DE1023070B

DE1023070B - Kombinationsschaltung zum Stellen und UEberwachen von elektrischen Weichenantrieben und zum UEberwachen zugehoerigen isolierten Weichenabschnittes

Info

Publication number: DE1023070B
Application number: DES46757A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Kowallik
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1955-12-19
Filing date: 1955-12-19
Publication date: 1958-01-23

Description

Kombinationsschaltung zum Stellen und Überwachen von elektrischen Weichenantrieben und zum Uberwachen de zugehörigen isolierten Weichenabschnittes In dem Bestreben, den zum Betrieb eines Weichenantriebes und den zum Überwachen des zugehörigen isolierten Weichenabschnittes erforderlichen Kabeladeraufwand zu beschränken, sind bereits eine Reihe von Kombin.ationsschältungen bekanntgeworden, die mehr oder weniger brauchbar sind. So hat man für diesen Zweck für Drehstromschaltungen mit getrennten Stell- und Überwachungsleitungen die Drehstromstelleitungen gleichzeitig zum Speisen des isolierten \@jeichenabschnittes und die Überwachungsleitungen des Antriebes gleichzeitig zum Anschluß der Gleisrelais verwendet. Ein Nachteil dieser Lösung bestand darin, daß die übliche 380-V-Stellspannung dauernd angeschaltet bleiben rußte, wodurch sich Gefährdungen für das Unterhaltungspersonal ergeben haben. Man hat auch den Versuch gemacht, die Speisung sämtlicher Weichenantriebe und Gleisabschnitte eines Bahnhofs bzw. Bahnhofskopfes aus einer Drehstromringleitung vorzunehmen und die Antriebssteuerung und die Gberwachung der Endlagen jeder Weiche sowie d-cs Auffahrens und der Besetzt- und Freimeldung des zugehörigen Weichenabschnittes mit Hilfe einer zweiudri,gen Leiterschleife unter Anwendung phasenverschobener Wechselströme zu erreichen. Aber auch diese Schaltung zeigte eine Reihe von grundlegenden signaltechnischen Mängeln, die sich durch Falschmeldungen und Fehlumstellungen bei Fremdspannungseinwirkung bestimmter Phasenlage zeigten.
Gemäß der Erfindung lassen sich diese grundlegenden Mängel vermeiden, wenn man den für die Steuerung und Überwachung des Antriebes vorgesehenen Kabeladern bzw. den in Bliesen fließenden Stell- und Überwachungsströmen die für die Speisung und Überwachung des zugehörigen isolierten Weichenabschnittes notwendigen Wechselströme überlagert und für diese Frequenzen im Bereich der üblichen Tonfrequenzen verwendet. Dies ist im Hinblick auf die Bemessung der erforderlichen Sieb- und Übertragungsglieder sowie auch aus sicherheitlichen Gründen von besonderem Vorteil.
Der Gegenstand der Erfindung sowie weitere Erfindungsmerkmale seien an Hand der Prinzipschaltskizze beispielsweise näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt die Plusstellung des Wei,chenantriebes, der mit einer Gleichstromquelle U überwacht und mit einer anderen Gfeicbstromquelle S umgestellt wird, sowie den zugehörigen isolierten Weichenabschnitt W30 im unbesetzten Zustand. Der Antrieb enthält einen reversierbaren Hauptstrommotor mit den Feldwicklungen F1, F2 und dem Anker A sowie für die Steuerung der Motor- und Überwachungsstromkreise die üblichen zwei Kontaktsteuerhebel,von denen der eine dien in der Plusstellung schließenden Antriebsplusüberwachungskontakt PU und den in dieser Stellung geöffneten Laufstellungskontakt PL und der andere die entsprechenden Kontakte MU, ML für die _X,Tinuslage steuert. Der Kontakt 11 kann von einem Weichenhebel oder einem entsprechend wirkenden Stellrelais gesteuert werden, während der Kontakt 21 von .einem elektromechanischen Batteriewechsler oder einem entsprechend wirkenden Spannungswech.slerrelais gesteuert wird. Die Stel,lwerksschalteinrichtung ist mit dem Antrieb und dem isolierten Weichenabschnitt 9730 über die Kabeladern 1 bis 4 verbunden. Die übereinstimmende Lage des @Veichenhebels und des Weichenantriebes wird durch den im Plusüberwachungsstromkreis U-21-L 13-F U/S-11-1 P U-3-L 23-W U-M erregten Weichenüberwacher WUangezeigt. Da gleichzeitig die Überwachung des isolierten Weichenabschnittes erfolgen soll, ist ein Tonfrequenzgenerator TG vorgesehen, der zweckmäßig aus der Überwachungsstromquelle U gespeist wird. Es empfiehlt sich, diesen Tonfrequenzgenerator als Transistoroszillator. Kaltkathodenrohroszi#llator od. d,g1. auszubilden, damit die bei elektrischen Schaltmitteln kürzerer Lebensdauer notwendigen Betriebsunterhaltungseingriffe vermieden werden. Der Tonfrequenzgenerator TG speist über den Wandler FU im Stromkreis F U-11-1-FW-R-GST-FW-L 12-C 12-4-L 11-C 11-FU den Gleisspeisetransformator GST, wobei zweckmäßigerweise ,n dem vorgeschalteten Frequenzwandler FW die Frequenz f 1, des Tonfrequenzgenerators TG in eine Frequenz f 2 umgewandelt wird, die auf den am anderen Ende des isolierten Weichenabschnittes W30 angeordneten Relaisspeisetransformator RST einwirkt. Dieser wirkt über die auf die Frequenzen f 2 abgestimmten Siebglieder C21, L21, die z. B. im Antrieb angeordnet sind, und über die Kabeladern 3 und 4 auf das Gleisüberwachungsrelais GU ein, das mit ebenfalls auf die Frequenz f 2 abgestimmten Siebgliedern L22, C22 in Serie geschaltet ist. Entsprechend sind im Speisestromkreis die Siebschaltmittel L 11, C 11 und L12, C12 wirksam. Das Gleisüberwachungsrelais GU zeigt also im erregten Zustand das Freisein des Abschnittes 11J30 an. Fehlläufe des Stromes sind durch die als Sperrschaltmittel wirksamen Drosseln L13, L14 und L23 ausgeschlossen, die durch einen für die Frequenzen f 1, f 2 hohen induktiven Blindwiderstand und einen für die verwendeten Stell- und Überwachungsspannungen geringen, d. h. praktisch tlnbeachtlichen Widerstand gekennzeichnet sind.
Soll die Weiche umgestellt werden. so wechselt der Kontakt 11 seine Lage. Außerdem wird das nicht dargestellte Spannungswechslerrelais betätigt und hierdurch der Kontakt 21 umgelegt. Im Stromkreis S-21-L 13-F U/S-11-2-?VIL-F 2-A-L 14-4-161 fließt jetzt Stehstrom durch die Feldwicklung F2 und den Anker A. Nach dem Umlegen des Weichenhebels bleibt die Speisung des isolierten Weichenabschnittes W30 bestehen, da diese stets in Abhängigkeit von der Lage des Kontaktes 11 über die Leitung 1 oder 2 erfolgt. Beim Anlauf wechseln die Antriebskontakte PU, PI_ ihre Lage. Erreicht der Antrieb die erstrebte Minuslage, so spricht nach dem Öffnen des Kontaktes 1ITL und dem Schließen des Kontaktes 117U der Überwacher 1VU im Stromkreis S-21-L 13-FU/S-11-2-AI U-3-L 23-WU-1LT wieder an. Das Spannungswechslerrelais wird hierdurch in bekannter Weise wieder in die Grundstellung gebracht. Der Spannungswechslerkontakt 21 wechselt in die dargestellte Lage zurück und legt den beschriebenen Stromkreis des Überwachers an die überwachungsstromquelle U.
Die Rückstellumg des Antriebes in die dargestellte Pluslage verläuft analog der geschilderten Umstellung nach Minus.
Wird die Weiche z. B. aus der dargestellten Stellung aufgefahren, so -#v@echseln die Antriebskontakte P U, PL ihre Stellung. Im Stromkreis U-21-L 13-F U/S-11-1 PL-F 1-A-L 14-4-1M wird auf bekannte Weise entweder eine nicht dargestellte Überwachungssicherung zerstört oder ein nicht dargestellter Auffahrmielder zum Ansprechen gebracht, wodurch der Überwacher WU auch bei Fremdspannungseinwirkung auf die Kabelader 3 abgeschaltet wird. Die Speisung des isolierten Weichenabschnittes 30 bleibt infolge der Sperrwirkung der Drosseln I_ 13, L 14 oder L23 bestehen. Das gleiche gilt auch analog für das Auffahren aus der Minusstellung.
Die Besetztanzeige für den isolierten Weichenabschnitt T'30 durch das Gleisrelais GU verläuft entsprechend den bekannten Regelschaltungen und wird durch die Abschaltung des Gleisrelais GUT infolge Gleiskurzschlusses angezeigt. Bei Besetzung dies Abschnittes 11730 begrenzt der Widerstand R zum Schutze des Frequenzwandlers Fifi den Kurzschlußstrom. Der Widerstand R kann auch auf der Sekundärseite des Gleisspeisetransformators GST angeordnet werden.
Für die praktische Anwendung der Erfindung ist es gegenstandslos, ob eine Weichenschaltung für Gleich-, Wechsel- oder Drehstromstellbetrieb verwendet wird. An Stelle einer Weichenstellvorrichtung mit Weichenhebel kann auch die übliche Drucktastensteuerung mit den dafür bekanntgewordenen Relais verwendet werden. Außerdem empfiehlt e> sich, bei der praktischen Anwendung die Schaltung derart zu gestalten, daß der Gleissp-eisestrom ebenso wie der Gleisrelaisstrom nur über die Leitungen 1 bis 4, nicht aber über den Kontakt 11 geführt wird. Beispielsweise könnte die Sekundärwicklung S' des Übertragers FZ' in die Leitung 1 geschaltet werden. Wird außerdem der Kondensator C11 zwischen dem Kontakt 11 und dem Übertrager von der Leitung 4 mit der Leitung 1 verbunden, so ist ein vom Kontakt 11 unabhängiger Speisestromkreis für den Frequenzwandler F11' vorhanden. Die Verbindung des Frequenzwandlers mit der Leitung 2 ist dann überflüssig. Auch die Leitungen 2 und 3 können in ähnlicher Weise zur Speisung des Fre-quenzwandlers verwendet werden.
Zweckmäßig ist es, jedem Gleisstromkreis mindestens eine eigene Überwachungsfrequenz zuzuordnen, um bei Verwendung von Gruppenkabel für den gemeinsamen Anschluß mehrerer Weichen durch Aderberührungen mögliche Falschmeldungen zu verhindern. Für die Tonfrequenzgeneratoren kann auch von der Frequenz-, Phasen- oder Amplitudenmodulation Gebrauch gemacht werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Kombinationsschaltung zum Stellen und Überwachen von elektrischen Weichenantrieben und zum Überwachen dies zugehörigen isolierten Weichenabschnitten mit gemeinsamen Kabeladern, dadurch gekennzeichnet, daß den für die Steuerung und Überwachung des Antriebes vorgesehenen Kabeladern (1 bis 4) bzw. den darin fließenden Stell-und Überwachungsströmnen die für die Speisung und Überwachung des zugehörigen isolierten Weichstrabschnittes (W30) notwendigen Wechselströme überlagert «-erden und für diese Frequenzen (f 1, f 2) im Bereich der üblichen Tonfrequenzen verwendet werden.
2. Kombinationsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Speisung und die Überwachung des isolierten Weichenabschnittes (LL'30) zwei verschiedene Frequenzen (f 1, f 2) vorgesehen sind.
3. Kombinationsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem isolierten `'Weichenabschnitt (W30) ein vor dessen Gleisspeisetransformator (G.ST;) angeschalteter Frequenzwandler (F yi% ) zugeordnet ist.
4. Kombinationsschaltung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Weiche, die an ein für mehrere Weichen vorgesehenes Gruppenkabel angeschlossen ist, für die Speisung bzw. Überwachung des isolierten Weichenabschnittes je eine Frequenz zugeordnet ist.
5. Kombi nationsschaltung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleisspeisetransformator (G.ST) bzw. der diesem vorgeschaltete Frequenzwandler (FTV) über zwei für den Laufrichtungswechsel des Antriebsmotors (F1, F2, A) -,vecllselweise anscbaltbare Stelladern (1 oder 2) gespeist wird.
6. Kombinationsschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, draß jeder Weiche ein Tonfrequenzgenerator (TG) zugeordnet ist.
7. Kombinationsschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, duß als Tonfrequenzgenerator (TG) ein Transistorenoszillator, Kaltkathodenrohroszillator od. dgl. verwendet wird. B.
Kombinationsschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, diaß in den Motor- und überwachungsstromzweigen Drosseln (L13, L14, L23) als Sperrschaltmittel für die Gleisspeise- und Gleisüberwachungsströme angeordnet sind.
9. Kombinationsschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, d@aß im Speisestromzwei.g des isolierten Gleisabschnittes sowohl vor dem Gleisspeisetransformator (GST) bzw. vor dem diesem vorgeschalteten Frequenzwandler (FW) als auch mindestens bei einem Einspe-isepunkt in der Stellwerksschalteinrichtung auf die Spe isefrequenz (f 1) abgestimmte Siebglieder (C 11,L 11 bzw. C 12, L12) angeordnet sind.
10. Kombinationsschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis des Gleisrelais (GU) sowohl bei der Stellwerksschalteinrichtung als auch beim Relaisspeisetransformator (RST) bzw. im Antrieb auf die Frequenz des Gleisrelaisstromes abgestimmte Siebglieder (L21, C21 bzw. L22, C22) angeordnet sind.
11. Kombinationsschaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Gruppenkabel für den gemeinsamen Ans,chluß mehrerer Weichenantriebe und der zugehörigen isolierten Weichenabschnitte (W30) verwendet we-rdien.
12. Kombinationsschaltung nach Anspruch. 4 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß Frequenzkombinationen für die Speisung bzw. Überwachung der isolierten Weichenabschnitte (W30) verwendet werden.
13. Kombinationsschaltung nach Anspruch 4 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß für den Betrieb der Tonfrequenzgeneratoren von der Frequenzmodnlation Gebrauch gemacht wird.
14. Kombinationsschaltung nach Anspruch 4 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß für den Betrieb der Tonfrequenzgeneratoren (TG) von der Phasenmodulation Gebrauch gemacht wird.
15. Kombinationsschaltung nach Anspruch 4 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß für den Betrieb der Tonfrequenzgeneratoren von der Amplitudenmodulation Gebrauch gemacht wird.