DE1638133C3 - Schaltungsanordnung zum Überwachen des ordnungsgerechten Betnebszustandes von Wechselstromkreisen durch Uberwachungs relais - Google Patents

Description

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

Es ist bereits bekannt, Stromkreise durch Übenvachungsrelais 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 übenvachenden Stromkreis liegende Verbraucher tatsächlich von Strom durchflossen ist oucr nicht.

In wechselstromgespeisten 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 Übenvachungsrelais 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 Übenvachungsrelais abgefallen ist, kann der Verbraucher ferner infolge eines Fremdspannungseinfalles 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

Stromkreise durch Überwachungsrelais auf Aderberührungen und Fremdspannungseinfall überwacht werden sollen. Beispielsweise ist aus der deutschen Auslegeschrift 1125 058 eine Sicherheitsschaltung für elektrische Anlagen bekannt, bei der eine Meßeinrichtung die bei Isolationsfehlern in einem Ruhestiomkreis geänderte Größe des Isolationswiderstandcs des Stromkreises erfaßt. Diese bekannte Schaltungsanordnung ist allein wegen der dort verwendeten induktiven Bauelemente mit mehreren Wicklun-

Graetz-Gleichrichter Gl an die Wechselspannungsquelle angeschlossen, solange der Speisestromkreis aufgetrennt ist, die Lampen L also abgeschaltet sind.

tung 1 des Stromkreises angeschlossen. Der positive Gleichspannungsanschluß des Gleichrichters ist über einen Widerstand« und einen Arbeitskontakt 11

angeschlossen sind, je größer die Länge der Speiseleitungen und je enger die Vermaschung der Speiseleitungen untereinander ist. __ww ^

Insbesondere im Eisenbahnsicherungswesen, wo Der negative Gleichspannungsanschluß des Gleichdexartige Defekte zu Personengefährdungen führen 5 richters ist über einen Widerstand R und die Wickkönnen, wird die Forderung nach einer absolut lung eines Überwachung^relais P an die Speiseleizuverlässigen Überwachungseinrichtung erhoben. " ¹^ "*'""

Es sind bereits mehr oder weniger aufwendige

Schaltungsanordnungen bekanntgeworden, bei denen -

eines ebenfalls nicht dargestellten Stellrelais mit 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 unterbrochen. Das Überwachungsrelais P bleibt dann so lange abgefallen, wie keine Fremdspannungen an den Speiseleitungen 1 und 2 anliegen. Treten Fremdspannungen auf, so zieht das Überwachungsrelais P über den

Gleichrichter G1 und einen der Kontakte 21 °a^er;"

gen außerordentlich aufwendig una daher für die 20 an und löst über eine noch zu erläuternde Meldeem-Praxis ungeeignet. Außerdem hat diese Schaltung richtung eine Störungsmeldung aus. Die Anlage ist

" " " damit bei abgeschaltetem Verbraucher standig aut

Fremdspannungseinfall überwacht.

Vor dem Schließen des Stromkreises durch Kon takte des Anschaltrelais wird das ordnungsgerechte Betritbsverhalten des Überwachungsrelais selbst überprüft. Zu diesem Zweck wird durch Betatigen des Stellrelais der Kontakt 11 zwischen dem Pluspol des Gleichrichters und der Speiseleitung 2 geschiossen. Über die Widerstände R und die Wicklung des Überwachungsrelais P liegt dann an den Eingangsklemmen des Stromkreises eine Gleichspannung, deren Größe so bemessen ist, daß bei ordnumgsgcrecn-

den großen Nachteil, daß das Ubenvachungsrelais selbst nicht auf seinen einwandfreien Zustand überwacht ist und je nach dem Betriebszustand des Stromkreises sicher anzieht oder abfällt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zum Überwachen des ordr.angsgerechten Betriebszustandes von Wechselstromkreisen zu schaffen, die die vorgenannten Mängel beseitigt.

Frfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß ein Gleichrichter in Graetzschaltung vorgesehen ist, der mit seinen Wechselspannungsanschlüssen über Kontakte eines Anschaltrelais zum Schließen des

tem Betriebszustand der Anlage und bei ordnungsge-

deren Speiseleitung verbunden ist, und daß eine Meldeeinrichtung derart vorgesehen ist, daß eine Störungsmeldung ausgelöst wird, wenn das Überwachungsrelais vor dem Betätigen des Stellrelais an

Stromkreises bei aufgetrenntem Stromkreis an die 35 mäßem Betriebsverhalten des Überwachungsrelais Wechselspannungsquelle angeschlossen ist, dessen die Lampen/, noch nicht aufleuchten, das Uberwaeiner Gleichspannungsanschluß über das Uberwa- chungsrelais P jedoch mit Sicheiheit anzieht, chungsrelais mit der einen Speiseleitung des Strom- Zieht das Überwachungsrelais P nicht an, so ist

kreises verbunden ist und dessen anderer Gleich- entweder de 1 Stromkreis über die Lampen unterbrospannungsanschluß über einen Arbeitskontakt eines 40 chen oder aber das Überwachungsrelais selbst arbeivor dem Ansprechen des Anschaltrelais betätigten tet nicht ordnungsgerecht. In beiden Fällen wird Stellrelais zum Schließen eines über das Überwa- dann über die Meldeeinrichtung eine Storungsmcl chungsrelais und den Verbraucher führenden Strom- dung ausgelöst.

kreises zum Betätigen des Überwachungsrelais und Beim Ansprechen des Anschaltrelais legen die

zum Fehlstromerregen des Verbrauchers η it der an- 45 Kontakte 21 bis 26 um; die Lampen L sind dann

über die Speiseleitungen 1 und 2 an die Wechselspannringsquelle angeschlossen. Das Überwachungsrelais P liegt über den Gleichrichter G1 in Einwegschaltung, die Widerstände« und den Kontakt 11

spricht, beim Betätigen des Stellrelais nicht anspricht 50 des Stellrelais parallel zu den Lampen L und dient oder nach dem Betätigen des Anschaltrelais abfällt, zur Spannungsüberwachung an den Eingangsklemwobei für di~. Meldeeinrichtung zwei Anschaltstrom- men des Stromkreises. Bricht die Spannung beikreise vorgesehen sind, von denen der eine aus der spielsweise infolge Netzausfall zusammen, so fallt Reihenschaltung eines Ruhekontaktes des Überwa- das Relais P ab und löst eine Störungsmeldung aus. chungsrelais mit einem Arbeitskontakt des Stellrelais 55 Bei Kurzschluß der Speiseleitungen 1 und 2 sprechen und der andere aus der Reihenschaltung eines Ar- die in den Stromkreis einbezogenen Sicherungen λ beitskontaktes des Überwachungsrelais und Ruhe- an, so daß auch in diesem Falle das Überwachungskontakten des Stellrelais bzw. des Anschaltrelais be- relais mit Sicherheit abfällt.

steht. In F i g. 2 ist eine Meldeeinrichtung zum Auslosen

Die Erfindung ist nachstehend an Hand von in der 60 einer Störungsmeldung für die in Fig. 1 gezeigte Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen nä- Schaltungsanordnung dargestellt. Der jeweilige Beher erläutert: triehszustand des Stromkreises soll durch eine MeI-

F ig. 1 zeigt den Speisestromkreis für die Lam- delampeM angezeigt werden. Bei ordnungsgerechpen L einer mit Wechselspannung betriebenen Licht- tem Betriebszustand des zu überwachenden Stromsignalanlage, der über Kontakte 22 und 24 eines 65 kreises soll die Meldelampe so lange nicht leuchten, nicht dargestellten Anschaltrelais mit den Kontakten wie der Stromkreis nicht geschlossen ist. 1st der 21 bis 26 (F i g. 1 bis 3) bedarfsweise geschlossen Stromkreis geschlossen, dann soll die Meldelampe an werden kann. Über die Kontakte 21 und 23 ist ein Dauerspannung liegen und ständig leuchten.

Auftreten irgendwelcher Störungen soll die Meldelampe im Takt einer Blinkspannung leuchten.

Wird bei der Überprüfung des Isolationszustandes der Speiseleitungen keine Leitungsberührung mit einer von der gleichen Stromquelle gespeisten Speiseleitung festgestellt, so bleibt das Übcrwachungsrelais abgefallen und der Slromkrcis über die Meldelampe M durch die Kontakte P12 und 13 unterbrochen. Spricht dagegen das Überwachungsrelais an, so wechseln seine Kontakte P 11 und P12, und die Meldelampe liegt über den Kontakten P12, 25 und 12 an Blinkspannung.

Zum Überwachen des ordnungsgerechten Betriebsverhaltens des Überwachungsrelais wird das Stellrelais angeschaltet, das daraufhin seine Kontakte 11 bis 13 umlegt. Spricht das Überwachungsrelais P an, so bleibt die Meldelampe M dunkel, weil die Kontakte Pll und 12 in den Anschallsiromkreisen der Meldelampe geöffnet sind. Zieht das Überwachungsrelais P nicht an, so wird die Meldelampe über die Kontakte Pll und 13 an Blinkspannung gelegt.

Beim Ansprechen des Anschaltrelais zum Schließen des Stromkreises spricht nach dem Umlegen der Kontakle 22 und 24 bei ordnungsgerechtem Betriebszustand der Anlage das Überwachungsrelais P an, und die Meldelampe M liegt über den Kontakten P12 und 26 an Dauerspannung. Zieht das Überwachungsrelais dagegen nicht an, so liegt über den noch geschlossenen Kontakt 13 des Stellrelais und den eigenen Kontakt Pll Blinkspannung an der Meldelampe.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn man zum Überwachen von zwei synchronlaufenden, gleichartig aufgebauten Stromkreisen der genannten Art, z. B. Eisenbahnsignalen mit Zusatzzeichen, die Uberwachungsrelais der beiden Stromkreise mit unterschiedlichen Polen der betreffenden Gleichrichter verbindet. Hierdurch ist sichergestellt, daß bei Aderberührung zwischen den beiden Stromkreisen die Überwachungsrelais anziehen und Störungsmeldungen auslösen, während anderenfalls die Gleichrichter der beiden Stromkreise ein Ansprechen der Überwachungsrelais verhindern würden. Für beide Stromkreise kann ein gemeinsames Stellrelais vorgesehen sein.

Für Anlagen mit mehr als zwei solcher Stromkreise wird vorgeschlagen, die Überwachungsrelais von jeweils zwei Stromkreisen in der oben beschriebenen Art mit den zugehörigen Gleichrichtern zu verbinden und durch Schaltmittel dafür zu sorgen, daß die Stellrelais für jeweils zwei Stromkreise nacheinander ansprechen. Hierdurch wird erreicht, daß auch Fremdspannungseinfälle durch Aderberührung mit den Speiseleitungen aller übrigen Stromkreise erkannt werden.

In Fig.3 ist eine gemeinsame Meldeeinrichtung für den in F i g. 1 dargestellten und für einen gleichartigen, gemeinsam mit dem ersten Stromkreis ausschaltbaren zweiten Stromkreis dargestellt, bei denen — wie bereits erläutert — die Überwachungsrelais an unterschiedliche Pole der zugehörigen Gleichrichter angeschlossen sind. Die Kontakte des einen Uber wachungsrelais sind mil Pll und P12 bezeichnet, die des anderen Überwachungsrelais mit P 21 bis P 23.

Wie bei dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel soll die Meldelampe M bei ordnungsgerechtem Betriebszustand der zu überwachenden Stromkreise nur dann angeschaltet sein, wenn die Stromkreise durchgeschaltet sind. Im Störungsfall soll die Meldelampe M an Blinkspannung liegen.

ίο Bei ordnungsgerechtem Betriebszustand und abgeschaltetem Stromkreis sind sowohl der Kontakt P 21 des einen Uberwachungsrelais als auch der Kontakt P12 des anderen Uberwachungsrelais sowie der' Kontakt 13 des Stellrelais geöffnet, so daß die MeI-delampeA·/ dunkel bleibt. Treten dagegen Fremdspannungseinfälle durch Aderberührungen zwischen den beiden Stromkreisen auf, so liegt — je nachdem, ob nur eines der Überwachungsrelais oder beide gemeinsam ansprechen — über die Kontakte Pll und P 21 bzw. P 12, 14 und P 22 bzw. P 12, P 23, 25 und 12 Blinkspannung an der Meldelampe M; die Störung wird angezeigt.

Beim Ansprechen des Stellrelais legen die Kontakte 12 bis 14 um. Die Kontakte Pll, P 12 und P 21 bis P 23 der beiden Uberwachungsrelais wechseln bei ordnungsgerechtem Betriebsverhalten ihre Lage und verhindern das Ausschalten der Meldelampe. Sprechen ein oder beide Übcrwachungsrelais nicht an, so liegt die Meldelampe über die Kontakte 13 und P 22, P 11 und P 21 bzw. P 12, P 23, 25 und 12 an Blinkspannung, eine Störungsmeldung wird ausgelöst.

Beim Ansprechen des Anschaltrelais wechseln in der- in F i g. 3 dargestellten Meldeeinrichtung die Kontakle 25 und 26 ihre Lage. Bei ordnungsgerechtem Betriebszustand, d. h. wenn beide Überwachungsrelais angezogen sind, liegt die Meldelampe dann über die Kontakte P12, P 23 und 26 an Dauerspannung. Im Slörungsfall, d. h. wenn nur ein Überwachungsrelais angeschaltet ist oder beide Relais abfallen, liegt die Meldelampe an Blinkspannung.

Es ist möglich, das Betätigen von Anschaltrelais nicht nur in der zeitlichen Reihenfolge vom zuvor erfolgten Ansprechen von Stell relais abhängig zu machen, sondern außerdem noch vom Betriebszustand der Meldeeinrichtung. Es ist aber auch möglich, das Ansprechen der Stellrelais beim Feststellen von Fremdspannungseinfällen zu verhindern. Hierzu müßten dann noch zusätzliche Einrichtungen vorge- sehen sein, z. B. Relais, deren Kontakte im Anschahstromkreis der Stell- bzw. Anschaltrelais angeordnet sein müßten.

Bei Lichtsignalen im Eisenbahnsicherungsweser ist es z.B. möglich, auf zusätzliche Stell- und An schaltrelais ganz zu verzichten. An Stelle dieser Re lais können bereits vorhandene Relais oder gegebe nenfalls Wiederholerrelais verwendet werden. At Stellrelais könnten z. B. Fahrstraßenrelais verwende werden, die beim Einstellen der Fahrstraße angesteu ert werden. Die Kontakte des Anschaltrelais könnei beispielsweise durch Kontakte von Signalstellrelai nachgebildet sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Überwachen des ordnungsgerechten Betriebszustandes von Wechselstromkreisen, insbesondere von Lichtsignalstromkreisen im Eisenbahnsicherungswesen, durch Überwachungsrelais, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleichrichter in Graetzschaltung (Gl in Fig. 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 Arbeitskontakt (11) eines vor dem Ansprechen des Anschaltrelais betätigten Stellrelais zum Schließen eines über das Übenvachungsrelais und den Verbraucher führenden Stromkreises zum Betätigen deb Überwachungsrelais und zum Fehlstromerregen des Verbrauchers mit der anderen Speiseleitung (2) verbunden ist, und daß eine Meldeeinrichtung (Meldelampe M in F i g. 2) 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 (M) zwei Anschaltstromkreise vorgesehen sind, von denen der eine aus der Reihenschaltung eines Ruhekontaktes (Pll) des Überwachungsrelais (P) mit einem Arbeitskontakt eines Arbeitskontaktes (P 12) des Übenvachungsrelais (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 (/Vf in Fi g. 2) über die beiden Anschaltstromkreise an Blinkspannung und über die Reihenschaltung von Arbeitskontakten (P 12 und 26) do Übenvachungsrelais (P) bzw. des Anschaltrelais an Dauerspannung anschaltbar ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 für Anlagen, bei denen Verbraucher in zwei gesonderten, g'-meinsam 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 Stcllrelais nacheinander betätigen.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 für eine Meldeeinrichtung, die aus einer in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Wechselstromkreise an Dauer- oder BKnkspannung anschaltbaren Meldelampe besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Meldelampe (M in Fig.3) über die Reihenschaltung aus einem Ruhekontakt (Pll) des ersten und einem Arbeitskontakt (P 21) des zweiten Übenvachungsrelais oder die Reihenschaltung eines Arbeitskontaktes (13) des Stellrelais und eines Ruhekontaktes (P 22) des zweiten Übenvachungsrelais an Blinkspannung anschaltbar ist, daß dem Arbeitskontakt (13) des Stellrelais über einen eigenen Ruhekontakt (14) ein Arbeitskontakt (P 12) des ersten Übenvachungsrelais und dem Ruhekontakt (P 22) des zweiten Übenvachungsrelais 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 und 26) der beiden Überwachungsrelais bzw. des Anschaltrelais an Dauerspannung anschaltbar ist.