DE1236016B

DE1236016B - Einkoppel-Anordnung zur Einspeisung modulierter Mittel- oder Hochfrequenz-spannungen auf eine Fahrschiene

Info

Publication number: DE1236016B
Application number: DE1965B0082151
Authority: DE
Inventors: Guenter Kirchmann
Original assignee: BIELEFELDER ELEKTROTECHNISCHE; Hanning & Kahl
Current assignee: BIELEFELDER ELEKTROTECHNISCHE; Hanning & Kahl
Priority date: 1965-05-28
Filing date: 1965-05-28
Publication date: 1967-03-09

Description

Einkoppel-Anordnung zur Einspeisung modulierter Mittel- oder Hochfrequenzspannungen auf eine Fahrschiene Die Erfindung bezieht sich auf eine Einkoppel-Anordnung zur Einspeisung modulierter Mittel- oder Hochfrequenzspannungen von einem Sender über einen Ausgangsübertrager im Einleitersystem auf eine nicht isolierte Fahrschiene einer schienengebundenen Verkehrsanlage, wie Straßenbahn od. dgl., wobei die Erde als Rückleiter dient.
Bei allen bisher bekanntgewordenen leitungsgerichteten trägerfrequenten Signalübertragungen bei schienengebundenen Verkehrsanlagen werden zwei Leiter benutzt, und zwar ein Leiter für die lEnleitung und einer für die Rückleitung. Dieses Zweileitersystem ist sehr aufwendig. Bei Signalübertragungen von oder zu Schienenfahrzeugen, bei welchen die Schienen als Leiter benutzt werden, müssen diese, oder Abschnitte davon, isoliert sein. In anderen Fällen müssen zusätzliche Leiter verlegt werden.
Demgegenüber wird bei dem Einleitersystem außer der bereits vorhandenen nicht isolierten Schiene keine weitere Leitung benötigt, wenn der Sender und der Empfänger unmittelbar geerdet sind. Dieses Einleitersystem erfordert somit zu seiner Erstellung einen Bruchteil an Material- und Arbeitsaufwand gegenüber den herkömmlichen Zweileitersystemen. Es weist allerdings einen naturbedingten Nachteil auf. Dieser besteht darin, daß die HF-übertragungsbedingungen, wie aus »ETZ-A«, H. 5, 1. März 1954, S. 194, hervorgeht, wegen des Erdschlusses des Leiters ungünstig sind. So ist es nicht verwunderlich, daß die Fachwelt das Einleitersystem bei schienengebundenen Ver-,net angesehen hat, zumal kehrsanlagen für nicht geeig dabei der auf dem Fahrzeug befindliche Sender bzw. Empfänger nicht unmittelbar geerdet werden kann. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur übertragung im Einleitersystem zu schaffen, welche trotz der Erdverbindung der für die übertragung verwendeten Fahrschiene eine sichere übertragung der modulierten Spannungen auf die Schiene ermöglicht.
Die erfinduncrsgemäße Anordnung ist dadurch ge- kennzeichnet, daß die Sekundärwicklung des Aus-Z, (Tangsübertragers an ihrem einen Ende über einen Widerstand und an ihrem anderen Ende über einen Kondensator mittelbar oder unmittelbar an die Schiene galvanisch angekoppelt ist und damit zugleich die Induktivität eines besonderen Schwingkreises (2,3,4) bildet, wobei das zwischen den Rädern lie-ende Schienenstück der Lastwiderstand ist.
Durch diese Anordnung wird der Schiene die modulierte Frequenzspannung mit einem Maximalwert aufgezwungen, der in der Schiene nach beiden Seiten allmählich abfällt. Die Sekundärwicklung des Ausgangsübertragers wird zwar bei bekannten Zweileiteranordnungen auch schon benutzt. Dabei werden jedoch die beiden Enden der Wicklung an die beiden voneinander isolierten Leiter, beispielsweise zwei Schienen, angeschlossen.
Um die übertragungsanlage den jeweiligen Ge-"ebenheiten des Leiters anpassen zu können, ist der in dem Schwingkreis eingebaute Widerstand als einstellbarer Widerstand ausgebildet.
Die durch die erfIndungsgemäße Anordnung erreichte günstige übertragung der Frequenzspannungen auf die Schiene könnte unter Umständen nachteilige Folgen haben. Wenn nämlich beispielsweise bei trockener Witterung noch in einer weiten Entfernung von dem Sender die Frequenzspannuno, eine be. stimmte Größe hat, so könnte dort ein Empfänger ansprechen und ein unerwünschtes Kommando auslösen. Zur Begrenzung der Ausbreitung der Trägerfrequenz ist die Schiene nach einem weiteren Erfindungsmerkmal an jeweils erforderlichen Punkten über Kondensatoren mit der Grundwassererde verbunden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 die erfindungsgemäße Anordnung zur übertragung eines Steuerungssignals von einem fahrenden Fahrzeug aus, F i g. 2 die gleiche Anordnung, jedoch mit einem längeren Streckenabschnitt, F i g. 3 den Verlauf der Frequenzspannung auf der Schiene.
Die Sekundärwicklung 2 des übertragers 1 ist an ihrem einen Ende über den einstellbar ausgebildeten Widerstand 3 und die Leitung 9 mit dem einen Rad 8 und an ihrem anderen Ende über den Kondensator 4 und die Leitung 5 mit dem anderen Rad 6 verbunden. Sie ist in diesem Fall mittelbar über die Räder 6 und 8 an die Schiene 7 angekoppelt. Die komplexen Längs-und Querwiderstände der Schiene 7 sind mit N2 und 9 3 angedeutet, während die des Fahrzeuges durch -91 versinnbildlicht sind.
Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist an die Schiene 7 bei Punkt 10 über eine Leitung 11 ein Empfänger 12 angeschlossen, der beispielsweise eine Weichenstellanlage steuern soll. In bestimmten Ab- ständen von dem Anschlußpunkt 10 ist die Schiene 7 bei den Punkten 13 und 14 über je einen Kondensator 15 geerdet.
Die Wirkungsweise wird an Hand der F i g. 2 und 3 erläuterL Wenn das Fahrzeug sich rechts von dem Anschlußpunkt 14 auf der Schiene befindet, so wird auf die Schiene 7 eine Frequenzspannung übertragen, deren Höhe in F ig. 3 durch die voll ausgezogene Kurve A dargestellt ist. In dem rechts vom Anschluß-,enden Bereich der Schiene ist die Spanpunkt 14 lieg nun- verhältnismäßig hoch und fällt bei Punkt 14 ab, da hier die Schiene 7 mit der Wassererde 16 verbunden ist und der Kondensator 15 nur eine Gleichstromsperre darstellt. Die Frequenzspannungen können sich daher nicht über den Anschlußpunkt 14 hinaus nach links ausbreiten und daher auch nicht den Empfänger 12, der bei 10 angeschlossen ist, zum Ansprechen bringen. Wenn das Fahrzeug bei seiner Fahrt in Pfeilrichtung nach links ;den Anschlußpunkt 14 überfahren hat, entsteht im Schienenabschnitt zwischen den Punkten 14 und 13 ein Stromkreis. Den Spannungsverlauf zeigt die gestrichelt gezeichnete Kurve B. Der bei 10 zwischen den Anschlußpunkten 13 und 14 an die Schiene 7 angeschlossene Empfänger 12 liegt jetzt innerhalb -der Reichweite des Senders, während andere Empfänger rechts vom Anschlußpunkt 14 und links vom Anschlußpunkt 13 außerhalb der Senderreichweite liegen, auch wenn durch besondere Umstände die Senderleistung übernormal groß sein sollte.
Falls die Schiene zur übertragung von Meldungen oder Steuersignalen von einem ortsfesten Sender auf ein fahrendes Fahrzeug dienen soll, sind die beiden Enden der Sekundärwicklung des übertragers des ortsfesten Senders unmittelbar über den Widerstand und den Kondensator an in entsprechendem Abstand voneinander liegenden Punkten mit der Schiene vei bunden.

Claims

Patentansprüche: 1. Einkoppel-Anordnung zur Einspeisung mo dulierter Mittel- oder Hochfrequenzspannungei von einem Sender über einen Ausgangsübertrage im Einleitersystem auf eine nicht isolierte Fahr schiene einer schienengebundenen Verkehrs anlage, wie Straßenbahn od. dgl., wobei die Erd( als Rückleiter dient, dadurch gekenn# z e i c h n e t, daß die Sekundärwicklung (2) de# Ausgangsübertragers (1) an ihrem einen End( über einen Widerstand (3) und an ihrem anderei Ende über einen Kondensator (4) mittelbar ode. unmittelbar an die Schiene (7) galvanisch ange koppelt ist und damit zugleich die Induktivitä eines besonderen Schwingkreises (2, 3, 4) bildet wobei das zwischen den Rädern (6, 8) liegendc Schienenstück der Lastwiderstand ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge. kennzeichnet, daß der in dem Schwingkreis vor. handene Widerstand als einstellbarer Widerstanc (3) ausgebildet ist. 3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (7) zui Begrenzung der Ausbreitung der Trägerfrequem an jeweils erforderlichen Punkten über Kondensatoren (15) mit der Grundwassererde (16) verbunden ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 963 244, 437 764; deutsche Auslegeschrift Nr. 1118 267; Kupfmüller, »Einführung in die theoretischt Elektrotechnik«, 1939, 2. Auflage, S. 49, Abs. 1; Zeitschrift »ETZ-A«, H. 5 vom 1. März 1954, S. 194 bis 197, insbesondere Bild 1 bis 3; Pitsch, »Lehrbuch der Funkempfangstechnik«, 1948, S. 164 bis 177, insbesondere S. 165, Abb. 167 Abb. 174 (Ro); »Telefunken-Zeitunc,«, 25. Jg., H. 95, Juni 1952, S. 100, insbesondere Bild 4 und 5.