Einrichtung zur Überwachung der Belegung einschienig isolierter Gleise in Eisenbahnanlagen mit mindestens zwei Schienenstromkreisen, welche einander unmittelbar auf derselben Schiene folgen Bei einschienig isolierten Gleisen stösst die iso lierte Schiene normalerweise an jedem Ende an eine geerdete Nachbarschiene. Ein elektrischer Schluss des Isolierstosses wird angezeigt, indem der durch kein Fahrzeug besetzte Schienenstromkreis als belegt ge meldet wird.
Dies bedingt aber, dass bei einander fol genden isolierten Gleisen die Schienenstromkreise sich wechselseitig auf der einen und der anderen Schiene folgen müssen. Dadurch wird einerseits die doppelte Anzahl an Isolierstössen erforderlich gegen über der Lösung, alle isolierten Schienenstromkreise auf derselben Schiene einander folgen zu lassen, an derseits ist die wechselseitige Anordnung besonders in grossen Bahnhofanlagen mit enger Vermaschung der Weichen nicht in allen Fällen möglich.
Stossen nun die isolierten Schienen verschiedener Schienenstromkreise unmittelbar aneinander und sind sie in der bisherigen Art gespeist und mit einem be kannten Empfänger versehen, so können die Isolier- stösse nicht mehr auf Schluss überwacht werden. Die Überbrückung eines Isolierstosses durch Versagen der Isolation, durch einen Fremdkörper oder durch über walzen des Schienenkopfes wird somit nicht mehr auf gezeigt und kann zu schweren Betriebsgefährdungen führen.
Es rnuss also die Bedingung gelten, dass bei einem Schluss eines beliebigen Isolierstosses mindestens eines der beiden an den defekten Stoss anschliessenden Gleise als besetzt gemeldet wird.
Diese Bedingung wird nicht erfüllt, auch wenn die einander folgenden Gleisstromkreise z. B. abwechs lungsweise mit Wechselstrom verschiedener Frequenz oder der eine mit Gleich-, der andere mit Wechsel strom gespeist und diese Ströme in bekannter Weise nachgewiesen werden. In allen diesen Fällen tritt wohl bei Schluss eines Isolierstosses eine Verringerung des Bettungswiderstandes auf, aber eine sichere An zeige als belegtes Gleis erfolgt nicht.
Die genannte Bedingung setzt voraus, dass die Empfänger auch dann die Stellung für belegtes Gleis einnehmen, wenn gleichzeitig neben der arteigenen eine artfremde Spannung am Empfänger liegt. Es muss natürlich darauf geachtet werden, dass nie zwei art- und phasengleiche Schienenstromkreise einen ge meinsamen Isolierstoss haben.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrich tung zur überwachung der Belegung einschienig iso lierter Gleise in Eisenbahnanlagen mit mindestens zwei Schienenstromkreisen, welche einander unmittel bar auf derselben Schiene folgen, wobei jeder der Schienenstromkreise eine Speiseeinrichtung und eine Empfangseinrichtung aufweist, welche Empfangsein richtung den Nachweis zur Feststellung des belegten oder nicht belegten, Zustandes des Gleises enthält, und mindestens einer der Speiseeinrichtungen ein Steuer apparat zugeordnet ist, und ist dadurch gekennzeich net, dass der Nachweisteil mindestens eines dieser Schienenstromkreise einen über einen magnetisch ge steuerten Transformator gespeisten Zusatzteil ein schliesst,
wobei dieser Transformator sowohl vom Speisestrom als auch vom Empfangsstrom des zu gehörigen Schienenstromkreises gesteuert wird.
Bei mehreren einander folgenden Schienenstrom kreisen erweist es sich als notwendig, dass der wenig stens einer der Speiseeinrichtungen zugeordnete Steuerapparat eine periodisch arbeitende Umschalt vorrichtung einschliesst, welche die Speisespannung so an benachbarte isolierte Schienen legt, dass die eine Schiene unter Spannung steht, wenn die andere oder die anderen spannungsfrei ist oder sind und um gekehrt.
Die Spannungsfreiheit kann durch Abschalten der Speisestromquelle oder durch Wegkompensieren mit tels eines gleich- oder andersphasigen inversen Codes, welcher dem normalen Code überlagert wird, bewirkt werden.
Für die Speisung derartiger einander folgender Schienenstromkreise können Gleich- oder Wechsel strom mit einem codierten Strom oder codierte mit codierten Strömen, aber mit verschiedenem Code und/oder verschiedener Phase, an einem gemeinsamen Isolierstoss benachbart sein.
Der in der Nachweisvorrichtung eingeschlossene, über einen magnetisch gesteuerten Transformator ge speiste Zusatzteil kann sowohl elektromagnetische Schaltmittel, wie Relais, Magnetschalter, Schütze usw., als auch elektronische Schaltmittel, wie Transi storen, Dioden, Röhren usw., enthalten.
Nachstehend sei die Erfindung an Beispielen er läutert: In, Fig. 1 ist eine normale, bis heute angewen dete Anordnung, wie sie in der Einleitung beschrie ben ist, dargestellt. Jl-J5 sind isolierte, während G geerdete Schienen sind.
In Fig. 2 ist eine Anordnung dargestellt, wie sie der Erfindung zugrunde liegt. Hier folgen einander vier isolierte Schienen JI J4 auf derselben Gleisseite; sie sind durch die Isolierstösse 1, 2 und 3 voneinander getrennt, während die beiden Stösse 4 und 5 geerdete Nachbarschienen G haben. Die Speisestellen der iso lierten Schienen sind mit Sl-S4 bezeichnet, während die Empfangsstellen die Bezeichnungen El E4 tragen.
Fig. 3 zeigt eine mögliche Empfängerschaltung. Feld 2 enthält einen magnetisch gesteuerten Trans formator mit dem Kern 20 und den Wicklungen 21 bis 24. Hierbei wird die Wicklung 21 durch einen Hilfsgenerator 1 mit hohem Innenwiderstand ge speist. Der magnetisch gesteuerte Transformator er hält somit Strom einerseits vom Hilfsgenerator über die Klemmen M und N, anderseits vom Gleis her über die Klemmen <I>A</I> und<I>B.</I> Die Lastwicklung 23 speist im Feld 3 eine Zusatzeinrichtung, im Beispiel ein über einen Gleichrichter 31 angeschlossenes Relais 32, zu dessen Wicklung ein Kondensator 33 parallel geschaltet ist. Die Wicklung 22 wird über ein Relais 41 (Feld 4) mit parallelem Kondensator 42 vom Gleis her gespeist.
Dieses Relais ist das Nachweisrelais für die Gleisbelegung. Wird das Gleis durch ein Fahrzeug besetzt, so bleibt die Speisung dieser Wicklung vom Gleis her aus und Relais 41 fällt ab.
Die Wicklung 24 des gesteuerten Transformators wird vom Speisestrom des Schienenstromkreises durch flossen. Das Fliessen dieses Stromes sättigt den Kern des Transformators, wodurch die Energieübertragung von Wicklung 21 auf Wicklung 23 unterbleibt. Unter bricht der Steuerapparat 5 (Fig. 5) diesen Strom, so wird das Relais 32 wieder gespeist. Die Kondensato ren 33 und 42 sind s6 bemessen, dass die Relais 32 und 41 dauernd angezogen bleiben und nicht dem Takt der Umschaltvorrichtung folgen. In normalem Betriebszustand wird also der Transformator sowohl durch die Wicklung 22 wie durch die Wicklung 24 im Takt mit der Umschaltvorrichtung 51 (Fig. 5) ge steuert, das heisst geöffnet und gesperrt.
Werden bei nicht belegtem Gleis zufolge eines Defektes eines der Isolierstösse zwei isolierte Schienen miteinander ver bunden, so fliesst über die Wicklung 22, herkommend von den Klemmen<I>A</I> und<I>B,</I> auch der Strom des be nachbarten Schienenstromkreises. Da im Nachbar stromkreis Strom fliesst, wenn der betrachtete Strom kreis stromlos ist und umgekehrt (bewirkt durch den Steuerapparat 5, Fig. 5) bleibt der gesteuerte Trans formator 2 dauernd gesperrt durch Sättigung seines Kernes 20, wodurch das Relais 32 abfällt und beleg tes Gleis meldet. Dasselbe tritt auch ein, wenn der Nachbarkreis beispielsweise mit Gleichstrom gespeist wird.. Relais 41 bleibt dagegen dauernd angezogen.
Es geht aus dem Gesagten hervor, dass jede Art Strom, wenn er von solcher Stärke ist, dass das Relais 41 anziehen könnte und dessen Rhythmus und Phase von denen des normalen Speisestromes verschieden sind, eine Sperrung des magnetisch gesteuerten Trans formators und somit eine Gleisbelegtmeldung durch die Zusatzeinrichtung 3 bewirkt.
Zur Verhinderung einer Rückwirkung des Hilfs- generators 1 auf die mit dem Gleis verbundenen An schlüsse A-B und<B>C -D</B> der Wicklungen 22 und 24 kann die Empfängerschaltung der Fig.3 aus zwei Transformatoren statt nur aus einem aufgebaut wer den. Die vier Wicklungen 21, 22, 23 und 24 sind dann paarweise vorhanden.
Die Serieschaltung des Wicklungspaares an den Klemmen N-M (entspre chend der Wicklung 21 der Fig. 3) und das die Zu satzeinrichtung 3 speisende Wicklungspaar (entspre chend Wicklung 23) ist gleichphasig durchgeführt, während das Wicklungspaar an den Klemmen A-B und jenes an den Klemmen C-D gegenüber den übrigen beiden Paaren in Opposition seriegeschaltet ist, so dass an den Klemmen A-B und C-D keine Wechselspannung auftritt. Statt dieser zwei Transfor matoren kann auch ein einzelner Transformator tre ten, wobei ein mehrschenkliger Kern verwendet wird, z.
B. mit drei Schenkeln; die Lastwicklungen werden in gleicher Weise wie bei den beiden getrennten Transformatoren auf den zwei symmetrisch zum drit ten Schenkel liegenden Kernen verteilt, während die Steuerwicklungen (an den Klemmen A-B und C-D) auf dem Mittelkern aufgebracht sind.
Fig. 4 zeigt ein Blockschema, auf welchem die gesamte Schaltung bei zwei einander folgenden Schie nenstromkreisen dargestellt ist. Hierin sind J1 und J2 die isolierten Schienen und G die geerdeten Schie nen, 11 und 12 die Hilfsgeneratoren, 51 die Um schaltvorrichtung des Steuerapparates 5, 6 die Speiseeinrichtung für die Schienenstromkreise, 71 die Empfangseinrichtung zu der isolierten Schiene J1 und 72 die Empfangseinrichtung zu der isolierten Schiene J2, F eine Sicherung zum Schutz des Speise gerätes und R ein Begrenzungswiderstand des Kurz- schlussstromes der einzelnen Schienenstromkreise bei belegtem Zustand des Gleises.
Die Klemmenbezeich- nungen entsprechen denjenigen der Fig. 3.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Empfangseinrichtung.
Die nachfolgenden Erklärungen sind der Ein fachheit halber nur auf einen Stromkreis bezogen. Feld 2 enthält den magnetisch steuerbaren Transfor mator mit dem Kern 20 und den Wicklungen 21-23. Die Wicklung 24 fällt bei dieser Ausführung weg. Ihre Funktion übernimmt Wicklung 21. Die Wicklung 21 wird von dem Hilfsgenerator 11 gespeist, der in die sem Beispiel durch den Steuerapparat 5 geschaltet wird. Dieses Ein- und Ausschalten geschieht so, dass der Hilfsgenerator während der Impulse, welche die periodisch arbeitende Umschaltvorrichtung 51 auf den zu überwachenden Gleisabschnitt gibt, ausgeschaltet und während der Impulspausen eingeschaltet ist.
Da während der Impulspausen der Hilfsgenerator 11 durch die Schaltvorrichtung 51 eingeschaltet wird und während dieser Zeit kein Strom durch die Emp fangswicklung 22 fliesst, kann der Transformator 2 die Wechselstromenergie über die Wicklung 23 und die Diode 31 auf das Relais 32 übertragen. Die Kon densatoren 33 und 42 haben die bereits früher er wähnte Funktion, den Abfall der Relaisanker so zu verzögern, dass sie dem Takt der Umschaltvorrichtung nicht mehr folgen. Im normalen, unbelegten Zustand des Gleisabschnittes sind also beide Relais 41 und 32 dauernd angezogen. Wird der Gleisabschnitt belegt, so hört die Speisung vom Gleis her auf, und das Relais 41 fällt ab.
Ist ein Isolierstoss defekt, so erhalten das Relais 41 und auch die Steuerwicklung 22 sowohl Strom vom eigenen wie vom benachbarten Schienenstromkreis. Der Transformator bleibt gesättigt, und die Energie übertragung vom Hilfsgenerator 1 auf das Relais 32 hört auf, so dass dieses letztere abfällt.
Die Sperrung des Transformators muss keine voll ständige, sondern bloss derart sein, dass die vom Hilfsgenerator übertragene Energie kleiner ist als die Halteenergie des Relais 32. Das gleiche gilt, wenn der Impuls vom Gleis synchron mit dem Einschalten des Hilfsgenerators auftritt, das heisst, wenn das falsche Impulsprogramm auf den Empfänger gegeben wird.
In diesem Fall ist der Transformator durch die Steuerwicklung 22 während der Einschaltzeit des Hilfsgenerators gesättigt; während der Umschaltpau sen ist die Speiseleitung des Hilfsgenerators unter- brochen, und das Relais 32 bleibt somit dauernd ab- gefallen. Die Sicherung F und der Widerstand R haben die unter Fig. 4 beschriebenen Aufgaben.
Wird an Stelle einer Gleichstromspeisequelle Wechselstrom von geeigneter Frequenz zur Speisung der Schienenstromkreise benützt, so ist Speisegerät 6 in Fig. 4 und 5 eine Wechselstromquelle. Die Hilfs- generatoren 11 und 12 können dann durch ein An passungsgerät mit hohem Innenwiderstand (11, 12 in Fig. 4, 5) ersetzt werden, wobei die notwendige Wech selspannung direkt dem Speisegerät 6 entnommen wird. Der Empfänger 4 muss zusätzlich mit einem gleichrichtenden Element für die Umformung des ein treffenden Wechselstromes in Gleichstrom ausgerü stet sein.