DE446285C - Schutzeinrichtung bei der Speisung von Ortsstromkreisen aus Fernleitungen mit zeitweilig stark schwankender Spannung, z.B. Bahnnetzen, ueber ein umlaufendes Umformeraggregat - Google Patents

Description

• Schutzeinrichtung beider Speisung von Ortsstromkreisen aus Fernleitungen mit zeitweilig stark schwankender Spannung, z. B. Bahnnetzen, über ein umlaufendes Umformeraggregat. Die Erfindung dient der Aufgabe, die Speisung von Ortsstromkreisen aus Fernleitungen, deren Spannung vorübergehend sehr starke Schwankungen erleidet, so zu gestalten, daß der Betrieb der örtlichen Anlagen trotz solcher Schwankungen der Spannung im Hauptnetz keine wesentlichen Störungen erfährt. Insbesondere wird dabei an Bahnsysteme gedacht, bei denen z. B. infolge gleichzeitigen Anfahrens mehrerer Züge zeitweilig heftige Belastungsstöße auftreten, die zu erheblichen Senkungen der Betriebsspannung und oft sogar zu Kurzschlüssen Anlaß geben. Wenn nun auch diese Spannungsrückgänge oder Kurzschlüsse nur ,wenige Sekunden dauern, so ist es doch wichtig, daß die Licht- und Kraftanlagen der Bahnhöfe, die vom Bahnnetz aus mit Energie zu versorgen sind, wozu Gleichrichter oder sonstige Umformer verschiedenster Art benutzt werden können, auch während dieser kurzen Störungen im Hauptnetz, während deren also keine oder doch keine ausreichende Energiezufuhr aus dem Netz zu den Ortsstromkreisen vorhanden ist, mit genügender Energie versorgt bleiben.
• Diesen Schwierigkeiten suchte man vielfach durch Einschaltung von Pufferbatterien vorzubeugen, die eine gleichmäßigere Belastung des Stromerzeugers herbeiführen sollen, wobei es sich jedoch als ratsam erweist, eine besondere zum Laden der Akkuinulatorenbatterie dienende Zusatzmaschine finit Kompoundwicklung zu der Umformerinaschine parallel zu schalten.
• Die Erfin(lun- erreicht nun aber (las gleiche Ziel in viel einfacherer Weise, ohne solche immerhin komplizierten Anordnungen von Batterien und Hilfsmaschinen. Der Erfindtnig gein:iß wird nämlich beim Eintreten von Kurzschlüssen o. (1g1. der dadurch verursachte Ausfall an elektrischer Energiezufuhr zu den örtlichen Stromquellen durch in Schwungmassen aufgespeicherte mechanische Energic ausgeglichen. Benutzt man zur Speisung der örtlichen Anlagen einen Motorgenerator, der z. B. den Einphasenbahnstrorn in Gleichstrom umformt, so erreicht man den mit der Erfindung angestrebten Zweck am einfachsten durch ein auf die Welle des Motorgenerators gesetztes Schwungrad, wie man es schon bei elektrischen Kraftübertragungen mit Zwischenmaschinen, die mit Schwungmassen zusammenarbeiten; z. B. Ilgner-Förderanlagen, benutzt hat, um bei zeitweisem Ausbleiben der primären Energiezufuhr die in den Schwungmassen aufgespeicherte Energie zur Kraftabgabe heranzuziehen.
• Nach der Erfindung wird außerdem noch ein besonderer Schutz gegen die störenden Einflüsse von kurzzeitigen Spannungsrückgängen und Kurzschlüssen geschaffen, indem der Motor des als Ortsstroniquelle dienenden Maschinensatzes, z. B. eines Motorgenerators, der mit solchen Schwungmassen ausgerüstet ist, durch einen Kurzschluß oder starken Spannungsrückgang selbsttätig vom Hauptnetz abgeschaltet und nach Aufhören des Kurzschlusses oder Spannungsabfalles selbsttätig wieder an das Netz angeschlossen wird.
• Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel kommt ein solcher 1'lotorgenerator zur An-«-endung. , Der antreibende Teil dieses IMotorg enerators, der Motor iri, ist durch Zuleitungen w mit einem einphasigen Bahnnetz b verbunden, während (leg zugehörige Generator den Ortsstromkreis o speist, an den die Licht-und Kraftanlagen eines Bahnhof.,; ailgeschlossen sind. Auf <leg Welle des Motor-"(T grad sitzt ein Schwungrad r, das heim regelrechten Betrieb eine erhebliche mechanische Energie aufspeichert und deshalb befähigt ist, beim Eintreten von Kurzschlüssen im Bahnnetz, bei denen der Motor iii keine Energiezufuhr erhält, den Motorgenerator finit geringem Tourenabfall während (leg »tir sehr kurzen Zeit des Kurzschlusses in Gang zu erhalten.
• Damit nun aber der Motorgenerator nicht in den Kurzschluß hineinspeist, muß man ihn unmittelbar nach Eintritt des Kurzschlusses vom Netz abschalten: zweckmäßig ist es, dieses Ausschalten selbsttätig erfolgen zu lassen. Man wird deshalb den Ausschalter so bilden, daß er nicht nur durch Höchststrom, sondern auch durch einen starken Spannungsrückgang oder durch Nullspannun- zur Wirkung gebracht und anderseits nach " dem Wiedereintreten einer genügend hohen Netzspannung durch diese Spannung selbst sofort -,wieder eingeschaltet wird.
• Zu diesem Zweck wird der .Ausschalter a bei der gezeichneten Anlage durch ein Spannungsrelais gesteuert, dessen in das Bahnnetz h geschaltete Spule s1 auf einen mit dem Schalter a verbundenen Magnetkern k1 wirkt. Um zu verhüten, daß der während des nur sehr kurzen dauernden Ausbleibens der Energiezufuhr aus (lein Netz durch das Schwungrad in fast synchronem Gange erhaltene Motor beim Wiederanschalten starke Stromstöße erhält, (lie infolge seines geringen Totirenal fallen und vor allein wegen des Fehlens seines Magnetfeldes ini Schaltnionient auftreten könnten, ist es ratsam, <las Wiedereinschalten über Schutzwiderstände w zu bewirken, die in den Zuleitungen w angeordnet sind, und zwar kann man hierbei so verfahren, daß man entweder über diese Schutzwiderstände hinweg durchschaltet, oder auch so, daß man die Schutzwiderstände einige Zeit eingeschaltet läßt, bis der Motor sicher in Tritt gekommen ist. Dies wird mit Hilfe eines Stromrelais erreicht, dessen Spule s., in der einen Zuleitung s des Motors in liegt, während sein Magnetkern k., finit dein Schalter a. und dem Kern 1l des Spannungsrelais verbunden ist.
• Tritt bei der beschriebenen Anlage ein Kurzschluß im Bahnnetz h ein, so gibt das Relais s1, 1l den Ausschalter a frei, der dann durch eine 1i eder f zurückgezogen wird und den Motorgenerator vorn Netz- abschaltet.
• ach Aufhören des Kurzschlusses, während dessen der Motorgenerator durch das Schwungrad r in Gang gehalten wird, und beine Wiedereintreten einer genügend hohen Spannung im Netz zieht das Spannungsrelais s1, 1l den Schalter a auf die Kontakte w1 und schließt damit den Stromkreis des Motors in über die Schutzwiderstände w. Erst nach einiger Zeit, wenn der Strom eine genügende Stärke erreicht hat und der Motor vollständig in Tritt gekommen ist, gelangt auch das Stromrelais s- k= zur Wirkung, unterstützt das Spannungsrelais s1, 1l und führt mit ihm den Schalter a über die Widerstände zu hinweg auf die Kontakte w2, woinit der normale Zustand wiederhergestellt 15t.
• Der Energieausgleich kann statt durch die beschriebene Anordnung von Schwungrädern auch durch Parallelpufferung mittels Schwungradumforiner o. dgl. erfolgen. Der Wechselstrommotor in kann von synchroner oder asv nchroner Bauart sein. Ferner ist die Erfindung nicht auf Einphasennetze beschränkt, sondern kann ebensogut auch für Mehrphasennetze benutzt werden, in denen häufiger Kurzschlüsse auftreten.

Claims (3)

1. 'PATENTANSPRÜCHE: i-. Schutzeinrichtung bei der Speisung von Ortsstromkreisen aus Fernleitungen mit zeitweilig stark schwankender Spannung, z. B. Bahnnetzen, über ein umlaufendes Uinformeraggregat, dadurch gekennzeichnet, daß der durch kurzzeitige Spannungsschwankungen, nainentlicb Spannungsrückgänge oder Kurzschlüsse, im Hauptnetz verursachte Ausfall an elektrischer Energiezufuhr zu den örtlichen Stromquellen wie bei Ilgner-Förderanlagen durch die aufgespeicherte mechanische Energie von Schwungmassen, die mit dem Umformer aggregat umlaufen, ausgeglichen wird.
2. 2. Schutzeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor des den Ortsstromkreis speisenden Maschinensatzes, z. B. eines Motorgenerators, Umformers oder Gleichrichters, durch einen Kurzschluß oder starken Spannungsrückgang vom Hauptnetz abgeschaltet und nach Aufhören des Kurzschlusses oder Spannungsabfalles selbsttätig wieder an das Netz angeschlossen ,wird.
3. 3. Schutzeinrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wiedereinschalten des Motors über Schutzwiderstände, die gegebenenfalls erst bei normalem Laufe des Motors wieder ausgeschaltet werden, erfolgt. Schutzeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausschalter des Motors außer durch ein in das Netz geschaltetes Spannungsrelais durch ein dein Schutzwiderstand vorgeschaltetes Stromrelais gesteuert wird.