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Die Erfindung betrifft eine Schaltung für den Betrieb einer Prüfschaltung zum Feststellen von
Fremdspannungseinfällen bei Ruhe-und/oder Blinklicht zeigenden Lichtsignalen, insbesondere Licht- signalen des Eisenbahnwesens, beim Anschalten der Signale.
Bei Lichtsignalanlagen, bei denen von einer zentralen Steuerstelle aus eine Vielzahl teilweise weit von der Steuerstelle entfernte Lichtsignale zu steuern sind, können Aderberührungen beispielsweise infolge defekter Isolation und damit Fremdspannungseinfälle auf den schadhafte Leitungen nicht mit Sicherheit ausgeschlossen werden. Diese Fremdspannungseinfälle können dazu führen, dass nicht angeschaltete
Signale zur Unzeit aufleuchten oder aber angeschaltete Signale nur mit verminderter Spannung betrieben werden. Um dies zu vermeiden, ist es insbesondere im Eisenbahnsicherungswesen üblich, mindestens diejenigen Signale auf Fremdspannungseinfall zu überwachen, deren Signalbild eine hohe Fahrgeschwindigkeit signalisiert.
Eine Schaltungsanordnung zum Überprüfen von relaisüberwachten Signalstromkreisen auf Fremd- spannungseinfall ist beispielsweise in der deutschen Patentschrift Nr. 1605428 offenbart. Bei der dort vorgeschlagenen Schaltungsanordnung wird bei jedem Signalwechsel die jeweils anzuschaltende Signallampe eines Lichtsignals mittels eines ersten Stellkontaktes zunächst einpolig über ein Überwachungsrelais an Spannung gelegt. Zieht das Überwachungsrelais an, bevor ein gegenüber dem ersten Stellkontakt verzögert arbeitender zweiter Stellkontakt den Speisestromkreis für die anzuschaltende Signallampe schliesst, so ist dies ein Zeichen dafür, dass die über das Überwachungsrelais zur Signallampe führende Speiseleitung Berührung mit einer Gegenpotential führenden Speiseleitung hat, und es wird eine Störungsmeldung ausgelöst.
Diese Störungsmeldung führt dazu, dass der erste Stellkontakt wieder in die Grundstellung wechselt ; auf diese Weise wird das Anschalten eines möglicherweise gefährlichen Geschwindigkeitsbegriffes am defekten Lichtsignal verhindert. Es sind aber auch andere Schaltungsanordnungen zum Prüfen von Fremdspannungseinfällen bei Lichtsignalstromkreisen bekannt, bei denen z. B. bei jedem Signalwechsel über eine Reihe veränderbarer Vorschaltwiderstände mehrere Stromund/oder Spannungsmessungen durchgeführt werden, wobei das unzeitgemässe Ansprechen eines Überwachungsrelais ebenfalls eine Störungsmeldung auslöst. Um die Prüfeinrichtungen zum Feststellen von Fremdspannungseinfällen auf ihr Funktionsverhalten zu kontrollieren, ist es bekannt (deutsche Patentschrift Nr. 900467), die Prüfeinrichtungen selbst periodisch oder dauernd zu überwachen.
Beim überwiegenden Teil der ortsfesten Strecken-und Bahnhofssignale erfolgt die Übertragung der verschiedenen Signalbegriffe durch Ruhelicht unterschiedlicher Färbung ; bei derartigen Ruhelicht zeigenden Signalen wurde bisher der Prüfvorgang zum Ermitteln von Fremdspannungseinfall zu irgendeinem beliebigen Zeitpunkt durchgeführt, an dem stellwerksseitig der Befehl zum Anschalten des Signalbegriffes zufällig gegeben wurde.
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zweipolig abgeschaltet ist und erst zu einem späteren Zeitpunkt angeschaltet wird, hat eine Aderberührung erst dann gefährliche Auswirkungen, wenn dieses Signal auch tatsächlich angeschaltet wird.
Dann aber werden die zu diesem Signal führenden Leitungen durch den bei dieser Signalanschaltung durchzuführenden Prüfvorgang auf Fremdspannungseinfall überprüft und die Aderberührung ist infolge unzeitgemässen Ansprechens des zugehörigen Überwachungsrelais für dieses Signal erkennbar.
Liegt dagegen eine Aderberührung mit einer Leitung vor, die während des Prüfvorganges spannungslos ist, danach aber an Gegenpotential geschaltet ist, ohne dass beim Anschalten dieses Gegenpotentials ein Prüfvorgang durchgeführt wird, dann ist diese Aderberührung nicht erkennbar und damit äusserst gefährlich. Dieser Fall kann z. B. vorliegen, wenn die zum Signal für Ruhelicht führende Leitung Berührung mit einer Leitung hat, die zu einem Signal für Blinklicht führt, das bereits vor dem Anschalten des Ruhelichtsignals auf Fremdspannungseinfall geprüft und angeschaltet war.
Fällt der Prüfvorgang beim Anschalten des Ruhelichtes zufällig mindestens überwiegend in den Bereich einer Blinkpause des Blinklichtsignals, dann ist eine Aderberührung nämlich nicht feststellbar. Fremdspannungs- einfälle auf den zu derartigen Signalen führenden Leitungen können nur dann ermittelt werden, wenn der Prüfvorgang bei der Anschaltung des Ruhelichtes zufällig in den Bereich einer Blinkphase der zentralen
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Blinkstromversorgung fällt, während der die sich berührenden Leitungen tatsächlich an unterschiedlichem
Potential liegen.
Beim Anschalten von Blinklichtsignalen gelten die gleichen Überlegungen : Fällt der beim Anschalten eines derartigen Signals durchzuführende Prüfvorgang zeitlich zufällig mindestens überwiegend in den
Bereich einer Blinkpause, so ist weder eine Berührung mit einer zu einem angeschalteten Ruhelichtsignal führenden Leitung noch eine Berührung mit einer zu einem angeschalteten Blinklichtsignal führenden
Leitung feststellbar.
Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Mangel zu beseitigen und eine Schaltung für den Betrieb einer
Prüfschaltung zum Feststellen von Fremdspannungseinfällen durch Aderberührung zwischen den Leitungen für Ruhe-und/oder Blinklicht zeigende Signale anzugeben, die den Prüfvorgang unabhängig macht von dem durch den Zufall bestimmten Zeitpunkt der Signalanschaltung. Diese Schaltung soll möglichst wenig aufwendig und damit billig sein, soll für bestehende Lichtsignalanlagen verwendbar und vorzugsweise in
Relaistechnik ausgeführt sein.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, dass sowohl beim
Anschalten von Ruhelicht als auch beim Anschalten von Blinklicht an ein Lichtsignal das Wirksamschalten der zugehörigen Prüfschaltung zum Feststellen von Fremdspannungseinfällen abhängig gemacht ist vom Ansprechen von Schaltmittel zum Feststellen eines Blinkphasenbeginnes für Blinklicht zeigende Lichtsignale.
Besonders zweckmässig ist es, jedem Lichtsignal mindestens eine aus je zwei Zählrelais bestehende Zählkette zuzuordnen, deren erstes Zählrelais in der auf einen Anschaltauftrag für eine Signallampe des Lichtsignals folgenden Blinkpause über Kontakte eines beim Auslösen des Anschaltauftrages ansprechenden Auftrags-Folgerelais und einen Kontakt eines blinktaktgesteuerten Folgerelais anschaltbar ist und mit einem Kontakt zu Beginn der folgenden Blinkphase das Ansprechen des bis dahin über einen Kontakt des Folgerelais noch unwirksam geschalteten zweiten Zählrelais der Zählkette bewirkt,
das sich nach seinem Ansprechen über einen Kontakt eines der Signallampe zugeordneten Überwacherrelais bis zum Ansprechen des Überwacherrelais beim Zustandekommen des gewünschten Lichtsignalstromkreises einen Haltestromkreis bildet und gemeinsam mit dem in der Blinkphase abgefallenen ersten Zählrelais die Ausführung des Prüfvorganges veranlasst und dass die Auftrags-Folgerelais nach ihrem Ansprechen beim Auslösen von Anschaltaufträgen in Selbsthaltestromkreisen gehalten sind, in denen Ruhekontakte der Überwachungsrelais für die zugehörigen Signallampen angeordnet sind.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau der erfindungsgemässen Schaltung, in Fig. 2 die Steuer- und Stellstromkreise einer Signallampe für ein bedarfsweise Ruhe- oder Blinklicht zeigendes Lichtsignal, in Fig. 3 die erfindungsgemässe Schaltung zum Synchronisieren des Prüfvorganges mit einer Blinkphase und in Fig. 4 das Relaisdiagramm für die in den Fig. 2 und 3 angegebenen Relais.
Fig. 1 zeigt schematisch die Prüf-und Stellschaltung-l und 10 bzw. 2 und 20-- für zwei bedarfsweise mit Ruhe- oder Blinklicht gespeiste Lichtsignale I und II. Beim Betrieb mit Ruhelicht wurde bisher der Prüfvorgang bei dem durch die Stellschaltung --10-- gesteuerten Lichtsignal I durch das Schliessen des Stellkontaktes 11 eingeleitet ; in entsprechender Weise wurde der Prüfvorgang beim Anschalten des von der Stellschaltung --20-- gesteuerten Lichtsignals II beim Schliessen des Stellkontaktes 21 eingeleitet.
Aderberührungen mit bzw. zwischen Leitungen für Blinklichtsignale konnten, wie bereits oben ausführlich dargelegt, nur unter bestimmten Voraussetzungen festgestellt werden, die schaltungsmässig nicht sichergestellt waren.
Diese Sicherstellung wird nun gemäss der Erfindung durch Verwendung einer Schaltung --3-erreicht, welche den Beginn des Prüfvorganges beim Anschalten eines Signals mit einem Blinkphasenbeginn synchronisiert. Diese Schaltung kann in jeder beliebigen Technik realisiert sein. Die Arbeitsweise der Schaltung ist an Hand des in den Zeichnungen für die Schaltungsanordnung --3-- gewählten Symbols erkennbar. Es sei beispielsweise angenommen, dass an einem der Signale I oder II ein Ruhelicht zeigendes Signalbild angeschaltet werden soll.
Hiezu wird einer der Stellkontakte 12 bzw. 22 zu einem beliebigen Zeitpunkt geschlossen, der beispielsweise in den Bereich einer Blinkpause für Blinklicht zeigende Signale fallen soll. Über von den Stellkontakten 12 bzw. 22 wirksam geschaltete blinktaktgesteuerte Schaltmittel gibt die Schaltungsanordnung --3-- bei einem auf die Kontaktbetätigung folgenden Blinkphasenbeginn
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Ausgangspotential auf den einen Eingang nachgeschalteter UND-Glieder --100 und 200--. In Abhängigkeit davon, welcher der Stellkontakte 12 bzw. 22 geschlossen wurde, gibt das UND-Glied --100-- oder das
UND-Glied --200-- den Befehl für das Durchführen des Prüfvorganges an die Prüfschaltung-l bzw. 2-- weiter.
Registriert die jeweils wirksame Prüfschaltung eine Aderberührung, so wird die Anschaltung des zugehörigen Signals verhindert.
Entsprechende Schaltvorgänge laufen auch beim Anschalten eines Blinklichtsignales ab. Zu diesem
Zweck wird einer der Stellkontakte 13 bzw. 23 betätigt, die den Stellkontakten 12 bzw. 22 für die
Anschaltung von Ruhelicht parallelgeschaltet sind. Der Schaltungsablauf bei der Synchronisation zwischen
Prüfvorgang und Blinkphasenbeginn ist der gleiche, wie er bereits an Hand des Ruhelicht zeigenden
Lichtsignals beschrieben worden ist.
Die erfindungsgemässe Schaltung für den Betrieb einer Prüfschaltung gestattet in einfacher Weise das
Feststellen und damit das Unwirksammachen von Fremdspannungseinfällen durch beliebige Ader- berührungen zwischen beliebigen Signalleitungen beliebiger Lichtsignale, wie es bisher nicht mit Sicherheit möglich war. An Hand der nachfolgenden Figuren ist die Erfindung am Beispiel einer Lichtsignalanlage konkret veranschaulicht. In Fig. 2 ist eine über die Speiseleitungen A und B gespeiste Signallampe --L-- für ein nicht näher bezeichnetes Lichtsignal dargestellt. In Abhängigkeit davon, welche der zugeordneten
Stellkontakte betätigt worden sind, zeigt die Signallampe in angeschaltetem Zustand Ruhe- oder Blinklicht.
Bei Ruhelichtbetrieb ist die Signallampe über die Speiseleitungen und die zugehörigen Stellkontakte mit einer nicht dargestellten Wechselspannungsquelle direkt verbunden ; bei Blinklichtbetrieb erfolgt die
Speisung aus der Wechselspannungsquelle über einen zwischengeschalteten zentralen Blinkerkontakt Bl.
Im folgenden sei angenommen, dass die Signallampe-L-im Ruhelichtbetrieb angeschaltet werden soll. Beim Auslösen des Anschaltauftrages zu einem beliebigen Zeitpunkt wird zunächst kurzzeitig ein in den Zeichnungen mit einem Tastensymbol versehener Tastenkontakt R/l im Stromkreis eines Auftrags-Folgerelais AFR für den Ruhelichtbetrieb geschlossen und das Auftrags-Folgerelais spricht an. Es ist auch möglich, das Anschalten des Auftrags-Folgerelais nicht durch einen Tastenkontakt von Hand, sondern durch einen entsprechenden Kontakt automatisch zu bewirken.
Das angeschaltete Auftrags-Folgerelais AFR wechselt seine Kontakte AFR/1 bis AFR/5, wobei zunächst über den Kontakt AFR/1 bei inzwischen geschlossenem Fahrstrassenkontakt F/1 ein Haltestromkreis gebildet wird, der die Speisung des Auftrags-Folgerelais vom Schaltzustand des Tastenkontaktes R/l unabhängig macht. Damit ist der nur kurzzeitig auf die Schaltung einwirkende Anschaltauftrag gespeichert worden.
Wie aus dem Relaisdiagramm nach Fig. 4 ersichtlich ist, soll der Zeitpunkt zum Auslösen des Anschaltauftrages zufällig in den Bereich einer Blinkphase für Blinklicht zeigende Lichtsignale fallen. Da nicht sichergestellt ist, dass die bis zum Beginn der folgenden Blinkpause verbleibende Zeitspanne zum Durchführen des Prüfvorganges ausreicht, muss die Ausführung des Prüfvorganges bis zum Beginn der folgenden Blinkphase verschoben werden. Hiezu dient ein blinktaktgestimmtes Folgerelais BF, das über den Kontakt AFR/2 des Auftrags-Folgerelais AFR anschaltbar ist.
Dieses Folgerelais ist im Ausführungsbeispiel an den zentralen Blinkerkontakt BI so angeschlossen, dass es in den Blinkpausen, also den Zeitspannen, in denen blinkende Signallampen dunkel geschaltet sind, anzieht und in den Blinkphasen, in denen die blinkenden Signallampen angeschaltet sind, wieder abfällt. Es spricht in der auf den Anschaltauftrag folgenden Blinkpause an, in der der zentrale Blinkerkontakt wieder in die dargestellte Lage wechselt.
Der Kontakt AFR/3 des Auftrags-Folgerelais AFR bereitet den Anschaltstromkreis für ein zweites Stellrelais S2R vor, das zum Durchschalten der Speiseleitung B dient.
Der dem Auftrags-Folgerelais weiterhin zugeordnete Kontakt AFR/4 im Haltestromkreis eines zum gegenwärtigen Zeitpunkt noch nicht angeschalteten ersten Stellrelais Sl zum Durchschalten der Speiseleitung A hat die Aufgabe, dort das Auftrags-Folgerelais AFR auf sein Funktionsverhalten zu überprüfen :
Würde das Auftrags-Folgerelais AFR nach dem Auslösen eines Stellauftrages nicht ansprechen, so könnte das zweite Stellrelais S2R zum Durchschalten der Speiseleitung B wegen des dann geöffneten Kontaktes AFR/3 nicht ansprechen ; würde das Auftrags-Folgerelais AFR zu einem späteren Zeitpunkt nicht wieder abgeworfen werden und seine Kontakte dabei in die dargestellte Lage wechseln, so könnte für das erste Stellrelais Sl zum Durchschalten der Speiseleitung A nach einem betriebsbedingten Auftrennen seines Ansprechstromkreises kein Haltestromkreis gebildet werden und der bereits
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geschlossene Speisestromkreis für die Signallampe--L--würde nach kurzer Zeit wieder aufgetrennt werden.
Dem Auftrags-Folgerelais AFR für den Ruhelichtbetrieb ist noch ein weiterer Kontakt AFR/5 zugeordnet, der im Anschaltstromkreis der in Fig. 3 dargestellten erfindungsgemässen Schaltung für die
Synchronisation von Prüfvorgang und Blinkphase angeordnet ist. Über den Kontakt AFR/5 des
Auftrags-Folgerelais und den Kontakt BF/1 des blinktaktgesteuerten Folgerelais BF wird in der auf die zu einem willkürlichen Zeitpunkt vorgenommene Auslösung des Anschaltauftrages folgenden Blinkpause ein erstes Zählrelais ZI an Spannung gelegt.
Das Zählrelais ZI zieht daraufhin an und betätigt seine Kontakte Zl/1 und Zl/2. Über den
Kontakt Zl/l wird der Anschaltstromkreis eines zweiten Zählrelais Z2 vorbereitet, das zu Beginn der folgenden Blinkphase, in der das blinktaktgesteuerte Folgerelais BF wieder stromlos wird, anzieht. Um dieses Schaltverhalten zu erreichen, muss die Anzugsverzögerung des zweiten Zählrelais Z2 kürzer sein als die Abfallverzögerung des ersten Zählrelais ZI. Dies kann durch Verwendung bestimmter Relaistypen oder beispielsweise durch Abfallverzögerung des ersten Zählrelais mittels eines RC-Gliedes erreicht werden.
Das zweite Zählrelais Z2 schafft sich zunächst über seinen Kontakt Z2/1 einen Haltestromkreis, der es unabhängig macht vom Schaltzustand des ersten Zählrelais Zl. Ausserdem schliesst es seinen Kontakt Z2/2 im Anschaltstromkreis des ersten Stellrelais SI in Fig. 2. Der im Anschaltstromkreis dieses Relais Sl weiterhin angeordnete Kontakt Zl/2 des ersten Zählrelais ZI dient zur Kontrolle der Funktionsfähigkeit dieses ersten Zählrelais Z1. Nur dann, wenn das Zählrelais ZI erregt wurde, kann das Zählrelais Z2 ansprechen und nur dann, wenn das Zählrelais ZI bei erregtem Zählrelais Z2 wieder abgefallen ist und seine Kontakte in die dargestellte Grundstellung geschaltet hat, ist die Anschaltung des ersten Stellrelais Sl und damit das Durchschalten der Speiseleitung A möglich.
Das erste Stellrelais Sl spricht zu Beginn einer Blinkphase an und schliesst dabei seine Kontakte Sl/l und Sl/2. Der Kontakt Sl/l schaltet die Signallampe --L-- über ein Überwacherrelais U einpolig an Spannung, während der Kontakt Sl/2 die Anschaltung des zweiten Stellrelais S2R für den Ruhelichtbetrieb vorbereitet. Ausserdem werden durch nicht dargestellte Schaltmittel die Prüfschaltmittel zum Feststellen von Fremdspannungseinfällen wirksam geschaltet. Der Anschaltstromkreis für das zweite Stellrelais S2R wird über einen diese Prüfschaltmittel symbolisierenden Kontakt K erst dann geschlossen, wenn die nach dem Anschalten des ersten Stellrelais S l vorgenommene Prüfung zum Feststellen von Aderberührungen negativ verlaufen ist, also keine Fremdspannungseinfälle registriert worden sind.
Wird die Prüfung auf Fremdspannungseinfall zwar innerhalb einer Blinkphase, aber zu einem späteren Zeitpunkt durchgeführt, an dem beide Stellrelais Sl und S2R erregt sind, sind die Prüfschaltmittel K auch bzw. ausschliesslich im Haltestromkreis des ersten oder zweiten Stellrelais anzuordnen.
Es sei angenommen, dass die Prüfung auf Fremdspannungseinfall negativ verlaufen ist und dass das zweite Stellrelais S2R für den Ruhelichtbetrieb daraufhin über die Prüfschaltmittel K an Spannung gelegt wird. Das zweite Stellrelais S2R spricht an und wechselt seine Kontakte S2R/1 bis S2R/5. Über den Kontakt S2R/1 wird die bereits einpolig angeschaltete Signallampe-L-nunmehr zweipolig an Spannung gelegt und leuchtet auf. Über den Kontakt S2R/2 schafft sich das zweite Stellrelais S2R einen Haltestromkreis, der es unabhängig macht vom Schaltzustand des Auftrags-Folgerelais AFR.
Der Kontakt S2R/3 des über die Kontakte Zl/2 und Z2/2 der Zählrelais ZI und Z2 angeschalteten ersten Stellrelais Sl bereitet den Haltestromkreis für dieses Relais weiter vor, während der Kontakt S2R/4 des zweiten Stellrelais den Speisestromkreis für das in der gegenwärtigen Blinkphase ohnehin stromlose Folgerelais BF auftrennt. Dieses Folgerelais BF diente lediglich zur phasenbezogenen Anschaltung der beiden Zählrelais ZI und Z2 und damit zum Synchronisieren von Prüfvorgang und Blinkphase ; es kann daher nach Erledigung dieser Aufgabe bedenkenlos abgeschaltet werden. Ausserdem öffnet der Kontakt S2R/5 im Anschaltstromkreis des ersten Stellrelais Sl. Dieses Relais fällt infolge seiner Abfallverzögerung jedoch nicht sofort ab sondern bleibt zunächst erregt.
Fliesst über die Speiseleitungen A und B nach dem Anschalten der Stellrelais Sl und S2R ein der jeweiligen Leistung der Signallampe-L-entsprechender Speisestrom, so spricht-wie aus Fig. 4 zu ersehen ist-kurz nach dem Ansprechen des zweiten Stellrelais S2R ein Überwachungsrelais U an und wechselt seine Kontakte U/l bis U/4. Der Kontakt U/l des Überwachungsrelais U trennt den Haltestromkreis des zweiten Zählrelais Z2 auf, das nach erfolgter Synchronisierung von Prüfvorgang und Blinkphase nicht mehr benötigt wird. Der Kontakt U/3 wirft das Auftrags-Folgerelais AFR ab, dessen Kontakte dabei
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