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Sicherheitsvorrichtung, insbesondere für elektrische Bahnanlagen,
bei der im Nebenschluß zu einem Höchststromschalter eine Sicherung in Reihe mit
einem Drosselwiderstand liegt. In elektrischen Anlagen, die mit hochgespanntem Gleichstrom
betrieben «-erden, z. B. bei elektrischen Bahnen, sind erfahrungsgemäß außer den
üblichen Sicherungen und Höchststromschaltern Schutzvorrichtungen erforderlich,
die einen auftretenden Kurzschluß so schnell abdrosseln, daß er nicht zur vollen
Entwicklung kommen kann. Zu diesem Zwecke ist in bekannter Weise im ebenschluß zu
dem besonders schnell wirkenden Höchststromschalter ein Drosselwiderstand in Reihe
mit einer Schmelzsicherung eingebaut, deren Durchbrennen den hinreichend gedrosselten
Kurzschlußstrom endgültig unterbricht. Die Wiedereinschaltung erfolgt im allgemeinen
entweder von Hand, auf mechanischem Wege oder mittels elektrischer Fernsteuerung.
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Diese bekannte einfache Anordnung hat den Nachteil, daß sie nur in
der Hand sachverständiger Bedienungsmannschaft, mit welcher man aber z. B. im elektrischen
Bahnbetrieb nicht immer rechnen kann, sicher wirkt. Insbesondere kann durch ein
Versehen die Wiedereinschaltung der Fernsteuerung unterbleiben, wodurch der Schnellschalter
wirkungslos wird. Ferner kann das Einsetzen eines neuen Schmelzstreifens in die
Sicherung vergessen werden; beim Fehlen der Sicherung ist aber der Nebenanschluß
unwirksam, und der Schnellschalter muß die ganze Leistung abschalten, wodurch er
unzulässig hoch belastet wird und heftige Stromstöße hervorgerufen werden. Schließlich
besteht die Möglichkeit, einen eben abgeschalteten Kurzschluß wiedereinzuschalten,
wodurch die Kontakte des Schnellschalters festbrennen, so daß durch das nun unvermeidliche
Versagen des Schalters schwere Schäden an Kabeln und :Maschinen entstehen.
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Die Beseitigung dieser Nachteile und die Unterdrückung von Fehlern
bei der betriebsmäßigen Bedienung des Schnellschalters auch bei weniger geschulten
Bedienungsmannschaften ist der Zweck der vorliegenden Erfindung, die darin besteht,
daß die Haltespule des zum Höchststromschalter gehörenden Hauptschalthebels, der
in an sich bekannter Weise durch Federn mit einem weiteren, unter dein Einfluß einer
stromdurchflossenen Spule stehenden Spannhebel verbunden ist, der ersteren in die
Ausschaltlage zu ziehen sucht, und die Spule des Spannhebels von einem Punkt aus
gespeist werden, der hinter den Hauptkontakten des Schalters zwischen diesen und
den im Nebenschluß liegenden Teilen (Sicherung und Drosselwiderstand) liegt. Durch
den Spannhebel werden gleichzeitig Hilfskontakte betätigt, die zur Steuerung einer
Klinke zwecks Sperrung bzw. Freigabe des Hauptschalthebels dienen. Diese Anordnung
schließt eine falsche Bedienung der Anlage bei etwa vorkommenden Fehlern aus, d.
h. eine Wiedereinschaltung des vorn Kurzschlußstrom geöffneten Höchststromschalters
ist hier nicht möglich, solange die durchgebrannte Schmelzsicherung nicht ersetzt
worden ist.
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Als Ausführungsbeispiel sei ein Schnellschalter für Bahnfahrzeuge
angenommen, der mit der gesamten Schaltanordnung in der Zeichnung dargestellt ist.
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Vom Stromdurchnehmer L führt die Hauptleitung zu dem Gegenkontakt
des Schalthebels b, der durch die Haltespule a in der Einschaltstellung
gehalten wird. Dieser Haltespule wirkt eine (in der Zeichnung nicht dargestellte)
Hauptstromwicklung derartig entgegen, daß der Schalthebel bei Erreichung einer bestimmten
Höchststromstärke losgelassen wird. Das Ausschalten dieses Schalthebels wird durch
eine oder mehrere kräftige Zugfedern c beschleunigt, die über einen Doppelhebel
d von der Federspannspule e gespannt werden. Die ganze Hebel- und
Federanordnung ist so ausgeglichen, daß der Kontakthebel b an seinem Gegenkontakt
anliegt, wenn die Spule e strbmlos und damit die Feder c entspannt ist, vorausgesetzt,
daß der Hebel b nicht von der Sperrklinke li festgehalten wird. Die Zuleitung für
die hintereinander geschalteten Spulen a und e zweigt hinter dem Schalthebel b vom
Punkte ii der Hauptleitung ab; der Hilfsstrom geht schließlich durch einen Widerstand
p zur Erde. Eine weitere von der Hauptleitung abzweigende Leitung führt zur Klinkenauslösespule
i, von dort zu dem am Hebel d angebrachten
Hilfsschalter in und
weiter bei geschlossenem Schalter zrz ebenfalls durch den Widerstand p zur Erde.
Im Nebenschluß zum Hauptausschalter liegen in bekannter Weise die Sicherung f und
der Drosselwiderstand g.
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Zur Erläuterung der Wirkungsweise sei angenommen, daß die Anlage stromlos
ist. Alsdann befindet sich der Anker der Spule e unten, die Feder c ist somit entspannt
und der Hilfskontakt in. geschlossen. Die Sperrklinke 1z hält den Kontaktarm b fest,
so daß er nicht an seinem Gegenkontakt anliegt. Die Sicherung f ist mit einem Schmelzstreifen
versehen.
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Wird der Stromabnehmer l an den Fahrdraht gelegt, so fließt ein Strom
von l über die Sicherung f und den Drosselwiderstand g in die Wagenleitung. Ein
Teilstrom geht durch die Klinkenauslösespule i, den Hilfsschalter in und den Widerstand
p zur Erde und löst die Klinke 1i. aus. Dadurch wird der Hauptschalthebel b freigegeben,
welcher unter der Wirkung eines (nicht dargestellten) Kraftspeichers seine Kontakte
schließt. Gleichzeitig werden die Festhaltespule a und die Federspannspule e erregt.
Letztere bewegt den Hebel d entgegen dem Uhrzeigersinne, spannt dadurch die Abreißfeder
c und unterbricht bei m den Stromkreis der Klinkenauslösespule i, so daß die Sperrklinke
li bereit ist, den infolge eines in der Hauptleitung auftretenden hohen Stromstoßes
abreißenden Hebel b aufzufangen. Die ganze Vorrichtung befindet sich nun in ihrer
Arbeitsstellung.
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Wird nun durch einen Kurzschlußstrom in der Hauptstromwicklung der
Festhaltespule a ihre magnetische Wirkung aufgehoben, so wird der Schalthebel b
durch die Feder c abgerissen und von der Klinke h aufgefangen. Die Klinke h kann
zunächst nicht ausgelöst «-erden, da ihr Auslösestromkreis noch bei ni unterbrochen
ist. Dem Hauptstrom steht nun nur noch der Weg durch die Sicherung f und den Widerstand
g zur Verfügung. Die Sicheung brennt infolge ihrer geringen Bemessung durch und
macht die gesamte Schalteranordnung stromlos. Der nunmehr zurückfallende Anker der
Spule e dreht den Hebel d im ",inne des Uhrzeigers und schließt den Kontakt zu.
Die anfangs vorhandene Atisschaitstellung ist erreicht, und um wiedereinzuschalten,
muß die Klinkenauslösespule i Strom et-halten; das ist aber nur möglich, wenn die
durchgebrannte Sicherung f durch eine neue ersetzt ist. Angenommen, der Kurzschluß,
der den Schalter b ausgelöst hat, besteht nach Aus--,e,echslung der Sicherung weiter,
so kann nicht neu eingeschaltet werden, da infolge des offenen Hauptschalters dem
Strom für die Klinkenauslösespule i nur der Weg über die Sicherung f und den Drosselwiderstand
g zur Verfügung steht. Dieser Drosselwiderstand begrenzt aber den Kurzschlußstrom,
und die Sicherung brennt wieder durch. Auch wenn die Sicherung aus irgendeinem Grunde
nicht sofort durchbrennen sollte, kann die Klinkenauslösespule i keinen ausreichenden
Strom erhalten, um den Hauptschalthebel b freizugeben, weil sie selbst und der hinter
ihr liegende Widerstand p in der Hauptleitung hinter »g« kurzgeschlossen sind.
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Die Anordnung kann auch so getroffen werden, daß das öffnen des Kontaktes
zfz gleichzeitig von der Schließbewegung des Hauptschalthebels b abhängig gemacht
wird, um nach dem Schließen des Höchststronischalters den gesamten zur Verfiigung
stehenden Steuerstrom den Spulen a und e zuführen und hierdurch eine sichere Einschaltung
herbeiführen zu können.