DE301503C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Es sind bereits Anordnungen vorgeschlagen worden, bei welchen durch Verwendung von Reihentransformatoren mit einem Übersetzungsverhältnis, ungefähr gleich 1, und besonderen Hilfsleitungen der Spannungsabfall in der zur Stromrückleitung dienenden Schiene vermindert werden soll. Die Transformatoren saugen gleichsam den Strom aus der Schiene in eine besondere Hilfsleitung. Die eine dieser An-Ordnungen besteht darin, daß die Oberleitung aus einzelnen voneinander isolierten Abschnitten besteht, deren jeder durch eine Zuleitung mit der Speiseleitung verbunden ist. Diese Verbindungsleitung ist ungefähr in der Mitte des Abschnittes der Oberleitung an diese angeschlossen und andererseits zwischen zwei der Reihentransformatoren mit der Speiseleitung verbunden. Die Schiene, welche den Strom zurückführt, ist wiederum abschnittsweise mit der Hilfsrückleitung verbunden, und zwar schließt die betreffende Leitungzwischen zwei Transformatoren an. Hierbei kann nur in den nicht befahrenen Abschnitten der Oberleitung eine Kompensation der Ströme der Hilfsrückleitung und der Speiseleitung erzielt werden, während die Stromzuführung selbst (Oberleitung) und die Schienen überhaupt nicht kompensiert sind. Eine andere Anordnung besteht darin, daß die Oberleitung ebenfalls in voneinander isolierte Abschnitte unterteilt ist, die Abschnitte jedoch an ihren beiden Enden · mit der Speiseleitung verbunden und die Saugtransformatoren zwischen zwei solchen Verbindungsleitungen zweier aneinanderstoßender Abschnitte verlegt sind. Bei dieser Anordnung ist nur eine sehr geringe Kompensation der Ströme der Speiseleitung und der Hilfsrückleitung möglich, besonders aber in den befahrenen Abschnitten. Wird ein solcher Abschnitt der Oberleitung vom Stromabnehmer bestrichen, so wird der parallel zu ihm liegende Teil der Speiseleitung stark -entlastet in Abhängigkeit von der Stellung des Stromabnehmers an der Oberleitung, und es wird dieser Abschnitt der Speiseleitung erst recht nicht mehr den entsprechenden der Hilfsrückleitung kompensieren können. Dies kann aber von nachteiligem Einfluß auf andere elektrische Anlagen sein, z. B. Telephonanlagen, welche nahe der Stromzuführung der Bahn geführt werden.

Durch die Erfindung soll nun eine Einrichtung geschaffen werden, welche bei Speisung eines Wechselstromleitungssystems an beiden Enden innerhalb aller Abschnitte der Leitung eine vollkommene Kompensation der Ströme in der Speise- und Hilfsleitung und in den befahrenen Abschnitten auch eine genügende Kompensation der Ströme in der Oberleitung und Schiene herbeiführt. Die Erfindung be-

steht darin, daß die Reihentransformatoren nicht außerhalb, sondern innerhalb, und zwar zweckmäßig in der Mitte zwischen den Anschlußpunkten der beiden Verbindungsleitungen eines Abschnittes der Stromzuführung mit der Speiseleitung angeordnet werden.

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert: Dort ist zunächst in Fig. ι das zweitgenannte bekannte Leitungssystem

ίο dargestellt, bei dem. die Stromzuführung, eine Oberleitung, in voneinander isolierte Abschnitte C₁, C₂, C₃, C₄ geteilt ist, welche an ihren äußeren Enden mit der Speiseleitung F verbunden sind. A, B sind Wechselstromgeneratoren, S₁ S₂, S₃ die Reihentransformatoren; D ist die Hilfsrückleitung, R die Schiene, welche abschnittsweise mit, der Hilfsrückleitung D verbunden ist. Der Abschnitt C₃ sei befahren durch das Fahrzeug T, diesem wird der Strom über die Reihentransformatoren S₂ und S₃ geliefert.

In den Kontaktleitungsabschnitten, die nicht befahren werden, wird der Strom der Speiseleitung F durch den der Hilfsrückleitung D nur wenig kompensiert, da der zugeführte Strom sich auf die Speiseleitung F und die Oberleitung C verteilt. In den befahrenen Abschnitten ist die Kompensation noch unvollkommener. Der Strom /, der dem Fahrzeug zugeführt werden muß, setzt sich zusammen aus zwei von den Generatoren A und B ■ gelieferten Teilen /,1 und /_Λ, die durch die Entfernung des befahrenen Kontaktleitungsabschnittes von den Stromquellen A und B bestimmt sind. Andererseits setzt sich der Strom / aus zwei Teilen J_a und Jb zusammen, welche den Enden α und b des Kontaktleitungsabschriittes C₃ zufließen. Deren Größe hängt hauptsächlich ab von der Kontaktleitungslänge zwischen dem Fahrzeug T und den Enden α und b. Im allgemeinen wird der Strom Ja nicht mit dem Stromwert J_a übereinstimmen. Ja schwankt zwischen /und O bei der Fahrt des Fahrzeuges vom Punkte α zum Punkte b des Abschnittes C₃, während Ja in viel geringerem Maße schwankt, nämlich im Verhältnis der Länge a-b zur Länge A-B. Die Ströme in den befahrenen Abschnitten der Kontaktleitung werden also einander überhaupt nicht kompensieren können.

Werden jedoch gemäß der Erfindung die Reihentransformatoren S₁ usw. nicht außerhalb der Anschlüsse der Abschnitte C₁ usw., sondern, wie in Fig. 2 dargestellt, innerhalb derselben angeordnet, so kann eine vollkommene Kompensation zwischen Speiseleitung F und Hilfsrückleitung D erzielt werden. Fig. 2 zeigt eine Ausführung mit zwei parallelen Gleisen. Die Abschnitte der Stromzuführung sind mit C bzw. C, die Speiseleitung mit F₁ die Hilfsrückleitung mit D, die Transformatoren mit S₁, S₂ usw., die Fahrzeuge mit T₁ und T₂, die Verbindungsleitungen zwischen der Speiseleitung -F und der Stromzuführung mit f, die Verbindungsleitungen zwischen der Hilfsleitung D und den Schienen A₁, R₂ mit e bezeichnet. A₁B sind die Stromerzeuger.

Die Stromverteilung ist in der Fig. 3 näher erläutert. Der Abschnitt C der Oberleitung bildet einen Nebenschluß zu der einen Wicklung des Transformators S₂. Dieser Transformator S₂ wird auf alle Fälle bewirken, daß die Ströme im Speiseleiter F und in der Hilfsleitung D gleich groß sind, also einander kompensieren. Ist der betreffende Leitungsabschnitt C nicht befahren, so ist diese Wirkung ohne weiteres ersichtlich, selbst wenn sich die Ströme im Speiseleiter F und in der Kontaktleitung C nach dem Verhältnis der Widerstände in diesen Leitungen verteilen. Die gleiche Verteilung wird dann auch zwischen der Hilfsleitung D und der Schiene eintreten, Ist dagegen der betreffende Leitungsabschnitt befahren, dann fließen durch das Fahrzeug T Ströme, die einerseits vom Generator A über den Anschlußpunkt α geliefert werden, andererseits vom Generator B über denselben Anschlußpunkt α und schließlich solche, die vom Generator B über den Anschlußpunkt b geliefert werden. Der Strom des Generators A ist mit /.1. der des Generators B mit Jb bezeichnet. Durch die Verbindungsleitung a, a' fließe der Strom J_a, der durch das Fahrzeug T und dann wegen der Symmetrie der Streckenteile auch durch die Verbindungsleitung c, c' zur Hilfsleitung D fließt. Durch die Verbindungsleitung b, V fließe der Strom Jb₁ der über das Fahrzeug Γ und in Analogie znj_a durch die Leitung d, d' zur Hilfsleitung D fließt. Durch die Leitung a, b muß also der Ström Ja-Jα fließen, der vom Stromerzeuger!? kommt. Durch den Anschlußpunkt b fließt daher der Strom Jb = Jb-{Ja-Ja)- Durch Hinzutreten der Transformatoren S₁ und S₃ wird jeder der Ströme Ja und Jb außerhalb des Abschnittes der Schiene c d kompensiert, wie schon gesagt wurde. Gleichzeitig erzeugt der Strom Ja-Jλ durch den Transformator S₂ im Hilfsleiter D zwischen c' und d' einen Kompensationsstrom, welcher umgekehrt fließt. Dieser Strom addiert sich zu dem Schienenstrom Jb in d d' wieder zu Jb, wie auch die vorher angegebene Gleichung zeigt. Sind die Längen Tc = Ta und Td = Tb, so werden die Schienen keine größere Induktionswirkung ausüben als die Oberleitungen. Der Strom, welcher zwischen den Punkten α und b in der Speiseleitung F fließt, wird kompensiert durch den Strom, welcher durch den Leiter D durch den Transformator S₂ getrieben wird.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:
   Wechselstromleitungssystem für elektrische Bahnen mit Speisung an beiden Enden und an die Rückleitungsschiene angeschlossenen Hilfsleitern, welche' über Reihentransformatoren mit den Speiseleitern verbunden sind, an die Abschnitte der Stromzuführung (Oberleitung) mit ihren Enden angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihentransformatoren (z. B. S₂) zwischen den Anschlußpunkten (a, b) der Abschnitte der Stromzuführung(C) an die "Speiseleitung (F), zweckmäßig in der Mitte zwischen diesen angeordnet Sind.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.