ohne Verriegelungseinrichtungen auskommt. Beide Indikatoren 14 und 15 sind über Leitungen 13 und eine Steuereinrichtung 8a mit der Steuerelektrode 8 des Schalters 5 verbunden. Liefern beide Indikatoren 14,15 ein Signal, so wird der Schalter 5 zum Ansprechen gebracht wodurc'- Jer Kondensator !0 an die Fahrdrahtenden des Abschn^;ttes ! und II gelegt wird. Der Kondensator 10 übernimmt den Strom, der sonst über die Lichtbogenstrecke des Streckentren-

2> ners fließen würde. Dadurch wird ein Lichtoogen unterdrückt Der Schalter 5 ist als Thyristorschalter mit antiparallelen Thyristoren ausgebildet, die von der Steuereinrichtung 8a angesteuert werden. Fährt das Fahrzeug vom Abschnitt I zum Abschnitt II, so spricht

to erst der Indikator 14, dann der Indikator 15 an. Haben beide Indikatoren angesprochen, so werden die Thyristoren 5c, Sd gezündet und der Streckentrennerstrom fließt über den Kondensator, so daß der Lichtbogen erlischt

)-■ Die erfindungsgemäße Anordnung ist sowohl bei Gleichspannungs- als auch bei Wechselspannungsfahrleiiungen anwendbar. Bei Anwendung der in F i g. 2 gezeigten Schaltung für Gleichspannungsfahrleitungen müssen nur Vorkehrungen getroffen werden, um die

4(i Thyristoren wieder in den Sperrzustand zu bringen.

Hierzu 1 BInIt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

I, Anordnung zum Unterdrücken eines Lichtbogens an einem Streckentrenner, der zwischen zwei Abschnitten eines Fahrdrahtes angeordnet ist unter Verwendung eines steuerbaren Schalters, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (5) beim Durchfahren des Streckentrenners durch den Stromabnehmer einen Kondensator (10) an ein Bezugspotential und an dasjenige Ende des Abschnittes des Fahrdrahtes schaltet, den der Stromabnehmer gerade verlassen hat, wobei der Kondensator (10) derart bemessen ist, daß die in der Netz- und Fahrzeuginduktivität gespeicherte magnetische Energie von ihm aufgenommen werden kann.

Z Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (10) nach der Beziehung