DE1034761B

DE1034761B - Method and device for testing direct current systems, in particular direct current railway systems, for short circuits

Info

Publication number: DE1034761B
Application number: DES44253A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wilhelm Dreesen
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1955-06-08
Filing date: 1955-06-08
Publication date: 1958-07-24

Description

In bestimmten Gleichstromanlagen, insbesondere Gleichstrom-Bahnanlagen, pflegt man Prüfeinrichtungen zu verwenden, durch die nach dem Abschalten des Hauptschalters bzw. Streckenschalters, wenn ein Kurzschluß aufgetreten war, der Streckenwiderstand überprüft und, wenn der vorher vorhandene Kurzschluß wieder aufgehoben ist, eine selbsttätige Wiedereinschaltung des Hauptschalters (Streckenschalters) herbeigeführt wird. Die bekannten Streckenprüfeinrichtungen für Gleichstrom-Bahnanlagen besitzen den Nachteil, daß mit Rücksicht auf vorhandene, dauernd eingeschaltete Verbraucher der Nebenstromkreise auf den Fahrzeugen, z. B. die Kompressormotoren, Umformer, Lüftermotoren u. dgl., entweder große Prüfwiderstände verwendet werden müssen, die bei der Durchführung der Prüfung ein Anlaufen der vorgenannten Motoren zur Vermeidung der Vortäuschung eines Kurzschlusses durch Stillstand der Motoren gestatten, oder aber Einrichtungen verwendet werden müssen, die eine stabile Spannung als Vergleichsgröße erfordern und wegen der Erfassung kleiner Spannungsunterschiede auf die Verwendung von Röhren angewiesen sind, was einen komplizierten Aufbau solcher Einrichtungen bedingt.In certain direct current systems, especially direct current railway systems, test equipment is used which, after the main switch or track switch has been switched off, if a short circuit has occurred, checks the track resistance and, if the previous short circuit has been eliminated, the Main switch (section switch) is brought about. The known route testing devices for direct current railway systems have the disadvantage that, with regard to existing, permanently switched consumers of the auxiliary circuits on the vehicles, eg. B. the compressor motors, converters, fan motors, etc., either large test resistors must be used, which allow the aforementioned motors to start up when the test is carried out to avoid the pretense of a short circuit due to standstill of the motors, or equipment must be used, which require a stable voltage as a comparison variable and, because of the detection of small voltage differences, are dependent on the use of tubes, which results in a complicated structure of such devices.

Es ist auch bereits eine Einrichtung beschrieben worden, bei der einer Bahnanlage neben dem für den Bahnbetrieb bestimmten Gleichstrom außerdem noch dauernd ein überlagerter Wechselstrom zugeführt wird, der seinerseits über einen Kondensator auf Schalteinrichtungen arbeitet. Hierbei soll bei Leitungsbruch durch den dem Kondensator parallel geschalteten Stromweg der Strom im Kondensatorkreis auf einen sehr geringen Wert gebracht werden, so daß ein von diesem beeinflußtes Relais abfällt und seinerseits die Gleichstromzuführung abschaltet. Diese Abschaltung erfolgt also erst als Folge einer bei einem Drahtbruch herbeigeführten Gleichgewichtsstörung in einem Wechselstromkreis.A device has also already been described in which a railway system in addition to that for the In addition, a superimposed alternating current is continuously supplied to the railway operation specific direct current which in turn works on switching devices via a capacitor. In this case, in the event of a line break the current in the capacitor circuit is generated by the current path connected in parallel with the capacitor be brought to a very low value, so that a relay influenced by this drops out and in turn switches off the direct current supply. This shutdown therefore only takes place as a result of a wire break induced imbalance in an alternating current circuit.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Prüfung von Gleichstromanlagen, insbesondere Gleichstrom-Bahnanlagen, auf Kurzschluß, bei dem nach durch Überstrom bedingtem Abschalten der Streckenspeisung die abgeschalteten Leitungsteile mit Hilfe eines Prüfstromes auf das Fortbestehen einer der Wiedereinschaltung entgegenstehenden Überlastung geprüft werden. Zur Überwindung der Schwierigkeiten der genannten bekannten Einrichtungen wird erfindungsgemäß bei Anlagen, bei denen nach dem Abschalten der Streckenspeisung verschiedene Verbraucher, wie z. B. Kompressormotor, Umformer, Lüftermotor u. dgl., ihrerseits vom abgeschalteten Leitungsteil nicht abgetrennt werden, als Prüfstrom in an sich bekannter Weise Wechselstrom verwendet.The invention relates to a method for testing direct current systems, in particular direct current railway systems, on short-circuit after the line feed has been switched off due to overcurrent the switched off line parts with the help of a test current for the continuation of one of the Reclosing, opposing overload must be checked. To overcome the difficulties the known devices mentioned is according to the invention in systems in which after the Switching off the line feed various consumers, such. B. Compressor motor, converter, Fan motor and the like, for their part, are not separated from the switched-off line part, as test current used in a known manner alternating current.

Die Erfindung beruht auf der Überlegung, daß bei Verfahren und Einrichtung zur PrüfungThe invention is based on the consideration that the method and device for testing

von Gleichstromanlagen, insbesondereof direct current systems, in particular

Gleichstrom-Bahnanlagen, auf KurzschlußDC railway systems, on short circuit

Anmelder:Applicant:

Siemens-SchuckertwerkeSiemens-Schuckertwerke

Aktienges ells chaf t,Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,Berlin and Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Ing. Wilhelm Dreesen, Erlangen,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Wilhelm Dreesen, Erlangen,
has been named as the inventor

der Gleichstromprüfung stillstehende motorische Antriebe der Hilfsstromkreise sich stets mit ihrem ohmschen Widerstand störend auf die Prüfung auswirken. Wird nun eine Wechselspannung als Prüfspannung verwendet, so kommt der wesentlich größere Scheinwiderstand der gegebenenfalls vorhandenen stillstehenden motorischen Antriebe zur Geltung. Da die Größe des Scheinwiderstandes außer vom ohmschen Widerstand auch noch von der Induktivität des Stromkreises und der Frequenz des Prüfstromes abhängt, ergibt sich bei geeigneter Wahl der Prüffrequenz, daß infolge der hohen Induktivität der Hilfsmotoren u. dgl. bei der Prüfung die Widerstände der Hilfsmotoren nicht wesentlich zur Geltung kommen, so daß nur noch rein ohmsche Verbraucher, wie Heiz- und Lichtstromkreis, Berücksichtigung finden. Dies bereitet jedoch bei Verwendung von Stromrelais keinerlei Schwierigkeiten.Motorized drives of the auxiliary circuits that are at a standstill during the DC test always operate with their ohmic Resistance interferes with the exam. Now an alternating voltage is used as the test voltage is used, the significantly greater impedance of the stationary, if any, is present motorized drives come into their own. Since the size of the impedance except for the ohmic Resistance also depends on the inductivity of the circuit and the frequency of the test current, With a suitable selection of the test frequency, the result is that due to the high inductance of the auxiliary motors and the like. during the test the resistances of the auxiliary motors do not come into their own, so that only Purely ohmic consumers, such as heating and lighting circuits, are still taken into account. This prepares however, no difficulties whatsoever when using current relays.

Im folgenden soll die Erfindung näher an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert werden:In the following, the invention is to be explained in more detail using exemplary embodiments:

1 bedeutet einen Fahrleitungsdraht einer Gleichstrom-Bahnanlage, bei der in üblicher Weise die Stromrückleitung durch die Stromschiene 2 erfolgt. 3 ist ein Streckenschalter, der in der Regel bei Auftreten von Kurzschlüssen, sobald eine gewisse Kurzschlußstromstärke erreicht ist, auslöst. In diesem Falle wird nun durch ein abhängig vom Streckenschalter oder der Spannung geschaltetes Prüfschütz 4 die Spannung einer Wechselstrom-Prüfspannungsquelle 5 über einen zwischengeschalteten Transformator 6 an die Stromrückleitungsschiene 2 und den Fahrdraht 1 angeschlossen. Im Sekundärkreis des Prüftransformators liegt das die Prüfung ermöglichende Stromrelais 7.1 means a catenary wire of a direct current railway system, in which in the usual way the Current return through the busbar 2 takes place. 3 is a route counter that usually occurs when of short circuits, as soon as a certain short-circuit current strength is reached, triggers. In this case is now switched by a test contactor 4 depending on the section switch or the voltage Voltage of an alternating current test voltage source 5 via an interposed transformer 6 the power return rail 2 and the contact wire 1 connected. In the secondary circuit of the test transformer Is the current relay 7 that enables the test.

809 578/176809 578/176

Infolge der Prüfung mit Wechselstrom ergibt sich nun. daß auch bei Einschaltung der Hilfsantriebe, z. B. Kompressormotoren, Lüftermotoren od. dgl., von den auf der Strecke befindlichen Fahrzeugen kein großer Prüfstrom auftritt, da der Scheinwiderstand dieser Motoren verhältnismäßig groß ist. Es kann vorteilhaft sein, zur Erhöhung des Scheinwiderstandes mit einer größeren Prüffrequenz als 50 Hz zu arbeiten. Beispielsweise werden sich Wechselströme der Frequenz von 150 Hz und einer etwas größeren Frequenz gut für die Wechselstromprüfung eignen. Man kann nun ohne weiteres das die Prüfung ermöglichende Stromrelais 7 so bemessen, daß es auch infolge vorhandener Hilfsverbraucherstromkreise, die rein ohmsche Widerstände enthalten, noch nicht zum Ansprechen kommt, vielmehr erst dann zur Wirkung gebracht wird, wenn tatsächlich ein Kurzschluß auf der Strecke vorhanden ist. In der Regel wird man die Strom relais auf ein Zeitrelais einwirken lassen, um bei der Prüfung eine gewisse Zeitverzögerung zu schaffen, damit die Fahrer der Fahrzeuge genügend Zeit haben, die Hauptstromkreise nach dem Auftreten eines Kurzschlusses abzuschalten. Hat sich bei der Prüfung ergeben, daß ein stehender Kurzschluß vorhanden ist, so wird einerseits durch das Ansprechen des Stromrelais die Wiedereinschaltung des Speiseschalters unmöglich gemacht. Andererseits kann auch die Prüfeinrichtung in bekannter Weise blockiert und abgeschaltet werden.As a result of the test with alternating current, the result is now. that even when the auxiliary drives are switched on, z. B. Compressor motors, fan motors or the like. None of the vehicles on the route large test current occurs because the impedance of these motors is relatively large. It can It may be advantageous to work with a test frequency greater than 50 Hz to increase the impedance. For example, alternating currents will have a frequency of 150 Hz and a slightly higher frequency well suited for AC testing. One can now easily do what makes the examination possible Current relay 7 dimensioned so that it is also due to existing auxiliary consumer circuits, the purely ohmic Containing resistance, not yet being addressed, rather only then having an effect is brought when there is actually a short circuit on the line. Usually one will Let the current relay act on a timing relay in order to allow a certain time delay during the test create so that the drivers of the vehicles have sufficient time to the main circuits after the occurrence switch off a short circuit. Did the test show that there is a permanent short circuit? is, on the one hand, when the current relay responds, the feed switch is switched on again made impossible. On the other hand, the testing device can also be blocked in a known manner be switched off.

Fig. 2 zeigt eine etwas geänderte Schaltung, bei der an Stelle eines Stromrelais 7 ein Spannungsrelais 10 für die Prüfung verwendet wird. In diesem Falle ist noch ein ohmscher Widerstand 11 mit der Transformatorsekundärwicklung in Reihe geschaltet. Die Wirkungsweise dieser Anordnung beruht darauf, daß, je kleiner der in dem Fahrleitungsstromkreis vorhandene Strom ist, die an dem Spannungsrelais liegende Spannung um so größer ist. Auch bei dieser Schaltung wird man selbstverständlich eine Zeitverzögerung vorsehen, durch die gegebenenfalls der Streckenschalter erst verzögert eingeschaltet werden kann.FIG. 2 shows a somewhat modified circuit in which, instead of a current relay 7, a voltage relay 10 is used for testing. In this case there is also an ohmic resistor 11 with the transformer secondary winding connected in series. The operation of this arrangement is based on the fact that the smaller the existing in the contact line circuit Is current, the voltage applied to the voltage relay is all the greater. Even with this circuit You will of course provide a time delay, through which the route switch if necessary can only be switched on with a delay.

Selbstverständlich ist es erforderlich, die Wechselstromprüfeinrichtung gegen Gleichstrom bei der Wiedereinschaltung zu schützen. Infolgedessen wird zwangläufig die Wechselstromprüfvorrichtung abgeschaltet, sobald der Gleichstromanschluß wiederhergestellt ist, was jedoch nicht besonders dargestellt ist. Unter Umständen kann es auch Vorteile bieten, die Wechselstrom-Prüfspannungseinrichtung kapazitiv an die Fahrleitung anzukoppeln, weil bei einer derartigen Ankopplung auch bei Einschaltung des Gleichstromes Störungen nicht eintreten können. Wie Fig. 1 erkennen läßt, reicht ein Kondensator 12 für die kapazitive Ankopplung aus.It goes without saying that the AC test device is required to protect against direct current when switching on again. As a result, the AC test device is inevitably switched off, as soon as the DC connection is restored, but this is not specifically shown. Under certain circumstances it can also offer advantages to use the AC test voltage device capacitively to couple the contact line, because with such a coupling also when the direct current is switched on Disturbances cannot occur. As shown in FIG. 1, one capacitor 12 is sufficient for the capacitive coupling the end.

Claims

Patent claims:

1. Procedure for testing direct current systems, in particular direct current railway systems, on short-circuit, in which, after the line feed has been switched off due to overcurrent, the disconnected line parts with the help of a test current for the continuation of a reclosing opposing overload are checked, characterized in that in systems, in which, after the line feed has been switched off, certain consumers, such as the compressor motor, Converter, fan motor, etc., for their part not separated from the switched-off line part alternating current is used as test current in a manner known per se.

2. The method according to claim 1, characterized in that an alternating voltage for the test of 150 Hz or higher frequency is used.

3. A device for carrying out the method according to claim 1 and 2, characterized in that when switching off the feed switch (section switch) when a short circuit occurs through a test contactor controlled as a function of the feed switch or the voltage of the AC test circuit containing a relay to the testing line is switched.

4. Device according to claim 3, characterized in that a current relay is used as the testing device Applies.

5. Device according to claim 4, characterized in that an additional one in the test circuit Resistance is switched on and a voltage relay is switched on as a test device is.

6. Device according to claim 4 and 5, characterized in that the test device through the relay and a time relay a restart of the feed switch automatically with a certain Time delay is brought about if the short circuit in the tested line is not there is more.

7. Device according to claim 1, characterized in that the AC test voltage is switched off as soon as a DC voltage is applied to the tested line.

8. The method according to claim 1, characterized in that the AC circuit of the test device is capacitively coupled to the line to be tested.

Considered publications:
German patent specification No. 174 785.

1 sheet of drawings