DE641704C - UEberwachungseinrichtung fuer elektrische Weichen- und Signalstellwerke - Google Patents

Description

Beim elektrischen Betrieb von Stellwerken spielt die Überwachungseinrichtung der einzelnen außerhalb liegenden umlaufenden Teile eine wichtige Rolle. Da sie nicht nur deren jeweiligen Zustand zu überprüfen, sondern auch die Abhängigkeitskontakte im richtigen Augenblick zu schließen, 'und zu öffnen hat, hängt von ihrer unbedingten Zuverlässigkeit die Sicherheit des ganzen Betriebes ab.

Es hat sich gezeigt, daß das Maß an Sicherheit, welches die bis heute bekanntgewordenen Überwachungseinrichtungen aufweisen, nicht mehr genügt. Die Einrichtungen dürfen auch bei Eintritt von Fremdstrom nicht versagen, wie dies bei elektrischem Bahnbetrieb häufig möglich ist. Dies setzt eine dauernde betriebsmäßige Erdschlußüberwachung der gesamten Stellanlage einschließlich des zugehörigen Kabelnetzes voraus. Ebenfalls müssen etwa eintretende Leitungsschlüsse benachbarter Adergruppen im Gruppenkabel derart überwacht werden, daß sie rechtzeitig bemerkt und beseitigt werden können.

Die Überwachung geschieht bei Gleichstromstellwerken meist derart, daß beim Hebelumlegen und Umstellen der Weiche oder des Signals ein von Ruhestrom durchfLossener Gleichstrommagnet stromlos wird und erst wieder anzieht und damit die Möglichkeit zum Wiederschließen der Abhängigkeitskontaktie schafft, sobald, ein in der Endlage des Antriebes geschlossener Antriebskontakt den Schluß des Ruhestromes wiederherstellt. Um zu verhindern, daß dieser wichtige Magnet etwa vor Erreichen der Endlage Strom erhält und damit die Abhängigkeitskontakte zum Schließen bringt, wurden verschiedene Konstruktionen und Schaltungen vorgeschlagen. So ist z. B. leine Weichenschaltung bekanntgeworden, bei der ein besonderer Sicherheitsmagnet auf den Anker des Überwachungsmagnets arbeitet und den Anker in der Störungslage festhält, solange die Weiche umläuft, und ihn erst wieder freigibt, wenn die Weiche die Endlage erreicht hat. Da- +5 durch schützt der Sicherheitsmagnet den Überwachungsmagnet gegen Fehlanzeigen, indem er verhindert, daß ein zur Unzeit in die Überwachungsleitung eintretender Fremdstrom die Äbhängigkeitskontakte schließt. Es sind ferner Schaltungen bekannt, bei denen nur ein Magnet verwendet wird und dieser Magnet seinen zum Anziehen erforderlichen Strom über den Antrieb bekommt. Diese Anordnungen haben aber den Nachteil, daß auch bei Kurzschluß oder bei Eintritt von Fremdstrom der Überwachungsmagnet seinen Anker anziehen könnte. Weiter wurde vorgeschlagen, den Überwachungsmagnet über einen im Stellwerk angeordneten Transformator zum Anziehen zu bringen. Hierbei ist die Primärwicklung dieses Transformators vom Stell-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Karl Meyer in Berlin-Charlottenburg.

strom durchflossen, also nur erregt im Augenblick der Umstellung. Auch bei dieser Anordnung ist ein in die Stelleitung eintretender Fremdstrom in der Lage, den Überwachungs-· magnet zum Anziehen zu bringen. Die Anordnung eines zweiten Magnets, der beim Umlaufen der Weiche vom Arbeitsstrom durchflossen wird und selbständig das frühzeitige Schließen der Abhängigkeitskontakte verhindert, solange er von Stellstrom durchflossen ist, ist zwar eine wesentliche Verbesserung, aber auch eine Komplikation und gestattet vor allem noch nicht die Überprüfung der Kabelisolation gegen Erde.

Die vorliegende Erfindung arbeitet mit nur einem Magnet. Die erforderliche Sicherheit wird dadurch herbeigeführt, daß die Überwachungseinrichtung, hier also ein Magnet, beim Hebelumlegen· selbsttätig abfällt und ao erst wieder anzieht, wenn er einen von dem außerhalb des Stellwerks liegenden Antrieb herrührenden, für den Anzug erforderlichen Stromstoß erhält. Dieser Stromkreis kann beispielsweise durch einen Transformator im Antrieb erzeugt werden, dessen Primärwicklung beim Übergang in die Endlage durch vorübergehenden Kontaktschluß an die Kabelgleichspannung gelegt wird, so daß sekundär eine durch das Übersetzungsverhältnis gegebene Induktionsspannung auftritt. Der Magnet kann nun bei passender Bemessung seiner Wicklung im Verhältnis zur Übersetzung des Transformators. unmittelbar oder mittelbar erst dann den Schluß der Abhängigkeitskontakte herbeiführen, wenn dieser Impuls im Stellwerk eingetroffen ist. Ist dies nicht der Fall, so bleiben die Abhängigkeitskontakte in der Störungslage. Es darf wohl als ausgeschlossen angenommen werden, daß genau zur gleichen Zeit genau dasselbe Kennzeichen von einer fremden Stromquelle her bei der Überwachungseinrichtung eintrifft, wie es diesem eigentümlich ist, und dadurch die Störungslage der Abhängigkeitskontakte beseitigt.

Die Sekundärspannung des Antriebstransformators beträgt zweckmäßig ein Vielfaches der Stellwerkbetriebsspannung, um zu verhindern, daß der Überwachungsmagnet durch Fremdströme betätigt wird, die von der Stellwerksbatterie herrühren.

In den beiliegenden Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel beschrieben.

Abb. ι stellt die Schaltung dar, die sich von den bisher bekannten nur unwesentlich unterscheidet.

Im- Ruhezustand fließt Überwachungsstrom (Ruhestrom) über Sicherung o, zwangsläufigen Kontakt 1, Stelleitung 17, Antriebskontakt 13, Leitung 19, Überwachungseinrichtung 5, zwangsläufigen Kontakt 3 und 1, Sicherung 7, Magnetkontakt 4 zum Minuspol der Stellbatterie. Beim Umlegen des Bedienungshebels fließt Stellstrom über Sicherung o, zwangsläufigen fontakt i, Stelleitung 18, Antriebskontakt 16, fojor 8, Leitung 20, Sperrstangenkontakt 6, JäMispol der Stellbatterie; bei gleichzeitig ^: !zwangsläufigem Abdrücken der Abhängigkeitskontakte und selbsttätigem Öffnen des Magnetkontaktes 4 liegen die Umschaltkontakte 2 und 3 in der entgegengesetzten Lage, so daß die Schwachstromsicherung 7 ab- und der Minuspol direkt angeschaltet ist. Beim Umlaufen des Antriebsmotors wird Antriebskontakt 14 geschlossen, der in bekannter Weise den Antrieb für die entgegengesetzte Umstellung vorbereitet. Wird nach erreichter Endlage der Antriebskontakt 16 geöffnet, so wird vor Schließung des Kontaktes 15 die Primärwicklung des Transformators 9 über den Kontakt 12 an die Stromquelle gelegt, wie im entgegengesetzten Fall über Kontakt 11. Gleichzeitig wird der Antriebskontakt 10 geschlossen und damit der Stromkreis: Transformator 9, Antriebskontakt 10, Überwachungsleitung 19, Überwachungsmagnet 5, zwangsläufiger Kontakt 3, Stellstromleitung 17, Antriebskontakt 14, Feldwicklung des Antriebsmotors 8. Die in diesem Augenblick in der Sekundärwicklung des Transformators 9 induzierte EMK erzeugt einen zum Anziehen des Überwachungsmagnets 5 genügend starken Stromstoß über den vorstehend beschriebenen Stromkreis; bevor der Anker des Überwachungsmagnets 5 wieder abfällt und damit den Magnetkontakt 4 öffnet, ist bereits der Antriebskontakt 15 geschlossen, so daß der Überwachungsmagnet 5 durch den Ruhestrom Pluspol der Stellbatterie, Stellstromsicherung o, Stelleitung 18, Antriebskontakt 15, Überwachungsleitung 19, Überwachungsmagnet 5, zwangsläufiger Kontakt 3, zwangsläufiger Kontakt 2, Schwachstromsicherung 7, Magnetkontakt 4, Minuspol der Stellbatterie erregt bleibt und seinen Anker festhält.

Durch das Anziehen des Überwachungsmagnets ist 'eine von ihm gesteuerte Kontaktstange durch Beseitigung einer Sperre frei geworden, die nach Auslösung die Abhängigkeitskontakte zum Schließen bringt und gleichzeitig den in der Motorrückleitung 20 Hegenden Kontakt 6 öffnet. Diese Unterbrechung ist notwendig, um zu verhindern, daß ein später etwa bei 17 eintretender Fremdstrom den Antrieb zum Umlaufen bringt.

Die vorstehend beschriebene Schaltung gestattet gleichzeitig die Überprüfung sämtlicher Leitungen auf Erdschluß. Zu diesem Zweck wird der Antriebsschalter 10 so ausgebildet, daß das den Kontaktschluß bewirkende Kontaktmesser metallische Verbindung mit dem Körper des Antriebes hat. Wäre dann

vorher, etwa bei i^-oder 20, eine ungewollte Erdverbindung aufgetreten, so wäre der Transformator-9. kurzgeschlossen -gewesen. Der Überwachungsmagnet 5 hatte dann seinen Anker nicht angezogen, und die Überwachungseinrichtung blieb" e in der Störungs-•lage.: Die Stelleitung'rS wird beim nächsten Hebelumlegen auf Erdschluß überwacht. Ebenfalls sind, die Überwachungsleitungen 19 sämtlicher anderen Antriebe auf Erdschluß überwacht, da sie über die Stellbatterie jeweils •unter Erdschlußprüf spannung gesetzt werden, sobald ein.: Antrieb betätigt'iwirdv "-

Wird die Weiche aufgeschnitten, so wird die in Abb. 1 dargestellte Eontaktverbindung 13 unterbrochen und der Eontakt 14 hergestellt. Der dann, über den Antriebskontakt 14, Feldwicklungen des Motors 8, Antriebskontakt 16, Stelleitung 18, zwangsläufigen Schalter 2, Schwachstromsicherung 7, Magnetkontakt 4, Minuspol der Stellbatterie fließende Strom bringt die Aufschneidsicherung 7 zum Abschmelzen, Überwachungsmagnet S wird stromlos und fällt ab, so daß Störungsanzeige eintritt bei gleichzeitigem Öffnen der Abhängigkeitskontakte. Die im Ruhezustand dauernd überprüften Eontakte 2 und 4 gewährleisten ein absolut sicheres Ansprechen der Aufschneidsicherung 7.

In den Abb. 2 und 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Überwachungseinrichtung dargestellt, und zwar in Abb. 2 in der Ruhelage, in Abb. 3 in der Störungslage.

Die Sperrstange 21, die gleichzeitig die Eontaktbrücken für den Motorrückleitungskontakt 6 . und die Abhängigkeitskontakte trägt, ist mit zwei Ansätzen 23 und 24 versehen. Außerdem ist eine nach oben ausweichende Sperrklinke 22 vorgesehen, die durch eine Feder 26 in der Ruhelage gehalten wird.

Beim Umlegen des im Lager 34 schwenkbaren Bedienungshebels 33 wird mittels der Eulisse 3 5 die Sperrstange nach unten gedrückt. Gleichzeitig werden die in Abb. 2 und 3 nicht dargestellten zwangsläufigen Eontakte 1, 2, 3 umgeschaltet und damit die Erregung des Überwachungsmagnets 5 unterbrochen. Dieser läßt seinen als Sperrklinke ausgebildeten, unter Federzug 27 stehenden und im Lager 32 schwenkbaren Anker 28 los, die Selbstschlußkontakte 4 werden geöffnet. Die Sperrstange 21 vermag nach Beseitigung der Eulisse 3 5 nicht mehr in ihre Grundstellung zu gehen, da sich der Sperrzahn 30 der Sperrklinke 28 vor den Ansatz 24 der Sperrstange 21 gelegt hat und diese in dieser Lage festhält (Abb. 3). In dieser Lage bleiben die Abhängigkeitskontakte 36 geöffnet der Motorrückleitungskontakt 6 ist geschlossen.
Hat der Antrieb die andere Stellung eingenommen, die der neuen Hebellage entspricht, so erhält-der Überwachungsmagnets von dem. Trailsform'ator 9 Strom, zieht-seimen Anker 28 an'- und gibt . die' unter Federspannung 25 stehende Sperrstange 21 -frei.-· Sie springt wieder in ihre Grundstellung (Abb. 2·), Eontakt 6 wird geöffnet, Magnetkontakt 4 geschlossen. Der jetzt durch den Überwachungsmagnet 5 fließende. Ruhestrom erzeugt eine zum. Festhalten genügende Erregung.

Bei Strömloswerden des - -Überwachungs· magnets 5, ζ". B. bei Aufschneiden der Weiche und Durchschmelzen der Schwachstromsicherung7, fällt die Sperrklinke 28 ab. Die Sperrstange 21 rutscht durch und bleibt in einer durch Anschlag begrenzten Störungslage stehen. Die Abhängigkeitskontakte 36 sind unterbrochen.

Der Überwachungsmagnet 5 wird bei jedesmaligem Hebelumlegen auf selbsttätiges Abfallen überprüft. Würde er aus irgendeinem Grunde einmal klebenbleiben, so würde sich ■ der Sperrzahn 29 der Sperrklinke 28 beim Niederdrücken der Sperrstange 21 über das bewegliche Sperrstück 22 legen und damit das Wiederschließen der Abhängigkeitskontakte 3 6 verhindern.

Der in Abb. ι gezeigten Schaltung ist ein ungeerdetes Stellwerk zugrunde gelegt. Wird dagegen ein Pol, z. B. der Pluspol, geerdet, so erübrigt sich die Anordnimg des mit Erde in Verbindung stehenden Schalters 10. An dessen Stelle wird dann zweckmäßig ein geeignet bemessener Eondensator vorgesehen, über den sich der den Überwachungsmagnet 5 erregende Wechselstrom schließt und der in der Ruhelage den Durchgang des Batteriestromes sperrt.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Überwachungseinrichtung für elektrische Weichen- und Signalstellwerke mit Hilfe 'eines im Antrieb kurzzeitig erzeugten Stromstoßes bestimmter Stärke, dadurch gekennzeichnet, daß der einzige, die Abhängigkeitskontakte (36) steuernde und beim Hebelumlegen selbsttätig abfallende Überwachungsmagnet (5) erst dann wieder anzieht, wenn er 'diesen Stromstoß erhält.

2. Überwachungseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Anziehen des Überwachungsmagnets (5) erforderliche Stromstoß in einem im Antrieb angeordneten Transformator (9) erzeugt wird, dessen Primärwicklung beim Übergang der Eontaktmesser in die Endlage über Eontakte (11, 12) vorübergehend an die Stellbatterie angeschlossen wird.

3. Überwachungseinrichtung nach An-• ·. spruch ϊ und 2, dadurch gekennzeichnet,

•daß die Sekundärwicklung des Transformators (9) gleichzeitig mit dem Schließen und Öffnen der Kontakte (11 bzw. 12) an den Überwachungsmagnet (5) an- bzw. abgeschaltet wird.

4. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärwicklungskontakt (10) beim Schließen gleichzeitig einen Erdschluß der Überwachungsleitung (19) bewirkt.

5. Überwachungseinrichtung nach Aaspruch ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Überwachungsmagnet (5) sich nach Anziehen seines Ankers über eine Schwachstromsicherung (7) und einen Selbstschlußkontakt (4) an die Stellbatterie anschließt.

6. Überwachungseinrichtung nach Anspruch ι bis S, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufschneiden des Antriebes der über die Feldwicklungen des Motors (8) und den zwangsläufigen Kontakt (2) fließende Strom die SchwachstromsichJerung (7) zum Durchschmelzen bringt.

7. Überwachungseinrichtung nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung des im Antrieb angeordneten Transformators (9) über einen Kondensator mit dem Überwachungsmagnet (s) in Verbindung steht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen