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Überwachungsschaltung für Uberwegwarnsignalanlagen Bei den Schaltungen
für Überwegwarnsignalanlagen ist die Forderung nach Betriebssicherheit sehr groß.
Die Schaltungen müssen unter anderem den Bedingungen genügen, daß nicht nur bei.
Leitungsbruch, sondern auch bei Leitungsberührung eine bleibende Störanzeige erfolgt.
Außerdem müssen die Schienenstromschließer sich selbst überwachen.
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In einer bekannten Überwegwarnanlage wird zwar bei Leitungsbruch im
Einschaltstromkreis ein Störsignal ausgelöst. Es erscheint am Wegübergang das Warnsignal,
und es wird die Störung nach der Überwachungsstelle hin gemeldet. Bei der nächsten
Zugfahrt wird aber beim Befahren des Ausschaltschienenstromschließers am Wegübergang
wieder das Betriebssignal hergestellt und die Störungsanzeige somit aufgehoben.
Die die Sperrung der Gegeneinfahrtstelle durchführenden Relais bzw. Relaisgruppen
werden ordnungsgemäß gesteuert, und die Zugfahrt erfolgt so, als wenn eine Störung
in der Anlage nicht vorhanden ist. Auch nach Beendigung der Zugfahrt bleibt kein
Störsignal zurück.
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Man hat auch der Einschaltstelle einen Gleichrichter zugeordnet, wodurch
erreicht wird, daß bei: Leitungsberührung der Gleichrichter ausfällt und nur noch
Wechselstrom über die Leitungen fließt. Auch hat man versucht, ein Relais mit einem
Widerstand in Reihe zu schalten, wobei bei Leitungsberührung der Widerstand ausfällt
und das Relais auf Grund der nunmehr fließenden größeren Stromstärke
eingeschaltet
wird und ein Störsignal zur Auslösung bringt.
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Durch die Erfindung werden die vorstehend genannten Forderungen mit
einfacheren, sichereren und weitgehend wirksamen Mitteln gelöst. Die Erfindung besteht
darin, daß bei einer Überwachungsschaltung für Überwegwarnsignalanlagen durch Kontakte
von zwei im Einschaltstromkreis angeordneten Magnetschaltern für einen weiteren
Magnetschalter, beispielsweise den Ausschaltmagnetschalter, ein von der Ausschaltstelle
und dem Rückstellkontakt unabhängiger zweiter Stromkreis gebildet wird, so daß bei
Störungen im Einschaltstromkreis, beispielsweise bei nicht ordnungsgemäßem Arbeiten
von Einschaltschienenstromschließern, bei Leitungsbruch oder Berührung der Stromzuführungen
zu den Einschaltstellen, dadurch, daß einer der Einschaltmagnetschalter nicht gearbeitet
hat und der weitere Magnetschalter bzw. der Ausschaltmagnetschalter somit von den
Einwirkungen der Zugfahrt unbeeinfiußt bzw. an Spannung verbleibt, durch die Zugfahrt
diejenigen Teile der Schaltung unwirksam gemacht werden, die bei ordnungsgemäßer
Schaltung das Wiedererscheinen des Warnsignals beim Befahren des Gegeneinschaltpunktes
verhindern.
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Bei Störungen wird durch die Erfindung verhindert, daß eine Betätigung
des Grundstellungsmagnetschalters das Warnzeichen wieder aufhebt und die Anlage
unter Wiedererscheinen des Betriebssignals in die Grundstellung zurückführt. Falls
eine Störung im Einschaltschienenstromkreis dagegen nicht vorliegt, dann muß die
Unwirksamkeit der Sperrmittel selbsttätig durch die Zugfahrt wieder aufgehoben werden.
Die Schaltung ist so ausgearbeitet, daß bei einem einwandfreienArbeiten des Einschaltstromkreises
die Schaltung auf Unwirksamkeit beseitigt wird, beispielsweise bei dem Befahren
der Ausschaltstelle am Wegübergang.
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Bei der Schaltung auf Unwirksamkeit der Sperrmittel ist es gleichgültig,
ob der Eingriff in die Sperrung unmittelbar erfolgt oder dadurch, daß man das Schaltelement
bereits unwirksam macht, das bei normaler Zugfahrt die Sperrmittel einschaltet.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden zwei Einschaltmagnetschalter
vorgesehen, und diese sind in die Freileitungen, die von den Einschaltschienenkontakten
nach dem beispielsweise am Wegübergang befindlichen Schaltschrank führen, so mit
den Einschaltmagnetschaltern zusammengeschaltet, daß sowohl bei Leitungsbruch wie
auch bei Leitungsberührung immer nur ein Einschaltmagnetschalter seine Grundstellung
verläßt und hierdurch das Warnsignal als Störungsmeldung einschaltet.
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Ein weiterer Erfindungsgedanke besteht darin, daß statt zweier Schienenstromschließer
derartige Schaltungen auch mit einem Schienenstromschließer ausgeführt werden können,
wenn dieser so gebaut ist, daß er seine Arbeitstätigkeit selbst überwacht. Dieses
wird dadurch erreicht, daß der Schienenstromschließer einen Ruhe- und einen Arbeitskontakt
aufweist und diese Kontakte sich selbst überwachen.
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Die Erfindung wird an Hand eines Schaltungsbeispieles näher erläutert.
Die Abb. i zeigt eine Anlage mit je einem Schienenstromschließer an der Einschaltstelle
und an der Gegeneinschaltstelle, die jeder einen Ruhe- und einen Arbeitsstromkontakt
aufweisen. Diese Anordnung wird man dann verwenden, wenn zunächst die Kosten keine
große Rolle spielen oder betriebssichere Schienenkontakte mit Umschaltkontakten
nicht zur Verfügung stehen.
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In dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i bedeuten K i und K 3 je ein
Schienenkontakt an der Einschaltstelle und Gegeneinschaltstelle und K 2 ein beim
Befahren öffnender Schienenkontakt an der Ausschaltstelle, die am oder neben dem
Überweg liegt. Es werden zwei Einschaltmagnetschalter i und 9 verwendet, die so
in die Freileitungen a, b und c eingeschaltet sind, daß immer nur einer bei
Leitungsbruch und Berührung seine Grundstellung verläßt und die Störungsmeldung
veranlaßt. Ferner sind angeordnet ein Ausschaltmagnetschalter 2, ein Hilfsmagnetschalter
3, der das Wiedererscheinen des Warnsignals beim Befahren der Gegeneinschaltstelle
sperrende Magnetschalter 4., deshalb auch Sperrmagnet genannt, und der die Umschaltung
von Betriebs- auf Warnsignal durchführende Magnetschalter 5. Über die Fernanzeigeleitungen
c', d' wird mittels einer Schlüsseltaste ein Grundstellungsmagnet 6 eingeschaltet,
der durch seinen Kontakt 61 die Anlage dunkelschaltet, wenn wirklich eine Störung
vorgelegen hat, d. h. wenn der Signalumschaltmagnetschalter 5 stromlos ist und stromlos
bleibt und dadurch über seinen Kontakt 53 der Grundstellungsmagnet 6 eingeschaltet
wird und eingeschaltet bleiben kann. Die Magnetschalter 7 und 8 dienen nur zur Überwachung
der Lampenkreise.
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Wie man sieht, wirken die beiden Einschaltschienenkontakte Ki und
K3 auf die Stromkreise der Einschaltmagnetschalter i und 9 ein, und zwar geschieht
die Einwirkung bei ordnungsgemäßem Arbeiten beider Kontakte so, daß Magnetschalter
9, der ein Arbeitsstrommagnet ist, seinen Anker anzieht und daß der des Ruhestrommagnetschalters
i abfällt. Für den Ausschaltmagneten 2, der ebenfalls ein Ruhestrommagnet ist, sind
mehrere Stromwege vorgesehen. Der eine geht über die im Ruhezustand geschlossenen
Kontakte 16 und 26, wobei dem Kontakt 16 der in der Grundstellung ebenfalls geschlossene
Kontakt 92 nebengeschaltet ist. Der andere Stromweg verläuft über den Kontakt 62
nach dem in der Grundstellung der Anlage geschlosserten
Ausschaltschienenkontakt
K2. Es hängt also von dem Ansprechen der Magnetschalter i und 9 ab, ob der Anker
des Magnetschalters 2 durch das Öffnen des Ausschaltschienenkontaktes K2 oder durch
das Öffnen des Kontaktes 62 des Grundstellungsmagneten abfällt, oder ob sich ihm
über- die Kontakte 16 und 92 ein weiterer Stromkreis bietet, der ihn trotz Arbeitens
des Schienenkontaktes K2 und trotz Betätigen des Grundstellungsmagneten ständig
angezogen hält und dadurch die Umschaltung der Kontakte verhindert. Auch der Umschaltmagnetschalter
5 hat Kontakte 14 und 93 der Magnetschalter i und 9 in seinem Stromkreis, wird also
auch von dem ordnungsgemäßen Arbeiten der Schienenkontakte an den Einschaltstellen
abhängig gemacht.
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Für die Erklärung der Wirkungsweise der Anlage, zunächst im ungestörten,
dann auch im gestörten Zustand und bei einer Fehlschaltung wird angenommen, daß
eine Zugfahrt von links nach rechts erfolgt. Gelangt der Zug auf den Schienenkontakt
Ki, so wird der Strom, der von der Freileitung a nach der Freileitung c zu dem Einschaltmagnetschalter
x fließt, unterbrochen. Dieser unterbricht seine eigene Stromzufuhr durch seinen
Kontakt ii. Gleichzeitig unterbricht der Kontakt 14 die Stromzuführung zu dem Signalumschaltmagneten
5. Durch dessen Kontakte 51 und 54 wird das rote Warnsignal und durch Kontakt 52
eine andere Blinkfolge eingeschaltet. Die Kontakte 55 und 56 polen gleichzeitig
die Spannung für die Fernanzeigeeinrichtung um, so daß am Fernanzeigeort die Überwachungslampe
das Warnsignal nach Farbe und Blinkzahl anzeigt. Die Kontakte 12 und 13 haben eine
vorbereitende Schaltung im Kreis der Magnetschalter 3 und 4 vorgenommen, die erst
bei Ausfahrt über die Gegeneinschaltstelle wirksam wird. Der Kontakt 15 entladet
den parallel zum Ausschaltmagnetschalter 2 über den z. Z. noch offenen Kontakt 21
liegenden Kondensator, während der Kontakt 16 einen Stromweg zu dem Ausschaltmagnetschalter
2 abschaltet, was jedoch erst wirksam wird, wenn der Einschaltmagnetschalter 9 seinen
Anker angezogen hat. Dieser Anzug erfolgt beim Befahren des Schienenkontaktes K
i dadurch, daß von der Leitung a jetzt der Strom zur Leitung b fließt
und der Magnetschalter 9 nunmehr an Spannung gelegt ist. Durch den schließenden
Kontakt 9i erhält Magnetschalter 9 weiterhin Strom und bleibt bis zum Abfall des
Ankers des Magnetschalters 2 eingeschaltet. Der Ausschaltmagnetschalter 2 erhält
jetzt nur noch über seinen einen Stromweg mit dem Kontakt 62 und dem Ausschaltschienenkontakt
K2 Spannung, während die andere Stromzuleitung durch die Kontakte 92 und 16 unterbrochen
ist. Der Kontakt 93 unterbricht auch den Stromkreis zu dem Magnetschalten 5, was
aber wirkungslos ist, da der Kontakt 14 bereits vorher den Stromkreis geöffnet hatte.
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Gelangt jetzt bei der Weiterfahrt der Zug auf den Schienenkontakt
K2, so wird der Ausschaltmagnetschalter 2 abgeschaltet. Durch seinen Kontakt 2i
wird zu ihm ein Kondensator parallel gelegt, durch den der Magnetschalter beim Wiedereinschalten
eine Ankeranzugsverzögerung erhält. Gleichzeitig wird durch den Kontakt 22 der Einschaltmagnetschalter
i wieder eingeschaltet und durch den Kontakt 25 der Magnetschalter 9 abgeschaltet.
Da der Schienenkontakt K2 auch in der Stromzuführung zu dem Magnetschalter i liegt,
arbeitet dieser im Takt, wie die Räder des Zuges den Schienenkontakt K2 betätigen,
mit. Durch den Kontakt 15 wird der Kondensator dauernd entladen, so daß seine Neuaufladung
erst beginnt, wenn die letzte Zugachse den Schienenkontakt K2 verlassen hat. Die
Aufladung ist dann nach etwa 3 bis 5 Sekunden beendet, und der Magnetschalter 2
zieht j etzt seinen Anker wieder an.. Solange der Ausschaltmagnetschalter 2 stromlos
war, hat der Kontakt 24 den Strom zum Magneten 5 unterbrochen und damit das rote
Warnsignal am Wegübergang aufrechterhalten. Durch die Rückschaltung des Kontaktes
24 erscheint jetzt weißes Blinklicht am Wegübergang. Inzwischen ist aber durch den
Kontakt 23 der Magnetschalter 3 eingeschaltet worden und hat durch seinen Kontakt
32 den Anzug des Ankers des Sperrmagneten 4 veranlaßt. Der Kontakt 42, auch als
Sperrkontakt bezeichnet, überbrückt die Kontakte 14 und 93 im Stromkreis des Umschaltmagneten
5, so daß bei der Ausfahrt des Zuges über den Schienenkontakt K3 der Anker des Magnetschalters
5 nicht abfallen und demgemäß das mit dem Abfall verknüpfte rote Warnzeichen nicht
erscheinen kann.
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Beim Befahren des Schienenkontaktes K3 wird derMagnetschalter i stromlos,
und der Kontakt 13 schaltet alsdann den Magnetschalter 4 ab, wenn die letzte Zugachse
den Schienenkontakt K3 verlassen hat. Auf Grund eines parallel geschalteten Kondensators
hat der Magnetschalter 4 eine Abschaltverzögerung von etwa io Sekunden und geht
erst nach dieser Zeit in die Grundstellung zurück. Der Kontakt 43 verhindert, daß
der Anker des Magnetschalters i abgefallen bleibt, während der Kontakt 46 das Anziehen
des Ankers des Magnetschalters 9 unmöglich macht. Nach dem Verlassen des Schienenkontaktes
K3 befindet sich demgemäß die Warnanlage wieder in der Grundstellung und ist für
eine neue Zugfahrt bereit.
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Bei Schienenkontakten wird als Schaltmittel in vielen Fällen Quecksilber
verwendet. Das Quecksilber kann sich durch Verdunsten verringern, und es kann durch
Verschmutzen und durch Temperaturänderungen fester werden, so daß die vom Zug eingeleitete
Bewegung des
Quecksilbers wohl noch ausreicht, um die Unterbrechung
herbeizuführen, es aber nicht mehr gelingt, den Arbeitskontakt zu schließen. In
diesem Fall tritt bereits eine Störmeldung ein. Das bedeutet praktisch, daß selbsttätig
von einem bestimmten Zeitpunkt an, wenn der Zustand des Schienenstromschließers
sich allmählich verschlechtert, dieses durch Warnlicht am Wegübergang angezeigt
wird.
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Hat sich jetzt bei einer neuen Zugfahrt das Quecksilber in dem Schienenkontakt
Ki verringert, so unterbricht der Schienenkontakt wohl die Stromzuführung zwischen
den Freileitungen a und c und es fällt der Anker des Einschaltmagnetschalters i
ab, aber die Leitungen a und b
werden nicht verbunden, so daß der Einschaltmagnetschalter
9 stromlos bleibt. Infolgedessen sperrt nur Kontakt 16, nicht dagegen g2 die Stromzufuhr
zu dem Ausschaltmagnetschalter 2. Dem Magnetschalter 2 bleibt also der Stromweg
über den Kontakt g2, so daß sein Anker beim Befahren des Wegüberganges durch das
Öffnen des Schienenkontaktes Ii 2 nicht abfallen kann. Demgemäß wird auch durch
den Kontakt 23 der Magnetschalter 3 nicht eingeschaltet, so daß auch der Sperrmagnet
q. stromlos bleibt.
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Verläßt jetzt die letzte Zugachse den Schienenkontakt K3, so zieht
der Magnetschalter 9 seinen Anker an. Dadurch unterbricht der Kontakt 92 den einen
zur Verfügung stehenden Stromweg für den Ausschaltmagnetschalter 2 vollständig,
so daß der Anker des Magnetschalters durch die Betätigung der Grundstellungstaste
6 über den Kontakt 62 stromlos wird. Sein schließender Kontakt 23 kann den Hilfsmagnetschalter
3 nicht einschalten, da bei Betätigung der Grundstellungstaste der Kontakt 63 den
Stromverlauf unterbricht. Der Sperrmagnetschalter q. bleibt ebenfalls abgeschaltet,
desgleichen der Signalmagnetschalter 5. Es verbleibt damit auch nach Verlassen des
Schienenkontaktes K 3 ein Warnsignal, so daß das Vorliegen einer Störung an der
Warnanlage erkennbar ist. Somit ist der Schienenkontakt durch die Schaltung selbst
überwacht worden.
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Ist durch eine Fehlschaltung nur der Schienenstromschließer 1#i betätigt
worden (Rangierfahrt), dann muß über die Ferngrundstellungstaste das erschienene
rote Warnsignal aufzuheben und die Anlage in die Grundstellung zurückzubringen sein,
sie darf aber nicht dunkelgeschaltet werden. Durch das Betätigen der Ferngrundstellungstaste
zieht der Grundstellungsmagnet 6 seinen Anker an und legt seine Kontakte 61 und
62 um. Durch das ordnungsgemäße Befahren des Schienenstromschließers Ki hat der
Einschaltmagnetschalter 9 seinen Anker angezogen und ist der Magnetschalter i stromlos
geworden. Aus diesem Grund unterbrechen die geöffneten Kontakte 16 und 92 den einen
Stromweg zum Ausschaltmagnetschalter 2, der Magnetschalter 5 war bereits durch den
geöffneten Kon takt 1q. stromlos geworden, so daß das Öffnen de: Kontaktes 93 keinen
Einfluß mehr hat. Das Öff nen des Kontaktes 62 unterbricht nun den wei teren zur
Verfügung stehenden Stromweg füi den Magnetschalter 2, so daß dessen Anker ab fällt
und durch seinen schließenden Kontakt 2s den Magnetschalter i und durch seinen öffnender
Kontakt 25 den Magnetschalter 9 wieder in dic Grundstellung bringt. Hierdurch erfolgt
da: Schließen der Kontakte 1q. und 93 im Stromkreis des Magnetschalters 5. Nach
erfolgter Betätigun# der Femgrundstellungstaste zieht der Ausschaltmagnetschalter
2 wieder seinen Anker an unc hält sich selbst über den zu den Kontakten i( und 92
in Reihe liegenden eigenen Kontakt 2E eingeschaltet. Nach Schließung des Kontaktes
21 zieht auch der Magnetschalter 5 seinen Anker wieder an und legt seine Kontakte
um.
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Handelt es sich dagegen um eine Störung, auf Grund der nicht beide
Einschaltmagnetschalter i und 9 umschalten, dann bleibt der Stromweg über 16 bzw.
92 zur Verfügung und der Ausschaltmagnetschalter 2 kann durch das Öffnen des Kontaktes
62 nicht abgeschaltet werden. Der auf Grund des Öffnens des Kontaktes 1q. oder 93
stromlose Magnetschalter 5 bleibt daher stromlos, weil der Magnetschalter 2 die
Grundstellung der Magnetschalter i und 9 nicht herbeizuführen vermag. Der Grundstellungsmagnet
6 kann daher seinen umgeschalteten Kontakt 61, der den Signalmast dunkelschaltet,
in dieser Stellung halten, da er über den geschlossenen Kontakt 53 einen Haltestromkreis
hat.
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Werden statt des einen Schienenstromschließers K i bzw. K3 je zwei
Schienenstromschließer Ki, Kia und K3, K3a verwendet, wie es in der Abb. 2 gezeigt
ist, dann ist die Schaltungsfolge dieselbe, wenn der Schienenkontakt K i a gestört
ist. Ist dagegen der Schienenkontakt K i gestört, dann ergibt sich folgendes Bild.
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Der Einschaltmagnetschalter 9 ist eingeschaltet worden, während der
Einschaltmagnetschalter i eingeschaltet geblieben ist. Durch den Kontakt 93 ist
über den Umschaltmagnetschalter 5 rotes Warnsignal eingeschaltet worden. Der Kontakt
92 hat eine Stromunterbrechung für die Stromzuführung zum Ausschaltmagnetschalter2
vorbereitet, die jedoch unwirksam ist, da Kontakt 92 durch Kontakt 16 überbrückt
wird. Infolgedessen wird bei der Betätigung de.> Schienenstromschließers K2 weder
der Einschaltmagnetschalter i noch der Ausschaltmagnetschalter 2 abgeschaltet, wodurch
weder der Magnetschalter 3 noch der Sperrmagnetschalter q. ihre Anker anziehen können.
Da die Sperrung daher unwirksam ist, bleibt rotes Warnsignal nach dem Verlassen
des Wegüberganges bestehen. Wenn die Gegeneinfahrtstelle K3 betätigt wird, wird
der Magnetschalter i stromlos und bleibt es über
seinen Eigenkontakt
ii, so daß nach dem Verlassen der gesamten Warnanlagenstrecke die Störung des Schienenstromschließers
durch das rote Warnsignal angezeigt wird.
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Die Entstehung des Warnsignals bei Leitungsberührung ergibt sich nunmehr
aus den vorstehenden Erläuterungen im einzelnen von selbst. Es genügt daher, nachstehend
die sich unmittelbar ereignenden Sicherheitsmaßnahmen zu erwähnen. Die Einschaltung
des Warnsignals beruht auch hier wieder darauf, daß bei Leitungsberührung die beiden
Einschaltmagneten i und g niemals gleichzeitig ihre Grundstellung verlassen und
beide gleichzeitig umschalten, sondern nur immer einer von ihnen.
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Berührt sich die Leitung a mit c, dann wird der Einschaltmagnetschalter
i nicht stromlos, es zieht vielmehr nur der Magnetschalter g seinen Anker an, wodurch
in bereits beschriebener Weise rotes Warnsignal verursacht wird und auch nach Verlassen
der Warnanlagenstrecke bestehenbleibt.
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Tritt eine Berührung zwischen den Leitungen a und b ein, dann zieht
der Magnetschalter g sofort seinen Anker wieder an, und es erscheint wieder das
rote Warnsignal am Übergang.
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Das gleiche geschieht bei einer Berührung zwischen den Leitungen b
und c. . Tritt Berührung zwischen den Leitungen a und d ein, dann bleibt bei Zügen,
die von rechts kommen, rotes Warnsignal bestehen, während bei Zügen, die von links
kommen, die Sperrstellung beibehalten wird.
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Tritt eine Verbindung zwischen den Leitungen d und b ein, dann zieht
wieder der Magnetschalter g seinen Anker an, und es erscheint sofort das Warnsignal.