Anordnung zum Steuern und Überwachen von Streckeneinrichtungen, insbesondere Weichen, über grössere Entfernungen von einem zentralen Stellwerk aus bei elektrifizierten Eisenbahnen
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Steuern und Überwachen von Streckeneinrichtungen, insbesondere Weichen, über grössere Entfernungen von einem zentralen Stellwerk aus bei elektrifizierten Eisenbahnen, bei denen in den zwischen dem Stellwerk und den Strekkeneinrichtungen verlaufenden Leitungen durch die Fahrströme von die Anlage befahrenden Triebfahrzeugen Störspannungen induziert werden.
Im Eisenbahnsicherungswesen hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Strecke in einzelne Bereiche aufzuteilen und jedem Bereich zum Steuern und Überwachen der zugehörigen Streckeneinrichtungen ein Stellwerk zuzuordnen. Aufgabe des Stellwerkes ist es, die jeweilige Streckenbelegung zu ermitteln und entsprechend den vorliegenden Gegebenheiten auf die Streckeneinrichtungen einzuwirken, z. B. Weichen zu stellen und Signale an- und abzuschalten. Von den Streckeneinrichtungen her muss jeder Zustandswechsel an das Stellwerk zurückgemeldet werden, um dort weitere dispositive Massnahmen treffen zu können.
Aus Rationalisierungsgründen ist man bestrebt, den einem Stellwerk zugeordneten Streckenbereich möglichst weit zu fassen. Die maximale Entfernung zwischen dem Stellwerk und den einzelnen Streckeneinrichtungen ist in der Praxis jedoch begrenzt, und zwar im allgemeinen auf eine Entfernung von etwa 6 km. Bei grösseren Entfernungen zwischen Stellwerk und Streckeneinrichtungen werden durch die Fahrströme von die Anlage befahrenden Triebfahrzeugen in den zwischen dem Stellwerk und den Streckeneinrichtungen verlaufenden Leitungen Störspannungen induziert, die sowohl die zu steuernden Streckeneinrichtungen als auch die im Stellwerk angeordneten Steuer- und Überwachungseinrich- tungen beeinflussen können.
Es besteht dann die Gefahr, dass infolge dieser Störspannungen Signale zur Unzeit aufleuchten oder Stellwerksüberwachungseinrichtungen ansprechen, ohne dass von den Streckeneinrichtungen entsprechende Oberwachungssignale abgesetzt worden sind.
Die klassische Massnahme zur Reduzierung von Induktionsspannungen ist die Wahl von Leitungen mit besonders günstigem Reduktionsfaktor, d. h. mit besonders günstigen Abschirmungseigenschaften. Derartige Leitungen sind jedoch vielfach nicht vorhanden, uns es ist aufwendig und kostspielig, bereits vorhandene Leitungen nachträglich durch induktionsgeschützte zu ersetzen.
Beim Vorhandensein mehradriger Leitungen ging man daher dazu über, die in einer Ader induzierte Störspannung an einem Leitungsende abzugreifen und gegenphasig auf alle übrigen Adern zu geben, so dass sich die dort induzierten Störspannungen gegen die angelegte Kompensationsspannung aufhoben. Diese Methode zur Beseitigung von Induktionsspannungen ist aufwendig und kann nur dort sinnvoll eingesetzt werden, wo alle Adern iiber ihre gesamte Länge den gleichen Umwelteinflüssen unterliegen.
Ferner ist es bekannt, die im Kabelmantel von mehradrigen Leitungen fliessenden Induktionsströme durch Verwendung sogenannter Reduktionstransformatoren zur Kompensation der in den Adern induzierten Störspannungen heranzuziehen. Zu diesem Zweck wird in den die Leitungen umgebenden Kabelmantel, der an beiden Endpunkten geerdet sein muss, die Primärwicklung eines Transformators geschaltet; der in der Primärwicklung fliessende Strom erzeugt in den als offene Sekundärwicklung des Transformators anzusehenden Adern Spannungen, die in etwa entgegengesetzt gleich der ursprünglichen Beeinflussungsspannung sind und zur Aufhebung der induzierten Störspannungen führen.
Auch diese Massnahme ist jedoch aufwendig und teuer und erfüllt die im Eisenbahnsicherungswesen extrem hohen Sicherheitsbedingungen nicht voll.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung für über grössere Entfernungen von einem zentralen Stellwerk aus gesteuerte und überwachte Streckeneinrichtungen bei elektrifizierten Eisenbahnen zu schaffen, bei der die vorgenannten Mängel behoben sind. Die Erfindung bezieht sich demnach auf eine Anordnung zum Steuern und Überwachen von Streckeneinrichtungen, insbesondere Weichen.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass die von aussen her auf die zwischen Stellwerk und Strecken einrichtungen verlaufenden Leitungen einwirkenden Störspannungen massgeblich bestimmt sind durch die Länge dieser Leitungen, dass die Störspannungen aber weitgehend unwirksam gemacht werden können, wenn man die Leitungen in kürzere Teilleitungen aufteilt, in denen die von aussen her induzierten Spannungen unterhalb eines unkritischen niedrigen Wertes liegen.
Ausgehend von dieser Erkenntnis besteht die Erfindung darin, dass die Leitungen in eine von der Entfernung Stellwerk - Streckeneinrichtungen abhängige Anzahl in sich geschlossener kürzerer Leiterschleifen aufgetrennt sind und dass an den Nahtstellen benachbarter Leiterschleifen vom Stellwerk über Trenntransformatoren gespeiste Schaltmittelgruppen zur galvanischen Trennung von Steuer- und Überwachungsleitungen vorgesehen sind, welche den im Stellwerk ausgelösten Steuersignalen entsprechende Steuersignale über die jeweils nächste Leiterschleife in Richtung auf die Strek keneinrichtungen weitergeben bzw.
den an den Strek keneinrichtungen ausgelösten Überwachungssignalen entsprechende Überwachungssignale in umkehrter Richtung über die einzelnen Leiterschleifen an das Stellwerk weitergeben.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 das Prinzip einer Anordnung zum Steuern und Überwachen von Streckeneinrichtungen,
Fig. 2 und 3 eine bekannte Weichensteuerschaltung,
Fig. 4 einen Teil einer Schaltmittelgruppe, die anstelle des Antriebes an den im oberen Teil der Fig. 2 dargestellten Teil der im Stellwerk angeordneten Weichengruppe angeschlossen ist,
Fig. 5 den anderen Teil der Schaltmittelgruppe mit dem über Trenntransformatoren aus einem Drehstromnetz gespeisten Weichenantrieb und
Fig. 6 und 7 Relaisdiagramme der Weichengruppe und der Schaltmittelgruppe beim Umstellen eines Weichenantriebes.
Fig. 1 zeigt in schematischer ausschnittsweiser Darstellung eine Eisenbahnanlage mit den Weichen W1, W2 und W3, die von einem zentralen Stellwerk S aus gesteuert und überwacht werden sollen. Die zu überwachende Strecke ist in drei Teilbereiche B1 bis B3 unterteilt, von denen jeder nur so lang ist, dass die in den zugehörigen Leitungen induzierten Störspannungen in jedem Fall noch unterhalb des vorgegebenen zulässigen Störspannungsschwellwertes liegen.
Nur die im Nahbereich B1 angeordnete Weiche W1 wird vom Stellwerk S aus direkt gesteuert und überwacht. Hierzu dient eine im Stellwerk angeordnete Weichengruppe WG1, die über Steuer- und tJberwa- chungsleitung al und bl mit dem Antrieb A1 der Weiche W1 verbunden ist. Gelangt ein Umsteuerbefehl für die Weiche W1 an die Weichengruppe WG1, so wechseln dort nach der Übernahme des Umsteuerbefehls eine Anzahl Relais von dem einen in den anderen Schaltzustand und schalten den Antrieb A1 an. Ist der Antrieb umgelaufen und die neue Endlage erreicht, so wird ein Vergleich zwischen der Soll- und der Ist Lage des Antrieb es vorgenommen. Hierzu dienen Kontakte von Lagerelais der Weichengruppe (Soll-Lage) und vom Antrieb gesteuerte Kontakte (Ist-Lage).
Bei Übereinstimmung von Soll- und Ist-Lage schliesst sich ein über sämtliche Wicklungen des Antriebs geführter Stromkreis für ein Überwachungsrelais, das im Stellwerk die ordnungsgerechte Ausführung des Stellauftrages anzeigt. Zur Stromversorgung der Weichengruppe WG1 dienen über einen Trenntransformator TS1 an ein Drehstromnetz - beispielsweise ein Hochspannungsnetz - angeschlossene Speiseleitungen S1 sowie über Gleichrichter an den gleichen Trenntransformator angeschlossene Leitungen Gl.
Bei Vergrösserung des zu steuernden und zu überwachenden Streckenbereiches muss - wie bereits ausgeführt - dafür gesorgt werden, dass die von aussen her auf die Leitungen aufgeprägten Störspannungen unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegen. Zu diesem Zweck werden die Steuer- und Überwachungsleitungen in eine Anzahl kurzer, in sich geschlossener Leiterschleifen aufgetrennt, in denen die induzierten Störspannungen unterhalb eines vorgegebenen Störspannungsschwellwertes liegen. Die Entfernung zwischen dem Stellwerk und der Trennstelle der Steuer- und tJberwa- chungsleitungen ist durch die Grösse des bisherigen Nahbereiches B1 vorgegeben. Innerhalb dieses Bereiches ist definitionsgemäss die Grösse der in den Leitungen induzierten Störspannungen noch unkritisch.
Die vom Stellwerk ausgelösten Steuersignale gelangen über im Nahbereich B1 verlegte Steuerleitungen auf an der Nahtstelle zwischen den Bereichen angeordnete Schaltmittelgruppen, von denen aus - gegebenenfalls über weitere Schaltmittelgruppen - den Steuersignalen entsprechende Steuersignale in Richtung auf den jeweiligen Antrieb weitergegeben werden. Die Schaltmittelgruppen übernehmen hierbei die Funktion der in der Zentrale angeordneten Weichengruppen. Die Rückübertragung der Überwachungssignale vom Antrieb an das Stellwerk erfolgt in gleicher Weise über die zwischengeschalteten Schaltmittelgruppen.
Die Umsteuerung der Weiche W2 im Streckenbereich B2 erfolgt in folgender Weise: Im Stellwerk S erreicht ein Umsteuerbefehl die Weichengruppe WB2.
Der Stellauftrag für die Weiche W2 wird in die Weichengruppe übernommen. Ein dort angeordnetes tÇber- wachungsrelais fällt ab. Nach dem Abfallen des Über- wachungsrelais und gegebenenfalls nach einer Funktionsüberprüfung weiterer Relais gelangt der Umsteuerbefehl über Signalleitungen a2/1 auf die an der Nahstelle zwischen den Bereichen Bl und B2 angeordnete Schaltmittelgruppe SG2. Aufgabe dieser Schaltmittelgruppe ist es, an der Nahtstelle der Bereiche B1 und B2 die Funktion der im Stellwerk angeordneten Weichengruppe WG2 nachzuahmen und den von der Weiche W2 empfangenen t Überwachungssignalen ent- sprechende Überwachungssignale an die Weichengruppe WG2 zurückzumelden.
Wie in der Weichengruppe WG2 sprechen in der Schaltmittelgruppe SG2 bei der Über- nahme des Stellauftrages Relais an, die die jeweilige Soll-Lage des Weichenantriebs definieren. Ein in der Schaltmittelgruppe SG2 angeordnetes Überwachungs- relais fällt ab, und der Antrieb A2 der Weiche W2 erhält über die Steuerleitungen a2/2 Spannung. Ist der Weichenantrieb umgelaufen und seine neue Endlage erreicht, so wird von der Schaltmittelgruppe SG2 geprüft, ob die bei der Übernahme des Stellauftrages festgelegte Soll-Lage der Weiche mit ihrer Ist-Lage übereinstimmt.
Dies erfolgt mit Hilfe des der Schaltmittelgruppe SG2 zugeordneten Überwachungsrelais, das bei Übereinstimmung von Soll- und Ist-Lage über die Überwachungsleitungen b2/2 erregt wird und mit seinen Kontakten die Übereinstimmung über die Über- wachungsleitungen b2/1 an die Weichengruppe WG2 zurückmeldet. Das dort angeordnete tXberwachungs- relais kann anziehen und das ordnungsgerechte Ausführen des Stellauftrages anzeigen.
Die Stromversorgung der Weichengruppe WG2 erfolgt über den Trenntransformator TS1, an den auch die Weichengruppe WG1 angeschlossen ist. Die Stromversorgung der Schaltmittelgruppe SG2 erfolgt über Versorgungsleitungen S2 und G2, die über einen Transformator TS2 an das Netz angeschlossen sind. Der Trenntransformator TS2 ist aus dem gleichen Grund vorgesehen wie die Schaltmittelgruppe SG2; er unterteilt die Speiseleitungen in kürzere Leiterschleifen, auf denen die von aussen her induzierten Störspannungen unterhalb eines unkritischen Wertes liegen.
Die Ansteuerung und Überwachung der Weiche W3 im Streckenbereiche B3 erfolgt über zwei weitere zwischengeschaltete Schaltmittelgruppen SG3/1 und SG3/2.
Nach der Übernahme des Stellauftrages für die Weiche W3 durch die Weichengruppe WG3 und dem Abfallen des dort angeordneten Überwachungsrelais wird der Stellauftrag über die Signalleitungen a3/1 auf die Schaltmittelgruppe SG3/1 weitergegeben. Nach der Über- nahme des Stellauftrages, der die Soll-Lage der Weiche angibt, werden den Steuersignalen entsprechende Steuersignale über die Signalleitungen a3/2 an die folgende Schaltmittelgruppe SG3/2 weitergegeben. Dort werden die entsprechenden Soll-Lagerelais beaufschlagt. Nach dem Abfallen des Überwachungsrelais der Schaltmittelgruppe SG3/2 erhält der Antrieb A3 über die Steuerleitungen a3/3 Spannung und läuft in die jeweils andere Lage um. Wie bereits beschrieben, findet dann ein Vergleich zwischen der Soll- und der Ist-Lage statt.
Bei Übereinstimmung spricht über die tSberwachungs- leitungen b3/3 in der Schaltmittelgruppe SG3/2 ein Überwachungsrelais an. Es meldet über die tÇberwa- chungsleitungen b3/2 die Übereinstimmung von Sollund Ist-Lage an die Schaltmittelgruppe SG3/1 zurück, so dass ein dort angeordnetes Überwachungsrelais ebenfalls ansprechen kann. Dieses meldet über die Über- wachungsleitungen b3/1 die Übereinstimmung von Sollund Ist-Lage an das Überwachungsrelais der Weichengruppe WG3 weiter, das daraufhin ebenfalls anzieht und die Ausführung des Stellauftrages anzeigt.
Die im Stellwerk angeordnete Weichengruppe WG3 ist wie die Weichengruppen WG1 und WG2 über den Trenntransformator TS1 an das Netz angeschlossen.
Die Stromversorgung der Schaltmittelgruppe SG3/1 erfolgt iiber den Trenntransformator TS2, an den auch die Schaltmittelgruppe SG2 angeschlossen ist. Zur Stromversorgung der Schaltmittelgruppe SG3/2 dient ein weiterer Trenntransformator TS3, von dem aus Stromversorgungsleitungen S3 und G3 zur Schaltmittelgruppe führen.
Die beschriebene Anordnung stellt durch die galvanische Auftrennung der Steuer- und Überwachungs- leitungen in kurze Leiterschleifen sicher, dass die jeweils in diesen Leiterschleifen induzierten Störspannungen so gering sind, dass sie sich weder auf die Streckeneinrichtungen noch auf die in den Schaltmittelgruppen und im Stellwerk angeordneten Überwachungseinrichtungen so auswirken können, dass es zu Störungen und Betriebsgefährdungen kommen kann.
Die Erfindung ist nachstehend weiter verdeutlicht.
Es handelt sich hier um über vier Leitungen betriebene Drehstrom-Weichenantriebe mit in den Sternpunktverbindungen der Motorwicklungen angeordneten, vom Antrieb gesteuerten Kontakten, über die die Motorwicklungen bedarfsweise an Spannung anschaltbar sind und über die sich nach dem Umlaufen des Antriebes und dem Erreichen der neuen Endlage ein über die vier Leitungen und die drei Wicklungen des Antrieb es geführter Überwachungsstromkreis für ein Weichen-Überwa- chungsrelais schliessen kann.
Über vier Leitungen gesteuerte und überwachte Drehstrom-Weichenantriebe sind bekannt (DBP Nummer 977164) und haben sich in der Praxis gut bewährt.
Die Erfindung baut auf einer bekannten Weichensteuerschaltung auf und zeigt in Weiterbildung der in Fig. 1 offenbarten Anordnung einen Weg zur Vergrösserung der Stellentfernung zwischen Stellwerk und Weichenantrieben.
Unter Zugrundelegung der bekannten Weichensteuerschaltung wird vorgeschlagen, die vier Leitungen in jeder Schaltmittelgruppe über Kontakte von Wei chenlagerel ais der betreffenden Schaltmittelgruppe in gleicher Weise miteinander zu verbinden wie bei einem anstelle der Schaltmittelgruppe dort angeordneten Antrieb über dessen Wicklungen und Antriebskontakte, in der Schaltmittelgruppe an die vier Leitungen Schaltmittel anzuschliessen, die beim Anschalten des Drehstromes durch die Weichengruppe über Weichenlagerelaiskontakte ansprechen, über nachgeschaltete Schaltmittel den Überwachungsstromkreis für das bereits abgeworfene Weichen-Überwachungsrelais der Weichengruppe auftrennen,
ein Weichen-Überwachungsrelais der Schaltmittelgruppe abwerfen und die Weichenlagerelais dieser Gruppe in die der Soll-Lage der Weiche entsprechende Lage schalten, über die Weichenlagerelais und diesen nachgeschaltete Schaltmittel den vom zugehörigen Trenntransformator gelieferten Drehstrom auf die vier zum Antrieb bzw. zu einer weiteren nachgeschalteten Schaltmittelgruppe führenden Steuer- und tSberwa- chungsleitungen zu schalten und in der Weichengruppe des Stellwerkes den Überwachungsstromkreis für das Weichen-Oberwachungsrelais der Weichengruppe erst bei Obereinstimmung von Soll- und Ist-Lage der Weiche durch das über diese Leitungen ansprechende Über- wachungsrelais der Schaltmittelgruppe zu schliessen.
Bevor näher auf diese Anordnung zum Steuern und Überwachen von Weichen eingegangen wird, sei zum besseren Verständnis zunächst die Wirkungsweise der bekannten Weichensteuerschaltung erläutert. In den Fig. 2 bis 7 sind normale Relais als Kreise und Stützrelais als Quadrate dargestellt; bei Relais mit mehreren Wicklungen sind diese mit 1 und 2 bzw. E und R (Ein stell- und Rückstellwicklung) gekennzeichnet. Die Kontakte der Relais tragen die Relaisbezeichnung und eine fortlaufende Nummer.
Im oberen Teil der Fig. 2 und in Fig. 3 ist die im Stellwerk angeordnete Weichengruppe WG, im unteren Teil der Fig. 2 der über vier Leitungen L1 und L4 gesteuerte und überwachte Drehstrom-Weichenantrieh A dargestellt. Der Antrieb befindet sich in der der Plus Lage der Weiche entsprechenden Endlage und soll aus der Plus- in die Minus-Lage umgestellt werden. Wird der entsprechende Stellauftrag ausgelöst, dann schliesst in Fig. 3 der Kontakt ML/1 eines von insgesamt zwei nicht dargestellten Anschaltrelais.
Die Anschaltrelais werden beim Auslösen von Stellaufträgen über die jeweilige Weichenlage definierende Kontakte von Weichenlagerelais wechselweise angesteuert und betätigen dabei ihre Kontakte ML/1 bzw.
PL/1. Beim Schliessen des Kontaktes ML/1 wird über den Kontakt WL3/1 das Weichen-Stellauftragsmelderelais WSM angesteuert, dessen Kontakte WSM/1 bis WSM/4 beim Ansprechen des Relais in die jeweilige andere Lage wechseln. Das Weichen-Stellauftragsmelderelais wird bei jeder Umsteuerung der zugehörigen Weiche unabhängig von deren Lage angesteuert; es gibt an, dass für die der betreffenden Weichengruppe WG zugeordnete Weiche ein Stellauftrag vorliegt.
Der Stellauftrag muss nun in die Weichengruppe übernommen werden und die Weichengruppe gegen eventuell nachfolgende Stellaufträge gesperrt werden, bis der Antrieb die neue Endlage erreicht hat. Hierzu dienen Weichenlagerelais WL1 bis WL3 und nicht dargestellte, vom Weichen-Oberwachungsrelais WU der Weichengruppe gesteuerte Schaltmittel im Anschaltstromkreis des beim Auslösen eines Stellauftrages jeweils nicht angesteuerten Anschlagrelais. Das Weichen Überwachungsrelais und die Weichenlagerelais werden vom Weichenstellrelais WS1 gesteuert, das beim Schlie ssen des Kontaktes WSM/1 über seine Einstellwicklung E erregt wird und seine Kontakte WS1/1 bis WS1/8 umlegt.
Hierbei wird in Fig. 2 das zuvor über folgenden tSberwachungsstromkreis erregte Weichen Überwachungsrelais WU stromlos geschaltet. (+), Wo1/1, WAM (1), L4, Wil, AK4, Wi2, L3, WL2/1, WU, WS1/2, L2, AK2, Wi3, L1, WL1/1, WS2/1, WS1/3, (-).
Das Weichen-Überwachungsrel ais WU fällt ab; seine Kontakte wechseln ihre Lage und verhindern das Wirksamwerden weiterer Stell aufträge. In Fig. 3 wird über die Kontakte ML/1, WL3/1, WS1/4, WL3/2, WS3/4, WS2/5 und den beim Abfallen des Weichen Obenvachungsrelais WU geschlossenen Kontakt WU/1 die Einstellwicklung E des Weichenlagerelais WLl an Spannung gelegt; das Weichenlagerelais wechselt dabei in die andere Lage und betätigt seine Kontakte WL1/1 bis WL1/4. Über den Kontakt WL1/2 wird die Einstellwicklung E des Weichenlagerelais WL2 an Spannung gelegt und das Weichenlagerelais mit seinen Kontakten WL2/1 bis WL2/6 in die andere Lage gesteuert.
Der Kontakt WL2/2 legt die Einstellwicklung E des Weichenlagerelais WL3 an Spannung; die Kontakte WL3/1 bis WL3/4 des Weichenlagerelais wechseln ihre Lage.
Die jeweilige Lage der Weichenlagerelais, von denen die Weichenlagerelais WL2 und WL3 lediglich Folgerelais des Weichenlagerelais WL1 sind, gibt jetzt die durch den Stellauftrag gewünschte Soll-Lage der Weiche an. Der Weichenstellauftrag ist damit von der Weichengruppe übernommen worden.
Vor dem Ansprechen des Weichenlagerelais WL3 schliesst sich beim Umlegen des Kontaktes WL2/3 über die Kontakte ML/1, WL2/3, WSM/2 und WS1/5 ein Ansprechstromkreis für die Wicklung 1 des Weichenstellrelais WS2. Das Weichenstellrelais WS2 spricht daraufhin an und steuert seine Kontakte WS2/1 bis WS2/5 in die jeweils andere Lage. Kurz darauf wird das Weichen-Stellauftragsmelderelais WSM beim bff- nen des Kontaktes WL3/1 abgeworfen. Die Wicklung 1 des Weichenstellrelais WS2 wird durch den dabei öffnenden Kontakt WSM/2 abgeschaltet. Das Weichenstellrelais WS2 hält sich jedoch noch infolge Abfallverzögerung.
Beim Umlegen des Kontaktes WS2/2 schliesst sich in Fig. 2 ein über den Kontakt WS 1/6 geführter Stromkreis für die Wicklung 2 des Weichenauffahrmelderelais WAM. Aufgabe des Weichenauffahrmelderelais ist es, beim Auffahren der zugehörigen Weiche anzusprechen und über nachgeschaltete Schaltmittel eine Meldung auszulösen. Das Anschalten des Weichenauffahrmelderelais kurz vor dem Umstellen der Weiche dient lediglich zu seiner Funktionsüberprüfung. Nach dem Ansprechen schafft sich das Weichenauffahrmelderelais über seinen Kontakt WAM/ 1 zunächst einen Haltestromkreis.
Ausserdem wird über die Kontakte WS2/3, WSM/3 und WAM/2 das Weichenstellrelais WS3 mit den Kontakten WS3/1 bis WS3/4 angeschaltet, weil (-) und Massepunkt des Drehstromnetzes auf gleichem Potential liegen. Das Weichenstellrelais WE3 dient zum Anschalten des Drehstromes über die Leitungen L1 bis L4 an den Weichenantrieb A.
Beim Schliessen der Kontakte WS3/1 bis WS3/3 wird der Antrieb zweiphasig erregt, und zwar im Stromkreis R, WS3/3, WL1/3, L1, Wi3, AK2, L2, Was1/7, R1, WS2/4, (-) mit der Phasenspannung und im Strom kreis S, WS3/2 Trl, WL2/4, L3, Wi2, AK4, Wil, L4, WS3/1, T mit der verketteten Phasenspannung zwischen S und T. Der Antrieb läuft an und legt dabei die Antriebskontakte AKl und AK2 um. Von da an ist der Motor während der weiteren Umstellung dreiphasig angeschaltet. Der Stellstrom fliesst nun von T über WS3/1, L4, Wil und verzweigt sich dann über AK1, Wi3, L1, WL1/3 und WS3/3 nach R und über AK4, Wi2, L3 WL2/4, Trl und Wo3/2 nach S.
Hierbei wird an der Sekundärwicklung des in die Phasenleitung S einbezogenen Transformators Trl eine Spannung abgegriffen, die ausreicht, das über den Kontakt WS2/4 angeschaltete Weichenstellrelais WS2 über seine Wicklung 2 zu halten.
Hat der Antrieb seine neue Endlage erreicht, so wechseln auch die Antriebskontakte AK3 und AK4 ihre Lage. Hierdurch wird der Speisestromkreis für die Antriebswicklunen aufgetrennt. Die Wicklung 2 der Weichenstellrelais WS2 wird stromlos, weil Primär- und Sekundärwicklung des Transformators Trl von dem im Stromkreis S, WS3/2, Trl, WL2/4, L3, Wi2, AK3, L2, WS1/7, Trl, (-) fliessenden Strom gegensinnig beaufschlagt werden. Das Weichenstellrelais WS2 fällt ab und seine Kontakte wechseln wieder in die dargestellte Lage.
Beim Abfallen des Weichenstellrelais WS2 wird über den Kontakt WS2/3 auch das Weichenstellrelais WS3 stromlos geschaltet. Die Kontakte WS3/1 bis WS3/3 schalten dabei den Drehstrom ab. Der Kontakt WS3/4 schliesst in Fig. 3 einen Stromkreis für die Rückstellwicklung R des Weichenstellrelais WS1. Über die Kontakte WS1/8, WAM/3, WSM/4, WS3/4, WS2/5 und WU1 erhält die Rückstellwicklung R Spannung, und die Kontakte WS 1/1 bis WS1!8 des Weichenstellrelais wechseln wieder in die dargestellte Lage.
Sobald die Kontakte WS1/1 bis WS1/3 geschlossen haben, kann bei ordnungsgerechter Lage des Antriebes das Weichen-Uberwachungsrelais WU in folgendem Stromkreis anziehen: (+), WS1/1, WAM (1), L4, Wi1, AK1, Wi3, L1, WL1/3, WU, WS1/2, L2, AK3, Wi2, L3, WL2/4, WS2/1, WS1/3, (-).
Die Relais WMS, WU WS1, WS2, WS3 und WAM haben damit wieder die dargestellte Grundstellung erreicht, während die Weichenlagerelais WL1 bis WL3 entsprechend der jetzigen Minus-Lage der Weiche die andere Lage einnehmen. Der Umstellvorgang ist damit abgeschlossen und die Weichengruppe WG zur Aufnahme eines neuen Stellauftrages bereit.
Bei Vergrösserung der Stellentfernung zwischen
Stellwerk und Weichenantrieben werden zwischen Stellwerk und Weichenantrieben eine oder mehrere Schaltmittelgruppen angeordnet. Aufgabe der Schaltmittelgruppen ist es, von der zugehörigen Weichengruppe empfangene Stell aufträge und von der Weiche ausgelöste Überwachungssignale jeweils neu zu bilden und an die Weichengruppe bzw. an den Antrieb weiterzugeben.
Es sei nun angenommen, dass an die im oberen Teil der in Fig. 2 und 3 dargestellte Weichengruppe WG des Stelhverks die in Fig. 3 und 5 dargestellte, zwischen Weichengruppe und Antrieb A angerodnete Schaltmittelgruppe SG eingefügt ist. In der Schaltmittelgruppe ist eine Anzahl Relais vorgesehen, die die Funktion der in der Weichengruppen angeordneten Relais nachbilden. Diese Relais sind wie die entsprechenden Relais der Weichengruppe bezeichnet, haben zum besseren Verständnis in der Zeichnung jedoch andere Kurzzeichen erhalten.
Anstelle des Weichen-Oberwa- chungsrelais WU ist das Weichen-Überwachungsrelais U vorgesehen, anstelle des Weichenauffahrmelderelais WAM das Weichenauffahrmelderelais AM, anstelle des Weichenstellrelais WS1 das Weichenstellrelais WSI, anstelle des Weichenstellrelais WS2 das Weichenstellrelais WSII und anstelle der Weichenlagerelais WL1 bis WL3 ist das Weichenlagerelais WL vorgesehen.
Es sei ferner angenommen, dass sich der Weichenantrieb in der der Minus-Lage der Weiche zugeodneten Endlage befindet. Dann nehmen die Schaltmittel der Weichengruppe WG und die Schaltmittel der Schaltmittelgruppe SG den in Fig. 7 oben dargestellten, der Minus-Lage der Weiche entsprechenden Schaltzustand ein. Das Weichenstellrelais WS1 und das Weichen Überwachungsrelais WU der Weichengruppe WG und das Weichen-Überwachungsrelais U der Schaltmittelgruppe SG sind erregt, alle übrigen Relais sind abgefallen bzw. nehmen den jeweils dargestellten Schaltzustand ein.
Sobald ein Stellauftrag zum Umstellen der Weiche von der Minus- in die Pluslage ausgelöst ist, spricht das in Fig. 3 dargestellte Weichen-Stell auftragsmelderelais WSM über die Kontakte PL/1 und WL3/3 an. Über den Kontakt WSM/1 wird die Einstellwicklung E des Weichenstellrelais WS1 an Spannung gelegt. Das Weichenstellrelais WS1 wechselt dabei in die andere Lage.
Beim Wechsel der Kontakte WS1/1 und WS1/3 wird das Weichen-Oberwachungsrelais WU in Fig. 2 abgeworfen. Über die Kontakte PL/1, WL3/3, WS1/4, WL3/4, WS3/4, WS2/5 und WU/1 wird die Rückstellwicklung R des Weichenlagerelais WL1 in Fig. 3 an Spannung gelegt. Das Weichenlagerelais wechselt in die der Plus-Lage der Weiche zugeordnete Lage; seine Kontakte nehmen wieder die in Fig. 2 und 3 dargestellte Lage ein. Über den Kontakt WL1/4 wird die Rückstellwicklung R des Weichenlagerelais WL2 an Spannung gelegt, das daraufhin ebenfalls in die andere Lage wechselt und seine Kontakte umlegt. Der Kontakt WL2/5 schliesst den Stromkreis für die Wicklung 1 des Weichenstellrelais WS2, das daraufhin anzieht.
Gleichzeitig wird über den Kontakt WL2/6 die Rückstellwicklung R des Weichenlagerelais WL3 an Spannung gelegt. Sobald das Weichenlagerelais WL3 gewechselt hat, wird über den Kontakt WL3/3 das Weichen-Stellauftragsmelderelais WSM abgeschaltet, das seinerseits mit seinem Kontakt WSM/2 das Weichenstellrelais WS2 abschaltet.
Das Weichenstellrelais WS2 kann sich jedoch zunächst noch infolge Abfallverzögerung halten.
Beim Ansprechen des Weichenstellrelais WS2 war zuvor das Weichenauffahrmelderelais WAM über den Kontakt WS2/2 in Fig. 2 angeschaltet worden. Das Weichenauffahrmelderelais schafft sich einen Haltestromkreis über seinen Kontakt WAM/1 und schaltet mit seinem Kontakt WAM/2 das Weichenstellrelais WS3 an. Das Weichenstellrelais WS3 schaltet mit seinen Kontakten WS3/1 bis WS3/3 den Drehstrom auf die vier zur Schaltmittelgruppe SG führenden Leitungen L1 bis L4, die den Steuer- und Überwachungsleitungen a2/1 und b2/1 nach Fig. 1 entsprechen.
Dabei schliesst sich ein Stromkreis von S über WS3/2, Trl, WL1/1, L1, WL/1 (Fig. 4), Tr2, L4 und WS3/1 nach T. Über den Transformator Trl wird die Wicklung 2 des Weichenstellrelais WS2 an Spannung gelegt. Das Weichenstellrelais WS2 bleibt so lange angeschaltet, wie Drehstrom über die Leitungen L1 bis L4 zur Schaltmittelgruppe fliesst.
In der Schaltmittelgruppe SG fliesst der Drehstrom über die Primärwicklung des Transformators Tr2, an dessen Sekundärwicklung über eine Gleichrichterschaltung die Stellrelais WS+ und WS- mit den Kontakten WS+/1 bis WS+/6 bzw. WS-/1 bis WS-/6 angeschlossen sind. Bei der angenommenen Minus-Lage der Weiche ist der Kontakt WL/3 geschlossen und der Kontakt WL/4 geöffnet. Über den Kontakt WL/3 spricht das Stellrelais WS- an, das mit seinem Kontakt WS-/1 das Weichen-Überwachungsrelais U in Fig. 5 abwirkt.
Das Weichen-Überwachungsrelais U war zuvor in folgendem Stromkreis erregt: (+), AM (1), WS-/1, WS+/1, WSI/2, L14, Wil, AK1, Wi3, L11, WL/9, U, WSI/3, AM/2, L12, AK3, Wi2, L13, WL/10, WSI/10, WSII/4, (-). Über die Kontakte AM/3, WS-/2, WL/6, WSI/5 und WSII/4 wird das Weichenstellrelais WSI mit den Kontakten WSI/1 bis WSI/11 umgesteuert.
Hat das Weichstellrelais WSI seine Lage gewechselt, so wird die Einstellwicklung E das Weichenlagerelais WL in folgendem Stromkreis an Spannung gelegt: (+), AM/3, WS-/2, WSI/6, WSII/4, (-). Das Weichenlagerelais WL wechselt in die der Plus-Lage der Weiche zugeordnete Lage und legt seine Kontakte WL/1 bis WL/15 um; damit ist der Stellauftrag für die Weiche von der Weichengruppe WG in die Schaltmittelgruppe SG übernommen worden. Um zu verhindern, dass beim Wechsel der Weichenlagerelaiskontakte auch das zuvor jeweils nicht angeschaltete Stellrelais (WS+) ansprechen kann, ist beim Anschluss einer Schaltmittelgruppe in der Weichengruppe die Phasenleitung R aufgetrennt worden.
Beim Öffnen des Kontaktes WL/1 wird der über den Transformator Tr2 geführte Stromkreis für das Weichenstellrelais WS2 der Weichengruppe unterbrochen. Das Weichenstellrelais bleibt jedoch angeschaltet, weil der Speisestromkreis nunmehr über WL/8, WS-/6 und Tr3 geschlossen ist.
In der Schaltmittelgruppe SG wird beim Schliessen des Kontaktes WL/7 über die Kontakte WSII/4 und WS-/3 die Wicklung 1 des Weichenauffahrmelderelais AM an Spannung gelegt, das daraufhin anzieht und seine Kontakte AM/1 bis AM/6 umlegt. Über einen Kontakt AM/5 schafft sich das Weichenauffahrmelderelais AM einen Haltestromkreis und bereitet mit seinem Kontakt AM/6 den Speisestromkreis für seine Wicklung 2 vor. Durch den Kontakt WL/3 wird das Stellrelais WS- abgeworfen, das mit seinem Kontakt WS-/3 den Stromkreis für die Wicklung 1 des Weichen auffahrinelderelais AM auftrennt. Das Weichenauffahrmelderelais AM kann sich jedoch noch infolge Abfallverzögerung haften.
Sobald die Kontakte WS-/1 bis WS-/6 des Stellrelais WS wieder in die dargestellte Lage wechseln, wird der über den Kontakt WS-/6 geführte Speisestromkreis für das Weichenstellrelais WS2 der Weichengruppe aufgetrennt. Etwa gleichzeitig wechseln jedoch die Kontakte des Weichenauffahrmelderelais AM ihre Lage und das Weichenstellrelais WS2 bleibt iiber WL/8, U/2, AM/4 und Tr3 erregt.
Sobald das Stellrelais WS- abgefallen ist, wird das Weichenstellrelais WSII in Fig. 4 angeschaltet. Die Speisung des Weichenstellrelais WSII erfolgt über den Transformator Tr3, der über die Kontakte AM/4, U/2 und WL/8 und die Leitungen L1 und L4 an Spannung liegt.
Beim Ansprechen des Weichenstellrelais WSII werden in Fig. 5 folgende Stromkreise geschlossen: (-), Tr4, WSII/3, L12, AK3, Wi2, L13, WL/4, WSII/2, R und S, Tr4, WSI/4, WL/5, L11, Wi3, AK1, Wii, L14, WSI/8, WSII/1, T. Die Leitungen L11 bis L14 entsprechen den Steuer- und Überwachungsleitungen a2/2 und b2/2 in Fig. 1. Damit liegt an der Wicklung Wi2 des Antriebs die Phasenspannung und an den Wicklungen Wil und Wi3 die verkettete Phasenspannung zwischen S und T. Der Antrieb läuft an und legt die Kontakte AK1 und AK2 um. Es schliesst sich dann folgender Stromkreis: (-), Tr4, WSII/3, L12 und AK2, Wi3, L11, WL/5, WSI/4, Tr4, S sowie AK3, Wi2, L13, WL/4, WSII/2, R.
Damit werden die Wicklungen des Transformators Tr4 vom Speisestrom zwischen (-) und S gegensinnig durchflossen. Zusätzlich wird die Sekundärwicklung des Transformators Tr4 jedoch noch vom Speisestrom zwischen (-) und R durchflossen.
Der dabei an dieser Wicklung auftretende Spannungsabfall reicht aus, das über den Kontakt AM/6 angeschlossene Weichenauffahrmelderelais AM zu halten.
Sobald der Antrieb seine neue Plus-Lage erreicht hat, wechseln auch die Antriebskontakte AK3 und AK4 ihre Lage. Die Stellstromkreise werden unterbrochen und folgender Stromkreis geschlossen: (-), Tr4, WSII/3, L12, AK2, Wi3, L11, WL/5, WSI/4, Tr4, S. Die Wicklungen des Transformators Tr4 werden damit gegensinnig vom gleichen Strom durchflossen und das Weichenauffahrmelderelais AM abgeworfen.
Der Kontakt AM/4 wechselt dabei in die dargestellte Lage und unterbricht den über Tr3 geführten Haltestromkreis für die Wicklung 2 des Weichenstellrelais WS2 der Weichengruppe. Das Weichenstellrelais fällt ab, und seine Kontakte wechseln wieder in die dargestellte Lage. Der Kontakt WS2/3 dieses Relais wirft das Weichenstellrelais WS3 ab, das daraufhin seine Kontakte WS3/1 bis WS3/4 wieder in die dargestellte Lage steuert. Über die Kontakte WS1/8, WAM/3, WSM/4, WS3/4, WS2/5 und WU/1 wird die Rückstellwicklung R des Weichenstellrelais WS1 in Fig. 3 an Spannung gelegt. Das Weichenstellrelais WS1 wechselt in die andere Lage und legt seine Kontakte wieder in die dargestellte Lage um. Beim Öffnen des Kontaktes WS1/6 wird das Weichenauffahrmelderelais WAM in Fig. 2 stromlos geschaltet.
Es fällt ab und steuert seine Kontakte um.
Beim Öffnen des Kontaktes AM/4 wird ausserdem das Weichenstellrelais WSII stromlos geschaltet. Beim Abfallen des Weichenstellrelais WSII wird die Rückstellwicklung R des Weichenstellrelais SWI durch Öffnen des Kontaktes WSII/3, der bisher die Rückstellwicklung des Weichenstellrelais WSI kurzgeschlossen hatte, in folgendem Stromkreis an Spannung gelegt: (-), Tr4, WS+/3, WS-/5, WSI/9, AM/2, L12, AK2, Wi3, Lii, WL/5, WSI/4, Tr4, S. Das Weichenstellrelais WSI wechselt seine Lage und legt seine Kontakte WSI!4 und WSI/8 im Speisestromkreis der Motorwicklungen um.
Beim Schliessen des Kontaktes WSI/3 kann das Weichen-Überwachungsrelais U in folgendem Stromkreis anziehen: (-), WSII/4, WSI/10, WL/5,- Lll, Wi3, AK2, L12, AM/2, WSI/3, U, WL/4, L13, Wi2, AK4, Wil, L14, WSI/2, WS+/1, WS-/1, AM (1), (+). Das Weichenauffahrmelderelais AM ist dabei fehlstroinerregt und kann nicht anziehen.
Über die Kontakte U/1, AM/1 und WSI/1 kann nun auch das Weichen-Uberwachungsrelais WU der Weichengruppe in folgendem Stromkreis ansprechen: (-), WS1/3, WS2/1, WL1/1, L1, WL/11, WSI/1, AM/1, U/1, L2, WS1/2, WU, WL2/1, L3, WL/12, Tr2, L4, WAM (1), WSl/l, (+).
Damit sind sämtliche Relais der Weichengruppe WG und der Schaltmittelgruppe SG mit Ausnahme der Weichenlagerelais, die nach beendeter Umstellung die jeweilige Ist-Lage der Weiche angeben, wieder in die Grundstellung gegangen. Weichengruppe WG und Schaltmittelgruppe SG sind bereits zur Aufnahme eines neuen Stellauftrages.
Beim Zwischenschalten von Schaltmittelgruppen zwischen Stellwerk und Weiche muss dafür Sorge getragen werden, dass nicht nur die Meldungen über das Übereinstimmen von Soll- und Ist-Lage der Weiche an das Stellwerk weitergegeben werden, sondern auch durch Störungen bedingte Meldungen, wie sie beispielsweise beim Auffahren der Weiche durch ein Fahrzeug ausgelöst werden.
Beim Auffahren einer in der Plus-Lage befindlichen Weiche schliesst zunächst der Antriebskontakt AK1 und der Antriebskontakt AK2 öffnet. Dabei wird der Über- w achungsstromkreis für das Weichen-Überwachungs- relais U der Schaltmittelgruppe SG aufgetrennt, das daraufhin abfällt. Über den Kontakt U/1 wird auch das Weichen-Obertragungsrelais WU der Weichengruppe abgeworfen und damit in der Weichengruppe ein erstes Störungssignal ausgelöst. Ferner schliesst sich beim Wechsel der Kontakte AK1 und AK2 in der Schaltmittelgruppe folgender Stromkreis: (+), AM (1), W5-/I, Was+/1, WSI/2, L14, Wil, AK1, Wi3, L11, WL/5, WSI/10, WSII/4, (-).
Das Weichenauffahrmelderelais AM der Schaltmittelgruppe spricht an und wechselt seine Kontakte. Beim Schliessen des Kontaktes AM/4 schliesst sich dann ein Stromkreis für das Weichenauffahrmelderelais WAM der Weichengruppe: (+), Wo1/1, WAM (1), L4, Tr3, AM/4, U/2, WL/8, L1, WL1/1, WS2/1, WS1/3, (-). Das Weichenauffahrmelde- relais WAM der Weichengruppe zieht ebenfalls an und definiert damit die bereits vom Weichen-Üb er- wachungsrelais WU ausgelöste Störungsmeldung.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Es ist ohne weiteres möglich, die aufgezeigte Anordnung mehr oder weniger geringfügig zu ändern, z. B. auf die Funktionsüberprüfung der Weichenauffahrmelderelais zu verzichten. Desgleichen ist es aber auch möglich, anstelle mehrerer als Folgerelais arbeitender Relais ein einziges Relais zu verwenden, wenn dieses Relais genügend Kontakte besitzt.
Es ist auch möglich, der Schaltmittelgruppe anstelle des Weichenantriebes eine weitere Schaltmittelgruppe nachzuschalten, die ihrerseits - gegebenenfalls über weitere Schaltmittelgruppen - mit dem Weichenantrieb verbunden ist. Auf diese Weise ist es möglich, die Entfernung zwischen Stellwerk und Weichenantrieb beliebig zu vergrössern, ohne unliebsame Rückwirkungen auf die Überwachungseinrichtungen im Stellwerk befürchten zu müssen.