DE210509C

DE210509C -

Info

Publication number: DE210509C
Application number: DENDAT210509D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 21 »f. GRUPPE

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung, um Störungen auszugleichen und zu verhüten, welche in elektrischen Stromkreisen durch elektromagnetische Induktion von anderen in der Nähe gelegenen Stromkreisen verursacht werden und läßt sich insbesondere zum Schutz von Telephonen, Telegraphen und anderen Zeichenübertragungsstromkreisen verwenden, welche auf kürzere oder längere Entfernung Kraftübertragungsstromkreisen parallel laufen. Wenn beispielshalber auf mit Wechselstrom gespeisten elektrischen Bahnen mit. Erdrückleitung der Betrieb im Gange ist und die Wagenmotoren erregt werden, so werden durch das magnetische Feld dieses Starkstromkreises die Zeichenübertragung schädigende, veränderliche Spannungen in benachbarten Telephon-, Telegraphen- und anderen Stromkreisen induziert. Die Größe dieser Spannung hängt von der Entfernung und der Art des Stromkreises, z. B. der Rückleitung usw. ab.

Diese Spannungen im Schwachstromkreise sollen gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch ausgeglichen werden, daß man ihnen andere elektromotorische Kräfte entgegenstellt, die in einem Hilfsstromkreise, welcher dem

• der Strömung unterliegenden Stromkreise par-

. allel liegt, durch den Starkstrom induziert werden. Dies kann durch einen Transformator, dessen Primärwicklung in Reihe mit den Hilfskreisen geschaltet ist, und dessen Sekundärwicklung im Stromkreise der Zeichenübertragung liegt, geschehen.

In den Zeichnungen zeigen Fig. 1, 2, 3, 4 und 5 schematisch verschiedene Ausführungsformen der Erfindung.

Eine elektrische Eisenbahn ist in Fig. 1 dargestellt mit der Luftleitung 1, der Schienenleitung 2, dem Stromerzeuger 3 und dem elektrischen Wagen 4. In der Nähe, z. B. längs der Leitungsträger, liegt ein Telephonstromkreis 5. Die Spannungen im Telephonkreis, welche durch den Kraftübertragungsstromkreis erzeugt werden, werden durch elektromotorische Kräfte in einem Hilfsstromkreis ausgeglichen; in Fig. 1 ist dieser als Leiter 6 mit Erdanschluß dargestellt. Das Mittel zum Ausgleich . besteht in diesem Falle in dem Transformator 7 mit der Primärwicklung 8 in der Hilfsleitung 6 und der Sekundärwicklung 9 in der Telephonleitung 5. '

Wenn bestimmte feste Verhältnisse für diese Stromkreise als vorhanden angenommen werden, so werden die Spannungen, die der Kraftstromkreis in dem Hilfs- und in dem Zeichen-Stromkreise hervorruft, eine konstante Beziehung zueinander haben, so daß Änderungen in der Stromstärke - des Kraftstromkreises keinen Unterschied hervorbringen. Durch geeignete Wahl des Übersetzungsverhältnisses des Transformators kann ein mehr oder weniger vollständiger Ausgleich erzielt werden.

In der Praxis wird gewöhnlich eine bestimmte relative Anordnung zwischen den verschiedenen metallischen Leitern der Stromkreise stattfinden, aber die Erdrückleitungen

können ihren Wert ändern. Hierdurch kann auch eine Störung im Ausgleich bedingt werden; die Stromkreise müssen daher so angeordnet werden, daß sie stets durch magnetische FeI-der, deren Dichten ein bestimmtes Verhältnis zueinander beibehalten, beeinflußt werden. Es ist deshalb gut, die metallischen Leitungen

... des Zeichenstromkreises und des Hilfsstromkreises nahe aneinander zu verlegen und die

ίο Erdverbindungen für die Rückleitungen so herzustellen, daß, wenigstens soweit die induktive Wirkung des Kraftstromkreises in Frage kommt, die Rückleitungen zusammenfallen.

Wenn alle Stromkreise Erdverbindungen haben, so kann es vorkommen, daß ein Teil des Stromes des Starkstromsystems statt durch die Erde durch die metallische Leitung des Zeichengebungs- und des Hilf skr eises hindurchgeht. Die Störung aber, die im Zeichenstromkreis durch diesen Strom hervorgerufen wird, läßt sich leicht durch die vorliegende Erfindung ausgleichen, sobald die Erdverbindung der Zeichenleitung mit der der Hilfsleitung zusammenfällt. Sollte elektrostatische Induktion durch den Kraftstromkreis stattfinden, so kann in gleicher Weise mittels des Hilfsstromkreises dem entgegengearbeitet werden. Wie schon hervorgehoben, sollte der Hilfs-Stromkreis im wesentlichen gleicher Natur wie der Zeichenstromkreis sein, und es ist deshalb für ihn dieselbe Art Rückleitung, wie für den Telephonstromkreis vorgesehen.

In Fig. 2 zeigt der Hilfskreis metallische Leitungen 10 und 11, weil auch der Telephonkreis solche, nämlich 12 und 13 besitzt, wobei diese Leiter in der angedeuteten Weise zueinander angebracht werden.

Manchmal empfiehlt es sich, eine größere Anzahl von Transformatoren zur Verbindung der alsdann an Punkten zwischen den Transformatoren geerdeten Hilfsstromkreise mit den Zeichenkreisen zu wählen, vgl. die Transformatoren 14 und 15 in Fig. 3. Dies geschieht, um die Maximalspannung, welche an einer Stelle der Zeichenleitungen auftritt, herabzusetzen. Das Gleichgewicht zwischen den verschiedenen Stromkreisen kann auch durch irgendeinen hohen, mit Erde ,verbundenen Widerstand gestört werden, z. B. durch die Berührung des Leiters mit dem Blatt eines Baumes; hier empfiehlt es sich, eine Mehrzahl sekundärer Kreise anzuordnen. Die Störung des Gleichgewichts kann dann durch eine Mehrzahl Ausgleichtransformatoren vermindert werden, so daß der Betrag der Gleichgewichtsstörung nicht größer sein wird, als die Hälfte der induzierten Spannung zwischen beiden angrenzenden Ausgleichtransformatoren beträgt.

Wenn eine Mehrzahl von Zeichenstromkreisen in der Nähe des Eisenbahn- oder Kraftübertragungsstromkreises liegt, so kann man den Transformator 20 (Fig. 4) mit zwei sekundären Wicklungen 21 und 22 ausrüsten, welche mit den Zeichenleitungen 23, 24 hintereinander geschaltet sind, wobei eine einzige Primärwicklung 25 in die Hilfsleitung 26 geschaltet wird. Will man aber eine Mehrzahl von Transformatoren 27, 28, wie rechts in Fig. 4 gezeigt ist, verwenden, so können die Primärwicklungen im Hilfsstromkreis 26 und die Sekundärwicklungen in Reihe mit den Leitern 23, 24 der Zeichenstromkreise 23, 24 liegen.

Wenn endlich ein vollständig metallischer Telephonstromkreis benutzt wird, wie jetzt allgemein üblich, so kommt die Anordnung nach Fig. 5 in Frage. Hier liegt die Primärwicklung 33 des Transformators 32 in Reihe mit dem Hilfsstromkreis 34, während die Sekundärwicklungen 35 und 36 in Reihe mit den Leitern 37, 38 des Zeichenstromkreises geschaltet sind. Das System, welches dargestellt ist, erlaubt die Verwendung der Leiter 37, 38' für die gleichzeitige Übertragung von telephonischen und telegraphischen Zeichen (Rysselberghe-System).

Wenn auch die Erfindung zunächst in Verbindung mit elektrischen Bahnen dargestellt ist, läßt sie sich natürlich auch bei anderen Kraftübertragungen · verwenden, andererseits aber auch zur Vermeidung von Störungen in anderen als in Zeichenstromkreisen.

Ein besonderer Vorteil des Systems liegt darin, daß die im Zeichenstromkreise induzierten Spannungen jederzeit wirksam ausgeglichen sind, unbeachtet der jeweiligen Stellung der Fahrzeuge und ihrer Belastung und weiter darin, daß gewöhnlich die Phasendifferenz zwischen der elektromotorischen Kraft im Zeichenstromkreise und derjenigen, welche diesem durch die Sekundärwicklung des Transformators aufgedrückt ist, nur wenig von i8o° verschieden ist. Die Wirksamkeit des Systems wird nicht durch große Schwankungen im Prozentsatz des Stromes, der durch die Erde zurückfließt, beeinträchtigt, sobald der Zeichen- und der Hilfsstromkreis, wie schon erwähnt, wesentlich derselben Natur sind.

Da die Transformatoren nicht direkt im Kraftstromkreis liegen, können sie klein sein; auch besteht keine Gefahr einer unmittelbaren Stromübertragung von dem Kraftstromkreise auf den Zeichenstromkreis. Die Transformatoren können auch in verhältnismäßig großen. * Zwischenräumen voneinander angebracht werden.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Schaltungsanordnung zum Ausgleichen von durch Starkstromkreise auf be-

nachbarte Schwachstromanlagen ausgeübten Störungen, dadurch gekennzeichnet, daß längs des Schwachstromkreises ein Hilfsstromkreis angeordnet ist, der mit dem Schwachstromkreise elektromagnetisch, z. B. durch einen Transformator, verkettet ist.
2. Ausführungsform nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Telephonstromkreis die eine Wicklung eines Transformators, in dem Hilfsstromkreis die andere geschaltet ist.
3. Ausführungsform nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den Zeichen- wie für den Hilfsstromkreis Erdverbindungen vorgesehen sind.
4. Ausführungsform nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeichen- und Hilfsstromkreis beide in vollständig metallischer Leitung,, also ohne Erdrückleitung, hergestellt sind.
5. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Transformatoren zwischen Hilfsstromkreis und Zeichenstromkreis eingeschaltet sind und die Hilfsstromkreise an Punkten zwischen den Transformatoren geerdet sind.
.6. Ausführungsform der Einrichtung nach Anspruch 1, 2 und 3, um eine Mehrzahl von Schwachstromkreisen zu schützen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Transformator mit mehreren sekundären Wicklungen ausgestattet ist, von denen jede an einen Schwachstromkreis angeschlossen ist.
7. Ausführungsform der Einrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Transformatoren, und zwar immer einer für jeden Schwachstromkreis angeordnet ist, wobei die Primärwicklungen, und zwar immer eine für jeden Schwachstromkreis, aii eine Mehrzahl von Hilfskreisen gelegt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.