DE3403946A1

DE3403946A1 - Gleisfreimeldeeinrichtung mit gleisstromcodierung

Info

Publication number: DE3403946A1
Application number: DE19843403946
Authority: DE
Inventors: Hans W. Dr.-Ing. 7250 Leonberg Gschwind
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1984-02-04
Filing date: 1984-02-04
Publication date: 1985-08-08

Description

Gleisfreimeldeeinrichtung mit Gleisstromcodierung
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine solche Schaltungsanordnung wird verwendet, um eine ungerechtfertigte Freimeldung von Gleisabschnitten infolge von Störbeeinflussungen durch nicht von der Gleisstromquelle stammende Frequenzen mit Sicherheit auszuschließen.
Insbesondere bei Einsatz von thyristorgesteuerten Triebfah:rzeugen, die ein breites Oberwellenspektrum im Triebrückstrom verursachen, ist es sinnvoll, den Gleisstrom durch einen Code von möglichen gleichfrequenten Störungen unterscheidbar zu machen. Schaltungsanordnungen der oben beschriebenen Art sind seit längerer Zeit bekannt (siehe z.B. Aufsatz in Signal + Draht 74 (1982> Heft 7/8 Seite 151 ff, insbesondere Seite 152, rechte Spalte,Zeile 9 bis 13).
Ein Nachteil der bekannten Schaltungsanordnungen ist, daß die Codeerzeugung und vor allem die Codeerkennung relativ aufwendige, teilweise signaltechnisch sicher (fail safe) aufgebaute elektronische Schaltungen erfordern, die durch die Vielzahl der verwendeten Haurtemente teuer und störungsar1fAllig sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der oben beschriebenen Art anzugeben, die eine Ausnutzung der Vorteile der Gleisstromcodierung gestattet und dabei einfacher und kostengünstiger ist als bekannte derartige Schaltungsanordnungen.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die Kombination eines bekannten, z.b. in der DE-AS 10 98 982, Fig. 1 und Spalte 1 beschriebenen Röhrengleisrelais mit einfachsten Umpoleinrichtungen zur Gleisstromcodierung und Gleisspannungsdecodierung bietet vor allem den Vorteil, daß sich beide Umpoleinrichtungen gewissermaßen gegenseitig überwachen und deshalb keine besonderen überwachungseinrichtungen benötigen. Fällt nämlich eine Umpoleinrichtung aus, so macht sich dies, sofern das Umpolen mit einer vom Auge gut wahrnehmbaren Frequenz erfolgt, durch "Blinken" der Ausleuchtung am Stelltisch bemerkbar.
Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist im Patentanspruch 2 beschrieben. Bei dieser Lösunq kann zwar nicht auf eine signaltechnisch sichere überwachung der Umpoleinrichtung verzichtet werden. Einsparungen gegenüber bekannten Gleisstromcodiereinrichtungen werden aber dadurch erreicht, daß eine einzige überwachte Umpoleinrichtung zur Codierung mehrerer Gleisstromkreise, z.B. sämtlicher Gleisstromkreise eines Stellwerks ausreicht.
Die erfindungsgemäl3e Schaltungsanordnung soll nachstehend anhand zweier Figuren ausführlich beschrieben und ihre Funktion erklärt werden.
Figur 1 zeigt die Schaltungsanordnung nach der Erfindung bei einem einzelnen Gleisstromkreis gemäß der im Patentanspruch 1 angegebenen Lösung.
Figur 2 zeigt schematisch die Schaltungsanordnung nach der Erfindung bei einer größeren Zahl von Gleisstromkreisen gemäß der im Patentanspruch 2 angegebenen Lösung.
In Figur 1 sind ein Röhrengleisrelais RGR und zwei Umpoleinrichtungen UP1, UPZ dargestellt. Letztere werden von einem Taktgeber TG angesteuert, der wiederum die Frequenz einer Wechselspannung, z.B. der Netzspannung als Zeitnormal benutzt. Die Umpoleinrichtung UP1 polt eine Gleisspeisespannung Us, die der Netzspannung N entspricht und erst unmittelbar am Gleis in einem Gleistransformator in die eigentLiche Gleisspannung umgewandelt wird, in regelmäßigen Zeitabständen um, während die Umpoleinrichtung UP2 dies mit einer an der Ausspeisestelle des Gleises abgegriffenen Gleisempfangsspannung UE tut.
Das Röhrengleisrelais enthält neben einer Elektronenröhre mit ihren Elektroden Kathode K, Gitter G und Anode A zwei Dioden D1 und D2, zwei Gleisstromrelais GF und GB, deren Erregerwicklungen mit je einer der Dioden in Reihe liegen, und zwei Transformatoren T1 und T2, von denen der erstere der Erzeugung der Anodenspannung, der letztere der Erzeugung der Steuerspannung der Elektronenröhre dient. Das Röhrengleisrelais arbeitet abhängig von der Phasenlage, die seine Versorgungsspannung und seine Steuerspannung zueinander aufweisen. ist <fi<' Gleisempfangsspannung,die die Steuerspannung erzeugt, z.B. gleichphasig mit der Netzspannung N, welche die Versorgungsspannung darstellt und höher als eine in einer zusätzlichen Wicklung 5-6 des Transformators T1 induzierte Gegenspannung, so sind die linken Seiten (Punkte 1 und 3) der Sekundärwicklungen der Transformatoren T1 und T2 während der positiven Halbwellen der Netzspannung gleichzeitig positiv. Damit ist sowohl die Anode der Elektronenröhre als auch ihr Gitter positiv und es fließt Strom über das Gleichstromrelais GF und die Diode D1. Dieser Zustand löst eine Gleisfreimeldung aus. Sind Netzspannung und Gleisempfangsspannung gegenphasig oder die Gleisspannung kleiner als die Gegenspannung, so wird die rechte Seite (Punkt 2) der Sekundärwicklung des Transformators T1 positiv, wenn das mit der linken Seite (Punkt 3) der Sekundärwicklung des Transformators T2 verbundene Gitter positiv ist und die Röhre leitet. Es fließt damit Strom über das Gleichstromrelais GB und dieses kann anziehen.
An diesem Arbeitsprinzip des Röhrengleisrelais ändert sich nichts wenn Gleisspannung und Gleisempfangsspannung gleichzeitig umgepolt werden. Eine solche Umpolung erfolgt in einem Langsamen, vom menschlichen Auge gut wahrnehmbaren Takt, damit ein Ausfall einer der Umpoleinrichtungen, der dann infolge des mit der Umpolfrequenz zwischen 0° und 1800 wechselnden Phasenunterschieds zwischen Netzspannung und Gleisempfangsspannung UE einen Unterbrechungsbetrieb des jeweils betätigten Gleichstromrelais und damit ein Blinken der zugehörigen Stelltischausleuchtung verursacht, am Stelltisch deutlich erkannt wird.
Der Taktgeber TK steuert die beiden Umpoleinrichtungen dabei zweckmäßig so an, daß die Umpolungen jeweils während eines Nulldurchganges der Netzspannung erfolgen. Damit werden hohe kurzzeitige Strombelastungen der Netzspannungsquelle und daraus resultierende Störimpulse vermieden.
Störfrequenzen von Triebrückströmen, die eine mit der Netzspannung gleichfrequente und gleichphasige Gleisempfangsspannung bewirken,werden nicht umgepolt. Sie können deshalb keine stetige Gleisfreimeldung oder Gleisbesetzungsmeldung auslösen. Allenfalls kann es - aber selbst dies ist sehr unwahrscheinlich - zu einem kurzzeitigen Blinken der Stelltischausleuchtung kommen.
In Figur 2 ist eine Schaltungsanordnung dargestellt, mit der es möglich ist, praktisch sämtliche Gleisstromkreise eines Stellwerks zu codieren und dabei mit einer einzigen Umpoleinrichtung auszukommen. Dies geschieht dadurch, daß die Gleisspannungen U5 aller Gleisstromkreise und die Versorgungsspannungen sämtlicher Röhrengleisrelais RGR einer gemeinsamen, die Netzspannung N liefernde Spannungsquelle, deren Phasen durch eine Umpoleinrichtung UP3 in regelmäßigen Zeitabständen umgepolt werden, entnommen werden.
Die Umpoleinrichtung nimmt die Umpolung hier zwar im Nulldurchgang der Netzspannung,jedoch nicht notwendig mit einer vom Auge gut wahrnehmbaren Frequenz vor.
Da ein Ausfall der Umpoleinrichtung hier nicht bemerkt würde, ist zusätzlich eine überwachungsschaltung W vorgesehen, die signaltechnisch sicher aufgebaut ist und z.B. wie eine bekannte, in Stellwerken gebräuliche signaltechnisch sichere Blinkschaltung arbeiten kann. Sie überwacht die Umpolei-nrichtung auf einwandfreie Funktion.
Auch bei Einsatz dieser Schaltungsanordnung können mit der Netzspannung gleichfrequente und gleichphasige Störspannungen keine stetige Gleisfreimeldung oder Gleisbesetzungsmeldung bewirken.
Werden,wie dies in größeren Eisenbahnanlagen üblich ist, benachbarte Gleisabschnitte an verschiedene Phasen des Wechselstromnetzes angeschlossen,muß die verwendete Umpoleinrichtung so ausgelegt sein, daß sie alle drei Phasen des Wechselstromnetzes umpolt. Letzteres kann für alle Phasen gleichzeitig erfolgen. Wird allerdings Wert auf eine Umpolung im NuLLdurchgang der Wechselspannung gelegt, so müssen die einzelnen Phasen zwangsläufig zu unterschiedlichen Zeitpunkten umgepolt werden.

Claims

Patentansprüche 1. Schaltungsanordnung zum Betrieb eines wechselstromgespeisten Gleisstromkreises, mit einer Codiereinrichtung zur Codierung des Gleisstromes und einer Auswerteeinrichtung, die eine Freimeldung des dem Gleisstromkreis zugeordneten Gleisabschnittes nur dann abgibt, wenn die auszuwertende Gleisspannung einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt und zusätzlich eine mit der Codierung des Gleisstromes übereinstimmende Codierung aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Codiereinrichtung eine erste Umpoleinrichtung (UPl) vorgesehen ist, die in vorgegebenen Zeitabständen die Phasen der Gleisstromquelle (N) vertauscht und daß als Auswerteeinrichtung ein Röhrengleisrelais (RGR) verwendet wird, dem die auszuwertende Gleisspannung (UE) über eine mit der ersten Umpoleinrichtung (UP1) synchronisierte zweite Umpoleinrichtung (UP2) zugeführt wird.
2. Schaltungsanordnung zum Betrieb eines wechselstromgespeisten Gleisstromkreises, mit einer Codiereinrichtung zur Codierung des Gleisstromes und einer Auswerteeinrichtung, die eine Freimeldung des dem Gleisstromkreis zugeordneten Gteisabschnittes nur dann abgibt, wenn die auszuwertende Gleisspannuns einen vfJrqeqebenen SchwrIIrXnwrrt übersteigt und zusätzlich eine mit der Codierung des Gleisstromes übereinstimmende Codierung aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Codiereinrichtung eine Umpoleinrichtung (UP3) und als Auswerteeinrichtung ein Röhrengleisrelais (RGR) vorgesehen sind, daß die Umpoleinrichtung die Phasen einer den Gleisstrom und den Betriebsstrom des Röhrengleisrelais Liefernden Stromquelle (N) in vorgegebenen Zeitabständen vertauscht und daß eine signaltechnisch sichere Uberwachungsschaltung (W) vorhanden ist, die die Umpoleinrichtung auf einwandfreie Funktion überwacht.