DE102014212697A1 - Method of controlling a pantograph configuration of a train - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Stromabnehmer-Konfiguration eines Zugverbandes (2; 42; 50) mit mehreren Stromabnehmern (28). Um Schäden an den Stromabnehmern (28) zu reduzieren/zu vermeiden, wird vorgeschlagen, dass eine von einer Fahrgeschwindigkeit des Zugverbandes (2; 42; 50) abhängige Zustandsgröße ermittelt wird und, nachdem ein vorgegebener Grenzwert von der Zustandsgröße in eine erste Richtung überschritten wird, zumindest einer der Stromabnehmer (28) während einer Fahrt des Zugverbandes (2; 42; 50) abgesenkt wird, sodass der Stromabnehmer (28) von einer Oberleitung (34), über die der Zugverband (2; 42; 50) mit Strom versorgt wird, elektrisch getrennt wird.The invention relates to a method for controlling a pantograph configuration of a train assembly (2; 42; 50) having a plurality of pantographs (28). In order to reduce / avoid damage to the pantographs (28), it is proposed that a state variable dependent on a travel speed of the train (2; 42; 50) be determined and after a predetermined limit be exceeded by the state variable in a first direction at least one of the pantographs (28) is lowered during travel of the train (2; 42; 50), such that the pantograph (28) is powered by a catenary (34) over which the train (2; 42; 50) is powered becomes electrically disconnected.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Stromabnehmer-Konfiguration eines Zugverbandes mit mehreren Stromabnehmern. The invention relates to a method for controlling a pantograph configuration of a train with multiple pantographs.
Ein Stromabnehmer eines fahrenden Zugverbandes, der in elektrischem Kontakt mit einer Oberleitung steht, kann die Oberleitung in Schwingung versetzen. Eine Oberleitungsschwingung kann wiederum dazu führen, dass ein anderer der Stromabnehmer des Zugverbandes wiederholt für einen kurzen Zeitraum seinen Kontakt zur Oberleitung verliert. Bei einem solchen Kontaktverlust können zwischen dem Stromabnehmer und der Oberleitung Lichtbögen entstehen, die Schäden am Stromabnehmer verursachen. A pantograph of a moving train that is in electrical contact with a catenary may cause the catenary to vibrate. In turn, a catenary vibration may cause another of the pantographs of the train to repeatedly lose contact with the catenary for a short period of time. With such a loss of contact between the pantograph and the overhead line arcing can occur, causing damage to the pantograph.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Steuern einer Stromabnehmer-Konfiguration eines Zugverbandes anzugeben, durch das einer Beschädigung eines Stromabnehmers des Zugverbandes entgegengewirkt werden kann. It is an object of the invention to provide a method for controlling a pantograph configuration of a train, by which damage to a pantograph of the train can be counteracted.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem erfindungsgemäß eine von einer Fahrgeschwindigkeit des Zugverbandes abhängige Zustandsgröße ermittelt wird und, nachdem ein vorgegebener Grenzwert von der Zustandsgröße in eine erste Richtung überschritten wird, zumindest einer der Stromabnehmer während einer Fahrt des Zugverbandes abgesenkt wird, sodass der Stromabnehmer von einer Oberleitung, über die der Zugverband mit Strom versorgt wird, elektrisch getrennt wird. This object is achieved by a method of the type mentioned, in accordance with the invention, a state variable dependent on a travel speed of the train is determined and, after a predetermined limit of the state variable is exceeded in a first direction, at least one of the current collector during a journey of the train is lowered so that the pantograph from a catenary over which the train is supplied with power, is electrically disconnected.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass mit steigender Fahrgeschwindigkeit des Zugverbandes eine Amplitude der durch einen Stromabnehmer verursachte Oberleitungsschwingung zunimmt. Mit zunehmender Amplitude nimmt gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit zu, dass einer oder mehrere der Stromabnehmer zeitweise ihren Kontakt zur Oberleitung verlieren. The invention is based on the consideration that with increasing travel speed of the train, an amplitude of the overhead line vibration caused by a pantograph increases. At the same time, as the amplitude increases, so does the likelihood that one or more of the pantographs will temporarily lose contact with the catenary.
Außerdem geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass die Wahrscheinlichkeit, dass einer oder mehrere der Stromabnehmer zeitweise ihren Kontakt zur Oberleitung verlieren, umso geringer ist, je größer ein Stromabnehmerabstand, also ein Abstand zwischen zwei Stromabnehmern, ist. Denn eine Amplitude einer Schwingungskomponente der Oberleitungsschwingung, welche durch einen einzelnen Stromabnehmer erzeugt wird, nimmt aufgrund einer Schwingungsdämpfung mit zunehmendem Abstand von diesem Stromabnehmer ab. In addition, the invention is based on the recognition that the likelihood that one or more of the current collectors temporarily lose contact with the overhead line is greater, the greater a pantograph spacing, that is, a distance between two pantographs. Because an amplitude of a vibration component of the overhead line vibration, which is generated by a single current collector decreases due to a vibration damping with increasing distance from this pantograph.
Durch das Absenken zumindest eines Stromabnehmers während der Fahrt kann ein effektiver Stromabnehmerabstand vergrößert werden. Dadurch kann ein Risiko, dass während der Fahrt ein Kontaktverlust zwischen einem oder mehreren der anderen, angehobenen Stromabnehmer des Zugverbandes und der Oberleitung auftritt, welcher zu Lichtbögen zwischen den Stromabnehmern und der Oberleitung führt, zumindest reduziert werden. Als effektiver Stromabnehmerabstand kann ein Abstand zwischen einem angehobenen sowie in elektrischem Kontakt mit der Oberleitung stehenden Stromabnehmer und dem ihm nächsten angehobenen sowie in elektrischem Kontakt mit der Oberleitung stehenden Stromabnehmer aufgefasst werden. By lowering at least one pantograph while driving, an effective pantograph spacing can be increased. This can at least reduce the risk of losing contact during travel between one or more of the other elevated pantographs of the train and the overhead line, resulting in electric arcs between the pantographs and the overhead line. The effective pantograph spacing may be a distance between a raised pantograph and the pantograph in electrical contact with the contactor and the pantograph raised and in electrical contact with the contactor.
Unter einer Stromabnehmer-Konfiguration kann vorliegend eine Konfiguration/Stellung eines oder mehrerer Stromabnehmer verstanden werden. Als Zugverband kann ein Verband aus mehreren Zugeinheiten aufgefasst werden. Die einzelnen Zugeinheiten können jeweils einen oder mehrere Wagen umfassen. Vorzugsweise ist bei jeder Zugeinheit zumindest einer ihrer Wagen angetrieben, insbesondere elektrisch angetrieben. Nachfolgend wird ein angetriebener Wagen als Triebwagen bezeichnet. Ein nicht angetriebener Wagen wird nachfolgend als Beiwagen bezeichnet. Ferner kann der Zugverband in Mehrfachtraktion betrieben werden. Weiter können die einzelnen Zugeinheiten jeweils einen oder mehrere Stromabnehmer aufweisen. Dabei können Triebwagen und/oder Beiwagen mit einem Stromabnehmer ausgestattet sein. In the present case, a pantograph configuration can be understood as a configuration / position of one or more pantographs. As a train bandage, a bandage of several train units can be considered. The individual train units may each comprise one or more cars. Preferably, at least one of its carriages is driven, in particular electrically driven, in each traction unit. Hereinafter, a powered car is called a railcar. A non-powered car is hereinafter referred to as a sidecar. Furthermore, the train can be operated in multiple traction. Furthermore, the individual train units can each have one or more current collectors. This railcar and / or sidecar can be equipped with a pantograph.
Einer oder mehrere der Wagen des Zugverbands können zur Aufnahme von Fahrgästen vorgesehen sein. In bevorzugter Weise ist jeder der Wagen zur Aufnahme von Fahrgästen vorgesehen. Bei dem Zugverband kann es sich z.B. um einen Nahverkehrszug oder einen Fernverkehrszug handeln. One or more of the wagons of the train may be intended to accommodate passengers. Preferably, each of the cars is intended to accommodate passengers. The train may be e.g. to act a local train or a long-distance train.
Wagen von Nahverkehrszügen weisen in der Regel eine geringere Länge auf als Wagen von Fernverkehrszügen. Folglich kann es vorkommen, dass ein Nahverkehrszug einen geringeren Stromabnehmerabstand aufweist als ein Fernverkehrszug. Daher ist es vorteilhaft, die Fahrgeschwindigkeit eines Nahverkehrszugs – um zu vermeiden, dass einer oder mehrere seiner Stromabnehmer ihren Kontakt mit der Oberleitung verlieren – auf einen Wert zu begrenzen, der geringer ist als eine durchschnittliche Fahrgeschwindigkeit von Fernverkehrszügen auf außerstädtischen Streckenabschnitten. Trolleys of commuter trains usually have a shorter length than cars of long-distance trains. Consequently, it may happen that a local train has a smaller pantograph distance than a long-distance train. Therefore, it is advantageous to limit the travel speed of a commuter train - to avoid one or more of its pantographs losing contact with the catenary - to a value that is less than an average travel speed of long-distance trains on non-urban stretches.
Die Erfindung ermöglicht es, beispielsweise einen Nahverkehrszug, insbesondere einen in Mehrfachtraktion betriebenen Nahverkehrszug, flexibel einzusetzen. Auf innerstädtischen Streckenabschnitten kann ausgenutzt werden, dass der Nahverkehrszug, verglichen mit Fernverkehrszügen, eine hohe Beschleunigung erreicht, insbesondere, wenn sämtliche Stromabnehmer in Kontakt mit der Oberleitung sind. Während auf außerstädtischen Streckenabschnitten durch das Absenken zumindest eines Stromabnehmers die Fahrgeschwindigkeit des Nahverkehrszugs erhöht werden kann, ohne dass es zu einem Kontaktverlust zwischen der Oberleitung und anderen Stromabnehmern des Nahverkehrszugs kommt. Dabei kann die Fahrgeschwindigkeit des Nahverkehrszugs beispielsweise auf einen Wert erhöht werden, der einer durchschnittlichen Fahrgeschwindigkeit von Fernverkehrszügen auf außerstädtischen Streckenabschnitten entspricht. The invention makes it possible to flexibly use, for example, a local train, in particular a local train operated in multiple traction. On urban sections, it can be exploited that the local train, compared to long-distance trains, reaches a high acceleration, in particular when all the pantographs are in contact with the overhead line. While on extra-urban Road sections by lowering at least one pantograph, the speed of Nahverkehrszugs can be increased without causing a loss of contact between the overhead line and other pantographs of Nahverkehrszugs. In this case, the driving speed of Nahverkehrszugs example, be increased to a value corresponding to an average driving speed of long-distance trains on extra-urban sections.
Zweckmäßigerweise wird die Zustandsgröße wiederholt ermittelt, insbesondere jeweils nach Ablauf einer vorgegeben Zeitspanne. Weiter ist es zweckmäßig, wenn die ermittelte Zustandsgröße wiederholt mit dem vorgegebenen Grenzwert verglichen wird. Expediently, the state variable is determined repeatedly, in particular in each case after expiry of a predetermined period of time. Furthermore, it is expedient if the determined state variable is repeatedly compared with the predetermined limit value.
Beim Überschreiten des vorgegebenen Grenzwerts kann die Zustandsgröße von einem zunächst kleineren Wert als dem Grenzwert auf einen größeren Wert als den Grenzwert ansteigen bzw. von einem zunächst größeren Wert als dem Grenzwert auf einen kleineren Wert als den Grenzwert abfallen. When the predetermined limit value is exceeded, the state variable may increase from an initially smaller value than the limit value to a value greater than the limit value or decrease from an initially greater value than the limit value to a value which is smaller than the limit value.
Der Stromabnehmer kann unmittelbar nach dem Zeitpunkt, an dem der vorgegebene Grenzwert von der Zustandsgröße überschritten wird, oder nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne nach diesem Zeitpunkt abgesenkt werden. The pantograph may be lowered immediately after the time at which the predetermined limit value is exceeded by the state variable or after a predetermined period of time has elapsed after this time.
Die Zustandsgröße kann z.B. die Fahrgeschwindigkeit des Zugverbandes sein. In diesem Fall ist der vorgegebene Grenzwert sinnvollerweise ein Geschwindigkeitsgrenzwert. Vorzugsweise beträgt die vorgegebene Geschwindigkeitsgrenze zumindest 100 km/h, insbesondere zumindest 160 km/h. The state quantity may e.g. be the driving speed of the train. In this case, the preset limit is usefully a speed limit. Preferably, the predetermined speed limit is at least 100 km / h, in particular at least 160 km / h.
Weiterhin ist es möglich, dass die Zustandsgröße eine Schwingungszustandsgröße, insbesondere eine Frequenz oder eine Amplitude, einer Schwingung eines der Stromabnehmer ist. Eine solche Schwingung kann u.a. durch die Oberleitungsschwingung hervorgerufen werden. In dem Fall, dass die Zustandsgröße eine Schwingungszustandsgröße ist, ist der vorgegebene Grenzwert sinnvollerweise ein Schwingungszustandsgrößengrenzwert. Die Schwingungszustandsgröße kann auch von anderen Größen als von der Fahrgeschwindigkeit des Zugverbandes anhängen. Furthermore, it is possible for the state variable to be a vibration state variable, in particular a frequency or an amplitude, of a vibration of one of the current collectors. Such a vibration can i.a. caused by the overhead line vibration. In the case that the state quantity is a vibration state quantity, the predetermined limit value is usefully a vibration state quantity limit value. The vibrational state quantity may also be dependent on variables other than the travel speed of the train.
Unter der Schwingung des Stromabnehmers kann z.B. eine Schwingung eines oder mehrerer Arme des Stromabnehmers verstanden werden. Unter der Schwingung des Stromabnehmers kann aber auch eine Druckschwingung in einem Hebeantrieb, insbesondere in einem druckluftbetriebenen Hebeantrieb, des Stromabnehmers verstanden werden. Under the vibration of the pantograph, e.g. a vibration of one or more arms of the pantograph be understood. However, the oscillation of the current collector can also be understood to mean a pressure oscillation in a lifting drive, in particular in a compressed air-operated lifting drive, of the current collector.
Darüber hinaus ist es möglich, dass die Zustandsgröße eine andere von der Fahrgeschwindigkeit abhängige, insbesondere zur Fahrgeschwindigkeit proportionale Größe ist, wie z.B. eine Motordrehzahl. Moreover, it is possible for the state variable to be another variable dependent on the driving speed, in particular proportional to the driving speed, such as e.g. an engine speed.
Grundsätzlich ist es auch möglich, dass mehrere Zustandsgrößen ermittelt werden. Beispielsweise kann für jeden der Stromabnehmer des Zugverbandes eine Schwingungszustandsgröße ermittelt werden. Falls mehrere Zustandsgrößen ermittelt werden, kann für jede der Zustandsgrößen zumindest ein eigener vorgegebener Grenzwert vorgesehen sein oder es kann für mehrere der Zustandsgrößen zumindest ein gemeinsamer Grenzwert vorgesehen sein. Ein Abheben/Absenken eines oder mehrerer Stromabnehmer kann erfolgen, nachdem zumindest einer der vorgegebenen Grenzwerte von der zugehörigen Zustandsgröße überschritten wird. In principle, it is also possible for a plurality of state variables to be determined. For example, a vibration state variable can be determined for each of the pantographs of the train. If a plurality of state variables are determined, at least one own predetermined limit value can be provided for each of the state variables, or at least one common limit value can be provided for a plurality of the state variables. A lifting / lowering of one or more pantographs can take place after at least one of the predetermined limit values is exceeded by the associated state variable.
Das Überschreiten kann von unten nach oben oder von oben nach unten über den Grenzwert erfolgen. Zweckmäßigerweise ist ein Überschreiten in die erste Richtung ein Überschreiten von unten nach oben, also von einem geringeren Wert über den Grenzwert zu einem höheren Wert der Zustandsgröße. Als Beispiel kann das Überschreiten einer Grenzgeschwindigkeit genannt werden. Exceeding may be from bottom to top or from top to bottom above the limit. Expediently, an exceeding in the first direction is an overflow from bottom to top, that is from a lower value above the limit value to a higher value of the state variable. As an example, exceeding a limit speed may be mentioned.
Zweckmäßigerweise wird der zuvor abgesenkte Stromabnehmer angehoben, sodass der Stromabnehmer mit der Oberleitung in elektrischen Kontakt gebracht wird, nachdem der vorgegebene Grenzwert von der Zustandsgröße in eine zweite Richtung überschritten wird. Die zweite Richtung ist sinnvollerweise der ersten Richtung entgegengerichtet. Dadurch kann beispielsweise erreicht werden, dass der Stromabnehmer wieder zur Stromversorgung genutzt wird, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Zugverbandes in einen Geschwindigkeitsbereich gelangt, in dem kein Kontaktverlust zwischen der Oberleitung und den Stromabnehmern auftritt. Conveniently, the previously lowered pantograph is raised so that the pantograph is brought into electrical contact with the catenary after the predetermined limit is exceeded by the state variable in a second direction. The second direction is usefully opposite to the first direction. As a result, it can be achieved, for example, that the current collector is used again for the power supply when the driving speed of the train reaches a speed range in which no contact loss occurs between the overhead line and the pantographs.
Der Stromabnehmer kann dabei unmittelbar nach dem Zeitpunkt, an dem der vorgegebene Grenzwert von der Zustandsgröße in die zweite Richtung überschritten wird, oder nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne nach diesem Zeitpunkt angehoben werden. The pantograph can be raised immediately after the time at which the predetermined limit is exceeded by the state variable in the second direction, or after a predetermined period of time after this time.
Weiter ist es zweckmäßig, wenn alle Stromabnehmer des Zugverbandes mit der Oberleitung in elektrischem Kontakt bleiben, bis der vorgegebene Grenzwert von der Zustandsgröße in die erste Richtung überschritten wird. Hierdurch kann z.B. erreicht werden, dass in einem Geschwindigkeitsbereich, in dem noch kein Kontaktverlust zwischen der Oberleitung und den Stromabnehmern auftritt, alle Stromabnehmer des Zugverbandes zur Stromversorgung genutzt werden. Further, it is expedient if all pantographs of the train remain in electrical contact with the overhead line until the predetermined limit is exceeded by the state variable in the first direction. As a result, e.g. be achieved that in a speed range in which there is no loss of contact between the overhead line and the pantographs, all pantographs of the train are used for power supply.
Welcher/welche Stromabnehmer abgesenkt wird/werden, kann in Abhängigkeit von einer Konfiguration des Zugverbandes gesteuert werden. Die Konfiguration des Zugverbandes kann u.a. von einer Gesamtanzahl von Wagen des Zugverbandes, von einer Anzahl der Wagen, die zumindest einen Stromabnehmer aufweisen, und/oder von einer Position/Anordnung solcher Wagen mit zumindest einem Stromabnehmer abhängen. Which pantograph (s) are lowered can be controlled depending on a configuration of the train. The configuration of the train may depend, inter alia, on a total number of wagons of the train, on a number of wagons having at least one pantograph, and / or on a position / arrangement of such wagons with at least one pantograph.
Vorzugsweise wird ein Stromabnehmer, der zwischen zwei angehobenen sowie mit der Oberleitung in elektrischem Kontakt stehenden Stromabnehmern platziert ist, abgesenkt und wird dadurch von der Oberleitung elektrisch getrennt, nachdem der vorgegebene Grenzwert von der Zustandsgröße in die erste Richtung überschritten wird. Dabei bleiben die beiden angehobenen Stromabnehmer sinnvollerweise mit der Oberleitung in elektrischem Kontakt. Die beiden angehobenen Stromabnehmer können insbesondere benachbarte Stromabnehmer des besagten Stromabnehmers sein, welcher abgesenkt wird. Preferably, a pantograph placed between two raised pantographs in electrical contact with the overhead contactor is lowered and thereby electrically disconnected from the overhead contactor after the predetermined limit is exceeded by the state variable in the first direction. It makes sense that the two raised pantographs remain in electrical contact with the overhead contact line. The two raised pantographs may in particular be adjacent pantographs of said current collector, which is lowered.
Es können auch mehrere Stromabnehmer, die jeweils zwischen zwei angehobenen sowie mit der Oberleitung in elektrischem Kontakt stehenden Stromabnehmern platziert sind, abgesenkt werden und dadurch von der Oberleitung elektrisch getrennt werden, nachdem der vorgegebene Grenzwert von der Zustandsgröße in die erste Richtung überschritten wird. Beispielsweise ist es möglich, dass jeder zweite Stromabnehmer abgesenkt wird und/oder jeder zweite Stromabnehmer angehoben bleibt. So kann bei einem Zugverband mit drei Zugeinheiten mit je einem Stromabnehmer z.B. nur der Stromabnehmer der mittleren Zugeinheit abgesenkt werden, wohingegen die Stromabnehmer der anderen beiden Zugeinheiten angehoben bleiben. Bei einem Zugverband mit fünf Zugeinheiten mit je einem Stromabnehmer können z.B. die Stromabnehmer der mittleren Zugeinheit und der beiden Zugeinheiten am jeweiligen Ende des Zugverbandes angehoben bleiben, wohingegen die übrigen Stromabnehmer abgesenkt werden. It is also possible to lower a plurality of current collectors, which are each placed between two raised current collectors in electrical contact with the overhead contact line, and thereby to be electrically disconnected from the overhead contact line after the predetermined limit value is exceeded by the state variable in the first direction. For example, it is possible that every second pantograph is lowered and / or every other pantograph remains raised. Thus, in a train of three train units, each with one pantograph, e.g. only the pantograph of the middle train unit are lowered, whereas the pantographs of the other two train units remain raised. In a train of five train units, each with one pantograph, e.g. the pantographs of the middle train unit and the two train units remain raised at each end of the train, whereas the remaining pantographs are lowered.
In einer vorteilhaften Ausführung wird zumindest ein weiterer der Stromabnehmer abgesenkt, sodass der weitere Stromabnehmer von der Oberleitung elektrisch getrennt wird, nachdem ein weiterer vorgegebener Grenzwert von der Zustandsgröße in die erste Richtung überschritten wird. Dadurch kann ein effektiver Stromabnehmerabstand weiter vergrößert werden. In an advantageous embodiment, at least one further of the current collectors is lowered so that the further current collector is electrically separated from the overhead line after a further predetermined limit value is exceeded by the state variable in the first direction. As a result, an effective pantograph spacing can be further increased.
Weiterhin können alle bis auf einen vordersten Stromabnehmer und/oder einen hintersten Stromabnehmer des Zugverbandes abgesenkt werden und dadurch von der Oberleitung elektrisch getrennt werden, nachdem der vorgegebene Grenzwert von der Zustandsgröße in die erste Richtung überschritten wird. Als vorderster/hinterster Stromabnehmer kann ein bezüglich einer Längsrichtung des Zugverbandes vorderster/hinterster Stromabnehmer aufgefasst werden. Furthermore, all but one foremost pantograph and / or a rearmost pantograph of the train can be lowered and thereby electrically separated from the overhead line after the predetermined limit of the state variable is exceeded in the first direction. As a front / rear pantograph with respect to a longitudinal direction of the train first / rear pantograph can be understood.
Grundsätzlich können alle bis auf einen vorgegeben Stromabnehmer des Zugverbandes abgesenkt werden und dadurch von der Oberleitung elektrisch getrennt werden, nachdem der vorgegebene Grenzwert von der Zustandsgröße in die erste Richtung überschritten wird, wobei der vorgegebene Stromabnehmer auch ein anderer als der vorderste bzw. hinterste Stromabnehmer des Zugverbandes sein kann. In principle, all can be lowered to a predetermined pantograph of the train and thus electrically separated from the overhead line after the predetermined limit of the state variable is exceeded in the first direction, the predetermined pantograph also other than the foremost or rearmost pantograph Train Association can be.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung wird ein mit der Oberleitung in elektrischem Kontakt stehender Stromabnehmer des Zugverbandes abgesenkt, sodass dieser Stromabnehmer von der Oberleitung elektrisch getrennt wird, nachdem ein Betriebsparameter einen vorgegebenen Wert überschreitet. Ferner kann ein zuvor abgesenkter, elektrisch von der Oberleitung getrennter Stromabnehmer des Zugverbandes angehoben und dadurch mit der Oberleitung in elektrischen Kontakt gebracht werden, nachdem der Betriebsparameter einen vorgegebenen Wert überschreitet. Der Betriebsparameter kann z.B. eine Fahrtdauer, eine Motortemperatur oder eine Umrichtertemperatur sein. Auf diese Weise wird ein Motor schonender und/oder Umrichter schonender Betrieb des Zugverbandes ermöglicht. Während der Fahrt kann ein Betrieb eines Motors und/oder eines Umrichters eingestellt/beendet werden. Stattdessen kann ein anderer Motor und/oder ein anderer Umrichter zum Antreiben des Zugverbandes eingesetzt werden. In a further advantageous embodiment, a pantograph of the train set in electrical contact with the overhead line is lowered, so that this pantograph is electrically disconnected from the overhead line after an operating parameter exceeds a predetermined value. Further, a previously lowered, electrically separated from the overhead line pantograph of the train can be raised and thereby brought into electrical contact with the overhead line after the operating parameter exceeds a predetermined value. The operating parameter may e.g. an operating time, an engine temperature or an inverter temperature. In this way, an engine-friendly and / or converter-friendly operation of the train is made possible. During operation, operation of a motor and / or an inverter can be set / stopped. Instead, another motor and / or another inverter may be used to drive the train.
Vorteilhafterweise wird zumindest ein elektrischer Antrieb einer Zugeinheit des Zugverbandes als Generator, insbesondere zur Bordnetz-Stromversorgung der Zugeinheit, eingesetzt. Vorzugsweise wird der elektrische Antrieb als Generator eingesetzt, solange zumindest ein Stromabnehmer der Zugeinheit elektrisch von der Oberleitung getrennt ist. Auf diese Weise kann die Zugeinheit ihren Strombedarf, insbesondere ihren Bordnetz-Strombedarf, selbst decken – auch dann, wenn alle ihre Stromabnehmer abgesenkt sind. Folglich kann dadurch vermieden werden, dass die Zugeinheit mittels einer Hochspannungsleitung mit einer anderen Zugeinheit verbunden sein muss, damit die Zugeinheit ihren Strombedarf decken kann. Advantageously, at least one electric drive of a train unit of the train is used as a generator, in particular for the on-board power supply of the train unit. Preferably, the electric drive is used as a generator as long as at least one pantograph of the tractor is electrically isolated from the overhead line. In this way, the traction unit can meet its own power requirements, in particular its electrical system power requirements, even if all its current collectors are lowered. Consequently, it can be avoided that the tractor unit must be connected by means of a high-voltage line to another tractor unit, so that the tractor can meet their electricity needs.
Ein Absenken/Anheben eines oder mehrerer Stromabnehmer des Zugverbandes kann manuell von einem Zugführer ausgelöst werden. In bevorzugter Weise wird das Absenken/Anheben automatisch mittels eines Steuersystems gesteuert. Beim Absenken eines Stromabnehmers kann der Stromabnehmer beispielsweise in seine niedrigste Stellung gebracht werden. Beim Anheben des Stromabnehmers kann dieser beispielsweise in seine höchste Stellung gebracht werden. A lowering / lifting of one or more pantographs of the train can be triggered manually by a train driver. Preferably, the lowering / lifting is controlled automatically by means of a control system. When lowering a pantograph, the pantograph, for example, in its lowest position to be brought. When lifting the pantograph this can be brought, for example, in its highest position.
Ferner betrifft die Erfindung einen Zugverband, welcher mehrere Stromabnehmer, ein Steuersystem zum Steuern einer Konfiguration der Stromabnehmer sowie zumindest eine Messvorrichtung zum Ermitteln einer von einer Fahrgeschwindigkeit abhängigen Zustandsgröße aufweist. Furthermore, the invention relates to a train, which has a plurality of current collectors, a control system for controlling a configuration of the pantograph and at least one measuring device for determining a dependent on a driving speed state variable.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, einen Zugverband mit Stromabnehmer schonenden Eigenschaften. Another object of the invention is to provide a train with pantograph-sparing properties.
Diese Aufgabe wird durch einen Zugverband der zuvor genannten Art gelöst, bei dem erfindungsgemäß die Messvorrichtung zur Datenübertragung an das Steuersystem vorbereitet ist und das Steuersystem dazu eingerichtet ist, zumindest einen der Stromabnehmer derart anzusteuern, dass der Stromabnehmer abgesenkt wird, nachdem ein vorgegebener Grenzwert von der Zustandsgröße in eine erste Richtung überschritten wird. This object is achieved by a train of the type mentioned above, in which the measuring device according to the invention for data transmission to the control system is prepared and the control system is adapted to control at least one of the pantographs such that the pantograph is lowered after a predetermined limit of the State variable is exceeded in a first direction.
Zweckmäßigerweise ist der vorgegebene Grenzwert im Steuersystem, beispielsweise in einem Speicher des Steuersystems, hinterlegt. Außerdem kann im Steuersystem bzw. in dessen Speicher eine Konfiguration des Zugverbandes hinterlegt sein. Conveniently, the predetermined limit in the control system, for example, in a memory of the control system, deposited. In addition, a configuration of the train can be stored in the control system or in its memory.
Weiter ist es zweckmäßig, wenn das Steuersystem dazu eingerichtet ist, den Stromabnehmer derart anzusteuern, dass der Stromabnehmer angehoben wird, nachdem der vorgegebene Grenzwert von der Zustandsgröße in eine zweite Richtung überschritten wird. Sinnvollerweise ist die zweite Richtung der ersten Richtung entgegengerichtet. Furthermore, it is expedient if the control system is set up to control the current collector such that the current collector is raised after the predetermined limit value is exceeded by the state variable in a second direction. It makes sense that the second direction is opposite to the first direction.
Der Zugverband umfasst in bevorzugter Weise eine Mehrzahl von Zugeinheiten. Die Zugeinheiten können jeweils zumindest einen elektrischen Antrieb aufweisen. Vorteilhafterweise ist der elektrische Antrieb der jeweiligen Zugeinheit als Generator betreibbar. The train association preferably comprises a plurality of train units. The traction units can each have at least one electric drive. Advantageously, the electric drive of the respective tractor unit can be operated as a generator.
Ferner können die Zugeinheiten jeweils zumindest einen Stromabnehmer aufweisen. Der Stromabnehmer kann zur Stromversorgung des elektrischen Antriebs und/oder eines Bordnetzes der jeweiligen Zugeinheit vorgesehen sein. Furthermore, the traction units can each have at least one pantograph. The current collector may be provided for the power supply of the electric drive and / or a vehicle electrical system of the respective tractor unit.
Es ist vorteilhaft, wenn das Steuersystem mehrere Steuereinheiten umfasst. Die Zugeinheiten des Zugverbandes können jeweils mit einer der Steuereinheiten ausgestattet sein. Zweckmäßigerweise ist jede der Steuereinheiten dazu eingerichtet, Steuerbefehle an zumindest eine der übrigen Steuereinheiten zu übermitteln und/oder Steuerbefehle von zumindest einer der übrigen Steuereinheiten zu empfangen. Weiter ist es zweckmäßig, wenn jede der Steuereinheiten dazu eingerichtet ist, den Stromabnehmer und/oder den elektrischen Antrieb der jeweiligen Zugeinheit zu steuern. It is advantageous if the control system comprises a plurality of control units. The train units of the train can each be equipped with one of the control units. Suitably, each of the control units is adapted to transmit control commands to at least one of the remaining control units and / or to receive control commands from at least one of the remaining control units. It is also expedient if each of the control units is set up to control the current collector and / or the electric drive of the respective tractor unit.
Vorteilhafterweise sind die Zugeinheiten betrieblich entkuppelbar/lösbar miteinander verbunden. Dies ermöglicht es, die Zugeinheiten des Zugverbandes an einem Bahnhof voneinander zu trennen. Insbesondere ein in Mehrfachtraktion betriebener Zugverband kann dadurch in mehrere separate Zugverbände aufgeteilt werden, die ihre Fahrt auf unterschiedlichen Strecken weiterführen können. Alternativ ist es möglich, am Bahnhof einen oder mehrere weitere Zugeinheiten an den Zugverband zu kuppeln. Advantageously, the train units are operationally decoupled / releasably connected to each other. This makes it possible to separate the train units of the train at a station from each other. In particular, a train operated in multiple traction can be divided into several separate trains that can continue their journey on different routes. Alternatively, it is possible to couple one or more further train units to the train at the station.
Des Weiteren kann zumindest eine der Zugeinheiten mehrere Wagen umfassen. Die einzelnen Wagen dieser Zugeinheit können kuppelfrei fest miteinander verbunden sein, so dass ein Lösen der Wagen im regulären Betrieb nicht möglich ist. Furthermore, at least one of the train units may comprise several cars. The individual cars of this train unit can be firmly coupled dome-free, so that a release of the car in regular operation is not possible.
Vorzugsweise umfassen die Stromabnehmer jeweils einen Hebeantrieb, insbesondere einen druckluftbetriebenen Hebeantrieb. Zweckmäßigerweise ist das Steuersystem dazu vorbereitet, die Hebeantriebe der Stromabnehmer zu steuern. Preferably, the current collectors each comprise a lifting drive, in particular a compressed air-operated lifting drive. Conveniently, the control system is prepared to control the lift drives of the pantographs.
Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfasst werden. Insbesondere sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung kombinierbar. So sind Verfahrensmerkmale, gegenständlich formuliert, auch als Eigenschaft der entsprechenden Vorrichtungseinheit zu sehen und umgekehrt. The previously given description of advantageous embodiments of the invention contains numerous features, which are given in the individual subclaims partially summarized in several. However, these features may conveniently be considered individually and summarized to meaningful further combinations. In particular, these features can be combined individually and in any suitable combination with the method according to the invention and the device according to the invention. Thus, process features, objectively formulated, can also be seen as a property of the corresponding device unit and vice versa.
Auch wenn in der Beschreibung und/oder in den Patentansprüchen einige Begriffe jeweils im Singular oder in Verbindung mit einem Zahlwort verwendet werden, soll der Umfang der Erfindung für diese Begriffe nicht auf den Singular oder das jeweilige Zahlwort eingeschränkt sein. Ferner sind die Wörter „ein“ bzw. „eine“ nicht als Zahlwörter, sondern als unbestimmte Artikel zu verstehen. Although some terms are used singularly or in conjunction with a number word in the specification and / or claims, the scope of the invention for those terms is not intended to be limited to the singular or the particular number word. Further, the words "a" and "an" are not to be understood as number words but as indefinite articles.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung, sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Die Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und beschränken die Erfindung nicht auf die darin angegebenen Kombinationen von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeignete Merkmale des eines jeden Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet, aus einem Ausführungsbeispiel entfernt, in ein anderes Ausführungsbeispiel zu dessen Ergänzung eingebracht und mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden. The above-described characteristics, features and advantages of the invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the exemplary embodiments, which are explained in more detail in conjunction with the drawings. The embodiments serve to explain the invention and do not limit the invention to the combinations of features specified therein, not even with respect to functional features. In addition, suitable features of each embodiment can also be considered explicitly isolated, removed from one embodiment, incorporated into another embodiment to supplement it and combined with any of the claims.
Es zeigen: Show it:
Die vordere Zugeinheit
Ferner ist die mittlere Zugeinheit
Jeder der Triebwagen
Außerdem ist jeder der Triebwagen
Des Weiteren weist der erste Zugverband
Jeder der Triebwagen
Die Steuereinheiten
Des Weiteren sind die Messvorrichtungen
In
Der erste Zugverband
Mithilfe der Messvorrichtungen
Unmittelbar nachdem der Grenzwert von einer der Zustandsgrößen, d.h. von der Schwingungsamplitude eines der Stromabnehmer
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden der Stromabnehmer
In diesem Zustand weist der erste Zugverband
Unmittelbar nachdem ein Betriebsparameter einen vorgegebenen, im Steuersystem
In diesem Zustand weist der erste Zugverband
Unmittelbar nachdem der Grenzwert von einer der Zustandsgrößen, d.h. von der Schwingungsamplitude eines der Stromabnehmer
Die zweite Richtung ist der ersten Richtung entgegengerichtet. Folglich fällt beim Überschreiten des Grenzwerts in die zweite Richtung die besagte Zustandsgröße von einem zunächst größeren Wert als dem Grenzwert auf einen kleineren Wert als den Grenzwert ab. The second direction is opposite to the first direction. Consequently, when the threshold is exceeded in the second direction, said state variable falls from an initially greater value than the threshold to a value less than the threshold.
Die nachfolgende, im Zusammenhang mit
Weiterhin ist die hintere Zugeinheit
Die Triebwagen
Außerdem ist jeder der Triebwagen
Ferner weist der zweite Zugverband
In
Der zweite Zugverband
Mithilfe der Messvorrichtung
Unmittelbar nachdem der erste Grenzwert von der Zustandsgröße in eine erste Richtung überschritten wird, wird ein Stromabnehmer
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der vordere Stromabnehmer
In diesem Zustand weist der zweite Zugverband
Unmittelbar nachdem der zweite Grenzwert von der Zustandsgröße in die erste Richtung überschritten wird, wird ein weiterer Stromabnehmer
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der hintere Stromabnehmer
In diesem Zustand weist der zweite Zugverband
Die nachfolgende, im Zusammenhang mit
Weiterhin ist die mittlere Zugeinheit
Die Triebwagen
Darüber hinaus weist der vordere Beiwagen
Ferner weist der dritte Zugverband
Im Steuersystem
Die Steuereinheiten
In
Der dritte Zugverband
Mithilfe der Messvorrichtung
Unmittelbar nachdem der erste Grenzwert von der Zustandsgröße in eine erste Richtung überschritten wird, wird ein Stromabnehmer
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden der vordere und der hintere der drei Stromabnehmer
Die elektrischen Antriebe
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Although the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom without departing from the scope of the invention.
Claims (15)
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