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Anordnung bei elektrisch gestellten Weichen, Signalen od. dgl. in
Eisenbahnsicherungsanlagen Bei den modernen Gleisbildstellwerken werden bekanntlich
die Weichen einer Fahrstraße in einem Zuge umgestellt. Während also bei der früheren
Einzelstellung der Weichen bei jeder Weichenstellung dem Speisennetz nur die Last
einer Weiche entnommen wurde, ist die heutige Belastung des Netzes erheblich höher.
Wegen dieser sehr hohen Belastung ist man bei diesen Gleisbildstellwerken auch von
der früher üblichen Speisung der Weichenantriebe aus Stromsammlern abgegangen und
speist die Weichen unmittelbar aus dem Drehstromnetz. Dieses Verfahren hat sich
durchaus bewährt. Es führt jedoch zu Schwierigkeiten, wenn das Netz ausfällt. Man
kann bei Netzausfall durch gewisse Maßnahmen erreichen, daß nach dem Netzausfall
der Wärter die Weichen nur einzeln stellt. Da beim Netzausfall ein aus einer Batterie
gespeistes, schnell anlaufendes Aggregat den erforderlichen Wechsel- und Drehstrom
sehr kurzzeitig wieder zur Verfügung stellt, kann bei dieser Einzelstellung der
Weichen die Anlage so bemessen werden, daß das sammlergespeiste Ersatzaggregat nur
für die Umstellung einer oder zwei Weichen bemessen zu werden braucht. Nur durch
diese Maßnahme gelingt es; zu so kleinen Aggregaten zu kommen, die in so kurzer
Zeit anlaufen, daß z. B. die Überwachungsrelais der Lichtsignale nicht abfallen.
Bei größeren Leistungen jedoch ergeben sich ganz erhebliche Schwierigkeiten. Rechnen
wir z. B. damit, daß zehn Weichen gleichzeitig umgestellt werden, von denen jede
einen Anlaufstrom von i i A benötigt, so muß das Ersatzaggregat im Anlauf einen
Strom von iio A abgeben. Das ist in der erforderlichen kurzen Zeit nicht möglich.
Zur Abhilfe ist man dazu übergegangen, Ersatzgeneratoren zu verwenden, die mit zwei
Antriebsmotoren versehen sind, von denen der eine dauernd aus dem Drehstromnetz
gespeist
wird. Beim Netzausfall schaltet sich dieser Drehströmmotor
ab, und statt dessen wird ein sammlergespeister Gleichstrommotor angeschaltet, so
daß nunmehr die Last aus der Batterie übernommen wird. Wenn man solche Maschinen
mit Schwungrad ausrüstet, ist es möglich, die geforderte Zeitkonstante einzuhalten,
aber der Sammler muß immer noch so bemessen sein, daß er die Gesamtlast hergibt.
Wie bereits erwähnt, kann man entweder durch Meldung oder auch durch zwangsläufige
Abhängigkeit den Wärter veranlassen, bei Netzausfall die Weichen einzeln zu stellen.
Diese Maßnahme hilft jedoch nicht, wenn das Netz gerade ausfällt, wenn im Stellwerk
die Einstellung einer Fahrstraße gerade eingeleitet ist, die Weichen jedoch noch
nicht umgelaufen sind. Rechnen wir mit einer Umlaufzeit von 5 Sekunden für die Weichen
einer Fahrstraße und damit, daß bei dichtestem Verkehr in 30 Sekunden eine
Fahrstraße gestellt wird, so ist die Wahrscheinlichkeit, daß in der Zeitspanne einer
Fahrstraßeneinstellung ein Netzausfall erfolgt, gleich z/6. Würde man das Ersatzaggregat
nur so bemessen, daß es ein oder zwei Weichen stellen kann, so würde beim Netzausfall
während der Fahrstraßeneinstellung das Aggregat versagen, und die Weichen würden
liegenbleiben. Sie könnten auch von dem Wärter nicht einzeln in die Endlage gebracht
werden, weil das Aggregat die hohe erforderliche Leistung nicht abzugeben vermag.
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Um einen Teil dieser geschilderten Mängel zu beheben, war man schon
dazu übergegangen, Anordnungen bei elektrisch gestellten Weichen zu schaffen, daß
durch ein elektrisch betätigtes Schaltglied bei Netzausfall der betreffende Stellmotor
oder Stehmagnet abgeschaltet wird. So ist es bekannt, daß beispielsweise ein Zeitrelais
direkt über einen Kontakt einen Fährsperrenmotor abschaltet.
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Die Erfindung geht aber noch weiter, indem sie vorschlägt, daß für
jede Weiche von einem Netzüberwachungsrelais gemeinsam betätigte Schaltmittel Al,
A2, A3, die bei Netzausfall die Spannung vom Antrieb abschalten, vorgesehen sind
und daß die Antriebe einzeln durch Handschalter wieder an Spannung gelegt werden.
Dadurch, daß für jede Weiche, Signal od. dgl. ein Schaltmittel vorgesehen ist, welches
den jeweiligen Antrieb abschaltet, wird erreicht, daß die oben angegebenen Nachteile
der bekannten Anordnungen vermieden werden.
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Wesentlich ist bei der Erfindung, daß alle die vorgesehenen Schaltmittel
gemeinsam beeinflußt werden, d. h. bei Ausfall des Netzes werden dieselben über
einen gemeinsamen Netzüberwachungskontakt angeschaltet. So zeigt beispielsweise
Fig. a, daß für jede Weiche ein Relais A vorgesehen ist, welches über einen Stellkontakt
s der Weiche und einen gemeinsamen Netzüberwachungskontäkt n angeschaltet wird.
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Dieses Relais A unterbricht bei seinem Anzug die Weichenstellung.
Fällt also das Netz aus, so fällt das Netzüberwachungsrelais 1V ab und schaltet
Spannung an sämtliche Relais A der Weichen, bei denen der Stellkontakt s geschlossen
ist. Befindet sich also beim Netzausfall die Weiche 2 in der Umstellung, so wird
über den Kontakt n und den Kontakt s 2 das Relais A 2 erregt, welches die Spannung
vom Antrieb abschaltet. Diese Spannung muß durch einen Handschalter wieder angeschaltet
werden. So erhält zu diesem Zweck jede Weiche einen Handschalter.
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Es ist aus verschiedenen anderen Gründen zweckmäßig, für jede Weiche
im Stellwerk einen Handschalter vorzusehen, durch den z. B. beim Umkurbeln von Weichen
oder bei der Unterhaltung der Weichen die Weiche spannungslos gemacht werden kann.
Gleichzeitig kann mit diesem Schalter auch eine Weiche festgelegt werden, wenn sie
aus betrieblichen Gründen nicht umgelegt werden darf. Wie bereits vorgeschlagen,
kann man diesen Handschalter mit einem Motorschutzschalter so kuppeln, daß bei Überlastung
des Weichenmotors oder bei Kurzschlüssen der Schalter selbsttätig ausschaltet, worauf
er von Hand wieder eingerückt werden muß. Diese Motorschutzschalter haben bekanntlich
drei durch Stromspulen gesteuerte- elektromagnetische Auslöser und drei elektrothermische
Auslöser. Erfindungsgemäß kann eine der drei Stromspulen für die vorliegende Aufgabe
ausgenutzt werden. Man legt diese Stromspule nicht wie die beiden anderen an die
Drehstromzuleitungen einer Weichenschaltung, sondern an Gleichstrom und schaltet
sie, wie vorher beschrieben, bei Netzausfall an. Hierbei wird also der Schalter
im Stellwerk bei Netzausfall stets dann ausgelöst, wenn die Weiche sich in der Umstellung
befindet. Der Wärter muß ihn dann von Hand wieder einschalten. Befinden sich also
beim Netzausfall zehn Weichen in der Umstellung, so rücken die zehn Schalter dieser
Weichen im Stellwerk aus: Der Wärter ist also gezwungen, diese Schalter einzeln
wieder anzuschalten, womit erreicht wird, daß stets nur eine Weiche an das nunmehr
selbsttätig angelaufene Ersatzaggregat angeschaltet wird.
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Eine andere Möglichkeit für die Anwendung des Erfindungsgedankens
ist durch die Anbringung einer Hilfswicklung auf einem der drei Stromspulenmagnetkerne
eines Motorschutzschalters gegeben. In diesem Falle liegen die drei Stromspulen
in den Phasenleitern der Weichenschaltung und die Hilfswicklung (wie A z,
A 2, A 3) in dem besonderen Gleichstromsteuerkreis. Der Vorteil dieser Anordnung
ist darin begründet, daß für jeden Phasenleiter in den Weichenschaltungen neben
der elektrothermischen Zeitauslösung die elektromagnetische Schnellauslösung sichergestellt
bleibt. Das ist besonders für den Leitungsschutz bei Kurzschlüssen wichtig.
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Bei Stellwerken mit vorübergehend besetzbaren, wahlweise anschaltbaren
Bedienungsstellen oder ferngesteuerten Stellwerken ist die Verwendung handelsüblicher
Motorschutzschalter oder anderer wirkungsgleicher Geräte nicht zweckmäßig, weil
deren Handbedienungseinrichtungen Wiederholungsanordnungen erfordern. Das wäre wegen
des großen notwendigen Aufwandes sehr teuer und ermöglicht außerdem ohne Anwendung
von Zusatzgeräten keine gleichzeitig wirkende Abschaltung bzw. Wiederanschaltung
der Stellspannung für die abhängigen Bedienungsstellen. Gemäß der weiteren Erfindung
soll deshalb für solche Fälle ein ferngesteuerter Motorschutzschalter vorgesehen
werden, der nicht von Hand, sondern elektromagnetisch
oder elektromotorisch
wieder eingerückt werden kann. Hierbei braucht jeder Weiche nur ein Motorschutzschalter
zugeordnet zu werden und jeder Bedienungsstelle entsprechende Tasten zu dessen Betätigung
für die Ab- und die Wiederanschaltung der Stehspannung. Fig. -> zeigt eine entsprechende
beispielsweise Schaltungsanordnung. Das Vorhandensein der Netzspannung wird durch
ein Netzüberwachungsrelais N überwacht. Fällt die Netzspannung aus, so schaltet
dieses mit einem Ankerkontakt n den Sammler an den Motor M, der den Wechselstromgenerator
G antreibt. Da beide Maschinen nur auf die Stelleistung für eine Weiche bemessen
sind, laufen sie im Bruchteil einer Sekunde an. Ist die Generatorspannung verfügbar,
so spricht der Generatorspannungsüberwacher E an, und die Weichen können nacheinander
in die erstrebte Endlage laufen. In den Gleichstromsteuerkreisen wird bei Netzausfall
durch Schließen des Kontaktes n die Anschaltung der Hilfswicklungen A der in Umstellung
befindlichen Weichen über die geschlossenen Spannungswechslerkontakte s vorgenommen.
Würde z. B. der Netzausfall während der Umstellung der Weichen 2 und 3 eintreten,
so fließt ein Strom über
Die Hilfswicklungen
A 2 und
A 3 sprechen an und bringen die Motorschutzschalter
der Weichen 2 und 3 in die Abschaltstellung. Dabei öffnen auch die Kontakte
a 2 und a
3 und machen die Hilfswicklungen
A 2
und A 3 spannungslos.
Wenn dagegen eine Weiche von Hand stellspannungslos gemacht werden soll, so muß
eine der Abschalttasten la ii,
la 12, ta 2i usw. gedrückt werden. Das Wiedereinrücken
eines Motorschutzschalters erfolgt stets über eine der Einrücktasten te ii, te
12, te
21 usw., die auf die Einrückwicklungen E i, E 2, E 3 einwirken.
In Fig. 2 ist beispielsweise eine Anordnung für zwei wahlweise anschaltbare Bedienungsstellen
gezeigt. Im dargestellten Zustand ist die Bedienungsstelle 1 besetzt, und über den
Kontakt h i sind die Abschalttasten taii,
la 21, la 31 und die Einrücktasten
te ii, te 21, te 31 für die Handbetätigung der Motorschutzschalter angeschaltet.
Wird die Bedienungsstelle II besetzt, so öffnet der Kontakt h i und schließt der
Kontakt h 2. Hierdurch werden die Abschalttasten la i2, ta
22,
la 32
und die Einrücktasten te
12, te
22, te
32 an-
geschaltet.
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Es ist auch ohne weiteres möglich, bei geeigneter Wiederholung von
Abschalt- und Einrücktasten noch weitere wahlweise anschaltbare Bedienungsstellen
vorzusehen. Außerdem ist es für die Wirkung der Motorschutzschalter unwesentlich,
ob das Wiedereinrücken durch eine Wicklung eines Magneten (wie in Fig. 2) oder durch
einen Motor erfolgt.