DE354642C - Selbsttaetige Schaltung fuer Lampensignale - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN
AM 12. JUNI 1922

Bei selbsttätigen Schaltungen von Lampensignalen für Zugsicherungsanlagen, bei denen die Erlaubnis- und Verbotlampe durch Wechselstromrelais gesteuert werden, verwendet man als Relais gewöhnlich mehrphasige Motorschalter, bei denen die eine Phase über die Schienen Strom erhält und die andere von einem Transformator her gespeist wird. Wegen der unvermeidlichen Verluste in der

ίο Stromzuführung durch die Schienen ist man bestrebt, die Energie in der Streckenphase möglichst gering· zu halten, dafür aber, um ein genügendes Drehmoment der Streckenrelais zu erzeugen, die der Hilfsphase zugeführte

iS Energie groß zu halten. Bei den bisherigen Sicherungsarten war man indessen in der der Hilfsphase zugeführten Energie beschränkt, weil der für die Hilfsphase bestimmte Strom stets über die roten Verbotlampen fließen mußte. Die bisherigen Bauarten erfordern auch stets die Einführung besonderer Eisenwiderstände zur Begrenzung der Stromstärke im Kurzschlußkreis parallel zu den roten Lampen. Diese Eisenwiderstände bedeuten für die Anlage einen gewissen Nachteil, da sie bei unvermeidlichen Spannungsschwankungen, beim Durchbrennen einer Lampe ο. dgl. leicht überlastet werden und durchbrennen können und außerdem in diesen Fällen nur einen mangelhaften Ausgleich im roten und grünen Stromkreis ermöglichen, was z. B. ein Mitleuchten der roten Lampe beim Einschalten der grünen zur Folg"e haben kann.

Die Erfindung betrifft nun eine Schaltung von ■ derartigen Signaleinrichtungen, bei der diese Übelstände vermieden werden. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der der Hilfsphase zugeführte Strom unmittelbar dem Haupttransformator entnom-

*) Von dem Patentsucher ist als Erfinder angegeben worden:

Otto Schirm in Berlin-Halensee.

men und lediglich über eine Stromsperre geleitet wird. Über diese Stromsperre (Drosselspule) wird zugleich der Strom der roten Lampe geführt und dadurch die erforderliche Abhängigkeit der dem Relais zugeführten Energie vom roten LampenstromkreiEe unter Aufwendung ganz geringer Energiemengen erzielt. Gemäß der Erfindung \vird weiter ein Transformator mit großer Streuung verwendet, dessen primäre Wicklung vom Haupttransformator gespeist wird, und dessen Sekundärseite an die Lampenstromkreise angeschlossen ist, wobei zugleich die Abhängigkeit der grünen und roten Lampen voneinander erzielt wird.

Bei der Einrichtung werden zweckmäßig nur je eine grüne bzw. rote Lampe verwendet. Will man zur Erhöhung der Sicherheit in an sich bekannter Weise doppelte grüne und rote Lampen verwenden, so ist dies mit Hilfe einer besonderen Anzapfung an der Wicklung der Stromsperre für die zweite rote Lampe ohne weiteres möglich. Ganz allgemein können die Verhältnisse so gewählt werden, daß für alle Lampen dieselbe Spannung in Frage ■ kommt, so daß durchweg nur Lampen einer Art verwendet werden. Dies bedeutet gegenüber den bisherigen Einrichtungen ebenfalls einen erheblichen Fortschritt, da bei diesen in der Regel sämtliche Lampen für voneinander abweichende Spannungen eingerichtet werden mußten.

In den Abb. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Abb. 1 zeigt eine Abbildung mit einfachen grünen und roten Lampen, während in der Anlage nach Abb. 2 diese Lampen doppelt gewählt sind. In der Abb. 1 bedeutet 1 den Haupttransformator, der den zur Speisung der Hilfsphase und der Lampen erforderlichen Strom liefert. 2 ist ein Streutransformator, dessen primäre Wicklung 3 τοιώ Transformator ι gespeist wird. Auf diesem Streutransformator befindet sich eine Wicklung 6 zur Speisung der roten Lampe 7 und eine Wicklung 4 zur Speisung der grünen Lampe 5, die außerdem an einer Anzapfung des Haupttransformators liegt. 9 ist das Streckenrelais der rückliegenden Strecke I, 10 dasjenige des vorgelagerten Streckenabschnittes. Die Hilfsphase 11 des Relais 9 erhält vom Transformator 1 her Strom. Dieser läuft über eine Stromsperre (Drosselspule) 12, die durch einen vom Relais gesteuerten Schalter S₁ kurzgeschlossen werden kann. Der Strom der roten Lampe 7 läuft über dieselbe Stromsperre 12. 14 und 15 sind die von den Schienen her mit Strom versorgten Phasen der Streckenrelais.

Zur Erklärung der Wirkungsweise der Einrichtung soll zunächst angenommen werden, daß die Strecke II besetzt ist. Das Relais 9 ist von der vorhergegangenen Blockierung des Gleisabschnitts I noch in Haltlage, .d Ji. abgefallen, und Schalter S₂ offen, da auch Relais 10 abgefallen ist. Die grüne Lampe 5 ist somit ausgeschaltet. Die Primärwicklung des Streutransformators erzeugt nun in der zur roten Lampe gehörenden Sekundärwicklung einen Strom, der die rote Lampe 7 zum Leuchten bringt, aber nur unter der Voraussetzung, daß die Stromsperre 12 einen geringen Widerstand bildet. Dieser Fall tritt nur dann ein, wenn der durch die Hilfsphase 11 über die Stromsperre 12 fließende Strom nahezu in Phase mit dem durch Lampe 7 fließenden Strom ist, und zwar bei annähernd gleicher Amperewindungszahl. Die Spule 11 des Relais 9 bewirkt nun eine Phasenverschiebung des durchfließenden Stromes gegenüber der aufgedrückten Spannung, es muß also auch der rote Lampenstrom und seine Spannung eine Phasenverschiebung gegenüber der Transformatorspannung haben. Diese Phasenverschiebung wird nun im Transformator 2 dadurch erreicht, daß dieser eine Wicklungsanordnung besitzt, die große primäre und sekundäre Streufelder hervorbringt. Die magnetischen Felder von Hilfsphasenstrom und Lampenstrom heben sich also in der Stromsperre praktisch auf, so daß der Lampenstrom ungehindert die Stromsperre durchfließen kann und die roten Lampen leuchten. Da auch der die Hilfsphase 11 durchfließende Strom aus demselben Grunde in der Stromsperre geringen Widerstand findet, so kommt bei besetzter und ordnungsgemäß blockierter Strecke II das Relais 9 zum Ansprechen. Hierdurch wird der Kurzschlußschalter S₁ geschlossen und die Stromsperre für den über die Hilfsphase fließenden Strom überbrückt und außer Wirksamkeit gebracht. Die Betätigung des Streckenrelais 9 findet also nur dann statt, wenn im Signal II die roten Lampen brennen, da sonst der indiuktive Widerstand der Stromsperre 12 nicht genügend Strom durch die Hilfsphase 11 fließen läßt, um Relais 9 in Fahrtstellung zu bringen.

Durch den Kurzschluß der einen zur Hilfsphase gehörigen Spule der Stromsperre fällt auch die Spannung der entsprechenden Wicklung für den Strom der roten Lampe in der Stromsperre stark ab. Der dadurch erhöhte Strom in diesem Stromkreis bewirkt aber ein Sinken der Spannung in der vom Strom der roten Lampe durchflossenen Wicklung des Streutransformators 2 infolge der Wirkung der Streufelder. Die Lampenspannung für die roten Lampen wird daher nahezu gleichbleiben.

Wird die Strecke II des Relais 10 frei, so

wird Schalter S₂ geschlossen und dter Strom i für die grüne Lampe eingeschaltet, der über ' die zweite Wicklung des Streutransformators 2 fließt, die der Sekundärwicklung für die rote Lampe entgegenwirkt. Hierdurch wird '■ die Spannung in der Wicklung für die rote Lampe vernichtet, so daß diese erlischt. Damit die Ströme in diesen beiden Wicklungen möglichst phasengleich werden, ist die Span- S ίο nung der grünen Lampe im Verhältnis zur j Spannung· an der zugehörigen Transformatorwicklung klein zu halten. Zum gleichen Zweck kann man auch noch einen induktiven Widerstand in diesen Stromkreis legen. iS Die Wicklung für die grüne Lampe könnte , auch auf der Primärseite des Transformators 2 angeordnet werden, wobei dann das ganze primäre Feld beim Schließen des Schal- ■ ters S₂ vernichtet wird'. In diesem Falle ao würde jedoch im primären Stromkreis noch ein Eisertwiderstand notwendig, der ein zu starkes Anwachsen des Stromes verhindert, da die regulierende Wirkung der Streufelder fortfallen würde.

In der Ausbildung nach der Erfindung sind die elektrischen Energieverluste gering, da der Magnetisierungsstrom für die Streufelder verhältnismäßig klein bleibt. Eine Vereinfachung bedeutet es auch, daß der Kontakt S₁ lediglich als Kurzschlußkontakt ausgebildet zu werden braucht, während sonst an dieser .Stelle ein Wechselkontakt erforderlich war.

Die Einrichtung kann nun auch mit doppelten grünen und roten Lampen versehen ^: werden, um noch höhere Sicherheit zu erzielen und Betriebsstörungen beim evtl. Durchbrennen einer Lampe zu vermeiden. In diesem Falle ist die Einrichtung so zu treffen, daß von den beiden parallel liegenden Lampen je eine mit Unterspannung brennt, damit diese bei Spannungsschwankungen im Netz nicht gefährdet ist und nur die Lampe mit \ höherer Spannung durchbrennt. Für den Fahrer soll dabei möglichst kein Störungsbild erscheinen, das eine Störung im Betriebe zur ; Folge haben könnte. Zu dem Zwecke wird ■ der Erfindung gemäß diejenige der roten ' Lampen, die mit Unterspannung brennt, an ; eine höhere Windungszahl der Stromsperre ' angeschlossen, so daß beim Durchbrennen der \ anderen Lampe immer noch genügend Strom zur Betätigung des Relais 9 durch die Stromsperre fließt.

Man kann für jedes Signallicht zwei Lampen verschiedener Spannung wählen, von denen ,dann die mit der geringeren Spannung stärker belastet ist und zuerst durchbrennt, ■ aber man wird in der Regel das Vorschalten eines Widerstandes vor die mit Unterspannung brennende Lampe vorziehen, um durchweg gleiche Lampen verwenden zu können.

In Abb. 2 ist die Schaltung unter Verwendung je zweier roten und grünen Lampen dargestellt. Die vorgeschalteten Hilfswiderstände sind hierbei mit 15 und 16 bezeichnet. In dieser Abbildung ist auch der Anschluß der beiden roten Lampen an zwei verschiedene Anzapfungen 17 und 18 der Wicklung der Stromsperre dargestellt. Die Wirkungsweise dieser Schaltung ist nach dem Gesagten ohne weiteres klar.

Claims (6)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Selbsttätige Schaltung für Lampensignale, bei denen die Erlaubnis- und Verbotlampe durch Wechselstromstreckenrelais gesteuert werden, ,dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsphase des Streckenrelais Strom unmittelbar vom Transformator zugeführt wird und die Beeinflussung vom vorliegenden Signal her durch eine Stromsperre erfolgt.
2. 2. Selbsttätige Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom für die (rote) Verbotlampe in einem vom Haupttransformator gespeisten weiteren Transformator mit großer Streuung erzeugt wird.
3. 3. Selbsttätige Schaltung nach An-Spruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom für die (grüne) Erlaubnislampe ebenfalls über den Streutransformator geleitet wird.
4. 4. Selbsttätige Schaltung nach An-Spruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Streckenrelais beim Ansprechen einen Unabhängigkeitskontakt schließt, über den die Stromsperre der vorliegenden Strecke kurzgeschlossen wird.
5. 5. Selbsttätige Schaltung nach Anspruch ι bis 4, gekennzeichnet durch die Verwendung doppelter Signallampen, wobei die eine der beiden roten Lampen an eine höhere Windungszahl der Stromsperre angeschlossen ist als die andere.
6. 6. Selbsttätige Schaltung nach xA.nspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor die an die höhere Windungszahl angeschlossene rote Lampe sowie, vor eine der j parallel liegenden grünen Lampen ein Widerstand geschaltet wird, zu dem Zwecke, Lampen gleicher elektrischer Verhältnisse verwenden zu können.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.