DE320583C - Eisenbahnsignalisierungssystem - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 26. APRIL 1920

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- JVs 320583 -KLASSE 2Oi GRUPPE 38

Bernhard Hartley Peter in Westminster, England.

Eisenbatinsignalisierungssystem. Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. Dezember 1914 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf Eisenbahnbignalvorrichtungen von solchem System, bei welchem ein elektrischer Wechselstrom für Signalisierungszwecke den aus den Gleisschienen gebildeten Stromkreisen aus einer geeigneten Stromquelle zugeführt wird, so z. B. aus der Sekundärwicklung eines Transformators, dessen Primärwicklung mit einem Wechselstromgenerator verbunden ist.

Bei derartigen Systemen sind die Gleisschienen allgemein in Blockabschnitte eingeteilt, deren Schienen bezüglich des ihnen zugeführten Signalisierungsstrom.es kurzgeschlossen werden, wenn der Abschnitt von einem Zug besetzt ist; hierdurch erfolgt die Bedienung einer oder mehrerer Signalisierungsvorrichtungen auf beliebige Weise, um die Gegenwart eines Zuges in dem Blockabschnitt anzuzeigen. Wenn die zwei Schienen eines

zo Blockabschnitts kurzgeschlossen werden, tritt offenbar eine beträchtliche Strombeansptuchung des Transformators oder der sonstigen Quelle des Signalisierungstromes ein, und um zu verhindern, daß überschüssiger Strom den Signalisierungsstromkreis durchläuft, wenn die Schienen des Abschnitts kurzgeschlossen sind, ist es üblich, einen Widerstand in den Stromkreis der Schienen und Stromquelle einzuschalten, um die Beanspruchung auf einen vorbestimmten Maximalwert zu begrenzen. Neben der Strombeanspruchung der Stromquelle, wenn die Schienen durch einen Zug kurzgeschlossen sind, ist ein Strom von beträchtlicher Größe in dem Gleisstromkreis vorhanden, auch wenn der Blockabschnitt nicht besetzt ist, und zwar stellt dieser Strom den Magnetisierungsstrom dar, der erforderlich ist durch die Anordnung der verschiedenen elektromagnetischen Vorrichtungen, wie Relaiswicklungen, Induktanzspulen u. dgl., die quer zu den Gleisschienen geschaltet sind. Wenn dieser Magnetisierungsstrom auch im allgemeinen eine große wattlose Komponente aufweist, so muß doch offenbar ein Strom von entsprechender Größe vom Generator geliefert werden, der in der Primärwicklung des Transformators und den diese Wicklung mit dem Generator verbindenden Leitungen fließt, mit anderen Worten: unter allen Bedingungen des Gleisstromkreises, ob er mit einem Zug besetzt ist oder nicht, immer wird ein Wechselstrom, von beträchtlicher Größe in dem Gleisstromkreis und überhaupt in dem ganzen Signalisierungsstromkreis mit Ein-Schluß des Generators und seiner Schaltungen fließen, und da dieser Strom einen verhältnismäßig niedrigen Leistungsfaktor hat, wenn der Blockabschnitt nicht besetzt ist, so muß ein Generator und eine Stromleitung genügender Kapazität vorgesehen sein, um sich ihm anzupassen.

Die bekannte elektrische Erscheinung der Resonanz kann benutzt werden, um den wattlosen Strom zu verändern und den größeren Teil des Stromes zu ersparen, der von dem Schienenstromkreis erfordert wird, wenn die Blockstrecke unbesetzt ist. Hierbei wird

der Generator und in gewissen Fällen die Zuführungsleitung von der Aufgabe entlastet/ die Gesamtheit oder einen Teil der wattlosen Komponente des Stromes, die durch den Schienenstromkreis fließen muß, zu liefern, wie weiter unten erläutert wird. Der Wechselstromgenerator, die Stromleitungen und der Transformator können somit derart berechnet werden, daß sie nur die wirklichen

ίο Watts liefern, die von dem Schienenstromkreis erfordert werden, anstatt des ganzen Stromes, woraus sich eine entsprechende Ersparnis in den Kosten der notwendigen Installation ergibt.

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Eisenbahnsignalisiersystem, bei welchem Wechselstrom für Signalisierzwecke Schienenstromkreisen zugeführt wird, die eine Reaktanz und Kondensanz enthalten, derart,

ao daß sie ganz oder teilweise resonierend sind, und zwar ist gemäß der Erfindung die Kondensanz so in den Stromkreis geschaltet, daß die Kurzschließung der Gleisschienen beim Durchgang eines Zuges nur die Reaktanz des Stromkreises verringert, ohne die Kondensanz zu beeinflussen, zu dem Zwecke, die Resonanz des Stromkreises zu zerstören und dadurch den Strombedarf an der Quelle des Signalisierungsstromes zu beschränken.

In der beiliegenden Zeichnung ist Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung, die eine Kondensanz oder Kapazität zeigt, welche zwischen die Zuführungsleitung und den Schienenstromkreis gelegt ist.

Fig. 2 ist eine ähnliche Ansicht, die die

Kondensanz oder Kapazität in Serie mit der Primärspule des Transformators zeigt, wo-

' bei der letztere zwischen die Zuführungsleitung und den Schienenstromkreis gelegt ist, während Fig. 3 eine Abänderung darstellt, bei welcher die Kondensanz oder Kapazität . in Serie mit der Sekuridärspule des Trans- ' formatörs angeordnet ist. [

Fig. 4 ist eine Abänderung der Fig. 1, wobei eine zusätzliche Kondensanz oder Kapazität parallel mit der Primärspule des Transformators geschaltet ist.

Fig. 5 zeigt eine weitere Abänderung, wonach die zusätzliche Kondensanz oder Kapazität in Parallelschaltung mit der Sekundärwicklung des Transformators liegt.

Um die Erfindung praktisch auszuführen, wird ein gewisser Betrag von Kondensanz oder Kapazität zwischen die Stromzuleitungen und den Schienenstromkreis an Stelle des üblichen Transformators und Widerstandes oder nur des Widerstandes eingeführt, wobei die Kapazität oder Kondensanz so bemessen ist im Verhältnis zu der Induktanz, daß der ganze Stromkreis, wenn der Blockabschnitt nicht besetzt ist, einen teilweise oder ganz resonierenden Stromkreis bildet. Unter diesen Umständen wird offenbar die auf den Stromkreis aufgedrückte elektromotorische Kraft verursachen, daß Stromwellen von erheblicher Größe rückwärts und vorwärts innerhalb des Schienenstromkreises fluktuieren, und den nötigen Magnetisierungsstrom für diesen Stromkreis bilden. Diese Anordnung ist. aus Fig. 1 klar ersichtlich, in welcher die Zuführungsleitungen i, 2 mit dem Schienenkreis 3, 4 durch Kondensanz oder Kapazität S, 6 verbunden sind. Bei einer Ausführung der Erfindung, bei welcher ein Transformator zwischen die Stromzuführungsleiter, welche vom Wechselstromgenerator führen, und den Schienenstromkreis eingeschaltet ist, wird die Anordnung so getroffen, daß die Primärwicklung des Transformators in Serie geschaltet ist mit einem Kondensator, dessen Kapazität eine solche ist, daß die Induktanz der Gleisschienen und der Induktanzspulen und Relaiswicklungen, die damit verbunden sind, zusammen mit der Induktanz der Sekundärwicklung des Transformators, das bekannte \*erhaltnis zu der Kapazität des Kondensators für eine gegebene Wechselzahlfrequenz hervorbringen, welches für Resonanz¹ erforderlich ist.

In Fig. 2 ist die Kondensanz 5 mit der Primärwicklung 8 des Transformators in Serie geschaltet dargestellt. Die durch den Gleisstromkreis auf den Wechselstromgenerator ausgeübte Belastung wird somit einen Leistungsfaktor haben, der sich der Einheit mehr nähert, oder kann sogar einen voreilenden Leistungsfaktor haben, und der Generator wird auf eine Lieferung beansprucht, die den in dem System verbrauchten wirklichen Watts näher kommt, ■ da die verhältnismäßig großen Magnetisierungsströme, die in dem Gleisstromkreis selbst erfordert werden, aus den wattlosen Strömen gebildet werden, die im Kondensator ein und aus fluktuieren, wie sie durch die Kapazität des Kondensators im Verhältnis zur Induktanz des Stromkreises, bestimmt werden. Sobald ein Zug in den Abschnitt eintritt, wird die elektrische Charakteristik des Schienenstromkreises natürlich ganz verändert, und seine Induktanz besitzt nicht länger den Wert, der benötigt ist, um den früheren Zustand der Resonanz hervorzurufen; demzufolge ist elektrische Energie für einen weniger resonierenden Strom vorzusehen, und da ein Kondensator in Serie mit der Primärwicklung des Transformators eingeschaltet ist, so wird der gelieferte Maximalstrom, selbst wenn die Schienen kurzgeschlossen sind, bestimmt begrenzt auf einen verhältnismäßig gefingen

Wert durch die Gegenwart des Kondensators in dem Stromkreis, indem die von dem Kondensator dargebotene kondensive Reaktanz J die hauptsächliche und bestimmende Impe- ι danz des Stromkreises bildet, dem die elek- i irische Energie geliefert wird. Der Kon- ; densator ermöglicht somit nicht nur, daß die verhältnismäßig großen wattlosen Ströme, die in dem Schienenstromkreis gebraucht werden, j

ίο wenn er nicht besetzt ist, geliefert werden, < ohne der Quelle des Signalisierungsstromes ' eine entsprechende Strombelastung aufzuer- ^; legen, sondern er hält auch den Strombedarf ; bei Besetzung des Blockabschnittes in be- ' stimmten Grenzen. Es ist klar, daß die Ka- ■ pazität des Kondensators im Verhältnis zur : Induktanz des Stromkreises eingestellt werden muß, und da die wirkliche Einstellung dieser Kapazität etwas unbequem ist, so wird zweckmäßig die Anordnung so getroffen, daß die Induktanz des Stromkreises nach Erfordern eingestellt wird, indem entweder die Primär- oder die Sekundärwicklung des Transformators mit einer Anzahl von Abzweigungen versehen wird, an deren eine oder andere die Stromzuführungsleitungen oder die den Transformator mit dem Schienenstromkreis verbindenden Leitungen angeschlossen werden können. Die wirkliche Länge der wirk- i samen Primär- oder Sekundärwicklungen kann so innerhalb gewisser Grenzen verändert und dadurch eine entsprechende Veränderung der Induktanz des Stromkreises erreicht werden, in welchem Resonanz erzeugt werden soll.

Es ist zu bemerken, daß, wenn gewünscht, die Kapazität oder Kondensanz in dem Stromkreis der Sekundärwicklung des Transformators statt in dem der Primärwicklung hervorgebracht werden kann, wie in Fig. 3 dargestellt.

Nach einer weiteren Abänderung der beschriebenen Anordnung ist ein zweiter Kondensator quer zu den Schienengleisen oder quer zu den Klemmen der Primär- oder Sekundärwicklung des Transformators geschaltet, um die elektromotorische Kraft, die in dieser Wicklung besteht, zu verändern, oder in bestimmten Grenzen zu halten und wattlosen Strom für den Transformator zu liefern. Diese zwei Abänderungen sind in Fig. 4 bzw. S dargestellt, in \velchen die zusätzliche Kondensanz oder Kapazität 9 als quer zu. den Klemmen und parallel zu der Primärwicklung· des Transformators in Fig. 4 und der Sekundärspule des Transformators in Fig. 5 geschaltet dargestellt ist. Es sei bemerkt, daß in einigen Fällen es erforderlich sein kann, Bedingungen vollständiger Resonanz anzuordnen; durch Einstellung der. Kapazität des Kondensators im Verhältnis zur Induktanz des Stromkreises kann der vom Wechselstromgenerator gelieferte Strom so eingerichtet werden, daß er'in der Phase voreilt oder nacheilt, in jedem gewünschten Maße.

Die Konstruktion der Apparate zur prakti-= sehen Ausführung der Erfindung ist offenbar unwesentlich, und es können in dieser Hinsicht und bezüglich der verwendeten Schaltsysteme Veränderungen getroffen werden ohne Änderung des Erfindungsgegenstandes.

Claims (6)

Patent-Ansprüche:

1. Eisenbahnsignalisiersystem, bei welchem Wechselstrom für Signalisierzwecke Gleisstromkreisen zugeführt wird, die eine Reaktanz und Kondensanz enthalten, derart, daß sie ganz oder teilweise resonierend sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensanz in den Stromkreis so geschaltet ist, daß die Kurzschließung der Gleisschienen beim Durchgang eines Zuges nur die Reaktanz des Stromkreises verringert, ohne die Kondensanz zu beeinflussen, zu dem Zwecke, die Resonanz des Stromkreises zu zerstören und dadurch den Strombedarf an der Quelle des Signalisierungsstromes zu begrenzen.

2. Ausführungsform nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Anordnung einer zwischen Zuführungsleitung und Schienenkreis gelegten Kondensanz oder Kapazität. .

3. Ausführungsform nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch in Serie mit der Primärspule (8) des zwischen Stromzuleitung (1, 2) und Gleisstromkreis (3, 4) -gelegten Transformators (7) geschaltete Kondensatoren (5).

4. Ausführungsform nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren (5) in Serie mit der Sekundärspule des .Transformators (7) angeordnet sind.

5. Ausführungsform nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Kondensator (9) in Parallelschaltung mit der Primär spule (8) des Transformators (7) angeordnet ist.

6. Ausführungsform nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Kondensator (9) in Parallelschaltung mit der Sekundärspule des Transformators (7) angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.