DE625840C - Schaltung fuer elektrische Weichen- und Signalantriebe - Google Patents

Description

Die Sicherheitsmaßnahmen bei Schaltungen für elektrische Weichen- und Signalantriebe beziehen sich außer der Überwachungseinrichtung auf den Schutz des Antriebsmotors gegen Fremdstrom oder Erdung an falscher Stelle, wodurch der Motor zur Unzeit in Betrieb und die Weiche aus der Endlage gebracht werden könnte. Um das zu vermeiden, wird gewöhnlich der Motor nach Umstellung der Weiche kurzgeschlossen, indem die für die nächste Umstellung an den Motor angeschlossene Zuleitung im Stellwerk durch die Überwachung geerdet wird. Sie bildet dann mit der geerdeten Motorrückleitung den Kurzschlußstromkreis. Bei großen Leitungswiderständen ist es aber möglich, daß Fremdstrom bei Kabelfehlern statt unmittelbar nach ■Erde genügend stark zum Motor fließt und die Weiche umstellt. Das kann auch dann ao noch eintreten, wenn in bekannter Weise das Feld des Motors durch Verbindung einer Feldzuleitung mit der Ankerzuleitung kurzgeschlossen wird, wobei die Ankerrückleitung geerdet bleibt. Je nachdem wo der «5 Fremdstrom in die Leitungen eintritt, kann der Leitungswiderstand so verteilt werden, daß das Feld doch noch genügend Strom erhält, so daß der Motor anlaufen und die Weiche aus der Ruhelage bewegen kann.
Auch bei den weiterhin bekannten Schaltungen, bei denen Feld und Anker durch eine Kurzschlußleitung überbrückt werden, der Anker jedoch an den geerdeten Batteriepol angeschlossen bleibt, besteht keine Gewähr für einen wirksamen Motorschutz, weil die Wirksamkeit des Kurzschlusses nicht gewährleistet ist und z. B. bei einem Wackelkontakt genügend Strom durch den Motor fließen kann, um ihn anlaufen zu lassen.

Die Erfindung erreicht einen wirksamen Motorschutz dadurch, daß die in der Endlage des Antriebs jeweils für die nächste Umstellung an den Motor angeschaltete Zuleitung mit der Rückleitung des Motors durch die Überwachung im Stellwerk zum Kurz-Schluß des Reihenmotors verbunden wird bei gleichzeitiger Abschaltung der Motorrückleitung von dem geerdeten Batteriepol.

Da wegen der Abhängigkeitsschaltungen im Stellwerk ein Pol der Batterie immer geerdet ist, so könnte durch Erdung einer Motorrückleitung wegen Kabelfehler, die nicht bemerkbar wäre, die Schutzmaßnahme des zweipoligen Abschaltens wirkungslos werden. Deshalb ist die bei eingeschaltetem Antriebsmotor mit dem geerdeten Pol der Stromquelle verbundene Leitung dauernd mit einem an sich bekannten Erdungsprüfer verbunden, der hörbare und sichtbare Anzeigevorrichtungen bei Erdung der Leitung durch Kabelfehler einschaltet. Das tut er aber auch, wenn beim Hebelumlegen betriebsmäßig geerdet wird.

Der Erdungsprüfer ersetzt also die sonst besonders angewendete Alarmvorrichtung und wird bei jedem Hebelumlegen auf seine Betriebsfähigkeit überprüft.

In der Abb. 1 ist die Stromlaufübersicht für eine Antriebsschaltung mit Erdungsprüfer dargestellt. Mit a₁ und a₂ sind zw-angsläufig mit einem Weichenhebel verbundene Umschalter bezeichnet, die mittels der Lei-

tungen ι, 2, .3..und 4 den .Weichenmotor M und die Überwachung U schalten; M₁ und M₂ sind von der Überwachung gesteuerte Kontakte. In der gezeichneten Endlage fließt Uberwachungsstrom durch die Leitungen 1 und 3 vom Stellwerk über Schalter W₂ zum. Antrieb und zurück. Die spannungführende Leitung 1 ist bei Schalter ZV₁ vom Antriebsmotor und der zweite Batteriepol bei Kontakt % durch Trennung der Motorrückleitung 4 von Erde abgeschaltet.

Der bei Punkt e an die Motorrückleitung angeschlossene Erdungsprüfer besteht aus einem kleinen Transformator T mit Erdan-Schluß und einem Magneten G als Stromanzeiger, der eine Glocke und Farbscheibe oder Lampe steuern oder schalten kann. An Stelle des Transformators kann auch eine kleine Batterie angewendet werden. Durch die Unterbrechung bei Kontakt M₁ und bei erdfreier Motorrückleitung 4 ist der Erdungsprüfer stromlos. Er wird aber zum Anzeigen erregt, w~enn beim Hebelumlegen und Stromloswerden der Überwachung der Kontakt M₁ geschlossen oder durch Kabelfehler die Rückleitung 4 geerdet wird. Der Erdungsprüfer kann auch so geschaltet werden, daß er in Ruhelage Strom führt und durch Erdung der Rückleitung 4 die Anzeigevorrichtung kurzgeschlossen wird. Der Erdungsprüfer kann selbstverständlich für alle Arten von Antriebsschaltungen mit einseitig geerdeter Stromquelle verwendet werden.

Auf alle Falle ist der Widerstand des Erdungsprüfers so groß zu wählen, daß Fremdstrom, der durch den Motor und den Erdungsprüfer nach Erde fließt, keinesfalls den Motor zum -Umlauf erregen kann; dies wird noch wirksamer durch den Kurzschluß des Motors verhindert, der punktiert angedeutet ist. Der Kontakt M₂ der Überwachung stellt ihn nach jeweiliger Beendigung einer Umstellung her. Dann kann nur ein Teil des Fremdstroms durch den Motor zum Erdungsprüfer fließen, und der Widerstand des letzteren kann entsprechend klein gewählt werden. Um den Kurzschluß des Motors zur Erhöhung der. Sicherheit gegen Fremdstrom, zu überprüfen, kann man die Ruhelage der Überwachung nach dem Umstellen der Weiche davon abhängig machen. Zu diesem Zweck ist ein Magnet 5" (Abb. 2) in den Kurzschlußstromkreis einzuschalten, der mit abgefalle- - nem Anker den Überwachungsschalter in der abgefallenen Lage sperrt, bis der Kurzschlußstrom entsperrt. _o Die Sperreinrichtung ist in Abb. 3 dargestellt,, und zwar in der Ruhelage bei angezogenem Anker des Überwachungsmagneten U und angehobenem Überwachungsschalter M₃, der mit seinem Ansatz α den Anker des Magneten 5 in der angezogenen Lage bei unterbrochenem Kontakt M₁ festhält. Der Kontakt M₂ im Kurzschlußstromkreis ist geschlossen. Beim Hebelumlegen und bei stromlosem Überwachungsmagneten fällt der Anker unter dem Zuge der Feder f_t ab und läßt auch den Überwachungsschalter M₃ abfallen. Der Ansatz α gibt den Anker des Magneten S frei, der abfallend den Kontakt M₁ in der Motorrückleitung schließt und am Ansatz α den Überwachungsschalter M₈ sperrt. Zieht der Überwachungsmagnet U nach dem Umstellen der Weiche seinen Anker an, so kann er trotz Sperrung des Überwachungsschalters M₃ bei Teil α seinen Anker mit Spannung der Feder /₂ anziehen und den Kurzschlußkontakt M₂ schließen. Fließt der Kurzschlußstrom, so zieht der Magnet 6" seinen Anker an, unterbricht Kontakt It₁ und entsperrt den Überwachungsschalter M₃ zum Einnehmen der gezeichneten Ruhelage. Wenn zwischen dem Ansatz α und dem Überwachungsschalter M₃ ein Spielraum vorhanden ist, innerhalb dessen der Kontakt M₂ geschlossen und geöffnet werden kann, so ist es möglich, den Kontakt M₂ an derselben Schalter stange wie den Überwachungsschalter M₃ anzubringen.

Der Antriebsmotor muß also nach dem Umstellen der Weiche oder des Signals kurzgeschlossen sein, bevor die Uberwachungskontakte geschlossen werden können. Andererseits müssen die Magnetanker nach dem Hebelumlegen selbsttätig abfallen, bevor Stellstrom fließen kann.

Wenn man diese Abhängigkeit auf die bekannte Überwachungseinrichtung mit zwei Ruhestrommagneten [7+ und XJ— überträgt, je einen für die beiden Endlagen des Antriebs, und dementsprechend dem Magneten M zwei Wicklungen M-\- und M— mit einem gemeinsamen Anker mit zwei Bewegungsrichtungen gibt, so ist bei entsprechender Ausbildung der Sperre zu erreichen, daß die Spule M+ im Kurzschlußstromkreis bei +-Lage der Weiche erregt sein imiß, bevor der Überwachungsschalter die +-Lage als Ruhelage einnehmen kann. Ebenso ist der Überwachungsschalter

für die Lage als Ruhelage gesperrt, bis die no

Spule M—- im Kurzschlußstromkreis erregt worden ist.

In den Abb. 4 bis 6 ist die Schaltung mit zwei Überwachungsmagneten U+ und U— und zwei Magnetspulen M-\- und M— dargestellt. Sie ist außer der Stellsicherung ^₁ noch durch eine zweite S₂ ^a^^s Aufschneidsicherung sowie durch einen Sparwiderstand r für den Ruhestrom der Überwachung ergänzt, sonst aber übereinstimmend mit der Schaltung nach Abb. 1 und 2.

Bei +-Lage des Weichenhebels und -an-

triebs fließt Überwachungsstrom im stark gezeichneten Stromkreise (Abb. 4) über den zwangsläufigen Schalter a_± und a₃ im Stellwerk und Antriebsschalter W₁ zum Überwachungsmagneten U-\- und über den Sparwiderstand r nach Erde. Wegen der hohen Widerstände in den Teilen U+ und r kann der Magnet M— seinen Anker nicht anziehen. Der Motor, bei den Schaltern ZO₁ und W₂ zwei-

to polig abgeschaltet, liegt über den Ankerkontakt m— im punktiert gezeichneten Kurzschluß, in welchem nach vorhergegangener Umstellung der Weiche der Magnet M+, durch den Kurzschlußstrom erregt, den Überwachungsschalter für die +-Lage als Ruhelage der Überwachung entsperrt hatte.

Wird der Weichenhebel aus der +-Lage in

die Lage umgelegt (Abb. 5); so wird bei

Schalter a₂ der Stellstrom zum Umstellen der Weiche geschlossen, nachdem während der Hebelbewegung der Überwachungsmagnet £/+, bei den Schaltern O₁ und ß₃ abgeschaltet, den Überwachungsschalter in die Störung anzeigende Mittellage selbsttätig abfallen ließ.

Demzufolge ist bei Schalter U₁ von der Aufschneidsicherung S₂ auf die Stellsicherung S₁ umgeschaltet und bei Schalter U₁ die Motorrückleitung für den Stellstrom geerdet worden.

Hat der Motor die Weiche in die _:—Lage umgestellt und bei Schalter W₂ die Leitung 2 an die Überwachungsrückleitung 3 und damit an den Überwachungsmagneten U— angeschlossen, so fließt der Überwachungsstrom über den Kurzschlußkontakt M₃ des Widerstandes r. Der Anker des Überwachungsmagneten U— dreht sich bis zur Sperre am Magneten M— und schließt dabei den Kurzschlußkontakt U₂. Nachdem auch der Ankerkontakt m+ des stromlos gewordenen Magneten M+ geschlossen worden ist, fließt Kurzschlußstrom durch den Magneten M—

zur Beseitigung der Sperre für die Lage

des Überwachungsschalters bei gleichzeitigem Stillsetzen des "stromlos noch im Umlauf befindlichen Motors. Nunmehr ist erst die Ruhelage bei —-Lage des Hebels und Antriebs hergestellt.

Wird die Weiche aus der +-Lage aufgefahren (Abb. 4) und am Antriebsschalter W₁ der Überwachungsstromkreis unterbrochen, so wird bei Schalter U₁ die Motorrückleitung durch den abfallenden Anker des Überwachungsmagneten U+ geerdet, bevor die

Sicherung S₂, deren Abschmelzstromstärke 55 dem Überwachungsstrom entsprechend klein gewählt ist, abgeschaltet ist. Der im stark punktiert gezeichneten Stromkreis fließende Anlaufstrom des Motors bringt die kleine Sicherung S₂ noch während des Umschaltens bei 60 Schalter % zum Abschmelzen, so daß die Plombe abgerissen und Sicherung S₂ ausgewechselt werden muß, bevor nach der wieder in Übereinstimmung gebrachten JJefesl·· -USä. Weichenlage Ruhestrom der Überwachung 65 wieder fließen kann. Durch die beseitigte Plombe bleibt das Auffahren der Weiche erkennbar.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltung für elektrische Weichen- und Signalantriebe mit Kurzschluß des Motors in den Endlagen des Antriebs und geerdeter Stromquelle, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Endlage des Antriebs jeweils für die nächste Umstellung an den Motor angeschaltete Zuleitung mit der Rückleitung des Motors durch die Überwachung im Stellwerk zum Kurzschluß des Reihenmotors verbunden wird bei gleichzeitiger Abschaltung der Motorrückleitung von dem geerdeten Batteriepol.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bei eingeschaltetem Antriebsmotor mit dem geerdeten Pol der Stromquelle verbundene Leitung dauernd mit einem Erdungsprüfer verbunden ist, der hörbare und sichtbare Anzeigevorrichtungen einschalten kann, und zwar nicht nur bei Erdung der Leitung durch Kabelfehler, sondern auch durch betriebsmäßiges Erden beim Hebelumlegen.

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kurzschlußstromkreis des Motors ein Magnet eingeschaltet ist, der nach der Umstellung der Weiche vom Kurzschjußstrom erregt wird und den Überwächungsschalter zum Schließen der Kuppelkontakte in den Signalstromkreisen entsperrt.

4. Schaltung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet im Kurzschlußstromkreis je eine Spule in den beiden Motorzuleitungen hat, die abwechselnd mit der Motorrückleitung den Kurzschlußstromkreis bilden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen