DK146739B - Flerspaendingsvaelgermekanisme, isaer til varmemodstandsgruppering - Google Patents

Description

146739 1 Opfindelsen angår en flerspændingsvælgermekanisme, især til varmemodstandsgruppering i personvogne for grænseoverskridende jernbanetrafik, hvor en over ho-vedvarmeledningen liggende jævn-eller vekselspænd-5 ing aftastes under anvendelse af trinvis reagerende, elektroniske koblingsorganer med kipfunktion, der er sluttet til proportionalspændingen i en spændingsdeler, der er koblet til driftsspændingen, og som styrer grupperingsorganer, og hvor der er organer til 10 skelnen mellem veksel- og jævnspænding.

Pra fransk patentskrift nr. 13 78 320 kendes en fler-spændingsvælgermekanisme til modstandsgruppering i 15 jernbanetog, og som arbejder på en tilsvarende måde.

Den egentlige vælgermekanisme består af en spændings-diskriminator med en transformator 5, over hvilken vekselspændingen aftastes. Over en galvanisk forbindelse mellem primær og sekundærviklingen aftastes og-20 så jævnspændingen. På potentiometre 10, 13 l1! afgre- nes de aftastede spændinger og føres til kiptrin B 500, B 1000 og B 1500, der på deres side over omskiftere 3, 4 styrer mekanismen C til modstandsgruppering.

25 Ved den herfra kendte mekanisme vælges der generelt efter den herskende spænding, hvad der er ufordelagtigt. På grund af de ofte betydelige i de forskellige net forekommende over- og underspændinger vil der kunne forekomme overlapninger af de forskellige spændin-30 ger, fx mellem 1000 V 16 2/3 Hz nettet og 1500 V 50 Hz nettet eller 1500 V jævnstrømsnettet. De til spændingstrinene tilhørende triggere kan ikke længere med sikherhed vælge de rigtige områder. Por de stadig hyppigere forekommende induktive forbrugsorganer er det 35 imidlertid af væsentlig betydning, om de grupperes i 2 146739 1 en 16 2/3 Hz, en 50 Hz eller en jævnstrømsgruppe.

Det er opfindelsens formål uafhængigt af af spændingstolerancer betingede overlapninger af netspændingerne 5 at anvise en også for induktive forbrugsorganer sikker grupperingsmulighed. De skal kunne grupperes sikkert også ved stigende eller faldende netspænding.

Dette opnås ved at udforme flerspændingsvælgermekanis-10 men som angivet i krav l’s kendetegnende del. Herved undgås helt, at der kan forekomme fejlindkoblinger efter forskellige områder med overlappende spændinger, men med forskellig frekvens.

15 Ifølge opfindelsen kan triggertrinene på særlig hensigtsmæssig måde være indrettet som angivet i krav 2's kendetegnende del.

I det følgende skal opfindelsen forklares nærmere un-20 der henvisning til tegningen, der viser en udførelsesform for en flerspændingsvælgermekanisme ifølge opfindelsen.

Tegningen viser et blokskema for en spændingsvælger-25 mekanisme til gruppering af varmemodstande i passager-jernbanevogne. En spændingsdeler 1, 2 er over delmodstanden 1 forbundet med togets varmeledning og over delmodstanden 2 med vognens jordleder. Spændingen mellem delepunktet 3 og jordlederen er proportional med 30 varmelederspændingen. Den kan alt efter banenettets art udgøre 1000 V 16 2/3 Hz, 1500 V 50 Hz, 1500 V-eller 3000 V=. Disse værdier er nominalværdier, idet de faktiske forhold kan medføre betydelige afvigelser, især ved jævnstrømsnet, ofte over +/- 30$. Her-35 med proportionale jævn- eller vekselspændinger til- 3 146739 1 føres fra delepunktet 3 til vælgertrin 4, 5 og 6.

Vælgertrinet 4 består af en til 16 2/3 Hz afstemt resonanskreds og fungerer som kriterium for tilstedeværelsen af den med denne frekvens arbejdende 1000 5 V vekselspænding. Vælgertrinet 5 består af en 50 Hz afstemt svingningskreds og kan adskille den tilhørende 1500 V vekselspænding fra en jævnspænding af samme størrelse. Vælgertrinet 6 er et RC-led, der kun er følsomt for jævnspænding. Vælgertrinene 4 og 5 er ikke følsomme for jævnspænding. Efter vælgertrinene 10 er der koblet triggere 7, 8, 9, 10. Når vælgertrinet 4 reagerer, udløses triggeren 7, og når vælgertrinet 5 reagerer, udløses triggeren 8. Vælgertrinet 6 til jævnspænding er ved vekselspænding kortsluttet af RC-leddets kondensator. Triggerne 9 og 10 har for- 15 skellige tærskelværdier, d.v.s. når vælgertrinet 6 reagerer for en jævnspænding, vil alt efter spændingens størrelse enten kun triggeren 9 udløses, nemlig ved 1500 V jævnspænding, eller både triggeren 9 og triggeren 10 udløses, nemlig ved 3000 V jævnspænding.

20 Til udgangen af triggerne 7 til 10 er der koblet separate tidsled 11 til 14. De tjener til en tidsmæssig frafaldsforsinkelse, d.v.s. de holder efterfølgende transistorer 15, 16, 17, 18 udstyret for et vist y-derligere tidsrum, selv når varmelederspændingen, fx.

25 på grund af en hoppen af strømaftagerorganet for toget eller vognen udsættes for kortvarige afbrydelser.

Tidsleddene kan indstilles indbyrdes uafhængigt og er fortrinsvis udformet som integrerede kredse.

30 Over de basisstyrede transistorer 15 til 18 forbindes udgangsrelæer 19-22 med en strømforsyningsspændingen førende leder. Viklingerne på udgangsrelæerne 19-22 er på den ene side forbundet med kollektorerne i de tilhørende transistorer 15 til 18 og på den anden si- 35 de over hvilekontakter 20a, 21a, 22a for de spændingsmæssigt højere trin sluttet til forsyningsspændingen i 4 146739 1 ledningen 23. Emitterne i transistorerne 15 til 18 er sammen jordforbundet. Over en til vælgertrinet 6 tilsluttet, til en overspændingsmaksimalværdi indstillet trigger 24 kan en i spændingsforsyningens strømkreds, 5 ledning 23, liggende transistor 25 styres. Transistoren udkobler hele mekanismen, når maksimalværdien, fx 3900 V jævnspænding nås. En genindkobling finder sted ved faldende spænding, fx ved 3700 V. Spændingsforsyningen over ledningen 23 til udgangsrelæerne 19 10 til 22 er endvidere ført over hvilekontakten 26a i et sikkerhedsrelæ 26, der styres af en sikkerhedstrigger 27. Denne reagerer, når spændingen i et defineret målepunkt 28 på en spændingsdeler 43, der konstant over et tilslutningspunkt 29 er sluttet til et 1000 V-ud-15 tag i den grupperede koblingskreds af varmemodstande, hver på 6 delmodstande, fx overstiger en til 1300 V svarende værdi. På grund af den specielle udformning af delmodstandene og en tilhørende diodekobling kan målepunktet 28 anvendes ligegodt til jævn- og til vek-20 selspænding. Hvis spændingen på 1000 V udtaget i var-mekredsen overstiger fx 1300 V, er det en indikering af en fejlgruppering. Sikkerhedstriggeren 27 reagerer og får over en transistor 30 sikkerhedsrelæet 26 til 9 at trække. Hvilekontakten 26a afbryder forsyningsspæn-25 dingen fra ledningen 23, hvorved udgangsrelæerne 19 til 22 falder fra. Hvilekontakterne 20a, 21a, 22a i disse relæer går herved ind i 3000 V stillingen. Sikkerhedsrelæet 26 får holdestrøm over sin sluttekontakt 26b. Vælgermekanismen kan kun ved kortvarige batteri-30 frakoblinger atter bringes i arbejdstilstand. Spændingsforsyningen til de på højspændingspotential liggende udgangsrelæer 19 til 22 kommer fra en akkumulator 31 og en jævnstrømsomformer, der består af en vek-selretter 32, en transformator 33 og en ensretter 34, 35 hvor den sidstnævnte er forbundet med ledningen 23.

5 146739 1 Akkumulatoren er herved potentialmæssigt adskilt fra den højspændingsførende flerspændingsvælgermekanisme. Spændingsforsyningen til den egentlige grupperingsindretning med koblingsmotor 35 sker derimod direkte fra 5 batteriet 31 ved lavspændingspotentiale. Til koblingsmotoren 35 er direkte koblet en omskifteranordning 44 med koblekontakter a3 b, c, d og e. De kontakter a-e, der er vist i omskifteranordningen 44, er de samme kontakter, der er vist og mærket a-e i venstre side 10 af tegningen, hvilket også er markeret med en punkteret linie fra motoren 35 til omskifteranordningen 44 og videre til kontakterne a-e, der grupperer varme-modstandene. De til den antydede grupperingsindretning hørende grupperingskontakter i udgangsrelæerne 15 19 til 22 er betegnet med 19b, c, 20b, c, 21b, c og 22b. Koblingsindretningen kobler over sine kontakter batterispændingen til beskyttelsesorganerne over en ledning 36. Til ledningen 36 er der endvidere over et tidsled 40 sluttet endnu et relæ 4l, hvis hvilekon-20 takt 4la ligger i ledningen 36 til beskyttelsesorganerne. . En arbejdskontakt 4lb indkobler spændingen over ledningen 36 til beskyttelsesorganet i den overvågede kreds, 1000 V-trinet. Hver gang ledningen 36 ved omkobling går fra spændingsløs til spændingsførende 25 tilstand, påvirkes tidsleddet 40 påny, og beskyttelsesorganet for den overvågede kreds, 1000 V-trinet, bliver, uafhængig af, om den tilstedeværende termostat for afdelingsopvarmningen er blevet indkoblet, kortvarigt tilført spænding. Spændingen i målepunktet 30 28 prøves på den allerede beskrevne måde.

Et med delmodstanden 2 parallelkoblet optisk relæ er betegnet med 37. Det udgør en del af udkoblingsautomatikken for forsyningsspændingens akkumulator 31.

35 Kun når der er spænding over delmodstanden 2 og der- 6 146739 1 med over varmeledningen, kommer der udgangsspænding fra det optiske relæ 37, udkoblingstriggeren 38 reagerer og indkobler relæet 39. Ved hjælp af arbejds-kontakten 39a kobles vekselretteren 32 til akkumula-5 toren 31. Ved udfald af varmelederspændingen behøves ingen gruppering, d.v.s. vekselretteren 32 behøver ikke nogen forsyningsspænding til udgangsrelæerne 19 til 22 og udkobles ved åbning af arbejdskontakten 39a.

Så snart tilstedeværelse af spænding over varmelednin-10 gen konstateres af det optiske relæ 37, forbindes akkumulatoren 31 over kontakten 39a med vekselretteren 32 i jævnspændingsomformeren. Omskifteren står først i 3000 V trinet. Hvis der over spændingsdeleren 1, 2 ligger en spænding fx en 50 Hz vekselspænding, vil 15 vælgertrinet 5 reagere, og over udgangsrelæet 20 åbnes kontakten 20a. 50 Hz kan kun forekomme i 1500 V= området, og i overensstemmelse hermed sluttes kontakten 20b,og kontakten 20c åbnes. Koblingsmotoren 35 drejer fra 3000 V jævnspændingstrinet til 1500 V veksel-20 strømstrinet, og spændingen når først til tidsleddet 40 og får relæet 41 til at trække, så snart motoren har nået det styrede trin. Herved sluttes kontakten 4lb, og kontakten 4la åbnes. Med slutningen af kontakten 4lb bliver først kun beskyttelsesorganet for den over-25 vågede varmekreds indkoblet i overensstemmelse med grupperingen og kobler varmekredsen til driftsspændingen. Den i målepunktet 28 optrædende spænding kontrolleres af sikkerhedstriggeren 27 og udkobler, hvis det kræves, hele flerspændingsopvarmningsudstyret. Efter 30 forløbet af tidsleddet 40’s udkoblinESforsinkelse åbnes kontakten -4la', og kontakten 4lb sluttes,. og' over ledningen 36 aktiveres samtlige beskyttelsesorganer, hvis sikkerhedstrinet 27 ikke er udløst.

35 Ved hjælp af flerspændingsvælgermekanismen ifølge op- 146739 7 1 findelsen kan også induktive forbrugsorganer grupperes på enkel og sikker måde.

Claims (2)

146739

1. Flerspændingsvælgermekanisme, især til varmemod- standsgruppering i personvogne for grænseoverskridende jernbanetrafik, hvor en over hovedvarmeledningen liggende jævn- eller vekselspænding aftastes under anvendelse 5 af trinvis reagerende, elektroniske koblingsorganer med kipfunktion, der er sluttet til proportionalspændingen i en spændingsdeler (1, 2), der er koblet til driftsspændingen, og som styrer grupperingsorganer, og hvor der er organer til skelnen mellem veksel- og 10 jævnspænding, kendetegnet ved, at der til en delmodstand (1) i den ohmske spændingsdeler (1, 2) er koblet i det mindste tre frekvensdiskriminatorer (4, 5, 6) til skelnen mellem de banefrekvenser på 16 2/3 Hz og 50 Hz, der kan forventes i vekselstrøms-15 systemerne, samt nulfrekvensen i jævnstrømssystemerne, og som for vekselspændingerne er udformet som afstemte resonanssvingningskredse for frekvenserne henholdsvis 16 2/3 Hz og 50 Hz og for jævnspændingen som et RC-led, og at der til måling af værdien af de tilhø-20 rende banespændinger 1000 V^, 1500 V^, 1500 V= eller 3000 V= efter de enkelte frekvensdiskriminatorer (4, 5, 6) er koblet et eller flere elektroniske trigger-trin (7-10), der reagerer for de mulige spændinger i frekvensområdet. 25

2. Flerspændingsvælgermekanisme ifølge krav 1, kendetegnet ved, at hvert af triggertrinene (7-10) over et tidsled (11-14) styrer en transistor (15-18), der over sin kollektor-emitterstrækning forbinder en 30 viklingsende på et tilordnet udgangsrelæ (19-22) med stel, og at den anden viklingsende på alle udgangsrelæerne (19-22) fødes af en fælles forsyningsspænding (24V), idet viklingsenden på det ene (3000 V=) udgangs-