DE720254C - Anordnung zur Unterdrueckung des Kurzschlussstromes in 16 2/3-periodigen Strom fuehrenden Bahnstromanlagen - Google Patents

Description

• Anordnung zur Unterdrückung des Kurzschlußstromes in 16%-periodigen Strom führenden Bahnstromanlagen In Wechselstromanlagen schaltet mav. Drosselspulen ein, um im Kurzschlußfall den: Kurzschlußstroan nicht allzu stark ansteigen zu lassen. Will plan eine wirksame Drosselung des Kurzschlußstromes herbeiführen, dann ruß man Drosselspulen verhältnismäßig großen induktiven Widerstandes einschalten. Diese führen. !aber bereits während des normalen Betriebes der Wechselstromanläge unzulässige Sp;annungsschwankungem bei Laständerungen herbei. Ferner besteht bei den r62/3pe;rioidigem stromführenden Bahnstromanlagen die Gefahr, :daß bei KuTzschlüssen auf der Strecke die Fahrdrähte an der Berührungsstelle des Stromabnehmers mit dem Fahrdraht häufig so überlastet werden, daß sie innerhalb einer Periode des t62/3periodigen Stromes schmelzen. Es ist daher erforderlich, solche Kurzschlüsse bereits innerhalb der ersten Halbwelle auf Werte zu begrenzen, die die Übergangsstelle ohne Schaden für den Fahrdraht verträgt.
• Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Unterdrückung des Kurzschlußstromes 'm r62/3peiriodigen Strom führenden BabnstrEananlagen, die .den geschildertem. Nachteil vermeidet. Erfindungsgemäß sind in den i 62/3-periodigen- Wechselstromkreis Drosselspulen Über nur diese Drosselspulen speisende Gleichrichter eingeschaltet. Während ,des normalen Betriebes fließt also durch die Drosselspule nur der in Gleichstrom umgeformte Betriebsstrom, so daß die Drosselspule für den normalen Betriebsstrom keinen wesentlichen Widerstand darstellt und daher auch keine nennenswerten Spannumgsschwamkungeln veranlassen kann. Im Kurzschlußfalle, bei dem es sich um aperiodische Ausgleichsvorgänge handelt, ist jedoch die Drosselspule voll wirksam und verhindert ein Ansteigen des Kurzschlußstromes so lange, bis durch anderweitige Mittel eine Abschaltung dieses Stromes herbeigeführt ist.
• Es ist an gittergesteuerten Entliadegefäßen mit .eindeutiger Stromdurchlaßrichtung in Umrichterschaltung bereits bekannt, daß die zu einer Halbwelle des erzeugten Stromes gehörenden Teilströme eine Drosselspule, die in die Entladungsstromkreise eingeschaltet ist, nur mit einem bestimmten Vorzeichen magnetisieren. Dadurch soll :eine Glättung der Kurve des durch die Stro,mrichterschaltung erzeugten Wechselströmes erzielt werden. Demgegenüber soll bei der Anordnung der Erfindung in 162/speriodigen Bahnstroimanlagen der Kurzschlußstrom begrenzt werden, -wobei der die Drosselspulen speisende Gleichrichter nur die Drosselspulen speist, während er bei den bekannten Einrichtungen in erster Linie normale Verbraucher zu speisen hat.
• Nachfolgend ist die Erfindung ,an. Hand der beiden Ausführungsbeisplele dex Zeichnung näher erläutert. In Fig. i ist 6 die Fahrleitung einer Bahnstromanlage, die vondem Generator 7 gespeist wird. In die Fahrleitung ist nun über die Gleichrichter 2, 3, .4 und 5 die Drosselspule 8 eingeschaltet. Die Gleichrichter sind in Graetz-Schaltung in die Leitung 6 eingeschaltet. Die Drosselspule g soll die Kurzschlußinduktivität der Anlage darstellen. Wird bei einer solchen Anordnungein Kurzschluß auf der Strecke (bei io) eingeleitet, so wirkt in der ersten Halbwelle der Spannung die Summe der beiden Induktivitäten der Drosselspulen g und 8 strombegrenzend. Von diesem Anfangswert ausgehend würde sich sehr schnell der normale Dauerkurzschlußstrom wieder einstellen, der__ ohne die Schutzdrosselspule 8 zu erwarten ist. Jedoch zeigt eine nähere Untersuchung, daß eine solche Anordnung, wenn. die In:duktivität der Drosselspule 8 größer als die :der Drosselspule g ist, auf eine praktisch völlige Unterdrückung des Gleichstroimgliedes hinwirkt,-die auch in anderen Fällen. nützlich sein. kann.
• Als Gleichrichter für die Einschaltung der Drosselspule in die Wechselstromleitung 6 wird man vorzugsweise Quecksilberdampfgleichrichter oder andere auf Gasentladungen beruhende Gleichrichter verwenden, die bei jeder Stromrichtungsumkehr neu gezündet werden müssen. Diese Anordnung gibt die Möglichkeit, den Kurzschlußstrom mit Hilfe der Gleichrichter schnell abzuschalten. Hierzu wird der Strom im Gleichrichter in an sich bekannter Weise mit Hilfe von Steuergittern oder durch Abschaltung der Zündung (z. B. Stabzünder) gesperrt. Bei der Anordnung gemäß Fig. i sperrt man zweckmäßig von den vier Gleichrichtern nur zwei Gleichrichter, die an einem gemeinsamen Punkt der Wechselstromleitung angeschlossen sind, also entweder die Gleichrichter 2 und 3 oder die Gleichrichter 4. und 5. Die in der Drosselspule 8 aufgespeicherte Energie. kann sich dann über die beiden nicht gesperrten Gleichrichter langsam und ohne überspannungen entladen.
• Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist in die Wechselstromleitung 6 ein Transformator i i in Sparschaltung :eingeschaltet. An diesen Transformator ist dann der D,oppelw eggleichrichter 12 angeschlossen, der die Drosselspule 8, wie dargestellt, speist. Der Doppelweggleichrichter 12 besitzt die Steuergitter 13 und 1q., die zur Unterb:rechu @g des Kurzschlußstro!mes durch Gittersperrung dienen. Bei dieser Anordnung ist zum Schutze gegen Überspannungen eine dritte Anode 15 als Löschanode vorgesehen. Diese muß betriebsfähig. gelassen werden, wenn :die beiden nicht näher bezeichneten Betriebsanoden im Kurzschlußfall gesperrt werden. Der Spartransformator i i kann auch als eisenloser und zur Verminderung -der Streuung bezüglich seiner beiden Wicklungshälften bifilar gewickelter Lufttransformator .ausgeführt sein.
• Für die Sperrung der Gleichrichter mit Hilfe der Steuergitter o. dgl. können der Augenblickswert des Kurzschlußstromes oder auch die Spannung :an der über die -Gleichrichter gespeisten Drosselspule oder die zusammenbrechende Spannung der Wechselstromleitung oder geeignete Kombinationen dieser Größen herangezogen werden.. Vorzugsweise benutzt man die Spannung der Drosselspule, und zwar deren Momentanwert, für- die Sperrung der Gleichrichter, weil der Kurzschlußstram in der ersten Halbwelle, auf die es für die Abschaltung ankommt, in seiner Stärke den Betriebsstrom oft nur unwesentlich überschreitet, insbesondere, wenn der Kurzschluß gegen Ende einer Spannungshalbwelle entsteht. Trotzdem ist aber auch. in diesem Zeitpunkt -der Kiirzschlußzustand an der Höhe der Spannung der Drosselspule 8 bereits erkennbar und kann daher zur sicheren Sperrung der Gleichrichter benutzt werden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i . Anord nung zur Unterdr ü-ckang des Kurzschlußstromes in 162/3periodi,gen Strom führenden Bahnstromanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß in den Wechselstromkreis Drosselspulen Tiber nur diese Drosselspulen speisende Gleichrichter eingeschaltet sind.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ,als Gleichrichter Quecksilberdampf- oder andere auf Gasentladungen beruhende Gleichrichter dienen.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter Einrichtungen zur schnellen Abschaltung des Kurzschlußstromes (z. B. durch Sperrung an den Steuergittern oder durch. Abschaltung der Zündung) besitzt, -q.. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösung der Gleichrichtersp;errung in Abhängigkeit von der an der Drosselspule. auftretenden Spannung herbeigeführt wird. -5. Anordnung nach Anspruch 3, bei der die . Drosselspule über vier Gleichrichter in Graetz-Sch,a.ltung gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrang nur an zwei Gleichrichtern, die an denselben Punkt der Wechselstromleitung angeschlossen sind, durchgeführt wird, so daß sich die Drosselspule nach der Sperrung über die beiden anderen Gleichrichterentladen kann. 6. Anordnung nach Ansprach i, dadurch gekennzeichnet, daß in die Leitung ein eingeschaltet ist, der einen Doppelweggleichrichter speist, in dessen Gleichstromkreis die Drosselspule eingeschaltet ist. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Doppelweggleichrichter außer den beiden Hauptanoden noch eine Löschanode besitzt, die an der Mittenanzapfung des Spartransformators iangeschlossen ist.