-
Gleisrelais mit Elektronenröhren oder ähnlich wirkenden Elementen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gleisrelais mit Elektronenröhren oder ähnlich
wirkenden Elementen zurAuswertung einer Wechselspannung, insbesondere einer Gleisspannung
in selbsttätigen Gleisfreimeldeanlagen, gegenüber zwei gegenphasigen Vergleichsspannungen,
die über zwei Vergleichsstromkreise mit je einem entgegengesetzt gepolten Gleichrichter
und je einem Relais an denselben Elektroden der Röhre liegen.
-
Man hat schon seit langer Zeit versucht, die besonders für dieses
Zwecke entwickelten Motorrelais durch Röhrenschaltungen zu ersetzen, um mit geringeren
Leistungen aus dem Gleisstromkreis auszukommen und um normale Bauteile verwenden
zu können. Fig, i zeigt eine bekannte Schaltung, bei der zwei von den Sekundärwicklungen
I und II des Transformators Tr i abgegebene konstante Vergleichsspannungen entgegengesetzter
Phase über je ein Gleichstromrelais B bzw. F und einen Gleichrichter Gb bzw. Gf
an der Anode einer Röhre liegen. Die Gleichspannung liegt über dem Transformator
Tra mit der Ausgangsspannung Ugl am Gitter der Röhre. Je nach der Phasenlage der
resultierenden Gitterspannung, die sich aus einer konstanten Vorspannung Uv und
der veränderlichen Spannung Ugl zusammensetzt, fließt in dem einen oder dem anderen
Vergleichsstromkreis ein pulsierender Gleichstrom, der entweder das Freimelderelais
F oder Besetztmelderelais B betätigt.
Zur Anzeige wird der Gleichstrommittelwert
des pulsierenden Anodengleichstromes benutzt. Die Gleichrichter sollen dabei erzwingen,
daß ein Stromfluß immer nur über den Stromkreis mit positiver Vergleichsspannung
und die Röhre zustande kommt. Außerdem sollen sie verhindern, daß ein Strom durch
die in Reihe liegenden Vergleichsstromkreise fließt.
-
Es hat sich nun gezeigt, daß bei einem solchen Gleisrelais mit einer
Röhre und zwei durch Gleichrichter getrennten Vergleichsstromkreisen keine unbedingte
Gewähr für das Erkennen und. die ordnungsmäßige Anzeige von Strömungen gegeben ist.
Ebenso wenig wird die im Eisenbahnsicherungswesen bestehende Forderung erfüllt,
daß sich Störungen in sicherem Sinne auswirken sollen.
-
Nimmt man an, daß in der Schaltung nach Fig. i die von der Wicklung
I des Transformators Tr i gelieferte Vergleichsspannung bei besetztem Gleis (UgL=o)
die gleiche Phasenlage hat wie die Vorspannung Uv, so soll das Besetztmelderelais
B durch den über den Gleichrichter Gb fließenden pulsierenden Gleichstrom erregt
werden, während im Stromkreis über das Freimelderelais F wegen Gegenphasigkeit der
Spannung Uh mit der Spannung der Wicklung II kein Strom fließen und das Relais I#
abgefallen sein soll.
-
Tritt jedoch eine Verschlechterung des Sperrwiderstandes im Gleichrich-ter
Gei eii,*der normalerweise mehr als 50 kQ beträgt, so kann bei besetztem
Gleis unter Umständen eine Freimeldung erfolgen. Sinkt nämlich der Sperrwiderstand.
etwa auf den Wert des Durchlaßwiderstandes, z. B. auf einen Wert von .1. bis iokQ,
so: fließt bei positiver Halbperiode der Spannung an der Wicklung II und negativer
Halbperiode der Spannung L1v, bei der ein Stromfluß über Relais F und die Röhre
nicht zustande kommen kann, nunmehr ein Strom über die in Reihe liegenden Wicklungen
I und" II, Relais F, Gleichrichter Gf, den gestörten Gleichrichter Gb und das Relais
B. Dieser Strom setzt sich mit dem in der anderem Halbperiode über Relais
B, Gleichrichter Gb und die Röhre fließenden Strom zu einem Wechselstrom
zusammen. Der Gleichstrommittelwert für das Relais B wird dann so klein, daß das
Relais B abfällt, während das Relais F anzieht, da seine Wicklung nur bei positiven
Halbperioden der Vergleichsspannung Strom erhält. Es wird also anstatt einer Besetzt
meldung eine Freimeldung gegeben.
-
Wird an Stelle einer Röhre ein Transistor oder ein ähnlich wirkendes
Element verwendet, so erfolgt eine Falschmeldung außer bei Verschlechterung des
Sperrwiderstandes der Gleichrichter auf bestimmte Werte auch bei Kurzschluß der
Gleichrichter. Infolge der besonderen Eigenschaften der Transistoren, auch bei negativer
Anoden.- (Kollektor-) Spannung und positiver Gitter- (Emitter-) Spannung durchlässig
zu sein, würde also auch hier bei allen Störungen des Gleichrichters Gb an Stelle
einer Besetztmeldung eine Freimeldung erfolgen.
-
Erfindungsgemäß kann bei Gleisrelais mit einer Elektronenröhre od.
dgl., bei der die Vergleichsstromkreise über -entgegengesetzt gepolte Gleichrichter
an denselben Elektroden der Röhre liegen, eine Falschmeldung bei Störung der Gleichrichter
dadurch vermieden werden, daß das Ansprechen der Relais von dem durch an sich bekannte
Mittel, z. B. durch Relaisübertrager, vom Gleichstromanteil getrennten Wechselstromanteil
des in an sich bekannter Weise gesteuerten pulsierenden Vergleichsstromes abhängig
gemacht ist.
-
F'ig# 2 zeigt ein im Sinne der Erfindung aufgebautes Gleisrelais,
dessen Schaltungsaufbau sich von der in Fig. i gezeigten Schaltung dadurch unterscheidet,
daß die Relais B und F nicht in die Vergleichsstromkreise geschaltet sind, sondern
über einen Übertrager Ub bzw. Üf und einen Gleichrichter vom Vergleichsstrom gespeist
werden. Durch die Übertrager wird in an sich bekannter Weise erreicht, daß der Wechselstromanteil
des durch die Röhre fließenden pulsierenden Gleichstromes vom Gleichstromanteil
getrennt wird. Auf diese Weise ist das Ansprechen der Relais ausschließlich von
dem im zugehörigen Vergleichsstromkreis fließenden Wechselstromanteil abhängig.
-
Die Röhre arbeitet in gleicher Weise wie bei der in Fig. i dargestellten
Schaltung. Bei freiem Gleis fließt ein pulsierender Gleichstrom im rechten Vergleichsstromkreis
und bei besetztem Gleis im linken Vergleichstromkreis. Auf den Wechselstromanteil
spricht bei freiem Gleis das Relais F und bei besetztem Gleis das Relais B an. Tritt
bei besetztem Gleis die an Hand von Fig. i geschilderte Störung des Gleichrichters
Gb ein, so wird der Wechselstromanteil im Besetztmeldestromkreis größer, da dann
in der von der Röhre gesperrten Halbwelle ein pulsierender Fehlstrom entgegengesetzter
Richtung durch die Reihenschaltung von Freimeldestromkreis und Besetztmeldestromkreis
fließt. Das Relais bleibt also über den Übertrager Üb erregt. Erreicht der
im Freimeldestromkreis fließende pulsierende Fehlstrom die Größenordnung des bei
freiem Gleis über die Röhre fließenden Stromes, so spricht über den Übertrager Uf
zwar auch das Relais F an; der Zustand »beide Relais B und F angezogen« kennzeichnet
aber eine Störung, da die beiden durch die Relais angezeigten Meldungen einander
widersprechen. Daher wird die Anzeige eines falschen bzw. sogar sicherungstechnisch
gefährlichen Signals verhindert.
-
Gleisrelais nach der Erfindung arbeiten sowohl mit Elektronenröhren
als auch mit Transistoren sicherungstechnisch einwandfrei. Die verfügbare Wechselstromleistung
ist in beiden Fällen groß genug, um zum Anzeigen des Wechselstromanteils handelsübliche
Relais benutzen zu können. Bei Verwendung von normalen Gleichstromrelais, die über
Relaisübertrager und Doppelweg gleichrichter gespeist werden, kann auch die gleiche
Ansprechempfindlichkeit wie bei der bekannten Schaltungsanordnung erreicht werden.
-
Die für die eindeutige Anzeige des Gleiszustandes erforderliche Trennung
des Wechselstromanteils vom Gleichstromanteil des pulsierenden
Vergleichsstromes
kann außer durch Relaisübertrager auch in anderer bekannter Weise erzielt werden.