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Transformatorstufenschaltung mit elektrisch gesteuerten Schützen,
insbesondere für elektrisch betriebene Gleisfahrzeuge Bei den bekannten Schützsteuerungen
sind zur gegenseitigen Verriegelung der feindlichen Schütze meist umständliche elektrische
oder mechanische Vorrichtungen notwendig. Bei einer rein elektrischen Verriegelung
sind beispielsweise an jedem Schütz mehrere Sperrkontakte und zahlreiche Steuerleitungen
erforderlich. Bei Schaltfehlern auf freier Strecke ist es daher dem Fahrer wegen
der Unübersichtlichkeit der Steuerungen in den meisten Fällen nicht möglich, den
Fehler zu finden oder zu beseitigen.
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Es ist bereits bekannt, die einzelnen Stufenschütze durch Relais (Stromwächter)
zu überwachen, die vom Hauptstrom der feindlichen Schütze beeinflußt werden und
das zu schließende Schütz erst dann ansteuern, wenn der Lichtbogen am feindlichen
Schütz erloschen ist. Hierbei sind jedoch so viel Relais bzw. Stromwächter erforderlich,
als Stufenschütze vorhanden sind.
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Die Erfindung, die eine derartige Sperrschaltung mit Stromwächtern
betrifft und insbesondere für Transformatorstufenschaltungen in elektrischen Bahnbetrieben
bestimmt ist, besteht darin, daß Stromwächter wiederholt, z. B. in verschiedenen
Anzapfstufen, benutzt werden, so daß die Anzahl der Stromwächter geringer ist als
die Zahl der zu steuernden Stufenschütze. Ebenso können die Stromwächter beim Schalten
in beiden Schaltrichtungen, d. h. beim Anlassen und während des Regelns, im Sinne
einer Fahrtverminderung wirksam sein. Die Steuerung der Stromwächter erfolgt zweckmäßig
mit Hilfe von eigenen Arbeits- oder Ruhekontakten, die mit Kontakten des Führerschalters
zusammenarbeiten. Zur Erzielung einer völligen Schaltsicherheit genügt es, wenn
bei Schaltungen mit Doppeldrosselspulen vier und bei Dreifachdrosselspulen sechs
Stromwächter vorgesehen werden. Beim Schalten mit Leistungsunterbrechung kann man
sogar mit nur zwei Stromwächtern auskommen. Die Schaltung kann in an sich bekannter
Weise mit einem Nullschaltungszwang versehen sein, der bei nicht ordnungsmäßigem
Arbeiten der Schütze das Zurückführen des Führerschalters in die Anfangsstellung
erforderlich macht, so daß erst sämtliche Schütze zum Abfallen gebracht werden müssen,
ehe mit einer erneuten Einschaltung begonnen werden kann.
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In der Zeichnung ist ein Schaltungsbeispiel veranschaulicht. Die Schützspulen
und die zu ihrer Speisung dienenden Steuerleitungen bzw. Kontaktfinger des Führerschalters
33 sind mit i bis 12 bezeichnet. Die von den Schützen bedienten, einerseits an die
Anzapfungen des Transformators 14 und andererseits an die Spulen der Stromwächter
28 bis 31 angeschlossenen
Hauptkontakte tragen die Bezeichnung
15 bis 26. Es bedeutet ferner 13 eine Steuerstromanzapfung des Transformators, 27
eine Doppeldrosselspule, A, B, C, D und a, b, c, d
Stromwächterhilfskbntakte,
die mit entsprechenden Kontaktfingern des Führerschalters 33 zusammenarbeiten und
34 eine Reihe von Ruhestromkontakten an den einzelnen Schützen i bis iz.
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In der Fahrstellung i des Führerschalters sind die Kontaktfinger A
und i verbunden. Es fließt hier der Steuerstrom von der Anzapfung 13 des Transformators
1q. über den Kontaktfinger t und den obersten Belag der Walze 33, über den geschlossenen
Ruhekontakt A des Stromwächters 30, die miteinander verbundenen Finger A und i des
Führerschalters, die nicht dargestellte zugeordnete Steuerleitung, die Schützspule
i, die Steuerleitung 32, die Kontaktreihe 3.4, den Punkt g, eine entsprechend bezeichnete
Steuerleitung, den Finger g des Führerschalters und einen Flügelkontakt 35 zur Erde
G.
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Parallel hierzu verläuft ein Stromkreis für das Nullspannungsrelais
36, der vor dem Kontakt A des Stromwächters 30 abzweigt und über die Spule
36 des Relais sowie die Rückleitung der Schützspulen i bis 12, die Leitung 32, die
Kontaktreihe 34 und die Finger g und G des Führerschalters 33 zur Erde führt. Das
Relais 36 spricht daher an, schließt seinen Kontakt 37 und bleibt im angezogenen
Zustande, bis der Steuerstrom an irgendeiner anderen Stelle unterbrochen wird.
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Der Flügelkontakt 35 ist zur Erzielung des Nullschaltungszwanges so
eingerichtet, daß er nur beim Einschalten des Führerschalters in die Stellung i
die Finger g und G überbrückt, dann aber bei der Weiterdrehung und der Rückdrehung
die Kontaktfinger offen hält. Sind alle folgenden Schütze 2 bis i2 in der Offenlage
und sämtliche Hilfskontakte 34 daher geschlossen, so kann das erste Schütz anziehen
und die Motoren über die Drosselspule 27 an die erste Anzapfung des Transformators
legen. Der Transformatorenstrom fließt dann von der ersten Anzapfung über die Kontakte
13 des Schützes i, die Spule des Stromwächters 28 und die Drosselspule 27 zu den
Motoren. Der Stromwächter 28 spricht nun an, öffnet seinen Hilfskontakt C und schließt
den Hilfskontakt a.
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In der Stellung :z des Führerschalters sind die Kontaktfinger B und
2 überbrückt, auch wird noch die Verbindung zwischen den Fin-gern A und i
aufrechterhalten, so daß das Schütz i eingeschaltet bleibt. Der Steuerstromkreis
für die Zugspule 2 verläuft von der Transformatorenzapfung 13 auf dem bereits beschriebenen
Wege über den Kontakt B des Stromwächters 31, die Kontaktfinger B und 2, die nicht
dargestellte zugeordnete Steuer-Leitung, die Zugspule des Schützes 2, die Steuerleitung
32, den Kontakt 37 des Relais 36, den geschlossenen Hilfskontakt a des Stromwächters
28, die Steuerleitung a, den Kontaktfinger a und den untersten Belag des
Führerschalters zur Erde G. Das Schütz i wird nach der Unterbrechung seines Stromkreises
an dem Flügelkontakt 35 ebenfalls über den Hilfskontakt a des Stromwächters 28 und
den Finger a des Führerschalters geschlossen gehalten.
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Das Schütz 2 kann demnach nur ansprechen, wenn das erste Schütz ordnungsgemäß
angesprochen und die Einschaltung des Stromwächters und die dadurch verursachte
Schließung des Hilfskontaktes a veranlaßt hat.
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Wird nunmehr der Fahrschalter in die Stellung 3 gebracht, so wird
die Verbindung zwischen den Kontaktfingern A und i beim Verlassen der Stellung 2
aufgehoben, die Verbindung zwischen den Kontaktfingern B und 2 aufrechterhalten
und eine neue Verbindung zwischen den Fingern C und 3 in der Schaltstellung 3 hergestellt.
Das Schütz i muß daher beim Herausgehen des Führerschalters aus der Stellung 2 abfallen
und das Schütz 3 beim Erreichen der Stellung 3 anziehen. Der Steuerstrom für die
Zugspule des Schützes 3 verläuft von der Steuerstromanzapfung 13 über den bei abgefallenem
Stromwächter 28 geschlossenen Kontakt C, die Finger C und 3 des Führerschalters,
die nicht dargestellte zugeordnete Steuerleitung, die Zugspule 3, die Leitung 32,
den Kontakt 37, den Kontakt b des nach dem Anziehen des Schützes 2 geschlossenen
Stromwächters 29, die Steuerleitung b, den Finger b
des Führerschalters
und den untersten Belag des letzteren zur Erde G. Das Schütz 3 zieht demnach an,
so daß der Stromwächter 3o ansprechen kann und die Motoren über die Drosselspule
27 an den mit den Hauptkontakten 16 und 17 verbundenen Anzapfungen des Transformators
liegen. Das Ansprechen der weiteren Schütze ¢ bis i2 läßt sich nach dem Vorhergehenden
leicht verfolgen.
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Fällt, wenn sich der Führerschalter in der Stellung 3 befindet, z.
B. das erste Schütz nicht ab oder verzögert sich die Unterbrechung des über die
Kontakte 15 des Schützes i fließenden Transformatorenstromes, so kann das
Schütz 3 nicht schließen, ehe der über das Schütz i fließende Strom vollkommen unterbrochen
ist. Erst dann ist der entsprechend ausgebildete Stromwächter 28 ausgeschaltet und
der den Steuerstrom für das Schütz 3 führende Kontakt C des Stromwächters geschlossen.
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Ist das Schütz i sogar festgebrannt, so können auch bei Weiterdrehung
des Führerschalters keine weiteren Schütze ansprechen: In der Stellung q. wird das
Schütz q. z. B. nicht ansprechen können, selbst wenn das Schütz 2 ordnungsmäßig
unterbrochen hat. In diesem
Fall ist nämlich nur der Stromwächter
28 eingeschaltet, die anderen drei Stromwächter dagegen offen, da ja auch der Stromwächter
30 infolge Nichtanprechens des Schützes 3 nicht anziehen konnte. Der Stromkreis
für das Schütz q. verläuft von der Anzapfung 13 über den geschlossenen Kontakt
D des Stromwächters 29, die Finger D und 4. des Führerschalters, die Spule des Schützes
q., die Leitung 32 und den Kontakt 37 bis zu einem der Kontakte a, b, c
oder
d der Stromwächter. Der Kontakt a des Stromwächters 28 ist zwar geschlossen,
der von hier weitergehende Stromkreis ist jedoch am Führerschalter unterbrochen,
da der Kontaktfinger a in der Stellung .4 auf keinem Belag mehr aufliegt. Die Kontakte
b, c oder d der Stromwächter 29, 30 und 31 sind dagegen offen,
so daß die Rückleitung für die Schätzspule q. zur Erde fehlt. Es kann demnach auch
das Schütz. nicht schließen. Da bei dieser Schaltlage überhaupt kein Steuerstrom
mehr fließen kann, fällt das Nullspannungsrelais 36 ab und öffnet seinen Kontakt
37, so daß auch beim Weiterdrehen des Führerschalters keinerlei Schütze mehr ansprechen
können. Der Führer ist in diesem Fall gezwungen, den Führerschalter in die Nullstellung
zurückzubewegen und von neuem einzuschalten bzw. vorerst den Fehler zu beseitigen
und die Steuerung in Ordnung zu bringen.
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An Stelle des beschriebenen Nullspannungsrelais kann natürlich jedes
beliebige mit Selbstspeisung versehene Schaltgerät benutzt werden, z. B. ein im
Hauptstromkreis liegendes Reihenschütz, ein Fahrtwender o. dgl. Der Flügelkontakt
35 kann so kurz ausgeführt sein, daß bereits die Schaltstellung i des Führerschalters
dem Nullschaltungszwang unterworfen ist.