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Schutzschaltung für Fahrdraht-Omnibusse In dem Bestreben, die Benutzer
von Fahrdraht-Omnibussen gegen Stromübergänge zu schützen, denen sie beim Besteigen
oder Verlassen des Fahrzeuges ausgesetzt sein können, wenn dessen Eisenteile infolge
schadhafter Isolation an der elektrischen Ausrüstung einen größeren Potentialunterschied
gegen Erde aufweisen, hat man bereits Vorkehrungen dafür getroffen, daß die Betriebsspannung
im Gefahrenfalle selbsttätig vom Fahrzeug abgeschaltet wird. Insbesondere hat man
für den Fall, daß derjenige der beiden Stromabnehmer, der die geerdete Minusfahrleitung
bestreicht, von seinem Fahrdraht abgleitet, dafür gesorgt, daß dann auch der Plusstromabnehmer
vom Fahrzeug abgeschaltet und so eine gefährliche Aufladung des letzteren verhütet
wird. Störende Spannungsunterschiede am Fahrzeug können jedoch auch auftreten, wenn
beide Stromabnehmer ordnungsmäßig an ihren Oberleitungen anliegen. Für den letzteren
Fall bietet die Erfindung einen sicheren Schutz.
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Erfindungsgemäß wird die neue Schutzschaltung für Fahrdraht-Omnibusse
mit die Stromzuführungen im Gefahrfalle unterbrechenden Entladungsgefäßen derart
ausgebildet, daß ein gittergesteuertes gas- oder dampfgefülltes Entladungsgefäß
bei einer positiven Aufladung seines mit dem Fahrgestell des Fahrzeugs leitend verbundenen
Steuergitters unmittelbar ein gegebenenfalls kathodenseitig zwischen die Stromzuführungen
des Motorkreises geschaltdtes polarisiertes Relais steuert, das den die Abschaltspulen
speisenden Batteriestromkreis beeinflußt.
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Bekannt sind Schutzschaltungen für Fahrdraht-Omnibusse, bei denen
die selbsttätigen Ausschalter aus einem Batteriestromkreis gespeist werden, der
durch ein Relais unterbrochen wird. Dieses Relais wird seinerseits von einem parallel
zum Batteriestromkreis geschalteten gittergesteuerten und dauernd vom Anodenstrom
durchflossenen Entladungsgefäß beeinflußt. Es wurde auch schon die Verwendung von
polarisierten Relais für ähnliche Schutzschaltungen, jedoch ohne Entladungsgefäße,
vorgeschlagen.
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Beim Bekannten wird der Anodenstrom des Entladungsgefäßes beeinflußt,
indem die Gitterspannung der Röhre mit Hilfe einer umfangreichen Anordnung von Hilfsrelais
und Kondensatoren moduliert wird. Darüber hinaus werden die bei jener Einrichtung
erforderlichen Relais-Haltespulen durch eine Selbstunterbrecherkette gesteuert,
die ihrerseits aus einer großen Anzahl von Relais besteht.
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Gegenüber diesen Einrichtungen ist die Anordnung gemäß der Erfindung
bei weitem einfacher im Aufbau, ein Vorteil, der ganz erheblich zur Erhöhung der
Betriebssicherheit einer solchen Einrichtung beiträgt. Durch die bei der Erfindung
vermiedenen empfindlichen Bauteile, insbesondere einer größeren Anzahl von Relais,
sind
Störungen als Folge der im Betrieb unvermeidlichen Erschütterungen ausgeschlossen.
Da ferner beim Erfindungsgegenstand ein dampf-oder gasgefülltes Entladungsgefäß
vorgesehen ist, in dem im normalen Betrieb kein Anoden-. strom fließt, werden zusätzliche
Verluste ver-' mieden und das Entladungsgefäß geschont.
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Die Zeichnung veranschaulicht zwei Ausführungsbeispiele in je einem
Schaltschema. Die Stromabnehmer i, 2 sind bei den beiden Ausführungen über die Zuleitungen
3, 4 mit den Fahrmotoren 5 verbunden, und zwar über selbsttätige Ausschalter 6,
7. Deren Einschaltspulen 8, g sind in Reihe liegend an die Batterie io angeschlossen.
Dieser Stromkreis enthält gemäß Fig. i ein Relais ii, dessen Auslösespule 12 in
Reihe mit einem Dreielektroden-Entladungsrohr 13 in einem Stromzweig liegt, der,
sobald das Rohr stromdurchlässig ist, die Batterie io überbrückt. Eine Hauptelektrode
(die Anode) dieses Rohres ist über die Relaisspule 12 an die Batterie, die zweite
Hauptelektrode (Kathode) außer an die Batterie noch über eine Leitung 14 an ein
polarisiertes Spannungsrelais 15 angeschlossen, das zwischen die Zuleitungen 3,
4 geschaltet ist und dafür sorgt, daß die Kathode auch bei Umpolung des die Fahrleitungen
speisenden Gleichstromnetzes stets an der Minusleitung liegt. Die Hilfselektrode
(Gitter) des Rohres 13 ist über einen Widerstand 16 mit dem gegen Aufladung zu schützenden
Fahrgestell 17 verbunden. Letzteres kann außerdem zwecks Dämpfung der Empfindlichkeit
der Schutzvorrichtung über einen hohen Widerstandi8 andenBatteriestromkreis angeschlossen
sein. Bei dem in Fig. i gezeigten Ausführungsbeispiel ist übrigens der Gitterwiderstand
16 auch mit der Zuleitung 3 des Motorstromkreises über eine Prüftaste ig verbunden.
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Fig.; i stellt diese Schutzvorrichtung bei ordnungsmäßigem Betriebszustande
dar. Beide Stromabnehmer liegen an ihren Fahrdrähten, ihre selbsttätigen Ausschalter
6, 7 sind geschlossen, der bewegliche Kontakt des polarisierten Relais 15 liegt
an der Minusleitung 4, das Relais ii des Batteriestromkreises ist eingelegt, das
Fahrgestell 17 ist frei von einer störenden Aufladung, das Entladungsrohr
13
führt keinen Strom. Treten infolge Isolationsfehler Spannungen auf die
Eisenteile des Fahrzeugs über, so erhält das Gitter des Rohres 13 ein positives-
Potential, das Rohr wird stromdurchlässig, die Relaisspule 12 wird erregt und unterbricht
den Batteriestromkreis für die Spulen 8, 9 der selbsttätigen Ausschalter. Dadurch
schalten diese die Zuleitungen 3 und 4 von der Betriebsspannungsquelle vollständig
ab. Die Gefahr einer gefährlichen Aufladung des Fahrgestells ist also behoben.
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Bei der bevorzugten Ausführung der Erfindung gemäß Fig. 2 werden die
Zuleitungen 3 und 4 beim Abgleiten eines Stromabnehmers von der zugehörigen Fahrleitung
dadurch von der Betriebsspannungsquelle abgeschaltet, daß ilen. Haltespulen 8 und
g der selbsttätigen Aus-"c@lter 6 und 7 zugeordnete, hintereinanderliegend zwischen
die Stromzuführungen 3 und 4 geschaltete Spannungsspulen 8o und go spannungslos,
werden. Diese Spulen 8o, go unterstützen die Spulen 8, 9 darin, die selbsttätigen
Ausschalter 6, 7 entgegen der Wirkung von Federn 8i, gi eingelegt zu halten; sobald
jedoch die Spulen 8ä, go spannungslos werden, vermögen- die Spulen 8, g allein nicht
die Zugkraft der Federn 81, gi zu überwinden, und letztere schalten die selbsttätigen
Ausschalter 6, 7 aus. Ebenso können auch die Spannungsspulen 8o, go für sich allein
die Schalter 6, 7 nicht eingerückt halten, die letzteren werden also auch ausgelöst,
sobald die Spulen 8, g ihre Erregung verlieren. Letztere liegen wieder, wie in Fig.
i, hinter-, einander im Stromkreis der Batterie io, und dieser Stromkreis, insbesondere
ein in ihm liegender Schalter 21, wird durch ein gittergesteuertes gas- oder dampfgefülltes
Entladungsrohr 13 überwacht. Letzteres wird zum Unterschied von Fig. i statt
durch die Batterie io von der Fahrdrahtspannung oder einem wählbaren Teil derselben
gespeist, und zwar über ein zwischen die Zuleitungen 3, 4 geschaltetes polarisiertes
Relais 25. Das polarisierte Relais 25 hat zwei Paar Arbeitskontakte 25a und 25b
und sorgt dafür, daß auch bei einer Umpolung der Oberleitung, wobei also die Stromzuführung
3 negativ und die Zuführung 4 positiv werden würde, die Anode des Rohres
13 stets am positiven. Fahrdraht und die Kathode immer am negativen Fahrdraht
liegt. Die Kathode liegt einerseits am Pluspol der Batterie io und über den Widerstand
31 an deren Minuspol. Sie ist andererseits sowohl über die Leitung 14 mit den Kontakten
25a des . Relais 25 als auch über Widerstände 31, 32 und die Leitung 28 mit dem
Fahrgestell verbunden, während die Anode über einen Widerstand 22, die Auslösespule
23 des Schalters 21 und die Kontakte 25b an die positive Zuleitung angeschlossen
ist.
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Das Gitter des Entladungsrohres i3" endlich ist über die Leitung 26,
in die ein Widerstand 27 eingeschaltet sein kann, in einem zur Regelung der Empfindlichkeit
der Schutzvorrichtung wählbaren Punkt an den Widerstand 32 und dadurch über die
Leitung 28 dauernd an das Fahrgestell 17 angeschlossen.
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Durch diese Einrichtung wird erreicht, daß das Fahrgestell 17 oder
andere leitfähige Teile des Fahrzeugs, mit denen Fahrgäste in Berührung kommen könnten,
gegen die letzteren gefährdende oder beunruhigende Aufladungen gesichert sind, während
beide Stromabnehmer i und 2 an den zugehörigenden Fahrdrähten liegen.
Sollten
nämlich, während der Motorenstromkreis unter Betriebsspannung steht, infolge von
Isolationsfehlern die Eisenteile des Fahrzeugs Spannung erhalten, so erhält auch
das Steuergitter des Entladungsrohres 13 über die Leitungen 26, 28 ein positives
Potential, und damit wird das Rohr 13 stromdurchlässig. Es fließt dann Strom vom
positiven Strornabnehmer i über den geschlossenen selbsttätigen Ausschalter 6, die
Zuteilung 3, das polarisierte Relais 25 und dessen einen Arbeitskontakt 25a über
die Schalterauslösespule 23 und den Widerstand 22 zur Anode des Rohres 13 und durch
das Rohr über die Leitung 14 zum zweiten Arbeitskontakt 2511 des Relais 25 zur Zuleitung4,
den selbsttätigen Ausschalter 7 und den negativen Stromabnehmer 2 zur Oberleitung
zurück. Die dadurch erregte Spule 23 löst den Schalter 21 aus und unterbricht damit
den von der Batterie io gespeisten Stromkreis der Haltespulen 8 und g. Die Spannungsspulen
8o und go aber können, wie oben erwähnt, die selbsttätigen Ausschalter 6, 7 allein
nicht eingelegt halten, und infolgedessen werden die Zuleitungen 3 und 4 von beiden
Stromabnehmern i und 2 gleichzeitig abgeschaltet.
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Das Entladungsgefäß 13 ist so empfindlich, daß schon ein äußerst
geringfügiges positives Potential am Fahrgestell i7 ausreicht, die Abschaltung vorzunehmen
und damit jegliche Gefahr für die Fahrgäste zu beseitigen.
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Erfolgt eine Umpolung der Fahrdrahtleitung, so schaltet das polarisierte
Relais um, um die Anode des Rohres 13 dauernd am positiven Pol des Motorenstromkreises
und die Kathode am negativen Pol dieses Kreises zu halten.