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Anordnung für die Speisung einer elektrischen Bahn Bei der Elektrifizierung
der Vollbahnen werden bekanntlich verschiedene Stromarten und Spannungen und bei
Wechselstrom und Drehstrom auch verschiedene Netzfrequenzen verwendet. Demgemäß
unterscheiden sich die Fahrzeuge in ihrer elektrischen Ausrüstung sehr wesentlich
voneinander, und es wäre unwirtschaftlich, eine Lokomotive im Interesse der Benutzbarkeit
auf Netzbezirken verschiedener Stromart oder Frequenz mit einer für beide Stromarten
oder Frequenzen geeigneten Ausrüstung zu versehen.
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An den Grenzbahnhöfen, an denen die beiden verschiedenen Speisesysteme
zusammenstoßen, z. B. ein 5o-Perioden-Bahnnetz und ein solches für i623 Perioden,
entstehen hierdurch für die Zugförderung insofern erhebliche Schwierigkeiten, als
der Übergang des Zuges von einem Betriebsnetz auf das andere unter Benutzung der
ankommenden Lokomotive nicht möglich ist, so daß besondere Verschiebelokomotiven,
z. B. Dampf- oder Akkumulatorenlokomotiven, erforderlich werden.
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Nach der Erfindung wird der Übergangsbetrieb dadurch ermöglicht, daß
auf dem Ubergangsteil der Strecke außer dem Fahrdraht des ersten Systems eine Stromschiene
(dritte Schiene) des zweiten Systems angeordnet wird. Die für das zweite System
gebaute Lokomotive fährt auf diesem Streckenteil mit Stromschiene, die für das erste
System gebaute Lokomotive mit Oberleitung. Dabei wird man vorteilhafterweise die
Betriebsspannung der Stromschiene niedriger wählen als die übliche Fahrdrahtspannung.
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Um bei der herabgesetzten Speisespannung trotzdem gleiche oder ähnliche
Stufenspannung der Wechselstromlokomotive zu erhalten, wird der Leitungstransformator
bei Stromschienenspeisung an der geeigneten Windungszahl der Primärwicklung angezapft
und mit dieser Anzapfung an den Stromschuh angeschlossen. Für eineLokomotive von
i5 oooVolt Fahrdrahtspannung wird man beispielsweise eine Stromschienenspannung
von iooo Volt vorsehen, die man isolationstechnisch gut beherrscht. Mitunter wird
es vorteilhaft sein, die Speisung der Stromschiene umschaltbar zu machen,- so daß
sie entweder von dem einen oder anderen Netz erfolgen kann.
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Man hat zwar schon für die Stromzuführung bei Gleichstrombahnen die
dritte Schiene in Verbindung mit der Oberleitung angewandt, um nach Umschaltung
der Motorstromkreise die Lokomotive auf Stadtstrecken mit verringerter Spannung
von der dritten Schiene zu speisen, während sonst mit hoher Oberleitungsspannung
unter anderer Schaltung der Motorstromkreise gefahren wird. Die zwei Speisesysteme
unterscheiden sich dort also nur durch die Spannungshöhe, und nach einem kurzen
Übergangsabschnitt
hört die Oberleitung auf, da das Fahrzeug für beide Speisespannungen dauernd betriebsfähig
ist.
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Bei der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe, d. h. beim Vorhandensein
zweier Wechselstromnetzsystenie mit verschiedener Frequenz, kann die Lokomotivausrüstung,
ohne unwirtschaftlich groß -zu werden, nicht für beide Frequenzen geeignet gemacht
sein. Es wirddaher auf dem Übergangsstreckenabschnitt ein Speisesystem-die Oberleitung-für
eine Frequenz und Spannung benutzt und auf dem gleichen Streckenabschnitt das andere
Speisesystem-die dritte Schiene-für die zweite Frequenz und Spannung verwendet.
Jede Lokomotive ist nur für ein Frequenz gebaut und fährt daher auf dem betreffenden
Abschnitt je nach Eignung entweder unter Speisung von der Oberleitung oder der dritten
Schiene. Dabei macht die erfindungsgemäße Maßnahme, die dritte Schiene an einen
solchen Punkt des Leitungstransformators anzuschließen, daß die 1Viotorstufenspannungen
gegenüber der Speisung vom Fahrdraht die gleichen sind, jede Motorenumschaltung
unnötig.
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Die Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches
sich auf ein Bahnsystem mit zwei Wechselstromnetzen mit den Periodenzahlen 1623
bzw. 50 Perioden pro Sekunde bezieht. Die Aufgabe besteht darin, eine für
die Frequenz von 1623 Perioden gebaute Lokomotive unter Belastung über die Trennstelle
hinweg- und in das Gebiet des 5o-Perioden-Netzes hineinzuführen. Der Schalter 0
ist der normale Ölschalter auf der beispielsweise mit 15 ooo Volt betriebenen Lokomotive,
durch den der Transformator T an Spannung gelegt wird. M deutet die Triebmotoren
an, die in bekannter Weise mittels einer Steuerung, die durch den Regelkontakt K
angedeutet sei, vom Leistungstransformator T aus gespeist werden. Wird statt des
Olschalters 0 der mit diesem vorzugsweise zwangsläufig verbundene Schalter S geschlossen,
so wird hierdurch an Stelle der Speisung vom Fahrdraht die Speisung über die dritte
Schiene durch den Stromschuh B eingeleitet. Der Stromschuh B ist an die Anzapfung
A des Lokomotivtransformators angeschlossen, so daß die Fahrmotoren einen höheren
Anteil der zugeführten Spannung erhalten als bei Speisung durch den Fahrdraht. Die
dritte Schiene ist über den in der Stellung l befindlichen Umschalter
U an eine entsprechend niedrigere Spannung des 162,13-Perioden-Systems, beispielsweise
an iooo Volt, gelegt.
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Soll andererseits eine Lokomotive für 5o Perioden auf das Netz von
162/3 Perioden überführt werden, so wird der Umschalter in die Stellung z gelegt,
in der dann die betreffende Lokomotive über die dritte Schiene mit der ihr zugehörigen
Frequenz 5o gespeist wird.
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Eine besonders einfache Lösung ergibt sich, wenn die Trennstelle so
weit von dem Grenzbahnhof liegt, daß z. B. die Lokomotive mit 162I3 Hertz dauernd
mit dieser Frequenz, und zwar vom Fahrdraht gespeist, betrieben wird. Lediglich
die Lokomotive mit '5o Hertz erhält dann im Grenzbahnhof ihre Spannung von der dritten
Schiene, die dann so groß wie die volle ylotorspannung sein kann.