DE533577C

DE533577C - Switching arrangement to avoid the high-voltage oil switch in electric traction vehicles

Info

Publication number: DE533577C
Application number: DEA57062D
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1929-03-10
Filing date: 1929-03-10
Publication date: 1931-09-17

Description

Schaltanordnung zur Vermeidung des Hochspannungsölschalters bei elektrischen Triebfahrzeugen Bei elektrischen Wechselstromtriebfahrzeugen, die mit einem Transformator ausgerüstet sind, befindet sich auf der Hochspannungsseite stets ein ölschalter. Dieser ölschalter wird benötigt, um, falls erwünscht, die Lokomotive spannungslos zu machen und um bei Überströmen, z. B. bei Kurzschlüssen, diese abzuschalten. Bei Kurzschlüssen auf der Hochspannungsseite des Fahrzeuges können die Kurzschlußströme sehr. große Werte annehmen. Diese sind in ihrer Größe nur durch die Reaktanzen der elektrischen Maschinen in den Kraftwerken und durch die Leitungsreaktanz bestimmt. Da, wenn ein Fahrzeug sich in der Nähe des Kraftwerkes befindet, die Gesamtreaktanz sehr klein ist, sind die Kurzschlußströme von erheblichen Ausmaßen, so daß die Ölschalter in den elektrischen Fahrzeugen sehr groß und teuer werden, da sie für die volle Kurzschlußleistung des Kraftwerkes bemessen sein müssen. Sehr ungünstig liegen die Verhältnisse bei Fahrzeugen kleiner Leistung, z. B. bei Triebwagen. Auch hier müssen die Olschalter für die volle Kraftwerksleistung bemessen sein.Switching arrangement to avoid the high-voltage oil switch with electrical Locomotives For electric alternating current locomotives with a transformer are equipped, there is always an oil switch on the high-voltage side. This oil switch is required to de-energize the locomotive, if required to make and in case of overcurrents, z. B. in the event of short circuits to switch them off. at Short circuits on the high voltage side of the vehicle can cause short circuit currents very. take on great values. These are only limited in size by the reactances of the electrical machines in the power plants and determined by the line reactance. Since, when a vehicle is near the power plant, the total reactance is very small, the short-circuit currents are of considerable proportions, so that the oil switch in the electric vehicles are very large and expensive, as they are for the full Short-circuit power of the power plant must be measured. They are very unfavorable Conditions in vehicles with low power, e.g. B. with railcars. Must also here the oil switch must be dimensioned for the full power plant output.

Um obige Nachteile zu vermeiden, ist eine Anordnung bekannt geworden, bei der man den ölschalter auf der Oberspannungsseite der Fahrzeuge nur entsprechend der Fahrzeugleistung, also nicht für die Kurzschlußleistüng des Netzes, bemißt. Man muß dann die Relaisanordnung so treffen, daß Kurzschlüsse auf der Oberspannungsseite den Ölschalter nicht zum Ansprechen bringen. Kurzschlüsse 'auf der Unterspannungsseite dürfen dagegen den Ölschalter herauswerfen, da die Unterspannungs-Kurzschlußströme in ihrer Größe durch die vorgeschaltete Transformatorreaktanz begrenzt sind. Kurzschlüsse auf der Hochspannungsseite werden bei der bekannten Anordnung durch eine Hörnersicherung bewältigt, wobei in einem gewissen Abstand von den Hörnern ein mit der Erde verbundener Gegenpol -vorhanden ist. Der sich bildende Lichtbogen leitet einen Strekkenkurzschluß ein, den der Unterwerksautomat abschaltet.In order to avoid the above disadvantages, an arrangement has become known, in which the oil switch on the high-voltage side of the vehicles is only used accordingly the vehicle performance, i.e. not for the short-circuit performance of the network. You then have to make the relay arrangement so that short circuits on the high-voltage side Do not trigger the oil switch. Short circuits' on the low voltage side are allowed to throw out the oil switch, because the undervoltage short-circuit currents are limited in size by the upstream transformer reactance. Short circuits on the high-voltage side are in the known arrangement by a horn fuse mastered, being at a certain distance from the horns one connected to the earth Opposite pole is present. The arc that forms conducts a short-circuit in the path which the substation machine switches off.

Wenn auch durch obige Anordnung gewisse Vorteile erreicht wurden, so war es doch erforderlich, daß ein Hochspannungsölschalter vorhanden war.Even if certain advantages were achieved by the above arrangement, so it was necessary that a high-voltage oil switch was available.

Gemäß der vorstehenden Erfindung wird es jedoch ermöglicht, den Olschalter vollkommen in Wegfall zu bringen. Dies geschieht dadurch, daß auf dem Dach des Fahrzeuges sich im Hochspannungskreis ein Hörnerschalter befindet, in dessen Hörnerbereich ein Pol angeordnet ist, der bei kleinen Abschaltströmen (z. B. bei Magnetisierungsstrom) die Lichtbogenlöschung nicht beeinflußt, dagegen bei größeren Strömen (überströmen) vom Lichtbogen berührt wird und dadurch einen Fahrleitungskurzschluß herbeiführt, der den Unterwerksautomaten auslöst. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung dargestellt.According to the above invention, however, it is made possible to use the oil switch to be completely eliminated. This is done by being on the roof of the vehicle there is a horn switch in the high voltage circuit, in its horn area a pole is arranged which, in the event of small switch-off currents (e.g. magnetizing current) does not affect arc extinction, but with larger currents (overcurrent) is touched by the arc and thereby causes a contact line short circuit, which triggers the substation machine. In the drawing is an exemplary embodiment shown for the invention.

Der Strom verläuft, von der Oberleitung a kommend, über den Stromabnehmer b, von hier über die Leitung c zu einem Hörnerschalter d. Das mit r bezeichnete Horn ist durch die Parallelogrammführung f beweglich angeordnet, so daß bei Betätigung dieser Parallelogrammführung die Hörner des Schalters sich voneinander entfernen. Die Parallelogrammführung kann durch einen Hebel g und durch die Zugstange h betätigt werden. In der Nähe der Hörner befindet sich ein Pol e, der zweckmäßig unmittelbar mit der Erdei verbunden ist. Die Ausschaltung des Hörnerschalters d kann z. B. durch eine Nullspannungsspule l oder durch Auslösespulen m vorgenommen werden. Außerdem kann die Auslösung mittels einer Kurbel t von Hand erfolgen. Durch diese Mittel wird eine Klinke s entriegelt, wodurch die Zugstange k frei und durch die in dem Druckluftzylinder k angeordnete Feder u nach oben bewegt wird und. dadurch die Abschaltung des Hörnerschalters d vornimmt. Die Einschaltung des Hörnerschalters kann durch den Handhebel j oder durch den Druckluftantrieb k erfolgen.The current runs, coming from the overhead line a, via the pantograph b, from here via the line c to a horn switch d. The horn labeled r is movably arranged by the parallelogram guide f, so that when this parallelogram guide is actuated, the horns of the switch move away from each other. The parallelogram guide can be operated by a lever g and by the pull rod h. In the vicinity of the horns there is a pole e, which is conveniently connected directly to the earth egg. Switching off the horn switch d can, for. B. be made by a zero voltage coil l or by trip coils m. In addition, it can be triggered manually using a crank t. By this means, a pawl s is unlocked, whereby the pull rod k is moved freely and by the spring u arranged in the compressed air cylinder k upwards and. thereby deactivating the horn switch d. The horn switch can be switched on using the hand lever j or the compressed air drive k.

Von dem Hörnerschalter geht die Stromleitung über die Hochspannungswicklung n des Fahrzeugtransformators und über die Nieder-Volt-Wicklung o, die einseitig an Erde q liegt. An diese sind die Motoren p angeschlossen.The power line goes from the horn switch via the high-voltage winding n of the vehicle transformer and via the low-volt winding o, which is connected to earth q on one side. The motors p are connected to this.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Soll z. B. das Fahrzeug spannungslos gemacht werden, so wird entweder das Auslöserelais m,_ oder der Handantrieb t betätigt, wodurch die Zugstange h entklinkt wird. Dadurch werden die Hörner des Hörnerschalters d voneinander entfernt, und es entsteht ein Lichtbogen, der vom Magnetisierungsstrom des Transformators gebildet wird. Ein Belastungsstrom wird in der Regel nicht abgeschaltet, da die Vorschrift besteht, daß ein Fahrzeug erst dann spannungslos gemacht wird, wenn sämtliche Belastungen abgeschaltet sind. Da der Magnetisierungsstrom ein verhältnismäßig kleiner Strom ist, wird der Lichtbogen erlöschen, ohne daß er mit dem Pol e in Berührung kommt.The mode of operation of the arrangement is as follows: Should z. If, for example, the vehicle is de-energized, either the release relay m, _ or the manual drive t is actuated, whereby the pull rod h is unlatched. As a result, the horns of the horn switch d are separated from each other, and an arc is created which is formed by the magnetizing current of the transformer. A load current is not switched off as a rule, since there is a rule that a vehicle is only de-energized when all loads have been switched off. Since the magnetizing current is a relatively small current, the arc will be extinguished without coming into contact with the pole e.

Tritt dagegen auf der Oberspannungsseite infolge Kurzschlusses Überstrom auf, so wird durch den Überstrom das Relais m2 betätigt, das im Hochspannungskreis eingeschaltet ist. Eine Auslösung des Hörnerschalters findet in der bereits beschriebenen Weise statt, und es bildet sich zwischen den Hörnern ein Lichtbogen, der, da er von einem sehr großen Strom erzeugt wird, mit dem Pole in Berührung kommt. Der Pol e ist zweckmäßig unmittelbar geerdet, so daß durch den Lichtbogen die Fahrleitung mit der Erde verbunden ist. Dies bedeutet einen Streckenkurzschluß, und der Unterwerksautomat schaltet diesen Kurzschluß ab.If, on the other hand, overcurrent occurs on the high-voltage side as a result of a short circuit on, the overcurrent actuates the relay m2, which is in the high-voltage circuit is switched on. A triggering of the horn switch takes place in the already described Way, and an arc is formed between the horns, which, since he is generated by a very large current that Pole comes into contact with. The pole e is expediently directly earthed so that the catenary is caused by the arc connected to the earth. This means a line short circuit, and the substation machine switches off this short circuit.

Es sind weitere Abänderungen der Ausführung möglich, die jedoch grundsätzlich nichts Neues bringen.Further changes to the design are possible, but these are fundamental bring nothing new.

Der wesentliche Vorteil der neuen Anordnung besteht in ihrer Einfachheit und Betriebssicherheit sowie in der Verwendung eines Luftschalters an Stelle des teueren ölschalters.The main advantage of the new arrangement is its simplicity and operational safety as well as in the use of an air switch instead of the expensive oil switch.

Überströme auf der Unterspannungsseite können, da sie meist ungefährlich sind, durch gebräuchliche Schalter abgeschaltet werden. Es ist jedoch auch möglich, diese von dem Hörnerschalter abschalten zu lassen.Overcurrents on the low voltage side can, as they are usually harmless are to be switched off by common switches. However, it is also possible to have these switched off by the horn switch.

Claims

YATENTANSPRUCFI: Switching arrangement to avoid the high-voltage oil switch in electric traction vehicles, in which only an air horn switch is used in the high-voltage circuit, characterized in that one or more directly earthed poles (e) of this switch are arranged at such a distance from the horns (d, r) are that they are not touched by the arc when switching off small currents, while with larger currents the arc comes into contact with at least one such pole (s) and thus directly grounds the contact line.