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Schutzschaltung zur Verhinderung des Schaltens der Leitungskupplungen
unter Strom für Leitungskupplungen elektrischer Triebfahrzeuge, insbesondere Straßenbahnwagen
Bei den meisten bisher bekanntgewordenen Leitungskupplungen für Straßenbahnwagen
sind nur zwei elektrische Kontakte vorgesehen. Der eine Kontakt stellt dabei die
Verbindung zu den elektrischen Bremsen sämtlicher Beiwagen her, während der andere
Kontakt eine Leitung für die Heizung und die Beleuchtung der Beiwagen schließt.
Selbstverständlich sind auch Kupplungen bekannt, bei denen eine wesentlich höhere
Zahl von Kontakten vorgesehen ist. Mit wachsender Zahl der Leitungen ist es aber
üblich, außer Leitungen für eine Betriebsspannung von beispielsweise 600 V auch
solche für Steuerzwecke mit einer Spannung von 24 V vorzusehen. Außer zur Übermittlung
von irgendwelchen Signalen für den Betrieb eines Straßenbahnzuges werden solche
Steuerleitungen auch zur Betätigung eines Leistungsschalters verwendet. um durch
ihn die Abschaltung der Leitungen mit Betriebsspannung vor dem Öffnen der Kontaktverbindungen
der Kupplungen zu erreichen.
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Außerdem ist es bekannt, in elektrischen Triebfahrzeugen eine betriebsmäßig
geerdete durchgehende Hilfsleitung zu verwenden, die von einem Ruhestrom durchflossen
wird und eine Vorrichtung enthält, durch die beim Stromloswerden der Hilfsleitung
der Hauptachalter eines vorhandenen Hilfsbetriebes geöffnet wird. Die Öffnung des
Hauptschalters wird hierbei durch Kontakte ausgelöst, deren Schaltstellung derjenigen
der Hauptkontakte der Leitungskupplung beim Entkuppeln vorauseilt und beim Kuppeln
nacheilt. Diese Sicherheitsschaltung hat jedoch den Nachteil, daß nach Ansprechen
der Schaltung diese wieder von Hand eingeschaltet werden muß, also nicht vollselbsttätig
ist.
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Weiterhin sind bereits Kupplungen bekannt, die mit einem Abschlußdeckel
versehen sind, der seinerseits mit einem elektrischen Kontakt mechanisch verbunden
ist. Ist die Kupplung nicht benutzt und sind die Kontakte der elektrischen Kupplung
mit Hilfe des Abschlußdeckels abgedeckt, so ist der mit dem Abschlußdeckel mechanisch
verbundene Kontakt geschlossen, und damit ist der Stromkreis der Hilfsleitungen
über die nicht benutzte elektrische Kupplung gleichfalls geschlossen.
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Sollen nun bei den bekannten Kupplungen mit nur zwei elektrischen
Leitungen weitere zusätzliche Leitungen eingeführt werden, wie dies beispielsweise
für eine zweite. von der ersten Bremse unabhängige elektrische Bremse und ferner
für eine Leitung für das Bremslicht erforderlich ist, so wäre außer diesen beiden
Leitungen und den entsprechenden Steuerleitungen zur Betätigung dieser Einrichtung
nach dem bekannten Verfahren noch zusätzlich eine Steuerspännungsquelle von normalerweise
24 V einzubauen. Wie leicht einzusehen ist, wären hierbei besondere Schaltungsmaßnahmen
erforderlich, um eine Verminderung der Betriebsspannung von beispielsweise 600 V
auf die Steuerspannung von 24 V herbeizuführen.
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Eine wesentliche Vereinfachung wird beim Einbau zusätzlicher Leitungen,
für die eine Leistungsabscha=ltung vor dem Trennen der Kupplungskontakte gefordert
wird, nach der Erfindung dadurch erreicht, daß mit Hilfe des Kupplungsvorganges
der Schaltzustand der Steuerleitungen so geändert wird, daß durch die volle Betriebsspannung
ein Schütz betätigt und damit die Einschaltung solcher zusätzlicher Leitungen bewirkt
wird, die dann auch bei abgeschaltetem Fahrschalter die volle Spannung führen.
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Ein Ausführungsbeispiel für eine Schutzschaltung nach der Erfindung
ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Von der Darstellung der in den Straßenbahnwagen
bereits vorhandenen Leitungen ist abgesehen, so daß sich die Zeichnung nur auf die
zusätzlich einzubauenden Leitungen und Schaltelemente beschränkt, durch die mehrere
Leitungen zur Verfügung gestellt werden, die nur in gekuppeltem Zustand der Leitungskupplungen
Spannung führen.
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Die für einen bestimmten Betrieb geforderten zusätzlichen Leitungen
sind mit 5 und 6 bezeichnet. Die Energiezufuhr zu diesen Leitungen
erfolgt über die Arbeitskontakte 10 und il eines, Schützes
12, das von den Steuerleitungen 7, 8 und 9 aus gesteuert wird.
Von den drei Steuerleitungen 7, 8 und 9 sind im entkuppelten Zustand
an jeder Kupplung diejenigen. beiden Steuerleitungen B und 9 über
Kurzschlußkontakte 13 kurzgeschlossen, die im normalen Betrieb verschiedene Polarität
aufweisen. Soll an Stelle der vollselbsttätigen Kupplung eine handbetätigte Kupplung,
beispielsweise
mit Verbindungskabel 14, verwendet werden, so sind
auch in den Kupplungen des Verbindungskabels 14 Kurzschlußkontakte 13 vorzusehen.
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Im gekuppelten Zustand ist, wie in der Zeichnung dargestellt, der
Kurzschluß zwischen den Steuerleitungen 8 und 9 aufgehoben, und außerdem ist durch
einen Kupplungsabschlußdecke118 an der freien Kupplung des letzten Beiwagens 3 eine
Reihenschaltung zwischen den Steuerleitungen 7 und 8 hergestellt, während durch
den Kupplungsabschlußdeckel 21 des Triebwagens 1 keine Verbindung zwischen den Steuerleitungen
7 und 8 hergestellt, sondern nur der Kurzschlußkontakt 13 geöffnet wird. Die Steuerleitung
7 ist außerdem über einen Ruhekontakt 15 des Schützes 12 an die Betriebsspannung
des Straßenbahnwagens angeschlossen. Während normalerweise in der Zeichnung die
Kontaktverhindung bei dem Schütz 12 durch einen Strich senkrecht zum Betätigungsgestänge
des Schützes angedeutet ist, ist die Kontaktverbindung des Ruhekontaktes 15 durch
zwei Striche parallel zum Betätigungsgestänge des Schützes dargestellt. Der Grund
hierfür ist darin zu erblicken, daß diese Kontaktverbindung nicht nur als Verbindung
zwischen dem Ruhekontakt 15 dient, sondern gleichzeitig auch als Verbindung
zwischen dem Arbeitskontakt 16, wobei dieser Verbindung die weitere Aufgabe zukommt,
während des Schaltvorganges des Schützes 12 den Arbeitskontakt 16 zu schließen,
bevor der Ruhekontakt 15 geöffnet wird. Es sind, also auf diese Weise während kurzer
Zeit gleichzeitig zwei Kontaktverbindungen hergestellt.
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Von der Steuerleitung 8 dagegen führt einmal eine nicht näher bezeichnete
Leitung über einen Arbeitskontakt 16 des Schützes 12 zu der Zuleitung 19 für die
Betriebsspannung und eine zweite ebenfalls nicht näher bezeichnete Leitung zu der
Schutzspule 17 und vor dort weiter zu der Steuerleitung 9, die gleichzeitig
geerdet ist.
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Aus diesem Aufbau der Schaltung ergibt sich nur folgende Wirkungsweise:
Die einzelnen Kupplungen der Beiwagen 2 und 3 sowie des Triebwagens 1 sind an jeder
Kupplung mit einem Kupplungsabschlußdeckel 18 bzw. 21 versehen, der in der Zeichnung
lediglich bei je einer Kupplung des Beiwagens 3 und des Triebwagens 1 schematisch
dargestellt ist. Durch den Kupplungsvorgang erfolgt die Unterbrechung der Kurzschlußkontakte
13. Durch den geschlossenen Kupplungsabschlußdecke118 ist auch der Kurzschlußkontakt
13 an der nicht benutzten Kupplung des Beiwagens 3 geöffnet, wobei mit Hilfe dieses
Deckels gleichzeitig eine Verbindung zwischen den Steuerleitungen 7 und 8 hergestellt
wird. Ist eine solche Verbindung -hergestellt, so ist der Stromkreis der Schützspule17
gegen Erde über die Zuleitung 19, den Ruhekontakt 15, die Steuerleitungen 7 und
8 über den Kupplungsabschlußdeckel18 geschlossen. Das Schütz 12 spricht an
und schließt dabei seine Arbeitskontakte 10 und 11, wodurch die beiden zusätzlichen
Leitungen 5 und 6, wie gefordert, an die Betriebsspannung angeschlossen werden.
Beim Ansprechen des Schützes 12 wird der Arbeitskontakt 16 durch diejenige
Verbindung. geschlossen, die in der Ruhestellung des Schützes 12 den Ruhekontakt
15 schließt, wobei kurzzeitig beide Kontaktstellen geschlossen waren. Die
Schutzspule 17 liegt somit durch Einschaltung des Arbeitskontaktes 16 zwischen der
Zuleitung 19 und der Steuerleitung 9. Die zusätzlichen Leitungen 5 und 6 stehen
für eine normale Verwendung zur Verfügung.
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Wird nun bei diesem Schaltzustand entweder einer der Kupplungsabschlußdecke118
bzw. 21 abgehoben oder eine der Kupplungen gelöst, so wird auf diese Weise über
die sich hierbei schließenden Kurzschlußkontakte 13 die Schutzspule 17 unmittelbar
kurzgeschlossen, was ein Abfallen des Schützes 12 zur Folge hat. Um den dabei auftretenden
Kurzschlußstrom zu begrenzen, ist in der Zuleitung 19 für die Schutzspule 17 ein
Widerstand 20 eingeschaltet. Nach Abfallen des Schützes 12 ist dessen Arbeitskontakt
16 wieder geöffnet, so daß nunmehr die Energiezufuhr zur Schützspule 17 wieder nur
über den Ruhekontakt 15 und damit über die Steuerleitungen 7 und 8 erfolgen könnte,
die aber durch die vorgenommene Entkupplung bzw. das Abheben eines der Kupplungsabschlußdeckel
unterbrochen sind. Auf diese Weise wird erreicht, daß bei jedem Abheben eines Kupplungsabschlußdeckels
sowie bei jedem Entkupplungsvorgang die Abschaltung mehrerer Leitungen, die unter
voller Betriebsspannung stehen, erfolgt. Durch entsprechende bauliche Ausbildung
der Kupplungen wird weiterhin noch erreicht, daß eine Abschaltung über das Schütz
als Leistungsschalter vor dem Trennen der Kupplungskontakte erfolgt.