DE1530415C - Schaltungsanordnung zum Überwachen von Lichtsignalen, insbesondere von wechselstromgespeisten Lichtsignalen, in Eisenbahnsicherungsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Überwachen von Lichtsignalen, insbesondere von wechselstromgespeisten Lichtsignalen, in Eisenbahnsicherungsanlagen mit mehreren getrennt anschaltbaren Lichtsignalstromkreisen, in der jedem Lichtsignalstromkreis Überwachungsschaltmittel zugeordnet sind, die abhängig von den Größen der in den eingeschalteten Lichtsignalstromkreisen fließenden Ströme die normalen Betriebszustände der betreffenden Lichtsignale bzw. Störungen in deren Stromkreisen anzeigen. '

An die Überwachung der Lichtsignale in den Eisenbahnsicherungsanlagen werden hohe Sicherheitsforderungen gestellt, um durch Störung verursachte gefährdende Signalbilder rechtzeitig zu erkennen und zu vermeiden. Auf keinen Fall dürfen durch solche Störungen Signalbegriffe erscheinen oder einen Haltbegriff ohne entsprechende Anzeige auf dem Stelltisch im Stellwerk zum Erlöschen bringen. Diese Störungen werden besonders bei großen Stellentfernungen und entsprechenden Leitungsquerschnitten durch Aderberührung oder durch Fremdspannungseinfall herbeigeführt. Weiterhin werden zum Speisen der Signallampen veränderliche Betriebsspannungen verwendet, um ein Blenden des Fahrpersonals bei Dunkelheit zu vermeiden. Auch die betriebsbedingten unterschiedlichen Stellentfernungen zwischen .Einspeisepunkt und dem Signalort müssen beim Überwachen der Lichtsignale abhängig vom eingespeisten Signalstrom berücksichtigt werden. Am Einspeisepunkt, der sich in den meisten Fällen in dem Relaisraum des Stellwerks befindet, werden mittels Überwachungsschaltmitteln, die in den entsprechenden Signalstromkreisen angeordnet sind, die Abhängigkeiten der Signalzustände in die übrige Stellwerksanlage übertragen.

Bei der Ausnutzung des in Eisenbahnsicherungsanlagen verwendeten größten Leiterquerschnitts ergibt sich für die maximal zu übertragende Leistung eine bestimmte Stellentfernung der Lichtsignale. Große Stellentfernungen ergeben hierbei einen wesentlichen hohen Leitungswiderstand der Speiseleitung, der für die Erfassung von Störungen, besonders am Signalort und auf den Leitungen, aufwendige Überwachungsschaltmittel erforderlich macht, da hierbei die Betriebsströme und die durch Störungen hervorgerufenen Ströme nahe beieinanderliegen können. Aus diesen Gründen ist man dazu übergegangen, um Leitungsberührungen, Fremdspannungseinfälle in die Speiseleitung sowie hohe Restströme der Lichtsignalstromkreise bei Signallampen-

. ausfall festzustellen, die, Signalstromkreise durch geeignete elektronische Schaltmittel zu überwachen.

In einer vorgeschlagenen Überwachungseinrichtung für Wechselstromkreise der Lichtsignale in Eisenbahnanlagen mit veränderlichen Betriebsspannungen, bei der in Abhängigkeit vom Betriebsstrom über Stromwandler Störungen in den Lichtsignalstromkreisen angezeigt werden, werden aus diesem Grund Überwachungseinrichtungen vorgesehen, in denen die an der Sekundärwicklung eines Stromwandlers bei normalem Betriebsstrom auftretende Spannung in Abhängigkeit von einer aus der Betriebsspannung abgeleiteten gegenphasigen Teilspannung nahezu kompensiert wird. Eine Halbwelle dieser Differenzspannung wird über weitere Schaltmittel einem Transistor zugeführt, in dessen Kollektorstroinkreis das . Anzeigeschaltmittel angeordnet ist.

In einer anderen bekannten Überwachungseinrichtung für Wechselstromkreise mit veränderlicher Betriebsspannung (deutsche Patentschrift 1 131 256) werden zum Überwachen eines Signalstromkreises auf obere Grenzen des Primärstromes zwei Übertrager mit hochpermeablen Kernen verwendet, wobei die Primärwicklung des einen Stromwandlers mit der Primärwicklung des anderen Wandlers in Reihe geschaltet und deren Sekundärwicklungen gegenein- andergeschaltet sind.

Das Verhältnis der Windungszahlen und/oder der Kernquerschnitte der beiden Wandler ist dabei so bemessen, daß das Permeabilitätsmaximum im Kern des ersten Wandlers etwa dann erreicht wird, wenn im Kern des zweiten Wandlers der Permeabilitätsanstieg einsetzt. Die an den beiden Sekundärwicklungen entstehende Differenzspannung'wird mehreren.elektronischen Schaltmitteln zugeführt, die ihrerseits auf ein Anzeigeorgan einwirken.

ao Diese bekannten Einrichtungen sind sehr aufwendig, und besonders die letztere erfordert eine genaue und schwierige Einstellung der Wandler. Darüber hinaus können mit diesen bekannten Überwachungseinrichtungen wohl Störungen im Signalstromkreis erfaßt werden, jedoch können keine Aussagen über die Art der Störung. gegeben werden. Die Verwendung von elektronischen Schaltmitteln, die in den bekannten Überwachungseinrichtungen weitere zusätzliche Schaltkreise erfordern, hat weiterhin den Nachteil, daß durch die Vielzahl der Bauteile ihre Betriebszuverlässigkeit verringert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

. schaltungstechnisch einfache und wirtschaftliche Schaltungsanordnung zum Überwachen von Licht-Signalen zu erstellen, die die Nachteile der bekannten . Überwachungseinrichtungen vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Teile der Überwachungsschaltmittel für mindestens zwei nicht gleichzeitig eingeschaltete Lichtsignale derart in den betreffenden Lichtsignalstromkreisen kombiniert angeordnet sind, daß durch die Dimensionierung der Schaltmittelteile jeweils ein Überwachungsschaltmittel über einen bestimmten Lichtsignalstromkreis bei normalem Betriebsstrom und über den anderen Lichtsignalstromkreis nur dann anspricht, wenn der maximale Betriebsstrom in diesem Stromkreis infolge von Störungen um einen

bestimmten Betrag überschritten wird. Ί

Durch die erfindungsgemäße Anordnung können anstatt besonderer Übertrager mit hochpermeablen Kernblechen und elektronischer Bauteile, wie Dioden und Transistoren, im einfachsten Fall handelsübliche Relais verwendet werden. In der weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden zum Anzeigen von Störungen Teile des Überwachungsschaltmittels eines Lichtsignalstromkreises in mehreren Lichtsignalströmkreisen angeordnet. Soll die Sicherheit der Überwachung der Lichtsignalstromkreise insbesondere gegen Fremdspannungseinfall in die Speiseleitungen der Lichtsignale erhöht werden, so wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung zum Anzeigen von Störungen je ein Teil von bereits vorhandenen Überwachungsschaltmitteln weiterer Licht-' signalstromkreise in je einer der beiden Speiseleitungen eines Lichtsignalstromkreises angeordnet.

In besonderen Fällen, wie z.B. beim Vorhandensein von nur zwei Signalstronikreisen, deren zwei Lichtsignale über eine dreiadrige Speiseleitung ange-

' ³ ' '.' ■ ·. ⁴ ■ ■' . ■ ■

schlossen sind, ist ein Teil des zum Anzeigen der Stö- sioniert, daß im Störungsfall z.B. bei Kurzschluß, rungen in den Lichtsignalstromkreisen vorgesehenen zwischen den Leitungen 3 und 4 des Lichtsignal-Überwachungsschaltmittels in den Abhängigkeits- Stromkreises II durch den überhöhten Strom das Restromkreisen des Signaistellrelais angeordnet. lais A anzieht und seine Kontakte A 1 und A 2 die in

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der 5 der Fig. 1 dargestellte Lage einnehmen. Hierdurch

Zeichnung dargestellt und werden im folgenden wird der Stromkreis des Relais Λ/durch den Kontakt

näher beschrieben. In der Zeichnung sind nur die A2 und der Selbstschlüßkreis des Signalstellrelais5

Schaltungsteile ausgeführt* die unbedingt zum Ver- durch den Kontakt Al unterbrochen, so daß einer-

ständnis der Erfindung erforderlich sind. seits durch das abgefallene Relais M Störmeldung in

In F i g. 1 sind zwei Lichtsignalstromkreise I und II io die Stellwerksschaltung übertragen wird und andererdargestellt, in denen mittels Wechselstrom über die seits der Lichtsignalstromkreis I durch den Kontakt Leitungen 1 bis 4 und die Transformatoren Γ1 und 52 wieder eingeschaltet wird. Durch das Leuchten T2 zwei betriebsmäßig nicht gleichzeitig einschalt- der Lampe L1 sei beispielsweise der Signalbegriff bare Lichtsignale (Lichtsignalbegriffe) eingeschaltet »Halt« dargestellt. ■■ .
werden. Weiterhin sind die Abhängigkeitsstromkreise 15 In dieser Stellung sei die Schaltungsanordnung der des durch seine Wicklungen51 und 511 dargestellten Fig. 1 in Grundstellung. Der Lichtsignalstromkreis I Signaistellrelais 5 mit den Kontakten 51 bis 53 und ist eingeschaltet, und bei normalem Betriebsstrom eines Störmelderelais M mit dem Kontakt Λ/l änge- leuchtet die Lampe Ll, und das Überwachurigsgeben. Zum Überwachen der normalen Betriebs- schaltmittel Relais A zieht an, da die Wicklungen 11 ströme bzw. von Störungen in den beiden Licht- ao und 12 des Übertragers Tr 1 für diesen Betriebsstrom Signalstromkreisen I und II sind zwei Überwachungs- ausgelegt sind. Weiterhin ist der Stromkreis des Re-' schaltmittel, nämlich die Relais A und ß mit ihren lais M mit den Kontakten Al und Bl erregt und das beispielsweise aus drei Wicklungen 11 bis 13 und 21 Relais M angezogen. Durch nicht dargestellte Konbis 23 bestehenden Übertragern TVl und Tr 1, vor- takte der angezogenen Relais A und M wird in der gesehen. 35 Stellwerksschaltung der ordnungsgemäße Signal-

Im Lichtsignalstromkreis I ist die Wicklung 11 des . begriff mit leuchtender Lampe L1 angezeigt. Tritt Übertragers Tr 1 und die Wicklung 23 des Über- jetzt eine Zerstörung des Lampenfadens der Lampe tragers TrI in Reihe geschaltet und an die Spannung Ll ein, so wird der Sekundärstromkreis des Transführende Speiseleitung 2 angeschlossen, an der als formators Π stromlos. Über den Primärstromkreis Verbraucher die Signallampe L1 über den Transfor- 30 von Tl fließt jedoch noch ein Reststrom, bei dem mator Π gespeist wird,und den Signalbegriff dar- das RelaisA jedoch mit Sicherheit abfällt. Dabei stellen möge. öffnet es mit seinem Kontakt A 2 den Stromkreis des

Im Lichtsignalstromkreis II ist die Wicklung 21 Relais M. Relais M fällt ab, meldet dadurch in Abdes Übertragers TrI und die Wicklung 13 des Über- hängigkeit vom abgefallenen RelaisA z.B., daß die tragers TrI in Reihe an die erst nach eingeleitetem 35 Lampe Ll durchgebrannt ist, uhd verhindert bei-Stellyorgang an Spannung liegende Speiseleitung 4 spielsweise gleichzeitig durch Kontakt M1 die Anangeschlossen, an der die Signallampe L 2 als Ver- schaltung des Signalstromkreises II.
braucher über den Transformator T 2 angeschlossen Bei' Aderberührungen zwischen den Leitungen 1 ist. Das Einschalten der Lampe L 2 über die Speise- und 2 bzw. bei entsprechendem Fremdspannüngseinleitungen 3 und 4 erfolgt nach dem Betätigen einer 40 fall in diese Adern steigt der in den Lichtsignalstrom-Einschalttaste; Kontakt ET wird umgelegt, und nach kreis I fließende Strom über den maximalen Betriebsdem Ansprechen des Relais 5 über die Wicklung 51 strom an. Relais Λ bleibt angezogen, und über die (Stromkreis: Batterie = , Kontakte Bl, ET, Ml, entsprechend dimensionierten Wicklungen 23 und 22 Wicklung 51 und Batterie—) werden die Kontakte des Übertragers Tr 1 zieht jetzt auch Relais B an und 51 bis 53 umgelegt. '''"'. 45 unterbricht mit seinem Kontakt B 2 den Stromkreis

Liegt keine Störung vor, so fließen im Lichtsignal- des Relais M,. Relais M fällt ab und meldet zusamstromkreis II normaler Betriebsstrom, dessen Große men mit dem angezogenen Relais A über nicht darzwischen bestimmten Beträgen liegt, je nachdem, ob gestellte Stromkreise die Aderberührung bzw. den Tag-oder Nachtspannung angelegt ist. Die Wicklün- Fremdspannungseinfall in den Lichtsignalstrom* gen 21 und 22 des Übertragers 7Y2sind so ausgelegt, 50 kreis I an die Stellwerksanlage. ' ^;
daß das RelaisB bei minimalem Betriebsstrom, d.h. In derselben Weise werden der normale Betriebsnormaler Betriebsstrom bei Nachtspannung, anzieht zustand bzw. die gleichen Störungen im Lichtsignal- und seine Kontakte Bl und B 2 umlegt. Gleichzeitig Stromkreis II angezeigt, nur sind die Funktionen der mit dem Ansprechen des Relais B wird das Relais A Relais A und B vertauscht.

stromlos, da durch den Kontakt 52 der Lichtsignal- 55 Die Funktionsfähigkeit des Relais B bzw.'A zur Stromkreis I unterbrochen wird. Somit werden die Anzeige der Störungen wird jeweils in dem Licht-Kontakte A 1 und /12 umgelegt, und das mit einer signalstromkreis, in dem das betreffende Relais zum geringen Abfallverzögerung versehene Relais M Anzeigen des normalen Betriebsstromes Verwendung bleibt wiederum über die umgelegten Kontakte A 2 findet, überprüft. .
und Bl erregt, und das Relais-5 hält sich nun über 60 Bei der in Fi g. 1 'beispielsweise als wechselstromdie umgelegten Kontakte Bl, 51_; Λ1 und seine gespeiste Lichtsighaistromkreise ausgeführten Schal-Wicklung 511 in einem Selbstschlußkreis. Jetzt kann tungsanordmmg können für die überwachungsschaltauch die Einschalttaste mit dem Kontakt ET losge- mittel handelsübliche' Wechselstromrelais und für die lassen werden. Der Kontakt AT einer Rücknahme- Übertrager handelsübliches Kernmaterial verwendet taste dient zum Abschalten der Signallampe L 2 in 65 werden, wobei die Dimensionierung der Teile für besonderen Fällen. . ihren Verwendungszweck in an sich bekannter Weise

Die Wicklung 13 des Übertragers TrI ist abhängig optimal ausgelegt wird. '

von dem Relais A und der Wicklung 12 so dimen- Bei einfachen wechselstronigespeisten Lichtsignal-

Stromkreisen sowie Lichtsignalstromkreiscn, die mit Gleichspannung betrieben werden, z. B. bei Lichtsignalen mit verhältnismäßig kleiner Stellentfernung, können die Übcrwachungsschaltmittel z. B. nur aus Relais bestehen. In diesem Falle sind die Relais mit zwei oder mehreren Wicklungen versehen, die entsprechend dimensioniert in gleicher Weise wie die Obertragcrwieklungen nach Fig. 1 in den verschiedenen Liehtsignalstromkreisen angeordnet werden.

In F i g. 2 sind drei Lichtsignalstromkrcise I, II, III dargestellt, die über die Leitungen 1 bis 6 und die Transformatoren Tl bis Γ3 die Signallampen L1 bis L 3 speisen. Zum Anschalten der Lichtsignalstromkrcise sind Kontakte Sl bis 54 nicht dargestellter Signalstellrelais angeordnet. Als Übcrwachungsschaltmittel für diese Lichtsignalstromkreisc sind beispielsweise die Relais A₁ B, C mit den Übertragern TrI bis Tr3 vorgesehen. Diesen Übertragern sind die. Wicklungen 11 bis 14 bzw. 21 bis 23 und 31 bis 33 zugeordnet. Die Dimensionierung der Übertragerwicklungen ist in gleicher Weise vorgenommen, wie zu F i g. 1 beschrieben. Desgleichen wirken die Relais A, B, C mit ihren nicht dargestellten Kontakten auf die Abhängigkeitsschaltungen im Stellwerk ein.

In Fig. 2 ist die Schaltungsanordnung des'Licht-' signalstromkreiscs I beispielsweise so ausgeführt, daß Frcnidspannungseinfall in beide Leitungen 1 und 2 mit Sicherheit festgestellt werden kann. Hierfür kann für die Störungsfälle: Berührung zwischen Leitung 1 und 2. Frenidspanhungseinfall in Leitung 2 sowie Spannungseinfall eigener Phase und fremder Phase in Leitung 1. in jede der Speiscleitungcn z.B. des Stromkreises I je eine Wicklung 23 bzw. 33 der Übertrager 7>2 bzw. Tr3 der bereits zum Überwachen des Stromkreises II und des Stromkreises III vorhandenen Schaltmittel angeordnet werden. Die Auswertung .der Störungen erfolgt in gleicher Weise wie bei Fig. 1.. Sind nur zwei Lichtsignalstromkreise· vorhanden, so kann für das Erfassen der Störungen beispielsweise die Wicklung 23 des Tr2 aufgeteilt und in den beiden Leitungen 1 und 2 so angeordnet werden, daü die gleiche Anzeigesicherheit bei Störungen erreicht wird. .

Um den Störungsfall Berührung und die Fremdspannungseinfälle in die Leitungen 3 bis 5 zu erfassen, liegen z. B. entsprechende Wicklungen 13. bzw. 14 des Übertragers Tr 1 in den Leitungen 3 und 5. ■ ·. ■■ ..'■'..■;'·.·■' · -

Fig. 3 zeigt ein" Ausführungsbeispiel mit zwei Lichtsignalstromkreiscn, die derart an eine dreiadrige Speiseleitung angeschlossen sind, daß der eine Signalbegriff mit der Lampe Ll über den Transformator T1 und die Leitungen 1 und 2 erscheint und nach dem Anschalten des Stellrclais 5 (dargestellt durch seine Wicklungen 51 und SII) mit dem Umlegendes Kontaktes 52 ausgeschaltet und der aridere Sienalbegriff mit der Lampe L 2 über den Transformator Tl und die Leitungen 2 und 3 angeschaltet .wird. '.,·.■ ,

In diesem Fall kann beispielsweise bei gleicher Leistungsaufnahme der Lampen L1 und Ll die Überwachung der beiden Lichtsignalstromkreise auf 'normalen Betriebsstrom durch das Relais A mit einem übertrager TrI erfolgen, der in diesem Falle lediglich zwei· Wicklungen 11 und 12 besitzt. Ist die Leistungsaufnahme der Lampen L1 und L 2 verschieden, so wird in an sich bekannter Weise die Wicklung 11 des Übertragers in zwei Wicklungen aufgeteilt und so ausgelegt, daß sie, in den entsprechenden Leitungen 1 bzw. 3 angeordnet, die beiden normalen Betriebszustände überwachen.

Ein weiteres Relais B ist in Fig. 3 durch seine Wicklungen BI und BU dargestellt. Die eine Wicklung BI ist so bemessen, daß Störungen, z. B. durch Berührung der Speiseleitungen untereinander sowie ■ durch Fremdspannungseinfall, die einen größeren Strom als den maximalen Betriebsstrom hervorrufen,

ίο in der Stellwerksanlagc angezeigt werden. Zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit dieses Relais B ist eine Wicklung BII in den Abhängigkeitsstromkreisen des Signalstellrelais 5 angeordnet.

Soll der Signalbegriff mit der Lampe L 2 eingeschaltet werden, so wird mit dem Drücken der Stelltaste ihr Kontakt ET umgelegt und das Relais B über die Wicklungen erregt. Das Relais B legt seine Kontakte Bl bis B3 um. Über den Kontakt S3 wird j der Anschaltstromkreis des Stellrclais 5 mit der j Wicklung 51 geschlossen. Das Stellrclais zieht an und : legt seine Kontakte 51 und 52 um. Durch den um- I gelegten Kontakt 52 wird jetzt die Signallampe L2 j angeschaltet, wobei bei normalem Betriebsstrom das Obcrwachungsrelais A angezogen bleibt. Relais B ist

ϊ5 über den Kontakt ET noch erregt. Mit dem Loslassen der Stelltaste wird der Kontakt ET wieder in die in Fig.-3 dargestellte Lage umgelegt. Der Stromkreis des Relais B wird unterbrochen. Mit dem Abfallen des Relais B hält sich nun das Signalstcllrclais 5 in einem Selbstschlußkreis, der über die Kontakte ET, Al, 51, Bl und die Wicklung 511 des Relais 5 führt.

Über die Kontakte A 2 und B 2 wird das Melde-

rclais Λ/ beeinflußt und meldet abhängig von seinem Zustand auftretende Störungen in den Signalstromkreisen über nicht dargestellte Abhängigkeitsstromkreise der Stellwerksanlage.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Überwachen von Lichtsignalcn, insbesondere von wcchselstromgespeisten Lichtsignalen, in Eisenbahnsicherungsanlagen mit mehreren getrennt anschaltbaren Lichtsigrialstromkrcisen. in der jedem Lichtsignalstromkreis Übenvachungsschaltmittel: zugeordnet sind, die abhängig von den Größen der in den eingeschalteten Lichtsignalstromkreisen fließen-/ derr Ströme die normalen Betriebszustände der betreffenden Lichtsignale bzw. Störungen in deren Stromkreisen anzeigen, dadurch gekennzeichnet, daß Teile (Wicklungen 11 und 13 bzw. 21 und 23, Fig. 1) der überwachungsschaltmittel für mindestens zwei nicht gleichzeitig eingeschaltete Lichtsignale (Signallampen L1 und L 2) derart in den betreffenden Liehtsignalstromkreisen (I und II) kombiniert angeordnet sind, daß durch die Dimensionierung der Schaltmittelteile (Wicklungen 11 und 13 bzw. 21 und 23) jeweils ein Überwachungsschaltmittel (A bzw. B) über einen bestimmten Lichtsignalstromkreis (I bzw. II) bei normalem Betriebsstrom (Wicklungen 11 bzw. 21) und über den anderen Lichtsignalstromkreis (II bzw. I) nur dann (Wicklungen 13 bzw. 23) anspricht, wenn der maximale Betriebsstrom in diesem Stromkreis (II bzw. I) infolge von Störungen um einen bestimmten Betrae überschritten wird.

1 530

2. Schaltungsanordnung nacli Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anzeigen von Störungen Teile (Wicklungen 13 und 14, F i g. 2) des Überwachüngsschaltmittels eines Lichtsignalstromkreises (I) in mehreren Lichtsignalstromkreisen (II und III) angeordnet sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß zum Anzeigen von Störungen je ein Teil (Wicklungen 23 bzw. 33, Fig. 2) von bereits vorhandenen Überwachungsschaltmitteln weiterer Lichtsignalstromkreise (II und III) in je einer der beiden Speiseleitungen

(1 und 2) eines Lichtsignalstromkreiscs (I) angeordnet ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da-^; durch gekennzeichnet, daß beim Vorhandensein von nur zwei Lichtsignalstromkreisen, deren zwei Lichtsignale (Signallampen Ll und Ll, Fig. 3) über eine dreiadrige Speiseleitung (1, 2 und 3) angeschlossen sind, ein Teil (Wicklung BII) des zum Anzeigen der Störungen in den Lichtsignalstromkreisen vorgesehenen Überwachüngsschaltmittels (Relais B) in den Abhängigkeitsstromkreisen des Signalstellrelais (S) angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen