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EP 0 500 201 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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18.05.1994 Patentblatt 1994/20 |
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Anmeldetag: 18.02.1992 |
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Schaltung zum Überwachen wechselstromgespeister Signallampen
Circuit for monitoring alternating current supplied signal lamps
Circuit pour la surveillance de lampes de signalisation alimentés en courant alternatif
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Benannte Vertragsstaaten: |
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CH DE LI LU NL |
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Priorität: |
21.02.1991 DE 4105477
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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26.08.1992 Patentblatt 1992/35 |
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Patentinhaber: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT |
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80333 München (DE) |
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Erfinder: |
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- Meier, Joachim
W-3300 Braunschweig (DE)
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Entgegenhaltungen: :
DE-A- 1 566 901 DE-A- 3 813 538 DE-U- 9 102 056
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DE-A- 3 516 612 DE-C- 901 785 US-A- 3 968 395
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches
1. Eine derartige Schaltung ist aus der DE-PS 35 16 612 bekannt.
[0002] Bei dieser bekannten Schaltung dienen die Gleichstromindikatoren zur Kennzeichnung
des jeweils vorhandenen Signalbegriffes und zur Kennzeichnung des jeweils wirksamen
Lampenfadens einer angeschalteten Signallampe. Die Unterscheidung der verschiedenen
Meldezustände geschieht durch Bewerten der Polarität von Gleichspannungen; die jeweils
detektierte Gleichspannung wird in Lampennähe über unterschiedlich gepolte Dioden
und Ausschlußkontakte von Meldeorganen auf die Speiseleitungen zu den Signallampen
geschaltet und an einer fernen Überwachungsstelle über Gleichstromindikatoren ausgekoppelt.
[0003] In der Nähe der Signallampen befindet sich ein Lampenüberwacher, der den über den
Hauptfaden der jeweiligen Signallampe fließenden Speisestrom detektiert und bei ausreichend
hohem Speisestrom einen dem Hauptfaden zu Reservezwecken parallelgeschalteten Nebenfaden
von der Versorgungsspannung abtrennt. Beim Durchbrennen des Hauptfadens wird automatisch
der Nebenfaden der Signallampe wirksam geschaltet. Bei dieser bekannten Schaltung
geht man davon aus, daß der Nebenfaden einer Signallampe stets funktionsfähig ist
und im Störungsfall die Aufgabe des dann ausgefallenen Hauptfadens übernehmen kann.
[0004] Es sind auch Lichtsignalschaltungen bekannt, bei denen der jeweiligen Nebenfaden
einer Signallampe auf Funktionsfähigkeit überprüft wird. Dies ist z.B. bei der aus
der DE-PS 35 15 962 bekannten Schaltung der Fall. Dort wird bei jedem Anschalten einer
Signallampe sowie bei angeschalteter Signallampe jeweils kurzzeitig auch der Nebenfaden
der Signallampe angeschaltet. Ist der Nebenfaden stromführend, wird eine Rückmeldung
an eine Überwachungsstelle gegeben, die daraufhin die Abschaltung des zuvor angeschalteten
Nebenfadens veranlaßt. Bei dieser bekannten Schaltung ist keine ständige Überwachung
des Nebenfadens auf Funktionsfähigkeit gegeben. Außerdem erfordert die individuelle
Anschaltung der Nebenfäden zu Prüfzwecken und die Rückmeldung der entsprechenden Meldezustände
an eine Auswertestelle einen relativ hohen Hardware-Aufwand ausschließlich für die
Funktionsprüfung der Nebenfäden an den einzelnen Signallampen.
[0005] Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 90 12 641 ist eine Schaltung zur Funktionsüberwachung
von Doppelfadenlampen in Lichtsignalen bekannt, bei der der Nebenfaden einer Signallampe
bei angeschaltetem Hauptfaden ständig überwacht ist. Ist der über den Nebenfaden geführte
Überwachungsstromkreis aus irgendeinem Grunde unterbrochen, so wird dies einer zentralen
Überwachungsstelle angezeigt. Dies geschieht unter Zuhilfenahme eines gesonderten
Stromindikators im Stromkreis der überwachten Lampennebenfäden.
[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches
1 anzugeben, die eine ständige Funktionsüberwachung eines Ersatzfadens für die Dauer
der Anschaltung einer Lampe ermöglicht, ohne daß es eines zusätzlichen Stromindikators
oder einer sonstigen Meldeeinrichtung im Überwachungskreis des betreffenden Ersatzfadens
bedarf.
[0007] Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches
1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
[0008] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher
erläutert.
[0009] Die Zeichnung zeigt eine Signallampe L eines nicht weiter dargestellten mehrbegriffigen
Lichtsignales, die von einer entfernten Steuerstelle aus über Trenntransformatoren
T1 und T2 mit Wechselspannung betrieben wird. Diese Wechselspannung liegt ständig
an; das An-und Abschalten der Signallampe L geschieht durch Kontakte FU1/1 und FU2/1
von Lampenüberwachern, die anderen Signallampen des Lichtsignals zugeordnet sind.
Wenn es sich bei der dargestellten Signallampe L beispielsweise um eine zum Anschalten
des Haltbegriffes vorgesehene Signallampe handelt, so sind die Kontakte FU1/1 und
FU2/1 Kontakte der den beispielsweise zwei Fahrtsignallampen des Lichtsignales zugeordneten
Lampenüberwacher. Die Versorgungsspannung für die Fahrtsignallampen ist nicht ständig
bis zu den Signallampen durchgeschaltet; sie wird bedarfsweise durch Anschaltkontakte
angelegt.
[0010] In der Nähe der Signallampe L befindet sich ein Wechselstromindikator W, der den
über den Hauptfaden H der Signallampe fließenden Speisewechselstrom detektiert und
bei ausreichend hohem Speisewechselstrom mit seinem Kontakt W/1 den Nebenfaden N der
Signallampe abschaltet.
[0011] Zum Überwachen des ordnungsgerechten Betriebsverhaltens der Signallampe und zum gleichzeitigen
Überwachen der Funktionsfähigkeit des nicht angeschalteten Nebenfadens dient ein Gleichstromüberwachungskreis,
der über die zur Signallampe führenden Speiseleitungen, die beiden in Reihe geschalteten
Lampenfäden der Signallampe und mindestens einen Gleichstromindikator führt. Die Überwachungsgleichspannung
wird dabei aus der ständig anliegenden Versorgungswechselspannung über gegenpolig
geschaltete Dioden D1 und D2 und vorgeschaltete Ausschlußkontakte W/2 und W/3 abgeleitet.
Solange ein ausreichend hoher Speisewechselstrom über den Hauptfaden H der angeschalteten
Signallampe L fließt, ist der Wechselstromindikator W erregt. Dabei ist z.B. der mit
der Diode D1 in Reihe liegende Kontakt W/2 geschlossen und es bildet sich ein Überwachungsstromkeis
über diese Diode, den Nebenfaden N der Signallampe, danach Aufteilung des Weges über
Hauptfaden H der Signallampe, Primärwicklung eines den Wechselstromindikator W speisenden
Stromwandlers und den Transformator T2, den Gleichstromindikator G1 und die Speiseleitungen
S der Signallampe aus. Der Gleichstromindikator G1 kennzeichnet in eingestelltem Zustand
das Vorhandensein des ordnungsgerechten Betriebszustandes der Signallampe L. Der Hauptfaden
wird durch den Wechselstromindikator W überwacht. Widerstände R verhindern, daß der
Überwachungsgleichstrom den nicht angeschalteten Nebenfaden der Signallampe bis über
seine Glühgrenze erregt.
[0012] Fällt der Wechselstromindikator W beispielsweise beim Durchbrennen des Hauptfadens
der Signallampe ab, so öffnet er seinen Kontakt W/2 und schließt seine Kontakte W/1
und W/3. Jetzt fließt ein Überwachungsgleichstrom über die Diode D2, den Kontakt W/1,
den Gleichstromindikator G2 und die Speiseleitungen der Signallampe. Das Ansprechen
des Gleichstromindikators G2 kennzeichnet die eingetretene Störung.
[0013] Anstelle von Ausschlußkontakten W/2 und W/3 des der Signallampe zugeordneten Wechselstromindikators
im Überwachungsstromkreis einer Signallampe können dort auch durch andere Ereignisse
gesteuerte Ausschlußkontakte zum bedarfsweisen An- und Abschalten der Gleichstromindikatoren
verwendet sein, beispielsweise Schalter, die anzeigen, ob bei der jeweils angeschalteten
Signallampe des Lichtsignales, z.B. einer Fahrtsignallampe, der Haupt- oder der Nebenfaden
wirksam ist. Für diesen Fall erfolgt die Überwachung des jeweils angeschalteten Signalbegriffes
über in der Zeichnung nicht dargestellte Gleichstromindikatoren, die den Fahrtsignallampen
des Lichtsignales zugeordnet sind und über Vermaschungen zwischen den Speiseleitungen
der einzelnen Signallampen anschaltbar sind.
[0014] Unabhängig davon, durch wen die Anzeige der jeweils überwachten Signallampe erfolgt,
zeigt die Erfindung einen Weg, um ohne Mehraufwand zusätzlich zum jeweils angeschalteten
Hauptfaden einer Signallampe auch deren Nebenfaden auf Funktionsbereitschaft zu überprüfen
bzw. in den Meldevorgang sowohl die Überwachung des Haupt- als auch des Nebenfadens
einer Signallampe einzubeziehen. Etwaige Fehler, die sich betriebshemmend oder betriebsgefährdend
erst im Störungsfall beim Durchbrennen des Hauptfadens einer Signallampe auswirken
würden, werden so frühzeitig erkannt, so daß die Möglichkeit einer rechtzeitigen Störungsbehebung
vor Eintritt des Gefahrenmomentes gegeben ist.
[0015] Die Erfindung ist auch anwendbar bei der Überwachung von Signallampen ohne Doppelfadenlampen.
Dort übernimmt eine Ersatzlampe die Funktion des Nebenfadens gemäß vorstehend erläutertem
Ausführungsbeispiel.
[0016] Durch die galvanische Verbindung zwischen den Speiseleitungen und der bzw. den in
den Überwachungskreis einbezogenen Signallampen ist es möglich, durch dafür vorgesehene
Meldeeinrichtungen Aderberührungen und Erdschlüsse auch auf den lampennahen Zuleitungen
in gleicher Weise ohne Mehraufwand zu detektieren wie Aderberührungen und Erdschlüsse
auf den Speiseleitungen zu den Signallampen.
1. Schaltung zum Überwachen wechselstromgespeister Signallampen (L) mittels einer Gleichspannung
unter Verwendung eines Gleichstromünberwachungskreises welcher mindestens einen vorzugsweise
signallampenfernen Gleichstromindikator (G1,G2) zur Kennzeichnung mindestens eines
Meldezustandes enthält und mittels eines signallampennahen Wechselstromindikators
(W) zum Anschalten eines Ersatzfadens (N) beim Durchbrennen eines üblicherweise anschaltbaren
Hauptfadens (H), insbesondere für Doppelfadenlampen in der Verkehrssignaltechnik,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Gleichstromüberwachungskreis über eine Reihenschaltung aus Haupt- (H) und
zugehörigem Ersatzfaden (N) geführt ist.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gleichstromüberwachungskreis so hochohmig ausgelegt ist, daß der Überwachungsgleichstrom
die Lampenfäden (H, N) nur unterhalb ihrer Leuchtgrenze erregt.
3. Schaltung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Überwachungsgleichspannung durch Gleichrichtung aus der Wechselstromversorgung
der eigenen Signallampe (L) oder weiterer Signallampen abgeleitet ist.
4. Schaltung nach Anspruch 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei auf unterschiedliche Polarität einer angelegten Gleichspannung ansprechende
Gleichstromindikatoren (G1, G2) vorgesehen sind und daß der Gleichstromüberwachungskreis
zwei einander parallelgeschaltete, in unterschiedlicher Durchlaßrichtung gepolte Dioden
(D1, D2) mit vorgeschalteten Ausschlußkontakten (W/2, W/3) für unterschiedliche Meldezustände
aufweist.
1. Circuit for monitoring signal lamps (L) which are supplied with alternating current,
by means of a DC voltage using a DC monitoring circuit which contains at least one
DC indicator (G1, G2), which is preferably at a distance from the signal lamps, for
identifying at least one signalling state, and by means of an alternating current
indicator (W), near to the signal lamps, for connecting a replacement filament (N)
when a main filament (H), which can usually be connected up, burns through, the said
main filament (H) being intended preferably for double-filament lamps in traffic signalling
technology, characterized in that the DC monitoring circuit is conducted via a series
circuit consisting of main filament (H) and associated replacement filament (N).
2. Circuit according to Claim 1, characterized in that the DC monitoring circuit is configured
with such high impedance that the monitoring DC current excites the lamp filaments
(H, N) only below the limit of their luminosity.
3. Circuit according to Claim 1 and 2, characterized in that the DC monitoring voltage
is derived by rectification from the alternating current supply of the circuit's own
signal lamp (L) or further signal lamps.
4. Circuit according to Claim 1 and 2 or 3, characterized in that two DC indicators (G1,
G2) which respond to different polarity of an applied DC voltage are provided, and
in that the DC monitoring circuit has two diodes (D1, D2) which are connected in parallel
with one another, are poled in different conduction directions and have disconnection
contacts (W/2, W/3), connected upstream, for different signalling states.
1. Circuit pour contrôler des lampes de signalisation (L) alimentées par un courant alternatif,
au moyen d'une tension continue et moyennant l'utilisation d'un circuit de contrôle
du courant continu qui comporte au moins un indicateur de courant continu (G₁, G₂),
qui est de préférence éloigné de la lampe de signalisation et qui sert à caractériser
au moins un état de signalisation, et au moyen d'un indicateur de courant alternatif
(W) situé à proximité de la lampe de signalisation et qui sert à raccorder un filament
de remplacement (N) lorsque le filament principal (H), qui peut être raccordé habituellement,
est rompu par brûlage, notamment pour des lampes à deux filaments utilisées dans la
technique des signaux de trafic, caractérisé par le fait que le circuit de contrôle
du courant continu inclut un circuit série constitué par le fil principal (H) et le
fil de remplacement (N) associé.
2. Circuit suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le circuit de contrôle
du courant continu est agencé avec une valeur ohmique élevée telle que le courant
continu de contrôle excite les filaments (H,N) de la lampe uniquement au-dessous de
leur limite d'éclairement.
3. Circuit suivant les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la tension
continue de contrôle est dérivée, par redressement, de l'alimentation en courant alternatif
de la lampe proprement dite de signalisation (L) ou d'autres lampes de signalisation.
4. Circuit suivant les revendications 1 et 2 ou 3, caractérisé par le fait qu'il est
prévu deux discriminateurs de courant continu (G1,G2), qui répondent à des polarités
différentes d'une tension continue appliquée et que le circuit de contrôle du courant
continu comporte deux diodes (D1,D2), qui sont branchées en parallèle et sont polarisées
dans des sens passants différents et qui comportent des contacts d'exclusion (W/2,
W/3), qui sont branchés en amont, pour différents états de signalisation.
