Einrichtung zum Schutz von aus einem Drehstromnetz gespeisten Stellwerken
gegen Überspannung ]')ei den herkömmlichen Ausführungen der mit Drehstrom gespeisten
Stellwerke werden im allgemeinen die Weichenantriebe mit 380 V und die Signale
mit i io bzw. 220 V gesteuert. Für 380 V als Betriebsspannung sind die üblichen
Netzverhältnisse und Motorausführungen entscheidend, während für 2120 V bei den
Signalen die üblichen Lampenbetriebsspannungen bestimmend sind. Hierdurch ist es
notwendig, sowohl für die Signale als auch für die Weichen besondere Transformatoren
vorzusehen. Da es aus wirtschaftlichen Gründen üblich ist, für die Weichen und Signale
gemeinsame Gruppenkabel anzuordnen, so ergeben sich hierbei folgende Möglichkeiten:
Kabeladerberührungen zwischen den Weichen- und Signalstromkreisen machen sich nicht
betriebsmäßig bemerkbar, sie erfordern deshall) die Ver@vendung besonderer Kabelprüfgeräte.
Außerdem ergeben sich bei gewissen Aderberührungen Spannungen, die wesentlich höher
als die Sekundärspannungen der Weichen- und Signaltransformatoren sind. Da diese
Transformatoren aus einem gemeinsamen Speisenetz betrieben werden, so sind ihre
Sekundärspannungen phasengleich und addieren sich bei bestimmten Berührungen algebraisch
und können zu außerordentlichen Gefährdungen des Unterhaltungspersonals Veranlassung
geben.Device for the protection of signal boxes fed from a three-phase network against overvoltage] ') In the conventional versions of the three-phase current-fed signal boxes, the point machines are generally controlled with 380 V and the signals with i io or 220 V. For 380 V operating voltage, the usual mains conditions and motor designs are decisive, while for 2120 V the usual lamp operating voltages are decisive for the signals. This makes it necessary to provide special transformers for both the signals and the switches. Since it is common for economic reasons to arrange common group cables for the switches and signals, the following possibilities arise: Cable wire contacts between the switch and signal circuits are not noticeable during operation, they therefore require the use of special cable testing devices. In addition, certain wire contacts result in voltages that are significantly higher than the secondary voltages of the turnout and signal transformers. Since these transformers are operated from a common supply network, their secondary voltages are in phase and add up algebraically when certain contacts are made and can give rise to extraordinary hazards for the entertainment staff.
Gemäß der Erfindung lassen sich diese Nachteile vermeiden, wenn die
Nullpunkte der Sekundärwicklungen der Weichen- und Signaltransformatoren untereinander
verbunden werden. Hierdurch ist sichergestellt, daß sich jede Aderberührung sofort
bemerkbar macht und sich nur die Phasenspannungen, nicht aber die verketteten Spannungen
summieren,
so daß die Berührungsspannungswerte maximal nicht mehr als die Sekundärspannung
des Weichen- bzw. Signaltransformators betragen.According to the invention, these disadvantages can be avoided if the
Zero points of the secondary windings of the turnout and signal transformers with each other
get connected. This ensures that every wire contact occurs immediately
noticeable and only the phase voltages, but not the linked voltages
sum up,
so that the contact voltage values do not exceed the secondary voltage at most
of the switch or signal transformer.
An Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sei
der Erfindungsgegenstand erläutert. Es bedeuten: Ra, So, To die Speiseleiter des
Drehstromnetzes, T,p, T,s die Primär- bzw. die Sekundärwicklung des Weichentransformators,
7'2p,
7'2s die Wicklungen des Signaltransformators, R" S" T, die Speiseleiter
für die Weichen W i, W 2, R_" S2, T2 die Speiseleiter für die Signale Sig i, Sig
2, Sig 3, A, bis A,2 die Kabeladern und Si, bis die zugehörigen Sicherungen.
Da für den Anschluß der Weichen W i und W 2 und der Signale Sig t bis Sig 3 ein
Gruppenkabel mit den Adern A, bis A,2 vorgesehen ist, so ergibt sich hierbei, wenn
die gestrichelt gekennzeichnete Berührung B zwischen den Adern' A6, A, zustande
kommt, zwischen den Kabeladern A, und A,, eine Berührungsspannung UB, die
gleich der Summe der verketteten Phasenspannungen UR,T, und UR-J, ist. Würde also
beispielsweise die für den Weichenstellbetrieb erforderliche Spannung
380 V und die für den Signalbetrieb vorgesehene Spannung 220 V betragen,
so ist die auftretende Berührungsspannung 6oo V. Wenn bei der Berührung an Stelle
von Kabelader 6 die Kabelader 3 oder an Stelle von Kabelader 7 die Kabelader i i
tritt, so ergibt sich dieselbe Berührungsspannung in gleicher Phasenlage. Außerdem
besteht aber noch bei Berührungen zwischen den Adern A." Aa einerseits und
A" A,
andererseits bzw. A2, A, einerseits und A;, A,2 andererseits
die Möglichkeit für die Bildung von Berührungsspannungen in gleicher Größe, aber
anderer Phasenlage. Alle diese Aderberührungen machen sich betriebsmäßig nicht bemerkbar.The subject matter of the invention will be explained using the exemplary embodiment shown in the drawing. The following mean: Ra, So, To the feeder of the three-phase network, T, p, T, s the primary or secondary winding of the switch transformer, 7'2p, 7'2s the windings of the signal transformer, R "S" T, the feeder for the switches W i, W 2, R_ "S2, T2 the feeder for the signals Sig i, Sig 2, Sig 3, A, to A, 2 the cable cores and Si, to the associated fuses. As for the connection of the switches W i and W 2 and the signals Sig t to Sig 3 a group cable with the wires A, to A, 2 is provided, this results when the dashed contact B between the wires' A6, A comes about between A contact voltage UB, which is equal to the sum of the interlinked phase voltages UR, T, and UR-J, would be applied to the cable cores A and A ,, For example, if the voltage required for switch operation would be 380 V and the voltage provided for signal operation 220 V the occurring contact voltage is 6oo V. If when touching instead of Cable core 6, cable core 3 or instead of cable core 7, cable core ii occurs, the same contact voltage results in the same phase position. In addition, there is still contact between the wires A. " Aa on the one hand and A" A, on the other hand or A2, A, on the one hand and A ;, A, 2 on the other hand, the possibility of the formation of contact voltages of the same size but different phase position. None of these wire contacts are operationally noticeable.
Wenn jedoch gemäß der Erfindung die gestrichelt gekennzeichnete Verbindung
h zwischen den Nullpunkten der Sekundärwicklungen T,s, T2s vorgesehen wird, so ändert
sich das Störungsbild. Wenn jetzt die Berührung B zustande kommt, so summieren sich
die Phasenspannungen UT, und UR2 geometrisch und ergeben eine Berührungsspannung,
die für das vorliegende Beispiel etwa 305 V beträgt, d. h. kleiner als die
verkettete Phasenspannung für die Steuerung der Weichen ist. Diese Berührungsspannung
tritt aber nur momentan auf und führt sofort zur Zerstörung der Sicherung Si,; oder
Si;, je nach der Abschmelzstromstärke, für welche sie bemessen sind. Bei Berührungen,
wie sie z. B. zwischen _4,, oder A, mit A", oder <<I" möglich sind,
summieren sich die phasengleichen Spannungen UTl und ('TZ und ergeben im vorliegenden
Beispiel eine Berührungsspannung kleiner als 348V. Auch in diesem Falle ist also
die Berührungsspannung kleiner als die verkettete Phasenspannung im sekundären .
Teil des Weichentransformators und macht sich sofort betriebsmäßig durch Zerstörung
der entsprechenden Sicherung bemerkbar.If, however, according to the invention, the connection h, marked with a dashed line, is provided between the zero points of the secondary windings T, s, T2s, then the disturbance pattern changes. If now the contact B comes about, the phase voltages UT, and UR2 add up geometrically and result in a contact voltage, which for the present example is about 305 V, ie less than the linked phase voltage for controlling the points. This contact voltage occurs only momentarily and leads immediately to the destruction of the fuse Si ,; or Si ;, depending on the amperage for which they are designed. When touched, such. B. between _4 ,, or A , with A ", or <<I" are possible, the in-phase voltages UTl and ('TZ add up and in the present example result in a contact voltage less than 348V. In this case too, the contact voltage is less than the linked phase voltage in the secondary part of the switch transformer and is immediately noticeable during operation by destroying the corresponding fuse.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung läßt sich das vorgeschlagene
Verfahren auch für Gleichstromquellen, die in Verbindung mit den Wechselstromeinrichtungen
für Überwachungszwecke vorgesehen sind, anwenden. In diesem Fall wird einer der
beiden Pole der Gleichstromquelle mit den vereinigten Nullpunkten verbunden, so
daß sich auch Berührungen zwischen gleichstromführenden Kabeladern und denen, die
nur an die Wechselspannung angeschlossen sind, sofort bemerkbar machen.According to a further development of the invention, the proposed
Procedure also for direct current sources in connection with the alternating current devices
intended for monitoring purposes. In this case one of the
both poles of the direct current source connected to the united zero points, so
that there is also contact between DC-carrying cable cores and those who
are only connected to the AC voltage, immediately noticeable.
Der besondere Wert der Erfindung liegt darin, daß er die Störungskennzeichnung
auch in erdfrei geschalteten Sicherungsanlagen, wie sie besonders für elektrisch
betriebene Strecken gefordert werden müssen, ermöglicht.The particular value of the invention lies in the fact that it provides fault identification
also in floating fuse systems, such as those especially for electrical
operated routes must be required.