DE1023070B

DE1023070B - Combination circuit for setting and monitoring electrical point machines and for monitoring associated isolated point sections

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.Combination circuit for setting and monitoring electrical Turnout drives and for monitoring the associated isolated turnout section In the endeavor to operate a point machine and to monitor it of the associated isolated switch section to the required cable core effort limit, a number of combination peelings have already become known, which are more or less useful. So you have for this purpose for three-phase circuits the three-phase supply lines at the same time with separate control and monitoring lines for feeding the isolated section and the monitoring lines of the Drive is used at the same time to connect the track relay. One disadvantage of this The solution was to keep the usual 380 V control voltage on all the time soot, which endangered the entertainment staff. Man has also made an attempt to supply power to all point machines and track sections of a station or station head from a three-phase ring line and the drive control and the monitoring of the end positions of each switch as well as d-cs opening and the occupancy and vacancy reports of the associated switch section with the help of a two-way conductor loop using phase-shifted alternating currents reach. But this circuit also showed a number of basic signaling technology Defects that result from false reports and incorrect changes when exposed to external voltage certain phase position showed.

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.According to the invention, these fundamental deficiencies can be avoided, if you have the cable cores intended for the control and monitoring of the drive or the control and monitoring currents flowing in Bliesen for the supply and monitoring of the associated isolated switch section superimposed and used for these frequencies in the range of the usual sound frequencies. This is with regard to the dimensioning of the required filter and transmission elements as well as of particular advantage for security reasons.

Der Gegenstand der Erfindung sowie weitere Erfindungsmerkmale seien an Hand der Prinzipschaltskizze beispielsweise näher erläutert.The subject matter of the invention and other features of the invention are said to be For example, explained in more detail on the basis of the basic circuit diagram.

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.The drawing shows the plus position of the switch drive, which is monitored with a direct current source U and switched over with another Gfeicbstromquelle S, as well as the associated isolated switch section W30 in the unoccupied state. The drive contains a reversible main current motor with field windings F1, F2 and armature A as well as the usual two contact control levers for controlling the motor and monitoring circuits, one of which is used for the positive drive monitoring contact PU and the open position contact PL and in this position the other controls the corresponding contacts MU, ML for the _X, Tinuslage. The contact 11 can be controlled by a switch lever or a correspondingly acting control relay, while the contact 21 is controlled by an electromechanical battery changer or a correspondingly acting voltage changer relay. The control unit switching device is connected to the drive and the insulated switch section 9730 via cable cores 1 to 4. The matching position of the switch lever and the switch drive is indicated by the switch monitor WU excited in the plus monitoring circuit U-21-L 13-FU / S-11-1 P U-3-L 23-W UM. Since the isolated switch section is to be monitored at the same time, an audio frequency generator TG is provided, which is expediently fed from the monitoring current source U. It is recommended to use this tone frequency generator as a transistor oscillator. Cold cathode tube oscillator or d, g1. train so that the operational maintenance interventions necessary for electrical switching means with a shorter service life can be avoided. The audio frequency generator TG feeds the track supply transformer GST via the converter FU in the circuit F U-11-1-FW-R-GST-FW-L 12-C 12-4-L 11-C 11-FU , with it expediently n the upstream Frequency converter FW the frequency f 1 of the audio frequency generator TG is converted into a frequency f 2, which acts on the relay feed transformer RST arranged at the other end of the isolated switch section W30. This acts through the filter elements C21, L21, which are matched to the frequencies f 2 and which, for. B. are arranged in the drive, and via the cable cores 3 and 4 to the track monitoring relay GU, which is connected in series with filter elements L22, C22 also tuned to the frequency f 2. Correspondingly, the filter switching means L 11, C 11 and L12, C12 are effective in the supply circuit. The track monitoring relay GU thus indicates when it is energized that section 11J30 is free. Incorrect current flows are prevented by the chokes L13, L14 and L23 acting as blocking switching means, which are characterized by a high inductive reactance for the frequencies f 1, f 2 and a low, ie practically negligible, resistance for the control and monitoring voltages used.

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.Should the switch be changed. so the contact 11 changes its position. In addition, the voltage changeover relay, not shown, is actuated and the contact 21 is thereby turned over. In the S-21-L 13-F U / S-11-2-? VIL-F 2-AL 14-4-161 circuit, withstand current now flows through the field winding F2 and the armature A. After the switch lever is turned, the supply remains of the isolated switch section W30, since this always takes place depending on the position of the contact 11 via the line 1 or 2. When starting up, the drive contacts PU, PI_ change their position. If the drive reaches the desired negative position, the monitor 1VU in the circuit S-21-L 13-FU / S-11-2-AI U-3-L 23-WU speaks after the contact 1ITL opens and the contact 117U closes -1LT on again. The voltage changeover relay is thereby brought back into the basic position in a known manner. The voltage changeover contact 21 changes back into the position shown and applies the described circuit of the monitor to the monitoring current source U.

Die Rückstellumg des Antriebes in die dargestellte Pluslage verläuft analog der geschilderten Umstellung nach Minus.The reset of the drive in the shown plus position runs analogous to the described conversion to 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.If the switch z. B. opened from the position shown, so - # v @ echeln the drive contacts PU, PL their position. In the circuit U-21-L 13-FU / S-11-1 PL-F 1-AL 14-4-1M, either a monitoring fuse, not shown, is destroyed in a known manner or a collision detector, not shown, is made to respond, causing the monitor WU is also switched off when external voltage affects the cable core 3. The supply of the isolated switch section 30 remains due to the blocking effect of the throttles I_ 13, L 14 or L23. The same also applies to moving up from the negative position.

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.The occupancy indication for the isolated turnout section T'30 by the track relay GU runs according to the known control circuits and is indicated by the switch-off of the track relay GUT due to a track short circuit. When this section 11730 is occupied , the resistor R limits the short-circuit current to protect the frequency converter Fifi. The resistor R can also be arranged on the secondary side of the track supply transformer GST .

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.For the practical application of the invention it is irrelevant whether a switch circuit is used for direct, alternating or three-phase operation will. Instead of a point setting device with a point lever, the usual Push button control can be used with the relays that have become known for it. aside from that It is advisable to design the circuit for practical use in such a way that that the track rail current as well as the track relay current only via the lines 1 to 4, but not via contact 11. For example, the Secondary winding S 'of the transformer FZ' are switched into line 1. Will also the capacitor C11 between the contact 11 and the transformer of the Line 4 is connected to line 1, so is a supply circuit independent of contact 11 for the frequency converter F11 'available. The connection of the frequency converter with line 2 is then superfluous. Lines 2 and 3 can also be similar Way to feed the frequency converter.

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.It is useful to have at least one monitoring frequency of its own for each track circuit to be assigned to when using group cables for the common connection of several Switch to prevent possible false reports through wire contact. For the tone frequency generators Frequency, phase or amplitude modulation can also be used will.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Combination circuit for setting and monitoring of electrical point machines and for monitoring this associated isolated Switch sections with common cable cores, characterized in that the for the control and monitoring of the drive provided cable cores (1 to 4) or the control and monitoring currents flowing in it, those for the supply and monitoring of the associated isolated soft strand section (W30) superimposed necessary alternating currents «-Ground and for these frequencies (f 1, f 2) in the range of the usual tone frequencies be used.

2. Combination circuit according to claim 1, characterized in that that for the supply and monitoring of the isolated switch section (LL'30) two different frequencies (f 1, f 2) are provided.

3. Combination circuit according to claim 2, characterized in that each isolated '' switch section (W30) is assigned a frequency converter (F yi%) connected in front of its track supply transformer (G.ST;).

4. Combination circuit according to claim 2 and 3, characterized in that each switch, which is connected to one provided for several switches Group cable is connected, for the supply or monitoring of the isolated Switch section is assigned a frequency.

5. Combination circuit according to claim 3 or 4, characterized in that the track supply transformer (G.ST) or the frequency converter (FTV) connected upstream of this via two for the change in direction of the drive motor (F1, F2, A) -, vecllselweise connectable setting wires ( 1 or 2) is fed.

6. Combination circuit according to claim 4, characterized in that each switch is assigned an audio frequency generator (TG) .

7. Combination circuit according to claim 6, characterized in that a transistor oscillator, a cold cathode tube oscillator or the like is used as the audio frequency generator (TG). B.

Combination circuit according to Claim 7, characterized in that chokes (L13, L14, L23) are arranged in the motor and monitoring current branches as blocking switching means for the track feed and track monitoring currents.

9. Combination circuit according to claim 8, characterized in that d @ aß in the feed stream two.g of the isolated Track section both in front of the track supply transformer (GST) and in front of it upstream frequency converter (FW) as well as at least one feed-in point Filter elements matched to the feed frequency (f 1) in the interlocking switchgear (C 11, L 11 or C 12, L12) are arranged.

10. Combination circuit according to claim 9, characterized in that in the circuit of the track relay (GU) both in the Interlocking switchgear as well as the relay supply transformer (RST) or im Filter elements (L21, C21 or L22, C22) are arranged.

11. Combination circuit according to claim 10, characterized characterized that group cables for the common connection of several point machines and the associated isolated switch sections (W30) are used.

12. Combination circuit according to claim. 4 or 10, characterized in that frequency combinations for the supply or monitoring of the isolated switch sections (W30) can be used.

13. Combination circuit according to claim 4 or 10, characterized in that for The operation of the audio frequency generators made use of frequency modulation will.

14. Combination circuit according to claim 4 or 10, characterized in that use is made of phase modulation for the operation of the audio frequency generators (TG).

15. Combination circuit according to claim 4 or 10, characterized characterized in that for the operation of the audio frequency generators from the amplitude modulation Use is made.