DE1154824B - Schaltungsanordnung zum Auswerten von Gleisspannungen zur Gleisueberwachung in Eisenbahnsicherungsanlagen nach Groesse, Frequenz und Phase bzw. Polaritaet - Google Patents

Schaltungsanordnung zum Auswerten von Gleisspannungen zur Gleisueberwachung in Eisenbahnsicherungsanlagen nach Groesse, Frequenz und Phase bzw. Polaritaet

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DE1154824B DES68309A DES0068309A DE1154824B DE 1154824 B DE1154824 B DE 1154824B DE S68309 A DES68309 A DE S68309A DE S0068309 A DES0068309 A DE S0068309A DE 1154824 B DE1154824 B DE 1154824B
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Description

  • Schaltungsanordnung zum Auswerten von Gleisspannungen zur Gleisüberwachung in Eisenbahnsicherungsanlagen nach Größe, Frequenz und Phase bzw. Polarität Die Erfindung bezieht sich auf Schaltungsanordnungen zum Auswerten von Gleisspannungen zur Gleisüberwachung in Eisenbahnsicherungsanlagen nach Größe, Frequenz und Phase bzw. Polarität. Es ist bekannt, zur Gleisüberwachung isolierte Gleisabschnitte zu verwenden, deren Schienen an dem einen Ende mit einer Gleich- oder Wechselspannungsquelle und an dem anderen Ende mit einem Gleisrelais verbunden sind, das die Spannung zwischen den Schienen überwacht. Das Gleisrelais ist bei freiem Gleis angezogen und fällt ab, wenn die Stromquelle beim Besetzen des Gleises durch ein Fahrzeug kurzgeschlossen wird.
  • Es ist ferner bekannt, die Polarität bzw. die Phasenlage des Speisestromes in Abhängigkeit vom Frei-oder Besetztzustand des vorausliegenden Gleisabschnittes zu ändern. In diesen Fällen werden bisher an Stelle von neutralen Relais bei Gleichstromspeisung meistens polarisierte oder andere stromrichtungsempfindliche Relais und bei Wechselstromspeisung phasenempfindliche Relais, z. B. sogenannte Motorrelais, verwendet, welche die veränderliche Gleisspannung nach Amplitude, Phase und Frequenz mit einer konstanten Vergleichsspannung vergleichen. Ferner ist es bekannt, zum Auswerten von Wechselspannungen zur Gleisüberwachung Schaltungsanordnungen zu verwenden, bei denen neutrale Relais durch Röhren oder Transistoren gesteuert werden, denen mehrere Stromkreise zugeordnet sind und von denen einer an der Gleisspannung und einer an der Vergleichsspannung liegt.
  • Unmittelbar durch die Gleisspannungen gesteuerte neutrale und polarisierte bzw. phasenempfindliche Relais für die Gleisüberwachung erfordern einen verhältnismäßig hohen Fertigungsaufwand, damit ihr Abfallfaktor, d. h. das Verhältnis von Abfallstrom zu Ansprechstrom, möglichst dicht bei dem erwünschten Wert 1 liegt. Bei Verwendung von Relais, die über Gleichrichter, Röhren und/oder Transistoren gesteuert werden, besteht die Gefahr einer gefährdenden Fehlanzeige, wenn sich beispielsweise der Sperrwiderstand dieser Schaltungselemente ändert. Bei Verwendung von Röhren ergeben sich weitere Nachteile durch die begrenzte Lebensdauer sowie die Erschütterungsempfindlichkeit der gesamten Anordnung. Es besteht daher der Wunsch nach einer Schaltungsanordnung, welche die Auswertung von Gleisspannungen nach Größe, Frequenz und Phase bzw. Polarität gestattet und die genannten Nachteile vermeidet.
  • Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß für diese Aufgabe die bekannten Transfluxoren verwendet werden können. Das sind Körper aus einem weichmagnetischen Werkstoff mit annähernd rechteckförmiger Magnetisierungsschleife. In jedem Körper sind mehrere Löcher so angebracht, daß der Fluß, der zur induktiven Signalübertragung zwischen zwei durch ein sogenanntes Übertragungsloch geführten Wicklungen erforderlich ist, teilweise in Jochen verläuft, die zwischen diesem Loch und den sogenannten Steuerlöchern bestehenbleiben und unabhängig voneinander bis zur Sättigung magnetisiert werden können. Es ist daher möglich, durch Steuerflüsse die Signalübertragung zwischen den übertragungswicklungen so zu beeinflussen, daß entweder der Übertragungszustand oder der Sperrzustand eingestellt ist.
  • Eine Schaltungsanordnung, die als Ersatz für ein polarisiertes bzw. phasenempfindliches Dreilagenrelais mit einer mittleren Ruhelage und zwei Arbeitslagen des Ankers zum Auswerten von Gleisspannungen verwendet werden kann, die mit wechselnder Polarität bzw. Phasenlage an den Anfang eines Gleisabschnittes gelegt werden, ist erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gekennzeichnet: durch die Anwendung von zwei an sich bekannten Transfluxoren mit je einem Übertragungsloch für Übertragungswicklungen und mindestens je zwei Steuerlöchern, durch eine in bezug auf das Übertragungsloch gegensinnige Vormagnetisierung der beiden Joche zwischen dem übertragungsloch und den beiden Steuerlöchern jedes Transfluxors und durch eine derartige Bemessung von in je einem Steuerloch jedes Transfluxors angeordneten, an der Gleisspannung liegenden Gleiswicklungen, daß bei der bei besetztem Gleis vorhandenen Gleisspannung durch die gegensinnige Vormagnetisierung der beiden Joche der Sperrzustand für die Übertragungswicklungen beider Transfluxoren besteht, dagegen bei freiem Gleis je nach Polarität bzw. Phasenlage der Gleisspannung im Vergleich- zur Vormagnetisierung jeweils bei einem Transfluxor das Joch zwischen dem Loch für die Steuerwicklung und dem Übertragungsloch in bezug auf dieses Übertragungsloch gleichsinnig mit dem anderen Joch magnetisiert ist, so daß bei diesem Transfluxor der übertragungszustand und bei dem anderen Transfluxor der Sperrzustand eingestellt ist.
  • Bleibt die Polarität bzw. Phasenlage der Speisespannung des Gleisabschnittes unverändert, so kann als Ersatz für ein Relais mit einseitiger Ruhelage des Ankers eine Schaltungsanordnung verwendet werden, die durch folgende Merkmale gekennzeichnet ist: durch die Anwendung von zwei an sich bekannten Transfluxoren mit je einem Übertragungsloch sowie mindestens je zwei Steuerlöchern, durch eine in bezug auf sein Übertragungsloch bei dem einen Transfluxor gleichsinnige und dem anderen Transfluxor gegensinnige Vormagnetisierung der beiden Joche zwischen dem Übertragungsloch und den beiden Steuerlöchern und durch eine derartige Bemessung von in je einem Steuerloch angeordneten, an der Gleisspannung liegenden Gleiswicklungen, daß bei freiem Gleis bei beiden Transfluxoren das Joch zwischen dem Loch für die Gleiswicklung und dem Übertragungsloch entgegengesetzt zur Vormagnetisierung magnetisiert wird, wodurch bei freiem Gleis bei dem einen und bei besetztem Gleis bei dem anderen Transfluxor der Übertragungszustand eingestellt ist.
  • Beide Schaltungsanordnungen können zum Auswerten von Gleichspannungen oder von Wechselspannungen verwendet werden. Wird die Vormagnetisierung durch Wicklungen erzeugt, so werden diese an eine der Gleisspannung entsprechende Gleich- bzw. Wechselspannung gelegt. Bei Anwendung der Schaltungsanordnungen zur ausschließlichen Gleichspannungsauswertung können zur Vormagnetiserung auch permanente Magnete verwendet werden. Ferner ist es möglich, beide Transfluxoren in einem gemeinsamen Kern derart zusammenzufassen, daß mindestens ein Steuerloch beiden Übertragungslöchern gemeinsam zugeordnet ist. Für Schaltungsanordnungen zur Auswertung von Wechselspannungen kann eine weitere Verbesserung dadurch erzielt werden, daß jedem Übertragungsloch mindestens drei Steuerlöcher mit je einer an der Vergleichsspannung liegenden Vormagnetisierungswicklung zugeordnet sind. Wird die Schaltung dabei so gewählt, daß durch die Vormagnetisierungswicklungen von zwei Steuerlöchern, durch die keine Gleiswicklungen geführt sind, in bezug auf das übertragungsloch gleichsinnige Vormagnetisierungen der Joche zwischen diesen Steuerlöchern und dem Übertragungsloch erzeugt werden, und werden diese Joche außerdem durch je eine an Gleichspannung liegende Wicklung oder je einen permanenten Magneten gegensinnig vormagnetisiert, so kann der übertragungszustand nur in der Zeit bestehen, während der die von der Vergleichsspannung abhängige Vormagnetisierung überwiegt. Auf diese Weise ist es möglich, durch Ändern der beiden Vormagnetisierangen das unerwünschte Zustandekommen des übertragungszustandes infolge von Phasenverschiebungen zwischen Vergleichsspannung und Gleisspannung weitestgehend zu verhindern.
  • Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert.
  • Fig. 1 zeigt eine Anordnung mit zwei Transfluxoren zum Auswerten einer Gleisspannung, deren Polarität bzw. Phasenlage durch Wechseln der Speisespannung geändert wird; Fig.2 zeigt die Zusammenfassung beider Transfluxoren in einem gemeinsamen Magnetkern mit zwei Übertragungslöchern; Fig. 3 und 4 zeigen entsprechende Anordnungen zum Auswerten von Gleisspannungen, die eine Spannungsquelle konstanter Polarität bzw. Phasenlage erzeugt; Fig. 5 zeigt eine der Fig. 3 entsprechende Anordnung mit regelbarer Phasenempfindlichkeit; Fig. 6 zeigt für eine Anordnung nach Fig. 5 bei einer bestimmten Phasenverschiebung von Gleisspannung. und Vergleichsspannung den zeitlichen Verlauf dieser Spannungen und des Übertragungszustandes.
  • In den Fig. 1 bis 4 sind die in den Steuerlöchern angeordneten Steuerwicklungen und die von diesen bei bestimmten Momentanwerten der Speiseströme erzeugten magnetischen Durchflutungen nur schematisch angedeutet. Durch Kreuze sind um das betreffende Steuerloch im Uhrzeigersinne magnetisierende, durch Punkte in entgegengesetztem Sinne magnetisierende Durchflutungen angedeutet. Durch Umrandung der Kreuze bzw. Punkte ist kenntlich gemacht, daß die von der betreffenden Wicklung erzeugte Durchflutung z. B. durch Erhöhung der Windungszahl etwa doppelt so groß ist wie bei einer Wicklung mit einem einfachen Kreuz oder Punkt.
  • In Fig.1 ist angenommen, daß die Gleisspannung Ug eine Gleichspannung ist, deren Polarität in Abhängigkeit vom Besetzungszustand des vorausliegenden Gleisabschnittes geändert wird. Die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung kann als Ersatz für ein polarisiertes Relais mit drei Ankerlagen verwendet werden. Bei der dargestellten Schaltung werden zwei Transfluxoren 1 und 2 verwendet, deren Gleiswicklungen 11g und 21g in Reihe an der Gleisspannung liegen. Die ebenfalls in Reihe liegenden Vormagnetisierungswicklungen 11 v, 12 v, 21 v und 22 v liegen an einer Gleichspannung Uv. Durch den Strom in diesen Vormagnetisierungswicklungen sind bei besetztem Gleis (Ug ;zz, = 0) die Joche i 11 und i 12 bzw. i 21 und 122 zwischen den Steuerlöchern 11 und 12 bzw. 21 und 22 und dem Übertragungsloch 10 bzw. 20 in bezug auf das zugehörige Übertragungsloch entgegengesetzt bis zur Sättigung vormagnetisiert. Daher kann ein in den Übertragungswicklungen E 1 und E 2 fließender Wechselstrom in diesen Jochen keine Flußänderung erzeugen, die zur induktiven Signalübertragung auf die Ausgangswicklungen A 1 und A 2 erforderlich ist. Bei beiden Transfluxoren besteht also der Sperrzustand. Hat bei freiem Gleis die Gleisspannung die in der Zeichnung angegebene Polarität, so wird das Joch i 11 durch den Strom in der Gleiswicklung 11g entgegen der Wirkung der bestehenden Vormagnetisierung ummagnetisiert. Beide Joche 111 und 112 des Transfluxors 1 sind dann in bezug auf das Übertragungsloch 10 gleichsinnig magnetisiert, so daß bei diesem Transfluxor der Übertragungszustand eingestellt ist. Bei dem anderen Transfluxor bleibt dagegen der Sperrzustand bestehen, da die Joche i21 und i22 in bezug auf das Übertragungsloch 20 entgegengesetzt magnetisiert bleiben. Hat die Gleisspannung die entgegengesetzte Polarität, so wird das Joch i21 des Transfluxors 2 durch den Strom in der Gleiswicklung 21 a in bezug auf das Übertragungsloch 20 im gleichen Sinne wie das Joch i22 magnetisiert. Dann besteht bei diesem Transfluxor der Übertragungszustand und bei dem Transfluxor 1 der Sperrzustand.
  • In dem in Fig.2 dargestellten Magnetkern sind beide Transfluxoren der Fig. 1 zusammengefaßt. Dieser Magnetkern ist gewissermaßen dadurch entstanden, daß die beiden Transfluxoren der Fig. 1 so über-bzw. nebeneinandergelegt werden, daß aus den Löchern 12 und 22 ein gemeinsames Loch 202 mit der Wicklung 202v entsteht. Die der Fig. 1 entsprechenden Löcher und Wicklungen haben die gleichen Bezeichnungen wie in Fig. 1. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß auch bei dieser Anordnung bei freiem Gleis je nach Polarität der Gleisspannung Ug entweder für die nicht dargestellten Übertragungswicklungen im Loch 10 oder für die im Loch 20 der Übertragungszustand besteht. Sinkt die Gleisspannung infolge Gleisbesetzung auf einen niedrigen Wert, so besteht für beide Übertragungskanäle der Sperrzustand, da dann die Joche 111 und 112 bzw. 121 und i22 durch die Wicklungen 11v, 202v und 21v in bezug auf das zugehörige Übertragungsloch 10 bzw. 20 entgegengesetzt vormagnetisiert sind.
  • In Fig. 2 ist ferner angedeutet, daß die an einer Gleisspannung liegenden Vormagnetisierungswicklungen auch durch permanente Magnete M1, M202 und M2 ersetzt werden können, die in Pfeilrichtung verlaufende Vormagnetisierungsflüsse erzeugen.
  • Um die Anordnungen nach den Fig. 1 und 2 zum Auswerten von Wechselspannungen verwenden zu können, werden die Vormagnetisierungswicklungen an eine Vergleichsspannung gelegt, welche die gleiche Frequenz wie die Gleisspannung hat. Dann ergibt sich bei freiem Gleis und gleichphasigen Spannungen Uv und Ug für die Momentanwerte der positiven Halbwellen die gleiche Wirkungsweise, wie sie bereits für die in der Zeichnung angedeuteten Polaritäten der Gleisspannungen erläutert wurde. Im Transfluxor 1 wird also der Übertragungszustand und im Transfluxor 2 der Sperrzustand eingestellt. Da die Spannungen beim Übergang zu den negativen Halbwellen gleichzeitig ihre Polarität wechseln, ändern sich auch alle von diesen Spannungen abhängigen Durchflutungen gleichzeitig in entgegengesetzten Richtungen. Hierdurch ergibt sich in den negativen Halbwellen der gleiche übertragungs- bzw. Sperrzustand wie in den positiven Halbwellen. Ist die Frequenz des in den Wicklungen E1 und E2 fließenden Speisestromes hoch gegenüber der Frequenz der Gleisspannung, so entsteht beim Null-Durchgang der Steuerspannung nur eine vernachlässigbare Unterbrechung der Übertragung.
  • In Fig. 3 ist eine Anordnung mit zwei Transfluxoren dargestellt, die als Ersatz für ein polarisiertes Relais mit zwei Ankerlagen zum Auswerten der Größe einer am Gleis vorhandenen Gleisspannung gleichbleibender Polarität verwendet werden kann. Die in Fig. 3 dargestellte Anordnung unterscheidet sich von der in Fig. 1 nur dadurch, daß die Richtungen der von den Wicklungen 21g und 22v erzeugten magnetischen Durchflutungen geändert sind, z. B. durch Vertauschen der Wicklungsanschlüsse. Hierdurch sind bei besetztem Gleis zwar die Joche 111 und 112 des Transfluxors 1 in bezug auf das Übertragungsloch 10 gegensinnig, dagegen die Joche i21 und i22 des Transfluxors 2 in bezug auf das Übertragungsloch 20 gleichsinnig magnetisiert. Daher besteht bei besetztem Gleis nur im Transfluxor 1 der Sperrzustand, im Transfluxor 2 aber der Übertragungszustand. Wird das Gleis frei, so wird durch die Gleisspannung im Transfluxor 1 der Übertragungszustand eingestellt, wie bereits an Hand von Fig. 1 erläutert wurde. Gleichzeitig wird im Transfluxor 2 der Sperrzustand eingestellt, da dann die von der Gleiswicklung 21g erzeugte Durchflutung die von der Wicklung 22 v erzeugte Vormagnetisierungsdurchflutung so weit überwiegt, daß die Joche i 21 und i 22 in bezug auf das Übertragungsloch 20 gleichsinnig bis zur Sättigung magnetisiert sind. Fällt die Gleisspannung für den Gleisabschnitt aus und tritt außerdem eine Störspannung entgegengesetzter Polarität auf, z. B. durch Isolationsfehler zwischen benachbarten Gleisabschnitten, so ergibt sich in beiden Transfluxoren der gleiche Zustand wie bei besetztem Gleis. Der Transfluxor 1 bleibt gesperrt, da diese Störspannung an den bestehenden gegensinnigen Magnetisierungszuständen der Joche 111 und 112 nichts ändert. Im Transfluxor 2 bleibt der Übertragungszustand eingestellt, da die Joche i 21 und i 22 auch in diesem Fall in bezug auf das Übertragungsloch 20 gleichsinnig magnetisiert sind.
  • In Fig. 4 ist eine der Fig. 3 entsprechende Anordnung mit einem Magnetkern dargestellt, bei dem für die Übertragungslöcher 10 und 20 ein gemeinsames Steuerloch 101 mit der Gleiswicklung 101g und der Vormagnetisierungswicklung 101v verwendet wird. Dieses Steuerloch entspricht den Steuerlöchern 11 und 21 der Fig. 3. Durch die Wicklungen 101g und 101v, die den Wicklungen 11g und 21g bzw. 11v und 21v der Fig. 3 entsprechen, ergeben sich in Abhängigkeit von der Gleisspannung Ug gleiche übertragungs- bzw. Sperrzustände für die nicht dargestellten Wicklungen in den Übertragungslöchern 10 und 20, wie es bereits für Fig. 3 beschrieben wurde.
  • In Fig. 4 ist wieder durch die schraffierten keilförmigen Teile angedeutet, daß die Vormagnetisierungswicklungen 11 v, 101 v und 22 v durch permanente Magnete ersetzt werden können. Auch die Anordnungen nach den Fig. 3 und 4 können zum Auswerten von Wechselspannungen verwendet werden, wenn die Vormagnetisierungswicklungen mit einem Wechselstrom gespeist werden, der frequenzgleich und bei freiem Gleis gleichphasig mit der Gleisspannung ist.
  • In Fig. 5 ist eine der Fig. 3 entsprechende Schaltungsanordnung dargestellt, bei der die Phasenempfindlichkeit beim Auswerten von Gleiswechselspannungen geregelt werden kann. Die Transfluxoren 1 und 2 haben außer den Übertragungslöchern 10 und 20 der Fig. 3 und den Steuerlöchern 11 und 12 bzw. 21 und 22 noch mindestens je ein zusätzliches Steuerloch 13 bzw. 23. Die Steuerlöcher 14 und 24 sind nicht unbedingt erforderlich und nur dargestellt, da derartige Transfluxorkerne an sich bekannt sind. Die Wicklungen 11 g, 21 g, 11 v, 12 v, 21 v und 22 v erzeugen Durchflutungen gleicher Richtung wie in Fig. 3. Obwohl die Windungszahlen der Wicklungen 12 v und 22 v gegenüber Fig. 3 verdoppelt sind, würde die Schaltungsanordnung ohne die zusätzlichen Wicklungen genauso arbeiten wie die Schaltungsanordnung nach Fig. 3. Bei besetztem Gleis wäre im Transfluxor 2 der Übertragungszustand und im Transfluxor 1 der Sperrzustand eingestellt. Bei freiem Gleis wäre im Transfluxor 1 der Übertragungszustand und im Transfluxor 2 der Sperrzustand eingestellt.
  • Dies gilt aber streng genommen nur bei vollkommener Gleichphasigkeit von Gleisspannung und Vergleichsspannung. In Wirklichkeit besteht zwischen der auszuwertenden Gleisspannung und der Vergleichsspannung eine Phasenverschiebung, deren Größe sich mit dem witterungsabhängigen, komplexen Gleiswiderstand ändern kann. Außerdem können schon bei geringen Änderungen der Frequenz der Gleisspannung erhebliche Phasenverschiebungen durch Filter entstehen, die bei elektrifizierten Bahnen zwischen Gleis und Auswerteanordnung für die Gleisspannungen erforderlich sind. Durch diese Phasenverschiebungen kann der Nachteil entstehen, daß während jeder Periode der Gleisspannung in beiden Transfluxoren abwechselnd der Übertragungszustand eingestellt wird. Dies ist aus Fig. 6 ersichtlich, in der die Kurven G 11, V 11, V 12 und V 22 den zeitlichen Verlauf der durch die Ströme in den Wicklungen 11 g, 11 v, 12 v und 22 v erzeugten Durchflutungen bei einer Phasenverschiebung cp @ 30° zwischen Gleisspannung und Vergleichsspannung zeigen. Die Kurve R 11 zeigt die aus den Kurven G 11 und V 11 resultierende Durchflutung, die gegenüber der Kurve V 11 eine Phasenverschiebung qg R.- 55° hat. Die Kurve R 11 gilt auch für die aus den Strömen in den Wicklungen 21v und 21g resultierende Durchflutung im Transfluxor 2, da Stromstärke, Stromrichtung und Windungszahl der Wicklungen 11v und 21v bzw. 11 g und 21g gleich sind.
  • Wie an Hand der Fig. 1 bis 4 erläutert wurde, ist in einem Transfluxor der Übertragungszustand jeweils dann eingestellt, wenn die Joche zwischen dem Übertragungsloch und den Steuerlöchern in bezug auf das Übertragungsloch gleichsinnig magnetisiert sind. In erster Annäherung sei angenommen, daß der Magnetisierungszustand sich jeweils mit dem Null-Durchgang der resultierenden Durchflutung ändert; dann besteht für den Transfluxor 1 der übertragungszustand jeweils in den Zeiten, in denen die beiden Kurven V 12 und R 11 gleichzeitig einen positiven oder einen negativen Momentanwert haben. Dieser übertragungszustand ist in Fig. 6 durch die schräg schraffierten Teile U1 kenntlich gemacht. Haben die beiden Kurven V22 und R 11 gleichzeitig einen positiven oder negativen Momentanwert, so besteht für den Transfluxor 2 der übertragungszustand, der durch die senkrecht schraffierten Teile U2 in Fig. 6 kenntlich gemacht ist. Beide Transfluxoren werden also bei der Phasenverschiebung p abwechselnd gesperrt und entsperrt. Es ist zwar möglich, dieses abwechselnde Bestehen des Übertragungszustandes in beiden Transfluxoren als Störung und/oder als Gleichbesetzung anzuzeigen; hierdurch würde aber der Betrieb behindert.
  • Um diesen Nachteil zu vermeiden, sind in Ausgestaltung der Erfindung in den Löchern 12 und 13 bzw: 22 und 23 zusätzlich die Wicklungen 12 h, 13 h, und 13 v bzw. 22 h, 23 h und 23 v angeordnet. Durch die Wicklungen 13 v und 23 v würde sich an der bisherigen Wirkungsweise nichts ändern, da die von diesen Wicklungen erzeugten Durchflutungen den durch die Kurven V12 und V22 dargestellten zeitlichen Verlauf haben. Durch die in Reihe an der Gleichspannung Uh liegenden Wicklungen 12h, 13 h, 22h und 23h werden aber in jedem Transfluxor in bezug auf sein Übertragungsloch 10 bzw. 20 einander gegensinnige Durchflutungen H 12 und H 13 bzw. H 22 und H23 erzeugt. Hierdurch ergeben sich für die resultierenden Steuerdurchflutungen in den Jochen i12 und i 13 die Kurven R 12 und R 13.
  • Aus Fig. 6 ist ersichtlich, daß diese Kurven und die Kurve R 11 nur in den Zeiten t 13 und t 12 gleichzeitig positive oder negative Momentanwerte haben. Das Bestehen des Übertragungszustandes im Transfluxor 1 während dieser Zeiten ist durch die waagerecht schraffierten Teile U 10 kenntlich gemacht. In entsprechender Weise ergeben sich für die resultierenden Steuerdurchflutungen der Vormagnetisierungswicklungen in den Löchern 22 und 23 des Transfluxors 2 die Kurven R 22 und R 23. Diese Kurven haben zu keinem Zeitpunkt gleichzeitig mit der Kurve R 11 einen positiven oder negativen Momentanwert. Der Transfluxor 2 ist daher gesperrt. Wenn die Phasenverschiebung noch größer wird, kann zwar auch im Transfluxor 2 bei freiem Gleis der Übertragungszustand entstehen; derartige Phasenverschiebungen sind aber meistens durch Störungen, z. B. Fremdspannungen, bedingt, die auf diese Weise erkannt werden können. Nimmt die Phasenverschiebung kleinere oder entgegengesetzte Werte bis zum Wert -9p an, so bleibt dies ohne Einfluß auf die Dauer des Übertragungszustandes U10 im Transfluxor 1.
  • Ist die zu erwartende Phasenverschiebung stets kleiner als (P = 30°, so kann auch die von den Wicklungen 12 h; 13 h, 22 h und 23 h erzeugte Vormagnetisierungsdurchflutung entsprechend kleiner sein. Es ist also möglich, durch Änderung des Speisestromes für diese Wicklungen die Phasenempfindlichkeit zu regeln.
  • Die Löcher 14 und 24 können frei von Wicklungen bleiben, ohne daß sich die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach Fig. 5 ändert. Es ist aber auch möglich, in diesen Löchern gleiche und gleichsinnig wirkende Wicklungen wie in einem der anderen Steuerlöcher desselben Transfluxors anzuordnen. Noch zweckmäßiger ist es, beispielsweise die aus der Fig. 5 ersichtlichen Wicklungen 14g und 14v im Loch 14 so zu bemessen und mit den Wicklungen 11 g und 21 g bzw. 11 v bis 23 v in Reihe zu schalten, daß die Größe sowie die Richtung der von den Wicklungen 14 g und 14 v erzeugten Durchflutungen in bezug auf das Steuerloch 10 umgekehrt wie bei den im ersten Steuerloch 11 angeordneten Wicklungen 11 g und 11 v ist. Auf diese Weise sind in dem Transfluxor 1 ein erstes Steuerloch 11 und ein zweites Steuerloch 14 mit je einer an der Gleichspannung und einer an der Vergleichswechselspannung liegenden Wicklung vorhanden. Die in Fig. 5 dargestellte Anordnung hat den Vorteil, daß bei Stromausfall in denVormagnetisierungswicklungen die Übertragungsverhältnisse in den Transfluxoren automatisch so geändert werden, daß bei den meisten Störungen in beiden Transfluxoren gleichzeitig entweder der Übertragungszustand oder der Sperrzustand entsteht, so daß sich die Störung bemerkbar macht. In keinem Störungsfall kann ein Zustand geringerer Sicherheit entstehen.
  • Fällt bei besetztem Gleis der mit dem Gleisstrom frequenzgleiche Vergleichsstrom zuerst aus, so wird in beiden Transfluxoren infolge der in bezug auf das zugehörige Übertragungsloch 10 bzw. 20 gegensinnigen Magnetisierung der Joche i 12 und 113 bzw. i 22 und i23 durch die Ströme in den Wicklungen 12h und 13 h bzw. 22 h und 23 h bei freiem und besetztem Gleis der Sperrzustand eingestellt. Hieran ändert sich nichts, wenn das Gleis frei wird, da die Ströme in den Wicklungen 11g, 14g und 21g den Magnetisierungszustand dieser Joche nicht ändern können.
  • Fällt bei besetztem Gleis der Vormagnetisierungsgleichstrom aus, so ergibt sich im Transfluxor 2 infolge der in bezug auf das Übertragungsloch 20 gleichsinnigen Magnetisierung der Joche i 21 bis i 23 durch den Vergleichsstrom in den Wicklungen 21v bis 23 v der Übertragungszustand. Im Transfluxor 1 ergibt sich infolge der in bezug auf das Übertragungsloch 10 gegensinnigen Magnetisierung des Joches i 11 einerseits und der Joche i12 bis i14 andererseits durch den Vergleichsstrom in den Wicklungen 11 v bis 14 v der Sperrzustand. Fällt auch dieser Vergleichsstrom aus, so bleiben diese Zustände bei besetztem Gleis in beiden Transfluxoren bestehen. Beim Freiwerden des Gleises entsteht im Transfluxor2 der Übertragungszustand jeweils nur in den Halbwellen, in denen die vom Strom in der Wicklung 21g erzeugte Durchflutung das Joch i 21 in bezug auf das Übertragungsloch 20 im gleichen Sinne magnetisiert, wie er beim Ausfallen des Vergleichsstromes in den Jochen i22 und i23 bestanden hat. Im Transfluxor 1 werden beim Freiwerden des Gleises die Joche i 11 und i 14 durch den Strom in den Wic'xlungen 11 g und 14g in jedem Zeitpunkt in bezug auf das Übertragungsloch 10 im entgegengesetzten Sinne magnetisiert, so daß in diesem Transfluxor der Sperrzustand bestehenbleibt.
  • Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf die dargestellten und erläuterten Beispiele beschränkt. Beispielsweise können auch in Fig.5 die an der Gleichspannung Uh liegenden Wicklungen durch permanente Magnete ersetzt werden. Ferner ist bei Anordnungen zum Auswerten von Wechselspannungen entsprechend den Fig.1, 2 und 4 ebenfalls eine Regelung der Phasenempfindlichkeit möglich, wenn für jedes Übertragungsloch mindestens drei Steuerlöcher zur Verfügung stehen und die Joche zwischen zwei Steuerlöchern und dem Übertragungsloch durch je eine an der Vergleichswechselspannung liegende Vormagnetisierungswicklung in bezug auf das Steuerloch gleichsinnig und zusätzlich durch eine Gleichstromwicklung oder einen permanenten Magneten gegensinnig vormagnetisiert werden. Insbesondere kann aber auch bei Verwendung von Transfluxoren mit mindestens drei Steuerlöchern je Übertragungsloch durch zusätzliche Wicklungen, die den Wicklungen 14g und 14v der Fig. 5 entsprechen, erreicht werden, daß beim Ausfallen des Vergleichsstromes in dem bei freiem Gleis und ordnungsgemäßem Zustand der Anordnung entsperrten Transfluxor der Sperrzustand eingestellt wird.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Schaltungsanordnung zum Auswerten von Gleisspannungen zur Gleisüberwachung in Eisenbahnsicherungsanlagen nach Größe, Frequenz und Phase bzw. Polarität, gekennzeichnet durch die Anwendung von zwei an sich bekannten Transfluxoren (1 und 2) mit je einem Übertragungsloch (10 bzw. 20) für Übertragungswicklungen (A 1 und E 1 bzw. A 2 und E 2) und mindestens je zwei Steuerlöchern (11 und 12 bzw. 21 und 22), durch eine in bezug auf das übertragungsloch (10 bzw. 20) gegensinnige Vormagnetisierung der beiden Joche (i 11 und i 12 bzw. 121 und i 22) zwischen dem Übertragungsloch und den beiden Steuerlöchern (11 und 12 bzw. 21 und 22) jedes Transfluxors und durch eine derartige Bemessung von in je einem Steuerloch (11 bzw. 21) jedes Transfluxors angeordneten, an der Gleisspannung (Ug) liegenden Gleiswicklungen (11g bzw.21g), daß bei der bei besetztem Gleis vorhandenen Gleisspannung durch die gegensinnige Vormagnetisierung der beiden Joche der Sperrzustand ür die Übertragungswicklungen (E1_ und A 1 bzw. E 2 und A 2) beider Transfluxoren besteht, dagegen bei freiem Gleis je nach Polarität bzw. Phasenlage der Gleisspannung im Vergleich zur Vormagnetisierung jeweils bei einem Transfluxor (z. B. 1) das Joch (111) zwischen dem Steuerloch (11) für die Gleiswicklung (11g) und dem Übertragungsloch (10) in. bezug auf dieses Übertragungsloch gleichsinnig mit dem anderen Joch (i 12) magnetisiert ist, so daß bei diesem Transfluxor der Übertragungszustand und bei dem anderen Transfluxor (2) der Sperrzustand eingestellt ist (Fig. 1).
  2. 2. Schaltungsanordnung zum Auswerten von Gleisspannungen zur Gleisüberwachung in Eisenbahnsicherungsanlagen nach Größe, Frequenz und Phase bzw. Polarität, gekennzeichnet durch die Anwendung von zwei an sich bekannten Transfluxoren (1 und 2) mit je einem Übertragungsloch (10 bzw. 20) sowie mindestens je zwei Steuerlöchern (11 und 12 bzw. 21 und 22), durch eine in bezug auf sein Übertragungsloch bei dem einen Transfluxor (2) gleichsinnige und dem anderen Transfluxor (1) gegensinnige Vormagnetisierung der beiden Joche (i21 und 122 bzw. i 11 und i 12) zwischen dem Übertragungsloch und den beiden Steuerlöchern und durch eine derartige Bemessung von in je einem Steuerloch (21 bzw. 11) angeordneten, an der Gleisspannung (Ug) liegenden Gleiswicklungen (21g bzw.11g), daß bei freiem Gleis bei beiden Transfluxoren das Joch (i21 bzw. i 11) zwischen dem Loch für die Gleiswicklung und dem Übertragungsloch entgegengesetzt zur Vormagnetisierung magnetisiert wird, wodurch bei freiem Gleis bei dem einen (1) und bei besetztem Gleis bei dem anderen Transfluxor (2) der Übertragungszustand eingestellt ist (Fig. 3).
  3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2 für Transfluxoren mit mindestens drei Steuerlöchern je Übertragungsloch und Erzeugung der Vormagnetisierung durch an einer Vergleichsspannung liegende Wicklungen, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Steuerloch (14) mit je einer an der Gleisspannung (Ug) und einer an der Vergleichsspannung (Uv) liegenden Wicklung (14 g und 14 v) vorgesehen ist und die Größe sowie die Richtung der von diesen Wicklungen erzeugten Vormagnetisierung in bezug auf das Übertragungsloch (10) umgekehrt gewählt ist wie bei dem ersten Steuerloch (11) mit einer Gleiswicklung (11g) und einer Vormagnetisierungswicklung (11 v in Fig. 5).
  4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3 zum Auswerten von Wechselspannungen mit schwankender Phasenverschiebung zwischen der Gleisspannung und der an den Vormagnetisierungswicklungen liegenden frequenzgleichen Vergleichswechselspannung, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Steuerlöcher (12 und 13) vorgesehen sind, die je eine an der Vergleichswechselspannung liegende Vormagnetisierungswicklung (12 v bzw. 13 v) und je eine an einer Gleichspannung (Uh) liegende Vormagnetisierungswicklung (12 h bzw. 13 h) enthalten, und daß die an der Vergleichswechselspannung liegenden Wicklungen in den Jochen (i12 und i13) zwischen diesen Steuerlöchern und dem Übertragungsloch (10) in bezug auf dieses Übertragungsloch gleichsinnige magnetische Durchflutungen (V12), dagegen die an der Gleichspannung liegenden Wicklungen gegensinnige magnetische Durchflutungen (H12 und H13) mit einer der Phasenverschiebung (q9) angepaßten Größe erzeugen.
  5. 5. Schaltungsanordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Transfluxoren in einem gemeinsamen Kern mit zwei Übertragungslöchern (10 und 20) angeordnet sind, denen mindestens ein Steuerloch (202 in Fig. 2; 101 in Fig. 4) gemeinsam zugeordnet ist.
  6. 6. Schaltungsanordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen von Vormagnetisierungsflüssen gleichbleibender Richtung permanente Magnete (M1, M 2 und M202) in die Transfluxorkerne eingesetzt sind (Fig. 2).
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