DE1915315A1

DE1915315A1 - Railway signal technology safe monitoring of a direct voltage for undervoltage and overvoltage

Info

Publication number: DE1915315A1
Application number: DE19691915315
Authority: DE
Inventors: Glasenapp Dipl-Ing Ditrich
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1969-03-22
Filing date: 1969-03-22
Publication date: 1970-10-01

Description

Eisenbahnsignaltechnisch sichere uberwachung einer Gleichspannung auf Unter- und Uberspannung (0berwachung von LamPenfäden für Sifinallampen)" Die Erfindung betrifft eine eisenbahnsignaltechnisch sichere Anordnung zur Uberwachung einer Signallampe und zwei in Reihe geschalteter Lampensteuerkontakte mit den dazugehörigen Ansteuerschaltungen in einem Verkehrssignalsystem.Safe monitoring of a direct voltage from a railway signal point of view on undervoltage and overvoltage (monitoring of lamp filaments for sifinal lamps) "The The invention relates to an arrangement for monitoring which is safe in terms of railway signaling a signal lamp and two lamp control contacts connected in series with the associated Control circuits in a traffic signal system.

In der Verkehrssignaltechnik sind bereits Anordnungen bekannt, die den im Lampenkreis fließenden Strom zur Überwachung von Signallampen benutzen.In traffic signal technology, arrangements are already known that Use the current flowing in the lamp circuit to monitor signal lamps.

So ist eine Anordnung zur gemeinsamen Fadenüberwachung von wechselspannungsgespeisten Glühlampen in Verkehrssignalanlagen bekannt geworden, bei der jeder Glühlampe ein Differentialtransformator zugeordnet ist. Der Differentialtransformator besitzt zwei gegeneinander geschaltete Primärwicklungen, von denen eine parallel, die andere in Reihe mit der zu überwachenden Glühlampe geschaltet ist. Bei intakter Glühlampe wirken die von den Strömen in der Primärwicklung henvorgerufenen magnetischen Flüsse gegeneinander und kompensieren sich bei entsprechender Dimensionierung, so daß in der Sekundärwicklung des Differentialtransförmators keine Spannung induziert wird.Such is an arrangement for the joint monitoring of yarns fed by alternating voltage Incandescent lamps in traffic signal systems have become known, in which every incandescent lamp has a Differential transformer is assigned. The differential transformer has two primary windings connected against each other, one in parallel and the other is connected in series with the incandescent lamp to be monitored. With an intact bulb act by the currents in the primary winding hen called magnetic fluxes against each other and compensate each other with appropriate dimensioning, so that no voltage is induced in the secondary winding of the differential transformer will.

Bei Ausfall der Glühlampe fließt in der Primärwicklung, die mit der Glühlampe in Reihe liegt, kein Strom, die magnetischen Flüsse der Primärwicklung können sich nicht kompensieren, so daß in der Sekundärwicklung eine Spannung induziert wird, die nach Gleichrichtung ein Sberwachungsrelais zum Ansprechen bringt.If the incandescent lamp fails, the primary winding connected to the Incandescent lamp is in series, no current, the magnetic fluxes of the primary winding cannot compensate each other, so that a voltage is induced in the secondary winding which, after rectification, triggers a monitoring relay.

Die beschriebene Anordnung läßt sich nicht auf die Eisenbahnsignaltechnik übertragen, da sie den Nachteil hat, eisenbahnsignaltechnisch nicht sicher zu arbeiten.The arrangement described cannot be applied to railway signaling because it has the disadvantage of not working safely in terms of railway signaling.

Im Fall einer Störung auf der Sekundärseite des Differentialübertragers nämlich, sei es durch Ausfall eines Bauelementes, Kurzschluß oder Bruch einer Leitung, spricht das Überwachungsrelais nicht an und ein zusätzlocher Defekt der Glühlampe wird nicht angezeigt.In the event of a fault on the secondary side of the differential transformer namely, be it due to failure of a component, short circuit or break of a line, the monitoring relay does not respond and an additional perforated defect in the light bulb will not be shown.

Weiterhin ist für batteriebetriebene Signalanlagen eine Vorrichtung zum Auswechseln einer schadhaft gewordenen Glühlampe bekannt geworden. Dabei wird ein eine Auswechseleinrichtung antreibendes Schrittschaltwerk verwendet, dessen Stromzufluß so lange unterbrochen istt als die Glühlampe stromaufnahmefähig ist. Diese Anordnung ist aber mechanisch aufwendig und störanfällig und deshalb für Eisenbahnsignalanlagen nicht geeignet.There is also a device for battery-operated signal systems to replace a defective incandescent lamp has become known. It will a stepping mechanism driving a replacement device is used, its Current supply is interrupted as long as the incandescent lamp is capable of receiving current. However, this arrangement is mechanically complex and prone to failure and is therefore suitable for railway signal systems not suitable.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb\, enlsenbahnsignaltechnisch sichere Anordnung zur tiberwachung einer mit einem Haupt- und Nebenfaden versehenen Signallampe einschließlich ihrer Zulei.tungen auf Kurzschluß oder Unter.brechung und zweier in Reihe geschalteter normalerweise gleichzeitig arbeitender Lampensteuerkontakte und der dazugehörenlen Ansteuerschaltungen in einem Verkehrssignalsystem anzugeben, die die vor genannten Nachteile nicht aufweist.The object of the present invention is therefore in terms of railway signal technology safe arrangement for monitoring a with a main and secondary thread provided signal lamp including its supply lines for short circuit or interruption and two lamp control contacts connected in series, which normally work at the same time and the associated control circuits in a traffic signal system, which does not have the disadvantages mentioned above.

Gemaß der Erfindung wird die Aufgabe .dadurch gelöst, daß der Hauptfaden (11), sein Zuleitungawiderstand (R6, R4, R3), und - bei geöffneten Lampensteuerkontakten (Kl, K2).- ein dem ersten Lampensteuerkontakt (Kl) parallel liegender hochohmiger Widerstand.(R1) mit einem einer Reihenschaltung gebildet aus dem zweiten Lampensteuerkontakt (E2) und einem niederohmigen Widerstand (R5) parallel liegenden hochohmigen Widerstand (R2). - oder, bei geschlossenen Lampensteuerkontakten (K1, K2) - mit dem niederohmigen Widerstand (R5) derart zwei Spannungsteiler bilden, daß deren Spannungsteilerverhältnisse sowohl bei geschlossenen als auch bei geöffneten Lampensteuerkontakten (K1, K2) gleich groß sind, so daß bei Bruch oder Kurzschluß des Hauptfadens (11), Kurzschluß von Haupt- und Nebenfaden (11, 12), bei Kurzschluß oder Unterbrechung in den Zuleitungen oder bei antivalentem Arbeiten der Iampensteuerkontakte (K1, K2) und deren Ansteuerschaltungen infolge einer Störung die Verhältnisse der Spannungsteiler geandert und von einer Uberwachungseinrichtung (8) ausgewertet werden.According to the invention, the object is achieved by the fact that the main thread (11), its lead resistance (R6, R4, R3), and - when the lamp control contacts are open (Kl, K2) .- a high-resistance one lying parallel to the first lamp control contact (Kl) Resistor. (R1) with a series circuit formed from the second lamp control contact (E2) and a low-resistance resistor (R5) parallel high-resistance resistor (R2). - or, with closed lamp control contacts (K1, K2) - with the low-resistance Resistor (R5) form two voltage dividers in such a way that their voltage divider ratios both with closed and open lamp control contacts (K1, K2) are the same size, so that if the main thread (11) breaks or shorts, a short circuit of main and secondary thread (11, 12), in the event of a short circuit or interruption in the supply lines or with complementary operation of the lamp control contacts (K1, K2) and their control circuits as a result of a disturbance the proportions of the voltage divider changed and from one Monitoring device (8) are evaluated.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Figur dargestellten Prinzipschaltbild.es näher erläutert und zugleich werden weitere, der Ausgestaltung der Erfindung dienende erfinderische Merkmale aufgezeigt.The invention is described below with reference to one in figure It is explained in more detail and at the same time further, the embodiment of the invention serving inventive features shown.

Ein Anschluß 3 einer zu überwachenden Signallampe 1 mit einem Hauptfaden 11 und einem Nebenfaden 12, der im Normfall stromlos ist und bei Durchbrennen oder Kurzschluß des Hauptfadens 11 mittels eines Kontaktes K 4 eingeschaltet wird, liegt über Widerstände R6, R4 und R3 an einer Klemme 2 der Lampenspeisespannung. Der Widerstand R4 dient zur Anpassung der Lampen auf gleiche Helligkeit. Im Widerstand R6 sind die Zuleitungswiderstande der Signalleitungen zusammengefaßt. Der durch einen Kontakt K3 überbrUckbare Widerstand R3 dient zur Realisierung der sogenannten Tag- Bacht- Umschaltung. Im folgenden werden die Widerstände R6, R4 und R3 allgemein als Zuleitungswiderstand bezeichnet.A connection 3 of a signal lamp 1 to be monitored with a main thread 11 and a secondary thread 12, which is normally de-energized and when it burns through or Short circuit of the main thread 11 is switched on by means of a contact K 4, lies Via resistors R6, R4 and R3 to a terminal 2 of the lamp supply voltage. The resistance R4 is used to adjust the lamps to the same brightness. There are in resistor R6 the lead resistances of the signal lines are summarized. The one through a contact K3 bridgeable resistor R3 is used to implement the so-called tag Switching. In the following, the resistors R6, R4 and R3 are generally referred to as the lead resistance designated.

Ein Anschluß 5 des Hauptfadens 11 und --bei geschlossenem Kontakt 4 - ein Anschluß 4 des Nebenfadens 12 ist über eine Reihenschaltung zweier Lempensteuerkontakte Ki, K2 und einem niederohmigen Widerstand R5 mit einer Klemme 6 der Lampenspeisespannung verbunden.A connection 5 of the main thread 11 and - when the contact is closed 4 - a connection 4 of the secondary thread 12 is via a series connection of two Lempen control contacts Ki, K2 and a low-resistance resistor R5 with a terminal 6 of the lamp supply voltage tied together.

Parallel zu dem Lampensteuekontakt Ki liegt ein hochohmiger Widerstand R1. Parallel zu der Reihenschaliung, gebildet aus dem Lampensteuerkontakt K2 und dem Widerstand R5, liegt eSn hechohmiger Widerstand 22. Der Widerstand R1 wird beim Schließen des Lampensteuerkontaktes K1, der Widerstand R2 durch Schließen des anderen Lampensteuerkontaktes K2, überbrückt.There is a high-value resistor in parallel with the lamp control contact Ki R1. Parallel to the series cladding, formed from the lamp control contact K2 and the resistor R5, eSn is high resistance 22. The resistor R1 is at Closing of the lamp control contact K1, the resistor R2 by closing the other Lamp control contact K2, bridged.

Zwischen der Klemme 2 und dem-Anschluß 5 liegt über einen Vorwiderstand R7 und eine Zenerdiode Z1 eine z. B. in einem Gleisschaubild befindliche Pultanzeigelampe 7.Between the terminal 2 and the connection 5 is a Series resistor R7 and a zener diode Z1 a z. B. desk lamp located in a track diagram 7th

Bei geöffneten Lampensteuerkontakten K1, K2, ist die Signal.lampA nicht in Betrieb, -da der größte Teil der Lampenspeisespannung am Widerstand RI abfällt. Die Inbetriebnahme der E;ignallampe geschieht dadurch, daß die Lampensteuerkontakte K1, K2, gleichzeitig-schliessen und damit fast die gesamte Lampenspeisespannung an die Anschlüsse 3 und 5 gelegt wird.When the lamp control contacts K1, K2 are open, the Signal.lampA not in operation, since most of the lamp supply voltage is across the resistor RI falls off. The commissioning of the E; Ignallampe takes place by the fact that the lamp control contacts K1, K2, close at the same time and thus almost the entire lamp supply voltage is applied to connections 3 and 5.

Zwischen der Klemme 6 und einem Knotenpunkt A im Schaltbild ist eine Überwachungseinrichtung 8 angeschlossen, die eine Fehlermeldung 9 an eine nicht dargestellte Fehlerauswerteeinrichtung abgibt.Between terminal 6 and a node A in the circuit diagram is a Monitoring device 8 connected, which does not send an error message 9 to a outputs error evaluation device shown.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Gemäß der Erfindung bilden der Zuleitungswiderstand R6, R4, R3, der Widerstand des Hauptfadens 11 und - bei geöffneten Lampenst-suerkontakten Kl, -K2 - der Widerstand R1 mit dem Widerstand R2 einerseits, oder - bei geschlossenen Lampensteuerkontakten K1, K2 -mit dem Widerstand R5 andererseits zwei Spannungsteiler, deren Verhältnis so gewählt wurde, daß sowohl im ausgeschalteten Zustand der Signal lampe (Kl und K2 geöffnet) als auch im eingeschalteten Zustand (K1 und K2 geschlossen) zwischen den Punkten 6 und A im Schaltbild die gleiche Spannung anliegt, die als Sollspannung die tberwachungseinrichtu.ng 8 ansteuert. Bei einem Defekt der Signallampe 1, bei Kurzschluß oder Unterbrechung ihrer Zuleitungen oder bei antivalentem Arbeiten der Lampensteuerkontakte K1, K2 und deren Ansteuerschaltung infolge einer Störung ändern sich die Spannüngsteilerverhältnisi3e und damit das Potential am Punkt A der Schaltung, d. h. die Sollspannang wird gegenilber den oben geschilderten Fällen über- oder unterschritten. In Ausgestaltung der Erfindung wird das Uber- oder Unterschreiten der Sollspannung von der Überwachungseinrichtung 8 derart ausgewertet, daß die Überwachungseinrichtung 8 in diesen Fällen keine Ausgangsspannung 9 abgibt. Das Fehlen dieser Ausgangsspannung wird als Störungsmeldung gewertet, woraufhin Schutzmaßnahmen eingeleitet werden.The mode of operation of the arrangement is as follows: According to the invention form the lead resistance R6, R4, R3, the resistance of the main thread 11 and - When the lamp switch contacts Kl, -K2 - the resistor R1 with the resistor R2 on the one hand, or - with the lamp control contacts K1, K2 closed - with the resistor R5 on the other hand two voltage dividers, the ratio of which was chosen so that both when the signal lamp is switched off (Kl and K2 open) and when it is switched on State (K1 and K2 closed) between points 6 and A in the circuit diagram is the same Voltage is present, which controls the monitoring device 8 as the nominal voltage. If the signal lamp 1 is defective, if there is a short circuit or an interruption in its supply lines or with complementary operation of the lamp control contacts K1, K2 and their control circuit as a result of a disturbance, the voltage divider ratios change and thus the potential at point A of the circuit, d. H. the target span is exceeded or fallen short of compared to the cases described above. In development the invention is the overshoot or undershoot of the target voltage of the monitoring device 8 evaluated in such a way that the monitoring device 8 has no output voltage in these cases 9 gives up. The lack of this output voltage is evaluated as a fault message, whereupon protective measures are initiated.

Bei einem Lämpenfadenbruch, Unterbrechung in den Zuleitungen der SignallampB oder den Widerständen R3 und R4, Nichtöffnen des Kontaktes K2 oder Fehler in der Ansteuerschaltung für K2 oder unzeitgemäßes Nichtschließen des Kontaktes Kl oder Fehler in der Ansteuerschaltung für K1 wird die Spannung zwischen den Punkten 6 und A so niedrig, daß die Überwachungseinrichtung 8 keine Ausgangsspannung 9 abgibt und damit eine Störungsmeldung bewirkt wird.In the event of a lamp thread break, interruption in the supply lines of the signal lampB or the resistors R3 and R4, failure of contact K2 or error in the Control circuit for K2 or untimely failure of contact Kl or Error in the control circuit for K1 is the voltage between points 6 and A so low that the monitoring device 8 does not emit an output voltage 9 and thus a fault message is triggered.

Andererseits wird bei einem Kurzschluß innerhalb der Signallampe 1 bei einem Kurzschluß zwischen Haupt-und Nebenfaden 11, 12 oder ihren Zuleitungen, Nichtöffnen des Kontaktes K1 oder Fehler in der Ansteuerschaltung für Kl unzeitgemäßen Nichtschlin.ßen-des Kontaktes K2 oder Fehler in der Ansteuerschaltung für K2, die Spannung zwischen den Punkten 6 und A größer als die Sollspannung und ruft damit ebenfalls eine Störungsmeldung hervor.On the other hand, in the event of a short circuit within the signal lamp 1 in the event of a short circuit between the main and secondary threads 11, 12 or their leads, Failure to open contact K1 or error in the control circuit for Kl untimely Non-closing of the contact K2 or error in the control circuit for K2, the Voltage between points 6 and A greater than the nominal voltage and thus calls also produced an error message.

Bei einer Störungsmeldung wird zuerst über ein nicht dargestelltes Hilfsrelais durch Schließen des Kontaktes R4 der Nebenfaden 12 der Signallampe 1 in Betrieb genommen und dieser Zustand zur Ans gebracht. War der Hauptfaden- 11 gestört, so arbeitet die Signallampe 1 mit ihrem Nebenfaden 12 mit der Überwachungseinrichtung 8 weiter. Lag ein anderer Fehler vor, so bleibt die Störungsmeldung auch nach Anschluß des Nebenfaden 12 weiter bestehen und löst einen Alarm aus.In the event of a fault message, a not shown first is used Auxiliary relay by closing contact R4 of secondary thread 12 of signal lamp 1 put into operation and brought this state to the Ans. Was the main thread- 11 disturbed, the signal lamp 1 works with their secondary thread 12 with the monitoring device 8 continues. If there was another error, it remains Fault message continues to exist even after connecting the secondary thread 12 and solves one Alarm off.

Aus Sicherheitsgründen ist die Uberwachungseinrichtung 8 so aufgebaut, daß die Ausgangsspannung 9 eine Wechselspannung ist. Die Anordnung kann sowohl mit Gleich- als auch mit Wechselspannung betrieben werden. Beim Betrieb mit Wechselspannung kann die Uberwachungseinrichtung 8 die Sollspannung zwischenden Punkten 6 und A direkt weiterverarbeiten.For safety reasons, the monitoring device 8 is constructed in such a way that that the output voltage 9 is an alternating voltage. The arrangement can be with DC as well as AC voltage can be operated. When operating with AC voltage the monitoring device 8 can set the target voltage between points 6 and A. further processing directly.

Bei dem Betrieb&er Anordnung-mit Gleichspannung wird der sberwachungse5nrichtung 8 eine konstante Hilfswechselspannung zugeführt, die von der Gleichspannung zwischen den Punkten 6 und A in der Überwachungseinrichtung (8) gesteuert wird.In the case of operation and arrangement with direct voltage, the monitoring device 8 is supplied with a constant auxiliary AC voltage, which is derived from the DC voltage between the points 6 and A in the monitoring device (8) is controlled.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

------------------------------ Safe arrangement in terms of railway signaling for monitoring a signal lamp provided with a main and secondary faw including their leads for short circuit or interruption and two in series lamp control contacts that normally work at the same time and the associated ones Control circuits in a traffic signal system, characterized in that the Main thread (11) o its lead resistance (R6, R4, R3), and - when the lamp control contacts are open (K1, E2) - a high-resistance, parallel to the first lamp control contact (K13) Resistor (R1) with a series circuit formed from the second lamp control contact (K2) and a low resistance (R5) parallel high resistance (R2) - or, if the lamp control contacts (K1, K2) are closed - with the low-resistance resistance (R5) so form two voltage dividers that their voltage divider ratios both the same for both closed and open lamp control contacts (K1, E2) are large, so that if the main thread (11) breaks or shorts, short-circuit of Main and secondary thread (11, 12) in the event of a short circuit or interruption in the supply lines or if the lamp control contacts (K1, K2) and their control circuits work in opposite directions as a result of a disturbance, the ratios of the voltage divider changed and from a Monitoring device (8) are evaluated.

2. Railway signal technically safe arrangement according to claim 1, characterized characterized in that the monitoring device (8) only when the nominal voltage is present - - this is the input voltage (between points 6 and A) of the monitoring device (8) with undisturbed voltage divider ratios - emits an alternating voltage.

3. Railway signaling arrangement-according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the arrangement is operated with alternating voltage, which is also from the monitoring device (8) is processed.

4. Railway signaling arrangement according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the arrangement is operated with direct voltage, the monitoring device (8) An auxiliary AC voltage is fed in from the target voltage at the input the Uberwa'hungseinrichtung (8) is controlled.

5. Railway signal technically safe arrangement according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that parallel to the signal lamp 1 and its lead resistance R6, R4, R3 a series circuit consisting of a desk indicator lamp 7 and a Zener diode Z1 and a resistor R7, the current in these series circuits being the Function of the monitoring device (8) not affected