DE1638133B2 - Schaltungsanordnung zum ueberwachen des ordnungsgerechten betriebszustandes von wechselstromkreisen durch ueberwachungsrelais - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Überwachen des ordnungsgerechten Betriebszustande;; von Wechselstromkreisen, insbesondere von Lichtsignalstromkreisen im Eisenbahnsicherungswesen, durch Überwachungsrelais.

Es ist bereits bekannt, Stromkreise durch Überwachungsrelais zu überwachen, die mittelbar über Stromwandler oder unmittelbar in den Stromkreis der Anlage einbezogen sind. Die Überwachungsrelais sind reine Stromindikatoren; bei geeigneter Dimensionierung ihrer Wicklungen kann man sowohl das Unterschreiten als auch das Überschreiten eines vorgegebenen Speisestromes feststellen.

Daraus allein läßt sich jedoch noch keine Aussage darüber herleiten, ob der im zu überwachenden Stromkreis liegende Verbraucher tatsächlich von Strom durchflossen ist oder nicht.

In wechselstromgespeislen Anlagen können z. B.

infolge der Kabelkapazität der Speiseleitungen gegeneinander und gegen Erde kapazitive Blindströme über den Verbraucher fließen, ohne daß sichergestellt ist, daß diese Ströme von dem Überwachungsrelais auch registriert werden. Die Größe der Blindströme ist abhängig von der jeweiligen Kabellänge; unter besonders ungünstigen Bedingungen können sie in der Größenordnung des bei ordnungsgerechtem Betriebszustand der Anlage fließenden Speisestromes liegen und so das Ansprechen des Verbrauchers bewirken.

Obgleich das zugehörige Überwachungsrelais abgefallen ist, kann der Verbraucher ferner infolge eines Fremdspannungseinfalies durch Aderberührung der Speiseleitungen mit den Speiseleitungen anderer an die gleiche Stromquelle angeschlossener Verbraucher von Strom durchflossen sein. Die Wahrscheinlichkeit einer derartigen Aderberührung ist um so größer, je mehr Verbraucher an die gleiche Stromquelle

angeschlossen sind, je größer die Länge der Speiseleitungen und je enger die Vermasehung der Speiseleitungen untereinander ist.

Insbesondere im Eisenbahnsicherungswesen, wo derartige Defekte zu Personengefihrdurgen führen können, wird die Forderung nach einer absolut zuverlässigen Überwachungseinrichtung erhoben.

Es sind bereits mehr oder weniger aufwendige Schaltungsanordnungen bekanntgeworden, bei denen Stromkreise dutch Überwachungsrelais auf Aderberührungen und FremdspannungseinfaU überwacht werden sollen. Beispielsweise ist aus der deutschen Ausiegeschrift 1 125 058 eine Sicherheitsschaltung für elektrische Anlagen bekannt, bei der eine Me£l· einrichtung die bei Isolationsfehlem in einem Ruhesiromfcreis geänderte Größe des Isolationswiderstandcs Jos Stromkreises erfaßt. Diese bekannte Schaltungsanordnung ist allein wegen der dort verwendeten iiiJuku\cn Bauelemente mn mehreren Wicklungen außerordentlich aufwendig und daher tür die Praxis ungeeignet. Außerdem hat diese Schaltung cc: großen Nachteil, daß das Cberwachungsrelais sc'bst nicht auf semen einwandfreien Zustand überwacht ist und je nach dem Betriebszustand des Stromkreises sicher anzieht oder abfallt.

Autgabe der vorliegenden Erfindung i;u es. eine Schaltungsanordnung zum Überwachen des ordnungsgerechten Betriebszustandes von Wechselstromkreisen /u schaffen, die die vorgenannten Mängel beseitigt.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß ein Gleichrichter in Graetzschaltung vorgesehen ist. der mit seinen Wechselspannungsanschlüssen über Kontakte eines Anschaltrelais /um Schließen des Stromkreises bei aufgetrenntem Stromkreis an die Wechselspannungsquelle angeschlossen ist. dessen einer Gleichspannungsanschluß über das Überwachungsrelais mit der einen Speiseleitung des Stromkreises verbunden ist und dessen anderer Gleichspannungsanschluß über einen Arbeitskontakt eines vor dem Ansprechen des Anschaltrelais betätigten Stellrelais zum Schließen eines über das Übenvachungsreiais und den Verbraucher führenden Stromkreises zum Betätigen des Übenvachungsrelais und zum Fehlstromerregen des Verbrauchers mit der anderen Speiseleitung verbunden ist. und daß eine Meldeeinrichtung derart vorgesehen ist, daß eine Störungsmeldung ausgelöst wird, wenn das Übenvachungsrelais vor dem Betätigen des Stellrelais anspricht, beim Betätigen des Stellrelais nicht anspricht oder nach dem Betätigen des Anschaltrelais abfällt, wobei für die Meldeeinrichtung zwei Anschaltstromkreise vorgesehen sind, von denen der eine aus der Reihenschaltung eines Ruhekontaktes des Übenvachungsrelais mit einem Arbeitskontakt des Stellrelais und der andere aus der Reihenschaltung eines Arbeitskontaktes des Übenvachungsrelais und Ruhekontakten des Stellrelais bzw. des Anschaltrelais besteht.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert:

F i g. 1 zeigt den Speisestromkreis für die Lampen L einer mit Wechselspannung betriebenen Lichtsignalanlage, der über Kontakte 22 und 24 eines nicht dargestellten Anschaltrelais mit den Kontakten 21 bis 26 (F i g. 1 bis 3) bedarfsweise geschlossen werden kann. Über die Kontakte 21 und 23 ist ein Graetz-Giekhochter G1 aa die Wedeei^amiuogsqueile angeschlossen, solange der Speisestromkreis aufgetrennt ist, die Lampen!, also abgeschattet sind. Der negative filPK-h<y»nnintgsansrhhiS des Gleichrichteis ist über einen Widerstand R und die Wick- iung eines Überwachungsrelais P an die Speiseleitung 1 des Stromkreises angeschlossen. Der positive Gleichspannungsanschluß des Gleichrichters ist über einen Widerstand R und einen Arbeitskontakt 11

ίο eines ebenfalls nicht dargestellten Stellrelais nrit den Kontakten 11 bis 14 {Fig. 1 bis 3) an die Speiseleitung 2 des Stromkreises angeschlossen.

Bei dem dargestellten Schaltzustand der Kontakte ist der Speisestromkreis für die Lampen L unterbro chen. Das Überwachungsrelais P bleibt dann so lange abgefallen, wie keine Fremdspannungen an den Speiseleitungen 1 und 2 anliegen. Treten Fremdspannungen auf. so zieht das übenvachungsrelais P über den Gleichrichter G 1 und einen der Kontakte 21 oder 23 an und löst über eine noch zu erläuternde Meldeeinrichtung eine Störungsmeldung aus. Die Anlage ist damit bei abgeschaltetem Verbraucher ständig auf F-emdspannungseinfall übenvaeht.

\ or dem Schließen des Stromkreise» durch Kontakte des Anschaltrelais wird das ordnungsgerechte Betriebsverhalten des Übenvachungsrelais selbst überprüft. Zu diesem Zweck wird durch Betätigen des Stellrelais der Kontakt 11 zwischen dem Pluspol des Gleichrichters und der Speiseleitung 2 geschlossen. Über die Widerstände/? und die Wicklung tu * übenvachungsrelais P liegt dann an den Eingangsklemmen des Stromkreises eine Gleichspannung, deren Größe so bemessen ist. daß bei ordnungsgerechtem Betriebszustand der Anlage und bei ordnungsgemäßem Betriebsverhalten des übenvachungsrelais die Lampen L noch nicht aufleuchten, das Uberwachungsreiais P jedoch mit Sicherheit anzieht.

Zieht das Übenvachungsrelais P nicht an, so ist entweder der Stromkreis über die Lampen unterbro-

chen oder aber das Übenvachungsrelais selbst arbeitet nicht ordnungsgerecht. In beiden Fällen wird dann über die Meldeeinrichtung eine Störungsmeldung ausgelöst.

Beim Ansprechen des Anschaltrelais legen die

Kontakte 21 bis 26 um; die Lampen L sind dann über die Speiseleitungen 1 und 2 an die Wechselspannungsquelle angeschlossen. Das Übenvachungsrelais P liegt über den Gleichrichter G1 in Einwegschaltung, die Widerstände R und den Kontakt 11

des Steifrelais parallel zu den Lampen L und dient zur Spannungsüberwachung an den Eingangsklemmen des Stromkreises. Bricht die Spannung beispielsweise infolge Netzausfall zusammen, so fällt das Relais P ab und löst eine Störungsmeldung aus.

Bei Kurzschluß der Speiseleitungen 1 und 2 sprechen ilio in den Stromkreis einbezogenen SicherungenS an, so daß auch in diesem Falle das Übenvachungsrelais mit Sicherheit abfällt.

In F i g. 2 ist eine Meldeeinrichtung zum Auslösen

einer Störungsmeldung für die in F i g. 1 gezeigte Schaltungsanordnung dargestellt. Der jeweilige Betriebszustand des Stromkreises soll durch eine Meldelampe A/ angezeigt werden. Bei ordnungsgerechtem Betriebszustand des zu überwachenden Stromkreises soll die Meldelampe so lange nicht leuchten, wie der Stromkreis nicht geschlossen ist. Ist der Stromkreis geschlossen, dann soll die Meldelampe an Dauerspannung liegen und ständig leuchten. Beim

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Auftreten irgendwelcher Störungen soll die Melde- wachungsrelais sind mit Pll und P12 bezeichnet,

lampe im Takt einer Blinkspannung leuchten. die des anderen Überwachungsrelais mit P 21 bis

Wird bei der Überprüfung des Isolationszustandes P 23.

der Speiseleitungen keine Leitungsberührung mit Wie bei dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungseiner von der gleichen Stromquelle gespeisten Speise- S beispiel soll die Meldelampe M bei ordnungsgerechleitung festgestellt, so bleibt das Überwachungsrelais tem Betriebszustand der zu überwachenden Stromabgefallen und der Stromkreis über die Meldelam- kreise nur dann angeschaltet sein, wenn die Strompe M durch die Kontakte P12 und 13 unterbrochen. kreise durchgeschaltet sind. Im Störungsfall soll die Spricht dagegen das Uberwachungsrelais an, so Meldelampe M an Blinkspannung liegen,
wechseln seine Kontakte P11 und P12, und die MeI- io Bei ordnungsgerechtem Betriebszustand und abgedelampe liegt über den Kontakten P12, 25 und 12 schaltetem Stromkreis sind sowohl der Kontakt P 21 an Blinkspannung. des einen Überwachungsrelais als auch der Kontakt Zum Überwachen des ordnungsgerechten Betriebs- P12 des anderen Überwachungsrelais sowie der Verhaltens des Überwachungsrelais wird das Stellre- Kontakt 13 des Stellrelais geöffnet, so daß die McI-lais angeschaltet, das daraufhin seine Kontakte 11 bis 15 delampe M dunkel bleibt. Treten dagegen Fremd-13 umlegt. Spricht das Überwachungsrelais P an, so Spannungseinfälle durch Aderberührungen zwischen bleibt die Meldelampe M dunkel, weil die Kontakte den beiden Stromkreisen auf, so liegt — je nachdem. P11 und 12 in den Anschaltstromkreisen der Melde- ob nur eines der Überwachungsrelais oder beide gelampe geöffnet sind. Zieht das Überwachungsrelais P meinsam ansprechen — über die Kontakte P11 und nicht an, so wird die Meldelampe über die Kontakte 20 P 21 bzw. P12, 14 und P 22 bzw. P12, P 23, 25 und P11 und 13 an Blinkspannung gelegt. 12 Blinkspannung an der Meldelampe M; die Stö-

Beim Ansprechen des Anschaltrelais zum Schlie- rung wird angezeigt.

ßen des Stromkreises spricht nach dem Umlegen der Beim Ansprechen des Stellrelais legen die Kon-Kontakte 22 und 24 bei ordnungsgerechtem Be- takte 12 bis 14 um. Die Kontakte Pll, P12 und triebszustand der Anlage das Überwachungsrelais P 25 P 21 bis P 23 der beiden Überwachungsrelais wechan, und die Meldelampe M liegt über den Kontakten sein bei ordnungsgerechtem Betriebsverhalten ihre P12 und 26 an Dauerspannung. Zieht das Überwa- Lage und verhindern das Ausschalten der Meldechungsrelais dagegen nicht an, so liegt über den noch lampe. Sprechen ein oder beide Überwachungsrelais geschlossenen Kontakt 13 des Stellrelais und den nicht an, so liegt die Meldelampe über die Kontakte eigenen Kontakt Pll Blinkspannung an der Melde- 30 13 und P22, Pll und P21 bzw. P12. P23, 25 und lampe. 12 an Blinkspannung, eine Störungsmeldung wird

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn man ausgelöst.

zum Überwachen von zwei synchronlaufenden, Beim Ansprechen des Anschaltrelais wechseln in gleichartig aufgebauten Stromkreisen der genannten der in Fig. 3 dargestellten Meldeeinrichtung die Art, z. B. Eisenbahnsignalen mit Zusatzzeichen, die 35 Kontakte 25 und 26 ihre Lage. Bei ordnungsgcrech-Überwachungsrelais der beiden Stromkreise mit un- tem Betriebszustand, d. h. wenn beide Überwaterschiedlichen Polen der betreffenden Gleichrichter chungsrelais angezogen sind, liegt die Meldelampe verbindet. Hierdurch ist sichergestellt, daß bei Ader- dann über die Kontakte P12, P 23 und 26 an Dauerberührung zwischen den beiden Stromkreisen die spannung. Im Störungsfall, d. h. wenn nur ein Über-Überwachungsrelais anziehen und Störungsmeldun- 40 wachungsrelais angeschaltet ist oder beide Relais abgen auslösen, während anderenfalls die Gleichrichter fallen, liegt die Meldelampe an Blinkspannung,
der beiden Stromkreise ein Ansprechen der Uberwa- ts ist möglich, das Beiäiigen von AnschaiUeiais chungsrelais verhindern würden. Für beide Strom- nicht nur in der zeitlichen Reihenfolge vom zuvor erkreise kann ein gemeinsames Stellrelais vorgesehen folgten Ansprechen von Stellrelais abhängig zu masein. 45 chen, sondern außerdem noch vom Betriebszustand Für Anlagen mit mehr als zwei solcher Strom- der Meldeeinrichtung. Es ist aber auch möglich, das kreise wird vorgeschlagen, die Überwachungsrelais Ansprechen der Stellrelais beim Feststellen von von jeweils zwei Stromkreisen in der oben beschrie- Fremdspannungseinfällen zu verhindern. Hierzu benen Art mit den zugehörigen Gleichrichtern zu müßten dann noch zusätzliche Einrichtungen vorge- verbinden und durch Schaltmittel dafür zu sorgen, 50 sehen sein, z. B. Relais, deren Kontakte im Anschalt- daß die Stellrelais für jeweils zwei Stromkreise nach- Stromkreis der Stell- bzw. Anschaltrelais angeordnet einander ansprechen. Hierdurch wird erreicht, daß sein müßten.

auch Fremdspannungseinfälle durch Aderberührung Bei Lichtsignalen im Eisenbahnsicherungswesen mit den Speiseleitungen aller übrigen Stromkreise er- ist es z. B. möglich, auf zusätzliche Stell- und Ankannt werden. 55 schaltrelais ganz zu verzichten. An Stelle dieser Re in F i g. 3 ist eine gemeinsame Meldeeinrichtung lais können bereits vorhandene Relais oder gegebe- für den in F i g. 1 dargestellten und für einen gleich- nenfalls Wiederholerrelais verwendet werden. Als artigen, gemeinsam mit dem ersten Stromkreis aus- Stellrelais könnten z. B. Fahrstraßenrelais verwendet schaltbaren zweiten Stromkreis dargestellt, bei denen werden, die beim Einstellen der Fahrstraße angesteu-— wie bereits erläutert — die Überwachungsrelais 60 ert werden. Die Kontakte des Anschaltrelais können an unterschiedliche Pole der zugehörigen Gleichrich- beispielsweise durch Kontakte von Signalstellrelais ter angeschlossen sind. Die Kontakte des einen Über- nachgebildet sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 838133 Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Überwachen des ordnungsgerechten Betriebszustandes von Wechselstromkreisen, insbesondere von Lichtsignalstromkreisen im Eisenbahnsicherungswesen, durch Überwachungsrelais, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleichrichter in Graetzschaltung (G 1 in F i g. 1) vorgesehen ist, der mit seinen Wechselspannungsanschlüssen über Kontakte (21 und 23) eines Anschaltrelais zum Schließen des Stromkreises bei aufgetrenntem Stromkreis an die Wechselspannungsquelle angeschlossen ist, dessen einer Gleichspannungsanschluß ( -) über das Überwachungsrelais (P) mit der einen Speiseleitung (1) des Stromkreises verbunden ist und dessen anderer Gleichspannungsanschluß ( + ) über einen Arbeitskentakt (11) eines vor dem Ansprechen des Anschaltrelais betätigten Stellrelais zum Schließen eines über das Überwachungsrelais und den Verbraucher führenden Stromkreises zum Betätigen des Überwachungsrelais und zum Fehlstromerregen des Verbrauchers mit der anderen Speiseleitung (2) verbunden ist, und daß eine Mcldeeinrichtung (Meldelampe M in F i g. 2) derart vorgesehen ist. daß eine Störungsmeldung ausgelöst wird, wenn das Überwachungsrelais (P) vor dem Betätigen des Stellrelais anspricht, beim Betätigen des Stellrelais nicht anspricht oder nach dem Betätigen des Anschaltrelais abfällt, wobei für die Meldeeinrichtung (M) zwei AnschaLstromkreise vorgesehen sind, von denen der eine aus der Reihenschallung eines Ruhekontaktes (Pll) des Überwachungsrelais (P) mit einem Arbeitskontakt eines Arbeitskontaktes (P 12) des Überwachungsrelais (P) und Ruhekontakten (12 und 25) des Stellrelais bzw. des Anschaltrelais besteht.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 für eine Meldeeinrichtung, die aus einer in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Wechselstromkreises an Dauer- oder Blinkspannung anschaltbaren Meldelampe besteht, wobei die Anschaltung von Dauerspannung zur Kennzeichnung des ordnungsgerechten Betriebszustandes bei angeschaltetem Verbraucher und die Anschaltung der Blinkspannung zur Störungsmeldung dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Meldeeinrichtung (M in Fig. 2) über die beiden Anschaltstromkreise an Blinkspannung und über die Reihenschaltung von Arbeitskontakten (P 12 und 26) des Überwachungsrelais (P) bzw. des Anschaltrelais an Dauerspannung anschaltbar ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 für Anlagen, bei denen Verbraucher in zwei gesonderten, gemeinsam anschaltbaren Stromkreisen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsrelais für die beiden Stromkreise mit unterschiedlichen Polen der betreffenden Gleichrichter verbunden und die jeweils anderen Pole der Gleichrichter über Kontakte eines gemeinsamen Stellrelais anschaltbar sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 für Anlagen mit mehr als zwei gesonderten, gemeinsam anschaltbaren Stromkreisen, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltmittel vorgesehen sind, welche die Stellrelais nacheinander betätigen.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruchs für eiiie Meldeeinrichtung, die aus einer in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Wechselstrtankreise an Dauer- oder Blinkspannung anschaltbaren Meldelampe besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Meldelampe (M in Fi g. 3) über die Reihenschaltung aus einem Ruhekontakt (Pll) des ersten und einem Arbeitskontakt (P 21) des zweiten Überwachungsrelais oder die Reihenschaltung eines Arbeitskontaktes (13) des Stellrelais und ernes Ruhekontaktes (P 22) des zweiten Überwachungsrelais an Blinkspannung anschaltbar ist, daß dem Arbeitskontakt (13) des Stellrelais über einen eigenen Ruhekontakt (14) ein Arbeitskontakt (P 12) des ersten Überwachungsre lais und dem Ruhekontakt (P 22) des zweiten Überwachungsrelais über den gleichen Ruhekontakt (14) des Stellrelais ein eigener Arbeitskontakt (P 23) sowie Ruhekontakte (25 und 12) des Anschaltrelais bzw. des Stellrelais parallel geschaltet sind und daß die Meldelampe über die Reihenschaltung von Arbeitskontakten (P 12, P 23 vnd 26) der beiden Überwachungsrelais bzw. des Anschaltrelais an Dauerspannung anschaltbar ist.