-
Schaltungsanordnung zur Ausscheidung von mehr als zwei Phasenlagen
eines Gleisstromes zwecks Steuerung von Schaltvorgängen z. B. von Signalen u. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Steuerung von mehr als
zwei Schaltvorgängen durch über ein Gleis fließende Steuerströme verschiedener Phasenlage,
insbesondere zur Steuerung von Blocksignalen mit mehreren Fahrtbildern. Es ist bereits
bekannt, Blocksignale mit zwei Fahrtbildern über das Gleis in der Weise zu steuern,
daß die Gleisspannung umgepolt wird, sobald das folgende Signal von Haltstellung
in Fahrtstellung wechselt. Die Gleisströme werden dann in der Blockstelle Empfangseinrichtungen,
z. B. einem Motorrelais, zugeführt, dessen Drehsinn durch die Phasenlage des Gleichstromes
bestimmt wird. Dadurch kann an dem Blocksignal außer dem Besetzungszustand des eigenen
Blockabschnittes auch noch der Zustand des folgenden Abschnittes bzw. des ihm zugeordneten
Signals angezeigt werden. Ist jedoch das folgende Signal ein Einfahrtsignal, das
außer der Fahrtstellung auch noch Ablenkung zeigt, und soll dieser Zustand bei den
vorgeordneten Blocksignalen angezeigt werden, so ergeben sich drei über das Gleis
zu steuernde Fahrtstellungen, so daß man mit einer Umpolung des Gleiswechselstromes
nicht mehr auskommt.
-
Es ist daher schon vorgeschlagen worden, Gleisströme mit mehr als
zwei Phasenlagen zu verwenden, die in der gesteuerten Blockstelle auf mehrere Empfangseinrichtungen,
z. B. Motorrelais, einwirken, von denen jedes auf eine .bestimmte Phasenlage des
Gleichstromes anspricht, was bekannterweise
dadurch erreicht werden
kann, daß den Hilfswicklungen der Motorrelais Spannungen verschiedener Phasenlage
zugeführt werden.
-
Ein einfaches Mittel zur Ausscheidung der Phasenlagen der Gleisspannung
und zur entsprechenden Steuerung von Schaltvorgängen, z. B. Signalstellungen, besteht
erfindungsgemäß darin, daß zur Steuerung von n Schaltvorgängen n Relais vorgesehen
sind, die nur auf Ströme einer bestimmten Richtung ansprechen und von denen jedes
nur dann erregt wird, wenn während desjenigen n-ten Teiles einer Periode eines mehrphasigen
Wechselstromes, der diesem Relais zugeordnet -ist, die Gleisspannung in der Ansprechrichtung
den erforderlichen Ansprechmindestwert des Relais übersteigt. Um das zu erreichen,
wird nach der Erfindung die Schaltung der Relaisstromkreise so ausgebildet, daß
auf jedes Relais drei Spannungen einwirken, und zwar auf jedes von n Relais i. eine
Halbwelle einer dem Relais zugeordneten Phase des Netzes, 2. eine Gegenspannung
und 3. die Gleisspannung. Das kann in bekannter Weise durch Verwendung polarisierter
Relais oder durch neutrale Relais mit vorgeschalteten Ventilzellen (Einweg-Gleichrichtern)
bewirkt werden. Bei »dieser Anordnung kann jedes n Relais nur ansprechen, wenn die
Summe der drei Spannungen einen im Sinne der wirksamen Stromrichtung positivenWert
hat. Das ist aber nur während des n-ten Teiles einer Periode möglich. Um ein einwandfreies
Arbeiten der Schaltung zu erreichen, werden die Relais oder von ihnen gesteuerte
Hilfsrelais mit einerAbfällverzöggerürig versehen, die etwa der Zeit einer Periode
des Netzes entspricht. Zur Erhöhung der Sicherheit werden ferner in den von dem
Relais gesteuerten Stromkreisen außer einem Arbeitskontakt des steuernden Relais
auch noch Ruhekontakte aller übrigen Relais angeordnet, so daß bei gleichzeitigem
Ansprechen mehrerer Relais infolge irgendeiner Störung keine -Schaltwirkung herbeigeführt
wird. Durch diese Schaltung ist es möglich, an Stelle teurer und empfindlicher Motorrelais
handelsübliche Bauelemente, wie Gleich-Stromrelais, Gleichrichter usw., zu verwenden.
Sie kann noch dadurch vereinfacht werden, daß man die Gegenspannung und die Gleisspannung
auf einen gemeinsamen Teil der Relaisströmkreise einwirken läßt.
-
Bei der einfachen Ausführung der - Schaltung werden die drei auf die
Relaisstromkreise einwirkenden Spannungen in Reihe geschaltet. Man kann aber auch
die Gleisspannung in -an sich bekannter Weise einem Relais zuführen, dessen. Kontakt
die Stromkreise der n Schaltrelais schließt, solange die Gleisspannung einen bestimmten
Wert und eine bestimmte Richtung hat. Ferner kann man in ebenfalls bekannter Weise
die Gleisspannung über einen Verstärker auf die Relaisstromkreise einwirken lassen.
Als Gegenspannung kann man eine konstante Gleichspannung verwenden, deren Größe
mit Rücksicht auf die anderen zusammenwirkenden Spannungen gewählt wird. Nach der
Erfindung ist es aber vorteilhaft, die Gegenspannung über Gleichrichter den Phasen
des Netzes zu entnehmen, die dabei zweckmäßig so angeschlossen werden, daß die Gegenspannung
j edesmal dann den kleinsten Wert hat, wenn eine der Phasenspannungen den Höchstwert
erreicht, d. h. die Scheitelwerte der Gegenspannung sind um 36o : 2 n Grad
gegen die wirksamen Halbwellen der Phasenspannungen verschoben. Dadurch wird eine
besonders gute Trennschärfe der gesamten Anordnung erreicht.
-
Die Fig. i bis q. zeigen beispielsweise eine Ausführungsform der Erfindung,
an der die Erfindung näher erläutert werden soll. In Fig. i sind R i, S i, T_z und
R:2, S:2, T:2 die Sekundärwicklungen von aus einem Drehstromnetz gespeisten
Transformatoren. Die Speisung des Gleises erfolgt über den Transformator TY
I, der durch einen Schalter U wahlweise an die Wicklungen R r, S i oder T
i angeschaltet wird. Es können daher drei verschiedene um je i2o° gegeneinander
verschobene Gleisspannungen auftreten. Diese gelangen über den Transformator Tr
2 in- die Stromkreise der Relais Ei, E 2 und E 3. In den Stromkreisen
dieser Relais liegen außerdem eine Gegenspannung G und Ventilzellen V
i, Tl2 bzw. T13. Die Wicklungen R 2, S:2 und T 2 erzeugen eine Spannung,
die im gleichen Sinne auf die Relais einwirkt wie die von der Sekundärwicklung des
Transformators Tr 2
abgegebene Spannung. -Beiden Spannungen wirkt die Gegenspannung
während der Halbwellen entgegen, für die die Ventilzellen keine Sperrwirkung haben.
Die Summe der Spannungen von R 2 bzw. S 2 oder T 2 und Tr 2 ist größer
gemacht als die Gegenspannung G. Ist das Gleis z. B. weil sich ein Zug auf dem Gleis
befindet, so kann keines der Relais E i, E 2 oder E 3 ansprechen. Tritt
jedoch eine Gleisspannung auf, so kommt das Relais, z. B. E i, zum Ansprechen, für
das sich die Spannung von Ty 2 mit der Netzspannung, z. B. von R 2, addiert.
-
In Fig. q. ist das Zusammenwirken der Spannungen für den Fall dargestellt,
daß sich der Schalter U in Stellung 2 befindet. R, S und T
zeigen den
Spannungsverlauf an den Transformatorenwicklüngen R:2, S 2 und T 2 während der in
Durchlaßrichtung der Ventilzellen wirkenden Halbwellen. G ist eine konstante Gegenspannung.
G i -ist die Gleisspannung auf der Sekundärseite von Tr 2. Man sieht, daß
sich die drei Spannungen nur dann zu einem positiven Wert zusammensetzen, wenn die
Phase. S einen bestimmten Wert erreicht und gleichzeitig auch die Gleisspannung
im gleichen Sinne auftritt. Die Kurve Gw gibt den Verlauf einer aus den Netzphasen
über Gleichrichter zusammengesetzten Gegenspannung bekannt, deren Scheitelwerte
um. 6o° gegenüber den positiven Scheitelwerten der- Phasenspannungen verschoben
sind. Das Verfahren zur Erzeugung einer solchen pulsierenden Gleisspannung aus einem
- Mehr-Phasennetz ist allgemein bekannt: Auf. die -Darstellung der Schaltung für
diesen Zweck ist daher verzichtet worden. Der Relaisstrom in dem Relais E 2 wird
bei Verwendung einer konstanten Gegenspannung etwa nach der Kurve A i verlaufen,
während
bei Verwendung einer pulsierenden Gegenspannung der Relaisstrom etwa die durch
A.2 angedeuteten Werte annimmt.
-
In Fig. 2 ist an Stelle des Transformators Tr 2
ein Relais P
vorgesehen, das seinen Kontakt immer dann schließt, wenn die Gleisspannung einen
bestimmten positiven Wert erreicht. Die Wirkung dieser Anordnung auf die Relais
E i, E:2 und E 3 ist dabei die gleiche wie in Fig. i.
-
In Fig.3 wirkt die Gleisspannung über einen Verstärker R auf die Relaisstromkreise.
Die Relais E i, E:2 oder E 3 werden hier durch den Anodenstrom der Verstärkerröhre
betrieben. Die Gegenspannung G ist als Gittervorspannung in Reihe mit der Sekundärwicklung
des Gleistransformators Tr 2 geschaltet. Außer dieser Gegenspannung kann
gegebenenfalls auch noch eine Gegenspannung im Anodenstromkreis der Röhre vorgesehen
werden, die jedoch hier einen kleineren Wert als die von R 2, S 2 und T 2 abgegebenen
Spannungen hat. Dadurch ist eine Erhöhung der Trennschärfe der gesamten Anordnung
möglich.
-
Die nach der Erfindung vorgeschlagene Anordnung ist nicht auf die
dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, insbesondere nicht auf die nur im
Prinzip angedeutete Schaltung des Verstärkers, an deren Stelle auch andere geeignete
Anordnungen treten können. Weiterhin soll die Verwendung der Schaltung nicht auf
die Steuerung eines mehrbegriffigen Blocksignals beschränkt sein. Sie ist in gleicher
Weise auch zur Steuerung von mehreren Signalen anwendbar, z. B. eines Hauptsignals
und eines Ersatzsignals oder eines Zusatzsignals. Sie kann ferner beispielsweise
auch dazu verwendet werden, eine Weiche umzustellen, wenn an der Blockstelle ein
zweites Gleis in das Hauptgleis einmündet und wenn die Stellung der Weiche von dem
hinter der Blockstrecke folgenden Bahnhof erfolgen soll.