DE1015038B

DE1015038B - Circuit arrangement in railway security for track monitoring with the help of isolated rails, rail contacts or the like.

Info

Publication number: DE1015038B
Application number: DES47798A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Fritz Ackermann; Dipl-Ing Karl Lueddecke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1956-03-06
Filing date: 1956-03-06
Publication date: 1957-09-05

Description

Schaltungsanordnung im Eisenbahnsicherungswesen zur Gleisüberwachung mit Hilfe isolierter Schienen, Schienenkontakte od. dgl. Im Eisenbahnsicherungswesen verwendet man zur Mitwirkung der Züge bei Gleisbesetzungs- oder Räumungsmeldung, bei Fah rstraßenauflösung od. dgl. isolierte Gleisabschnitte, mit deren Hilfe eine unzulässige oder vorzeitige Auflösung durch Eingriffe oder Fremdeinwirkung möglichst ausgeschlossen werden soll. Hierbei benötigt man für den Gleisstromkreis selbst im allgemeinen vier Leitungen zwischen dem Stellwerk und jedem Gleisabschnitt, nämlich zwei Speiseleitungen und zwei Anschlüsse für das Gleisrelais. Für einen zusätzlichen Schienenkontakt kommt man mit einer fünften Leitung aus, wenn die Rückleitung der Speisung des Gleisstromkreises für den Rückstrom des vom Schienenkontakt gesteuerten Relais mitbenutzt werden darf. In gewissen Fällen wird aber für den Schienenstromschließer, Magnetschienenkontakt, Impulsgeber oder ähnliche Zusatzvorrichtungen am Gleis auch noch eine besondere sechste Leitung benötigt.Circuit arrangement in railway security for track monitoring with the help of insulated rails, rail contacts or the like. In railway security is used to allow trains to participate in track occupancy or evacuation reports, or the like. Isolated track sections with the help of which a impermissible or premature dissolution due to interference or external influence, if possible should be excluded. Here you need for the track circuit itself generally four lines between the signal box and each track section, viz two feed lines and two connections for the track relay. For an extra Rail contact can be achieved with a fifth line if the return line is the Supply of the track circuit for the return current of the one controlled by the rail contact Relay may also be used. In certain cases, however, for the track closer, Magnetic rail contact, pulse generator or similar additional devices on the track too a special sixth line is needed.

Es sind bereits verschiedene Vorschläge gemacht worden, um die Anzahl dieser Leitungen zu vermindern. So hat man unter anderem versucht, wenigstens eine der Relaisleitungen mit der einen Speiseleitung zu vereinigen. Dies wird aber möglichst vermieden, damit nicht die Gefahr der unmittelbaren Erregung des Gleisrelais durch die speisende Stromquelle bestecht und um sicherzustellen, daß ein Ach.skurzschluß auf der isolierten Schiene das Gleisrelais zum Abfallen bringt. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, einige Levtungen mit zwei Stromarten, nämlich m,it Wechselstrom für die Speisung der isolierten Schiene und gleichzeitig mit Gleichstrom für das angeschlossene Überwachungs- oder Melderelais zu betreiben und dadurch Adern einzusparen.Various proposals have already been made as to the number to reduce these lines. So one has tried, among other things, at least one of the relay lines to unite with the one feed line. But this will be possible avoided so that there is no danger of the track relay being excited directly bribes the feeding power source and to ensure that an axle short-circuit causes the track relay to drop out on the insulated rail. It's also beautiful Some currents have been proposed with two types of current, namely with alternating current for the supply of the insulated rail and at the same time with direct current for the to operate connected monitoring or signaling relays and thereby save wires.

Bei anderen Anordnungen dieser Art wird aber noch Erde als Rückleitung benutzt, oder es werden immer noch mehr als zwei Adern benötigt. Wieder andere Vorschläge sehen die Verwendung modulierter Trägerfrequenzen vor, die also außer den Einrichtungen zur Frequenzerzeugung auch solche für die Mod'ulierung und Demodulierung erfordern.In other arrangements of this type, however, earth is still used as the return line used, or more than two wires are still required. Still other suggestions provide for the use of modulated carrier frequencies, that is, apart from the facilities for frequency generation also require those for modulation and demodulation.

Die Erfindung betrifft eine wesentlich einfachere Anordnung mit insgesamt nur einem einzigen. Aderpaar zwischen dem Stellwerk und den isolierten Schienen, wobei eine Mehrfachausnutzung unter Vermeidung von Modulationen dadurch erzielt wird, d.aß diese beiden Leitungen als gemeinsamer Stromweg nicht nur für die Speisung der angeschlossenen Schalt-bzw. Steuervorrichtungen am Gleis, z. B. der Gleisstromkreise, Schienenkontakte, sondern auch für die Rückführung der Melde- oder Prüfströme des Schaltzustandes dieser Gleisvorrichtungen vom Gleis zum Stellwerk dienen:, -cvo sie über geeignete Siebmittel den zugeordneten Relais zugeführt werden. Diesem einzigen Leitungspaar werden erfindungsgemäß Wechselströme mit verschiedenen Frequenzen, vorzugsweise in oder nahe dem Tonfrequenzbereich liegende Frequenzen, zugeführt, die in der Außenanlage der Gleisstromkreise oder isolierten Schienen durch Oszillatoren, z. B. mit Hilfe von Transistoren, erzeugt, auf dem Leitungspaar gegebenenfalls überlagert und im Stellwerk durch geeignete Filter wieder voneinander getrennt werden. Sie werden dort -unter Umständen nach Gleichrichtung mittels Sperrzellen -den einzelnen Empfangsrelais zugeführt und können gegebenenfalls auch noch verstärkt werden. Auch hierfür können vorzugsweise Transistorverstärker, gegebenenfalls auch nur ein gemeinsamer Verstärker für zwei oder mehrere Empfangsre;l.ais, verwendet werden.The invention relates to a much simpler arrangement with a total of only one. Wire pair between the signal box and the insulated rails, multiple utilization thereby being achieved while avoiding modulations is, i.e. these two lines as a common current path not only for the supply the connected switching or. Control devices on the track, e.g. B. the track circuits, Rail contacts, but also for the return of the signal or test currents of the The switching status of these track devices from the track to the signal box are used :, -cvo they are fed to the assigned relays via suitable screening means. This only one According to the invention, line pairs are alternating currents with different frequencies, preferably in or near the audio frequency range, supplied, those in the outdoor system of the track circuits or isolated rails by oscillators, z. B. with the help of transistors generated, possibly superimposed on the line pair and separated from each other in the signal box by suitable filters. she are there - possibly after rectification by means of blocking cells - the individual Receiving relays supplied and can also be reinforced if necessary. Even transistor amplifiers can be used for this purpose, possibly also only one common Amplifiers for two or more receiving channels can be used.

Wenn mehrere isolierte Schienen z. B. für die Auflösungen bei Ein- und Ausfahrten derselben Strecke oder von mehreren Strecken auf einer Bahnhofsseite vom Stellwerk aus in einer Richtung hinter- oder nebeneinanderliegen, so können alle ihre Speise- und Prüfströme gemäß der Erfindung auf dem einzigen Leitungspaar überlagert werden. In dem erwähnten Frequenzbereich lassen sich zahlreiche Frequenzen mit genügend großem Frequenz.abstand unterbringen, die sich durch einfache Filter selektiv unterscheiden lassen. Die Anwendung von Oszillatoren bzw. Verstärkern mit Hilfe von Transistoren hat den Vorteil, daß sie keinen Heizstrom benötigen, sich aus unbewegten Bauteilen zusammensetzen, die erschütterungssicher sind und keinem Verschleiß unterliegen, also auch geringer Wartung bedürfen und große Lebensdauer haben, und daß sie Einheiten von sehr geringen Abmessungen bilden, die sich in Kabelverteilern, Gleisanschlußgehäusen oder sogar in Kabelanschlußteilen des Schienenkontaktes unterbringen lassen.If several insulated rails z. B. for the resolutions for and exits from the same route or from several routes on one side of the station from the signal box are one behind the other or next to each other in one direction, so can all their feed and test currents according to the invention on the single line pair are superimposed. Numerous frequencies can be used in the frequency range mentioned with a sufficiently large frequency spacing, which can be achieved by simple filters selectively distinguish. The use of oscillators or Amplifying with the help of transistors has the advantage that they do not have any heating current need to be composed of stationary components that are vibration-proof and are not subject to wear and tear, so they also require little maintenance and have a long service life and that they form units of very small dimensions, which can be found in cable distributors, track junction boxes or even in cable connection parts of the rail contact.

Beispiele der Erfindung sind in den Fig. 1 bis 4 dargestellt. Diese schematischen Schaltungen zeigen im oberen Teil die Anlagen im Stellwerk, im unteren Teil die Einrichtungen am Gleis. Bei der Anordnung nach Fi,g. 1 ist angenommen, daß die Speisung der Vorrichtungen aus einer Stelhverksbatterie geschieht. Die Leitungen werden z. B. bei der Fahrstraßenfestlegung durch die Kontakte 1 an die Gleichspannung gelegt. Die Auswertung des Empfanges der beiden von der isolierten Schiene 20 und vom Schienenkontakt 3 kommenden Prüfströme mit Hilfe der beiden Relais R1 und R2 wird als bekannt angenommen und hört nicht zum Gegenstand der Erfindung. Jede bekannte Auswerteschaltung kann also mit diesem Übertragungsverfahren verknüpft «-erden. In dem Schaltschema nach Fig. 1 wird der Gleichstrom über den bekannten Dämpfwiderstand W dem isolierten Gleisabschnitt am linken Ende zugeführt und am rechten Ende wieder entnommen und nun mittels des Oszillators O 1 in Wechselstrom mit der Frequenz f 1 umgeformt, der nun über das Leitungspaar zum Stellwerk übertragen wird. Ebenso geschient die Umformung des vom Schienenkontakt 3 gesteuerten Gleichstromes in Wechselstrom mit der Frequenz f 2 -erst unmittelbar vor der Meldungsübertragung zum Stellwerk. Dort werden die beiden Frequenzen durch die Filter F1 und F2 getrennt, wieder gleichgerichtet und dann den beiden Empfangsrelais R1 und R2 zugeführt. Die beiden Drosseln D 1, D2 in den Gleichstromzweigen sollen verhüten, daß die Wechselströme auf der Primärseite der Oszillatoren sowie in der Gleichstromquelle einen unerwünschten niederohmigen Nebenschluß finden.Examples of the invention are shown in Figs. These Schematic circuits show the systems in the interlocking in the upper part, and in the lower part Share the facilities on the track. In the arrangement according to Fi, g. 1 is assumed that the supply of the devices is done from a Stelhverksbatterie. The lines z. B. when defining the route through the contacts 1 to the DC voltage placed. The evaluation of the reception of the two from the isolated rail 20 and test currents coming from rail contact 3 with the aid of the two relays R1 and R2 is believed to be known and does not form part of the subject matter of the invention. Any known Evaluation circuit can therefore be linked to this transmission method. In the circuit diagram of FIG. 1, the direct current is via the known damping resistor W fed to the isolated track section at the left end and again at the right end taken and now by means of the oscillator O 1 in alternating current with the frequency f 1, which is now transmitted to the interlocking via the pair of lines. as well railed the conversion of the direct current controlled by the rail contact 3 into alternating current with the frequency f 2 - only immediately before the message is transmitted to the signal box. There the two frequencies are separated by the filters F1 and F2 and rectified again and then fed to the two receiving relays R1 and R2. The two throttles D 1, D2 in the direct current branches should prevent the alternating currents on the primary side the oscillators as well as in the direct current source an undesirable low resistance Find the shunt.

Die Fig. 2 zeigt die mögliche Ergänzung der Schaltung nach Fig. 1 beim Anschluß von zwei isolierten Gleisabschnitten 21 und 22, die mit den in den Oszillatoren O 3 und O 4 erzeugten Frequenzen f 3 und f 4 über dasselbe Leitungspaar die Relais R3 und R4 im Stellwerk steuern.2 shows the possible addition to the circuit according to FIG. 1 when two isolated track sections 21 and 22 are connected, the relays R3 and R4 with the frequencies f 3 and f 4 generated in the oscillators O 3 and O 4 via the same line pair control in the signal box.

In den Fig. 1 und 2 ist durch Umrahmung der ; Baubeile am Gleis angedeutet, daß sie zu einer Einheit zusammengefaßt und in Kabelverteilern, Gleisanschlußgehäusen oder im Anschlußteil einer Gleisvorrichtung, z. B. des Schienenkontaktes, untergebracht werden können und dann - abgesehen von ; den Schienenanschlüssen - nur zwei Ansc'hlußleitungen benötigen.In Figs. 1 and 2 is by framing the; Construction ax indicated on the track, that they are combined into a single unit and in cable distributors, track junction boxes or in the connection part of a track device, e.g. B. the rail contact housed can be and then - apart from; the rail connections - only two connecting cables require.

Das Schema der Fig. 3 zeigt eine mehrfach abgeänderte Schaltung, bei der die Speiseströme der Gleisvorrichtungen über ein Filter Fo z. B. aus einem Wechselstromnetz entnommen werden, dessen Frequenz in der Außenanlage auf die benötigten überlagerungsfrequenzen f 1 und f 2 umgeformt wird, bevor sie einerseits zum Gleisstromkreis und andererseits zum Schienenkontakt gelangen. Die Prüfströme, die den Schaltzustand des Schienenkontaktes und der isolierten Schiene melden, durchlaufen Filter F10 bzw. F20, die eine gegenseitige Beeinflussung oder Beeinträchtigung verhüten sollen. Sie werden in der Zentrale in dem Verstärker V gemeinsam verstärkt, bevor sie durch die Filter F 1 und F 2 getrennt und gleichgerichtet werden und dann die Empfangsrelais R 1 und R 2 betätigen. Hierbei kann es zweckmäBig sein, einem gemeinsamen Verstärker noch ein Vorfilter als Bandpaß für eine Gruppe mehrerer aufeinanderfolgender Frequenzen zuzuordnen, wenn dadurch die Einzelfilter für jedes Empfangsrelais einfacher gestaltet werden können.The scheme of FIG. 3 shows a circuit modified several times, in which the feed currents of the track devices via a filter Fo z. B. can be taken from an alternating current network, the frequency of which is converted to the required superposition frequencies f 1 and f 2 in the outdoor system before they reach the track circuit on the one hand and the rail contact on the other. The test currents, which report the switching status of the rail contact and the isolated rail, run through filters F10 or F20, which are intended to prevent mutual interference or impairment. They are amplified together in the control center in the amplifier V before they are separated and rectified by the filters F 1 and F 2 and then actuate the receiving relays R 1 and R 2. It can be useful to assign a pre-filter to a common amplifier as a bandpass filter for a group of several successive frequencies if this allows the individual filters for each receiving relay to be made simpler.

Es isit für das Wesen der Erfindung ohne Belang, ,vel.che Schaltanordnung, für die in den Fig. 1 bis 3 beliebige Beispiele dargestellt sind, für die praktische Ausführung gewählt wird bzw. ob einige Schaltelemente zur Vereinfachung entbehrt oder zur Vervollkommnung der Wirkung nach bekannten Möglichkeiten abgeändert oder ergänzt werden. Wesenflidh ist der Grundgedanke der gemeinsamen Benutzung eines einzigen Aderpaares für die Stromführung zum Gleis und für die Rückleitung der Prüf- und' Meldeströme mit unterscheidbaren Frequenzen zum Stellwerk.It is irrelevant for the essence of the invention, for any examples are shown in FIGS. 1 to 3, for the practical Execution is selected or whether some switching elements are omitted for simplification or modified or modified to perfect the effect according to known possibilities can be added. Wesenflidh is the basic idea behind sharing a single pair of wires for the power supply to the track and for the return of the test and 'Message flows with distinguishable frequencies to the interlocking.

Diese Anordnung soll auch nicht auf die übliche Einrichtung von isolierten Schienen mit Schienenkontakten beschränkt bleiben. Sie eignet sich ebenso zur Übertragung von Melde- und überwachungsströmen mehrerer Gleisabschnitte mit oder ohne Schienenkontakte, die sich z. B. auf einem vom Stellwerk entfernt liegenden Raum zusammendtängen'und bisher die Verlegung mehrerer Kabel oder eines vieladrigen Gruppenkabels erfordert hätten. Solche von einer gemeinsamen Stromzuführung gespeisten Gleisstromkreise können gemäß der Erfindung ihren Frei-und Besetztzustand mittels unterschiedlicher Frequenzen, die erst am Gleis durch Oszillatoren erzeugt werden, über dasselbe Leitungspaar an das Stellwerk zurückmelden, wo die ihnen durch entsprechende Filter zugeordneten -C'berwachungs- oder Melderelais betätigt werden. Die Einsparung an Kabeladern kann unter diesen Umständen wesentlich höhere Kostenbeträge ausmachen, als der Aufwand zur Erzeugung und Trennung der verschiedenen Frequenzen erfordert.This arrangement is also not intended to imply the usual establishment of isolated Rails with rail contacts remain limited. It is also suitable for transmission of reporting and monitoring currents of several track sections with or without rail contacts, which z. B. together in a space remote from the signal box previously required the laying of several cables or a multi-core group cable would have. Such track circuits fed by a common power supply can according to the invention their free and occupied state by means of different Frequencies that are only generated on the track by oscillators via the same pair of wires Report back to the signal box, where they have been assigned by appropriate filters -C'monitoring or signaling relays are actuated. The savings in cable cores can under these circumstances make up much higher costs than the effort required to generate and separate the various frequencies.

Fig. 4 zeigt noch eine Ergänzung dieser Anordnung; bei der das gemeinsame Leitungspaar als Ringleitung ausgeführt ist, an die alle Gleisstromkreise, isolierten Schienen oder sonstigen Gleisvorrichtungen innerhalb des zu überwachenden Bahnhofsbezirkes angeschlossen werden, so daß eine Unterbrechung der Leitung an einer Stelle keine allgemeine Störung aller dahinter angeschlossenen Gleiseinrichtungen zur Folge hat.Fig. 4 shows another addition to this arrangement; where the common Line pair is designed as a ring line to which all track circuits isolated Rails or other track devices within the station district to be monitored connected so that there is no interruption of the line at one point general disruption of all track facilities connected behind it.

Auf der Ringleitung R fließt also zunächst der aus einem Wechselstromnetz über das Filter Fo geliefette Speisestrom für die Frequenzumformer, die am Gleis z. B. die Frequenzen f 4 und f 5 erzeugen. Über die am anderen Ende der einzelnen Gleisstromkreise angeschlossenen Filter F30, F40 und F50, die Ringleitung R und die Filter F3, F4 und F5 fließt dann der Gleisüberwachungsstrom zu den zugehörigen Gleisrelais R 3, R 4 und R 5.On the ring line R so initially flows from an alternating current network through the filter Fo supplied feed current for the frequency converter that z. B. generate the frequencies f 4 and f 5. The track monitoring current then flows to the associated track relays R 3, R 4 and R 5 via the filters F30, F40 and F50 connected to the other end of the individual track circuits, the ring line R and the filters F3, F4 and F5.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Switching arrangement in the Eisenbahnsioherungs-, vesen for automatic track monitoring with the help of isolated rails, rail contacts od common power path for the supply of all connected Sehalt- or control devices on the track, z. B. of track circuits and rail contacts, and for the return of the signal currents of the switching state of these track devices to the interlocking is used, for these messages alternating currents of higher frequencies, preferably frequencies close to the audio frequency range, generated by oscillators on the track and from each other in the interlocking by screening means for the monitoring relays be separated.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that each Switching or control device on the track assigned its own frequency generator is, which is preferably designed as a transistor oscillator.

3. Arrangement according to Claim 1 and 2, characterized in that the over the common line pair The switching or control devices on the track are fed from the signal box battery is taken, the DC voltage of the oscillators of each track device individually - is fed.

4. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that daduTeh the switching or control devices via the common line pair. on the track supplied feed currents taken from an alternating current network and in the center of gravity the track fixtures first rectified and then the oscillators each Track device are fed individually.

5. Arrangement according to claim 1, 2 and 4, characterized in that the drawn from the AC network and via the common pair of lines to the track devices supplied feed streams of each individual Switching or control device supplied as an alternating current of low frequency and in individual frequency converters to the. in each case required higher frequencies are transformed will.

6. Arrangement according to claim 1 to 5, characterized in that the oscillators and if necessary the filters in the cable distributors, track junction boxes or Connection parts of the track devices concerned are housed themselves.

7th Arrangement according to Claims 1 to 6, characterized in that the oscillators are used and filters associated with multiple track fixtures, e.g. B. an insulated rail with Rail contact or to locally adjacent sections belong to a structural unit are summarized, which - apart from the rail connections - only two connection lines needed. B. Arrangement according to claim 1 to 7, characterized in that the for all track circuits and track fixtures shared line pair as Ring line for the monitored station district is in place.