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Schaltanordnung im Eisenbahnsicherungswesen für über isolierte Schienen
unter Einwirkung der Zugachsen betätigte Relais Zur Auslösung von Sperren oder Auflösung
von Fahrstraßen in Verbindung mit isolierten. Schieinen werden Relais bzw. Relaisgruppen
verwendet; die teilweise vom. Schienenkontakt, teilweise vom Gleisstromkreis beeinflußt
werden. Hierbei erfordert das Gleisrelais besondere, Beachtung seiner elektrischen
Eigenschaften, denn es muß seinen Anker sicher abfallen lassen, wenn der isolierte
Gleisabschnitt von Achsen besetzt ist, und es darf seinen Anker erst anziehen, wenn
die isolierten Schienen von der letzten Achse geräumt worden sind. Zu diesem Zwecke
hat man Gleisrelais verwendet, bei denen die Werte de kleinsten Anzugstrams und
des größten Abfallstroms möglichst nahe beieinanderliegen. Das Verhältnis des Grenzabfallstromes
zum Grenzanzugstrom, das man als Abfallfaktor des Gleisrelais bezeichnet, liegt
bei Schaltrelais, die für isolierte Schienen wenig geeignet sind, verhältnismäßig
niedrig (etwa bei 0,3
bis o,6). Gute Gleisrelais haben dagegen einen wesentlich
höheren Abfallfaktor von etwa 0,7 bis teilweise über o,8. Durch Verwendung
dieser hoch-%vertigen Relais wird die Betriebssicherheit einer isolierten Schiene
wesentlich erhöht.
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Zur weiteren, Erhöhung der Betriebssicherheit ist es üblich, die Relaisspannung
beim Befahren der Schiene mit Hilfe eines vom Schienenkontakt betätigten Relais
und eines hiervon abhängigen Vorwiderstandes beim Befahren durch die erste Achse
zu senken, wodurch das Relais auch dann zum Abfall gebracht wird, wenn die Zugachsen
einen verhältnismäßig hohen Übergangswiderstand haben.
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Bei Relais sind im allgemeinen im Augenblick der Beeinflussung zwein
gegeneinanderwirkende
Kräfte vorhanden, von denen die eine den ursprünglichen
Zustand aufrechterhalten, die andere diesem; Zustand ändern will. Diese Kräfte können
in bekannter Weise z. B. durch eine Feder und ein magn.eti#sches Feld oder aber,
z. B. beii, polarisierten Relais, durch zwei magnetische Felder erzeugt werden.
Eine Umsteuerung der Relais erfolgt, sobald diejenige Kraft überwiegt, welche im
Sinne einer Änderung wirksam ist. Man hat daher entweder diese Kraft verstärkt oder
aber diie Gegenkraft geschwächt.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß in vielen Fällen ein
Zustandswechsel vom. Relais mit größerer Sicherheit erzielt werden; kann, wenn beide
Kräfte gleichzeitig in entgegengesetztem Sinne beeinflußt werden.. Erfindungsgemäß
wird daher bei, Relais, welche über isolierte Schienen von Zugachsen beeinflußt
werden, die Anordnung so. getroffen, daß die Hauptkraft, welch den. bisheriger Zustand
aufrechtzuerhalten, sucht, durch die Zugachsen geschwächt wird, während die im Sinne
einer Zustandsänderung des Relais wirkende Gegenkraft vom Achskurzschluß verstärkt
wird.
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Die Erfindung kann z. B. bei Relais mit zwei Wicklungen angewendet
werden, von denen die eine als Haltewicklung, die andere als Gegenwicklung wirksam
ist. Wird die Gegenwicklung nicht unmittelbar mit der Stromquelle verbunden, sondern
über die isolierte Schiene und, die Haltewicklung, so steigt beim Befahren der isolierten
Schiene durch Zugachsen. der Strom in der Gegen-Wicklung an, während der Strom in.
der Haltewicklung je nach Güte des Achskurzschlusses ganz oder teilweise zu Null
wird.
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Eine weitere Anordnung gemäß der Erfindung kann. z. B. darin bestehen.,
daß bei einem Gleisrelais mit nur einer Wicklung unmittelbar vor die Wicklung eine
Gegenspannung geschaltet wird, die über einen Achskurzschluß verstärkt zur Wirkung
kommt; während die Stromquelle, welche bei freier Schiene das Relais im angezogenen
Zustand hält, durch den Achskurzschluß ganz oder annähernd unwirksam gemacht wird.
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Der Gegenstand der Erfindung ist in den Fg. i und 2 beispielsweise
dargestellt.
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In Fig.i ist ein Relais mit zwei Wicklungen g und h vorgesehen. Der
Kontakt k dient lediglich als Sperrkontakt und kann z. B. durch einen Fahrstraßenhebel
geschlossen werden. Sobald der Kontakt geschlossen wird, zieht das Relais. r seinen
Anker unter Wirkung der die Gegenwicklung g überwiegenden Wicklung h an. Sobald
der Zug die Isolierstrecke il, i2 befährt, wird; über die Achse a1 die Hauptwicklung
h kurzgeschlossen., während die Gegenwicklung g über die Zugachse cal Strom erhält.
Selbst wenn, also der Achskurzschluß infolge eines. zu großen Achsübergangawiderstandes
nicht vollkommen sein würde, würde die Abfalltendenz für das Relais durch die Wirkung
der Gegenwicklung g erhöht werden.
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In. Fig. 2 ist grundsätzlich dieselbe Anordnung gezeigt, nur kommt
liier ein gewöhnliches Relais r zur Anwendung, dem die Gegenspannung einer kleineren
Batterie bi vorgeschaltet ist. Die Wirkung ist hier dieselbe. Sobald der Sparkontakt
1, geschlossen wird; zieht das Relais r unter Wirkung der größeren Stromquelle b2
an. Beim Einfahren der Achsen in. die Isolierstrecke dagegen wird die Stromquelle
b2 kurzgeschlossen, und lediglich die Stromquelle bi sendet über die Zugachsen hinweg
ihre Gegenspannung auf das Relais r, wodurch die Abfallwirkung erhöht wird.
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Mit beiden Anordnungen wird folgender Vorteil erzielt: Bei, den bekannten
Einrichtungen konnte durch Kurzschluß von Achsen mit verhältnismäßig hohem Übergangswiderstand
nur eine Spannungssenkung am Relais erzielt werden, die eine Restspannung übrig
ließ und infolgedessen nicht immer gewährleistete, daß das Relais sicher zum Abfall
kam. Bei einer solchen Anordnung konnte nur ein nach oben begrenzter, verhältnlismä.ßig
niedriger Achswiderstand zugelassen werden. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung
dagegen kann die Wicklung des Relais so bemessen werden., daß die verbleibende Restspannung
infolge schlechten Achskurzschlusses durch die Gegenspannung ganz oder teilweise
kompensiert wird und daher das Gleisrelais um so sicherer zum Abfall gebracht wird.
Dies gilt sowohl für dieAnordnung mit der Gegen-Wicklung als auch für das Beispiel
mit einer Gegen@-spannurig. Andererseits kann dadurch auch ein noch höherer Achskurzschluß
zugelassen werden, bis die Differenz beider auf das Relais wirkender Kräfte die
Abfallgrenze erreicht. Bei der Anord= nung mit der Gegenwicklung, .die aus sicherheitstechnischen
Gründen mit dem Vorwiderstand in, Reihe geschaltet wird, ist zu beachten, daß durch
den Achskurzschluß- die Erregung der Gegenwicklung sogar noch erhöht wird.
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Bei der Bemessung der Gegenwicklung bzw. der Gegenspannung ist zu
beachten, daß das Relais durch die Gegenerregung allein nicht -zum Anzug kommt;
denn es ist damit zu rechnen, d'aß die Gleiswicklung entweder durch Leitungsbruch
ganz ausfällt oder daß der Achskurzschluß vollkommen ist und die Hauptwicklung keine
Erregung mehr behält.
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Die Erfindung kann analog auch für Gleisstromkreise beim selbsttätigen
Block zur Anwendung gebracht werden.