Wat is een snelschakelaar en wat doet een vonkhoorn?

[Emiel_nl]

O ja, een snelschakelaar is niet alleen om een overstroom uit te schakelen.
Leuk als je hem op bijv; 1000 Amp afstelt.
Dan zou de snelschakelaar pas bij een stroom van 1000A zichzelf willen uitschakelen. Maar bij een botte sluiting zal de te schakelen stroom dan inmiddels al het dubbele (zo niet hoger) bedragen.
Daarom heeft elke snelschakelaar een dI/dT voorziening. Heerlijke kreet maar het is een voorziening die de snelschakelaar al uitschakelt als de toename van de stroom in relatie met de tijd een ingestelde waarde overschrijdt. Dit duid al op een sluiting dus schakelt de snelschakelaar al op voorhand uit waardoor de te schakelen stroom binnen de perken blijft.
Basiskennins spoorwegmaterieel voor een monteur in de jaren rond 1970.

Dank je Henk voor de aanvulling. Ik heb m'n boek Gelijkstroomtractie op Hoofdspoorwegen even niet bij de hand, anders had ik daar wel het een en ander uit kunnen halen. Uiteraard past de aanvulling mooi binnen m'n uitspraak "Met een snelschakelaar heb je wat meer mogelijkheden".
Groetjes,
Emiel

[Dolf44]

Bij het oudere materieel was de eerste rijstand de belangrijkste stand. Er waren diverse beveiligingen nodig om uberhaupt te kunnen gaan rijden, waaronder de dakveiligheid en het dus wel of niet hebben van bovenleidingspanning. Denk daarbij aan laag- of stuurspanningbeveiligingen, hoofdspanningbeveiligingen en luchttechnische beveiligingen. Bij de 1200 noemde men deze overigens de buikveiligheid, gezien de plaats waar deze zich bevond.

Bij het materieel met snelschakelaar waren, en zijn nog, al deze voorwaardes nodig om de snelschakelaar in te kunnen schakelen. In feite beveiligen beide meer dan alleen te hoge hoofdstroom.

Dolf.
 

[Emiel_nl]

Dat laatste geldt vooral voor locs. Bij treinstellen is het gebruikelijk dat de snelschakelaar standaard ingeschakeld staat en alleen uitschakeld als er overbelasting is of als deze door andere beveiligingen wordt aangestuurd om uit te gaan. Uiteraard kennen treinstellen opzich ook tal van rij-voorwaarden, zoals bijvoorbeeld minimumdruk-contact in de luchtleiding naar de stroomafnemer (dat er voor zorgt dat de HS-installatie alleen inschakelt als de stroomafnemer met voldoende luchtdruk tegen de rijdraad gedrukt wordt) en het nul-spannings-relais (dat er voor zorgt dat de tractie uitvalt of niet inschakelt als de bovenleidingsspanning teveel daalt).

Eén ding hebben treinstellen en locs wel gemeen als absolute rijvoorwaarde: voldoende luchtdruk in het hoofdreservoir. Ten eerste natuurlijk voor het opzetten van de stroomafnemer. Een volgende belangrijkste reden (los van het kunnen remmen) is meteen ook een van de rijvoorwaarden: 5 bar treinleidingdruk. Is de treinleidingdruk onder de 4,8 bar, dan valt het pneumatisch stuurstroomcontact af en is de tractie niet in te schakelen of schakelt uit. Een andere belangrijke reden is: in de hoogspanning worden vaak pneumatische schakelaars gebruikt. Zonder voldoende lucht schakelen ze niet in als ze aangestuurd worden.
Groetjes,
Emiel

[Edwin2121992]

Wat een leerzaam topic! Bij het demonteren van alles op het dak van de 766 ten behoeve van het stralen, me ook afgevraagd waar e.e.a. voor dient en niemand kon het echt duidelijk uitleggen.

Een vonkenhoorn heeft bij een smeltveiligheid als doel de vlamboog die ontstaan bij het smelten af te leiden zodat deze geen verdere schade aanricht. Een snelschakelaar heeft doorgaans ook een vonkenhoorn, alleen is die van buitennaf niet zichtbaar.

Bij de eerste stellen Mat'54 met snelschakelaar vindt je op het dak nog een vonkenhoorn met een 100 A smeltstrip alleen voor de overspanningsafleider.

De 766 heeft een snelschakelaar (zie eerste link in dit topic) en goed zichtbaar op het dak een vonkhoorn. Zover ik kan zie op foto's hebben alleen plan P4 en P5, de serie met enkele stroomafnemers, geen vonkhoorn. En de glaswol tweetjes lijken ze ook niet te hebben. Is er iemand die kan vertellen, welke stellen/deel series ze wel en welke ze niet hadden.

Groeten Edwin.

[Rockerbox2]

Ik ben toch blij dat ik de vraag gesteld heb
Heren bedankt voor jullie uitleg en inzet

Ride On

Rino

[Emiel_nl]

Als ik het boek Elektrische Treinen in Nederland deel 2 moet geloven hebben alleen de stellen 711 t/m 741 dakveiligheden gehad en werden daarna snelschakelaars ingebouwd. Reden voor deze "vooruitgang" was de vorstperiode van februari 1956. Het was toen zo koud dat er in diverse dakveiligheden breuken optraden en dat gaf extreme vertragingen (een dakveiligheid vervangen is onder de bovenleiding staand niet toegestaan).
Groetjes,
Emiel

[j.ossebaar]

Allereerst de vonkenhoorn . De vonkenhoorn wordt daar toegepast , waar tijdens het afschakelen van elektriciteit een vlamboog ontstaat . Deze vlamboog is geleidend en zal proberen zichzelf in staat te houden , de opgewekte warmte zal de schakelkontakten doen verbranden .De vonkenhoorns vind je o.a Bovenleidingsschakelaars ,deze zijn aan de bovenleidingsportalen gemonteerd , en worden bedient vanuit de Centrale Schakel Post .  In de elektricetractie o.a Dak/bakveiligheid ,deze veiligheid is een koperen strip ( 1200 tractie en verwarming ) Treinstellen die GEEN snelschakelaar bezitten . Alle hoogspanningsschakelaars .
De werking is als volgt , na het ontstaan van de vlamboog op het smalste deel ,zal de vlamboog zich naar de uiteinden verplaatsen . Daar de te overbruggen afstand groter wordt ,wordt het ook moeilijker om de vlamboog in stand te houden . Om dit afbrekingsproces te bespoedigen maakt men wel gebruik van zogenaamde blaasspoel .

Een snelschakelaar is een schakelaar die een groot vermogen af kan schakelen . Ze worden zowel op tractievoertuigen alsook in onderstations gebruikt . DE snelschakelaars in onderstations bewaken de bovenleiding en worden vanuit de CSP aangestuurd . In krachtvoertuigen/treinstellen bewaken zij de gehele hoogspanningsinstalatie . De bewaking van de tractie installatie bestaat uit Maximale stroomrelais per groep motoren , Differentiaalrelais ,dit is aardsluiting in de tractieinstalatie . En tevens de maximale stroom die door de snelschakelaar loopt . Bij gecombineerde treinstellen en aanspreken van de beveiligingen krijgt de machinist in de bediende cab en alle andere cabines de lamp snelschakelaar uit , en in de cabine waar de tractieinst aanspreekt de betreffende meldlamp .   

[Thom]

In het treinstel waar de snelschakelaar van uitgevallen is zal de hoogspanningsmeter 0 Volt aangeven en de meldlamp "Lijnschakelaars uit" zal gaan branden.

Bij mat'54 schakelt de snelschakelaar alleen af door een overschrijding van de maximale totale stroom.
Diff en Max tractie schakelen de lijnschakelaars af en laten de snelschakelaar in.

[Rolf]

De hoogspanningsmeter zal bij uitstaande snelschakelaar wel de spanning aangeven. De trafoshunt zit tussen de aardings-/stroomafnemerkeuzeschakelaar geplaatst.

[Henk Boshuyzen]

In het treinstel waar de snelschakelaar van uitgevallen is zal de hoogspanningsmeter 0 Volt aangeven en de meldlamp "Lijnschakelaars uit" zal gaan branden.

Bij mat'54 schakelt de snelschakelaar alleen af door een overschrijding van de maximale totale stroom.
Diff en Max tractie schakelen de lijnschakelaars af en laten de snelschakelaar in.

Niet mee eens thom, ook bij mat'54 had de snelschakelaar eeb dI/dT voorziening.
Het gebruik van een snelschakelaar in treinstellen had duidelijke voordelen, alhoewel er ook nadelen aanzaten.
Bij gebruik van en snelschakelaar bleef de "dakschakelaar" , of te wel de stroomafnemeromsvhakelaar onbeveiligd in tegenstelling tot installaties met dakveiligheid.

[Henk Boshuyzen]

De werking is als volgt , na het ontstaan van de vlamboog op het smalste deel ,zal de vlamboog zich naar de uiteinden verplaatsen . Daar de te overbruggen afstand groter wordt ,wordt het ook moeilijker om de vlamboog in stand te houden . Om dit afbrekingsproces te bespoedigen maakt men wel gebruik van zogenaamde blaasspoel .

Dit ging niet in alle gevallen op. Voorwaarde voor het gebruik van een blaasspoel is wel dat de af te schakelen stroom hoog is.
Bij de klassieke tractie-installaties van de sprinters kon men het opvangen met aanpassingen maar de lijnschakelaars hadden extra aandacht nodig.
Bij ICM-0 en 1 ging het niet goed.
Waarom niet? wel, deze installaties waren zo ontworpen dat zij bij uitschakelen eerst weer compleet alle weerstanden in de keten schakelde.
Kenners voel al aan wat er dan gebeurde, de stroom die door de lijnschakelaars (hoofdschakelaar tractie) afgeschakeld werd was zodanig laag dat de vlamboog zich niet gedroeg zoals J.Ossebaar beschrijft maar bleef staan tussen de contacten. met een luchtstaat werd uiteindelijk geprobeerd om de vlamboog weg te blazen maar dat werkte ook niet goed. Uiteindelijk zijn bij deze toepassing extra magneten op de vonkenkappen van de schakelaars geplaatst en deze magneten waren zodanig sterk dat de vlamboog hierdoor toch weggeblazen werd. Menig horloge van een monteur bleef vanaf 1976 echter ook wel stilstaan.

Als je bij de 766, 386,273, mat'24, Eloks eens goed naar de schakelaars kijkt dan zie je zelfs dat electromagnetische schakelaars om bijvoorbeeld compressor of motorgenerator in te schakelen ook een vorm van vonkenhoorn hebben. De contacten van deze schakelaars hebben in de afgevallen toestand een grotere afstand aan de bovenzijde tussen de contacten dan aan de onderzijde. Ook hier is een "blaasspoel" toegepast bij de schakelaar die de vlamboog de vonkenkap injaagt.

[Thom]

Niet mee eens thom, ook bij mat'54 had de snelschakelaar eeb dI/dT voorziening.

Ik heb net nogeens de schema's uit zitten pluizen, maar ik kon daar anders nergens een link tussen de diff- en maxrelais en de snel schakelaar vinden, ze laten alleen de lijnschakelaars afvallen.

@Rolf,
Het enige wat voor de snelschakelaar aftakt is het rijdraadrelais wat de HS lamp aanstuurt, de meter zit er toch echt achter.

HS installatie mat54 sns by Thom1986, on Flickr
Waarbij RT1 naar het Rijdraadrelais Tractie gaat, en de voltmeter aan Ta zit.

[Edwin2121992]

De hoogspanningsmeter zal bij uitstaande snelschakelaar wel de spanning aangeven. De trafoshunt zit tussen de aardings-/stroomafnemerkeuzeschakelaar geplaatst.

Zeker niet het geval, aangezien de hoogspanningsmeter na de snelschakelaar zit. Duidelijk op tekening en bij de tweede hoogspanningsproef van de 766 twee weken terug, viel de snelschakelaar weg en was de hoogspanningsmeter 0.

Er gebeurde verder niks spannends gewoon een foutje tijdens het opbouwen, daarna verliep alles naar wens en alles werkt naar behoren.

Groeten Edwin.

[Henk Boshuyzen]

Thom,
De dI/dT voorziening vindt je ook nergens op het schema.
Het is een functie die ingebakken zit in de constructie van de snelschakelaar evenals de "overstroom" beveiliging.
Op het schema zie je hooguit staan bij welke waarde de snelschakelaar uitvalt.
een technisch verhaal van de NMBS, kijk eens bij punt 4.6
http://app.infrabel.be/akac/appl/techbep/pdf/200710N_545.001.Nl.pdf

Henk

[Duvel]

Is de dI/dt-gevoeligheid van die snelschakelaars niet meer een gegeven van de constructie dan een speciaal toegevoegde beveiligingsfunctie?