DE102005057404A1 - Overhead contact line and/or chain work and/or electricity consumer`s deflection and/or force measuring device for electrically operated railway track, has fiber-optic cable transmitting optical output signals of sensor to computer - Google Patents

Overhead contact line and/or chain work and/or electricity consumer`s deflection and/or force measuring device for electrically operated railway track, has fiber-optic cable transmitting optical output signals of sensor to computer Download PDF

Info

Publication number
DE102005057404A1
DE102005057404A1 DE200510057404 DE102005057404A DE102005057404A1 DE 102005057404 A1 DE102005057404 A1 DE 102005057404A1 DE 200510057404 DE200510057404 DE 200510057404 DE 102005057404 A DE102005057404 A DE 102005057404A DE 102005057404 A1 DE102005057404 A1 DE 102005057404A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
measuring
sensor
forces according
deflections
fiber optic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE200510057404
Other languages
German (de)
Inventor
Bernhard Dr. Sarnes
Stefan Schüssler
Bernhard Dr. Hulin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsche Bahn AG
Original Assignee
Deutsche Bahn AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutsche Bahn AG filed Critical Deutsche Bahn AG
Priority to DE200510057404 priority Critical patent/DE102005057404A1/en
Publication of DE102005057404A1 publication Critical patent/DE102005057404A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60MPOWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
    • B60M1/00Power supply lines for contact with collector on vehicle
    • B60M1/12Trolley lines; Accessories therefor
    • B60M1/28Manufacturing or repairing trolley lines
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00Measuring or testing not otherwise provided for

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)

Abstract

The device has an acceleration sensor (8) measuring position and/or movement and/or acceleration and/or jerk of overhead contact lines and/or chain work and/or electricity consumers and/or measuring a contact force between the line and consumer. The sensor is attached at the overhead contact lines and/or supports of the lines and/or the electricity consumers at high voltage potential. A fiber-optic cable (7) transmits optical output signals of the sensor to a computer. An opto-coupler converts one of the optical output signals into an electrical signal at ground potential.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung von Auslenkungen mindestens einer Fahrleitung oder eines Kettenwerkes und/oder zur Messung von Kräften zwischen Fahrleitungen und Stromabnehmern von elektrisch betriebenem Verkehr, der die elektrische Energie über Stromabnehmer aus Fahrleitungen erhält. Diese Vorrichtung wird insbesondere bei elektrisch betriebenen Schienenbahnen angewendet, bei denen Fahrzeuge verkehren, die über Stromabnehmer mit mindestens einer Schleifleiste die benötigte elektrische Energie aus der Oberleitung abgreifen.The The invention relates to a device for measuring deflections at least one catenary or a catenary and / or to Measurement of forces between catenaries and pantographs of electrically operated Traffic, which is the electrical energy via pantographs from catenaries receives. This device is used in particular for electrically operated railways, in which vehicles run via pantographs with at least a sanding bar needed pick up electrical energy from the overhead line.

Damit die elektrische Energie ohne Unterbrechungen von der Oberleitung auf das Fahrzeug übertragen werden kann, wird der Stromabnehmer bei der Deutschen Bahn AG mit einer Kraft von 70 bis 120 Newton an den Fahrdraht gepresst, bei hohen Geschwindigkeiten auch mit einer höheren Kraft. Hierdurch wird das gesamte Kettenwerk der Oberleitung durch die Kontaktkraft, die durch den vorbeibewegten Stromabnehmer auf den Fahrdraht ausgeübt wird, zu Schwingungen angeregt, die das Zusammenspiel von Schleifleiste und Fahrdraht beeinflussen. Eine zu geringe Kontaktkraft kann hierbei den Stromfluss unterbrechen oder zur Bildung von Lichtbögen führen, eine zu hohe Kontaktkraft führt zu erhöhtem Verschleiß oder beschädigt Fahrdraht und/oder Schleifleiste.In order to the electrical energy without interruptions from the overhead line transferred to the vehicle the pantograph becomes part of Deutsche Bahn AG pressed a force of 70 to 120 Newton to the contact wire, at high speeds even with a higher force. This will the entire catenary of the overhead line by the contact force, the is applied by the passing pantograph on the contact wire, excited to vibrate, which is the interaction of sanding strip and contact wire. Too little contact force can here interrupt the flow of current or lead to the formation of arcs, a too high contact force leads to increased Wear or damaged Contact wire and / or contact strip.

Um solche oder andere Defekte an der Schleifleiste des Stromabnehmers und/oder am Fahrdraht und/oder am Kettenwerk zu erkennen wird im Stand der Technik ein Anhub des Fahrdrahtes aufgrund eines vorbeibewegten Stromabnehmers ermittelt.Around such or other defects on the contact strip of the pantograph and / or on the contact wire and / or on the catenary can be seen in Prior art, a lift of the contact wire due to a past Current collector determined.

Der Anhub des Fahrdrahtes ergibt sich aus der Kontaktkraft zwischen Stromabnehmer und Fahrleitung multipliziert mit der Elastizität der Oberleitung. Demzufolge wirken sich Fehler in der Elastizität der Oberleitung und Fehler in der Kontaktkraft auf den Anhub des Fahrdrahts aus und können über eine Messung des Anhubs erkannt werden. Fehler am Stromabnehmer ändern hierbei die Kontaktkraft, Fehler am Fahrdraht oder am Kettenwerk ändern die Elastizität des Stützpunkts.Of the Lifting of the contact wire results from the contact force between Pantograph and catenary multiplied by the elasticity of the catenary. As a result, Errors affect the elasticity of the catenary and errors in the contact force on the lift of the contact wire and can via a measurement of the lift. Errors on the pantograph change here the contact force, fault on the contact wire or on the catenary change the elasticity of the support point.

Wichtig ist jedoch, dass bei der Messung eine galvanische Trennung zwischen Erd- und Hochspannungspotential sichergestellt wird, da das Hochspannungspotential bei der Deutschen Bahn AG 15 000 V beträgt.Important is, however, that during the measurement, a galvanic isolation between Earth and high voltage potential is ensured because the high voltage potential at the Deutsche Bahn AG 15 000 V.

Im Stand der Technik wird gemäß 1 der Anhub des Fahrdrahtes mit einem Seilzugdrehgeber gemessen. Der Seilzugdrehgeber wird am Mast, auf Erdpotential angebracht. Um die galvanische Trennung vom Hochspannungspotential zu erreichen besteht ein Teil des Seils, bei der Deutschen Bahn AG insbesondere mit einer Länge von 1,9 m, aus Isoliermaterial (Kevlar, Nylon, Dynema), der Rest ist wegen der höheren Abriebfestigkeit als Stahlseil ausgeführt. Als Seilzugdrehgeber werden verwendet:

  • – Potentiometer (3) oder
  • – Inkrementalgeber oder
  • – Absolutgeber.
In the prior art is according to 1 the rise of the contact wire is measured with a cable turntable. The cable turntable is mounted on the mast at ground potential. In order to achieve galvanic isolation from the high-voltage potential, part of the cable, at Deutsche Bahn AG, in particular with a length of 1.9 m, consists of insulating material (kevlar, nylon, dynema); the remainder is made of steel because of its higher abrasion resistance. As cable turn encoders are used:
  • - Potentiometer ( 3 ) or
  • - Incremental encoder or
  • - Absolute donors.

Diese Messvorrichtung wird insbesondere bei der Deutschen Bahn AG verwendet.These Measuring device is used in particular at Deutsche Bahn AG.

Nachteil des Standes der Technik ist jedoch insbesondere, dass aufgrund der galvanischen Trennung Kunststoffseile verwendet werden müssen. Diese haben insbesondere die ungünstigen Eigenschaften einer schlechten Abriebfestigkeit (Dynema), einer hohen Dehnbarkeit (Nylon) oder einer schlechten UV-Beständigkeit (Kevlar).disadvantage However, the prior art is in particular that due to the galvanic separation plastic ropes must be used. These especially the unfavorable Properties of a bad abrasion resistance (Dynema), a high Elasticity (nylon) or poor UV resistance (Kevlar).

Desweiteren kann im Winter durch Eisbildung das Kunststoffseil beschädigt werden.Furthermore can be damaged in winter by ice forming the plastic rope.

Weiterhin ist als Stand der Technik bekannt, dass der Anhub des Fahrdrahtes gemäß 2 über einen Stabisolator (4) in eine Drehbewegung umgesetzt wird, die von einem rotatorischen Potentiometer (5) erfasst wird, insbesondere mit einem Übersetzungsverhältnis von 1 zu 4. Das Potentiometer ist mit einer Halterung (6) auf Erdpotential am Mast angebracht. Diese Messvorrichtung wird insbesondere bei der Französischen Staatsbahn SNCF verwendet.Furthermore, it is known as the prior art that the lifting of the contact wire according to 2 via a rod insulator ( 4 ) is converted into a rotary motion which is controlled by a rotary potentiometer ( 5 ), in particular with a transmission ratio of 1 to 4. The potentiometer is equipped with a holder ( 6 ) attached to ground potential on the mast. This measuring device is used in particular at the French State Railways SNCF.

Die Messvorrichtung der SNCF weist im Verhältnis zur Masse der Oberleitung große bewegte Massen auf, die nachteilhaft das Messergebnis negativ beeinflussen.The Measuring device of the SNCF has in relation to the mass of the overhead line size moved masses that adversely affect the measurement result negative.

Besonders nachteilhaft ist jedoch, dass die Messvorrichtungen des Standes der Technik eine niedrige Grenzfrequenz aufweisen, so dass Störeinflüsse bei höheren Frequenzen nicht ermittelt werden können.Especially However, it is disadvantageous that the measuring devices of the state The technique has a low cutoff frequency, so that disturbances at higher Frequencies can not be determined.

Beide Vorrichtungen messen den Anhub des Fahrdrahtes durch einen Stromabnehmer und durch das Nachschwingen des Fahrdrahtes nach einem Stromabnehmerdurchgang. D.h. es wird nur die zur Erdoberfläche senkrecht gerichtete Postitionsänderung gemesssen. Laterale oder sagitale Auslenkungen fließen fälschlicherweise auch in den Anhub ein, was die Messunsicherheit unnötig erhöht und somit zu einer Anzahl falsch positiven oder falsch negativen Aussagen führt.Both Devices measure the lift of the contact wire through a pantograph and by the ringing of the contact wire after a current collector passage. That it only becomes the position change perpendicular to the earth's surface precisely measured. Lateral or sagittal deflections are erroneously flowing also in the upstroke, which increases the measurement uncertainty unnecessarily and thus too a number of false-positive or false-negative statements.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der die Nachteile des Standes der Technik behoben werden.It It is therefore an object of the invention to provide a device with which the disadvantages of the prior art are eliminated.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.These The object is in connection with the preamble of claim 1 according to the invention the features specified in claim 1 solved.

Erfindungsgemäß ist auf Hochspannungspotential an der Fahrleitung und/oder an Halterungen der Fahrleitung und/oder am Stromabnehmer mindestens ein Sensor zur Messung des Ortes und/oder der Bewegung und/oder der Beschleunigung und/oder des Ruckes der Fahrleitung und/oder des Kettenwerkes und/oder des Stromabnehmers und/oder zur Messung der Kontaktkraft zwischen Fahrleitung und Stromabnehmer kraftschlüssig angebracht.According to the invention is on High voltage potential on the overhead line and / or brackets of the Catenary and / or on the pantograph at least one sensor for Measurement of location and / or movement and / or acceleration and / or the jerk of the catenary and / or the catenary and / or the Pantograph and / or to measure the contact force between the catenary and pantograph frictionally appropriate.

Mindestens eine fiberoptische Leitung, insbesondere eine Glasfaserleitung, überträgt die Ausgangssignale des Sensors zu einer Auswerteeinheit auf Erdpotential und ein optischer Empfänger wandelt das optische Ausgangssignal auf Erdpotential in ein elektrisches Signal.At least a fiber optic line, in particular a fiber optic cable, transmits the output signals the sensor to an evaluation unit at ground potential and an optical receiver converts the optical output signal to ground potential into an electrical one Signal.

Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass die Zuleitungen nur aus Glasfaserkabeln bestehen, so dass eine galvanische Trennung sichergestellt ist. D.h. insbesondere, dass eine Gefahr eines elektrischen Überschlages bei direkter Verlegung der Lichtwellenleiter zwischen dem Hochspannungspotential und dem Erdpotential ausgeschlossen werden kann, so dass eine Gefährdung von Bedienpersonal ausgeschlossen werden kann.advantage the device according to the invention is that the supply lines consist only of fiber optic cables, so that a galvanic isolation is ensured. That in particular, that a danger of an electrical rollover with direct laying of the optical waveguide between the high voltage potential and the ground potential can be excluded, so that a threat to Operating personnel can be excluded.

Ein weiterer Vorteil ist, dass durch die fiberoptische Signalübertragung im Gegensatz zur elektrischen Übertragung kein Einfluss auf die Messsignale durch elektromagnetische Störungen besteht. Derartige Störungen treten insbesondere im Bereich der Oberleitung auf. Des Weiteren besteht der Vorteil darin, dass die Auswerteeinheit bei vergleichbarem Aufwand wesentlich weiter vom Sensor entfernt sein kann, als bei einer elektrischen Lösung.One Another advantage is that through the fiber optic signal transmission in contrast to electrical transmission no influence on the measuring signals due to electromagnetic interference. Such disorders occur especially in the area of the overhead line. Furthermore the advantage is that the evaluation unit with comparable Expense can be much further away from the sensor than at an electrical solution.

Ebenso stören die optischen Messsignale nicht benachbarte Messvorrichtungen.As well to disturb the optical measuring signals not adjacent measuring devices.

Besonders vorteilhaft wird durch die Verwendung von Licht im Gegensatz zu mechanischer Abtastung eine höhere Auflösung der zu messenden Größe erzielt wird.Especially beneficial is opposed by the use of light mechanical scanning a higher resolution achieved the size to be measured becomes.

Ansprüche 2 bis 15 beinhalten vorteilhafte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Lösung aus Anspruch 1.Claims 2 to 15 include advantageous embodiments the solution of the invention Claim 1.

Nach Anspruch 3 erfolgt die Energieversorgung des Sensors über die mindestens eine fiberoptische Leitung oder eine weitere optische Leitung. Hierbei verändert der Sensor das eingehende optische Signal insbesondere in seiner Polarisation, Wellenlänge, Phase, Intensität und/oder die Laufzeit in Abhängigkeit von der Messgröße. Diese Veränderung kann insbesondere durch eine Membran, die das einfallende Licht reflektiert, durch tuneable Filters, bei denen durch Aufbringen einer Kraft das eingehende optische Signal verändert wird oder durch optische Schalter erfolgen.To Claim 3, the power supply of the sensor via the at least one fiber optic cable or another optical Management. Hereby changed the sensor is the incoming optical signal, especially in its Polarization, wavelength, Phase, intensity and / or the duration depending on from the measured variable. These change in particular through a membrane that absorbs the incoming light reflected, through tuneable filters, where by applying a force the incoming optical signal is changed or by optical Switch done.

Nach Anspruch 4 ist der Bewegungssensor als fiberoptischer Beschleunigungssensor ausgeführt. Vorteil dieser Vorrichtung ist, dass der Sensor rein passiv ist.To Claim 4 is the motion sensor as fiber optic acceleration sensor executed. The advantage of this device is that the sensor is purely passive.

Nach Anspruch 5 ist der Bewegungssensor als elektrischer Beschleunigungssensor ausgeführt dessen Stromversorgung mit Solarzellen und Stützkondensator oder Stützakkus auf Hochspannungspotential erfolgt.To Claim 5 is the motion sensor as an electrical acceleration sensor executed that Power supply with solar cells and backup capacitor or support batteries at high voltage potential.

Nach Anspruch 6 ist der Bewegungssensor als verstimmbarer Hochfrequenz-Schwingkreis ausgeführt. Die Speisung und Auslesung des Hochfrequenz-Schwingkreises erfolgt insbesondere über Funk.To Claim 6, the motion sensor is designed as a tunable high-frequency resonant circuit. The Supply and readout of the high-frequency resonant circuit is carried out in particular via radio.

Nach Anspruch 7 ist der Bewegungssensor als fiberoptischer Drehgeber ausgeführt. Eine codierte, drehbare und zumindest teilweise lichtdurchlässige Scheibe, insbesondere eine Glasscheibe, leitet das von der fiberoptischen Leitung kommende Licht und ein Hohlspiegel leitet das Licht in die Faser zurück. Dieser Drehgeber ist rein passiv und wird durch die durch den Stromabnehmerdurchgang verursachte Positionsänderung gedreht. Dadurch entfallen die Umlenkrolle und das Isolierseil. Der Drehgeber kann somit besonders vorteilhaft direkt auf Hochspannungspotential angebracht werden. Insbesondere werden zur Messung der Positionsänderungen in alle 3 Richtungen drei derartige Drehgeber verwendet.To Claim 7 is the motion sensor as a fiber optic encoder executed. A coded, rotatable and at least partially translucent disc, in particular, a glass panel, which derives from the fiber optic Leading light and a concave mirror directs the light into the Fiber back. This encoder is purely passive and will pass through the current collector passage caused change of position turned. This eliminates the pulley and the insulating rope. The rotary encoder can thus be particularly advantageous directly to high voltage potential be attached. In particular, to measure the position changes three such rotary encoder used in all three directions.

Nach Anspruch 8 wertet ein Computer das elektrische Signal auf Erdpotential aus. Dieser stellt zum einen fest, ob falsche Auslenkungen des Fahrdrahts vorliegen und zum andren anhand der Signalform die Fehlerart. Diese kann bei Messung des Stromabnehmers beispielsweise ein falsch eingestelltes Windleitblech oder eine ungefettete Abrollkurve sein. Im Falle der Messung von Oberleitungen kann eine falsche Elastizität ihre Ursache in einem zu kurzen Hänger, eine schräg angebrachte Hängerklemme oder einem verklemmten Rad- oder Rollenspanner haben.To Claim 8 evaluates a computer, the electrical signal at ground potential out. This determines on the one hand, whether false deflections of the contact wire and on the other hand on the basis of the waveform the type of error. These can, for example, an incorrectly set when measuring the pantograph Be Windleitblech or an unglaced rolling curve. In case of Measurement of overhead lines can cause their false elasticity in a too short trailer, an oblique attached hanger clamp or a bound bike or Have roll tensioner.

Nach Anspruch 9 erfolgt ein Nullpunktabgleich während einer längeren Zeit mit geringer Signaländerung. Hierbei ist der Nullpunkt der Momentanwert des Messsignals oder der Mittelwert während der Beobachtungsdauer ohne Bewegung.To Claim 9 is a zero point adjustment for a longer time with little signal change. Here, the zero point is the instantaneous value of the measuring signal or the mean during the Observation period without movement.

Nach Anspruch 10 berechnet eine Auswerteeinheit das Beschleunigungssignal oder das Geschwindigkeitssignal oder durch zweifache Aufintegration des Beschleunigungssignals den Anhub, der proportional der Kontaktkraft ist.According to claim 10 calculates an evaluation unit, the acceleration signal or the speed signal or by double integration of the acceleration signal, the lift, which is proportional to the contact force.

Nach Anspruch 11 erfolg die Auswertung im Frequenzbereich des Messsignals. Das Messsignal im Orts- oder Zeitbereich wird hierbei insbesondere mittels einer FFT in den Frequenzbereich transformiert und insbesondere auf bestimmte Schwingungsanteile hin untersucht, die auf Fehler hindeuten.To Claim 11, the evaluation in the frequency range of the measurement signal success. The measuring signal in the local or time domain is in this case in particular by means of an FFT transformed into the frequency domain and in particular examined for certain vibration components, the error indicate.

Nach Anspruch 12 erfasst ein Mikrofon an einem Oberleitungsmast ein Geräusch des Fahrdrahtes. Hierdurch kann insbesondere eine zusätzliche Stützung der Ergebnisse erfolgen.To Claim 12 detects a microphone on a trolley mast a sound of Contact wire. As a result, in particular, an additional support of Results are made.

Nach Anspruch 13 erfassen zwei weitere Beschleunigungssensoren, die orthogonal zu dem ersten Beschleunigungssensor angebracht sind, Beschleunigungen für die beiden anderen Richtungen.To Claim 13 capture two further acceleration sensors which are orthogonal attached to the first acceleration sensor, accelerations for the two other directions.

Insbesondere zur Fehlerkompensation misst nach Anspruch 14 mindestens einer der Sensoren die Temperatur und/oder die Feuchtigkeit, und/oder elektrische Felder.Especially for error compensation measures according to claim 14 at least one of Sensors temperature and / or humidity, and / or electrical Fields.

Nach Anspruch 15 sind die Sensoren für Temperatur fiberoptisch ausgeführt und am Fahrdraht angebracht.To Claim 15 are the sensors for temperature fiberoptically executed and attached to the contact wire.

Eine weitere Möglichkeit ist die Anhubmessung mittels Videokamera. Dazu wird der Fahrdraht von der Seite mit einer Zeilenkamera abgetastet und mittels Bildverarbeitung der Fahrdrahtanhub gemessen.A another possibility is the lifting measurement by video camera. This is the contact wire of the page scanned with a line scan camera and using image processing measured the contact wire lift.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von zwei Ausführungsbeispielen und einer Zeichnung mit 4 Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen inThe Invention will be described below with reference to two embodiments and a Drawing with 4 figures closer explained. The figures show in

3 schematisch einen Beschleunigungssensor auf Hochspannungspotential am Fahrdraht und/oder am Seitenhalter, 3 schematically an acceleration sensor at high voltage potential on the contact wire and / or on the side holder,

4 schematisch einen fiberoptischen Drehgeber aus einer drehbaren Rohrkupplung und einem Potentiometer. 4 schematically a fiber optic encoder from a rotatable pipe coupling and a potentiometer.

Ein erstes besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel betrifft gemäß 3 einen Beschleunigungssensor (8), der auf Hochspannungspotential am Fahrdraht und/oder am Seitenhalter kraftschlüssig angebracht ist. Eine Glasfaserkabel (7) überträgt die Ausgangssignale des Beschleunigungssensors (8) zu einer Auswerteeinheit auf Erdpotential. Ein Optokoppler wandelt das optische Ausgangssignal auf Erdpotential in ein elektrisches Signal.A first particularly advantageous embodiment relates to 3 an acceleration sensor ( 8th ), which is frictionally mounted on high voltage potential on the contact wire and / or on the side holder. A fiber optic cable ( 7 ) transmits the output signals of the acceleration sensor ( 8th ) to an evaluation unit at ground potential. An optocoupler converts the optical output signal to ground potential into an electrical signal.

Im zweiten Ausführungsbeispiel wird eine Lösung angegeben, bei der statt des Beschleunigungssensors (8) gemäß 4 ein fiberoptischer Drehgeber eingesetzt wird. Dieser fiberoptische Drehgeber besteht aus einer drehbaren Rohrkupplung (1) und einem Potentiometer (3) und ist rein passiv. Der fiberoptische Drehgeber kann direkt auf Hochspannungspotential angebracht werden. Das von dem Glasfaserkabel (7) kommende Licht wird durch eine codierte, drehbare Glasscheibe geleitet und von einem Hohlspiegel in die Faser zurückgeleitet.In the second embodiment, a solution is given, in which instead of the acceleration sensor ( 8th ) according to 4 a fiber optic encoder is used. This fiber optic encoder consists of a rotatable pipe coupling ( 1 ) and a potentiometer ( 3 ) and is purely passive. The fiber optic encoder can be installed directly on high voltage potential. That of the fiber optic cable ( 7 ) coming light is passed through a coded, rotatable glass and returned by a concave mirror in the fiber.

11
drehbare Rohrkupplungrotatable pipe coupling
22
Umlenkrolleidler pulley
33
Potentiometerpotentiometer
44
drehbarer Stabilisatorrotatable stabilizer
55
rotatorisches Potentiometerrotatory potentiometer
66
Halterungbracket
77
GlasfaserkabelFiber Optic cable
88th
Beschleunigungssensoraccelerometer

Claims (15)

Vorrichtung zur Messung von Auslenkungen mindestens einer Fahrleitung oder eines Kettenwerkes und/oder zur Messung von Kräften zwischen Fahrleitungen und Stromabnehmern von elektrisch betriebenem Verkehr, der die elektrische Energie über Stromabnehmer aus Fahrleitungen erhält, dadurch gekennzeichnet, dass auf Hochspannungspotential an Fahrleitungen und/oder an Halterungen der Fahrleitungen und/oder an Stromabnehmern mindestens ein Sensor zur Messung des Ortes und/oder der Bewegung und/oder der Beschleunigung und/oder des Ruckes der Fahrleitung und/oder des Kettenwerkes und/oder des Stromabnehmers und/oder zur Messung der Kontaktkraft zwischen Fahrleitung und Stromabnehmer kraftschlüssig angebracht ist, mindestens eine fiberoptische Leitung die Ausgangssignale des Sensors zu einer Auswerteeinheit auf Erdpotential überträgt und ein optischer Empfänger das optische Ausgangssignal auf Erdpotential in ein elektrisches Signal wandelt.Device for measuring deflections of at least one catenary or a catenary and / or for measuring forces between catenaries and pantographs of electrically operated traffic, which receives the electrical energy via pantographs from catenaries, characterized in that at high voltage potential to catenaries and / or brackets at least one sensor for measuring the location and / or the movement and / or the acceleration and / or the jerk of the overhead line and / or the catenary and / or the pantograph and / or for measuring the contact force between the catenary of the catenaries and / or pantographs and current collector is frictionally mounted, at least one fiber optic line transmits the output signals of the sensor to an evaluation unit to ground potential and an optical receiver converts the optical output signal to ground potential into an electrical signal. Vorrichtung zur Messung von Auslenkungen und/oder Kräften nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungen der Fahrleitungen Seitenhalter oder Hänger sind.Device for measuring deflections and / or forces according to claim 1, characterized in that the holders of the Catenaries are side brackets or hangers. Vorrichtung zur Messung von Auslenkungen und/oder Kräften nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgung des Sensors über die mindestens eine fiberoptische Leitung oder eine weitere optische Leitung erfolgt.Device for measuring deflections and / or forces according to at least one of the claims 1 to 2, characterized in that the power supply of the Sensors over the at least one fiber optic line or another optical line he follows. Vorrichtung zur Messung von Auslenkungen und/oder Kräften nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor als fiberoptischer Beschleunigungssensor ausgeführt ist.Device for measuring deflections and / or forces after at least one of Claims 1 to 3, characterized in that the sensor is designed as a fiber optic acceleration sensor. Vorrichtung zur Messung von Auslenkungen und/oder Kräften nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor als elektrischer Beschleunigungssensor ausgeführt ist, dessen Stromversorgung mit Solarzellen und Stützkondensator oder Stützakkus auf Hochspannungspotential erfolgt.Device for measuring deflections and / or forces according to at least one of the claims 1 to 3, characterized in that the sensor as an electrical Acceleration sensor running is, its power supply with solar cells and backup capacitor or support batteries at high voltage potential. Vorrichtung zur Messung von Auslenkungen und/oder Kräften nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor als verstimmbarer Hf-Schwingkreis ausgeführt ist.Device for measuring deflections and / or forces according to at least one of the claims 1 to 3, characterized in that the sensor as tunable Hf resonant circuit executed is. Vorrichtung zur Messung von Auslenkungen und/oder Kräften nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor als fiberoptischer Drehgeber ausgeführt ist und eine codierte, drehbare und zumindest teilweise lichtdurchlässige Scheibe das von der fiberoptischen Leitung kommende Licht leitet und ein Hohlspiegel das Licht in die Faser zurückleitet.Device for measuring deflections and / or forces according to at least one of the claims 1 to 3, characterized in that the sensor as a fiber optic Rotary encoder executed is and a coded, rotatable and at least partially translucent disc the light coming from the fiber optic cable conducts and enters Concave mirror the light back into the fiber. Vorrichtung zur Messung von Auslenkungen und/oder Kräften nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Computer das elektrische Signal auf Erdpotential auswertet.Device for measuring deflections and / or forces according to at least one of the claims 1 to 7, characterized in that a computer is the electrical Evaluate signal for earth potential. Vorrichtung zur Messung von Auslenkungen und/oder Kräften nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Nullpunktabgleich während einer längeren Zeit mit geringer Signaländerung erfolgt und der Nullpunkt der Momentanwert des Messsignals oder der Mittelwert während der Beobachtungsdauer ohne Bewegung ist.Device for measuring deflections and / or forces according to at least one of the claims 1 to 8, characterized in that a zero point adjustment during a longer Time with little signal change and the zero point is the instantaneous value of the measuring signal or the mean during the observation period is without movement. Vorrichtung zur Messung von Auslenkungen und/oder Kräften nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinheit das Beschleunigungssignal oder das Geschwindigkeitssignal oder durch zweifache Aufintegration des Beschleunigungssignals den Anhub, der proportional der Kontaktkraft ist, berechnet.Device for measuring deflections and / or forces according to at least one of the claims 1 to 9, characterized in that an evaluation unit, the acceleration signal or the speed signal or by double integration the acceleration signal the lift, which is proportional to the contact force is calculated. Vorrichtung zur Messung von Auslenkungen und/oder Kräften nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung im Frequenzbereich erfolgt.Device for measuring deflections and / or forces according to at least one of the claims 1 to 10, characterized in that the evaluation in the frequency domain he follows. Vorrichtung zur Messung von Auslenkungen und/oder Kräften nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Sensoren ein Mikrofon ist, das an einem Oberleitungsmast ein Geräusch des Fahrdrahtes erfasst.Device for measuring deflections and / or forces according to at least one of the claims 1 to 11, characterized in that at least one of the sensors a microphone that is a sound on a catenary mast Contact wire recorded. Vorrichtung zur Messung von Auslenkungen und/oder Kräften nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwei weitere Beschleunigungssensoren orthogonal angebracht sind und Beschleunigungen für die anderen Richtungen erfassen.Device for measuring deflections and / or forces according to at least one of the claims 1 to 12, characterized in that two further acceleration sensors are mounted orthogonally and accelerations for the other directions to capture. Vorrichtung zur Messung von Auslenkungen und/oder Kräften nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Sensoren die Temperatur und/oder die Feuchtigkeit und/oder das elektrische Feld misst.Device for measuring deflections and / or forces according to at least one of the claims 1 to 13, characterized in that at least one of the sensors the temperature and / or the humidity and / or the electrical Field measures. Vorrichtung zur Messung von Auslenkungen und/oder Kräften nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren für Temperatur fiberoptisch und am Fahrdraht angebracht sind.Device for measuring deflections and / or forces according to claim 14, characterized in that the sensors for temperature fiber optic and are attached to the contact wire.
DE200510057404 2005-11-30 2005-11-30 Overhead contact line and/or chain work and/or electricity consumer`s deflection and/or force measuring device for electrically operated railway track, has fiber-optic cable transmitting optical output signals of sensor to computer Ceased DE102005057404A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510057404 DE102005057404A1 (en) 2005-11-30 2005-11-30 Overhead contact line and/or chain work and/or electricity consumer`s deflection and/or force measuring device for electrically operated railway track, has fiber-optic cable transmitting optical output signals of sensor to computer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510057404 DE102005057404A1 (en) 2005-11-30 2005-11-30 Overhead contact line and/or chain work and/or electricity consumer`s deflection and/or force measuring device for electrically operated railway track, has fiber-optic cable transmitting optical output signals of sensor to computer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102005057404A1 true DE102005057404A1 (en) 2007-06-06

Family

ID=38047575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200510057404 Ceased DE102005057404A1 (en) 2005-11-30 2005-11-30 Overhead contact line and/or chain work and/or electricity consumer`s deflection and/or force measuring device for electrically operated railway track, has fiber-optic cable transmitting optical output signals of sensor to computer

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102005057404A1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009057877A1 (en) 2009-12-11 2011-06-16 Deutsche Bahn Ag Method for image-guided optical measurement of forces, deflection, rotation and twisting in contact wires of electrically operated track railway, involves itemizing and representing partial forces acting on contact wire
CN102288350A (en) * 2011-06-30 2011-12-21 李丰良 Sensor for positioning tube of contact network
EP2427343A2 (en) * 2009-05-07 2012-03-14 Siemens AG Method for identifying a change of state of an overhead line system
CN102062580B (en) * 2009-11-13 2012-10-24 中铁二十一局集团电务电化工程有限公司 Electrified railway contact network stagger value measuring tool
CN103196372A (en) * 2013-04-11 2013-07-10 北京和润科仪科技有限公司 Optical imaging detection method of electrified railway overhead line system supporting device
DE102014208741A1 (en) * 2014-05-09 2015-11-12 DB Systemtechnik GmbH Device for calibrating a lifting measuring device and / or for measuring the rigidity of electrical catenaries on tracks of rail-bound traffic under tension
CN105719302A (en) * 2016-01-25 2016-06-29 成都国铁电气设备有限公司 Contact net post device recognition and location method and system
CN107246993A (en) * 2017-07-31 2017-10-13 株洲时代新材料科技股份有限公司 A kind of mechanical property test device
DE102017213294A1 (en) 2017-08-01 2019-02-07 Continental Automotive Gmbh Circuit system with a functional unit on and / or in a transparent pane and with a drive unit for the functional unit and functional unit, driver unit and operating method for the circuit system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29513966U1 (en) * 1995-08-06 1996-04-04 Richter, Thomas, Dipl.-Ing., 50737 Köln Measuring device for describing the overhead line height
DE102004020324A1 (en) * 2003-05-14 2005-03-10 Siemens Ag Railway overhead power supply electrical cable optical monitoring procedure uses Bragg grating fibre optical sensors to monitor temperature and strain
GB2408570A (en) * 2003-10-31 2005-06-01 Morganite Elect Carbon Current collector for electricl vehicle

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29513966U1 (en) * 1995-08-06 1996-04-04 Richter, Thomas, Dipl.-Ing., 50737 Köln Measuring device for describing the overhead line height
DE102004020324A1 (en) * 2003-05-14 2005-03-10 Siemens Ag Railway overhead power supply electrical cable optical monitoring procedure uses Bragg grating fibre optical sensors to monitor temperature and strain
GB2408570A (en) * 2003-10-31 2005-06-01 Morganite Elect Carbon Current collector for electricl vehicle

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2427343A2 (en) * 2009-05-07 2012-03-14 Siemens AG Method for identifying a change of state of an overhead line system
CN102062580B (en) * 2009-11-13 2012-10-24 中铁二十一局集团电务电化工程有限公司 Electrified railway contact network stagger value measuring tool
DE102009057877B4 (en) * 2009-12-11 2016-03-03 Deutsche Bahn Ag Method and device for the imaging, optical measurement of forces, deflections, rotations and torsions in catenaries electrically operated traffic
DE102009057877A1 (en) 2009-12-11 2011-06-16 Deutsche Bahn Ag Method for image-guided optical measurement of forces, deflection, rotation and twisting in contact wires of electrically operated track railway, involves itemizing and representing partial forces acting on contact wire
CN102288350A (en) * 2011-06-30 2011-12-21 李丰良 Sensor for positioning tube of contact network
CN103196372A (en) * 2013-04-11 2013-07-10 北京和润科仪科技有限公司 Optical imaging detection method of electrified railway overhead line system supporting device
CN103196372B (en) * 2013-04-11 2016-04-13 北京和润科仪科技有限公司 A kind of optical imagery detection method of electrification railway contact net supportive device
DE102014208741B4 (en) * 2014-05-09 2016-01-21 DB Systemtechnik GmbH Device for calibrating a lifting measuring device and / or for measuring the rigidity of electrical catenaries on tracks of rail-bound traffic under tension
DE102014208741A1 (en) * 2014-05-09 2015-11-12 DB Systemtechnik GmbH Device for calibrating a lifting measuring device and / or for measuring the rigidity of electrical catenaries on tracks of rail-bound traffic under tension
CN105719302A (en) * 2016-01-25 2016-06-29 成都国铁电气设备有限公司 Contact net post device recognition and location method and system
CN105719302B (en) * 2016-01-25 2018-08-10 成都国铁电气设备有限公司 The recognition positioning method and system of catenary mast device
CN107246993A (en) * 2017-07-31 2017-10-13 株洲时代新材料科技股份有限公司 A kind of mechanical property test device
DE102017213294A1 (en) 2017-08-01 2019-02-07 Continental Automotive Gmbh Circuit system with a functional unit on and / or in a transparent pane and with a drive unit for the functional unit and functional unit, driver unit and operating method for the circuit system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005057404A1 (en) Overhead contact line and/or chain work and/or electricity consumer`s deflection and/or force measuring device for electrically operated railway track, has fiber-optic cable transmitting optical output signals of sensor to computer
EP1496369B1 (en) Optical method and apparatus for monitoring an electric conductor
EP2999606A1 (en) Method for optically measuring the contact wire thickness of a railway catenary
EP0843625B1 (en) Current collector
WO2010000850A1 (en) Device and method for sensing movements of rail-bound vehicles
DE202014010508U1 (en) Elevator monitoring device
EP1726473B1 (en) Force measuring device and method for determining a transversal force
DE102011103951C5 (en) Sensor arrangement for detecting irregularities in or on a traction current line for rail-bound vehicles
DE102006019612B3 (en) Impact detecting device for overhead contact line system-electrical train, has two acceleration sensors and sound sensor arranged, where output signals of sensors are combined and processed in evaluation and control device
EP1726472B1 (en) Force measuring device and method for determining a contact force
EP1152915B1 (en) Device for determining the pressure between a contact wire and a pantograph
DE102007049248B4 (en) Method for determining the position of a rail vehicle
DE102009024518A1 (en) Automation unit in conveyor systems
DE102005020125B3 (en) Device to measure contact force on a current pick up on the drive wire of an overhead wire for a rail driven vehicle has extension sensor with force measuring cells and an evaluation system
DE4207516A1 (en) METHOD FOR GENERATING LOAD-RELATED SWITCHING SIGNALS ON RAILWAY RAILWAYS
DE102009057877B4 (en) Method and device for the imaging, optical measurement of forces, deflections, rotations and torsions in catenaries electrically operated traffic
DE29803906U1 (en) Device for determining the state of wear of overhead contact wires
EP3931063A1 (en) Device and method for detecting a wheel moving along a rail
EP1391685B1 (en) Measuring device for catenary
EP3807141A1 (en) Method for producing movement information
DE3209067A1 (en) Method for measuring the height and lateral position of the contact wire of an overhead line for electrified railway lines, and arrangement for carrying out the method
WO2018153592A1 (en) Method and measurement device for determining contact wire wear in a traffic system
DE19740485C1 (en) Arrangement for determining the thickness and lateral and vertical positions of overhead power cables for electric trains and for detecting shocks
EP1060098A1 (en) Device for detecting flats on at least one body capable of rolling
DE102020207959A1 (en) Pantographs and vehicles equipped with them

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection