DE759432C

DE759432C - Device for the protection of over an overhead or earth line with direct current remotely controlled relays against line damage and external currents, especially for overhead warning signal systems

Info

Publication number: DE759432C
Application number: DEP81304D
Authority: DE
Inventors: Ernst Wilckens
Original assignee: Julius Pintsch AG
Current assignee: Julius Pintsch AG
Priority date: 1940-09-28
Filing date: 1940-09-28
Publication date: 1953-12-21

Description

Einrichtung zum Schutze von über eine Frei- oder Erdleitung mit Gleichstrom ferngesteuerten Relais gegen Leitungsbeschädigungen und Fremdströme, insbesondere für Uberwegwarnsignalanlagen Es besteht sehr oft die Aufgabe, ein oder mehrere Relais von der Ferne aus über eine Erd- oder Freileitung zu betätigen, wobei ein Schutz gegen Beschädigungen der Leitung, beispielsweise Leitungsberührung, sowie gegen die ungewollte Auslösung des oder der Relais durch Fremdströme gegeben sein muß. Die durch das oder die Relais ausgelösten Schaltvorgänge können dabei den verschiedensten Zwecken dienen, beispielsweise können sie bei Warnsignalanlagen im Eisenbahnsicherungswesen die Beeinflussung weiterer Relais, z. B. deren Rückführung in die Grundstellung nach vorherigem Verlassen der Grundstellung veranlassen. Es sind Fernbetätigungsrelaisschaltungen bekannt, bei denen die Relais auf verschiedene Frequenzen oder auf Stromstoßfolgen ansprechen. Die Erfindung macht auch von Stromstoßfolgen Gebrauch, geht aber einen anderen Lösungsweg.Device for the protection of an overhead or earth line with direct current remote-controlled relays against line damage and external currents, in particular for Uberwegwarnsignalanlagen There is very often the task of one or more relays to be operated remotely via an earth or overhead line, with a protection against damage to the line, for example line contact, as well as against the unwanted tripping of the relay or relays must be given by external currents. The switching processes triggered by the relay or relays can be very diverse Serve purposes, for example, they can be used in warning signal systems in railway safety influencing other relays, e.g. B. their return to the basic position after leaving the basic position beforehand. They are remote control relay circuits known in which the relays on different frequencies or on current impulse sequences speak to. The invention also makes use of current impulse sequences, but does one another approach.

Die erfindungsgemäße Lösung geht unter Berücksichtigung der vorgenannten Aufgabenstellung dahin, daß in einer Gleichstromschaltung ein oder mehrere Relais unter Zwischenschaltung eines Transformators mit Gleichrichter und Speicherkondensator an die ankommende Fernleitung angeschlossen sind, so daß das oder die zu betätigenden Relais erst bei einer bestimmten für jedes Relais verschiedenen Aufladespannung des Kondensators anziehen.The solution according to the invention is based on the aforementioned Task to the effect that one or more relays in a direct current circuit with the interposition of a transformer with rectifier and storage capacitor are connected to the incoming trunk line, so that or the relays to be operated are only different for each relay when a particular one is used Tighten the charging voltage of the capacitor.

Durch die Fernleitungen muß dabei mehr als ein Stromstoß geschickt werden, damit der Kondensator bestimmte Aufladespannungen erhält. Die Zeit zwischen den einzelnen Stromstößen wird zweckmäßig geringer gewählt, als der Entla.dezeit des Kondensators nach seiner Entladekurve entspricht.More than one surge of electricity has to be sent through the long-distance lines so that the capacitor receives certain charging voltages. The time between the individual power surges is expediently chosen to be lower than the discharge time of the capacitor according to its discharge curve.

Da die Zahl der Stromstöße, auf die ein Relais anspricht, von derjenigen des anderen Relais verschieden ist, gelingt es, nach Art eines Schrittschaltwerkes bestimmte Relais in erwünschtem und vorher festgelegtem Maße zum Anzug zu bringen, um Schaltvorgänge auslösen zu können oder Nachrichten zu übermitteln. Dadurch, daß -mit Stromstößen gearbeitet wird, die den Ladezustand eines Kondensators beeinflussen und Relais in Abhängigkeit hiervon zum Anzug bringen, ist man vor Zufälligkeiten, wie Erdströmen usw., sicher. Da die Stöße über einen Transformator mit Gleichrichter gegeben werden, ist es kaum anzunehmen, daß Erdströme od. dgl. gerade in diesem Rhythmus auftreten.As the number of power surges a relay responds to depends on the one of the other relay is different, it succeeds like a stepping mechanism to bring certain relays to the desired and predetermined extent to pull, in order to be able to trigger switching processes or to transmit messages. As a result of that - current surges are used which influence the state of charge of a capacitor and pulling the relay depending on this, you are faced with coincidences, like earth currents etc., sure. As the surges through a transformer with rectifier are given, it can hardly be assumed that earth currents or the like just in this Rhythm occur.

Es muß aber eine Möglichkeit bestehen, die betätigten Relais wieder stromlos zu machen, einmal, um die Einrichtung wieder in die Grundstellung zu bringen, zum anderen, um Betätigungsfehler schnell rückgängig machen zu können. Zur Durchführung dieser Maßnahme wird ein Rückstellrelais angeordnet, das infolge einer vorzugsweise durch einen mit dem Relais zusammengeschalteten Kondensator erzieltenAnzugsverzögerung nur auf einen Strom längerer Dauer anspricht, worauf es durch einen öffnenden Kontakt den Stromkreis eines oder mehrerer bzw. aller Relais unterbricht.But there must be a way to restore the actuated relays to be de-energized, once to bring the device back into the basic position, on the other hand, in order to be able to quickly reverse operating errors. To carry out this measure, a reset relay is arranged, as a result of a preferably pull-in delay achieved by a capacitor connected together with the relay only responds to a current of longer duration, which is followed by an opening contact interrupts the circuit of one or more or all of the relays.

Die Erfindung wird an den in den Abb. i und 2 veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei betrifft Abb. i eine grundsätzliche Schaltung, die in der Abb. 2 einen weiteren Ausbau erfahren hat.The invention is based on the exemplary embodiments illustrated in FIGS explained in more detail. Here Fig. I relates to a basic circuit that is in the Fig. 2 has undergone a further expansion.

Es bedeuten in den Abbildungen S eine Schaltertaste am Bedienungsort, 11, 12 die Fernleitungen und Tr einen Transformator. Ein Gleichrichter GI ist in den Zeichnungen nur ganz schematisch angedeutet und soll vorzugsweise in Form eines Zweiweggleichrichters zur Ausnutzung beider Halbwellen angewendet werden. C i, C2 sind Kondensatoren, B, C, D Relais mit entsprechenden Kontakten b i, b 2, c i usw. und 1s ein Kontakt der Warnanlage. A ist ein Rückstellungsrelais für die Relais B und C der Abb. 2. Die Spannung wird bei + und - zugeführt.It signifies in the figures S a switch button at the operating location, 1 1, 12 the long-distance lines and Tr a transformer. A rectifier GI is indicated only very schematically in the drawings and should preferably be used in the form of a full-wave rectifier to utilize both half-waves. C i, C2 are capacitors, B, C, D relays with corresponding contacts bi, b 2, ci etc. and 1s a contact of the warning system. A is a reset relay for relays B and C in Fig. 2. The voltage is applied at + and -.

Betätigt man in der Ausführungsform der Abb. i die Taste S, dann wird beim Schließen der Schließungsstromstoß und beim Öffnen der Öffnungsstromstoß über den Transformator Tr als Spannungsspitzen entgegengesetzter Richtung übertragen. Durch den Gleichrichter GL werden diese Spannungsstöße so auf den Kondensator C i gegeben, daß er sich bei jedem Impuls aufladen kann. Dieser Kondensator ist entweder von großem Fassungsvermögen und für niedrige Spannungen berechnet oder umgekehrt ausgebildet. Im letzteren Fall hat man unabhängig von der Höhe der Gleichspannung durch geeignete Wahl des Transformators (Eisenquerschnitt und -gute und Windungszahl) die Möglichkeit, eine ausreichend hohe Spannung am Kondensator zu erreichen.If you press the S button in the embodiment of Fig. I, then when closing the closing rush current and when opening the opening rush current over transmit the transformer Tr as voltage peaks in the opposite direction. These voltage surges are transferred to capacitor C by the rectifier GL i given that it can recharge with every pulse. This capacitor is either of large capacity and calculated for low voltages or vice versa educated. In the latter case one has regardless of the level of the DC voltage through a suitable choice of transformer (iron cross-section and quality and number of turns) the possibility of achieving a sufficiently high voltage on the capacitor.

Da es mit Rücksicht auf den Schutz vor Störspannungen und beispielsweise auch Leitungsberührung nicht sehr zweckmäßig ist, das Relais bereits durch einen einzigen Spannungsstoß zum Anzug zu bringen, empfiehlt es sich daher immer, mindestens zwei oder mehrere Stromstöße für die Betätigung zu verwenden. Die elektrischen Größen, wie Spannung, Kapazität und Relaisverbrauch, müssen so bemessen sein, daß eine einmalige Betätigung der Taste S nicht ausreicht bzw. auch nicht ausreichen soll, um den Kondensator so weit aufzuladen, daß das ihm parallel geschaltete Relais B ansprechen kann. Es ist nicht anzunehmen, dall fremde Gleichströme und Spannungen, die durch Leitungsbeschädigungen entstehen, in solcher Weise auftreten, daß sie nach Übertragung auf den Kondensator C i die gleichen Wirkungen wie die beabsichtigten Betätigungen der Taste S hervorrufen können. Die beabsichtigten Betätigungen der Taste S sind in solcher Aufeinanderfolge zu geben, daß die Entladung des Kondensators C i in der Zwischenzeit nicht merklich geworden ist. Auf diese Weise kommt man beispielsweise nach drei Betätigungen auf einen solchen Ladezustand des Kondensators, daß das Relais B Anzugsspannung erhält.As it is with regard to the protection against interference voltages and for example line contact is also not very useful, the relay is already through one It is therefore always advisable, at least, to bring a single surge in voltage to use two or more pulses of current for actuation. The electrical quantities such as voltage, capacity and relay consumption, must be dimensioned so that a one-time Pressing the S key is not sufficient or should not be sufficient to activate the capacitor to charge so far that the relay B connected in parallel can respond. It It is not to be assumed that foreign direct currents and voltages are caused by line damage arise in such a way that they occur after transfer to the capacitor C i produce the same effects as the intended actuation of the S key can. The intended actuations of the key S are in such succession to give that the discharge of the capacitor C i is not noticeable in the meantime has become. In this way, for example, you come up after three actuations such a state of charge of the capacitor that the relay B receives a pull-in voltage.

Im Augenblick seines Anzuges schließt das Relais B seinen im Stromkreis des Relais C liegenden Kontakt b i, wodurch das Relais C, falls es infolge eines Fehlers oder einer Störung in der Warnanlage durch deren Kontakt x stromlos geworden ist, in seine Grundstellung zurückgeführt wird. Dieses Relais C kann irgendein Überwachungsrelais sein, das durch seinen Ankerabfall oder -anzug eine Störung oder eine 'Meldung zu übermitteln hat und nun durch einen entsprechend ausgebildeten Kontakt des Relais B wieder in seine Grundstellung zurückgeführt wird. Ist der Fehler oder die Störung inzwischen behoben worden, so wird das Relais C auch nach Wiederöffner des Kontaktes b i in seiner Grundstellung, d. h. eingeschaltet bleiben, wie es hier .in dem Beispiel vorausgesetzt ist. Besteht aber der Fehler oder die Störung nach wie vor noch, dann wird auch seine abermalige Betätigung des Relais B die Grundstellung des Relais C nicht herbeiführen können. Der Bedienungsbeamte wird hieraus das Bestehenbleiben des nicht ordnungsgemäßen Zustandes erkennen.As soon as it is activated, relay B closes its circuit of the relay C lying contact b i, whereby the relay C, if it is due to a Error or a malfunction in the warning system has become de-energized due to its contact x is returned to its basic position. This relay C can be any monitoring relay his anchor drop or tightening causes a malfunction or a 'message to be has transmitted and now through a correspondingly designed contact of the relay B is returned to its basic position. Is the error or the malfunction has been remedied in the meantime, the relay C is also after the contact is reopened b i in his Basic position, d. H. stay on like it here. is assumed in the example. But if the error or the malfunction persists still as before, then its repeated actuation of relay B also becomes the basic position of relay C can not bring about. The attendant will stick to this recognize the improper condition.

Bei der Ausführungsform der Abb.2 ist nun die Möglichkeit gegeben, durch Stromstöße auf Grund von Betätigungen der Taste S mehrere Relais nacheinander zum Anzug zu bringen, und zwar je nach der Anzahl der gegebenen Stromstöße. Wie in Abb. i werden auch hier die Stromstöße über einen geeignet ausgebildeten Transformator und über einen Gleichrichter gegeben, von wo sie einen Kondensator C i aufladen. Zweckmäßig ist dem Kondensator zur Festlegung der Spannungen ein einstellbarer Widerstand W nebengeschaltet. Die Relais B, C, D sind zweckmäßig so beschaffen, daß sie beispielsweise auf drei, auf sechs und in bezog auf das Relais D auf neun Stromstöße ,ansprechen. Das ansprechende Relais B schaltet mittels seines, Kontaktes b i sich selbst unmittelbar an den einen Pol seiner Stromquelle, so daß es einen Selbsthaltestromkreis hat. Entsprechendes geschieht beim Ansprechen .der Relais C und D. Die Kontakte b 2 und c 2 "dienen der Vorbereitung von Stromkreisen.In the embodiment of Fig.2 there is now the possibility of energizing several relays one after the other by means of current surges due to actuation of the button S, depending on the number of current surges. As in Fig. I, the current surges are also given here via a suitably designed transformer and a rectifier, from where they charge a capacitor C i. An adjustable resistor W is expediently connected alongside the capacitor to determine the voltages. The relays B, C, D are expediently designed so that they respond, for example, to three, to six and with respect to the relay D to nine current impulses. The responding relay B switches itself directly to one pole of its power source by means of its contact bi, so that it has a self-holding circuit. The same happens when the relays C and D respond. The contacts b 2 and c 2 "are used to prepare circuits.

Im Gegensatz zu den Relais B bis D spricht das Relais A nur auf eine Stromschließung einer bestimmten längeren Dauer an, nicht dagegen auf Stromstöße. Werden also vereinzelte Stromstöße gegeben, die je nach ihrer Häufigkeit das Relais B, das Relais C oder schließlich sogar alle drei Relais B bis D zum Ansprechen zu bringen vermögen, so sind diese Stromstöße doch nicht in der Lage, das Relais A zu betätigen. Durch seinen nebengeschalteten Kondensator C 2- verlangt es zu seinem Anzug eine längere Dauerbetätigung der Taste S. Diese Dauerbetätigung wird vorgenommen, wenn man die aus ihrer Grundstellung .gebrachten Relais B bis D wieder zurückzustellen gedenkt oder eine irrtümliche Betätigung der Taste S schnellstens wieder unwirksam machen möchte. Dann zieht nach einem Stromfloß von beispielsweise io Sekunden Dauer das Relais A an und bringt mittels seines öffnenden Kontaktes a i sämtliche Relais wieder in ihre Grundstellung.In contrast to the relays B to D , the relay A only responds to a power closure for a certain longer period, but not to power surges. So if isolated current surges are given which, depending on their frequency, are able to make relay B, relay C or even all three relays B to D respond, these current surges are not able to actuate relay A. Due to the capacitor C 2- connected in addition, it requires a longer continuous actuation of the button S in order to be activated. This continuous actuation is carried out if one intends to reset the relays B to D that have been brought out of their basic position or if an erroneous actuation of the button S is to be made ineffective again as soon as possible would like to. Then, after a current flow of, for example, 10 seconds, relay A picks up and, by means of its opening contact ai, brings all relays back into their basic position.

Es kann aber durch das Relais A auch das Relais B für sich allein oder die Relais B und C nach erfolgter Einschaltung in die Grundstellung gebracht werden.Relay A can also be used to put relay B alone or relays B and C into the basic position after it has been switched on.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for the protection of relays remotely controlled via an overhead or earth line with direct current against line damage and extraneous currents, especially for overhead warning signal systems, in which relays respond staggered by one or more current impulses of different duration, characterized in that a relay (B) or several relays (B, C, D) with the interposition of a transformer (? 'v) with rectifier (G1) and storage capacitor (C i) are connected to the incoming long-distance line (1 1, 12) so that the relay or relays to be operated (B, C, D) only attract at a certain charging voltage of the capacitor (C i) which is different for each relay.

2. Establishment according to claim i, characterized in that more than one current surge through the Long-distance lines (Z r, l 2) must be sent so that the capacitor (C i) determined Receives on charging voltages.

3. Device according to .den claims i and 2, thereby characterized in that the time between the individual power surges is less than corresponds to the discharge time of the capacitor (C i) according to its discharge curve.

4. Device according to claims i to 3, characterized in that a reset relay (A) is arranged which responds only to a current of longer duration as a result of a pull-in delay preferably achieved by a capacitor (C2) connected to the relay (A), whereupon it interrupts the circuit of one or more or all of the relays (B, C, D) by an opening contact (ca i). To distinguish the subject matter of the invention from the state of the art, the following publications were taken into account in the granting procedure: German patent specifications No. 45o 675, 504 653, 653 874, 668 go6; British Patent Specification No. 26i 384.