mini|Elektrischer Weichenantrieb S700 Die Vierdraht-Weichenschaltung ist eine standardisierte Anschaltung von Weichenantrieben an Stellwerke. Sie wird in Deutschland überwiegend eingesetzt. Als Stellwerke kommen dabei elektromechanische Stellwerke, Relaisstellwerke und elektronische Stellwerke in Betracht. Müssen in mechanischen Stellwerken Weichen mit elektrischen Antrieben ausgerüstet werden, erfolgt deren Anschaltung in der Regel ebenso über eine Vierdrahtschaltung. Dafür werden Weichengruppen von Relaisstellwerken genutzt, die Anschaltung erfolgt entweder über zu zusätzliches Gleisbildpult oder über vom weitergenutzten Weichenhebel gesteuerten Kontakten.
Es werden pro Weiche vier Kabeladern benötigt. Je nach elektrischem Widerstand der Leitung, der Stellspannung und dem eingesetzten Weichenantrieb ist die Stellentfernung begrenzt. Übliche Werte liegen bei Nutzung von regulären Signalkabeln bei etwa 1500 m, mit Sonderkabeln mit größerem Aderquerschnitt auch darüber.
Über die vier Kabeladern wird dabei sowohl die Antriebsenergie für den Elektromotor (beispielsweise 380 V mit 50 Hz Wechselspannung als DrehstromWalter Jonas. Elektronische Stellwerke bedienen – Der Regelbetrieb, Seite 33. Eisenbahn-Fachverlag 2001. ISBN 3-9808002-0-2) während des Umstellens übertragen als auch die Stellung der Weichenlage im Ruhezustand überwacht. Der Überwachungsstrom durchfließt alle vier Adern, dadurch werden Unterbrechungen sofort gemeldet. Die Drehstrommotoren der Weichenantriebe sind in der Regel bürstenlose Asynchronmotoren in Sternschaltung. Im Gegensatz zu sonstigen Motorschaltungen besteht der Sternpunkt im Motor nicht aus einer fest eingelegten Brücke, sondern aus einer Kombination der Antriebskontakte. Bei Nutzung von Gleichstrom als Stellstrom sind die Motoren Reihenschlussmotoren mit getrennten Feldwicklungen für Rechts- und Linkslauf. In diesem Fall liegen die Antriebskontakte vor dem Motor.
Eine Besonderheit der Vierdrahtschaltungen mit Drehstrom ist der Motoranlauf mit einem elliptischen Drehfeld. Während mit dem Einschalten der Stellspannung zwei Ständerwicklungen zusammengeschaltet sind, fließt der Strom der dritten Phase zum Sternpunkt im Stellwerk. Erst, wenn die Antriebskontakte nach einigen Motorumdrehungen ausgehoben haben, werden alle drei Phasen im Antrieb zusammengeschaltet. Damit ist das Drehfeld rund, die Phasenverschiebung beträgt 120°. Das ist vertretbar, weil der Motor beim Anlauf während dieser Aufhebung der Festhaltung die Weichenzungen noch nicht bewegt und damit nur wenig Kraft aufbringen muss. Erreicht der Antrieb die neue Endlage und die entsprechenden Antriebskontakte fallen ein, wird die Sternschaltung wiederum aufgetrennt. Jetzt wird eine andere Phase auf den Sternpunkt im Stellwerk geschaltet. Die resultierende Phasenverschiebungen lösen weitere Schaltvorgänge aus. Mit dem Eintreten der Verkettung nach dem Anlauf wird der Umstellauftrag bei Nutzung des Weichenselbstlaufes auf den nächsten Antrieb der Weichenlaufkette weitergeschaltet. Der Motorstrom der beim Erreichen der neuen Endlage auf den Sternpunkt geschalteten Phase schaltet den in diesem Strompfad liegenden Auffahrüberwacher in der Weichengruppe im Stellwerk zurück. Dadurch fällt der Spannungsschalter ab, die Stellspannung wird ab- und die Überwachungsspannung angeschaltet. Diese indirekte Abschaltung der Stellspannung ist ein typisches und herstellerunabhängiges Element. Bei Verwendung von Gleichstrommotoren erfolgt die Abschaltung klassisch direkt im Antrieb mit dem Einfallen des Antriebskontaktes.
Die erste, in Deutschland in nennenswerter Menge eingesetzte Vierdrahtweichenschaltung ist die Einheitsweichenschaltung 3003, die mit der Stellwerksbauform E43 der Vereinigten Eisenbahn-Signalwerke (VES) eingeführt wurde. Für diese wurden noch die eingeführten Gleichspannungen von 34 V für die Überwachung und 136 V als Stellspannung genutzt. Im Gegensatz zu den früheren Fünfdrahtschaltungen, die zusätzlich die Bleimäntel der seinerzeitigen Erdkabel als Rückleitung nutzten und damit praktisch Sechsdrahtschaltungen waren, wurde die Einheitsweichenschaltung von vornherein erdfrei konzipiert.
Beispiele für Weichenantriebe, die mit der Vierdraht-Weichenschaltung arbeiten:
Einheitsweichenantrieb Bauart 1924 (und alle davon abgeleiteten Bauarten wie WA350) WA600 von WSSB Siemens S700 Siemens S700K (IP 54) Thales L700H Thales FieldTrac 6343 L826H voestalpine Railway Systems Unistar HR (IP68)
Einzelnachweise
Kategorie:Zugsicherung Vierdraht-Weichenschaltung Kategorie:Weiche (Schienenverkehr)