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Einrichtung zum Schutze von über eine Frei- oder Erdleitung mit Gleichstrom
ferngesteuerten Relais gegen Leitungsbeschädigungen und Fremdströme, insbesondere
für Uberwegwarnsignalanlagen Es besteht sehr oft die Aufgabe, ein oder mehrere Relais
von der Ferne aus über eine Erd- oder Freileitung zu betätigen, wobei ein Schutz
gegen Beschädigungen der Leitung, beispielsweise Leitungsberührung, sowie gegen
die ungewollte Auslösung des oder der Relais durch Fremdströme gegeben sein muß.
Die durch das oder die Relais ausgelösten Schaltvorgänge können dabei den verschiedensten
Zwecken dienen, beispielsweise können sie bei Warnsignalanlagen im Eisenbahnsicherungswesen
die Beeinflussung weiterer Relais, z. B. deren Rückführung in die Grundstellung
nach vorherigem Verlassen der Grundstellung veranlassen. Es sind Fernbetätigungsrelaisschaltungen
bekannt, bei denen die Relais auf verschiedene Frequenzen oder auf Stromstoßfolgen
ansprechen. Die Erfindung macht auch von Stromstoßfolgen Gebrauch, geht aber einen
anderen Lösungsweg.
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Die erfindungsgemäße Lösung geht unter Berücksichtigung der vorgenannten
Aufgabenstellung dahin, daß in einer Gleichstromschaltung ein oder mehrere Relais
unter Zwischenschaltung eines Transformators mit Gleichrichter und Speicherkondensator
an die ankommende Fernleitung angeschlossen sind,
so daß das oder
die zu betätigenden Relais erst bei einer bestimmten für jedes Relais verschiedenen
Aufladespannung des Kondensators anziehen.
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Durch die Fernleitungen muß dabei mehr als ein Stromstoß geschickt
werden, damit der Kondensator bestimmte Aufladespannungen erhält. Die Zeit zwischen
den einzelnen Stromstößen wird zweckmäßig geringer gewählt, als der Entla.dezeit
des Kondensators nach seiner Entladekurve entspricht.
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Da die Zahl der Stromstöße, auf die ein Relais anspricht, von derjenigen
des anderen Relais verschieden ist, gelingt es, nach Art eines Schrittschaltwerkes
bestimmte Relais in erwünschtem und vorher festgelegtem Maße zum Anzug zu bringen,
um Schaltvorgänge auslösen zu können oder Nachrichten zu übermitteln. Dadurch, daß
-mit Stromstößen gearbeitet wird, die den Ladezustand eines Kondensators beeinflussen
und Relais in Abhängigkeit hiervon zum Anzug bringen, ist man vor Zufälligkeiten,
wie Erdströmen usw., sicher. Da die Stöße über einen Transformator mit Gleichrichter
gegeben werden, ist es kaum anzunehmen, daß Erdströme od. dgl. gerade in diesem
Rhythmus auftreten.
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Es muß aber eine Möglichkeit bestehen, die betätigten Relais wieder
stromlos zu machen, einmal, um die Einrichtung wieder in die Grundstellung zu bringen,
zum anderen, um Betätigungsfehler schnell rückgängig machen zu können. Zur Durchführung
dieser Maßnahme wird ein Rückstellrelais angeordnet, das infolge einer vorzugsweise
durch einen mit dem Relais zusammengeschalteten Kondensator erzieltenAnzugsverzögerung
nur auf einen Strom längerer Dauer anspricht, worauf es durch einen öffnenden Kontakt
den Stromkreis eines oder mehrerer bzw. aller Relais unterbricht.
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Die Erfindung wird an den in den Abb. i und 2 veranschaulichten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Hierbei betrifft Abb. i eine grundsätzliche Schaltung, die in der
Abb. 2 einen weiteren Ausbau erfahren hat.
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Es bedeuten in den Abbildungen S eine Schaltertaste am Bedienungsort,
11, 12 die Fernleitungen und Tr einen Transformator. Ein Gleichrichter GI
ist in den Zeichnungen nur ganz schematisch angedeutet und soll vorzugsweise in
Form eines Zweiweggleichrichters zur Ausnutzung beider Halbwellen angewendet werden.
C i, C2 sind Kondensatoren, B, C, D Relais mit entsprechenden
Kontakten b i, b 2, c i usw. und 1s ein Kontakt der Warnanlage. A ist ein Rückstellungsrelais
für die Relais B und C der Abb. 2. Die Spannung wird bei + und - zugeführt.
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Betätigt man in der Ausführungsform der Abb. i die Taste S, dann wird
beim Schließen der Schließungsstromstoß und beim Öffnen der Öffnungsstromstoß über
den Transformator Tr als Spannungsspitzen entgegengesetzter Richtung übertragen.
Durch den Gleichrichter GL werden diese Spannungsstöße so auf den Kondensator C
i gegeben, daß er sich bei jedem Impuls aufladen kann. Dieser Kondensator ist entweder
von großem Fassungsvermögen und für niedrige Spannungen berechnet oder umgekehrt
ausgebildet. Im letzteren Fall hat man unabhängig von der Höhe der Gleichspannung
durch geeignete Wahl des Transformators (Eisenquerschnitt und -gute und Windungszahl)
die Möglichkeit, eine ausreichend hohe Spannung am Kondensator zu erreichen.
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Da es mit Rücksicht auf den Schutz vor Störspannungen und beispielsweise
auch Leitungsberührung nicht sehr zweckmäßig ist, das Relais bereits durch einen
einzigen Spannungsstoß zum Anzug zu bringen, empfiehlt es sich daher immer, mindestens
zwei oder mehrere Stromstöße für die Betätigung zu verwenden. Die elektrischen Größen,
wie Spannung, Kapazität und Relaisverbrauch, müssen so bemessen sein, daß eine einmalige
Betätigung der Taste S nicht ausreicht bzw. auch nicht ausreichen soll, um den Kondensator
so weit aufzuladen, daß das ihm parallel geschaltete Relais B ansprechen kann. Es
ist nicht anzunehmen, dall fremde Gleichströme und Spannungen, die durch Leitungsbeschädigungen
entstehen, in solcher Weise auftreten, daß sie nach Übertragung auf den Kondensator
C i die gleichen Wirkungen wie die beabsichtigten Betätigungen der Taste S hervorrufen
können. Die beabsichtigten Betätigungen der Taste S sind in solcher Aufeinanderfolge
zu geben, daß die Entladung des Kondensators C i in der Zwischenzeit nicht merklich
geworden ist. Auf diese Weise kommt man beispielsweise nach drei Betätigungen auf
einen solchen Ladezustand des Kondensators, daß das Relais B Anzugsspannung erhält.
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Im Augenblick seines Anzuges schließt das Relais B seinen im Stromkreis
des Relais C liegenden Kontakt b i, wodurch das Relais C, falls es infolge eines
Fehlers oder einer Störung in der Warnanlage durch deren Kontakt x stromlos geworden
ist, in seine Grundstellung zurückgeführt wird. Dieses Relais C kann irgendein Überwachungsrelais
sein, das durch seinen Ankerabfall oder -anzug eine Störung oder eine 'Meldung zu
übermitteln hat und nun durch einen entsprechend ausgebildeten Kontakt des Relais
B wieder in seine Grundstellung zurückgeführt wird. Ist der Fehler oder die Störung
inzwischen behoben worden, so wird das Relais C auch nach Wiederöffner des Kontaktes
b i in seiner
Grundstellung, d. h. eingeschaltet bleiben, wie es
hier .in dem Beispiel vorausgesetzt ist. Besteht aber der Fehler oder die Störung
nach wie vor noch, dann wird auch seine abermalige Betätigung des Relais B die Grundstellung
des Relais C nicht herbeiführen können. Der Bedienungsbeamte wird hieraus das Bestehenbleiben
des nicht ordnungsgemäßen Zustandes erkennen.
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Bei der Ausführungsform der Abb.2 ist nun die Möglichkeit gegeben,
durch Stromstöße auf Grund von Betätigungen der Taste S mehrere Relais nacheinander
zum Anzug zu bringen, und zwar je nach der Anzahl der gegebenen Stromstöße.
Wie in Abb. i werden auch hier die Stromstöße über einen geeignet ausgebildeten
Transformator und über einen Gleichrichter gegeben, von wo sie einen Kondensator
C i aufladen. Zweckmäßig ist dem Kondensator zur Festlegung der Spannungen ein einstellbarer
Widerstand W nebengeschaltet. Die Relais B, C, D sind zweckmäßig so beschaffen,
daß sie beispielsweise auf drei, auf sechs und in bezog auf das Relais D auf neun
Stromstöße ,ansprechen. Das ansprechende Relais B schaltet mittels seines, Kontaktes
b i sich selbst unmittelbar an den einen Pol seiner Stromquelle, so daß es einen
Selbsthaltestromkreis hat. Entsprechendes geschieht beim Ansprechen .der Relais
C und D. Die Kontakte b 2 und c 2 "dienen der Vorbereitung von Stromkreisen.
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Im Gegensatz zu den Relais B bis D spricht das Relais
A nur auf eine Stromschließung einer bestimmten längeren Dauer an, nicht dagegen
auf Stromstöße. Werden also vereinzelte Stromstöße gegeben, die je nach ihrer Häufigkeit
das Relais B, das Relais C oder schließlich sogar alle drei Relais B bis
D zum Ansprechen zu bringen vermögen, so sind diese Stromstöße doch nicht
in der Lage, das Relais A zu betätigen. Durch seinen nebengeschalteten Kondensator
C 2- verlangt es zu seinem Anzug eine längere Dauerbetätigung der Taste S. Diese
Dauerbetätigung wird vorgenommen, wenn man die aus ihrer Grundstellung .gebrachten
Relais B bis D wieder zurückzustellen gedenkt oder eine irrtümliche
Betätigung der Taste S schnellstens wieder unwirksam machen möchte. Dann zieht nach
einem Stromfloß von beispielsweise io Sekunden Dauer das Relais A an und bringt
mittels seines öffnenden Kontaktes a i sämtliche Relais wieder in ihre Grundstellung.
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Es kann aber durch das Relais A auch das Relais B für sich
allein oder die Relais B
und C nach erfolgter Einschaltung in die Grundstellung
gebracht werden.