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Streckentrenner für elektrische Bahnen. In die Fahrleitungen elektrischer
Bahnen «-erden bekannterweise in gewissen Abständen Streckentrenner mit einer oder
zwei Unterbrechungsstellen eingebaut, die den Fahrdraht in elektrisch kleinere Abschnitte
unterteilen. Dadurch werden Störungen auf einen kleineren Bezirk des Fahrnetzes
beschränkt, und die durch den Streckentrenner isolierten Teile des Fahrdrahtes können
aus zwei verschiedenen Phasen eines Mehrphasennetzes oder von zwei Zentralen, die
oft asynchron arbeiten, gespeist werden. `'renn nun eine Lokomotive die Trennstrecke
unter Strom durchfährt, kann ihr Stromabnehmer den Lichtbogen, der sich bei dem
Übergang auf den Streckentrenner bildet, über letzteren mit herüberschleifen und
so einen Kurzschluß der asynchron laufenden Werke herbeiführen. Um diese Kurzschlüsse,
die vielfach außer den Betriebsstörungen größere Zerstörungen an Leitungen, Schaltern
usw. zur Folge haben, zu vermeiden, ist in der deutschen Patentliteratur eine Einrichtung
angegeben, die ein zwischen zwei Fahrleitungsabschnitten gelegtes isoliertes Leitungsstück
durch einen von den Stromabnehmern des Fahrzeuges steuerbaren elektromagnetischen
Schalter wechselweise mit einem oder dem anderen Fahrleitungsabschnitt verbindet.
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Die vorliegende Erfindung verfolgt den gleichen Zweck. =Bei ihr ist
aber der Nachteil, den alle mechanisch beweglichen Teile mit sich bringen, wie die
damit verbundene Wartung und Betriebsunsicherheit vermieden.
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Der neue Streckentrenner (Abb. i) besteht aus einem Metallteil S,
der durch zwei Unterbrechungsstellen U von den beiden Fahrdrahtenden F elektrisch
vollkommen isoliert ist. Das isolierte Leitungsstück S wird über einen Widerstand
W mit Erde verbunden. An Stelle des Widerstandes kann eine beliebige Impedanz Z
verwendet werden. Die Impedanz oder der Widerstand lassen sich nach Abb. z auch
auf die Sekundärseite eines Transformators T legen. Der Widerstand W ist so zu bemessen,
daß ein Lichtbogen, der bei dem Durchfahren des Streckentrenners an einer der beiden
Unterbrechungsstellen U entsteht, selbsttätig löscht. Um die Löschwirkung noch zu
begünstigen, sind an den Trennstellen U besondere Funkenstrecken, z. B. die bekannten
Hörnerableiter, angeordnet. Die Größe des Widerstandes W oder der Impedanz Z hängt
von den Betriebsverhältnissen, z. B. der Höhe
der Fahrdrahtspannung,
ab und kann daher zwischen Null und Unendlich liegen.
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Die Anordnungen nach Abb. z und 2 eignen sich in der Hauptsache für
Fahrzeuge mit Einfachstromabnehmer. Die Vorrichtung wirkt folgendermaßen: @.Venn
eine Lokomotive den Streckentrenner durchfährt, wird sie an der Unterbrechungsstelle
U einen Lichtbogen einleiten. Sollte dieser nicht sofort abreißen, so wird die FahrdrahtleitungF
an Erde gelegt. Es kann durch Bemessung des Widerstandes W bzw. der Impedanz Z erreicht
werden, daß der Lichtbogen abreißt, wenn nämlich derWiderstand verhältnismäßig hoch
ist; anderseits kann man durch kleine Ohmwerte erreichen, daß der Schalter in der
Zentrale oder Schaltstation den Fahrdraht F abschaltet. Durch richtige Bemessung
des Widerstandes bzw. der Impedanz wird eine Überlastung des ölschalters und der
Leitung vermieden. Es kann weiter- zweckmäßig sein, den Widerstand W unendlich groß
zu machen, wenn man die Unterbrechungsstellen U so groß wählt, daß der Lichtbogen
sich unmöglich von F auf S übertragen kann.
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Für den Betrieb mit Einfach- und Doppelstromabnehmern wird zweckmäßiger
eine Anordnung nach Abb. 3 verwendet. Das Mittelstück S ist nach dem gleichen Prinzip
wie die Einrichtungen nach Abb. i oder 2 eingebaut. An Stelle von zwei Unterbrechungsstellen
sind jetzt vier Unterbrechungsstellen getreten, von denen die beiden äußeren, Ui,
durch die Widerstände oder Impedanzen Wz überbrückt sind. Im Gegensatz zu der Bekannten
Einrichtung zur Wiederholung von Streckensignalen, bei der auch besonders angeordnete
Trennstellen von Impedanzen überbrückt werden, sind die am Mittelstück S gelegenen
Unterbrechungsstellen nicht durch Impedanzen überbrückt, da sonst mit .einem dauernden
Stromübergang bzw. Kurzschluß zwischen den Fahrdrahtenden F zu rechnen wäre. Auch
die Bemessung der überbrükkenden Impedanzen wie der Impedanz, die das Mittelstück
mit Erde verbindet, erfolgt aus ganz anderen Gesichtspunkten. Es handelt sich hier
nicht darum, dem Betriebsstrom und Signalstrom getrennte Strombahnen vorzuschreiben,
sondern der Betriebsstrom soll durch die Impedanzen so begrenzt werden, daß an sämtlichen
Unterbrechungsstellen ein selbsttätiges Löschen des Lichtbogens eintritt. In Abb.
q. ist die Anordnung nach Abb. 3 durch weitere zwei Trennstüclc.e & vergrößert.
Die Einzellänge der Schleifstücke S aller Anordnungen richtet sich nach den Betriebsverhältnissen.
So z. B. wird man das Schleifstück S für den Betrieb mit Einfachstromabnehmern meist
kurz wählen, für den Betrieb mit Doppelstromabnehmern aber länger als den Abstand
der beiden Stromabnehmer. Durch letztere Anordnung wird :eine gleichzeitige Überbrückung
zweier Unterbrechungsstellen unbedingt vermieden.
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Die Wirkung der Anordnung nach Abb. q. (oder Abb.3) ist folgendermaßen:
Fährt ein Fahrzeug über. die Unterbrechungsstelle U oder U, so wird
bei richtiger Bemessung der Widerstände Wx und W#, die Gefahr, daß ein an der Unterbrechungsstelle
eingeleiteter Lichtbogen stehenbleibt, durch den Nebenschluß W1 bzw. W@ beseitigt.
Wird weiter durch .einen Lichtbogen oder Doppelstromabnehmer die Unterbrechungsstelle
U überbrückt, so wird die Stromstärke infolge der in Serie liegenden Widerstände
W1 und W2 unter die zum Stehenbleib:en des Lichtbogens erforderliche Stromstärke
gedrückt. Mithin muß ein etwa entstandener Lichtbogen verlöschen. Durch den Widerstand
W, der zwischen Erde und Mittelstück S gelegt werden kann, wird dieses wie auch
ein mit seinem Bügel daranliegendes Fahrzeug auf Erdpotential gebracht. Sollte bei
großer Fahrgeschwindigkeit ein etwa eingeleiteter Lichtbogen an den Funk enstreck
.en H nicht rasch genug abreißen, so kann nur ein kurzzeitiger, ungefährlicher Zusammenschluß
der Fahrleitungen über die vier Widerstände W1, W2 und das geerdete Schleifstück
S erfolgen.
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Bei Stromabnahme durch Einfachbügel wird durch diese Anordnung das
Entstehen :eines Lichtbogens über der Unterbrechungsstelle U unmöglich gemacht,
da ja zwischen dem Schleifstück S und dem abgleitenden Bügel keinerlei Potentialunterschied
bestehen kann.
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Für den Betrieb in nur einer Fahrtrichtung könnte an Stelle des Trennstückes
S, gleich der Fahrdraht F angeschlossen werden.
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Alle angeführten Widerstände, deren Größenordnung den Betriebsverhältnissen
entsprechend zwischen Null und Unendlich liegen kann, können selbstverständlich
durch irgendwelche geeignete Impedanzen ersetzt werden. Die Zahl der Unterbrechungsstellen
kann beliebig erhöht oder vermindert werden, ohne daß der Endzweck sich ändert.