EP0165464B1 - Schaltungsanordnung zum Betrieb eines Lichtsignales in einer Eisenbahnanlage - Google Patents

Schaltungsanordnung zum Betrieb eines Lichtsignales in einer Eisenbahnanlage Download PDF

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EP0165464B1
EP0165464B1 EP85105937A EP85105937A EP0165464B1 EP 0165464 B1 EP0165464 B1 EP 0165464B1 EP 85105937 A EP85105937 A EP 85105937A EP 85105937 A EP85105937 A EP 85105937A EP 0165464 B1 EP0165464 B1 EP 0165464B1
Authority
EP
European Patent Office
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circuit
signal
circuits
circuit arrangement
control
Prior art date
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EP85105937A
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English (en)
French (fr)
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EP0165464A3 (en
EP0165464A2 (de
Inventor
Heinrich Walter
Karl-Heinz Rechenbach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alcatel Lucent Deutschland AG
Alcatel Lucent NV
Original Assignee
Alcatel SEL AG
Standard Elektrik Lorenz AG
Alcatel NV
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Priority to AT85105937T priority Critical patent/ATE67721T1/de
Publication of EP0165464A2 publication Critical patent/EP0165464A2/de
Publication of EP0165464A3 publication Critical patent/EP0165464A3/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L7/00—Remote control of local operating means for points, signals, or trackmounted scotch-blocks
    • B61L7/06—Remote control of local operating means for points, signals, or trackmounted scotch-blocks using electrical transmission
    • B61L7/08—Circuitry
    • B61L7/10—Circuitry for light signals, e.g. for supervision, back-signalling

Definitions

  • the invention relates to a circuit arrangement according to the preamble of patent claim 1.
  • the known light blocking signal circuit has a circuit in which the individual light sources transmit Special, individually monitored lamp circuits and separate lamp transformers are supplied with many advantages, but bring no improvement with regard to several other problems which occur in the control and monitoring of light signals over longer positions. Above all, the influence of cable capacity, which makes reliable monitoring difficult and necessitates limiting the distance to 6.5 km and the use of expensive special relays, is not eliminated or reduced. The energy consumption of the signals is also unnecessarily high due to the need to use matching resistors.
  • the invention is based on the object of specifying a circuit arrangement of the type described above which enables the operation of all multi-term light signals commonly used in railway systems in a signal-safe manner and with a high level of operational reliability and at the same time has a lower energy requirement and the least possible outlay on cables and components.
  • all monitoring relays are arranged in secondary circuits of the supply transformer, ie that the supply circuit as well is monitored by a monitoring relay arranged in the signal insert and no longer in the signal box by means of a monitoring relay located in a secondary circuit of a special monitoring transformer.
  • diodes are provided as the subject matter of claim 2, which rectify the control and monitoring currents and thus prevent the flow of a capacitive reactive current when a monitoring circuit or a control circuit is interrupted. Any residual AC currents that occur do not influence the AC-sensitive signal relays or electronic circuits used to evaluate the track current component.
  • An embodiment of the circuit arrangement according to the invention reproduced in claim 3 makes it possible to keep the number of cable wires required low. For example, a three-concept light signal can be operated just as safely with just four cable wires as in today for conventional entry and exit signals, where six cable wires are required.
  • An embodiment of the invention described in claim 4, which provides for the operation of the light signal on the three-phase network with 380 V daily voltage, has particular advantages with regard to the required wire cross section and with regard to energy consumption.
  • Another development of the invention is the subject of claim 5 and enables the monitoring of all stop light sources that are not in operation and, according to claim 6, also other elements of the interlocking system located in the vicinity of the light signal, as far as they are functional, while the stop term (red light) is being displayed Are low impedance.
  • Claims 7 to 10 contain configurations of the circuit arrangement according to the invention which, by skillful multiple use of monitoring relays, keeps the required number of these relays as low as possible.
  • An embodiment of the invention described in claim 11, finally, enables a precise adaptation of the secondary voltages of the feed transformer to the operating voltage of the light sources, even with very different positions.
  • the circuit arrangement according to the invention is shown in an operating state which represents the signal term HpO. It consists of a part ST on the interlocking side and a part SE in the signaling area in the interlocking system, which are connected to each other via four cable wires K1 ... K4.
  • the circuit section in the interlocking outdoor area contains three light sources, in this case signal lamps for red, yellow and green light, each with a main thread rtH, geH, gnH and a secondary thread rtN, geN, gnN and for operation in secondary circuits of a common supply transformer TR can be switched.
  • the primary winding of the supply transformer is fed via two of the four cable cores, K1 and K2, from the signal box.
  • the cable wires are connected in the signal box with two phases R, S, of a three-phase network.
  • the various secondary circuits that form the operating circuits of the signal lamps are switched on by contacts of two control relays S1, S2 housed in the signal insert, the windings of which lie in control circuits which can be switched from the signal box.
  • three monitoring relays To monitor the status and function of the signal lamps, three monitoring relays, the red monitor RÜ, the main thread monitor HFÜ and the travel monitor J are provided in the signal insert, each of which has a series of contacts, some of which switch spare circuits in the event that a main thread breaks and that Corresponding secondary thread must be put into operation, some of which are arranged in monitoring circuits, which trigger an error message in the signal box if such a contact opens due to a fault. All control and monitoring circuits are connected on one side, in the signal application, to one of the phases (R) of the three-phase network connected to the primary winding of the supply transformer.
  • the required control current or monitoring current is taken from this phase and flows via the elements to be controlled or monitored and via one of the cable wires leading to the signal box to the neutral conductor or to the third phase of the three-phase network.
  • contacts changeover contacts SSO1, SSO2, ES11, ES12
  • RHÜ, GNÜ, RNÜ which with their windings are located in the individual monitoring circuits and report every interruption of a monitoring current to the signal box circuit.
  • the red main thread rtH is in operation.
  • the operating current flows - this is emphasized by a stronger pulling out of the connecting lines in the figure - from one of several center taps AM1 ... AM3 of the secondary winding of the feed transformer TR via contacts (break contacts S21 and changeover contact S11) of the control relays S2 and S1 and the winding of the Red monitor RÜ for the common connection of the red main thread and the red auxiliary thread, and from there via the red main thread rtH, the winding of the main thread monitor HFÜ, each one further opener S25, S13 of the control relays S2 and S1 for the secondary winding of the feed transformer TR.
  • the operating voltage can be set by selecting the taps AM1 ... AM3, AE1 ...
  • the taps are appropriately attached so that the secondary voltage in the area of the center taps AM1 ... AM3 from one tap to the next by about 10%, in the area of the taps attached near the secondary coil end, however, only by about 2% changes.
  • one of the phase R of the three-phase network connected via the cable core K1 for signal use runs via a current limiting resistor R1 and a diode D1, an NC contact HFÜ1 des Main thread monitor HFÜ, a changer RÜ1 of the red monitor RÜ, an opener S27 of the control relay S2, and the cable wire K3 to the signal box, there via a changer ES11 of a signal control relay, not shown, the so-called replacement signal controller, a changer of a first signal control relay, not shown, and the winding of one interlocking relay, the red main thread monitor RHÜ to the neutral conductor of the three-phase network.
  • the other monitoring circuit also begins at phase R of the three-phase network, which is connected via the cable core K1 for signal use. It is also passed through a current limiting resistor R2 and a diode D2, but runs through a further resistor R3 for free connection of the red auxiliary thread rtN. From there, the monitoring current flows through all the filaments of the signal insert that are in and out of operation and the cable wire K4 to the signal box. Even the magnetic coil of an indusimagnet M can, as shown here, be included in the monitoring circuit.
  • the monitoring circuit - highlighted again in the figure by somewhat stronger solid connecting lines - runs in detail from the connection of the red secondary thread via red secondary thread rtN, red main thread rtH, yellow main thread geH, yellow secondary thread geN, two resistors R4, R5, green secondary thread gnN, green main thread gnH, indusimagnet M, one Changeover switch J1 of the travel monitor J an opener RÜ2 of the red monitor RÜ, all filaments of the replacement signal light sources ErS assigned to the light signal, an adjustable resistor R6 and an opener S17 of the control relay S1 to the cable core K4.
  • the monitoring current flows via a changeover contact ES12 of the substitute signal converter ES1, a changeover contact SS02 of the first signal setting relay and the winding of the signaling device-side signaling relay RNÜ, the so-called red auxiliary thread monitor, to the neutral conductor of the three-phase network.
  • the current in the monitoring circuit is limited to a few milliamperes, so that although the high-resistance winding of the red secondary thread monitor RNÜ responds to the monitoring current, the function of filaments and indusimagnets is not impaired.
  • the operating circuit for the red auxiliary thread rtN runs from a center tap AM1 ... 3 of the secondary winding of the feed transformer TR via the break contact S21 of the control relay S2, the changeover contact S11 of the control relay S1, the winding of the red monitor RÜ, the red auxiliary thread rtN, the resistor R3 and the Opener HFÜ2 of the main thread monitor HFÜ back to the secondary winding of the feed transformer.
  • the primary circuit of the supply transformer remains unchanged compared to FIG. 1.
  • the second monitoring circuit runs from the phase R connected via the cable core K1 to the primary winding of the supply transformer via the resistor R2, the diode D2 the opener HFÜ2 of the main thread monitor HFÜ to the opener S13 of the control relay S1 and from there further as described above in connection with FIG. 1.
  • the signal is to be set to run (HP1), this is done by actuating the signal control relay SS1.
  • the changeover SS10 in the primary circuit of the supply transformer is thereby changed and phase S of the three-phase network is separated from the cable core K2.
  • the red monitor RÜ falls back and its changeover contact RÜ1 and its make contact RÜ2 interrupt the monitoring circuits shown in FIG.
  • the result of this is that the two signaling relays in the RHÜ and RNÜ signal box fall back and a further signal setting relay, the so-called not shown in the figure Press the neutral signal actuator SS0.
  • main green thread gnH On the secondary side of the feed transformer in the signal insert, an operating circuit is now switched via the main green thread gnH, which has the following course: center tap of the secondary winding of the feed transformer AM1 ... 3, break contact S21 of control relay S2, changeover contact S11 of control relay S1, make contact S12 of control relay S1 , Winding the main thread monitor HFÜ, normally open contact S14 of the control relay S1, green main thread gnH, winding the travel monitor J, normally open contact S15 of the control relay S1, tap AE1 ... 5 of the secondary winding of the supply transformer.
  • the actuation of the travel monitor J causes the connection of a monitoring circuit via the cable core K2. This is done by the changeover contact J2, which is a circuit between phase R and the neutral of the three-phase network closes.
  • the monitoring current flows through the resistor R1, the diode D1, the changer J2 of the trip monitor, the cable core K2, the changer SS20 of the signal control relay SS2, the changer SS10 of the signal control relay SS1, a series resistor R6 and the winding of the signal relay GNÜ, the so-called green monitor to the neutral conductor.
  • the main green thread is switched on if the main green thread fails. This is triggered by an opener HFÜ3 of the main thread monitor HFÜ, which establishes a connection between the secondary green thread and the center tap of the feed transformer via a low-resistance resistor R4.
  • the restricted driving concept (HP2) is to be set, this is done similarly to the setting of the driving concept (HP1), except that the signal setting relay SS2 is actuated instead of the signal setting relay SS1. Due to the position of the contacts SS11 and SS22 of the two signal actuating relays SS1 and SS2, the cable core K3 is now connected to phase T of the three-phase network and the cable core K4 via diode D4 to the neutral conductor of the three-phase network. Thus, instead of control relay S1, control relay S2 picks up because it is now supplied with direct current. By means of its contacts S22, S23 and S24, the control relay S2 effects the connection of a secondary circuit which leads both via the main green thread gnH and over the main yellow thread.
  • a break in one of the main threads gnH, geH also leads to a drop in the main thread monitor HFÜ, whose contact HFÜ3 closes a spare circuit via the green secondary thread gnN, the resistor R4 and the yellow secondary thread geN.
  • the monitoring circuit leading over the cable core K2 remains practically unchanged from the position of the travel term shown in FIG. 3.
  • Figure 5 shows the connection of the light sources of the substitute signal ErS, e.g. in the event of total failure of the light signal.
  • ES11, ES12 of the substitute signal actuator ES1 Via change-over contacts ES11, ES12 of the substitute signal actuator ES1, a circuit from phase S in the signal box via the cable core K3, the opener S27 of the control relay S2, a capacitor C2, the light sources ErS of the substitute signal, an adjustable resistor R6, an opener S17 of the control relay S1 , the cable core K4 and a further signal relay GnÜ1 for phase R of the three-phase network.
  • the operating current for the replacement signal lamps partly flows through a diode D3 connected in parallel with the signal relay GnÜ1, which results in a direct current component for the signal relay.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Eine solche Schaltungsanordnung ist z.B. aus dem Aufsatz "Die Schaltung des Spurplan-Stellwerks SpDrL60 (Teil 2)" in der Zeitschrift "Signal und Draht" 64 (1972) Heft 5, Seite 63, bekannt. Es ist dort auf Seite 70 unter Punkt 2.4 die sogenannte Lichtsperrsignalschaltung beschrieben. Ein Schaltbild ist in Bild 10 auf Seite 71 wiedergegeben. Bei dieser Schaltung erfolgt erstmals eine Speisung mehrerer, verschiedene Signalbegriffe anzeigender Signallampen über einen gemeinsamen Lampentransformator, wobei die Umschaltung des Signalbegriffes durch ein im Signaleinsatz befindliches, über eine Steuerleitung zu betätigendes Anschaltrelais erfolgt. Es ist auch bereits eine besondere Überwachungsleitung vorgesehen, welche die Stellung eines den Rothauptfaden einer Signallampe überwachenden und im Fehlerfalle den Rotnebenfaden dieser Signallampe anschaltenden Relais an das Stellwerk meldet.
  • Die bekannte Lichtsperrsignalschaltung weist gegenüber einer Schaltung, in der die einzelnen Lichtquellen über besondere, einzeln überwachte Lampenstromkreise und separate Lampentransformatoren gespeist werden, zwar viele Vorteile auf, bringt jedoch hinsichtlich mehrerer anderer Probleme, die bei der Ansteuerung und Überwachung von Lichtsignalen über größere Stellentfernungen hinweg auftreten, keine Verbesserung. Vor allem der Einfluß der Kabelkapazität, der eine sichere Überwachung erschwert und eine Begrenzung der Stellentfernung auf 6,5 km sowie den Einsatz teuerer Spezialrelais erforderlich macht, wird nicht beseitigt oder vermindert. Auch der Energiebedarf der Signale ist wegen des notwendigen Einsatzes von Anpassungswiderständen unnötig hoch.
  • Schließlich ist die bekannte Schaltung zur Ansteuerung und Überwachung von mehr als zweibegriffigen Lichtsignalen, wie sie z.B. als Ein- und Ausfahrsignale benötigt werden, nicht geeignet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der oben beschriebenen Art anzugeben, die den Betrieb aller in Bahnanlagen gebräuchlichen mehrbegriffigen Lichtsignale signaltechnisch sicher und mit hoher Betriebszuverlässigkeit ermöglicht und dabei einen geringeren Energiebedarf und einen möglichst geringen Aufwand an Kabeln und Bauelementen aufweist.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale der Schaltungsanordnung nach der Erfindung gelöst.
  • Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sind alle Überwachungsrelais in Sekundärstromkreisen des Speisetransformators angeordnet, d.h., daß auch der Speisestromkreis durch ein im Signaleinsatz angeordnetes Überwachungsrelais und nicht mehr im Stellwerk mittels eines in einem Sekundärstromkreis eines besonderen Überwachertransformators liegenden Überwachungsrelais überwacht wird. Diese Lösung hat den Vorteil, daß das Vorhandensein der Signalbetriebsspannung wirklich im Signaleinsatz geprüft wird und somit auch Fehler, die entlang der Kabelzuleitung auftreten können, wie z.B. zu große Übergangswiderstände oder Kurzschluß durch Adernberührungen mit Sicherheit zu einer Fehleranzeige führen. Als weiterer großer Vorteil ist anzusehen, daß eine genaue Abstimmung von in bekannten Signallampenschaltungen verwendeten Transformatoren und Widerständen aufeinander, wie sei bisher unerläßlich war, bei der Schaltungsanordnung nach der Erfindung entfällt und es deshalb möglich wird, Signalbegriffe, die mit jeweils unterschiedlichem Leistungsbedarf verbunden sind, über den gleichen Speisetransformator auszuleuchten.
  • Um den Einfluß der Kabelkapazität bei großer Stellentfernung auszuschalten, sind, als Gegenstand des Patentanspruchs 2, Dioden vorgesehen, welche die Steuer- und Überwachungsströme gleichrichten und so das Fließen eines kapazitiven Blindstromes bei Unterbrechung eines Überwachungsstromkreises oder eines Steuerstromkreises verhindern. Etwa noch auftretende Restwechselströme beeinflussen die zur Auswertung des Gleisstromanteils verwendeten wechselstromunempfindlichen Melderelais oder elektronischen Schaltungen nicht.
  • Eine in Patentanspruch 3 wiedergegebene Ausgestaltung der Schaltungsanordnung nach der Erfindung ermöglicht, die Zahl der benötigten Kabeladern gering zu halten. So läßt sich z.B. ein dreibegriffiges Lichtsignal über nur vier Kabeladern genau so sicher betreiben, wie in den heute für Ein- und Ausfahrsignale gebräuchlichen Schaltungen, wo jeweils sechs Kabeladern benötigt werden.
  • Besondere Vorteile hinsichtlich des erforderlichen Adernquerschnittes und hinsichtlich des Energieverbrauchs bewirkt eine im Patentanspruch 4 beschriebene Ausgestaltung der Erfindung, die den Betrieb des Lichtsignals am Drehstromnetz mit 380V Tagspannung vorsieht.
  • Eine andere Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruchs 5 und ermöglicht während der Anzeige des Haltbegriffes (Rotlicht) die Mitüberwachung sämtlicher nicht in Betrieb befindlicher Lichtquellen und gemäß Patentanspruch 6 auch noch weiterer, in der Nähe des Lichtsignales befindlicher Elemente der Stellwerksaußenanlage, soweit diese im funktionsfähigen Zustand niederohmig sind.
  • Die Ansprüche 7 bis 10 enthalten Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, die durch geschickte Mehrfachausnutzung von Überwachungsrelais die erforderliche Zahl dieser Relais möglichst niedrig hält.
  • Eine in Anspruch 11 beschriebene Ausgestaltung der Erfindung, schließlich, ermöglicht eine genaue Anpassung der Sekundärspannungen des Speisetransformators an die Betriebsspannung der Lichtquellen, auch bei sehr unterschiedlichen Stellentfernungen.
  • Anhand von fünf Figuren soll nun ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung und seine Funktion ausführlich beschrieben werden.
  • Die Figuren zeigen Primär-, Steuer- und Überwachungsstromkreise in der Schaltungsanordnung nach der Erfindung bei folgenden Betriebszuständen:
    • Figur 1
    beim einschränkendsten Signalbegriff (HpO) und intaktem Rotlichthauptfaden
    Figur 2
    beim einschränkendsten Signalbegriff (HpO) und ausgefallenem Rotlichthauptfaden, aber intaktem Rotlichtnebenfaden.
    Figur 3
    beim Fahrtbegriff (Hp1)
    Figur 4
    beim eingeschränkten Fahrtbegriff (Hp2)
    Figur 5
    bei Anschaltung des Ersatzsignals
  • In Figur 1 ist die Schaltungsanordnung nach der Erfindung in einem Betriebszustand dargestellt, der den Signalbegriff HpO wiedergibt. Sie besteht aus einem stellwerksseitigen Teil ST und einem im Signaleinsatz in der Stellwerks-Außenanlage befindlichen Teil SE, die über vier Kabeladern K1 ... K4 miteinander verbunden sind. Der in der Stellwerks-Außenanlage befindliche Schaltungsteil enthält drei Lichtquellen, in diesem Falle Signallampen für rotes, gelbes und grünes Licht, welche jeweils einen Hauptfaden rtH, geH, gnH und einen Nebenfaden rtN, geN, gnN aufweisen und zum Betrieb in Sekundärstromkreise eines gemeinsamen Speisetransformators TR geschaltet werden können. Die Primärwicklung des Speisetransformators wird dabei über zwei der vier Kabeladern,K1 und K2,vom Stellwerk aus gespeist. Die Kabeladern sind hierzu im Stellwerk mit zwei Phasen R, S, eines Drehstromnetzes verbunden. Die Anschaltung der verschiedenen Sekundärstromkreise, die die Betriebsstromkreise der Signallampen bilden, geschieht durch Kontakte zweier im Signaleinsatz untergebrachter Steuerrelais S1, S2 deren Wicklungen in Steuerstromkreiser liegen, die vom Stellwerk aus schaltbar sind.
  • Zur Überwachung des Zustandes und der Funktion der Signallampen sind drei Überwachungsrelais, der Rotüberwacher RÜ, der Hauptfadenüberwacher HFÜ und der Fahrtüberwacher J im Signaleinsatz vorgesehen, die jeweils eine Reihe von Kontakten aufweisen, welche teils Ersatzstromkreise schalten für den Fall, daß ein Hauptfaden bricht und der entsprechende Nebenfaden in Betrieb genommen werden muß, teils in Überwachungsstromkreisen angeordnet sind, die im Stellwerk eine Fehlermeldung auslösen, wenn ein solcher Kontakt aufgrund einer Störung öffnet. Sämtliche Steuer- und Überwachungsstromkreise sind einseitig, im Signaleinsatz, mit einer der an die Primärwicklung des Speisetransformators angeschlossenen Phasen (R) des Drehstromnetzes verbunden.
  • Der benötigte Steuerstrom oder Überwachungsstrom wird dieser Phase entnommen und fließt über die zu steuernden oder zu überwachenden Elemente und über eine der zum Stell werk führenden Kabeladern zum Nulleiter oder zur dritten Phase des Drehstromnetzes. Im stellwerksseitigen Teil der Schaltungsanordnung befinden sich Kontakte (Wechsler SSO1, SSO2, ES11, ES12) nicht dargestellter Signalstellrelais, welche die Steuerstromkreise entsprechend den jeweils einzustellenden Signalbegriffen schließen und öffnen und Melderelais RHÜ, GNÜ, RNÜ welche mit ihren Wicklungen in den einzelnen Überwachungsstromkreisen liegen und jede Unterbrechung eines Überwachungsstromes an die Stellwerksschaltung melden.
  • In Figur 1 ist der Rothauptfaden rtH in Betrieb. Der Betriebsstrom fließt, - dies ist durch kräftigeren Auszug der Verbindungslinien in der Figur hervorgehoben - von einer von mehreren Mittelanzapfungen AM1 ... AM3 der Sekundärwicklung des Speisetransformators TR über Kontakte (öffner S21 und Wechsler S11) der Steuerrelais S2 und S1 und die Wicklung des Rotüberwachers RÜ zum gemeinsamen Anschluß des Rothauptfadens und des Rotnebenfadens, und von dort über den Rothauptfaden rtH, die Wicklung des Hauptfadenüberwachers HFÜ, je einen weiteren Öffner S25, S13 der Steuerrelais S2 und S1 zur Sekundärwicklung des Speisetransformator TR zurück. Die Betriebsspannung kann durch die Wahl der Anzapfungen AM1 ... AM3, AE1 ... AE5 der Sekundärwicklung des Speisetransformators eingestellt werden. Die Anzapfungen sind hierzu zweckmäßig so angebracht, daß sich die Sekundärspannung im Bereich der Mittelanzapfungen AM1 ... AM3 von einer Anzapfung zur nächsten um etwa 10%, im Bereich der in der Nähe des Sekundärspulenendes angebrachten Anzapfungen AE1 ... AE5 dagegen nur um etwa 2% ändert.
  • Neben dem Betriebsstromkreis für den Rothauptfaden sind bei der Wiedergabe des Signalbegriffs HPO zwei Überwachungsstromkreise geschaltet. Einen besonderen Steuerstromkreis gibt es nicht, da der Signalbegriff HPO als einschränkendster Signalbegriff (Rotlicht) den Grundzustand der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung bildet, der sich selbsttätig einstellt, wenn kein anderer Signalbegriff gestellt ist.
  • Von den Überwachungsstromkreisen verläuft einer von der über die Kabelader K1 zum Signaleinsatz geschalteten Phase R des Drehstromnetzes über einen Strombegrenzungswiderstand R1 und eine Diode D1, einen Öffner HFÜ1 des Hauptfadenüberwachers HFÜ, einen Wechsler RÜ1 des Rotüberwachers RÜ, einen Öffner S27 des Steuerrelais S2, und die Kabelader K3 zum Stellwerk, dort über einen Wechsler ES11 eines nicht dargestellten Signalstellrelais, des sogenannten Ersatzsignalstellers, einen Wechsler eines ersten, nicht dargestellten Signalstellrelais und die Wicklung eines stellwerksseitigen Überwacherrelais, des Rothauptfadenüberwachers RHÜ zum Nulleiter des Drehstromnetzes.
  • Der andere Überwachungsstromkreis beginnt ebenfalls an der über die Kabelader K1 zum Signaleinsatz geschalteten Phase R des Drehstromnetzes. Er ist ebenfalls über einen Strombegrenzungswiderstand R2 und eine Diode D2 geführt, verläuft aber über einen weiteren Widerstand R3 zum freien Anschluß des Rotnebenfadens rtN. Von dort fließt der Überwachungsstrom über sämtliche in Betrieb befindlichen und nicht in Betrieb befindlichen Glühfäden des Signaleinsatzes und die Kabelader K4 zum Stellwerk. Selbst die Magnetspule eines Indusimagneten M kann, wie hier dargestellt, in den Überwachungsstromkreis einbezogen sein. Der Überwachungsstromkreis - in der Figur wieder durch etwas kräftiger ausgezogene Verbindungslinien hervorgehoben - verläuft im einzelnen vom Anschluß des Rotnebenfadens über Rotnebenfaden rtN, Rothauptfaden rtH, Gelbhauptfaden geH, Gelbnebenfaden geN, zwei Widerstände R4, R5, Grünnebenfaden gnN, Grünhauptfaden gnH, Indusimagnet M, einen Wechsler J1 des Fahrtüberwachers J einen Öffner RÜ2 des Rotüberwachers RÜ, sämtliche Glühfäden dem Lichtsignal zugeordneter Ersatzsignallichtquellen ErS, einen einstellbaren Widerstand R6 und einen Öffner S17 des Steuerrelais S1 zur Kabelader K4. Im Stellwerk fließt der Überwachungsstrom über einen Wechsler ES12 des Ersatzsignalstellers ES1, einen Wechsler SS02 des ersten Signalstellrelais und die Wicklung des stellwerksseitigen Melderelais RNÜ, des sogenannten Rotnebenfadenüberwachers, zum Nulleiter des Drehstromnetzes. Der Strom im Überwachungsstromkreis ist dabei auf wenige Milliampere begrenzt, so daß zwar die hochohmige Wicklung des Rotnebenfadenüberwachers RNÜ auf den Überwachungsstrom anspricht, dagegen Glühfäden und Indusimagneten in ihrer Funktion nicht beeinträchtigt werden.
  • Eine sichere Überwachung der Anzeige des Signalbegriffes HpO ist durch die beiden Überwachungsstromkreise gewährleistet. Im ersten Überwachungsstromkreis befinden sich nämlich Schließer RÜ1, HFÜ1 des Rotüberwachers RÜ und des Hauptfadenüberwachers HFÜ, im zweiten Überwachungsstromkreis nur ein Schließer RÜ des Rotüberwachers RÜ. Nur wenn beide überwachungsrelais erregt sind, können demnach beide überwachungsstromkreise Strom führen und den einwandfreien Betriebszustand signalisieren. Bricht der Rothauptfaden, so wird der Hauptfadenüberwacher HFÜ stromlos. Sein Öffner HFÜ2 schließt anstelle des bisher über den Rothauptfaden rtH und den Hauptfadenüberwacher HFÜ führenden Betriebsstromkreises einen Betriebsstromkreis über den Rotnebenfaden rtN und einen Widerstand R3. Letzterer tritt dabei an die Stelle des Wicklungswiderstandes des bisher im Betriebsstromkreis liegenden Hauptfadenüberwachers. Der Rotüberwacher RÜ wird somit weiterhin von Betriebsstrom durchflossen und bleibt deshalb erregt. Von den beiden Überwachungsstromkreisen wird nur der erste unterbrochen, weil nur dieser einen Schließer des Hauptfadenüberwachers enthält. Der zweite Überwachungsstromkreis bleibt geschlossen, obwohl der Rothauptfaden gebrochen ist, denn durch das Schließen des Öffners HFÜ2 wird der zweite Überwachungsstromkreis jetzt über die Wicklung des Hauptfadenüberwachers HFÜ geschlossen. Der Überwachungsstrom ist dabei so schwach, daß er nicht in der Lage ist, den Hauptfadenüberwacher zu betätigen. Den Verlauf des Betriebsstromkreises und des zweiten Überwachungsstromkreises nach Bruch des Rothauptfadens zeigt Figur 2:
  • Der Betriebsstromkreis für den Rotnebenfaden rtN verläuft von einer Mittelanzapfung AM1...3 der Sekundärwicklung des Speisetransformators TR über den Öffner S21 des Steuerrelais S2, den Wechsler S11 des Steuerrelais S1, die Wicklung des Rotüberwachers RÜ, den Rotnebenfaden rtN, den Widerstand R3 und den Öffner HFÜ2 des Hauptfadenüberwachers HFÜ zur Sekundärwicklung des Speisetransformators zurück. Der Primärstromkreis des Speisetransformators bleibt gegenüber Figur 1 unverändert.
  • Der zweite Überwachungsstromkreis verläuft von der über die Kabelader K1 zur Primärwicklung des Speisetransformators geschalteten Phase R über den Widerstand R2, die Diode D2 den Öffner HFÜ2 des Hauptfadenüberwachers HFÜ zum Öffner S13 des Steuerrelais S1 und von dort weiter wie oben im Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben.
  • Soll das Signal auf Fahrt (HP1) gestellt werden, so geschieht dies durch Betätigung des Signalstellrelais SS1. Der im Primärstromkreis des Speisetransformators liegende Wechsler SS10 wird dadurch umgestellt und die Phase S des Drehstromnetzes von der Kabelader K2 abgetrennt. Nachdem so der Primärstrom für das Lichtsignal unterbrochen ist, fällt der Rotüberwacher RÜ rück und sein Wechsler RÜ1 und sein Schließer RÜ2 unterbrechen die in Figur 1 gezeigten Überwachungsstromkreise. Dies hat zur Folge, daß die beiden Melderelais im Stellwerk RHÜ und RNÜ rückfallen und ein weiteres Signalstellrelais, den in der Figur nicht dargestellten sogenannten neutralen Signalsteller SS0 betätigen. Dessen Wechsler SS01 und SS02 stellen im Stellwerk Verbindungen zwischen der Kabelader K3 und dem Nulleiter des Drehstromnetzes bzw. der Kabelader K4 und der dritten Phase T des Drehstromnetzes her. Es werden dadurch, wie in Figur 3 dargestellt, ein Steuerstromkreis von der Phase R über das Steuerrelais S1 und eine Diode D4 zum Nulleiter des Drehstromnetzes geschaltet und außerdem ein neuer Primärstromkreis für den Speisetransformator gebildet, der jetzt von der Phase R über die Primärwicklung des Speisetransformators und die Kabelader K4 zur Phase T des Drehstromnetzes verläuft. Die beiden Steuerrelais S1 und S2 sind unempfindlich gegen reine Wechselspannung, deshalb kann der gleichzeitigen Anschaltung beider Relais durch die Kontakte RÜ1 und RÜ3 des Rotüberwachers nur das Relais S1 anziehen, da nur dieses über die Diode D4 mit Gleichstrom beaufschlagt wird.
  • Auf der Sekundärseite des Speisetransformators im Signaleinsatz wird jetzt ein Betriebsstromkreis über den Grünhauptfaden gnH geschaltet, der folgenden Verlauf hat: Mittelanzapfung der Sekundärwicklung des Speisetransformators AM1...3, Öffner S21 des Steuerrelais S2, Wechsler S11 des Steuerrelais S1, Schließer S12 des Steuerrelais S1, Wicklung des Hauptfadenüberwachers HFÜ, Schließer S14 des Steuerrelais S1, Grünhauptfaden gnH, Wicklung des Fahrtüberwachers J, Schließer S15 des Steuerrelais S1, Anzapfung AE1...5 der Sekundärwicklung des Speisetransformators.
  • Die Betätigung des Fahrtüberwachers J bewirkt die Anschaltung eines Überwachungsstromkreises über die Kabelader K2. Dies geschieht durch den Wechsler J2, der einen Stromkreis zwischen der Phase R und dem Nulleiter des Drehstromnetzes schließt. Der Überwachungsstrom fließt dabei über den Widerstand R1, die Diode D1, den Wechsler J2 des Fahrtüberwachers, die Kabelader K2, den Wechsler SS20 des Signalstellrelais SS2, den Wechsler SS10 des Signalstellrelais SS1, einen Vorwiderstand R6 und die Wicklung des Melderelais GNÜ, des sogenannten Grünüberwachers zum Nulleiter.
  • Ähnlich wie bei Ausfall des Rothauptfadens erfolgt auch bei Ausfall des Grünhauptfadens eine Anschaltung des Grünnebenfadens gnN. Diese wird ausgelöst durch einen Öffner HFÜ3 des Hauptfadenüberwachers HFÜ, der eine Verbindung zwischen Grünnebenfaden und Mittelanzapfung des Speisetransformators über einen niederohmigen Widerstand R4 herstellt.
  • Soll der eingeschränkte fahrtbegriff (HP2) eingestellt werden, so erfolgt dies ähnlich wie bei Einstellung des Fahrtbegriffes (HP1), nur wird anstelle des Signalstellrelais SS1 das Signalstellrelais SS2 betätigt. Durch die Stellung der Kontakte SS11 und SS22 der beiden Signalstellrelais SS1 und SS2 wird nun die Kabelader K3 mit der Phase T des Drehstromnetzes und die Kabelader K4 über die Diode D4 mit dem Nulleiter des Drehstromnetzes verbunden. Damit zieht anstelle des Steuerrelais S1 das Steuerrelais S2 an, weil dieses jetzt mit Gleichstrom beaufschlagt wird. Mittels seiner Kontakte S22, S23 und S24 bewirkt das Steuerrelais S2 die Anschaltung eines Sekundärstromkreises, der sowohl über den Grünhauptfaden gnH als auch über den Gelbhauptfaden geH führt. Die für die Reihenschaltung der beiden Hauptfäden erforderliche höhere Betriebsspannung wird jetzt nicht mehr an der Mittelanzapfung der Sekundärwicklung des Speisetransformators abgegriffen,sondern an Anzapfungen, die in der Nähe der Enden der Sekundärwicklung angebracht sind. In Figur 4 verläuft dieser Stromkreis wie folgt: Anzapfung AE1...5 des Speisetransformators TR, Schließer S22 des Steuerrelais S2, Wicklung des Fahrtüberwachers J, Grünhauptfaden gnH, Schließer S24 des Steuerrelais S2, Wicklung des Hauptfadenüberwachers HFÜ, Gelbhauptfaden geH, Schließer S23 des Steuerrelais S2 Anzapfung AA1...5 der Sekundärwicklung des Speisetransformators TR.
  • Ein Bruch eines der Hauptfäden gnH, geH, führt auch hier zu einem Abfall des Hauptfadenüberwachers HFÜ, dessen Kontakt HFÜ3 einen Ersatzstromkreis über den Grünnebenfaden gnN, den Widerstand R4 und den Gelbnebenfaden geN schließt. Der über die Kabelader K2 führende Überwachungsstromkreis bleibt gegenüber der in Figur 3 gezeigten Stellung des Fahrtbegriffes praktisch unverändert.
  • Figur 5, schließelich, zeigt die Anschaltung der Lichtquellen des Ersatzsignales ErS, z.B. im Falle des Totalausfalls des Lichtsignals. Über Wechsler ES11, ES12 des Ersatzsignalstellers ES1 wird ein Stromkreis von der Phase S im Stellwerk über die Kabelader K3, den Öffner S27 des Steuerrelais S2, einen Kondensator C2, die Lichtquellen ErS des Ersatzsignals, einen verstellbaren Widerstand R6, einen Öffner S17 des Steuerrelais S1, die Kabelader K4 und ein weiteres Melderelais GnÜ1 zur Phase R des Drehstromnetzes hergestellt. Der Betriebsstrom für die Ersatzsignallampen fließt dabei teilweise über eine dem Melderelais GnÜ1 parallelgeschaltete Diode D3, wodurch sich ein Gleichstromanteil für das Melderelais ergibt.

Claims (11)

  1. Schaltungsanordnung zum Betrieb eines über ein mehradriges Kabel mit einem Stellwerk verbundenen mehrbegriffigen Lichtsignals, bei der sämtliche Lichtquellen aus einem gemeinsamen Primärstromkreis über einen gemeinsamen, in Signalnähe befindlichen Speisetransformator mit Wechselstrom gespeist werden und hierzu in Sekundärstromkreisen des gemeinsamen Speisetransformators angeordnet sind, und bei der zur Umschaltung des Signalbegriffes mindestens ein in Signalnähe befindliches, in einem Steuerstromkreis angeordnetes Steuerreiais und zur Überwachung des Speisestromkreises und der Lichtquellen sowie zur selbsttätigen Einschaltung von Ersatzlichtquellen bei Lichtquellenausfall mehrere von Lichtsignal-Betriebsstrom durchflossene Überwachungsrelais mit in mindestens einem Überwachungsstromkreis angeordneten Kontakten vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen aller Überwachungsrelais (RÜ, HFÜ, J) in Sekundärstromkreisen des Speisetransformators (TR) liegen, und daß alle Steuerstromkreise und Überwachungsstromkreise einseitig mit dem gemeinsamen Primärstromkreis verbunden sind und ihren Betriebsstrom aus diesem Primärstromkreis beziehen.
  2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- und Überwachungsstromkreise Dioden enthalten und daß sowohl die Steuerrelais als auch im Stellwerk angeordnete, den Zustand der Überwachungsstromkreise auswertende Melderelais oder elektronische Schaltungen wechselstromunempfindlich ausgebildet sind.
  3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Adern (K1...k4) der zwischen Stellwerk und Lichtsignal bestehenden Kabelverbindung abhängig vom jeweiligen Signalbegriff wechselweise als Primärstromkreisleitungen, Steuerleitungen oder Überwachungsleitungen schaltbar sind.
  4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Primärstromkreis zwischen zwei Phasen (R, S in Figur 1) eines Drehstromnetzes geschlossen ist und daß die Steuer- und Überwachungsstromkreise zur dritten Phase (T) dieses Drehstromnetzes oder zum Nulleiter (O) verlaufen.
  5. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Überwachungsstromkreis, der den Betriebszustand der den einschränkendsten Signalbegriff wiedergebenden Lichtquelle (rtH, rtN) an das Stellwerk meldet, über diese und sämtliche anderen Lichtquellen (geH, geN, gnH, gnN, Ers) des Lichtsignals geschleift ist.
  6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Überwachungsstromkreis, der den Betriebszustand der den einschränkendsten Signalbegriff wiedergebenden Lichtquelle an das Stellwerk meldet, zusätzlich über einen in der Nähe des Lichtsignals verlegten Indusi-Magneten (M) oder ein oder mehrere andere, in der Nähe des Lichtsignales befindliche Elemente der Stellwerk-Außenanlage geschleift ist.
  7. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Anzeige des einschränkendsten Signalbegriffes eine Hauptlichtquelle (rtH) und eine Ersatzlichtquelle (rtN) vorgesehen sind, welche eine gemeinsame Zuleitung besitzen, daß in der gemeinsamen Zuleitung die Wicklung eines ersten Überwachungsrelais (RÜ) und in der Zuleitung für die Ersatzlichtquelle die Wicklung eines zweiten Überwachungsrelais (HFÜ) angeordnet sind und daß zwei Überwachungsstromkreise geschaltet sind, von denen einer über Kontakte beider Überwachungsrelais, der andere nur über einen Kontakt des ersten Überwachungsrelais geführt ist.
  8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Überwachungsrelais (HFÜ) während der Anzeige eines Signalbegriffes in Reihe mit der hierzu erforderlichen Lichtquelle (rtH, gnH) geschaltet ist und bei Ausfall dieser Lichtquelle mit einem seiner Kontakte (HFÜ2, HFÜ3) eine Ersatzlichtquelle (rtN, gnN) anschaltet.
  9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Überwachungsrelais (HFÜ) während der Anzeige des eingeschränkten Fahrtbegriffes in Reihe mit zwei hierzu erforderlichen Lithtquellen (gnH, geH) geschaltet ist und bei Ausfall einer dieser Lichtquellen mit einem seiner Kontakte (HFÜ3) zwei in Reihe geschaltete Ersatzlichtquellen (gnN, geN) anschaltet.
  10. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsstrom für alle zur Anzeige des Fahrtbegriffes oder eingeschränkten Fahrtbegriffes benötigten Lichtquellen (gnH, geH) oder Ersatzlichtquellen (gnN, geN) über ein Überwachungsrelais (J) geführt ist, welches das Vorhandensein dieses Betriebsstromes mittels eines in einem Überwachungsstromkreises angeordneten Kontaktes (J2) an das Stellwerk meldet.
  11. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Speisetransformator (TR) sekundärseitig eine Reihe von Anzapfungen (AA1...5, AM1...3, AE1...5) besitzt, an denen die zum Betrieb der einzelnen Lichtquellen erforderlichen Sekundärspannungen sowohl in grober als auch in feiner Stufung abgegriffen werden können.
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