DE882250C

DE882250C - Trennstrecke zwischen zwei mit phasenverschobenen Spannungen betriebenen Fahrleitungsabschnitten

Info

Publication number: DE882250C
Application number: DEL9687A
Authority: DE
Inventors: Karl Dr-Ing Kettner
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1951-07-28
Filing date: 1951-07-28
Publication date: 1953-07-06

Description

Trennstrecke zwischen zwei mit phasenverschobenen Spannungen betriebenen Fahrleitungsabschnitten Bei der Stromversorgung von Wechselstrombahnen mit Einphasenstrom von 5o Hz aus einem Drehstromnetz wird die Fahrleitung bei längeren Strecken zur Symmetrierung der Drehstromlast bekanntlich in einzelne Abschnitte aufgeteilt, wobei diese Abschnitte mit phasenverschobenen Spannungen betrieben werden. Bei Verwendung von Einphasentransformatoren kann die Phasenverschiebung bei zyklischer Vertauschung der Drehstromanschlüsse beispielsweise 6o° betragen. Bei Verwendung von Scott-Schaltungen oder anderen Transformatoren, welche den Drehstrom in zweiphasigen Wechselstrom umwandeln, kann die Phasenverschiebung 9o° betragen. In beiden Fällen entsteht bei gleicher Belastung aller Fahrleitungsabschnitte eine symmetrische Belastung auf der Drehstromseite. Die einzelnen mit phasenverschobenen Spannungen betriebenen Fahrleitungsabschnitte müssen durch besondere Isolierstrecken voneinander getrennt werden, da sie wegen der zwischen ihnen bestehenden Spannungsdifferenzen elektrisch nicht überbrückt werden können.
In Fig. i der Zeichnung ist eine derartige bisher bekannte, mit phasenverschobenen Spannungen betriebene Fahrleitungsanordnung schematisch dargestellt.
Die Fahrleitungsabschnitte i und z werden von j e einem Unterwerk 3 und 4 mit phasenverschobenen Spannungen gespeist. Zwischen den beiden Fahrleitungsabschnitten i und 2 befindet sich eine Trennstrecke 5, welche verhindert, daß eine diese Trennstrecke 5 befahrende Lokomotive 6 mit den Stromabnehmern 7 und 8 oder ein Triebwagenzug einen KurzschluB zwischen den beiden Fahrleitungsabschnitten i und a herbeiführt. Im Regelbetrieb ist diese Trennstrecke 5 isoliert und führt keine Spannung. Zur Vermeidung eines schädlichen Abbrandes muß diese Trennstrecke 5 von der Lokomotive stromlos durchfahren werden.
In der Praxis tritt nun häufig der Fall ein, daß eineLokomotive oder ein Triebfahrzeug un.vorhergesehenerweise unter einer solchen Trennstrecke stehenbleibt. Es ist nun bekannt, besondere, für diesen Fall zu betätigende Schalter 9 und io vorzusehen, die die Trennstrecke 5 je nach der Fahrtrichtung mit dem Fahrleitungsabschnitt i bzw. 2 verbinden.
Derartige bekannte und vorbeschriebene Trennstrecken zwischen zwei Fahrleitungsabschnitten, welche mit phasenverschobenen Spannungen betrieben sind, stellen eine lästige Behinderung des Fahrverkehrs dar. Die Forderung, daß die Trennstrecke stromlos durchfahren werden muß, verlangt von dem Lokomotivführer besondere Aufmerksamkeit. Ebenso ist die Betätigung eines besonderen Schalters bei unvorhergesehenem Stillstand der Lokomotive unter der Trennstrecke störend.
Erfindungsgemäß werden diese Nachteile bei einer Trennstrecke zwischen zwei mit phasenverschobenen Spannungen betriebenen Fahrleitungsabschnitten dadurch vermieden, daß parallel zu der Trennstrecke die Sekundärwicklung eines mit der Differenzspannung zwischen den phasenverschobenen Spannungen der beiden Fahrleitungsabschnitte erregten Spartransformators mit mehreren Wicklungsteilen geschaltet ist und daß die Trennstrecke in mehrere voneinander isolierte Abschnitte unterteilt ist, die mit je einer Anzapfung des Transformators verbunden sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 2 und 3 der Zeichnung dargestellt.
Die Fahrleitungsabschnitte i und 2 wenden wieder von je einem Unterwerk, welches in Fig. 2 nicht dargestellt ist, mit phasenverschobenen Spannungen UR und US gespeist. Erfindungsgemäß ist die zwischen den beiden mit phasenverschobenen Spannungen betriebenen Fahrleitungsabschnitten befindliche Trennstrecke 5 in mehrere Abschnitte 11, 12, 13 und 14 unterteilt. Weiter ist gemäß der Erfindung ein Transformator 15 vorgesehen, welcher mit der Differenzspannung zwischen den beiden phasenverschobenen Spannungen der Fahrleitungsabschnitte i und 2 erregt ist und dessen Sekundärwicklung 16 an die Fahrleitungsabschnitte i und 2 mit den Spannungen UR und US angeschlossen ist. Der Trans-formator 15 hat mehrere Wicklungsteile 17, 18, 19, 2o und 21 mit Anzapfungen 22, 23, 24 und 25. Diese Anzapfungen des Transformators 15 speisen die unterteilte Trennstrecke 5 zwischen den beiden Fahrleitungsabschnitten i und 2, wobei je eine Anzapfung des Transformators mit je einem Abschnitt .der Trennstrecke 5 verbunden ist. Bei dem Befahren der Trennstrecke 5 durch den Stromabnehmer erhält die Lokomotive aus jedem der einzelnen Trennstreckenabschnitte i 1, 12, 13, 14 Strom über den Transformator 15. Fährt die Lokomotive beispielsweise von dem Fahrleitungsabschnitt i mit der Spannung UR nachdem Fahrleitungsabschnitt 2 mit der Spannung US, so dreht sich der Spannungsvektor von UR nach US gemäß Fig. 3, wobei er bei dem Übergang von dem einen Abschnitt der Trennstrecke nach dem nächsten um den Winkel a springt. Der Transformator 15 verhält sich wie ein normaler Spartransformator. Durch die von dem Fahrleitungsabschnitt i mit der Spannung UR bzw. von dem Fahrleitungsabschnitt 2 mit der Spannung US zufließenden Teilströme werden die Amperewindungen jeweils kompensiert. In unbelastetem Zustand fließt über den Transformator lediglich der Erregerstrom. Bei der Durchfahrt eines Fahrzeuges durch die Trennstrecke 5, beispielsweise von Abschnitt i i nach Abschnitt 12, werden diese beiden Trennstreckenabschnitte vorübergehend kurzgeschlossen. Um ein übermäßiges Ansteigen des Kurzschlußstromes zu vermeiden, sind mit jedem Wicklungsteil 17, 18, ig, 2o und 21 des Transformators 15 kurzschlußbegrenzende Mittel, beispielsweise Ohmsche Widerstände 26, 27, 28, -2,9 und 30, in Reihe geschaltet. Statt der Ohmschen Widerstände können aber auch Drosseln verwendet werden. Ferner kann der Transformator 15 auch mit einer derart großen Streuspannung ausgeführt sein, daß besondere strombegrenzende Mittel überflüssig sind. Der Transformator 15 kann noch mit einer nicht dargestellten Temperaturüberwachungseinrichtung versehen sein. Bei der Ausführung des Transformators 15 wird man zweckmäßigerweise darauf achten, daß ihm für die Anfahrt einer etwa unter der Trennstrecke 5 stehengebliebenen Lokomotive noch ein ausreichender Betriebsstrom mit ausreichender Spannung entnommen werden kann, um -die Lokomotive, wenn auch mit verminderter Geschwindigkeit, wieder in Bewegung zu setzen und aus der Trennstrecke herauszubringen.
Es ist zweckmäßig, die Bemessung der Längen der einzelnen Abschnitte der Trennstrecke 5 derart vorzunehmen, daß nicht unzulässig viele Abschnitte durch ein unter dieser Trennstrecke befindliches Triebfahrzeug oder einen Triebwagenzug kurzgeschlossen werden. Gegebenenfalls kann man die einzelnen Abschnitte der Trennstrecke 5 so lang ausführen, daß auch durch einen längeren Triebwagenzug jeweils maximal zwei Abschnitte überbrückt werden. Erforderlichenfalls ist es auch möglich, die Einrichtung nach der Erfindung derart auszulegen, daß mehr als zwei Abschnitte der Trennstrecke von einem Zug kurzgeschlossen werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Trennstrecke zwischen zwei mit phasenverschobenen Spannungen betriebenen Fahrleitungsabschnitten, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu der Trennstrecke die Sekundärwicklung eines mit der Differenzspannung zwischen den phasenverschobenen Spannungen der beiden Fahrleitungsabschnitte erregten Spartransformators mit mehreren Wicklungsteilen geschaltet ist und daß die Trennstrecke in mehrere voneinander isolierte Abschnitte unterteilt ist, die mit je einer Anzapfung des Transformators verbunden sind.
2. Trennstrecke zwischen zwei mit phasenverschobenen Spannungen betriebenen Fahrleitungsabschnitten nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Wicklungsteil (1;, IS, 19, 20, 21) des Transformators (15) ein kurzschlußstrombegrenzendes Mittel zugeordnet ist.
3. Trennstrecke zwischen zwei mit phasenverschobenen Spannungen betriebenen Fahrleitungsabschnitten nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als kurzschlußstrombegrenzendes Mittel Ohmsche Widerstände (z6, 2%, =8, -29, 30) verwendet sind. .t.
Trennstrecke zwischen zwei mit phasenverschobenen Spannungen betriebenen Fahrleitungsabschnitten nach Anspruch i öder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als kurzschlußstrombegrenzende Mittel Drosseln verwendet sind.
5. Trennstrecke zwischen zwei mit phasenverschobenen Spannungen betriebenen Fahrleitungsabschnitten nach Anspruch i oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung des Kurzschlußstromes der Tratij-I forrnator (15) mit einer hinreichend großen Streuspannung ausgeführt ist.
6. Trennstrecke zwischen zwei mit phasenverschobenen Spannungen betriebenen Fahf=leitungsabschnitten nach Anspruch i oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistung des Transformators (15) derart bemessen ist, daß ein unter der Trennstrecke (5) stehengebliebenes Triebfahrzeug mit verminderter Geschwindigkeit aus der Trennstrecke herausgebracht werden kann.
7. Trennstrecke zwischen zwei mit phasenverschobenen Spannungen betriebenen Fahrleitungsabschnitten nach Anspruch i oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Abschnitte (11, 12, 13, 1.f) der Trennstrecke (5) derart bemessen ist, daß höchstens zwei Abschnitte von einem Triebfahrzeug kurzgeschlossen werden können. B.
Trennstrecke zwischen zwei mit phasenverschobenen Spannungen betriebenen Fahrleitungsabschnitten nach Anspruch i oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsaufnahme des Transformators (15) zeitlich begrenzt ist.
9. Trennstrecke zwischen zwei mit phasenverschobenen Spannungen betriebenen Fahrleitungsabschnitten nach Anspruch i oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (15) mit einer Temperaturüberwachungseinrichtung versehen ist.