DE2756493A1 - Schaltungsanordnung zur signalsicherung in lichtsignalanlagen - Google Patents
Schaltungsanordnung zur signalsicherung in lichtsignalanlagenInfo
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Description
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT * Unser Zeichen: Berlin und München VPA 77 P 2 £S 2 ^ BRD
Schaltungsanordnung zur Signal sicherung in Lichtsignalanlagen«
————————————————————————————————————————————————————————————τ-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Signalsicherung in Lichtsignalanlagen, wobei jeweils in den
Lampenstromkreis parallel zum Lampenschalter ein Übertrager eingeschaltet ist, an dessen Sekundärseite über eine Gleichrichteranordnung
eine der Differenz aus Netzspannung und Lampenspannung proportionale Prüfspannung abgreifbar und
über logische Schaltungen mit der Prüfspannung aus einem anderen Lampenstromkreis vergleichbar ist.
Bei Verkehrssignalanlagen muß vor allem verhindert werden, daß zueinander feindliche Verkehrsflüsse jeweils gleichzeitig
ein Freigabesignal erhalten. Bei üblichen Lichtsignalanlagen könnte es aufgrund von Kabelschlüssen vorkommen, daß die
Signalgeber in der einen Fahrtrichtung programmgemäß ein Freigabesignal zeigen, während in der dazu feindlichen Fahrtrichtung
anstelle des Haltesignals oder zusätzlich zu diesem ebenfalls ein Freigabesignal aufleuchtet. Ein solcher Signalzustand
muß ebenso verhindert werden wie das Aufleuchten des
Pr 1 Wt / 15.12.1977
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programmgemäßen Freigabesignals auf einer Nebenfahrtrichtung, wenn das Haltesignal in der Hauptfahrtrichtung
ausgefallen ist.
Bei einer bekannten überwachungseinrichtung (DT-AS 20 42 573)
ist jeweils ein übertrager in den Stromkreis der betreffenden Signallampe in Reihe mit dem Lampenschalter eingeschleift. Eine
Prüfspannung ergibt sich in diesem Fall nur dann, wenn der Lampenschalter geschlossen, also die Lampe eingeschaltet ist.
Für die überwachung der Freigabelampen wurde dagegen auch
bereits vorgeschlagen, die hochohmige Primärwicklung des Übertragers parallel zum Lampenschalter anzuordnen. Eine
Prüfspannung ergibt sich in diesem Fall nur bei geöffnetem Lampenschalter, da beim Einschalten der Lampe der Übertrager
durch den Lampenschalter kurzgeschlossen wird.
Diese letztgenannte Anordnung prüft also, ob der Lampenschalter
geschlossen ist; eine Prüfspannung wird nur bei geöffnetem
Schalter abgegeben. Ein Kurzschluß über den Lampenschalter
Lampe ein hochohmiger KabelSchluß auf, durch den beispielsweise
ein Drittel der Netzspannung an der Lampe anliegt, so wird
dies bei den bekannten Schaltungen nicht erkannt, denn der übertrager stellt nach wie vor am Lampenschalter eine, wenn
auch geringere, Spannung fest und gibt dementsprechend eine Prüfspannung ab. Gleichwohl kann aber bereits ein Drittel der
Netzspannung eine Freigabelampe so stark zum Aufleuchten bringen, daß dies von den Verkehrsteilnehmern als Freigabesignal gewertet wird und zu gefährlichen Verkehrssituationen führen
kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zur Signalsicherung der eingangs erwähnten Art so zu verbessern,
daß eine Fehlspannung an einer Signallampe bereits bei einem festzulegenden Mindestwert erkannt und ausgewertet werden
kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Schaltungsanordnung
der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, daß der Gleichrichteranordnung an der Sekundärseite des Übertragers
ein Schwellwertschalter nachgeschaltet ist, der die Prüfspannung Jeweils erst beim überschreiten eines vorgegebenen
Sollwertes an den Ausgang weiterschaltet.
Durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung wird jeweils festgestellt, wenn die Spannung an der Lampe selbst, beispielsweise
durch einen hochohmigen KabelSchluß, einen Wert
überschreitet, der ein Aufleuchten der Lampe erkennbar macht. In diesem Fall wird keine Prüfspannung mehr zum Ausgang durchgeschaltet.
Damit nutzt man die Tatsache aus, daß mit dem Ansteigen der Lampenspannung die Spannung am Übertrager bzw.
am Lampenschalter als Differenz zur Netzspannung geringer wird. Die Prüfschaltung ist im übrigen völlig unabhängig von einer
eigenen Stromversorgung, da sie nur mit der Spannung im Lampenstromkreis arbeitet.
Als Schwellwertschalter kann eine Zenerdiode vorgesehen sein, welche über einen Transistor eine Thyristor-T^etrode zündet,
welche dann die Prüfspannung zum Ausgang weiterschaltet. Um
ein Abschalten der Thyristor-T^etrode an den Nullstellen der
ungesiebten Prüfspannung zu verhindern, wird zweckmäßigerweise parallel zur Basis-Emitter-Strecke des Transistors ein Kondensator
vorgesehen, der den Transistor über den Nulldurchgang hinaus durchsteuert. In diesem Fall bleibt auch die Thyristor-T^etrode
über den Nulldurchgang hinaus eingeschaltet, so daß am Ausgang ständig das Prüfsignal anliegt, solange der ScheiteV
wert der Prüfspannung nicht unter den Sollwert sinkt.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigt
Fig. 2 den Verlauf der Prüfspannung in Fig.1 bei aisgeschalteter Signallampe.
Die Fig.1 zeigt rechts einen normalen Lampenstromkreis für eine Signallampe SL, etwa die Grünlampe eines Verkehrssignalgebers. Über einen Lampenschalter LS, der auch ein Triac sein
kann, wird die Netzwechselspannung von beispielsweise 220 V~>
an die Signallampe SL angeschaltet. Parallel zum Lampenschalter LS liegt die hochohmige Primärwicklung eines Übertragers TR. Solange der Lampenschalter LS offen ist, fließt
über die Primärwicklung des Übertragers TR und über den ver
nachlässigbaren Kaltwiderstand der Signallampe SL ein so
geringer Strom, daß die Lampe nicht aufleuchtet. Am übertrager TR liegt also nahezu die gesamte Netzspannung an.
über die Sekundärwicklung des Übertragers TR und über die Gleichrichteranordnung GR wird eine Prüfspannung Up abge
griffen, die der Spannung an der Primärwicklung des Über
tragers TR proportional ist. Bei herkömmlichen Schaltungen wird diese Prüfspannung Up als Signal dafür ausgewertet, daß
der Lampenschalter geöffnet ist und die Signallampe SL nicht brennt.
Durch einen hochohmigen Kabelschluß RN kann jedoch an der Lampe eine niedrige Spannung anliegen, die bereits bei einem
Drittel der Netzspannung (70 V) die Signallampe zum Aufleuchten bringt. Die Spannung am übertrager TR verringert sich dadurch
zwar um ein Drittel, aber trotzdem erscheint noch eine Prüfspannung Up am Ausgang der Gleichrichteranordnung GR. Der
Lampenschalter wird also bei herkömmlichen Schaltungen weiterhin als geöffnet und die Signallampe SL als stromlos gemeldet.
Die Sicherungslogik erkennt an der erniedrigten Prüfspannung
nicht, daß an der Signallampe SL eine Fehlspannung anliegt.
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Nach der Erfindung wird nun die Prüf spannung Up nicht
unmittelbar dem Ausgang A und damit der Prüflogik zugeführt. Vielmehr liegt die Prüfspannung Up an der Zenerdiode
D1. Die Durchbruchspannung dieser Zenerdiode D1 ist so hoch gewählt, daß sie von der Prüfspannung Up nur
erreicht wird, wenn keine nennenswerten Fehlspannungen an der Signallampe SL anliegen. Sobald nämlich durch eine Fehlspannung
die Signallampe SL schwach aufleuchtet, verringert sich die am Übertrager TR anliegende Spannungsdifferenz aus
Netzspannung und Fehlerspannung so stark, daß die Prüfspannung Up die Zenerdiode D1 nicht mehr durchschalten
kann.
Der Verlauf der Prüfspannung Up ist in Fig.2 dargestellt.
Es wird angenommen, daß bei einer Netzspannung von 220 V~
sekundär nach der Gleichrichteranordnung GR eine ungesiebte Gleichspannung mit einem Scheitelwert von +17 V als Prüfspannung
entsteht. Die Zenerdiode hat in diesem Fall beispielsweise eine Durchbruchspannung von+11 V. Erreicht nun
die Amplitude der Prüfspannung Up einen Spannungswert größer
als +11 V (in Fig.2, Punkt X), so wird die Zenerdiode D1 leitend. Dadurch wird der Kondensator C aufgeladen, und
über den Widerstand R2 wird der Transistor T1 durchgesteuert,
über den leitenden Transistor T1 und den Widerstand R1 wird die Steuerelektrode GA der Thyristor-Tetrode T5 angesteuert,
und die Anoden-Kathoden-Strecke von T5 wird niederohmig. Die Thyristor-Tetrode T5 bleibt niederohmig, bis der Anodenstrom
zu Null wird; erst dann muß eine neue Ansteuerung erfolgen.
Sinkt die Prüf spannung Up wieder unter 11V, so sperrt die
Zenerdiode D1. Nun wird jedoch der während der Zeit ti
(Fig.2) aufgeladene Kondensator C über den Widerstand R2
und die Basis-Emitter-Strecke von T1 entladen (Zeit t2).
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Dabei wird über den Nulldurchgang von Up hinaus der
Transistor T1 durchgesteuert. Das hat zur Folge, daß
auch die Thyristor-Tetrode T5 bis zum nächsten Nulldurchgang aufgesteuert bleibt. Der Widerstand R4 dient
zur Strombegrenzung, die Zenerdiode D2 zur Spannungsbegrenzung.
Bei einer Fehlspannung von mehr als 70 V sinkt die Spannung am übertrager TR auf weniger als 150 V. Dadurch erreicht die
+11 Volt nicht mehr. Der Kondensator C wird nicht mehr aufgeladen und der Transistor T1 bleibt gesperrt. Da die Thyristor-Tetrode T5 nicht angesteuert wird, bleibt sie hochohmig.
Die Prüfspannung Up wird also nicht mehr zum Ausgang A durch
geschaltet. In der nachfolgenden Auswertelogik wird dieser
Zustand als Aufleuchten der Signallampe SL gewertet, was gegebenenfalls zum Abschalten der Anlage führt. Der Leckstrom von T1 wird durch den Ableitwiderstand R3 ausgeglichen.
2ο Dem Ausgang A ist eine Transistorlogik nachgeschaltet, die
nicht im einzelnen dargestellt ist, da sie dem bekannten Stand der Technik entspricht. Eine solche Logik ist beispielsweise in der DT-AS 20 42 573 dargestellt.
3 Patentansprüche
2 Figuren
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L e e r s e i t e
Claims (3)
1. Schaltungsanordnung zur Signalsicherung in Lichtsignalanlagen,
wobei jeweils in den Lampenstromkreis parallel zum Lampenschalter ein Übertrager eingeschaltet ist, an dessen
Sekundärseite über eine Gleichrichteranordnung eine der Differenz aus Netzspannung und Lampenspannung proportionale
Prüfspannung abgreifbar und über logische Schaltungen mit der Prüfspannung aus einem anderen Lampenstromkreis vergleichbar
ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang der Gleichrichterancrdnung ein Schwellenwertschalter
(D1) vorgesehen ist, der die Prüfspannung (Up) erst
beim Überschreiten eines vorgegebenen Sollwertes an den Ausgang (A) weiterschaltet.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwellenwertschalter eine Zenerdiode (D1)
vorgesehen ist, welche über einen Transistor (T1) eine
Thyristor-Tetrode (T5) durchsteuert.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Basis-Emitter-Strecke des
Transistors (T1) ein Kondensator (C) vorgesehen ist.
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EP19780101602 EP0002504B1 (de) | 1977-12-19 | 1978-12-07 | Schaltungsanordnung zur Signalsicherung in Lichtsignalanlagen |
AT902178A AT374023B (de) | 1977-12-19 | 1978-12-18 | Schaltungsanordnung zur signalsicherung in lichtsignalanlagen |
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ID=6026511
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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EP (1) | EP0002504B1 (de) |
AT (1) | AT374023B (de) |
DE (1) | DE2756493A1 (de) |
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