DE2240787C3 - Impulsempfindliche Schaltungsanordnung für Eisenbahnsicherungsanlagen, insbesondere für die induktive Zugbeeinflussung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine impulsempfindliche Schaltungsanordnung für Eisenbahnsicherungsanlagen, insbesondere für die induktive Zugbeeinflussung, mit einer Überwachungseinrichtung für einen Ruhewechselstromkreis zum Auswerten einer zeitlich begrenzten Stromabsenkung unter einen Sollwert, bei der ein Relais aus einer Einschaltlage abgeschaltet wird, das auch nach Wiedererreichen des Sollwertes abgeschaltet bleibt.

Für Anlagen der induktiven Zugbeeinflussung wird bisher auf dem Triebfahrzeug ein Transistorgenerator vorgesehen, der einen Reihenschwingkreis, kurz Fahrzeugmagnet genannt, speist. Solange der Transistorgenerator diesen Schwingkreis mit Wechselstrom eines vorgegebenen Sollwertes speist, ist ein impulsempfindliches Relais erregt. Dieses Relais hat die Aufgabe, bereits bei kurzzeitigen Stromabsenkungen unter einen vorgegebenen Abfallwert abzufallen und in diesem Zustand zu verharren. Derartige Stromabsenkungen können betriebsmäßig durch Beeinflussung des Fahrzeugrnagneten mit Hilfe eines auf dieselbe Frequenz abgestimmten und an der Strecke befindlichen Schwingkreises erfolgen. Die verwendeten impulsempfindlichen Relais müssen hinsichtlich des Abfallfaktors sowie der Impulsempfindlichkeit im Hinblick auf hohe Fahrgeschwindigkeiten besonderen Anforderungen genügen, damit bereits kurzzeitige Stroniabsenkungen von nur wenigen Millisekunden ausreichen, das Relais abfallen zu lassen. Auf der anderen Seite muß jedoch gewährleistet sein, daß das Relais nicht schon bei den auf den Fahrzeugen ständig vorhandenen Erschütterungen abfällt, wodurch Betriebsstörungen bzw. Betriebshemmungen hervorgerufen werden.

Aus der deutschen Patentschrift Nr. 11 55 160 ist eine impulsempfindliche Schaltungsanordnung der obengenannten Art bekannt, bei der das die Stromabsenkung anzeigende Relais mittelbar über einen Transfluxor mit dem Fahrzeugmagneten verbunden ist. Diese Transfluxorschaltung ist so bemessen, daß nach einer einmaligen Stromabsenkung unterhalb des vorgegebenen Sollwertes das Relais abfällt und auch in dieser Lage verbleibt, wenn der Wechselstrom den vorgeschriebenen Sollwert wieder erreicht bzw. übersteigt. Der für die bekannte Schaltungsanordnung erforderliche Transfluxor hat den Nachteil, daß sich Erschütterungen und Temperatureinflüsse negativ auf dessen elektrisches Verhalten auswirken. Ferner kann ein Riß im Kernquerschnitt des Transfluxors dazu führen, daß der jeweils vorher eingestellte Übertragungszustand auch dann erhalten bleibt, wenn nach einer Beeinflussung des. Fahrzeugmagneten das dem Transfluxor nachgeschaltete Relais abgeschaltet werden müßte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine impulsempfindliche Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, die ohne Verwendung von Spezialrelais mit hohem Abfallfaktor auch nur kurzzeitig andauernde Beeinflussungen sicher registriert, den Nachteil der bekannten Schaltungsanordnung vermeidet und unter Berücksichtigung der besonderen sicherungstechnischen Forderungen im Eisenbahnsicherungswesen unabhängig von der jeweiligen Beeinflussungsdauer mit möglichst geringer Ansprechverzögerung das verwendete Relais abschaltet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein über gesonderte Steuereingänge vor- und rückwärts fortschaltbares mindestens zweistufiges Register vorgesehen ist, bei dem der eine Steuereingang eine die Wechselspannung des Ruhewechselstromkreises überwachende und in jeder Periode mindestens einen Rückstellimpuls abgebende erste Triggerschaltung angeschlossen ist und eine die Amplitude des Ruhewechselstromes überwachende zweite Triggerschaltung mit dem zweiten Steuereingang verbunden ist mit einer derartigen Bemessung der Triggerschaltung, daß nur oberhalb des Strom-Sollwertes bei jedem Rückstellimpuls ein gegenüber diesem phasenverschobener Fortschaltimpuls ausgelöst wird und daß das Relais über den Ausgang einer Stufe des Registers nach einem Startvorgang bei dynamischem Betrieb die Einschaltlage einnimmt.

Wenn bei einer derartiger impulsempfindlichen Schaltungsanordnung die Triggerschaltungen so aufgebaut sind, daß bei ordnungsgerechtem Betrieb bei jeder Halbwelle ein Rücksteüimpuls und anschließend ein Fortschaltimpuls ausgelöst wird, ist das Register bei einer Stromabsenkung, die in der Regel mehrere Perioden andauert, bereits nach einer Periode steuerunfähig, so daß das über eine der beiden Stufen des Registers angeschlossene Relais nicht weiter angesteuert wird und nach einer Abfallverzögerung abgeschaltet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Blockschaltbildes näher erläutert. Ein Generator 1 speist einen Leistungsverstärker 2, an den ausgangsseitig über einen Stromwandler 4 ein Fahrzeugmagnet 3 angeschlossen ist. Der Fahrzeugmagnet 3 besteht im wesentlichen aus der Reihenschaltung einer Spule 31 sowie eines Kondensators 32. Dieser Reihenschwingkreis ist auf die Frequenz des Generators 1 abgestimmt und wird mit konstantem Strom gespeist An den Ausgang des Leistungsverstärkers 2 ist weiterhin eine die Amplitude der Wechselspannung auf der Leitung Li, Ll überwachende erste Triggerschaltung 5

angeschlossen, die in jeder Periode der Wechselspannung mindestens einen Impuls abgibt. Die Triggerschwelle wird so gelegt, daß auch bei unterhalb des normalen Wertes liegender Wechselspannung diese Impulse ausgegeben werden. Beispielsweise kann die Triggerschaltung 5 auch so ausgebildet sein, daß bei jeder Halbperiode der Wechselspannung bzw. des Wechselstromes ein Impuls ausgegeben wird.

Eine zweite Triggerschaltung 6 ist mit der Ausgangswicklung 42 des Stromwandiers 4 verbunden. Für diese Triggerschaltung 6 ist durch entsprechende Bemessung eine Triggerschwelle festgelegt, derart, daß nur beim Strom-Sollwer'. bzw. oberhalb des Strom-Sollwertes ein gegenüber einem zeitlich zugehörigen Impuls der ersten Triggerschaltung 5 phasenverschobener Fortschaltimpuls für ein zweistufiges Schieberegister 7 ausgelöst wird. Die Fortschaltimpulse gelangen auf einen dynamischen Steuereingang VG des Schieberegisters 7. Der andere dynamische Steuereingang RG des Schieberegister 7 ist ein Rückstelleingang; demzufolge dienen die von der Triggerschaltung 5 abgegebenen Impulse als Rückstellimpulse. An die Stufe 72 des zweistufigen Schieberegisters 7 ist über einen Verstärker 8 ein Relais 9 angeschlossen. Der Verstärker 8 ist so aufgebaut, daß das Relais 9 nur bei ordnungsgerechtem Zustand des Verstärkers 8 und bei dynamischem Betrieb des Schieberegisters 7 erregt ist, sich also in der Einschalllage befindet.

Bekanntlich kann ein Schieberegister erst dann arbeiten, wenn sich in mindestens einer seiner Stufen ein sogenanntes Schiebebit befindet. Werden dem Schieberegister dann Fortschaltimpulse oder Rückstellimpulse zugeführt, so wandert das Schiebebit in der einen bzw. anderen Richtung von Stufe zu Stufe. Zum Eingeben des Schiebebits für einen Startvorgang des Schieberegisters 7 dient eine bistabile Kippstufe KE, die eingangsseitig mit der ersten Triggerschaltung 5 und ausgangsseitig über einen dynamischen Eingang mit der Stufe 71 des Schieberegisters 7 verbunden ist.

Zur Erklärung der Wirkungsweise wird angenommen, daß das Schieberegister 7 zunächst kein Schiebebit enthält, so daß etwaige Fortschaltimpulse am dynamischen Steuereingang VC bzw. Rückstellimpulse am dynamischen Steuereingang RG wirkungslos bleiben. In dem Zustand gibt die Stufe 72 des Schieberegisters 7 an den Verstärker 8 höchstens ein statisches elektrisches Signal, bei dem der Verstärkerausgang stromlos bleibt und das Relais 9 abgeschaltet ist. Zum Herbeiführen der Einschaltlage des Relais 9 wird der Kippstufe KE über die Klemme λ.' ein .Startsignal zugeführt. Hierdurch wird die Kippstufe KEaus der dargestellten Grundstellung in die andere stabile Lage gesteuert. Ein von der Triggerschaltung 5 ausgelöster Rückstellimpuls schaltet die Kippstufe KE wieder In die Grundstellung; beim Schieberegister 7 bleibt dieser Rückstellimpuls noch wirkungslos. Beim Einstellen der Grundstellung der Kippstufe KE, also bei der Übernahme des Startsignals, wird in die Stufe 71 des Schieberegisters 7 beim Übergang von logisch 0 nach logisch 1 am Grundstellungsausgang ein Schiebebit eingegeben. Voraussetzungsgemäß folgt dem von der Triggerschaltung 5 abgegebenen Rückstellimpuls ein phasenverschobener Fortschaltimpuls von der Triggerschaltung 6 für den dynamischen Fonschalteingang VG des Schieberegisters 7. Hierdurch wird das Schiebebit von der Stufe 71 in die Stufe 72 eingegeben. Beim nächsten von der Triggerschaltung 5 abgegebenen Rückstellimpuls, der sich bei der Kippstufe KE nicht weiter auswirkt, wird das Schiebebit aus der Stufe 72 des Schieberegisters 7 wieder in dessen Stufe 71 zurückgeführt. Dieser beschriebene Vorgang des Umspeicherns wiederholt sich ständig. Bei diesem dynamischen Betrieb befindet sich das Relais 9 in dessen Einschalllage.

Wenn infolge einer Beeinflussung des Fahrzeugmagneten 3 der Strom in der Primärwicklung 41 des Stromwandlers 4 kurzzeitig unter den bei normalem Betrieb vorgegebenen Sollwert absinkt, gibt die Triggerschaltung 6 während der Zeit des Unterschreitens des Strom-Sollwertes keine Fortschaltimpulse an die Stufe 71 des Schieberegisters 7 aus. Da jedoch nach wie vor regelmäßig Rückstellimpulse von der Triggerschaltung 5 auf den Rückstelleingang .^C gelangen, wird das Schiebebit, das sich beispielsweise kurz vor der Beeinflussung noch in der Stufe 72 befand, in die Stufe 71 gegeben und beim nachfolgenden Rückstellimpuls aus dieser Stufe ausgelesen, ohne daß nachträglich eine selbsttätige Rückspeicherung in eine der beiden Stufen 71, 72 des Schieberegisters 7 erfolgen könnte. Damit ist der beschriebene dynamische Betrieb des Schieberegisters 7 unterbrochen, wodurch der Verstärker 8 bestenfalls (von der Art des verwendeten Schieberegisters abhängig) nur noch ein statisches Signal erhält. Nach einer durch die Zeitkonslanten des Relais 9 gegebenen Verzögerungszeit wird dieses aus seiner Einschahlage abgeschaltet. Es verbleibt so lange in diesem Zustand, auch nach Wiedererreichen des Strom-Sollwertes, bis ein neuer Startvorgang über die Klemme K der Kippstufe Kfeingeleitet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Impulsempfindliche Schaltungsanordnung für Eisenbahnsicherungsanlagen, insbesondere für die induktive Zugbeeinflussung, mit einer Überwachungseinrichtung für einen Ruhewechselstromkreis zum Auswerten einer zeitlich begrenzten StromaD-senkung unter einen Sollwert, bei der ein Relais aus einer Einschaltlage abgeschaltet wird, das auch nach Wiedererreichen des Sollwertes abgeschaltet bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß ein über gesonderte Steuereingänge vor- und rückwärts fortschaltbares mindestens zweistufiges Register (7) vorgesehen ist, bei dem der eine Steuereingang (RG) an eine die Wechselspannung des Ruhewechselstromkreises überwachende und in jed;r Periode mindestens einen Rückstellimpuls abgebende erbte Triggerschaltung (5) angeschlossen ist und eine die Amplitude des Ruhewechselstromes überwachende zweite Triggerschaltung (6) mit dem zweiten Steuereingang (VG) verbunden ist mit einer derartigen Bemessung der Triggerschaltung, daß nur oberhalb des Strom-Sollwertes bei jedem Rückstellimpuls ein gegenüber diesem phasenverschobener Fortschaltimpuls ausgelöst wird und daß das Relais (9) über den Ausgang einer Stufe (72) des Registers (7) bei dynamischem Betrieb die Einschaltlage einnimmt.

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