DE2532968C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur wähl­ baren Versorgung eines elektrischen Verbrauchers mit einer ersten Betriebswechselspannung oder einer zu dieser synchronen zweiten Betriebswechselspannung unterschied­ licher Größe unter Verwendung gegensinnig betätigter Schaltkontakte.

Durch die DE-AS 11 61 983 ist bekannt, Stromverbraucher von einem Wechselstromnetz auf ein anderes mittels gegen­ sinnig zu betätigender Kontakte umzuschalten. Im einzelnen sind zwei Verbrauchergruppen an das eine Wechselstromnetz angeschlossen, von denen die eine Verbrauchergruppe bei Überschreitung einer bestimmten Gesamtlast von diesem Wechselstromnetz mittels eines Ruhekontaktes abgeschaltet und mittels eines Arbeitskontaktes an das andere Wechsel­ stromnetz angeschaltet wird. Die zwei Wechselstromnetze führen Wechselspannungen gleicher Größe.

In elektrischen Anlagen ist es manchmal notwendig, Verbrau­ cher zeitweise auch mit unterschiedlich hoher Spannung zu betreiben. Beispielsweise werden Lichtsignale in Eisenbahn­ anlagen tagsüber mit höherer Spannung betrieben als nachts. (DB-Vorschrift DV 893 A für die Stromversorgung von Dr-Stellwerken, § 3, Abs. 3).

Dabei ist gefordert, daß während des Umschaltens von einer Spannung auf die andere keine Unterbrechung des Lichtsignal­ stromkreises auftritt.

Dieser Vorschrift ist beim intern bekannten Stand der Technik dadurch ent­ sprochen, daß die Schaltzeiten der die Umschaltung vorneh­ menden Relaiskontakte so bemessen und eingestellt werden, daß die Zeitspanne zwischen Abschalten der einen Spannung und Anschalten der anderen Spannung so kurz wird, daß sie sich nicht mehr als Unterbrechung auswirken kann.

In der Zukunft einzusetzende elektronische Baugruppen sind jedoch schnell genug, um auch von kürzesten Unterbrechungen in ihrem Betrieb gestört zu werden.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanord­ nung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der überhaupt keine Unterbrechungen der Verbraucherstromkreise während der Umschaltvorgänge mehr auftreten, um auch bei elektronischen Baugruppen Störungen zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Weiterbildungen des Gegenstands nach Anspruch 1 sind in den Ansprüchen 2 und 3 gekennzeichnet.

Die zur Betriebsspannungsumschaltung benutzten Schaltkontakte (t 1, n 1) können von Hand betätigt werden. Dies erfordert jedoch eine gewisse Umsicht, denn beide Schaltkontakte dürfen nicht zur gleichen Zeit geschlossen sein, weil sonst der Transformator kurzgeschlossen wird. Um solche Kurzschlüs­ se zu verhindern, werden die im Anspruch 2 gekennzeichne­ ten Merkmale vorgeschlagen.

Um bei der im Anspruch 2 gekennzeichneten Lösung erkennen zu können, daß beide Relais gleichzeitig fehlerhaft ein­ gestellt sind, wie es beispielsweise durch böswilliges Andrücken der Anker beider Relais geschehen kann, wird eine im Anspruch 3 gekennzeichnete Schaltungsanordung vorgeschlagen.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In der Figur ist eine Schaltungsanordnung zur wählbaren Ver­ sorgung von Signalleuchten in Signalanlagen mit einer Betriebs­ wechselspannung für den Tagbetrieb oder einer niedrigeren Betriebswechselspannung für den Nachtbetrieb dargestellt. Diese Schaltungsanordnung kann insbesondere in Bahnsignal­ anlagen eingesetzt sein.

Die Schaltungsanordnung setzt sich aus einem in der Figur oben dargestellten Stark­ stromteil und einem darunter dargestellten Schwachstromteil zusammen.

Im Starkstromteil ist an Anschlüsse (Phasenleiter und Nulleiter) R, S, T und MP ein Dreh­ stromnetz oder ein Drehstromtransformator angeschlossen. Die Phasenleiter R, S, T sind jeweils über einen Schutzschalter ET 1, ET 2, ET 3 und einen zweiten Schaltkontakt t 1, t 2, t 3 eines ersten Relais T mit Anschlüssen RR, SS, TT und mit einem Scott- Aggregat SA verbindbar. Die Anschlüsse RR, SS, TT und eine Ausgangsleitung NE des Scott-Aggregats SA führen zu einer nicht dargestellten Steuereinrichtung, in der die Einschaltung von Signalleuchten der Außenanlage nach Bedarf gesteuert wird. Beispielsweise dient die Wechselspannung am Anschluß RR zur Versorgung der Hauptrot-Signale, die Wechselspannung am Anschluß SS zur Versorgung der Grün-Signale und die Wechselspanung am Anschluß TT zur Versorgung der Gelb-Signale, während die Wechselspannung am Anschluß NE für die Versorgung des Nebenrot-, des Nebengelb- und des Ersatz­ signals vorgesehen ist. Zur Vermeidung von Spannungsunter­ brechungen und zur Herabsetzung der Netzspannungen sind drei Transformatoren Tr 1, Tr 2, Tr 3 vorgesehen, die als Spar- oder Autotransformatoren ausge­ bildet sind. Dabei überbrücken die oberen ersten Teilwicklungen U 1-U 2, V 1-V 2, W 1-W 2 jeweils die zweiten Schaltkontakte t 1, t 2, t 3, während die Enden der unteren zweiten Teilwicklungen U-U 1, V-V 1, W-W 1 je­ weils über einen ersten Schaltkontakt n 1, n 2, n 3 mit dem Mittel­ punktsleiter (Nulleiter) MP verbunden sind, der auch an das Scott-Aggregat SA angeschlossen ist.

Im Schwachstromteil der Figur ist die Steuerschaltung für die beiden Relais T, N und eines dritten Relais TN sowie für eine Alarmeinrichtung (Alarmlampe) AL gezeigt. Zur Stromversorgung dieser Steuerschaltung dient eine Gleichspannungsquelle mit den Anschlüssen O und UB. Die Gleichspannung ist über einen weiteren Schutzschalter ET 4 an die Steuerschaltung anschalt­ bar. Die Schutzschalter ET 1 bis ET 4 sind vorzugsweise solche mit elektrothermischer Überstromauslösung. Das erste Relais T ist über die Reihenschaltung eines Ruhekontaktes n 5 des zweiten Relais N und eines Ruhekontaktes tn 1 des dritten Relais TN schaltbar, während das zweite Relais N über die Reihenschaltung eines Ruhe­ kontaktes t 4 des ersten Relais T und eines Arbeitskontaktes tn 2 des dritten Relais TN schaltbar ist. Das dritte Relais TN ist über einen Arbeitskontakt NT einer für die Einleitung des Nachtbetriebes vorgesehenen Taste einschaltbar und über einen Arbeitskon­ takt n 4 des zweiten Relais N und einen Ruhekontakt TT einer für die Einleitung des Tagbetriebs vorgesehenen Taste in den Halte­ zustand schaltbar. Ein Alarmrelais (Überwachungsrelais) A ist über zwei parallel­ geschaltete Ruhekontakte t 5, n 6 der beiden Relais T, N schaltbar, während die Alarmlampe AL über einen Ruhekontakt a des des Überwachungsre­ lais A gesteuert wird. Die beiden Relais T, N sind zweckmäßigerweise als Schütze ausgebildet. Die Bauelemente NT, TT, AL sind in einem Tastenfeld eines Stelltisches ST eingebaut.

Im folgenden wird die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung beschrieben.

Werden die Schutzschalter ET 1 bis ET 4 betätigt, so spricht das erste Relais T über die Kontakte ET 4, tn 1, n 5 an; gleichzeitig spricht auch das Überwachungsrelais A über die Kontakte ET 4, n 6 an, so daß der Stromkreis für die Alarmlampe AL geöffnet ist. Mit den Schaltkontakten t 1 bis t 3 werden die an den Phasenleitern R, S, T liegenden Wechselspannungen zu den Anschlüssen RR, SS, TT und zum Scott-Aggregat SA durchgeschaltet. Die Signalleuchten werden daher mit der Tagspannung versorgt. Die Ruhekontakte t 4, t 5 werden geöffnet.

Will die Überwachungsperson am Stelltisch ST die Umschaltung von Tagbetrieb auf Nachtbetrieb vornehmen, so betätigt sie kurzzeitig mittels einer Taste den Arbeitskontakt NT. Das dritte Relais TN spricht dann an, öffnet mit seinem Kontakt tn 1 den Stromkreis für das erste Relais T und bereitet mit seinem Kontakt tn 2 das Ansprechen des zweiten Re­ lais N vor. Nach Abfall des ersten Relais T und Schließen seines Kontaktes t 4 kann das zweite Relais N ansprechen. Während der Zeitlücke, in der das erste Relais T schon abgefallen ist und dem­ nach die Kontakte t 1, t 2, t 3 geöffnet sind, aber das zweite Relais N noch nicht angesprochen hat, sind die oberen Wicklungen U 1- U 2, V 1-V 2, W 1-W 2 das Drosseln in die Wechselstromversorgungs­ leitungen eingeschaltet, so daß die Signalleuchten weiterver­ sorgt werden können. Hat das zweite Relais N angesprochen, so werden mit seinen Kontakten n 1, n 2, n 3 die Spartransformatoren Tr 1, Tr 2, Tr 3 an die zugehörigen Drehstromspannungen angeschaltet. Jetzt gelangen die niedrigeren Wechselspannungen der unteren Teilwicklungen U-U 1, V-V 1, W-W 1 zu den Signalleuchten. Das zweite Relais N schließt ferner mit seinem Kontakt den Haltestromkreis für das dritte Relais TN und verhindert mit dem Öffnen seines Kontaktes n 5 das sofortige Ansprechen des ersten Relais T bei einem Abfallen des dritten Relais TN.

Die Umschaltung von Nacht- auf Tagbetrieb erfolgt in umgekehrter Weise. Betätigt die Überwachungsperson die Taste TT kurzzeitig, so wird der Haltestromkreis für das dritte Relais TN unterbrochen. Dieses fällt ab, unterbricht mit seinem Kontakt tn 2 den Strom­ kreis für das zweite Relais N und bereitet mit seinem Kontakt tn 1 das Ansprechen des ersten Relais T vor. Das zweite Relais N fällt ab, und seine Kontakte n 1, n 2, n 3 schalten die Spartransformatoren Tr 1, Tr 2, Tr 3 wieder von den zugehörigen Drehstromspannungen ab, so daß die oberen Teilwicklungen U 1-U 2, V 1-V 2, W 1-W 2 wieder als Drosseln arbeiten und die Signalleuchten unterbrechungslos weiterver­ sorgt werden. Mit dem Kontakt n 4 wird der Haltestromkreis für das dritte Relais TN unabhängig von der Stellung der Taste TT ge­ öffnet gehalten. Der Kontakt n 5 schließt den Ansprechstrom­ kreis für das erste Relais T, das nach seinem Ansprechen wieder mit seinen Kontakten t 1, t 2, t 3 die für den Tagbetrieb notwendigen Wechelspannungen zu den Signalleuchten durchschaltet und mit seinem Kontakt t 4 das sofortige Ansprechen des zweiten Relais bei einem etwaigen Ansprechen des dritten Relais TN verhindert.

Es ist zu erkennen, daß das Überwachungsrelais A nur dann anspricht, wenn beide Ruhekontakte t 5, n 6 gleichzeitig geöffnet sind. Dies kann beispielsweise dann geschehen, wenn die beiden Relais T, N fälschlicherweise gleichzeitig von Hand angedrückt werden. In diesem Fall schließt der Kontakt a den Stromkreis für die Alarm­ einrichtung AL.

Claims (3)

1. Schaltungsanordnung zur wählbaren Versorgung eines elektri­ schen Verbrauchers mit einer ersten Betriebswechselspannung oder einer zu dieser synchronen zweiten Betriebswechselspan­ nung unterschiedlicher Größe unter Verwendung gegensinnig betätigter Schaltkontakte, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spartransformator (Tr 1, Tr 2, Tr 3) vorgesehen ist, dessen Wicklung auf einer Seite mit dem Phasenleiter (R, S, T), auf der anderen Seite über den ersten Schaltkontakt (n 1, n 2, n 3) mit dem Nulleiter (MP) eines die höhere Betriebs­ wechselspannung führenden Wechselspannungsnetzes verbunden ist, daß die Wicklung des Spartransformators (Tr 1, Tr 2, Tr 3) durch die Anzapfung (Verbindungspunkt U 1, V 1, W 1) derart in zwei Teilwicklungen (U-U 1, U 1-U 2; V-V 1, V 1-V 2; W-W 1, W 1-W 2) aufgeteilt ist, daß zwischen Anzapfung (Ver­ bindungspunkt U 1, V 1, W 1) und dem Nulleiter (MP) bei ge­ schlossenem ersten Schaltkontakt (n 1, n 2, n 3) die niedri­ gere Betriebswechselspannung ansteht, daß der Verbraucher (an RR, SS, TT) zwischen Anzapfung (Verbindungspunkt U 1, V 1, W 1) und Nulleiter (MP) geschaltet ist und daß durch den zum ersten Schaltkontakt (n 1, n 2, n 3) gegensinnig arbei­ tenden zweiten Schaltkontakt (t 1, t 2, t 3) die zwischen Phasenleiter (R, S, T) und Anzapfung (Verbindungspunkt U 1, V 1, W 1) liegende erste Teilwicklung (U 1-U 2, V 1-V 2, W 1-W 2) überbrückbar ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die erste Teilwicklung (U 1-U 2, V 1-V 2, W 1-W 2) über­ brückende zweite Schaltkontakt (t 1, t 2, t 3) ein Kontakt eines ersten Relais (T) und der erste Schaltkontakt (n 1, n 2, n 3) ein Kontakt eines zweiten Relais (N) ist, daß das erste Relais (T) über die Reihenschaltung eines Ruhekontaktes (n 5) des zweiten Relais (N) und eines Ruhekontaktes (tn 1) eines dritten Relais (TN) schaltbar ist, daß das zweite Relais (N) über die Reihenschaltung eines Ruhekontaktes (t 4) des ersten Relais (T) und eines Arbeitskontaktes (tn 2) des dritten Relais (TN) schaltbar ist und daß das dritte Relais (TN) über einen Arbeitskontakt (NT) einer ersten Taste einschaltbar und über einen Arbeitskontakt (n 4) des zweiten Relais (N) und einen Ruhekontakt (TT) einer zweiten Taste in den Haltezustand schaltbar ist.

3. Schaltungsanordung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit parallelgeschalteten Ruhekontakten (n 6 und t 5) der beiden Relais (N und T) in Reihe liegendes Überwachungs­ relais (A) bei gleichzeitiger Betätigung des ersten Relais (T) und des zweiten Relais (N) über einen Kontakt (a) eine Alarmeinrichtung (AL) ansteuert.