CH497010A - Circuit arrangement for monitoring the safe switching on and off of an electrical consumer, in particular in railway safety technology - Google Patents

Circuit arrangement for monitoring the safe switching on and off of an electrical consumer, in particular in railway safety technology

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Publication number
CH497010A
CH497010A CH1062169A CH1062169A CH497010A CH 497010 A CH497010 A CH 497010A CH 1062169 A CH1062169 A CH 1062169A CH 1062169 A CH1062169 A CH 1062169A CH 497010 A CH497010 A CH 497010A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
consumer
pulses
switch
thyristor
phase
Prior art date
Application number
CH1062169A
Other languages
German (de)
Inventor
Hurtig Guenther
Original Assignee
Siemens Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of CH497010A publication Critical patent/CH497010A/en

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L5/00Local operating mechanisms for points or track-mounted scotch-blocks; Visible or audible signals; Local operating mechanisms for visible or audible signals
    • B61L5/12Visible signals
    • B61L5/18Light signals; Mechanisms associated therewith, e.g. blinders
    • B61L5/1809Daylight signals
    • B61L5/1881Wiring diagrams for power supply, control or testing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

  

  
 



  Schaltungsanordnung zum Überwachen des sicheren Ein- und Ausschaltens eines elektrischen
Verbrauchers, insbesondere in der Eisenbahnsicherungstechnik
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Überwachen des sicheren Ein- und Ausschaltens eines elektrischen Verbrauchers mit elektronischen Schaltern, die durch Impulse eines mehrphasigen Pulses gesteuert werden, und mit einer   Überwachungseinrich-    tung für den Verbraucherstrom.



   Beispielsweise in der Eisenbahnsicherungstechnik besteht oft die Aufgabe, Signallampen sicher ein- und auszuschalten. Unter  sicher einschalten, wird dabei verstanden, dass die Signallampe tatsächlich aufleuchtet, wenn ein entsprechender Einschaltbefehl ausgelöst wird.



  Demgegenüber soll unter  sicher ausschalten  verstanden werden, dass die Signallampe tatsächlich erlischt, wenn ein entsprechender Ausschaltbefehl gegeben wird.



   Zum Vermeiden von gefährlichen Situationen ist das sichere Einschalten von Signallampen zum Ausleuchten des Signalbildes für den Signalbegriff    Halt     und das sichere Ausschalten der Signallampen zum Ausleuchten des Signalbildes für den Signalbegriff    Fahrt >     unbedingt erforderlich. Aus diesem Grunde werden in der Eisenbahnsicherungstechnik die Stromkreise für die erstgenannten Signallampen wegen der damit erreichbaren höheren Redundanz verdoppelt oder sogar verdreifacht, weil aus Gründen der Sicherheit nicht angenommen wird bzw. weil nicht gewährleistet werden kann, den einzelnen, vorher stromlosen Kreis im entscheidenden Augenblick in den stromführenden Zustand bringen zu können. Zu diesem Zweck müssen alle Elemente des Stromkreises lückenlos verbunden und auch selbst in Ordnung sein.



   Beim Ausschalten von Signalstromkreisen liegen die Verhältnisse etwas günstiger. Um nämlich den Stromkreis vom stromführenden in den stromlosen Zustand zu bringen, ist der Stromkreis an nur einer Stelle zu unterbrechen. Dies kann durch einen einzigen Kontakt erreicht werden.



   Wird angenommen, dass der Kontakt im entscheidenden Augenblick nicht öffnen kann, wird auch zum Abschalten von Stromkreisen eine Kontaktverdopplung vorgenommen. Diese Kontakte, die nicht von demselben Relais betätigt werden dürfen, sind in Reihe geschaltet.



   In beiden Fällen, wie in Stromkreisen, die das sichere Einschalten als auch in Stromkreisen, die das sichere Ausschalten verlangen, ergibt sich durch die erforderliche Verdopplung ein beträchtlicher unerwünschter Mehraufwand.



   Aus dem DBP   1 181 792    ist eine   tSberwachungs-    schaltung für Haupt- und Nebenfäden für Glühlampen, insbesondere Signallampen, bekannt, die durch Anwendung elektronischer Mittel unerwünschte elektrische oder mechanische Störungen von relaisgesteuerten Schaltungen vermeiden soll.



   Mit dieser Überwachungsschaltung kann jedoch nicht überwacht werden, ob die Signallampen sich im entscheidenden Augenblick einschalten lassen und ob im Störungsfalle das Umschalten auf die Nebenfäden möglich ist. Ausserdem ist das sichere Abschalten nicht ermöglicht. Hinzu kommt noch, dass bei Anwendung von Halbleitern in der dargestellten Weise nicht überwacht ist, ob infolge äusserer Einflüsse, z. B.   Überspannungen,    die Halbleiter noch funktionsfähig sind.



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Verbraucher in einen Stromzweig mit einer Sicherung, der Überwachungseinrichtung und einem ersten elektronischen Schalter einbezogen ist, der durch alle Impulse der ersten Phase geschlossen und im   Uberwachungs-    betrieb durch alle Impulse der zweiten Phase geöffnet wird, wobei die Zeit zwischen aufeinander folgenden Impulsen dieser Phasen so kurz gewählt ist, dass der bei periodisch geschlossenem Schalter durch den Ver  braucher fliessende Strom die für den Betrieb bei ständig geschlossenem Schalter erwartete Wirkung im Verbraucher noch nicht hervorruft,

   und dass eine im   Über-    wachungsbetrieb durch die Impulse der dritten Phase nach dem Öffnen des ersten Schalters schliessbarer zweiter elektronischer Schalter in Verbindung mit einer gesonderten Spannungsquelle vorgesehen ist, die den Verbraucher über die Überwachungseinrichtung mit einem Strom speisen, bei dem die erwartete Wirkung im Verbraucher ebenfalls noch nicht eintritt.



   In der Schaltung sind alle am sicheren Ein- und Ausschalten des Verbrauchers sowie dieser selbst und alle weiteren Elemente in vorteilhafter Weise ohne grossen Aufwand und ohne Verdoppelung der Schaltelemente auf vorschriftsmässiges Arbeiten überwacht. Zum Schalten von Verbrauchern mit kleiner Leistungsaufnahme kommen Transistoren zur Anwendung.



   Besonders zweckmässig ist für Verbraucher mit höherer Leistungsaufnahme eine Ausführungsform der Erfindung, bei der der erste Schalter aus einem durch die Impulse der ersten Phase gesteuerten Thyristor besteht, dem ein zweiter durch die Impulse der zweiten Phase gesteuerten Thyristor über einen Kondensator parallel geschaltet ist, der sich bei gezündetem ersten Thyristor auf eine für diesen bestimmte Löschspannung auflädt.

  Weiterhin ist als gesonderte Spannungsquelle ein mit drei Wicklungen versehener   Übertrager    vorgesehen, dessen eine Wicklung über einen dritten Thyristor in Reihe mit dem Verbraucher und der   Über-    wachungseinrichtung liegt, dessen zweite Wicklung im Zündkreis des dritten Thyristors angeordnet ist und dessen dritte Wicklung in Reihe mit einem durch die Impulse der dritten Phase gesteuerten vierten Thyristors liegt, wobei diese Reihenschaltung durch einen Parallelkondensator überbrückt und über die Sicherung an die den Verbraucher speisende Spannungsquelle angeschlossen ist.



   Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert:
Die Figuren zeigen im einzelnen:
Fig. 1 das Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung gemäss der Erfindung,
Fig. 2 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 3 und 4 nähere Einzelheiten einer   Über-    wachungseinrichtung, und
Fig. 5 mehrere Impulsdiagramme.



   Im Blockschaltbild nach Fig. 1 ist ein Verbraucher 1, z. B. eine Signallampe, in einem Stromzweig vorgesehen, der weiterhin aus einer Sicherung 2, einer   Über-    wachungseinrichtung 3 und einem elektronischen Schalter 4 besteht und an eine Spannungsquelle angeschlossen ist. Parallel zu dem Verbraucher 1 und der   Über-    wachungseinrichtung 3 liegt ein Stromzweig, der aus einer gesonderten Spannungsquelle 5 und einem zweiten elektronischen Schalter 6 aufgebaut ist. Weiterhin ist eine Impulsquelle 7 für einen dreiphasigen Puls vorgesehen. Die zeitliche Zuordnung der von der Impulsquelle 7 über die Leitungen 71, 72 und 73 abgegebenen Impulse ist aus den Diagrammlinien Z1, Z2 und Z3 von Fig. 5 zu ersehen.



   Bei einem über die Leitung 71 abgegebenen Impuls wird der elektronische Schalter 4 geschlossen. Dann fliesst über die Sicherung 2, den Verbraucher 1, die   Überwachungseinrichtung    3 und den Schalter 4 in Pfeilrichtung 8 ein Strom, der infolge eines anschliessend über die Leitung 72 gegebenen Impulses durch Öffnen des elektronischen Schalters 4 wieder unterbrochen wird. Die Zeit 9 zwischen aufeinander folgenden Impulsen der beiden ersten Phasen ist so gewählt, dass der bei geschlossenem Schalter 4 durch den Verbraucher 1 bei   Überwachungsbetrieb    fliessende Strom höchstens von einer Dauer ist, dass die für Normalbetrieb, also bei abgeschalteten Impulsen der zweiten und dritten Phase und demzufolge Dauerstrom erwartete Wirkung im Verbraucher noch nicht eintritt. Die Signallampe kommt somit noch nicht zum Leuchten.

  Durch diesen kurzzeitig in Pfeilrichtung 8 fliessenden Strom ist überwacht, dass der Schalter 4 ordnungsgemäss arbeitet, der Verbraucher 1, die Überwachungseinrichtung 3 und überhaupt der gesamte Stromkreis noch in Ordnung sind.



  Diese Tatsache wird über die Leitung 31 der   Über-    wachungseinrichtung 3 an eine Zentrale gemeldet. Da diese Meldung im   Überwachungsbetrieb    bei ordnungsgemässer Anlage ständig wiederholt wird, ist eine vorzügliche Überwachung hinsichtlich des sicheren Einschaltens des Verbrauchers 1 gegeben.



   Sobald von der Impulsquelle 7 über die Leitung 73   ein    Impuls der dritten Phase, vgl. Diagrammlinie Z3, Fig. 5, abgegeben wird, wird der zweite elektronische Schalter 6 kurzzeitig geschlossen. Es wird angenommen, dass der Schalter 6 durch entsprechende Ausbildung selbsttätig wieder öffnet; es ist aber auch möglich, eine vierte Pulsphase vorzusehen, deren Impulse das Öffnen des Schalters 6 bewirken. Bei geschlossenem Schalter 6 wird geprüft, ob der Schalter 4 sich beim vorhergehenden Impuls der zweiten Phase öffnen liess. Dabei fliesst ein Strom in umgekehrter Pfeilrichtung 8 durch die Überwachungseinrichtung 3 und den Verbraucher 1.



  Die Zeit, während der der Schalter 6 geschlossen bleibt, ist so bemessen, dass der durch den Verbraucher 1 fliessende Strom noch nicht die Wirkung wie bei Normalbetrieb hervorruft. Ist als Verbraucher 1 eine Signallampe vorgesehen, so darf diese also nicht aufleuchten.



  Der kurz andauernde Strom reicht jedoch aus, in der   Überwachungseinrichtung    3 eine entsprechende Meldung auszulösen, die ebenfalls über die Leitung 31 an eine Zentrale abgegeben wird. Diese Meldung besagt, dass der durch den elektronischen Schalter 6 gebildete Parallelstromkreis sich ebenfalls ordnungsgemäss einund ausschalten lässt.



   Sollte infolge eines Defektes im Schalter 4 dieser ständig geschlossen bleiben, so wird beim Schliessen des elektronischen Schalters 6 ein Kurzschluss erzeugt, der ein Auslösen der Sicherung 2 zur Folge hat. Der Verbraucher 1 wird also trotz des für den Schalter 4 angenommenen Defektes sicher abgeschaltet. Dass dieser Defekt vorliegt, wird durch Ausbleiben der von der Überwachungseinrichtung 3 bei nicht gestörtem Schalter 4 abgegebenen Meldungen in der Zentrale angezeigt und ausgewertet.

 

   Zum Einschalten des Verbrauchers 1 für Normalbetrieb wird auf die Impulsquelle 7 ein Kommando zum Abschalten der beiden Pulse der zweiten und dritten Phase gegeben. Dadurch bleibt der elektronische Schalter 6 stets geöffnet und der elektronische Schalter 4 geschlossen. Je nach Ausbildung des Schalters 4 können nach dessen Schliessen alle drei Pulse abgeschaltet werden.



   Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Hierbei besteht der erste elektronische Schal  ter 4 im wesentlichen aus zwei Thyristoren 41 und 44 und der zweite elektronische Schalter 6 aus den Thyristoren 61 und 62. Die Arbeitsweise des elektronischen Schalters 4 ist folgende. Bei einem Impuls über die Leitung 71 wird der Thyristor 41, der die eigentliche Schaltaufgabe übernimmt, gezündet, wodurch folgender Stromzweig geschlossen ist.



      (+)-2-1-3-41-(-)   
Während des kurzzeitigen Einschaltzustandes im   Überwachungsbetrieb    wird der Kondensator 42 über den Widerstand 43 aufgeladen. Wenn nun von der Impuls quelle 7 der zeitlich folgende Impuls der zweiten Phase über die Leitung 72 abgegeben wird, wird der Thyristor 44 gezündet, dessen Schaltstrecke dann niederohmig ist. Hierdurch liegt die Spannung des Kondensators 42 an der Schaltstrecke des Thyristors 41, wodurch dieser wieder gelöscht und damit hochohmig wird. Damit ist der genannte Stromzweig wieder aufgetrennt.



  Die Schaltstrecke des Thyristors 44 wird selbsttätig wieder hochohmig, wenn nach dem Absinken der Kondensatorladung ein durch die Thyristoreigenschaften vorgegebener Haltestrom unterschritten wird.



   Die Wirkungsweise des elektronischen Schalters 6 ist folgende. Kurz vor jedem über die Leitung 73 gegebenen Impuls ist der Kondensator 63 über den Widerstand 64 aufgeladen. Wird dann der Thyristor 62 durch den besagten Impuls der dritten Phase gezündet, so fliesst über die Wicklung 101 eines als gesonderte Spannungsquelle dienenden Übertragers 10 so lange Strom, bis infolge der Kondensatorentladung der Haltestrom dieses Thyristors unterschritten wird. Hierbei gibt die Wicklung 105 des   Ubertragers    10 einen Spannungsimpuls zum Speisen und die Wicklung 102 einen Spannungsimpuls zum Zünden des Thyristors 61 ab. Bei ge öffnetem Thyristor 41 fliesst dann durch die   Über-    wachungseinrichtung 3 und den Verbraucher 1 ein kurz andauernder Strom in entgegengesetzter Pfeilrichtung 8.



  Wäre infolge eines Defektes der Thyristor 41 noch niederohmig, würde, wie bereits ausführlich für Fig. 1 beschrieben, die Sicherung 2 ausgelöst. Der bei diesem Prüfbetrieb durch den Verbraucher 1 und die   Über-    wachungseinrichtung fliessende Strom ist in der Diagrammlinie Z4, Fig. 5, durch bipolare Impulse veranschaulicht.



   Die Überwachungseinrichtung 3 kann aus einem Ringkern 32 (Fig. 3) bestehen, der mit zwei Wicklungen 33 und 34 versehen ist. Die Wicklung 33 ist so bemessen, dass der im Prüfbetrieb in wechselnder Richtung durch diese fliessende Strom eine Magnetisierung des Ringkernes 32 von der einen in die andere Remanenzlage bewirkt. Die dabei in der Wicklung 34 entstehenden Spannungsimpulse werden über die Leitung 31 als Meldung ausgegeben.



   Soll bei Normalbetrieb, bei dem also der Verbraucher 1 ständig angeschaltet bleibt, eine zusätzliche Überwachung des Verbrauchers durchgeführt werden, so kann in vorteilhafter Weise eine   tXberwachungs-    schaltung nach Fig. 4 verwendet werden, die sich von derjenigen nach Fig. 3 lediglich durch eine weitere Wicklung 35 des Ringkernes 32 unterscheidet. Diese Wicklung wird bei angeschaltetem Verbraucher 1, also bei Normalbetrieb, bei dem mindestens die Impulse der zweiten und dritten Phase abgeschaltet sind, durch die Impulse einer der drei Phasen beaufschlagt. Die Wicklung 35 wird so bemessen, dass die in dieser Wicklung bei jedem Impuls erzeugte Durchflutung so hoch und entgegengesetzt zu der bei Normalbetrieb vorhandenen Vormagnetisierung durch die Wicklung 33 ist, dass der Ringkern kurzzeitig in die andere Remanenzlage gesteuert wird. 

  Hierbei gibt die Wicklung 34 Spannungsimpulse ab, die über die Leitung 31 als Meldung für einen mit Strom von ausreichender Höhe versorgten Verbraucher 1 ausgegeben werden. Sollte zum Beispiel eine als Verbraucher angeschaltete Signallampe durchbrennen, so entfällt die Vormagnetisierung, wodurch über die Leitung 31 keine Impulse ausgegeben werden. 



  
 



  Circuit arrangement for monitoring the safe switching on and off of an electrical
Consumer, especially in railway safety technology
The invention relates to a circuit arrangement for monitoring the safe switching on and off of an electrical consumer with electronic switches that are controlled by pulses of a multiphase pulse, and with a monitoring device for the consumer current.



   In railway safety technology, for example, there is often the task of safely switching signal lamps on and off. Safe switch-on is understood to mean that the signal lamp actually lights up when a corresponding switch-on command is triggered.



  In contrast, by safely switching off is to be understood that the signal lamp actually goes out when a corresponding switch-off command is given.



   To avoid dangerous situations, it is absolutely necessary to safely switch on the signal lamps to illuminate the signal aspect for the signal aspect stop and to safely switch off the signal lamps to illuminate the signal aspect for the signal aspect drive>. For this reason, in railway safety technology, the circuits for the first-mentioned signal lamps are doubled or even tripled because of the higher redundancy that can be achieved, because it is not accepted for reasons of safety or because it cannot be guaranteed that the individual, previously de-energized circuit in the decisive moment in to be able to bring the current-carrying state. For this purpose, all elements of the circuit must be seamlessly connected and also themselves in order.



   When switching off signal circuits, the situation is somewhat more favorable. In order to bring the circuit from the live to the dead state, the circuit has to be interrupted at only one point. This can be achieved through a single contact.



   If it is assumed that the contact cannot open at the decisive moment, the contacts are also doubled to switch off electrical circuits. These contacts, which must not be operated by the same relay, are connected in series.



   In both cases, as in circuits that require safe switching on and in circuits that require safe switching off, the duplication required results in a considerable amount of undesirable additional effort.



   A monitoring circuit for main and secondary threads for incandescent lamps, in particular signal lamps, is known from DBP 1 181 792, which is intended to avoid undesired electrical or mechanical disturbances in relay-controlled circuits by using electronic means.



   With this monitoring circuit, however, it cannot be monitored whether the signal lamps can be switched on at the crucial moment and whether switching to the secondary threads is possible in the event of a fault. In addition, safe shutdown is not possible. In addition, when semiconductors are used in the manner shown, it is not monitored whether as a result of external influences, e.g. B. Overvoltages, the semiconductors are still functional.



   The invention is based on the object of avoiding the disadvantages mentioned. According to the invention, this object is achieved in that the consumer is included in a branch with a fuse, the monitoring device and a first electronic switch which is closed by all pulses of the first phase and opened in monitoring mode by all pulses of the second phase, wherein the time between successive pulses of these phases is selected to be so short that the current flowing through the consumer when the switch is periodically closed does not yet produce the effect expected in the consumer for operation when the switch is permanently closed,

   and that a second electronic switch, which can be closed by the pulses of the third phase after the first switch has been opened, is provided in connection with a separate voltage source, which feeds the consumer via the monitoring device with a current at which the expected effect in the consumer also does not yet occur.



   In the circuit, everyone on the safe switching on and off of the consumer as well as this itself and all other elements are monitored in an advantageous manner without great effort and without duplicating the switching elements for correct operation. Transistors are used to switch consumers with low power consumption.



   Particularly useful for consumers with higher power consumption is an embodiment of the invention in which the first switch consists of a thyristor controlled by the pulses of the first phase, to which a second thyristor controlled by the pulses of the second phase is connected in parallel via a capacitor, which is connected charges when the first thyristor is triggered to a certain extinction voltage.

  Furthermore, a transformer provided with three windings is provided as a separate voltage source, one winding of which is in series with the consumer and the monitoring device via a third thyristor, the second winding of which is arranged in the ignition circuit of the third thyristor and the third winding of which is in series with one fourth thyristor controlled by the pulses of the third phase, this series circuit being bridged by a parallel capacitor and connected via the fuse to the voltage source feeding the consumer.



   The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, for example:
The figures show in detail:
1 shows the block diagram of a circuit arrangement according to the invention,
2 shows a preferred embodiment of the invention,
3 and 4 show more details of a monitoring device, and
5 shows several timing diagrams.



   In the block diagram of Fig. 1, a consumer 1, z. B. a signal lamp, provided in a branch, which also consists of a fuse 2, a monitoring device 3 and an electronic switch 4 and is connected to a voltage source. In parallel with the consumer 1 and the monitoring device 3 there is a current branch which is composed of a separate voltage source 5 and a second electronic switch 6. Furthermore, a pulse source 7 is provided for a three-phase pulse. The time allocation of the pulses emitted by the pulse source 7 via the lines 71, 72 and 73 can be seen from the diagram lines Z1, Z2 and Z3 of FIG.



   When a pulse is emitted via the line 71, the electronic switch 4 is closed. A current then flows through the fuse 2, the consumer 1, the monitoring device 3 and the switch 4 in the direction of arrow 8, which current is interrupted again by opening the electronic switch 4 as a result of a pulse subsequently given via the line 72. The time 9 between successive pulses of the two first phases is chosen so that the current flowing through the consumer 1 when the switch 4 is closed during monitoring operation is at most of a duration that the period required for normal operation, i.e. when the pulses of the second and third phase and as a result, the expected effect in the consumer does not yet occur. The signal lamp does not yet light up.

  This current flowing briefly in the direction of arrow 8 monitors that the switch 4 is working properly, the consumer 1, the monitoring device 3 and, in general, the entire circuit are still in order.



  This fact is reported to a control center via the line 31 of the monitoring device 3. Since this message is constantly repeated in monitoring operation when the system is in order, excellent monitoring with regard to the safe switching on of the consumer 1 is provided.



   As soon as a pulse of the third phase from the pulse source 7 via the line 73, cf. Diagram line Z3, FIG. 5, is output, the second electronic switch 6 is briefly closed. It is assumed that the switch 6 opens again automatically by appropriate training; but it is also possible to provide a fourth pulse phase, the pulses of which cause the switch 6 to open. When switch 6 is closed, it is checked whether switch 4 could be opened with the previous pulse of the second phase. A current flows in the reverse direction of arrow 8 through the monitoring device 3 and the consumer 1.



  The time during which the switch 6 remains closed is dimensioned such that the current flowing through the consumer 1 does not yet produce the same effect as in normal operation. If a signal lamp is provided as consumer 1, it must not light up.



  However, the short-term current is sufficient to trigger a corresponding message in the monitoring device 3, which is also sent via the line 31 to a control center. This message states that the parallel circuit formed by the electronic switch 6 can also be switched on and off properly.



   If, as a result of a defect in switch 4, it remains closed, a short circuit is generated when electronic switch 6 closes, which results in fuse 2 being triggered. The consumer 1 is safely switched off despite the assumed defect for the switch 4. The fact that this defect is present is indicated and evaluated in the control center by the absence of the messages issued by the monitoring device 3 when the switch 4 is not disturbed.

 

   To switch on the consumer 1 for normal operation, a command is given to the pulse source 7 to switch off the two pulses of the second and third phase. As a result, the electronic switch 6 always remains open and the electronic switch 4 closed. Depending on the design of the switch 4, all three pulses can be switched off after it is closed.



   Fig. 2 shows a preferred embodiment of the invention. Here, the first electronic switch 4 consists essentially of two thyristors 41 and 44 and the second electronic switch 6 of the thyristors 61 and 62. The operation of the electronic switch 4 is as follows. In the event of a pulse via the line 71, the thyristor 41, which takes over the actual switching task, is triggered, whereby the following current branch is closed.



      (+) - 2-1-3-41 - (-)
During the brief switched-on state in the monitoring mode, the capacitor 42 is charged via the resistor 43. If now from the pulse source 7 the temporally following pulse of the second phase is emitted via the line 72, the thyristor 44 is ignited, whose switching path is then low. As a result, the voltage of the capacitor 42 is applied to the switching path of the thyristor 41, as a result of which it is extinguished again and thus becomes high-resistance. The named branch is then disconnected again.



  The switching path of the thyristor 44 automatically becomes high-resistance again if, after the capacitor charge has dropped, a holding current predetermined by the thyristor properties is undershot.



   The operation of the electronic switch 6 is as follows. Shortly before each pulse given via line 73, capacitor 63 is charged via resistor 64. If the thyristor 62 is then ignited by the said pulse of the third phase, current flows through the winding 101 of a transformer 10 serving as a separate voltage source until the holding current of this thyristor is undershot as a result of the capacitor discharge. Here, the winding 105 of the transformer 10 emits a voltage pulse for feeding and the winding 102 emits a voltage pulse for igniting the thyristor 61. When the thyristor 41 is open, a brief current flows through the monitoring device 3 and the consumer 1 in the opposite direction of the arrow 8.



  If the thyristor 41 were still low-resistance as a result of a defect, the fuse 2 would, as already described in detail for FIG. 1, be triggered. The current flowing through the consumer 1 and the monitoring device during this test operation is illustrated in diagram line Z4, FIG. 5, by means of bipolar pulses.



   The monitoring device 3 can consist of a toroidal core 32 (FIG. 3) which is provided with two windings 33 and 34. The winding 33 is dimensioned in such a way that the current flowing through it in alternating direction during testing causes the toroidal core 32 to be magnetized from one to the other remanence position. The voltage pulses generated in the winding 34 are output as a message via the line 31.



   If additional monitoring of the consumer is to be carried out during normal operation, in which the consumer 1 remains switched on, then a monitoring circuit according to FIG. 4 can advantageously be used, which differs from the one according to FIG Winding 35 of the toroidal core 32 is different. This winding is acted upon by the pulses of one of the three phases when the consumer 1 is switched on, that is to say during normal operation in which at least the pulses of the second and third phases are switched off. The winding 35 is dimensioned in such a way that the flow generated in this winding with each pulse is so high and opposite to the pre-magnetization present in normal operation by the winding 33 that the toroidal core is briefly moved into the other remanence position.

  In this case, the winding 34 emits voltage pulses which are output via the line 31 as a message for a consumer 1 supplied with a sufficient amount of current. If, for example, a signal lamp connected as a consumer should burn out, the premagnetization does not apply, so that no pulses are output via the line 31.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH PATENT CLAIM Schaltungsanordnung zum Überwachen des sicheren Ein- und Ausschaltens eines elektrischen Verbrauchers mit elektronischen Schaltern, die durch Impulse eines mehrphasigen Pulses gesteuert werden und mit einer Überwachungseinrichtung für den Verbraucherstrom, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbraucher (1) in einen Stromzweig mit einer Sicherung (2), der Über- wachungseinrichtung (3) und einem ersten elektrischen Schalter (4) einbezogen ist, der durch alle Impulse der ersten Phase geschlossen und im Überwachungsbetrieb durch alle Impulse der zweiten Phase geöffnet wird, wobei die Zeit (9) zwischen aufeinander folgenden Impulsen dieser Phasen so kurz gewählt ist, Circuit arrangement for monitoring the safe switching on and off of an electrical consumer with electronic switches which are controlled by pulses of a multiphase pulse and with a monitoring device for the consumer current, characterized in that the consumer (1) is in a branch with a fuse (2) , the monitoring device (3) and a first electrical switch (4) is included, which is closed by all pulses of the first phase and opened in monitoring mode by all pulses of the second phase, the time (9) between successive pulses of this Phases is chosen so short, dass der bei periodisch geschlossenem Schalter (4) durch den Verbraucher (1) fliessende Strom die für den Betrieb bei ständig geschlossenem Schalter (4) erwartete Wirkung im Verbraucher (1) noch nicht hervorruft, und dass ein im Überwachungsbetrieb durch die Impulse der dritten Phase nach dem Öffnen des ersten Schalters (4) schliessbarer zweiter elektronischer Schalter (6) in Verbindung mit einer gesonderten Spannungsquelle (5) vorgesehen ist, die den Verbraucher (1) über die Überwachungs- einrichtung (3) mit einem Strom speisen, bei dem die erwartete Wirkung im Verbraucher (1) ebenfalls noch nicht eintritt. that the current flowing through the consumer (1) when the switch (4) is periodically closed does not yet produce the effect expected in the consumer (1) for operation when the switch (4) is constantly closed, and that a monitoring operation by the pulses of the third phase after opening the first switch (4) closable second electronic switch (6) in connection with a separate voltage source (5) is provided, which feed the consumer (1) via the monitoring device (3) with a current at which the expected effect in the consumer (1) also does not yet occur. UNTERANSPRUCH Schaltungsanordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schalter (4) aus einem durch die Impulse der ersten Phase gesteuerten Thyristor (41) besteht, dem ein zweiter durch die Impulse der zweiten Phase gesteuerten Thyristor (44) über einen Kondensator (42) parallel geschaltet ist; SUBClaim Circuit arrangement according to claim, characterized in that the first switch (4) consists of a thyristor (41) controlled by the pulses of the first phase, with a second thyristor (44) controlled by the pulses of the second phase in parallel via a capacitor (42) is switched; der sich bei gezündetem ersten Thyristor (41) auf eine für diesen bestimmte Löschspannung auflädt, und dass als gesonderte Spannungsquelle (5) ein mit drei Wicklungen versehener Übertrager (10) vorgesehen ist, dessen eine Wicklung (105) über einen dritten Thyristor (61) in Reihe mit dem Verbraucher (1) und der tlberwachungs- einrichtung (3) liegt, dessen zweite Wicklung (102) im Zündkreis des dritten Thyristors (61) angeordnet ist und dessen dritte Wicklung (101) in Reihe mit einem durch die Impulse der dritten Phase gesteuerten vierten Thyristor (62) liegt, wobei diese Reihenschaltung durch einen Parallelkondensator (63) überbrückt und über die Sicherung (2) an die den Verbraucher (1) speisende Spannungsquelle angeschlossen ist (Fig. 2). which, when the first thyristor (41) is triggered, is charged to a certain extinguishing voltage, and that a transformer (10) provided with three windings is provided as a separate voltage source (5), one winding (105) of which via a third thyristor (61) in series with the consumer (1) and the oil monitoring device (3), the second winding (102) of which is arranged in the ignition circuit of the third thyristor (61) and the third winding (101) of which is in series with one through the pulses of the third Phase-controlled fourth thyristor (62) is located, this series circuit being bridged by a parallel capacitor (63) and connected to the voltage source feeding the consumer (1) via the fuse (2) (Fig. 2).
CH1062169A 1969-07-11 1969-07-11 Circuit arrangement for monitoring the safe switching on and off of an electrical consumer, in particular in railway safety technology CH497010A (en)

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CH1062169A CH497010A (en) 1969-07-11 1969-07-11 Circuit arrangement for monitoring the safe switching on and off of an electrical consumer, in particular in railway safety technology

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