141741. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási berendezés vasúti áramkörökhöz, melynek különbözeti feszültséggel táplált reléje van
2 141.741 2 sínszálak között uralkodó F ellenállás függvénye. PJzt az F ellenállást az Sh sönt és a sönttel párhuzamos r ellenállás határozzák meg. Az II, feszültségnek az F ellenállás függvényében való változását a 2. ábrabeli diagramm tüntei fel, amelyben az abszcisszára az ellenállást, az ordinátárá a feszültséget vittük fel. Ha a relét kiváltó feszültség nagysága LTS" és ha a berendezés, az ismertekhez hasonlóan, a T3 transzformátort nem tartalmazná, akkor az R relé az A pontban, tehát az F ellenállás Ft értékénél elengedne. Ez az Fj érték szüségképpen igen kicsiny, tehát ha a vágányzat száraz és így az r ellenállás gyakorlatilag végtelen nagy, akkor az Sh sönt ellenállá sának nem szabad a viszonylag kicsiny Ft értéket meghaladnia, máskülönben a relé nem vált ki. Viszont ha a T3 transzformátort alkalmazzuk, amely a i, szekunder tekercs áramkörében oly U3 feszültségvektort létesít, amely az U2 feszültségvektorral ellentétes értelmű,, akkor az R relé már a C pontban elenged, amelyben az Sh sönt r = végtelen esetén az F1 ellenállásnál lényegesen nagyobb .F, ellenállást képvisel. Ily módon tehát a relé érzékenységét lényegesen fokoztuk. A diagrammból világos, hogy a C pont helyzete az U3 feszültség nagyságától függ. Az II. feszültség növelésével a C pont tetszőleges kívánt mértékben jobbfelé tolható. Ez eltolás mértékét csak az R relé újbóli meghúzásának feltétele szabja meg. Szükséges ugyanis, hogy a söntöt alkotó szerelvény eltávozása után az R relé minden körülmények között meghúzzon és érintkezőit zárja. Ezek a körülmények a legkedvezőtlenebbek a vágányzat vizes állapotában, amikor az Sh ellenállás eltűnése, tehát a szerelvénynek a szóban lévő vágányszakaszról való eltávozása után F3 = r ellenállás marad fenn. Az F3 ellenállás esetén az U, kimenőfeszültséget a D pont jelzi. Ez esetben a relé meghúzásához szükséges, a V tekercs kapcsain uralkodó feszültség nagysága U.,. Ennek a feszültségnek elegendő nagynak kell lennie ahhoz, hogy az R relé az érintkezőket biztosan zárja. A találmány szerinti megoldás tehát lehetővé teszi, hogy az R relé kiváltását lényegesen nagyobb Sh érték mellett biztosítsuk, mint amilyen Sh érték az ismert megoldásoknál még megengedhető. Emellett az elért eredmény az S áramforrás frekvenciájától gyakorlatilag független. A diagrammból az is kitűnik, hogy az FL ,-nél kisebb Sh értékek mellett a relé érintkezőit nyitva tartó feszültség rohamosan csökken és a B pontban nulla értéket vesz fel. Még kisebb Sh érték mellett, tehát normális üzemben, a feszültség negatív, mert az II,—II. különbségben (U2) kisebb mint (IL) és a V tekercsben az áramirány mégfordul, mely áram fáziseltolása 180 villamos fok. Ebből következik, hogy az R relé mozgó részeit negatív értelmű erő terheli, amely az érintkezők nyitását lényegesen megkönnyíti. Ez a körülmény a működés biztonságát lényegesen növeli. A pozitív és negatív értelemben ható feszültségeket, illetőleg erőket, a 2. ábrában -f-, illetőleg — jelekkel jelöltük. Az 1. ábra szerinti kapcsolási berendezés a vasútüzembén megkívánt biztonságot minden körülmények között létesíti. Hä a C1 vagy C„ kondenzátor átüt, akkor a V tekercsben folyó áram fázisszöge lényegesen megváltozik és a relé tartóereje anynyira csökken, hogy az horgonyát elejti. Kísérleteink azt mutatták, hogy a T3 transzformátor oly villamos tényezőkkel szerkeszthető, hogy a p3 tekercs meghibásodásakor a t 3 tekercs reaktanciája elegendő ahhoz, hogy az R relé biztosan elengedjen. A relé' e kiváltása igen egyszerű műfogással is elérhető: a transzformátor t3 tekercsével C s kondenzátor köthető párhuzamosan, melyet akként méretezünk, hogy a t3 tekerccsel rezonancia létesül, ha a P áramkör megszakad, viszont nincs rezonancia, ha a p3 tekercs táplálása normális. Ha a P áramkör megszakad, akkor a C,—t, áramkör nagy reaktanciát alkot, amely mégszakítja a V tekercs árammal való ellátását, úgy hogy az R relé biztosan elenged. A rezonancia helye előnyösen nem éles, amit a T,, transzformátor ellenállása biztosít. Ez a körülmény biztosítékot nyújt arra, hogy az R relé még akkor is kivált a ^mondott esetben, ha az S áramforrás frekvenciája adott határok között ingadozik. Ha a C3 kondenzátor átüt, úgy a t 3 tekercs rövidre zárul, úgy hogy a berendezés érzékenységét fokozó P áramkörben elrendezett —f— biztosító kiolvad és az R relé a mondott okból elenged. Mindebből kitűnik, hogy a berendezés minden meghibásodás esetében a biztonság értelmében működik és a relé minden ilyen esetben elenged. Az 1. és 2. ábrákban feltüntetett példakénti kivitelnt'l feltételeztük, hogy az II, feszültséggel ellentétes értelmű U:1 feszültség, amelyet a második tápláló áramkör szállít, állandó, úgy hogy azt a 2. ábrában egyenes vonal ábrázolja. A találmány értelmében azonban az U, feszültség a sínszálak közötti F ellenállás függvényében változó feszültség is lehet. Evégből például a tápláló áramkörbe áramátalakítót is iktathatunk, melyet az 1. ábrában az N hivatkozási betű jelöl és amely a p3 tekercset, vagy a p3 tekercset és az azzal sorbakapcsolt t, tekercset is az S áramforrás helyett táplálja. Az ilyen esetben a t.. tekercs kapcsain jelentkező, ellentétes értelmű feszültség lefolyását az eredményvonallal kihúzott U3 görbe mutatja. A C pont, amelyben az R relé elenged, még tovább tolható jobbfelé, anélkül, hogy az Ua tartófeszültség meg nem engedett mértékben csökkennék, vagyis az R relé' érzékenysége nagyobb arányban fokozható. A 3. ábra szerinti kiviteli alak egyenárammal dolgozik. Ebben az ábrában az 1 és 2 sínszal alkotta vágányszakaszt a szomszédos 5 és 6 sínszálak alkotta vágányszakasztól 3 szigetelők villamosan elkülönítik. Az 1, 2 vágányszakasz áramkörében két mágneses körrel dolgozó vágányrelét rendeztünk el. Az M, mágneses kört —m— vágánytekercs útján a vágányáramkör gerjeszti. Az M2 mágneses kört a helyi S áraforrás árama az —n— helyi tekercs útján létesíti. Ezt a tekercset az -a— érzékenységi áramkör és a szabályozható Rp védőellenállás útján a vágányáramkörrel és az S áramforrással sorosan kapcsoltuk. A vágányrelé két mágneses fluxusa a nyilak értelmében, tehát azonos értelemben halad át a közös N fegyverzeten, amelyre két egymással ellentétes értelmű vonzóerő hat. Rendes körülmények
