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Warnsignalanlage für schienengleiche Übergänge
Bei Warnsignalanlagen für schienengleiche Übergänge elektrischer Bahnen auf öffentlichen Verkehrsflächen, beispielsweise Strassen, muss dafür Sorge getragen werden, dass bei Störung der die Warnsignalanlage steuernden Elemente, insbesondere bei Ausfall eines oder mehrerer die Warnsignalanlage auslösenden bzw. betätigenden Relais, trotzdem noch gewährleistet ist, dass ein rotes Blinklicht zustande kommt.
Bei Warnsignalanlagen, die von der Fahrdrahtspannung direkt gespeist werden, ist es beispielsweise bekannt, ein Umschalterelais zu benutzen, das in seiner Ruhelage das Warnsignal und in seiner Arbeitslage das Freisignal auslöst, und ein Speiserelais vorzusehen, welches die Speisung des Warnsignals sowie des Freisignals bewirkt. Die beschriebene Anordnung ermöglicht im Störungsfall die Auslösung des Warnsignals, da dieses ja in der Ruhelage des Umschalterelais zustande kommt. Für die Erfüllung dieser Aufgabe wird eine Einrichtung verwendet, bei der das Speiserelais zusätzlich zur Anschaltung des Umschalterelais an den Fahrdraht mittels eines Arbeitskontaktes dient und selbst über einen Ruhekontakt des Umschalterelais an einen im Bereiche des Überganges längs des Fahrdrahtes geführten Beidraht geschaltet ist.
Bei dieser bekannten Einrichtung sind zwei Kontakte erforderlich, die das Speiserelais der Warnsignalanlage einmal in der Ruhelage des Umschalterelais an den Beidraht und in der Arbeitslage des Umschalterelais an den Fahrdraht schalten. Bei dieser bekannten Schaltung ergeben sich im Zusammenwirken mit den Kontakten weiterer Relais Querstromkreise, die unter Umständen als Selbstunterbrecherschaltungen wirken können. Um dies zu vermeiden, müssen an bestimmten Stellen einander überschneidende Kontakte angeordnet werden. Bei Verwendung dieser überschneidenden Kontakte treten aber wieder an andern Kontakten wegen der hohen Betriebsspannung der von der Fahrdrahtspannung (bis etwa 1000 V) gespeisten Anlage hohe Schaltspannungen auf, die zu einem Abbrand dieser Kontakte führen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Warnsignalanlage für schienengleiche Übergänge elektrischer Bahnen mit einem in seiner Arbeitslage ein Freisignal und in seiner Ruhelage ein Warnsignal auslösenden Umschalterelais und einem in seiner Arbeitslage die elektrische Speisung beider Signale bewirkenden Speiserelais. Die angeführten Nachteile der bekannten Einrichtung werden erfindungsgemäss dadurch vermieden, dass das Speiserelais einerseits an einen im Bereich des Überganges längs des Fahrdrahtes geführten Beidraht und anderseits über einen Arbeitskontakt eines die Einschaltung des Frei- bzw.
Warnsignals bewirkenden Umschalterelais an den Fahrdraht geschaltet ist, wobei ein Hilfsrelais mit an den Enden des Beidrahtes angeordneten Fahrdrahtkontakten über einen Gleichrichter oder eine Diode verbunden und mit einem Arbeitskontakt versehen ist, der zwischen dem Fahrdraht und dem Umschalterelais eingeschaltet ist, und dass das Hilfsrelais über einen weiteren in Sperrichtung gegen den Speisestromkreis und einen Selbsthaltestromkreis des Speiserelais geschalteten Gleichrichter oder eine Diode mit dem Beidraht verbunden ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Mit R urd G sind rote bzw. gelbe Signallampen bezeichnet, die von einer transistorgesteuerten Blinkeinrichtung B über die Kontakte u6, u7, u8 und u9 eines Umschalterelais U gespeist werden. Mit W sind den roten Signallampen R nachgeschaltete weisse Lampen bezeichnet, die dem Schienenfahrzeug anzeigen, dass der Übergang gesichert ist. In der Ruhelage des Umschalterelais U schalten die Kontakte u6 und u7 die roten Warnsignallampen R an die Blinkeinrichtung B, während in der Arbeitslage des Relais U die
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Kontakte u8 und u9 die gelben Lampen G einschalten und damit anzeigen, dass der Übergang frei ist.
Die Blinkeinrichtung B ist über einen aus Zenerdioden aufgebauten Spannungsteiler, der an der
Fahrdrahtspannung liegt, gespeist. Im Zuge des Spannungsteilers liegt ein Arbeitskontakt sl eines Spei- serelais S, das ausser zur elektrischen Speisung der Signale noch zusätzlich zur Anschaltung eines Hilfs- relais H an den Fahrdraht mittels eines Arbeitskontaktes s2 dient. Das Speiserelais S ist mittels zweier Gleichrichter G2 und G4 sowie über einenEinschaltwiderstand EW an einen im Bereich des Überganges längs des Fahrdrahtes FD geführten Beidraht BD geschaltet.
ZumAbwerfendesUmschalterelais U zwecks Auslösung des Warnsignals dient einArbeitskontakt hl des Hilfsrelais H. Zur Einschaltung des Hilfsrelais H dient ein an den Beidraht geschaltetes Einschal- terelais E, das mit einem Selbsthaltekontakt el an den Fahrdraht FD anschaltbar ist. Das Hilfs- relais H ist über einenRuhekontakt e2 des Einschalterelais E sowie über einen Gleichrichter Gl an zwei Fahrdrahtkontakte FK angeschlossen, die an den Enden des Beidrahtes BD angeordnet sind.
Ein weiterer Ruhekontakt e3 bildet zusammen mit einem Gleichrichter G6 einen Überbrückungs- stromkreis für das Hilfsrelais H. Dem Einschalterelais E ist ein Ruhekontakt al eines zum Ab- werfen des Einschalterelais E dienenden Ausschalterelais A über einen Gleichrichter G5 vorgeschaltet. Das Einschalterelais E ist durch einen Ruhekontakt a2 des Ausschalterelais A überbrück- bar. In diesem Überbrückungsstromkreis ist ein weiterer Gleichrichter G3 eingeschaltet. Ein weiterer Ruhekontakt a3 des Ausschalterelais A ist den gemeinsamen Speisestromkreisen des Hilfsrelais H und des Speiserelais S vorgeschaltet. Das Speiserelais S ist über einen Arbeitskontakt ul des Umschalterelais U an den Fahrdraht geschaltet. Mit VW sind Vorwiderstände bezeichnet, die den Relais E, HundS auf der Seite des Erdpotentials vorgeschaltet sind.
Die genannten Gleichrichter dienen zur Verhinderung unerwünschter Querverbindungen.
Im folgenden ist die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Schaltung beschrieben :
Um die Anlage ausgehend von der in der Zeichnung dargestellten Grundstellung in Betrieb zu setzen, ist es notwendig, entweder das Speiserelais S von Hand aus zum Ansprechen zu bringen (wobei dieKon- takte sl und s2 geschlossen werden und der Kontakt s2 über den Kontakt a3 das Speiserelais S anFahrdrahtspannung legt) oder mit einemStromabnehmerschleifstück einen der beiden Fahrdrahtkontakte FK an Fahrdrahtspannung zu legen. Dadurch wird das Hilfsrelais H über den Gleichrichter Gl und den Kontakt e2 an Fahrdrahtspannung gelegt. Der Arbeitskontakt hl schliesst und schaltet das Umschalterelais U in die Arbeitslage. Nun schliesst der Kontakt ul und das Speiserelais S wird an die Fahrdrahtspannung angeschlossen.
In diesem Zustand liefert die Anlage ein gelbes Blinklicht. Die Relais H, S und U liegen an der Fahrdrahtspannung. Die Arbeitskontakte u8 und u9 des Umschalterelais U haben die gelben Signallampen G an die Blinkeinrichtung B geschaltet.
Wenn vor dem Befahren des schienengleichen Überganges einer der beiden Fahrdrahtkontakte FK vom Stromabnehmerschleifstück mit dem Fahrdraht leitend verbunden wird, spricht das Ausschalterelais A an. Die Ruhekontakte al, a2 und a3 werden geöffnet. Diese Kontakte können aber bei dem gegebenen Schaltungszustand keine Änderung herbeiführen. Das Einschalterelais E befindet sich in Grundstellung und das Speiserelais S wird über den Kontakt ul in seiner Arbeitslage gehalten. Die gelben Blink- lampen G werden daher weiter blinken. Nach dem Verlassen des Fahrdrahtkontaktes FK fällt das Ausschalterelais A wieder in seine Grundstellung. Die Kontakte al, a2 und a3 werden wieder geschlossen.
Wenn die Anlage normal funktioniert und das Stromabnehmerschleifstück in weiterer Folge den Beidraht BD mit dem Fahrdraht FD verbindet, kommt ein Stromfluss über den Einschaltewiderstand EW den Gleichrichter G4 und den Kontakt al sowie über den Gleichrichter G5 zum Einschalterelais E gegen Erde zustande, worauf dieses anspricht. Da der Arbeitskontakt el geschlossen wird, nimmt das Einschalterelais E seinen Haltestrom nicht mehr vom Beidraht BD, sondern von der Fahrleitung FD.
DieRuhekontakte e2 und e3 öffnen sich. Dadurch fällt das Hilfsrelais H in seine Grundstellung.
Der Arbeitskontakt hl öffnet sich und das Umschalterelais U fällt in seine Ruhelage. Dabei öffnen sich seine Kontakte u8 und u9, während sich die Kontakte u6 und u7 schliessen. Die Signale werden daher rot blinken. Das Speiserelais S hält sich nun über seinen Selbsthaltekontakt, s2 und über den Kontakt a3 an der Fahrdrahtspannung.
Sollte das Einschalterelais E durch einen Schaden einmal in seiner Grundstellung bleiben, so wird die Spule des Hilfsrelais H über den Kontakt e3 kurzgeschlossen. Der Spannungsabfall am Einschaltewiderstand EW ist relativ klein, so dass die Spannungsdifferenz an der Hilfsrelaiswicklung wesentlich
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unter der Haltespannung liegt. Das Relais H fällt sodann in die Grundstellung. Der Arbeitskontakt hl unterbricht den Haltestromkreis des Umschalterelais U, so dass auch der Kontakt ul öffnet. In solch einem Fall bezieht das Speiserelais S seinen Haltestrom über den Beidraht BD von der Fahrleitung
FD.
Ein weiterer betriebsmässiger Fall ist der, dass ein oder mehrere Züge sich im Bereich des Beidrah- tes BD befinden und ein Stromabnehmerschleifstück gleichzeitig einen Fahrdrahtkontakt FK betä- tigt. Unter der Voraussetzung, dass die Anlage normal funktioniert, wird durch das Stromabnehmerschleif- stück, welches sich im Bereich des Beidrahtes BD befindet, die Anlage wie beschrieben funktionieren.
Beschleift aber nun ein Stromabnehmerschleifstück zusätzlich einen Fahrdrahtkontakt FK, so wird da- durch das Ausschalterelais A an Fahrdrahtspannung gelegt, die Ruhekontakte al, a2 und a3 öffnen sich. Dadurch fällt das Einschalterelais E in seine Grundstellung. Sein Kontakt el öffnet sich und die Kontakte e2 und e3 werden sich schliessen. Das Speiserelais S wird dadurch seinen Haltestrom vom Beidraht BD beziehen (Einschaltewiderstand EW, Gleichrichter G4 und G2). Das Hilfsre- lais H kann aber trotzdem nicht seine Arbeitslage einnehmen, da die Spule durch den Kontakt e3 kurzgeschlossen ist. Die Anlage blinkt daher weiterhin rot. Wenn die Relais E, H und U durch einen
Schaden ausfallen sollten, so wird die Anlage beim Befahren des Beidrahtes BD trotzdem noch rot blin- ken.
Wenn alle drei vorgenannten Relais in der Grundstellung sind, so muss auch das Speiserelais S in seine Grundstellung fallen. Wenn aber der Beidraht BD an Spannung gelegt wird, so kommt ein Stromfluss über den Beidraht BD, den Einschaltewiderstand EW, die Gleichrichter G4 und G2 sowie über das Speiserelais S zustande ; dieses hält sich über seinen Selbsthaltekontakt s2 und den Kon- takt a3 wieder selbst am Fahrdrahtpotential, vorausgesetzt, dass der Fahrdrahtkontakt FK nicht durch einStromabnehmerschleifstück beschliffen ist. Da der Kontakt sl geschlossen ist, wird das Signal rot blinken. Beschleift sodann ein Stromabnehmerschleifstück einen Fahrdrahtkontakt FK, so wird das Relais A in seine Arbeitslage gebracht und sein Kontakt a3 öffnet sich. Das Speiserelais S fällt wieder in seine Ruhelage.
Die Kontakte sl und s2 öffnen sich und die Signale verlöschen.
Verlässt ein Zug den Bereich der Signalanlage, so wird ein Fahrdrahtkontakt FK betätigt. Vorher jedoch ist der Schaltzustand wie vorher beschrieben gegeben. Das Ausschalterelais A wird durch den Fahrdrahtkontakt FK an Fahrdrahtpotential gelegt. Die Kontakte al, a2 und a3 werden geöffnet.
Durch den Kontakt al wird der Haltestromkreis des Einschalterelais E unterbrochen und dieses fällt in seine Grundstellung. Dadurch schliessen sich dieKontakte e2unde3, während sich der Kontakt el öffnet. Verlässt nun schliesslich das Schleifstück den Fahrdrahtkontakt FK, so wird das Ausschalterlais A in seine Grundstellung fallen. Die Kontakte al, a2 und a3 können nunmehr den Schaltzustand nicht mehr verändern. Das Hilfsrelais H wird durch das Schliessen des Ruhekontaktes a3 in seine Arbeitslage gebracht und hält sich über die nunmehr geschlossenen Kontakte s2, a3 und e2 an Fahrdrahtspannung. Der Kontakt hl schliesst und legt das Umschalterelais U wieder an Fahrdrahtpotential. Dadurch wird in. der Anlage wieder das gelbe Blinklicht eingeschaltet.
Sollte das Ausschalterelais A versagen, so wird die Spule des Einschalterelais E über den Fahrdrahtkontakt FK und den Ruhekontakt a2 kurz geschlossen und fällt in seine Grundstellung. Im übrigen verläuft der weitere Schalt- vorgang wie vorher angeführt.
Die beschriebene Anlage ist für unbeschränkten Folgezugbetrieb geeignet. Wird auf diese Forderung jedoch verzichtet, so kann man an Stelle des Beidrahtes BD einen einfachen Oberleitungskontakt verwenden. Die erfindungsgemässe Schalteinrichtung zeichnet sich zusätzlich noch dadurch aus, dass der Beidraht BD minimal benutzt wird, so dass Störungen des Funkempfanges durch Stromstösse über den Beidraht BD weitgehend vermieden werden.