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Eisenbahnsignalanlage mit selbsttätiger Erdschlußanzeige, insbesondere
für Uberwegwarnsignalanlagen Warnsignalanlagenanüberwegenwerdenheute in der Regel
so gebaut, daß sie völlig erdfrei arbeiten. Der Grund hierfür biegt darin, daß man
Störungen durch Fremdströme vermeiden will, die insbesondere bei elektrisch betriebenen
Bahnen auftreten können. Bei derartig erdfrei gebauten Anlagen können jedoch auch
unbeabsichtigte Erdschlüsse auftreten, die Störungen und sogar falsche Signalbilder
herbeiführen, wenn, sie nicht rechtzeitig gemeldet und beseitigt werden.
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Bekannte erdfreie Signalanlagen, z. B. selbsttätige Feuermeldeanlagen
oder Morseanlagen mit meistens mehreren in Reihe liegenden Meldern in Ruhestromschaltung,
verwenden, zur Überwachung von Erdschlüssen eine Hilfserde, die mit einem Pol der
in der Zentrale angeordneten Stromquelle verbunden ist. Derartige Anordnungen haben-
den Nachteil, daß die Feststellung solcher Erdschlüsse schwierig oder sogar unmöglich
ist, die zwischen der vorn dem geerdeten Batteriepol kommenden Leitung und Erde
entstehen. Bei einem dicht bei der Zentrale auftretenden Erdschluß dieser Leitung
kann unter Umständen der für den Erdschlußstrom maßgebende Spannungsabfall auf der
Leitung so gering sein, daß der Erdschlußanzeiger nicht anspricht. Ein weiterer
Nachteil bei Feuermeldeanlagen
besteht darin, daß nicht sofort
die Lage des Erdschlusses erkennbar ist, sondern erst aus dem Vergleich der bei
An- und Abschalten der Melder sich ändernden. Größe des Erdschlußstromes ermittelt
werden muß.
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Gemäß der Erfindung wird bei erdfreien Eisenbahnsignalanlagen die
für die selbsttätige Erdschlußanzeige vorgesehene Hilfserde an eine Mittenanzapfung
der Stromquelle angeschlossen und durch eine Anzeigeeinrichtung der durch Erdschluß
gestörte Teil der Anlage bei Eintritt des Erdschlusses erkennbar .gemacht. Die Verbindung
der Mitte einer Stromquelle mit Erde ist zwar an sich bekannt, jedoch nur in Signalanlagen,
in denen die Erde zusätzlich als Leitung für die Übertragung von Meldungen benutzt
wird. Infolge dieser betriebsrhäßigen Mittenerdung der Stromquelle findet aber dort
keine Anzeige des durch Erdschluß gestörten Teiles der Anlage statt, da sich hierdurch
der Zustand der an die Leitung in der Zentrale angeschlossenen Ruhestromrelais nicht
ändert. Ein Erdschlußanzeiger, der zwischen einem Pol der Stromquelle und eine zusätzliche
Hilfserde geschaltet ist, läßt nicht erkennen, welcher Teil der Anlage durch Erdschluß
gestört ist.
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Der Gegenstand der Erfindung sowie weitere wesentliche Merkmale sind
in den Fg. i bis 4 dargestellt und` im folgenden erläutert. Fig. i zeigt eine einfache
Signalanlage, die aus der Batterie i gespeist wird. Über den Schalter 14 wird das
mit Ruhestrom arbeitende Steuerrelais io betätigt, das durch seinen Kontakt ii die
Signallampen 12 und 13 schaltet. Die ganze Anlage arbeitet erdfrei. Es ist nun ersichtlich,
daß bei Auftreten von Erdschlüssen die verschiedensten Störungen eintreten können.
Wird z. B. der Pluspol der Batterie i und die Zuleitung 44 zur Signallampe 12 geerdet,
so werden dann nach Umschalten des Kontaktes i i beide Signallampen gleichzeitig
aufleuchten. Brennt jetzt die Signallampe 1s noch durch, so würde durch die Erdschlüsse
ein falsches Signalbild erscheinen, wodurch die Gefährdung von Menschenleben herbeigeführt
werden kann.
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Erhält dagegen gemäß der Erfindung die Batterie i eine Mittenanzapfung,
die über die Anzei.gereinrichtung 2, in diesem Fall eine Lampe, über einen Vorschaltwiderstand
4 an die Erde 7 gelegt ist, so wird jeder Erdschluß in der Anlage durch Aufleuchten
dieser Lampe sofort gemeldet und kann beseitigt werden, ehe durch Auftreten eines
zweiten Erdschlusses gefahrbringende Zustände entstehen. Wird z. B. jetzt die Zuleitung
44 zur Signallampe 12 geerdet, so leuchtet die Anzeigelampe 2 über den Widerstand
4, Erde 7, 46 und 45, Leitung 44, Kontakt i i und Pluspol der Batterie auf. Das
gleiche tritt ein, wenn z. B. die Rückleitung 15 der Lampe 12 bei 16 geerdet
wird. Auch in diesem Fall leuchtet die Lampe 2 über den Widerstand 4, Erde 7, 17
und 16, Leitung 15 und Minuspol der Batterie auf.
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Die oben beschriebene Anordnung zeigt eine mit Arbeitsstrom betriebene
Anzeigeeinrichtung Da hier aber Versager möglich; sind, z. B. durch Durchbrennen
der Überwachungslampe 2 oder einen Leitungsbruch, ist in Fig: 2 eine Erd'schlußüberwachung
dargestellt, die mit Ruhestrom arbeitet. Bei dieser Einrichtung sind für die Plus-und
Minusseite der Anlage je eine Überwachungslampe 2 und 3 vorgesehen, die dauernd
brennen und nur bei Eintreten eines Erdschlusses in einem Teil der Anlage erlöschen.
Diese Einrichtung hat außerdem gegenüber der in Fig. i dargestellten den Vorteil,
daß sie erkennen läßt, in welchem Teil der Anlage der Erdschluß eingetreten ist.
Auch hier besteht allerdings noch die Möglichkeit, daß bei Zerstörung der Hilfserde
7 die Anzeige versagen kann.
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In Fig. 3 ist daher eine Lösung dargestellt, bei der durch zwei weitere
Hilfserden 8 und 9 eine Zerstörung der Erden sofort kenntlich gemacht wird. Tritt
bei 8 oder 9 z. B. eine Unterbrechung ein, so erlischt die betreffende Überwachungslampe
2 oder 3. Eine Zerstörung der Hilfserde 7 wird dagegen kenntlich., wenn ein Erdschluß
in der Anlage eintritt. In diesem Fall würden beide Überwachungslampen 2 und 3 erlöschen.
Will man nun auch die Hilfserde 7 dauernd überwachen, so kann dies durch Einfügung
einer weiteren Überwachungslampe 47 geschehen, die ebenfalls dauernd brennt und
sofort erlischt, wenn die Erde 7 zerstört wird.
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An Stelle von Überwachungslampen können auch akustische Anzeigen verwendet
werden, die über Relais betätigt werden. Man kann auch. akustische und optische
Anzeigen ver-,venden, falls dies für notwendig erachtet wird.
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Besitzt eine Signallampe, wie sie in Fig. 4. dargestellt ist, bereits
eine besondere Überwachungsstromquelle, in diesem Fall den Überwachungstransformator
23 zur Ladestromüberwachung, so kann dieser für die Erdschlußüberwachung mit verwendet
werden. Bei der Anordnung nach Fig. 4. erfolgt die Speisung der Signalanlage aus
der Batterie i, die über einen Gleichrichter 24 und den Transformator 22 dauernd
aus dem Wechselstromnetz gepufhert wird. Zwischen Transformator 22 und dem Gleichrichter
24 ist der Überwachungstransformator 23 angeordnet, der das Fließen des Batterieladestromes
überprüft und Spannung über die Überwachungsleitungen 28 und 29 nach einer Überwachungseinrichtung,
in diesem Fall eine Lampe 38, gibt. Die Signalanlage selbst besteht aus zwei oder
mehr Signalen mit den Weißlichtlampen i2 und den Rotlichtlampen 13, die durch. Kontakt;
3i und 32 eines hier nicht dargestellten Signalsteuerrelais geschaltet werden. Der
Signalstrom fließt dann von hier über einen weiteren Kontakt 33 des Signalsteuerrelais
und die Blinkerkontakte 45 bzw. 9o eines Blinkers, so daß die Weißlichtlampen mit
45, die Rotlichtlampen mit 9o Blinken aufleuchten. Das Brennen der Signallampen
wird durch zwei Überwachungsrelais io bzw. 2o überprüft, über deren Kontakte i i
und 21 und. die Überwachungsleitungen 28 und 29 Strom zu den Signalübe.rwachungslampen
39 bzw. 4o an der entfernt angeordneten Überwachungsstelle gegeben wird. Dieser
Überwachungsstrom wird ebenfalls
wie die Speisung -der Signalanlage
aus der Batterie i entnommen, und die beiden Überwachungslampen 39 und 40 sind durch
die beiden Sperrzellen 41 und q.2 stromrichtungsabhängig geschaltet. Die Änderung
der Stromrichtung in den Überwachungsleitungen erfolgt durch: die Kontaktwechsler
34 und 35 des Signalsteuerrelais. Um über die Überwachungsleitungen 28 und 29 die
beiden Stromarten, nämlich den Gleichstrom für die Signalüberwachung und den Wechselstrom
für die Ladestro@müberwachung, geben zu können, sind zu ihrer Trennung die Kondensatoren
25 und 26 und di.e' Drosselspule 27 bei der Signalanlage und an der Überwachungsstelle
der Kondensator 36 und die Drosselspule 43 vorgesehen. Aus der Schaltung ist nun
ersichtlich, daß die Wechselstromspannung des Überwachungstransformators 23 an allen
Teilen der Signalanlage liegt und ihr Kurzschluß nur durch die Drosselspule 27 verhindert
wird. Wird daher jetzt die Sekundärwicklung des Überwachungstransformators 23 mit
einer Mittenanzapfung versehen, die an eine Hilfserde 7 angeschlossen ist, so würde
bei einem Erdsch.luß in einem Teil der Anlage die Überwachungslampe 38 erlöschen,
da sie dann durch teilweisere Kurzschluß des Transformators 23 nur einen Bruchteil
der Betriebsspannung erhält. Jeder Erdschluß wird daher ebenso wie der Ausfall der
Batterieladung durch Erlöschen der Überwachungslampe 38 angezeigt und kann beseitigt
werden, ehe eine ernste Störung in der Anlage auftritt. Man kann mit der Überwachungslampe
38 die beiden Anzeigen des Ausfalles der Ladung und eines Erdschlusses ohne weiteres
vereinigen, weil diese beiden Störungen nicht ein sofortiges Eingreifen erforderlich
machen. Es genügt vielmehr, wenn der Unterhaltungsbeamte die Störung beseitigt,
bevor die Batterie erschöpft ist. Ähnliche Anordnungen, wobei man ebenfalls eine
vorhandene Überwachungsstromquelle gleichzeitig zur Erdschlußanzeige benutzen kann,
werden auch in vielen anderen Fällen möglich sein.