DE881674C

DE881674C - Arrangement for guiding the return current over slip rings for electric traction vehicles attached to or on the wheels

Info

Publication number: DE881674C
Application number: DEA14160A
Authority: DE
Inventors: Haakan Oefverholm
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1949-01-03
Filing date: 1951-10-11
Publication date: 1953-07-02

Description

Bei -elektrischen Triebfahrzeugen für Bahnbetrieb mit Stromzuführung über den Fahrdraht und Stromrückführung durch die Schienen und mit Rollenlagern für die Räder wird in der Regel vorgeschrieben, daß der Rückstrom nach Erde über eine Schleifringanordnung an den Lagern vorbeigeleitet werden muß. Man nimmt nämlich an, daß Rollenlager Schaden leiden, wenn sie dem Stromdurchgang ausgesetzt werden.In the case of -electric locomotives for rail operation with power supply over the contact wire and current return through the rails and with roller bearings for the wheels it is usually prescribed that the return current to earth via a slip ring assembly must be guided past the bearings. Because you take suggest that roller bearings suffer damage when exposed to the passage of current.

Bei der Ausbildung der Stromrückführung muß zusätzlich berücksichtigt werden, daß der Stromkreis, der die Heizelemente für die Heizung des Zuges enthält und der vom Lokomotivtransformator gespeist wird, ebenfalls geerdet sein soll. Wenn nun die Erdungsstellen für den Rückstrom und den Heizstrom miteinander vereinigt und an die erwähnte Schleifringanordnung angeschlossen werden, tritt aber Berührungsgefahr sowohl an den Heizelementen als auch an den Schleifringen auf, falls letztere schlechten Kontakt machen, ihre Bürsten abgenutzt sind usw.When designing the current return, this must also be taken into account that the circuit that contains the heating elements for heating the train and which is fed by the locomotive transformer should also be earthed. if now the grounding points for the return current and the heating current are combined and connected to the mentioned slip ring arrangement, but there is a risk of contact on both the heating elements and the slip rings, if the latter are bad Make contact, their brushes are worn, etc.

Um gleichzeitig Stromdurchgang durch die Lager zu verhindern und die Berührungsgefahr an den Heizelementen und Schleifringen zu verringern, sind verschiedene Arten von Schutzerdungen vorgeschlagen worden, bei denen jedoch der Erdstrom den Weg über die Lager nehmen kann, wenn die Schleifringanordnungen versagen. Solche Anordnungen bedienen sich beispielsweise der Aufteilung des Erdstromes in- zwei zueinander parallele Zweige, von denen der eine zur Schleifringanordnung und der andere über eine Drosselspule zu -dem Rahmen des Fahrzeuges führt. Diese Drosselspule muß jedoch ziemlich groß. und daher umfangreich ausgelegt werden.In order to prevent the passage of current through the bearings and the There are several ways to reduce the risk of contact with the heating elements and slip rings Types of protective earths have been proposed, but where the earth current is the Can take way over the bearings if the slip ring assemblies fail. Such Arrangements use, for example, the division of the earth current into two mutually parallel branches, one of which is to the slip ring arrangement and the one other leads via a choke coil to the frame of the vehicle. This reactor must be pretty big though. and therefore be interpreted extensively.

Die Erfindung bezweckt die Ausbildung einer Anordnung zur Führung des Rückstromes über auf oder an den Rädern angebrachte Schleifringe für elektrische Triebfahrzeuge, mit der bei kleinen Abmessungen eine volle Schutzwirkung erreicht werden kann, und zwar für Fahrzeuge, bei denen Primär-und Sekundärwicklung des Haupttransformators entweder an einem Punkt miteinander verbunden oder elektrisch vollkommen voneinander getrennt sind. Im ersten Fall ist die Anordnung so ausgebildet, daß der Rückstrom über einen Saugtransformator mit einpolig verbundener Primär-und Sekundärwicklung sowohl von dem Verbindungspunkt zu dem Rahmen des Fahrzeuges als auch von der Sekundärwicklung zu einer oder mehreren Schleifringanordnungen an den Lagern des Fahrzeuges geführt wird. Im zweiten Fall ist sowohl im Primär- als auch im Sekundärstromkreis des Haupttransformators ein Saugtransformator angeordnet.The invention aims to provide an arrangement for guiding of the return current via slip rings for electrical ones attached to or on the wheels Locomotives with which a full protective effect can be achieved with small dimensions can be used for vehicles where the primary and secondary winding of the main transformer either connected at one point or electrically completely apart are separated. In the first case, the arrangement is designed so that the return flow Via a suction transformer with a single-pole connected primary and secondary winding both from the connection point to the frame of the vehicle and from the secondary winding led to one or more slip ring assemblies on the bearings of the vehicle will. In the second case, the main transformer is in both the primary and secondary circuits arranged a suction transformer.

An Hand der Zeichnung ist die Erfindung im folgenden näher erläutert. In dieser bezeichnet i die Primärwicklung des Haupttransformators des elektrischen Triebfahrzeuges, die einerseits an den Stromabnehmer 2 und andererseits an die Sekundärwicklung 3 und an Erde angeschlossen ist. Der Haupttransformator speist einerseits die Fahrmotoren q. des Fahrzeuges und andererseits die Heizelemente 5 des Zuges, die über den Rahmen 6 geerdet sind. Der Erdstrom des Haupttransformators wird einem Saugtransformator 7 mit einem Übersetzungsverhältnis i : i und mit an einem Ende verbundener Primär- und Sekundärwicklung zugeführt. Der Verbindungspunkt wird an den Rahmen 8 des Triebfahrzeuges angeschlossen. Das andere Ende der Sekundärwicklung des Saugtransformators 7 wird mit einem oder mehreren Schleifringsätzen 9 an den Rädern verbunden.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. In this, i denotes the primary winding of the main transformer of the electric traction vehicle, which is connected on the one hand to the pantograph 2 and on the other hand to the secondary winding 3 and to earth. On the one hand, the main transformer feeds the traction motors q. of the vehicle and, on the other hand, the heating elements 5 of the train, which are earthed via the frame 6. The earth current of the main transformer is fed to a suction transformer 7 with a transformation ratio i: i and with primary and secondary windings connected at one end. The connection point is connected to the frame 8 of the locomotive. The other end of the secondary winding of the suction transformer 7 is connected to one or more slip ring sets 9 on the wheels.

Die Wirkungsweise des Saugtransformators 7 ist so, daß der Erdstrom normalerweise durch die Schleifringanordnungen 9 fließt. Seine Primärwicklung ist so geschaltet, daß sie eine gegen die Primärwicklung i des Haupttransformators gerichtete Spannungskomponente ergibt, während die Sekundärwicklung eine im wesentlichen gleich große, mit der Primärspannung gleichgerichtete Spannungskomponente ergibt. Hieraus geht hervor, daß der Erdstrom normalerweise nach der Schleifringanordnung 9 fließt, die unter höherer aufgedrückter Spannung als der Rahmen 8 steht. Diesem fließt normalerweise nur der Erregerstrom des Saugtransformators 7 zu. Bei Unterbrechung der Schleif -ringanordnung 9 wird der Spannungsabfall auf die Drosselwirkung der Primärwicklung des Saugtransformators 7 begrenzt, und die Berührungsgefahr an den Heizelementen 5 wird hierdurch nicht größer.The operation of the suction transformer 7 is such that the earth current normally flows through the slip ring assemblies 9. Its primary winding is connected so that it is directed against the primary winding i of the main transformer Voltage component results, while the secondary winding is essentially the same results in a large voltage component rectified with the primary voltage. From this it can be seen that the earth current normally flows after the slip ring arrangement 9, which is under higher impressed tension than the frame 8. This normally flows only the excitation current of the suction transformer 7 to. When the grinding is interrupted -ring assembly 9 is the voltage drop on the choke effect of the primary winding of the suction transformer 7, and the risk of contact with the heating elements 5 does not become larger as a result.

Es ist natürlich nicht nötig, daß der Haupttransformator in Sparschaltung ausgeführt wird, sondern seine Sekundärwicklung kann auch getrennt über einen. besonderen Saugtransformator auf eine der oben beschriebenen entsprechende Weise geerdet werden, in welchem Fall auch im Primärstromkreis des Transformators ein Saugtransformator angeordnet wird.It is of course not necessary for the main transformer to be in economy circuit is executed, but its secondary winding can also be separated via a. special The suction transformer must be earthed in a manner similar to that described above, in which case a suction transformer also in the primary circuit of the transformer is arranged.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for guiding the return flow over on or slip rings attached to the wheels for electric traction vehicles with main transformer, whose primary and secondary windings are connected to one another at one point, thereby characterized in that the return current is connected to a single pole via a suction transformer Primary and secondary winding from both the connection point to the frame of the vehicle as well as from the secondary winding to one or more slip ring arrangements is performed on the bearings of the vehicle.

2. Arrangement for guiding the return flow via slip rings attached to or on the wheels for electric traction vehicles with main transformer with separate primary and secondary winding, characterized that a suction transformer in both the primary and the secondary circuit of the main transformer is arranged.