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Schaltungsanordnung zur selbsttätigen Überwachung von mit Gleichstrom
betriebenen Blinklichtanlagen Elektrische Stromkreise müssen, in vielen Fällen durch
Ruhegleichstrom überwacht werden. Solange in .dem Stromkreis, der überwacht. werden
soll, ein Dauerstrom fließt, bringt die Überwachung dessielben keine besonderen
Schwierigkeiten mit sich. Wird dagegen der Strom- von Zeit zu Zeit unterbrochen,
beispielsweise bei Blinkanlägen, so darf der Stromfluß nicht bis auf Nuwll absinken,,
weil dann die Überwachung nicht mehr möglich ist. Ein Reststrom muß vorhanden- sein
und wird für die, Überwachung der Anlage ausg6nutz,t. Dieser Reststrom stallt aber,
da er in den Abschaltpausen fließt, einen. Stromverbrauch dar, welcher durch da.s
Blinkgerät an sich nicht veränlaßt wird, sondern lediglich durch die Überwachungseinricbtung,
und es. besteht daher das Bestreben, diesen Stromverbrauch zu vermindern oder ganz
zu unterdrücken.
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In vielen Fällen, insbesondere bei Blinkanlagen, bei welchen der Strom
periodisch ein- und ausgeschaltet wird, soll nun nicht nur dfie Ahsichaltüng des
Stromes. überwacht werden, ,sondern.ies soll auch möglich sein; . Störungen :n der
Blinkeinrichtung, welche
nicht zum vollständigen Aussetzen der Blinktätigkeit
führen, zu erkennen und zu über-,vachen. Beispielsweise soll die Dauer überwacht
werden, während welcher der Arbeitsstrom fließt. Wenn etwa eine Störung insofern
eingetreten ist, als bei der Anlage einige Blinke ausfallen und dann wieder einsetzen,
so soll auch eine solche Störung erkennbar werden: Aber auch ein lange anhaltender
Arbeitsstrom stellt eine Störung dar, weil dann das Licht der Blinklampe längere
Zeit brennt, als eigentlich der Blinkdauer entsprechen würde. Ein Ruhestrom in der
Arbeitspause, -,venn also das Blinklicht dunkel ist, stellt an sich schon einen
unangenehmen Mehr-verbrauch an Strom dar: Wenn es sich aber z. B. um Fernmeldeeisenbahns:icherungsanlagen
handelt, Anlagen, die dauernd oder vorübergehend allein aus Akkumulatoren oder Primärelementen
gespeist werden, ist dieser zusätzliche Stromverbrauch besonders lästig.- -Durch
die Erfindung wird bei solchen elektrischen Anlagen, die periodisch an- und abgeschaltet
werden, sowohl der Strom in der Ruhepause gesperrt als auch eine Anzeige. hervorgerufen,
wenn der Arbeitsstrom ungewollt lange fließt. Dies wird dadurch erreicht, daß eine
-im Verhältnis zum Verbraucherwiderstand niedrigolirnige Primärspule eines Transformators.
in Serie mit dem Verbraucher und dem Unterbrecher angeordnet wird und die Sekundärspule
des Transformators mit einer wesentlich höheren Windungszahl über einen Gleichrichter
an einem Relais mit parallel geschaltetem Kondensator liegt.
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Lle niedrigohmige Primärspule ergibt einen geringen Spannungsabfall.
Durch die Parallelschaltung des Kondensators zum Relais erhält das Relais eine Abfallverzögerung,
deren Dauer unter Benutzung der unten angegebenen Schaltungen einige Sekunden bis
Minuten beträgt. Hierdurch ist es leicht möglich, sowohl die Zeit der Ruhepause
als auch die zusätzliche Arbeitszeit zu überbrücken. Erst wenn eine dauernde Unterbrechung
im Kreise des Verbrauchers eintritt, erfolgt keine weitere Aufladung des KondensatoTS,
so daß dieser seich allmählich über das Relais entlädt und dieses nicht mehr vorn
dem Abfall betwahren kann. Dieselbe Erscheinung tritt auch ein, wenn der Blinker
stehenbleibt und :ein Dauerstrom zu dem Verbraucher fließt. Alsdann findet auch
keine weitere Rufladung des Kondensators. statt. Durch seine , Entlädung über das.
Relais fällt dieses nach einiger Zeit 'ab. Die Rufladung mit Hilfe eines Gleichrichters
findet nur in einem Sinne statt. Statt des einfachen Gleichrichters kann man auch
vorteilhaft die Graetzschaltung I verwenden, um den Ein- und Ausschaltstromstoß
für' den Betrieb des Kondensators zu verwenden.
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Der Energiebezug aus der Primärspule kann weiterhin ganz erheblich
dadurch vermindert werden, daß zum Anziehen des Relais dieses zuerst über eine Drucktaste
mit dem Netz in Verbindung gebracht und dadurch angezogen wird. Gleichzeitig erhält
auch der Kondensator eine erhebliche Teilaufladung, so daß die dem Kondensator zu
entnehmende Energie sich nur noch auf den Haltestrom für das Relais beschränkt.
Eine noch weitere Stromersparnis läßt sich dadurch erzielen; daß dem Relais und
dem Kondensator dauernd ein gewisser Strom aus dem Netz zugeführt wird. Hierbei
müssen Widerstände (Abb. 3, X2) eingeschaltet werden, die so bemessen sind, daß
der :Magnet etwas weniger Strom erhält, als zum Halten notwendig ist. Den restlichen
Energiebedarf deckt die Einrichtung über die Primärspule des Transformators. Die
Anordnung gemäß der Erfindung ist besonders vorteilhaft, wenn mehrere wechselweise
einzuschaltende Kreise zwecks Ersparnis eines Überwachungsrelais von demselben Relais
überwacht werden sollen. Der Umschaltkontakt, der dann das Überwachungsrelais von
dem einen auf den anderen Kreis umschaltet, braucht nicht mehr Nvie bei den bisher
bekannten Anordnungen als Schleppkontakt ausgebildet oder durch Widerstände überbrückt
zu werden. Die Lücke im Stromfluß wird durch den Kondensator überbrückt. Dadurch
werden bewegliche Teile, die stets zu Störungen Anlaß geben, beseitigt und eine
hohe Betriebssicherheit stellt sich ein.
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Man kann schließlich auch den Transformator mit dem Relais verbinden
und auf einen einzigen Eisenkern zusammenbauen. Die Schaltung muß dann so durchgeführt
sein, daß die niedrigohmige Primärspule des Transformators dasselbe magnetische
Feld hervorruft wie die Spule des Relais.
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Die Erfindung wird an Hand der in Abb. i bis ¢ dargestellten Ausführungsbeispiele
erläutert.
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In Abb. z ist in den Verbraucherstromkreis, und zwar in Reihe mit
dem Verbraucher W und dem Blinker U eine niedrig ohmige Transformatorprimärwicklung
T i eingeschaltet. Die Sekundärwicklung T2 von hoher Windungszahl speist über einen
Gleichrichter G ein Relais R mit nebengeschaltetem Elektrolytkondensator K.
X i ist ein Entladewiderstand passender Größe.
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Dies Überwachungseinrichtung der Abb. i besitzt neben der Erfüllung
sämtlicher tMberwachungsforderungen bereits den Vorteil geringen Spannungsabfalles.
Gemäß Abb.2
kann- der Leistungsverbrauch aus dein Lampenkreis- ifoch
dadurch verringert wexden, daß die Relaisspule über einen Handdruckkontakt H mit
dem. Netz. kurzzeitig verbunden wird. Auf diese - Weise wird -die zum Ansprechen
des Relais benötigte Energie unärbhängig voniTrans,fai-m@atorlreis bezogen. Zur
Erhöhung der Bedarfsdauer der Batterie wird hierfür das Starkstr.oimnetz verwandt.
Auch der Kondensator wird durch den von dein . Handdruckkonxakt hervorgerufenen
Stromstoß -zum Teil aufgeladen. Die für den Haltestrom des ReWs.erforderliche Energie,
die geringer ist als die Gesamtenergie zum Einsghälten und Halten, wird über den
Transformator bezogen.
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In Abb -. 3 ist das Prinzip der Abb. 2 noch weiter entwickelt. Die
Überwachungseinrichtung ist. über Widerstände X i, X 2 mit dien Netz verbunden,
so daß ständig ein gewisser Teilstrom, der aber noch nicht ausreicht,' um das Relais:
in Anzug zu halten, vom Netz her geliefert wird: Die Anschaltung kann direkt über
die Widerstände und über den Blinker ans Netz geschehen. Im Verbraucherstromkreis
ist zweckmäßig der Retäiskontakt R i gelegen, so daß bei Störung; also bei Abfall
des Relais-, der Verbraucherstromkr eis von seiner Stromquelle abgeschaltet wird.
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Die erfindungsgemäße überwachungseinrichtung kann vorteilhaft zur
Überwachung mehrerer wechselweise einzuschaltender Kreise mit den Verbrauchern W
i, Wz, die durch den Verbraucherumschalter V geschaltet werden, dienen (Abb. 4).
Da der Kondensator K eine Lücke im Stromfiuß überbrückt, ist es möglich:; von den
für die wahlweise. Einschaltung von Verbrauchern sonst notwendigen Schleppkontaktaüsführungen
abzusehen, die bewirken sollten:, daß der zweite Verbraucherstromkreis bereits geschlossen
ist, bevor der erste sich geöffnet hat. Diesen Schleppkontaktausführungen haften
Mängel an, die durch die Erfindung überwunden werden. Die Relaisspule R ist in einen
Teil R 3 von. geringer Windungszahl und geringem Widerstand und, einen Teil R:2
von großem Widerstand und großer Windungszahl geteilt. Zwischen den beiden Teilen
wird die durch den Handschalter H zu über- li brückende Stromzuführung kurzzeitig
eingeschaltet. Bei Schließung des Hand-Schalters H zieht das Relais. an; es ist
aber nicht möglich, das, Relais durch die vom Kondensator K gelieferte Spannung
zum Anzug zu bringen, vielmehr kann der Kondensator nur den Haltestrom liefern,
da die gesamte Relaissp.tule, bestehend aus- den Teilen R.3 und R 2 am :Kondensator
liegt. Die vorbezeichneue Anordnung macht- die Einschaltung eines besonderen RelaiskantäkteA
in den Relais-Stromkreis unnötig, denn bei geöffnetem Handschalter fällt das Relais
mit Sicherheit ab, sobald. der Kondensator auf Grund einer aufgetretenen Störung
nicht mehr volle Ladung besitzt. Das Relais kann erst wieder durch Schließen des
Handschalters H zum Anzug gebracht werden. Um sowohl den Einale auch den Aus.s@chaltstromatoß
für die Ladung des Kondensators ausnutzen zu können, wird eine Graetz-Schaltung
als Gleichrichterschaltung G gewählt. ,