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Die
Erfindung betrifft eine Schaltung zur Überwachung von Endlagenschaltern
eines 4-Draht-Drehstrom-Antriebs einer Weiche und zur Generierung
einer Meldung über
die aktuelle Ordnungslage der Weiche oder einer Auffahrmeldung.
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Derartige
Schaltungen sind allgemein bekannt. Zur Überwachung von Endlagenschaltern
eines 4-Draht-Drehstrom-Antriebs einer Weiche und zur Generierung
einer Meldung über
die aktuelle Ordnungslage der Weiche oder einer Auffahrmeldung werden
bis heute ausnahmslos Schaltungen eingesetzt, die aufgrund einer
erhöhten
Störspannungsfestigkeit
auf einer Strom-basierten Überwachung aufbauen.
Diese Schaltungen beruhen mithin auf einer Auswertung von unterschiedlichen
Stromflüssen in
den Stromkreisen, um aus den Stellungen der Endlagenschalter die
Ordnungslagen ”Links” bzw. ”Rechts” oder die
Stellung ”Aufgefahren” von Weichen
zu bestimmen. Eine Auffahrmeldung wird mittels einer Überstrom-Meldung
generiert. Der Überstrom
in einem Überwacherkreis
wird im aufgefahrenen Zustand einer Weiche durch einen Kurzschluss über den
Weichenüberwacher
erzeugt. Diese Schaltungen zeichnen sich vor allem dadurch aus,
als Stell- und Überwachungsentfernungen
von bis zu 6,5 km möglich
sind. Die resultiert nicht zuletzt daraus, dass eine solche Überwachung
nicht potentialgesteuert und somit gegenüber Stör- und Fremdspannungen relativ robust
ist. In der Praxis sind derartige Schaltungen für ein dezentrales Stellwerk
verhältnismäßig nachteilig.
So sind Einrichtungen bzw. Bauteile zur Stromüberwachung konstruktiv ausgesprochen
aufwendig und damit in deren Herstellung kostenintensiv. Weiterhin
resultiert eine klassische Auffahrmeldung aus einem auftretenden, überhöhten Überwachungsstrom
(zum Beispiel 300 mA anstelle 30 mA), der nur einen relativ schmalen
Wertebereich, welcher bei ca. 250 mA beginnt, toleriert.
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Darüber hinaus
beschreibt die
DE 30
43 661 A1 eine Einrichtung bei einem elektronischen Stellwerk
zum Speisen und Fernüberwachen
von Weichenantrieben. Bei dieser Einrichtung erfolgt eine Einspeisung
einer potentialfreien Überwachungsspannung
an zwei Anschlusspunkten der Weiche. Die Einrichtung umfasst unter
anderem drei Überwacher,
die jeweils als Optokoppler ausgebildet sind. Ein Überwachungsstrom
wird an den ersten Überwacher
und den zweiten oder alternativ an den dritten Überwacher geleitet. Die Aktivierung
der einzelnen Überwacher
wird sodann an einen Stellrechner angelegt, der hieraus erst die
aktuelle Weichenlage nach einer ihm eingeprägten Logik bestimmen kann.
Darüber
hinaus zeigt beispielsweise eine Aktivierung von erstem Überwacher
zusammen mit dem zweiten oder dritten Überwacher die Lagemeldung ”Links” oder ”Rechts” an. Eine
Aktivierung allein des ersten Überwachers,
d. h. ohne Aktivierung des zweiten oder dritten Überwachers, signalisiert eine
aufgefahrene Weiche. Daher muss die Lagemeldung in jedem Fall wegfallen,
um die Weiche als ”Aufgefahren” zu kennzeichnen.
Eine solche Schaltung gestaltet sich fehleranfällig.
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Schließlich ist
aus der
DE 36 38 681
A1 eine weitere Einrichtung zum Fernüberwachen von Drehstromweichenantrieben
mit einem integrierten Polwendeumschalter bekannt. Bei dieser Einrichtung
erfolgt eine Einspeisung einer potentialfreien Überwachungsspannung wiederum
an zwei Anschlusspunkten der Weiche. Unterschiedliche Polaritäten führen zu
einer Aktivierung eines ersten Überwachers
zur Meldung der Linkslage oder eines zweiten Überwachers zur Meldung der
Rechtslage einer Weiche, wobei der Polwendeschalter hierauf entscheiden
Einfluss nimmt. Eine Auffahrmeldung der Weiche wird demgegenüber durch
einen dritten Überwacher
generiert, wenn sich positives Potential an dem dritten Überwacher
bei entsprechender Kontaktschaltung eine der zwei Endlagenschalter
für die
Linkslage oder eines der zwei Endlagenschalter für die Rechtslage ausbilden
kann. Es ist also für
die Auffahrmeldung in Abhängigkeit
des Polwenders entweder ein Endlagenschalter für die Linkslage oder ein Endlagenschalter
für die
Rechtslage verantwortlich. Durch den Polwendeumwandler gestaltet
sich zudem die Überwachungschal tung
an sich in ihrer Bauweise als verhältnismäßig aufwendig. Abgesehen davon
lässt sich aufgrund
des in der Überwachungschaltung
integrierten Polwendeumwandlers eine genaue Fehlerzuordnung und
somit -erkennung des Drehstromweichenantriebs nicht ohne weiteres
erreichen.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zur Überwachung
von Endlagenschaltern eines 4-Draht-Drehstrom-Antriebs einer Weiche und zur Generierung
einer Meldung über die
aktuelle Ordnungslage der Weiche oder einer Auffahrmeldung zur Verfügung zu
stellen, mit welcher sich die vorgenannten Nachteile verhindern
lassen, welche mithin konstruktiv besonders einfach, effizient und
zugleich ausgesprochen zuverlässig,
darüber
hinaus kostengünstig
und ausgesprochen störungs- sowie ausfallsicher
ist.
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Diese
Aufgabe wird auf überraschend
einfache Weise durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Demnach
ist durch die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltung zur Überwachung
von Endlagenschaltern eines 4-Draht-Drehstrom-Antriebs einer Weiche und
zur Generierung einer Meldung über
die aktuelle Ordnungslage der Weiche oder einer Auffahrmeldung,
die vier Endlagenschalter der Weiche, wovon zwei einer Weichenzunge
der Weiche für
Linkslage und zwei der Rechtslage zugeordnet sind, und einen Weichenüberwacher
zur Meldung der Linkslage, einen Weichenüberwacher zur Meldung der Rechtslage
und einen Weichenüberwacher
zur Meldung der Auffahrung umfasst, wobei die vier Endlagenschalter
der Weiche mit einer Überwachungsspannung
versorgt sind und wobei die vier Endlagenschalter der Weiche entsprechend
der Stellung der vier Endlagenschalter der Weiche eine Erregerspannung
erzeugen und einem der drei Weichenüberwacher durch Spiegelung
der Überwachungsspannung
zuführen,
welcher die Meldung über
die Ordnungslage der Weiche oder die Auffahrmeldung generiert und
an eine Datenverarbeitungsvorrichtung zu deren Auf- und/oder Weiterverarbeitung
weiterleitet, wobei der Weichenüberwacher
zur Generierung der Auffahrmeldung zwei gegeneinander gepolte und mit
einer Überwachungsspannung
mit einer negativen Polarität
versorgte Optokoppler umfasst und wobei die vier Endlagenschalter
der Weiche entsprechend deren Stellung die Überwachungsspannung mit einer
positiven Polarität
zwischen Anschlusspunkten U und W der Weiche zurückspiegeln und eine Erregerspannung
an den Weichenüberwacher zu
dessen Aktivierung und damit Generierung der Auffahrmeldung anlegen,
eine konstruktiv einfache und leicht realisierbare, zudem besonders
effiziente und zuverlässige
Schaltung insgesamt erreicht. Von ganz besonderem Vorteil hat sich
dabei in der Praxis der Weichenüberwacher
zur Generierung der Auffahrmeldung mit zwei gegeneinander gepolten
und mit einer Überwachungsspannung
mit einer negativen Polarität
versorgten Optokoppler einerseits und die Zurückspiegelung der Überwachungsspannung mit
einer ausschließlich
positiven Polarität
zwischen den Anschlusspunkten andererseits erwiesen. Zum einen weist
der Weichenüberwacher
zur Generierung der Auffahrmeldung im Betrieb eine ausgesprochen geringe
Fehleranfälligkeit
und damit hohe Zuverlässigkeit
auf. Zum anderen ist es auf diese Weise zusätzlich möglich, jeden Fehler bzw. selbst
jede geringfügige
Unregelmäßigkeit
in der Leitung der erfindungsgemäßen Überwachungsschaltung
einfach und schnell festzustellen, als solche/n zu erkennen und
folglich abzustellen, und zwar ohne gesonderte konstruktive Maßnahmen.
Damit einhergehend lässt sich
der Kostenaufwand, insbesondere für deren Herstellung, gegenüber Schaltungen,
wie im Stand der Technik bekannt, erheblich reduzieren. Weiterhin ermöglicht die
erfindungsgemäße Schaltung
eine Auffahrmeldung basierend auf einer Spannungsüberwachung
(+60 V bzw. +48 V anstatt 0 V), die einen weiten Wertebereich toleriert
und zudem mit einem geprägtem
Strom von 30 mA betrieben werden kann. Diese sämtlichen Vorteile überwiegen
auch bei weitem, dass die erfindungsgemäße Schaltung ohne Fremdspannungserkennung
aus Gründen
der Sicherheit lediglich für
kurze Stell- und Überwachungsentfernungen
von bis zu ca. 200 m einsetzbar ist. Dies umso mehr, als in jüngster Zeit
vermehrt zu beobachten ist, dass ein Stellwerk nicht wie bisher
mit ei ner zentralen Steuerung, sondern mit einer dezentralen und
vor Ort eingerichteten Steuerung versehen wird. Dabei sind in aller
Regel ohnehin nur Stell- und Überwachungsentfernungen
von weniger als 100 m, typischerweise sogar von nur ungefähr 10 m,
zwischen Stellwerk und Weiche zu überbrücken.
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Weitere
ganz besonders vorteilhafte Einzelheiten der erfindungsgemäßen Schaltung
zur Überwachung
von Endlagenschaltern eines 4-Draht-Drehstrom-Antriebs einer Weiche
und zur Generierung einer Meldung über die aktuelle Ordnungslage
der Weiche oder einer Auffahrmeldung sind in den Ansprüchen 2 bis
9 beschrieben.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und Beispiele
der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Schaltung zur Überwachung
von Endlagenschaltern eines 4-Draht-Drehstrom-Antriebs einer Weiche und
zur Generierung einer Meldung über
die aktuelle Ordnungslage der Weiche oder einer Auffahrmeldung,
in der Ordnungslage bzw. im Normalfall einer ordentlichen Weichenendlage ”Rechts”,
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2 eine
schematische Darstellung der Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten
Schaltung nach der 1, in der Ordnungslage bzw.
im Normalfall einer ordentlichen Weichenendlage ”Links”,
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3 eine
schematische Darstellung der Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Schaltung nach der 1, in der Stellung bzw. im Sonderfall
der aufgefahrenen Weiche ”Aufgefahren” bzw. ”Umlaufend”,
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4 eine
Funktionsschema der Ausführungsform
der erfindungsgemäß ausgebildeten Schaltung
nach den 1 bis 3,
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5 eine
schematische Darstellung des Zustandes der Endlagenschalter der
Ausführungsform
der erfindungsgemäß ausgebildeten
Schaltung nach der 2 in der Ordnungslage ”Links”,
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6 eine
schematische Darstellung des Zustandes der Endlagenschalter der
Ausführungsform
der erfindungsgemäß ausgebildeten
Schaltung nach der 1, in der Ordnungslage ”Rechts”, und
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7 eine
schematische Darstellung des Zustandes der Endlagenschalter der
Ausführungsform
der erfindungsgemäß ausgebildeten
Schaltung nach der 3, in der Stellung ”Aufgefahren” bzw. ”Umlaufend”.
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Bei
der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltung 10 zur Überwachung
von Endlagenschaltern eines 4-Draht-Drehstrom-Antriebs einer Weiche
und zur Generierung einer Meldung über die aktuelle Ordnungslage
der Weiche oder einer Auffahrmeldung sind einander entsprechende,
gleiche Bauteile jeweils mit identischen Bezugsziffern versehen.
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In
den 1 bis 3 ist eine Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Schaltung 10 gezeigt. In
einem 4-Draht-Drehstrom-Antrieb
(nicht dargestellt) einer Weiche (ebenfalls nicht gezeigt) sind
vier Endlagenschalter S1.1, S1.2, S2.1, S2.2 installiert. Davon
sind zwei Endlagenschalter S1.1, S1.2 einer Weichenzunge der Weiche
für Linkslage
und zwei Endlagenschalter S2.1, S2.2 einer Weichenzunge der Weiche
für Rechtslage
zugeordnet. Die 1 bis 3 unterscheiden
sich jeweils in der Stellung der Endlagenschalter S1.1, S1.2, S2.1,
S2.2 der Weiche, wie nachfolgend noch näher erläutert wird.
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Die
Endlagenschalter S1.1, S1.2, S2.1, S2.2 detektieren paarweise antivalent
die Lage der Weichenzunge einer Weiche. Demnach ist für eine Ordnungslage
immer ein Schalter geschlossen und ein Schalter geöffnet, während das
andere Schalterpaar sich hierzu umgekehrt verhält.
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Die
Endlagenschalter S1.1, S1.2, S2.1, S2.2 der Schaltung 10 sind
bei einer Überwachung
in einem Stromzweig angeordnet, über
welche deren Endlage geprüft
werden kann. Die Überwachung
erfolgt bei der Schaltung 10 nach der Erfindung mittels einer Überwachungsspannung
UÜW in
Form einer kurzschlussfesten Gleichspannung. Als Überwachungsspannung
UÜW ist
eine Gleichspannung von etwa zwischen +48 V und +60 V einschließlich vorgesehen
und ganz besonders von +48 V bzw. +60 V bevorzugt. Für die Überwachung
wird darüber
hinaus in vorteilhafter Weise ein im Wesentlichen konstanter Strom
von 30 mA verwendet.
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Die Überwachungsspannung
UÜW wird
an den Anschlusspunkten V und Mp der Weiche eingespeist. Über die
Endlagenschalter S1.1, S1.2, S2.1, S2.2 wird diese Spannung UÜW je
nach Lage der Weiche auf die Anschlusspunkte U und W gespiegelt.
Die Polarität
der gespiegelten Spannung wird bei der erfindungsgemäßen Schaltung 10 der 1 bis 3 mittels
einer einfachen Spannungsdetektion über einen Weichenüberwacher
WÜL bzw.
WÜL.1,
WÜL.2 zur
Meldung der Linkslage, einen Weichenüberwacher WÜR bzw. WÜR.1, WÜR.2 zur Meldung der Rechtslage
und einen Weichenüberwacher
WÜA bzw.
WÜA.1,
WÜA.2 zur
Meldung der Auffahrung erfasst.
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Der
Weichenüberwacher
WÜL bzw.
WÜL.1, WÜL.2 zur
Meldung der Linkslage und der Weichenüberwacher WÜR bzw. WÜR.1, WÜR.2 zur Meldung der Rechtslage
sind jeweils als Optokoppler ausgebildet. Der Weichenüberwacher
zur Generierung der Auffahrmeldung WÜA bzw. WÜA.1, WÜA.2 umfasst zwei gegeneinander
gepolte und mit einer Überwachungsspannung
UÜW mit
einer negativen Polarität versorgte
Optokoppler. Optokoppler stellen jeweils eine vollständige Potentialtrennung
zwischen Überwachungsschaltung
und Auswertelogik sicher.
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Da
die Schaltung 10 nach der Erfindung potentialgesteuert
arbeitet, ist die Schaltung 10 zwar gegen Störspannungen
relativ anfällig.
Insoweit ist eine Verwendung der erfindungsgemäßen Schaltung aufgrund sicherheitstechnischer
Vorschriften auf Stell- und Überwachungsentfernungen
von bis zu ca. 200 m eingeschränkt.
Den sich durch die erfindungsgemäße Schaltung 10 ergebenden
Vorteil überwiegt allerdings
allesamt diese Einschränkung,
wie bereits eingangs erläutert,
da bei dezentral arbeitenden Stellwerken die Stellentfernung zum
Außenelement gering
ausfällt.
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Ganz
allgemein wird die Überwachungsspannung
UÜW in
einer Ordnungslage bzw. in einem Normalfall einer ordentlichen Weichenendlage
durch die Endlagenschalter S1.1, S1.2, S2.1, S2.2 derart gespiegelt,
dass eine Potentialdifferenz bzw. Erregerspannung an den Weichenüberwachern
WÜL.1, WÜL.2, WÜR.1, WÜR.2, WÜA.1, WÜA.2 anliegt.
Damit generieren die Weichenüberwacher
WÜL.1, WÜL.2, WÜR.1, WÜR.2, WÜA.1, WÜA.2 eine
2-kanalige Weichenendlage zum Stellwerk.
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Entsprechend
der 1 befindet sich die Weiche in der Ordnungslage
bzw. im Normalfall einer ordentlichen Weichenendlage ”Rechts”. In der
Ordnungslage ”Rechts” sind die
Endlagenschalter S1.1, S2.2 geschlossen und sind die Endlagenschalter S1.2,
S2.1 geöffnet.
Der Anschlusspunkt U der Weiche führt nun eine positive Spannung,
da der Endlagenschalter S1.1 die eingespeiste Überwachungsspannung UÜW von
dem Anschlusspunkt V der Weiche wiedergibt. Das negative Spannungspotential von
dem Anschlusspunkt Mp der Weiche wird durch den Endlagenschalter
S2.2 an den Anschlusspunkt W der Weiche wiedergegeben. Über die
Anschlusspunkte U und W der Weiche werden somit die Weichenüberwacher
WÜR.1 und
WÜR.2 in
Durchlassrichtung mit der Erregerspannung betrieben, die somit die
Rechtslage WÜR
(WeichenÜberwacherRechts)
der Weiche an das Stellwerk signalisie ren.
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Entsprechend
der 2, in der eine dazu inverse Spannungslage gezeigt
ist, befindet sich die Weiche in der Ordnungslage bzw. im Normalfall
einer ordentlichen Weichenendlage ”Links”. In der Ordnungslage ”Links” sind die
Endlagenschalter S1.1, S2.2 geöffnet
und sind die Endlagenschalter S1.2, S2.1 geschlossen. Der Anschlusspunkt
U führt
eine negative Spannung, da der Endlagenschalter S1.2 die eingespeiste Überwachungsspannung
UÜW von dem
Anschlusspunkt Mp wiedergibt. Das positive Spannungspotential von
dem Anschlusspunkt V wird durch den Endlagenschalter S2.1 an W wiedergegeben. Über die
Anschlusspunkte U und W werden dadurch die Weichenüberwacher
WÜL.1 und
WÜL.2 in Durchlassrichtung
mit der Erregerspannung betrieben, die somit die Linkslage WÜL (WeichenÜberwacherLinks)
der Weiche an das Stellwerk signalisieren.
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Entsprechend
der 3 befindet sich die Weiche in der Stellung bzw.
im Sonderfall einer aufgefahrenen Weiche ”Aufgefahren” bzw. ”Umlaufend”, wobei
die Weichenzunge der Weiche eine von einer Endlage bzw. einer der
beiden Ordnungslagen ”Links” bzw. Rechts” abweichende
Stellung einnimmt. In der Stellung ”Aufgefahren” liegt
durch die Endlagenschalter S1.1 und S2.1 nur noch positives Spannungspotential
an den Anschlusspunkten U und W. Demzufolge sind die Endlagenschalter
S1.1, S2.1 geschlossen und sind die Endlagenschalter S1.2, S2.2
geöffnet.
Die Anschlusspunkte U und W führen jeweils
eine positive Spannung, da die Endlagenschalter S1.1, S2.2 die eingespeiste
Spannung von dem Anschlusspunkt V wiedergeben. Über die interne Verschaltung
der Weichenüberwacher
WÜA.1 und
WÜA.2 wird
die Erregerspannung über
die Weichenüberwacher
WÜA.1 und
WÜA.2 aufgebaut,
die auf diese Weise leitend werden und eine 2-kanalige Auffahrmeldung bzw. Meldung über die
Auffahrlage bzw. Umlauflage WÜA
(WeichenÜberwacherAufgefahren)
der Weiche zum Stellwerk generieren.
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Eine
solche Auffahrmeldung, wie durch die erfindungsgemäße Schaltung 10 in
der 3 schematisch dargestellt, wird im regulären Betrieb
nie oder allenfalls höchst
selten aktiviert. Da die Auffahrmeldung jedoch von hoher Sicherheitsrelevanz
ist, wird zufällig
und/oder zyklisch in vorbestimmten Zeitintervallen ein entsprechender
Test bzw. eine entsprechende Überprüfung durchgeführt, um
die Auffahrmeldung auszulösen.
Zu diesem Zweck wird durch einen weiteren Optokoppler WA-Test (WeichenAuffahrTest)
die Leitung am Anschlusspunkt Mp der Weiche simuliert unterbrochen.
Dies führt
dazu, dass an den Anschlusspunkten U, V und W nur noch positives
Potential anliegt und sich so eine positive Erregerspannung an den
Weichenüberwachern WÜA.1 und
WÜA.2 ausbilden
kann. Daraufhin erlischt die Ordnungsmeldung; die Auffahrmeldung wird
ausgelöst.
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Bei
der Schaltung 10, die anhand der 1 bis 3 näher erläutert ist,
sind die drei Weichenüberwacher
WÜL.1,
WÜL.2 bzw.
WÜR.1,
WÜR.2 bzw. WÜA.1, WÜA.2 jeweils
paarweise ausgebildet.
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Die
Weichenüberwacher
WÜL.1,
WÜL.2 bzw.
WÜR.1,
WÜR.2 zur
Meldung der Linkslage bzw. zur Meldung der Rechtslage, welche jeweils
einen Optokoppler umfassen, sind dabei jeweils zueinander in Reihe
geschaltet.
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Die
Weichenüberwacher
WÜA.1,
WÜA.2 zur Generierung
einer Auffahrmeldung, welche jeweils zwei gegeneinander gepolte
und mit einer Überwachungsspannung
UÜW mit
einer negativen Polarität versorgte
Optokoppler umfassen, sind jeweils zueinander parallel angeordnet.
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Eine
solche Verdopplung resultiert aus sicherheitstechnischen Gründen, um
eine 2-Kanaligkeit der jeweiligen Weichenüberwacher WÜL.1, WÜL.2 bzw. WÜR.1, WÜR.2 bzw. WÜA.1, WÜA.2 vorzusehen. Somit ist sichergestellt,
dass bereits ein Erstfehler offenbart wird, wenn einer der Weichenüberwacher
WÜL.1,
WÜL.2 bzw.
WÜR.1,
WÜR.2 bzw. WÜA.1, WÜA.2 beispielsweise
infolge Durchlegierung ausfällt.
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Im
Folgenden wird das Funktionsprinzip der Schaltung 10 anhand
der 4 bis 7 eingehend erläutert, wobei
die Ausführungsform
der Schaltung 10, die in den 4 bis 7 gezeigt
und beschrieben wird, lediglich nur jeweils einen Weichenüberwacher
WÜL, WÜR, WÜA aufweist.
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Bei
der Lageüberwachung
wird eine Überwachungsspannung
UÜW von
zum Beispiel +48 V oder +60 V an den Anschlusspunkten V und Mp des Weichenantriebs
eingespeist. Für
die Gleichspannung sind die Antriebsspulen quasi nicht vorhanden, da
der Ohmsche Widerstand der Wicklung bei ca. 11 bis 13 Ω liegt – dieser
kann im Vergleich zum Innenwiderstand der Optokoppler von ca. 2
kΩ vernachlässigt werden.
Entsprechend der Stellung der Endlagenschalter wird an den Anschlusspunkten
U und W ein +60V-Potential
unterschiedlicher Polarität
detektiert.
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In
der oberen Hälfte
der 4 ist ein Funktionsschema der erfindungsgemäßen Schaltung 10 zur Überwachung
der vier Endlagenschalter des 4-Draht-Drehstrom-Antriebs der Weiche
dargestellt. Die Schaltung 10 umfasst Gleichrichterdioden
GD, welche die Polarität
der widergespiegelten Erregerspannung selektieren und je nach Schalterkonstellation
die Erregerspannung einem der drei Weichenüberwacher WÜL, WÜR, WÜA zuführen. Die Weichenüberwacher
WÜL, WÜR, WÜA wiederum
generieren sekundärseitig
die entsprechende Meldung, sei es über die aktuelle Ordnungslage ”Links” bzw. ”Rechts” der Weiche,
sei es über
eine Auffahrstellung.
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In
der folgenden 5 bis 7 sind drei
typische Zustände
der vier Endlagenschalter des 4-Draht-Drehstrom-Antriebs der Weiche
und damit des 4-Draht-Drehstrom-Antriebs der Weiche selbst dargestellt.
Zudem ist für
jeden der Zustände
der Stromfluss für
die Überwachung
durch Fettdruck hervorgehoben. Herrscht eine Ordnungslage vor, wie aus
den 5 und 6 hervorgeht, stehen die Endlagenschalter
S1.1, S1.2, S2.1, S2.2 für
eine Ordnungslage ”Links” vollständig konträr zu der
Ordnungslage ”Rechts”.
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In
der 5 ist eine Ordnungslage ”Links” der Weiche veranschaulicht.
Die Überwachungsspannung
UÜW,
die an den Anschlusspunkten V und Mp eingespeist wird, wird mit
einer negativen Polarität
an den Anschlusspunkten bzw. Klemmen U und W zurückgespiegelt und wird eine
Erregungsspannung erzeugt, welche eine Erregung des Weichenüberwachers
WÜL (WeichenÜberwacherLinks)
bewirkt.
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In
der 6 ist eine Ordnungslage ”Rechts” der Weiche veranschaulicht.
Die Überwachungsspannung
UÜW,
die an den Anschlusspunkten V und Mp eingespeist wird, wird mit
einer positiven Polarität an
den Anschlusspunkten bzw. Klemmen U und W zurückgespiegelt und wird eine
Erregerspannung erzeugt, welche eine Erregung des Weichenüberwachers
WÜR (WeichenÜberwacherRechts)
bewirkt.
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In
der 7 ist schließlich
eine Stellung ”Aufgefahren” bzw. ”Umlaufend” der Weiche
veranschaulicht. Mit anderen Worten nimmt die Weiche in diesem Fall/diesen
Fällen
keine Ordnungslage ein, die es aus sicherheitstechnischen Gründen unbedingt
zeitnah und zuverlässig
zu erkennen gilt.
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Erreicht
eine Weiche ihre neue Endlage, d. h. eine der beiden Ordnungslagen ”Links” oder ”Rechts”, nicht,
so hat nur ein Paar S1.1, S1.2 oder S2.1, S2.2 der Endlagenschalter
S1.1, S1.2, S2.1, S2.2 seine Stellung geändert. Der 6 ist
entnehmbar, dass bei dieser Konstellation an den zwei Anschlusspunkten
U und W bzw. Klemmen ein positives überwachungspotential anliegt.
In diesem Fall gelangt der Stromfluss jeweils zu der UND-Verknüpfung und
wird die Erregerspannung bzw. das Gegenpotential der Erregungsspannung
an den Weichenüberwacher
WÜA (WeichenÜberwacherAufgefahren)
angelegt. Wird dieser Zustand nach einer Weichenumstellung bei wieder
aufgeschalteter Überwachung
detektiert, so bedeutet das, dass die Weiche die neue Endlage nicht
erreicht hat. Es kann daraufhin, zum Beispiel ein Reversieren veranlasst
werden. Wird dieser Zustand hingegen spontan während einer in Ordnungslage ”Links” bzw. ”Rechts” befindlichen Weiche
erreicht, so liegt ein Auffahren der Weiche vor.
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In
beiden Fällen
wird der Weichenüberwacher
WÜA aktiviert.
Es liegt in der Logik des Stellwerks, zu erkennen, ob es sich um
eine die neue Endlage nicht erreichte Weiche oder um eine aufgefahrene
Weiche handelt, um eine entsprechende Meldung an die Datenverarbeitungsvorrichtung
weiterzuleiten und zum Beispiel eine entsprechende Anzeige auf einem
Bedienterminal zu generieren.
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Wie
den 4 bis 7 weiterhin im Einzelnen entnehmbar
ist, umfasst die Schaltung 10 zusätzlich vier Gleichrichterdioden
GD, um die zurückgespiegelte Überwachungsspannung
UÜW und/oder des
erzeugten Gegenpotential der Überwachungsspannung
UÜW zu
selektieren.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Schaltung 10 beschränkt. So
ist es ohne weiteres möglich,
anstelle der Überwachungsspannung UÜW von
zum Beispiel +48 V oder +60 V eine geringere Überwachungsspannung von beispielsweise
+24 V an den Anschlusspunkten V und Mp des Weichenantriebs einzuspeisen,
wodurch die Funktion der erfindungsgemäßen Schaltung 10 nicht
geändert
wird. Ebenso ist es denkbar, anstelle der Überwachungsspannung UÜW von
zum Beispiel +48 V oder +60 V eine negative Überwachungsspannung von beispielsweise –48 V oder –60 V an
den Anschlusspunkten V und Mp des Weichenantriebs einzuspeisen.
Lediglich die Spannungs- und Stromverhältnisse kehren sich um, wenn
die Optokoppler der Weichenüberwacher
WÜL, WÜL.1, WÜL.2, WÜR, WÜR.1, WÜR.2, WÜA, WÜA.1, WÜA.2 eine
entsprechend geänderte
Polarität
erhalten.