DE568683C

DE568683C - Interlock protection to avoid short circuits in contactor controls with complete interlocking, especially for AC locomotives

Info

Publication number: DE568683C
Application number: DES83594D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Saeger; Peter Weber
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1928-01-13
Filing date: 1928-01-13
Publication date: 1933-01-24

Description

Verriegelungsschutz zur Vermeidung von Kurzschlüssen bei Schützensteuerungen mit vollständiger Verriegelung, insbesondere für Wechselstromlokomotiven Für die Schützensteuerung von Wechselstromlokomotiv en sind Einrichtungen bekannt, bei denen eine Verriegelung der einzelnen Schaltstufen gegen eine Betätigung, . die zu Transformatorkurzschlüssen führen würde, dadurch erreicht wird, daß an den einzelnen Schützen Hilfskontakte angeordnet sind, über die eine gemeinsame Rückleitung für den Steuerstrom der zu verriegelnden Schütze geführt ist. Nenn also ein Schütz eingeschaltet ist, wird an dessen Hilfskontakt die Rückleitung für die übrigen Schütze unterbrochen, so daß deren Betätigung dadurch unmöglich gemacht wird.Interlocking protection to avoid short circuits in contactor controls with full locking, especially for AC locomotives for the Contactor control of AC locomotives are known devices in which a locking of the individual switching stages against actuation,. those to transformer short circuits would lead, is achieved by providing auxiliary contacts to the individual contactors are arranged over which a common return line for the control current to locking contactor is performed. So called a contactor is switched on the return line for the other contactors is interrupted at its auxiliary contact, see above that their operation is thereby made impossible.

Es sind nun bereits Steuerungen für Wechselstromlokomotiven bekanntgeworden, bei denen mehrere Gruppen von Stufenschützen vorgesehen sind, die über einen gemeinsamen Spannungsteiler arbeiten. Diese Stufenschützgruppen sind dabei entweder an parallel geschaltete Anzapfungen eines einzigen Stufentransformators angeschlossen oder aber an die Kontakte von zwei parallel geschalteten Sekundärwicklungen eines Transformators oder von zwei Sekundärwicklungen verschiedener parallel arbeitender Transformatoren.Controls for AC locomotives have already become known, in which several groups of step contactors are provided, which have a common Voltage dividers work. These step contactor groups are either connected in parallel connected taps of a single step transformer or else to the contacts of two secondary windings of a transformer connected in parallel or from two secondary windings of different transformers working in parallel.

In den Fig. i und 2 sind zwei derartige Schaltungen, bei denen die Motoren über mehrere Stufenschützgruppen gespeist werden, dargestellt. In Fig. i bedeuten i bis io und i' bis io' die Stufenschütze, die an entsprechende Anzapfungen von zwei Sekundärwicklungen 38',38" eines Transformators angeschlossen sind. Je drei Stufenschütze jeder Stufenschützgruppe werden über Dreifachdrosselspulen an einen Spannungsteiler 31 angelegt, an dessen mittleren Anzapfungen die Fahrmotoren 32 angeschlossen sind. Zwischen die Fahrmotoren und die Erde sind bei dieser Schaltung noch Trennschütze 33 eingeschaltet, mittels deren die einzelnen Motoren für sich abgeschaltet werden können.In Figs. I and 2 are two such circuits in which the Motors are fed via several step contactor groups. In Fig. I i to io and i 'to io' mean the tap changers connected to the corresponding taps of two secondary windings 38 ', 38 "of a transformer are connected. Each three contactors of each contactor group are connected via triple reactors a voltage divider 31 is applied, at whose middle taps the traction motors 32 are connected. In this circuit there are between the traction motors and the earth still switched contactors 33, by means of which the individual motors for themselves can be switched off.

Das Anlassen und die Regelung erfolgt bei dieser Schaltung in der Weise, daß auf jeder Schaltstufe, abgesehen von den ersten Stufen, sechs Schütze eingeschaltet sind, z. B. auf der Stufe III die Schütze i, 2, 3, i', 2', 3'. Beim Aufwärtsregeln wird zunächst das Schütz i ausgeschaltet und gleichzeitig das Schütz eingeschaltet. Danach wird das Schütz i' ausgeschaltet und das Schütz 4.' eingeschaltet. In dieser Weise wird durch abwechselndes Aus-und Einschalten je eines Schützes jeder Stufenschützgruppe allmählich eine höhere Spannung an die Motoren gelegt. Das Abwärtsregeln erfolgt in der gleichen Weise, in dem auch auf jeder Schaltstufe ein Schütz ausgeschaltet und ein an eine niedrigere Spannung angeschlossenes zweites Schütz eingeschaltet wird. Fig. 2 zeigt eine.ähnliche Schaltung, bei der die Fahrzeugmotoren über einen Spannungsteiler sowie Zweifachdrosselspulen an zwei Stufenschützgruppen angeschlossen sind. Die Schütze dieser Stufenschützgruppe sind wieder mit i bis io bzw. i' bis io' bezeichnet. je ein Schütz der beiden Stufenschützgruppen ist bei dieser Schaltung an eine Anzapfung der Sekundärwicklung des Stufentransformators angeschlossen.With this circuit, starting and control are carried out in the Way that on each switching step, apart from the first steps, six contactors are switched on, e.g. B. at stage III the contactors i, 2, 3, i ', 2', 3 '. At the Upward regulation is first switched off the contactor i and at the same time the contactor switched on. Then contactor i 'is switched off and contactor 4.' switched on. In this way, each contactor is switched on and off alternately Step contactor group gradually put a higher voltage on the motors. The downward regulation takes place in the same way that a contactor is switched off at each switching stage and a second contactor connected to a lower voltage is switched on will. Fig. 2 shows a similar circuit in which the vehicle engines Via a voltage divider as well as double reactors on two contactor groups are connected. The contactors of this step contactor group are again with i to io and i 'to io' respectively. is one contactor of each of the two step contactor groups in this circuit to a tap on the secondary winding of the step transformer connected.

Führt man nun die Schützensteuerungen mit zwei derartigen Stufenschützgruppen aus, die über einen gemeinsamen Spannungsteiler arbeiten, so reicht die erwähnte Verriegelung zu einem völligen Schutz gegen Transformatorkurzschlüsse nicht aus, da, wenn ein Schütz der einen Gruppe hängengeblieben ist, noch ein Schütz der anderen Gruppe, das einer erheblich verschiedenen Spannungsstufe des bzw. der Transformatoren zugeordnet sein kann, eingeschaltet werden kann, so daß über den Spannungsteiler ein Transformatorkurzschluß entsteht.If you now run the contactor controls with two such step contactor groups that work via a common voltage divider, the mentioned one is sufficient Interlocking for complete protection against transformer short-circuits is not sufficient, there, if a contactor from one group got stuck, another contactor from the other Group representing a significantly different voltage level of the transformer (s) can be assigned, can be switched on, so that via the voltage divider a transformer short circuit occurs.

Durch die Erfindung soll mit einer möglichst geringen Anzahl von Verriegelungen auch noch die Möglichkeit vermieden werden, daß derartige Kurzschlüsse entstehen.The aim of the invention is to use the lowest possible number of locks also avoid the possibility that such short circuits arise.

Erfindungsgemäßwird ein vollständiger Schutz gegen Kurzschlüsse dadurch erreicht, daß die Rückleitungen für die Anfangsstufen der beiden Schützengruppen über Hilfskontakte der übrigen Schütze beider Gruppen geführt sind. Hierdurch wird erreicht, daß die Einschaltung der Anfangsschütze auch dann nicht erfolgen kann, wenn ein an eine höhere Spannung angeschlossenes Schütz der anderen Gruppe eingeschaltet ist; da ja die Rückleitung für den Steuerstrom an den Hilfskontakten des eingeschalteten Schützes unterbrochen ist.According to the invention, complete protection against short circuits is thereby achieved achieved that the return lines for the initial stages of the two contactor groups are guided via auxiliary contacts of the other contactors of both groups. This will achieves that the starting contactors cannot be switched on even if when a contactor of the other group connected to a higher voltage is switched on is; because yes the return line for the control current to the auxiliary contacts of the switched on Contactor is interrupted.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Fig. 3 veranschaulicht. Diese Schaltung bezieht sich auf eine Wechselstromlokomotive, deren Fahrzeugmotoren über einen Spannungsteiler nach der in Fig. i dargestellten Schaltung an mit zwei verschiedenen Sekundärwicklungen eines Stufentransformators verbundene Stufenschützgruppen geführt sind.An exemplary embodiment of the invention is illustrated in FIG. 3. This circuit refers to an AC locomotive, its vehicle engines via a voltage divider according to the circuit shown in Fig. i with two step contactor groups connected to different secondary windings of a step transformer are led.

In diesem Schaltbild sind zur Vereinfachung lediglich die Erregerstromspulen sowie die Steuerstromkreise der Stufenschütze dargestellt, während die Hauptstromkreise und die Hauptstromkontakte fortgelassen sind.For the sake of simplicity, only the excitation current coils are shown in this circuit diagram and the control circuits of the step contactors are shown, while the main circuits and the main power contacts are omitted.

Die Stufenschütze z bis io bzw. 1' bis io' sind durch Abhängigkeitskontakte a, b und c, d von jedem dritten an eine höhere oder niedrigere Spannungsstufe angeschlossenen Schütz abhängig gemacht. Die Schütze sind infolgedessen innerhalb der Gruppen so verriegelt, daß beispielsweise Schütz 4 bzw. 4' nicht eingeschaltet werden kann, wenn Schütz i bzw. i' oder Schütz 7 bzw. 7' eingeschaltet ist. Die Verriegelung ist bei den Schützen beider Stufenschützgruppen die gleiche. Die Kontakte c, d der Schütze 4 und 5, 6 bis io und i' bis io' sind jeweils in Reihe geschaltet.The step contactors z to io or 1 'to io' are made dependent on every third contactor connected to a higher or lower voltage level by means of dependency contacts a, b and c, d. As a result, the contactors are locked within the groups so that, for example, contactor 4 or 4 'cannot be switched on when contactor i or i' or contactor 7 or 7 'is switched on. The interlocking is the same for the contactors of both contactor groups. The contacts c, d of the contactors 4 and 5, 6 to io and i 'to io' are each connected in series.

Zur Betätigung der Schütze dient der Steuerschalter 34. In diesem Steuerschalter sind zwei miteinander durch ein nicht dargestelltes Malteserkreuz gekuppelte Schaltwalzen 35 und 36 vorgesehen, die durch einen gemeinsamen, von einem Steuerhebel betätigten Antrieb derart in Bewegung gesetzt werden, daß abwechselnd die eine oder andere der beiden Schaltwalzen bewegt wird.The control switch 34 is used to operate the contactors Control switches are two linked by a Maltese cross, not shown coupled shift drums 35 and 36 provided by a common, from one Control lever actuated drive are set in motion that alternately one or the other of the two shift drums is moved.

Zwei Steuerwalzen 35 und 36, die übereinander in der gleichen Achse angeordnet sind, sind im vorliegenden Falle gewählt worden, um einerseits eine möglichst große Anzahl von Schaltstufen zu erzielen, anderseits eine Schaltwalze mit großem Durchmesser zu vermeiden.Two control rollers 35 and 36, one above the other in the same axis are arranged, have been chosen in the present case, on the one hand, as possible To achieve a large number of switching steps, on the other hand, a shift drum with a large Avoid diameter.

Mit 33 sind die Trennschütze zum Abschalten der Fahrmotoren bezeichnet, deren Anordnung in der Starkstromschaltung aus den Fig. i und 2 der Zeichnung ersichtlich ist. Auch die Starkstromkontakte dieser Trennschütze sind in der Figur zur Vereinfachung fortgelassen.The contactors for switching off the traction motors are designated by 33, their arrangement in the power circuit can be seen in FIGS. i and 2 of the drawing is. The high-voltage contacts of these isolating contactors are also shown in the figure for the sake of simplicity omitted.

Erfindungsgemäß ist nun die Schaltung derart ausgebildet, daß der Einschaltstromkreis der ersten Stufenschütze beider Stufenschützgruppen über Abhängigkeitskontakte an sämtlichen Stufenschützen geführt ist. Zu diesem Zweck ist die Verbindung zwischen den Abhängigkeitskontakten d, c der Schütze 5, 6 unterbrochen. Eine Verriegelungsleitung ist von dem Kontakt d des Schützes 5 über Ruhestromkontakte e, f an dem Trennschütz 33, zu der Verbindungsleitung zwischen den Abhängigkeitskontakten c und d der Schütze 5', 6' geführt. Andererseits ist der Kontakt c des Schützes io' über Hilfskontakte e, f an dem Trennschütz 33" mit dem Kontakt c des Schützes 6 verbunden. Die beiden Kontakte d,c der Schütze 5, 6 sind derart mit den Abhängigkeitskontakten c, d der beiden Stufenschütze 2,3 verbunden, daß nach dem Ansprechen der Schütze 2, 3, das nur erfolgen kann, wenn die Stufenschütze 6' bis io' der anderen Stufenschützgruppe ' ausgeschaltet sind, die Kontakte d, c der Schütze 5, 6 kurzgeschlossen werden.According to the invention, the circuit is now designed in such a way that the switch-on circuit of the first contactors of both groups of contactors is routed via dependency contacts on all contactors. For this purpose, the connection between the dependency contacts d, c of the contactors 5, 6 is interrupted. A locking line is led from the contact d of the contactor 5 via closed current contacts e, f on the isolating contactor 33 to the connecting line between the dependency contacts c and d of the contactors 5 ', 6'. On the other hand, the contact c of the contactor io 'is connected to the contact c of the contactor 6 via auxiliary contacts e, f on the isolating contactor 33 ″. The two contacts d, c of the contactors 5, 6 are thus connected to the dependency contacts c, d of the two step contactors 2.3 connected that after the contactors 2, 3 respond, which can only take place when the contactors 6 'to io' of the other contactor group 'are switched off, the contacts d, c of the contactors 5, 6 are short-circuited.

Sobald die Stufenschütze i, 2, 1', 2' eingeschaltet sind, werden auch die Trennschütze 33' und 33" eingeschaltet. Durch die Ruhekontakte e, f der Trennschütze 33' und 33" wird die Reihenschaltung der Abhängigkeitskontakte c, d der Stufenschütze 6 bis io und i' bis io' unterbrochen, so daß beim Weiterschalten die beiden Stufenschützgruppen nebeneinander betrieben werden, ohne daß die einzelnen Schütze unmittelbar voneinander abhängig sind. Beim Weiterschalten der Schütze ist eine unmittelbare Verriegelung der beiden Gruppen miteinander auch nicht mehr erforderlich, weil beim Hängen eines der Schütze das zugeordnete Trennschütz die Erdrückleitung sämtlicher Schütze unterbricht und das Entstehen von "rransformatorkurzschlüssen verhindert.As soon as the contactors i, 2, 1 ', 2' are switched on, the isolating contactors 33 'and 33 "are also switched on. The series connection of the dependency contacts c, d of the contactors 6 to io and i 'to io', so that when switching on, the two groups of step contactors are operated next to one another without the individual contactors being directly dependent on one another. When the contactors are switched on, an immediate interlocking of the two groups is no longer necessary, because when one of the contactors is suspended, the assigned isolating contactor interrupts the earth return line of all contactors and prevents transformer short circuits from occurring.

Die NZ'irkungsweise der Schaltung sei nun im folgenden beschrieben: Bei Betätigung des Steuerhebels wird zunächst die Schaltwalze 36 auf die Vorstufe x bewegt. Die Stromkreise für die Schütze 1', 2' werden vorbereitet, können jedoch nicht eingeschaltet werden, da noch eine Erdverbindung fehlt.The operating principle of the circuit is now described below: When the control lever is actuated, the shift drum 36 is first switched to the preliminary stage x moves. The circuits for contactors 1 ', 2' are prepared, but can cannot be switched on because an earth connection is still missing.

Bei Weiterbetätigung des Führerschalters 3.4 wird die Schaltwalze 35 auf die Stufe 1 bewegt. Dabei gelangt sie vorübergehend in die Vorstufe K. Solange sich die Walze 35 in der Vorstufe N befindet, erhalten die Schütze 1, 2, 1', 2' Spannung, daß sie anziehen. Es entstehen dabei die stark ausgezogenen Stromkreise. Die Erregerspulen der Schütze 1, 2 erhalten von der Transformatoranzapfung 37 über die Kontakte 11, 21', 22' der Schaltwalze 35 Spannung. Der Erregerstrom der beiden Schütze schließt sich über die Kontakte c, d der Schütze q., 5, Kontakte e, f des Trennschützes 33', die Abhängigkeitskontakte c, d der Schütze 6' bis io', Abhängigkeitskontakte e, f des Trennschützes 33", Abhängiglzeitskontakte c, d, der Schütze 6 bis io, Erdungskontakte 14., 15 der Schaltwalze 35 nach Erde. Der Erregerstrom für die Schütze 1,' 2' nimmt folgenden Verlauf: Transformatoränzapfung 37 - Kontakte 11, 12 der Walze 35 - Kontakte 13, 21", 22" der Walze 36 -Erregerspulen der Schütze i', 2' - Abhängigkeitskontakte c, d der Schütze 4.' bis io' -Kontakte e, f des Trennschützes 33" - Kontakte c, d der Schütze 6 bis io - Kontakte 1.1, 15 der Walze 35 - Erde.If the driver's switch 3.4 is actuated further, the switching drum 35 is moved to level 1. In doing so, it temporarily enters preliminary stage K. As long as roller 35 is in preliminary stage N, contactors 1, 2, 1 ', 2' receive voltage so that they attract. This creates the strongly drawn out circuits. The excitation coils of the contactors 1, 2 receive voltage from the transformer tap 37 via the contacts 11, 21 ', 22' of the switching drum 35. The excitation current of the two contactors closes over the contacts c, d of the contactors q., 5, contacts e, f of the release contactor 33 ', c dependence contacts d of the contactors 6' to io ', depending contacts e, f of the release contactor 33 " , Dependent time contacts c, d, the contactors 6 to io, grounding contacts 14., 15 of the switching drum 35 to earth , 21 ", 22" of the roller 36 - excitation coils of the contactors i ', 2' - dependency contacts c, d of the contactors 4. ' to io ' contacts e, f of the separating contactor 33 "- contacts c, d of the contactors 6 to io - contacts 1.1, 15 of the roller 35 - earth.

Nach dein Einschalten der Schütze 1, 2, i', 2' werden die Abhängigkeitskontakte x, y an den Stufenschützen 1, 2, 1', 2' geschlossen, so daß auch der Einschaltstromkreis der Trennschütze 33', 33" geschlossen ist. Der Erregerstromkreis der Trennschütze hat dabei den durch gestrichelte Linien angedeuteten Verlauf; er wird zunächst über die Kontakte 14., 15 der Walze 35 geschlossen.After switching on the contactors 1, 2, i ', 2', the dependency contacts become x, y at the step contactors 1, 2, 1 ', 2' closed, so that the switch-on circuit the isolating contactors 33 ', 33 "is closed. The excitation circuit of the isolating contactors has the course indicated by dashed lines; he is going over first the contacts 14, 15 of the roller 35 are closed.

Sobald die Trennschütze angezogen haben, ist die Reihenschaltung der Abhängigkeitskontakte der beiden Stufenschützgruppen aufgehoben. Die Erregerstromkreise für die Stufenschütze werden danach über die Kontakte x, y der Stufenschütze sowie die unteren Kontakte 23' bis 27' bzw. 23" bis 27" an den Schaltwalzen 35, 36 und über die Arbeitskontakte i., k -an den Trennschützen 33' und 33" geschlossen.As soon as the isolating contactors have picked up, the series connection of the dependency contacts of the two contactor groups is canceled. The excitation circuits for the step contactors are then via the contacts x, y of the step contactors as well as the lower contacts 23 'to 27' or 23 "to 27" on the switching drums 35, 36 and via the normally open contacts i., K -an the isolating contactors 33 'and 33 "closed.

Die Trennschütze 33' und 33" halten sich nach dem Weiterschalten der Walze 35 aus der Anfangsstellung, wenn die Erdungskontakte 1.4, 15 an dieser unterbrochen sind, mit Hilfe der Selbsthaltekontakte g, k über die gleichen Stromkreise fest wie die Stufenschütze der beiden Stufenschützgruppen.The isolating contactors 33 'and 33 "hold after switching the Roller 35 from the initial position when the ground contacts 1.4, 15 are interrupted at this are fixed over the same circuits with the help of the self-holding contacts g, k like the contactors of the two contactor groups.

Claims

PATENT CLAIMS: x. Interlocking protection to avoid short circuits in contactor controls with complete interlocking, especially for AC locomotives, with two step contactor groups, which are controlled via a driver switch (3q.) And work over a common voltage divider, characterized in that the control current return line for the initial stage of each of the two contactor groups (i to io or i 'to io') via interlocking auxiliary contacts (c, d) of the other contactors (6 to io or 6 'to io') of both groups in series.

2. Lock protection according to claim i, characterized in that blocking and holding contacts are arranged to protect the step contactors (i to io or i 'to io') of both groups as well as being able to switch downwards.

3. locking protection according to claim 2, characterized marked that on the separating contactors (33 'or 33 ") designed as relays Holding contacts are provided through which the ground connection for the control circuits the tap changer is guided.