DE1801494C - Isolierstoßfreie, mit Wechselstrom gespeiste Gleisstromkreise für Eisenbahnsicherungsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft isolierstoßfreie, mit Wechsel- Ortung von Zügen anzustreben ist, ctonn kann mit

strom gespeiste Gleisstromkreise für Eisenbahn- Frequenzen bis herauf zu 100 kHz gearbeitet werden,

sicherungsanlage!!, bei denen die rllumliche Lflnge.der bei denen alle für automatische Zugsicherungssysteme

Gleisabschnitte durch die Anschlüsse eines eine be- erforderlichen Informationen übertragen werden

stimmte Frequenz erzeugenden Senders und die An- S können.

Schlüsse einer auf die entsprechende Frequenz ab» Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, isoliergestimmte Kurzschlußeinrichtung festgelegt ist und stoßfreie Gleisstromkreiae mit einer Ansprechgenauigabhängig von der Größe des durch die Spannung des keit zu schaffen, durch die ohne zusätzlichen Aufwand Senders in der frequenzselektiven Kurzschlußeinrich- tim Gleis alle für den Betrieb und die Überwachung tung erzeugten Stromes der Frei- und Bosetztzustand io der automatischen Zugsicherung erforderlichen Indes betreffenden Gleisabschnittes angezeigt wird. Formationen bereitgestellt werden können.

Gleisstromkreise werden für verschiedene Zwecke Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gein Eisenbahnsicherungsanlagen verwendet. So ist es löst, daß gleichzeitig mit dem Anzeigen des Frei- und bekannt, für die linienförmige S'.reckenüberwachung Besetztzustandes durch eine parallel zu dem Sender die Strecke in einzelne, aneinander anschließende 15 am Gleis angeordnete Einrichtung Kriterien zum Gleisabschnitte zu unterteilen. Bei der Verwendung Zählen der zu den einen Gleisabschnitt durchfahrenden von niedeifrequenten Wechselströmen, z. B. 50 oder Zugeinheiten gehörenden Achsen abhängig von der 100 Hz, muß die Unterteilung durch Isolierstöße er- Größe der an der Einspeisestelle des Gleises anliegenden folgen. Um diese Isolierstöße zu vermeiden, ging man Gleisstromkreisspannung abgeleitet werden,
dazu über, die Frequenz der Einspeiseströme beispiels- ao Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weise auf 10 kHz zu erhöhen. Werden hierbei im Leer- wird aus der zeitlichen Folge der Kriterien zum Zählen laufbetrieb arbeitende Gleisstromkreise verwendet, so der Achsen und dem Verhältnis der Größe der werden zum Festlegen der örtlichen Begrenzung der zwischen den Kriterien auftretenden Spannung und Gleisstromkreise am Anfang und Ende des zu über- der an der Finspeisestelle anliegenden Spannung bei wachenden Gleisabschnittes Schienenverbinder zwi- 25 freiem Gleisabschnitt die den Gleisabschnitt durchsehen den beiden Schienen des Gleises verlegt. Um fahrende Wagenzahl eines Zuges festgestellt und/oder diese Schienenverbinder zu vermeiden und den Ein- die Geschwindigkeit, Zuglänge, Beschleunigung bzw. fluß der Schwankungen des Bettungswiderstandes auf Verzögerung bestimmt.

die Funktion der Gleisstromkreise weitestgehend zu Weiterhin ist es vorteilhaft, zum Speisen der Gleisvermeiden, wird nach Patentanmeldung P 14 55 427.9 30 Stromkreise Frequenzen im Bereich von 20 bis 50 kHz, vorgeschlagen, die isolierstoßfreien Gleisstromkreise beispielsweise 4OkIIz, zu verwenden,
im sogenannten Kurzschlußbetrieb zu betreiben. Hier- Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der bei ist als Empfänger eine nahezu frequenzselektive Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher Kurzschlußeinrichtung vorgesehen, in der die Größe erläutert. Es zeigt

des durch die Spannung des Senders im Gleisstrom- 35 F i g. 1 eine Gegenüberstellung der Beeinflussungskreis erzeugten selektiven Kurzschlußsiromes zum kurven isolierstoßfreier fileisstromkreise bei Leerlauf-Anzeigen des Frei- und Besetztzustandes der be- und Kurzschlußbetrieb, abhängig von den Schwantreffenden Gleisabschnitte verwendet wird. Uunr^r des Bettungswiderstandes,

Diese Gleisstromkreise können nun als wesentliches F i g. 2 die Beeinflussungskurven eines mil 40 kHz

Bauelement von Steuerungssystemen für automatischen 40 betriebenen isolierstoßfreier ^Γ·leisstromkreises in Ab-

Zugbetrieb verwendet werden, da sie gleichzeitig zwei hängigkeit vom jeweiligen Or« α«-* Achskurzschlusses wichtige, für automati^ct'b»s ! nhn:«: ..vcd.r.jjt er-- und

f .üc,!:-::. ; uiikui-.ci. -..„lien. i i g. 3 den zeitlichen Verlauf der Beeinflussung bei

Gleisstromkreise ermöglichen zunächst über die von einer Zugfahrt.

ihnen abgegebenen Besetztmeldungen von beispiels- 45 Bei wechselstromgespeisten isolierstoßfreien Gleisweise Weichen, Bahnhofsgleisen und Blockabschnitten Stromkreisen bleiben witterungsabhängige Schwaneine Ortung des Zuges, ohne daß dieser mit irgend- kungen des Bettungswiderstandes ohne Einfluß auf die welchen Zusatzeinrichtungen versehen sein muß. Mit Größe des Ansprechbereichs der Gleisstromkreise, Hilfe von unmittelbar hintereinander geschalteten wenn diese im Kurzschlußbetrieb arbeiten. Hierzu kurzen Gleisstromkreisen kann daher der jeweilige 5° muß der Abschlußwiderstand des als elektrische Ort des Zuges mit genügender Genauigkeit digital Leitung wirkenden Gleisabschnittes wesentlich kleiner bestimmt werden durch Unterteilung der zu steuernden sein als der parallelgeschaltete Wellenwiderstand des Strecke in kleine Abschnitte, die dann ihre Frei- oder Gleises, der wegen des witterungsabhängigen Bettungs-Besetztmeldung laufend einem zentralen Streckengerät Widerstandes in weiten Grenzen schwanken kann; er unmittelbar über Leitungen oder mittels zeitmulti- 55 muß annähernd einen Kurzschluß darstellen. Bei plexer Abfrage zuführen. frequenzselektivem Betrieb wird als Abschlußwider-Gleisstromkreise ermöglichen weiterhin unmittelbar stand am Ende des Gleisstromkreises beispielsweise über die Schienen eine Nachrichtenübertragung zum ein Reihenschwingkreis angeordnet und der in ihm und vom Zug zur Übermittlung von Fahrbefehlen fließende Strom als Auswertegröße herangezogen; vom Streckengerät zum Zug sowie von Zugmeldungen öo dieser Strom gibt beim Durchlaufen einer Achse die an das Streckengerät. Bei 1 bis 2 km langen Gleisstrom- Beeinflussungskurve an, wie sie bei den bisher üblichen kreisen lassen sich allerdings infolge der Schienenlängs- im Leerlauf betriebenen Gleisstromkreisen durch die dämpfung nur Frequenzen bis zu einigen 100 Hz ein- Gleisspannung gegeben ist. Es kann füV die Auswertung setzen, so daß die Zahl der übertragbaren Informatio- an Stelle des Stromes auch eine ihm proportionale nen meist zum Betrieb eines automatischen Zug- 65 Spannung herangezogen werden, die den folgenden Sicherungssystems nicht ausreicht. Beträgt dagegen Ausführungen zugrundegelegt werden soll. Allgemein die Länge der Gieisstromkreise nur 30 bis 100 m, wie betrachtet kann man bei Gleisstromkreisen vom sie zui Steigerung des Auflösungsvermögens bei der Betrieb in Kurzschlußuähe sprechen, wenn der Ab-

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echlußwiderstancl des Gleisstromkrelses kleiner ist als der Wellenwiderstand des Qleises, dessen Betrag im Frequenzbereich von 10 bis 40 kHz bei guter Bettung, z. B. bei 0,1 S/km, zwischen 30 und 55 Ohm, bei schlechter Bettung, z. B. bei 1 S/km, zwischen 8 und 18 Öhm liegt.

Die wesentliche Steigerung der Ansprechsicherheit eines Qleisstromkreises bei übergang vom Leerlaufbetrieb, z. B. mit einem Abschlußwiderstand von 100Ohm, zum Betrieb in KurzschlußnRhe, z.B. mit einem Abschlußwiderstand von l,5Ohm, ist aus den in F i g. 1 tür beide Betriebsarten dargestellten Beeinflussungskurven zu erkennen.

Für einen beispielsweise mit der Frequenz/ = 10 kHz arbeitenden Gleisstromkreis ist hier die Abhängigkeit der am Ende des Gleisstromkreises liegenden Empfftngerspannung UR vom Ort χ des Achskurzschlusses für Leerlaufbetrieb, z. B. Abschlußwiderstand 100 Ohm, und Kurzschlußbetrieb, z, B. Abschlußwiderstand 1,5 Ohm, aufgetragen. Beim ao Achskurzschlußwiderstand ist bei Frequenzen ab 10 kHz die durch die geometrischen Abmessungen des Radsatzes gegebene induktive Komponente nicht mehr zu vernachlässigen; die dargestellten Beeinflussungskurven gelten für einen Achskurzschluß- as widerstand Z_A = 0,112 · ej 26,7° Ohm.

Um einen großen Bereich von Schwankungen des Bettungswiderstandes zu erfassen, sind die Kurven für die beiden Bettungswiderstände 10 Ohm/km — für eine sehr gute Bettung — und 0,5 Ohm/km — für eine äußerst schlechte Bettung — durch eine ausgezogene bzw. gestrichelte Linie dargestellt. Weiterhin wurde in beiden Fällen ein Kapazitätsbelag von 510 nF/krn angenommen.

Im unteren Teil der F ί g. 1 ist der Aufbau des Gleis-Stromkreises angedeutet. Der Abstand zwischen den liinspcif.i-p.inkien auf der Gencratorseite und den Meßpunkten der Gleisspannung auf der Empfängerseite beträgt 30 m. Im Gegensatz zu Gleisstromkieisen mil !solierstößen ist aber die im praktischen Einsatz iü'ertSMeiemie wirksame Länge des Gleisstromkreises nicht rnfhr durch die Entfernung zwischen Einspeisepu At md ^ef'.-.telle gegeben, sondern wird um ein«? gewisse Strecke größer. Die Wirklänge des Gieisstromkreises ist abhängig von Flankenverlauf der Beeinflussungskurve und von der als Ansprechkriterium gewählten Abfallspannung auf der Empfängerseite.

Um die Vorteile des in Kurzschlußnähe arbeitenden Gleisstromkreises gegenüber dem im Leerlauf arbeitenden Gleisstromkreis zu erkennen, werden beide Betriebsarten miteinander verglichen.

Es werden zunächst die in F i g. 1 für den Leerlaufbetrieb geltenden Beeinflussungskurven 3 und 4 betrachtet. Hier zeigt sich deutlich, daß im Bereich der angenommenen Schwankungen des Bettungswider- ss Standes zwei die Ansprechsicherheit ungünstig beeinflussende Auswirkungen vorhanden sind:

1. Die bereits bei guter Bettung — Kurve 3 — schon verhältnismäßig flach verlaufenden Flanken der Beeinflussungskurve werden bei schlechter Bettung — Kurve 4 — noch wesentlich flacher. Dies bedeutet, daß bei vorgegebenem Abfallfaktor des als Empfänger wirkenden Gleisrelais der Ansprechbereich des Gleisstromkreises von Bettungs-Schwankungen abhängig ist; die Länge des Ansprechbereiches, also die Wirklänge ζ. Β. Λν/3 ist um so größer, je schlechter die Bettung ist. Der bei schlechter Bettung auftretende fluchero Flankenverlauf der BeeinfUissungskurve verringert weiterhin die Ansprechgenauigbit.

2. Mit schlechter werdender Bettung verringert sich «ber nicht nur die Flankensteilheit der Beeinflussungskurve, .sondern in ganz wesentlichem Maße die Amplitude der den Freizustund kennzeichnenden Gleisspannung UR. So wird beispielsweise bei der Kurve 3 bei otwu 300 m Entfernung des Achskurzschlusses vom Gleisstromkreis der Ruhewert U *· 1 V erreicht, bei der Kurve 4 bei etwa 100 m Entfernung des Achskurzschlusses vom Gleisstromkreis der Ruhewert U - 0,225 V. Es ist also ein in F i g. 1 durch die Strecke US 3/4 dargestellter sehr großer Sireubereich des Ruhewertes für den Freizustand vorhanden. Dies bedeutet einerseits, daß bei beispielsweise durch Witterungseinflüsse hervorgerufener schlechter Bettung am Meßende des Gleisstromkreises der Spannung 0,225 V noch das Freikriterium zuzuordnen ist, damit nicht bei Schwankungen der Bettungsableitung zwischen 0,1 und 2 S/km irrtümlich ein Besetztzustand gemeldet wird. Andererseits bedeutet dies aber auch, daß der Achskurzschlußwiderstand der einlaufenden Achse so klein sein muß, daß der nach Einlaufen der Achse auftretende Besetztwert den bei schlechter Bettung vorhandenen Ruhewert 0,225 V mit genügender Sicherheit unterscheidet. Die das Abfallkriterium des Gleisrelais liefernde Spannung muß also, wie in F i g. 1 für den angenommenen Betriebsfall durch den Arbeitsbereich UA 3/4 angegeben, unterhalb des Ruhewertes bei schlechtester Bettung, aber oberhalb des Besetztwertes bei schlechtestem Achskurzschluüwiderstand liegen.

Im vorliegenden Beispiel könnte als Abfallkriterium die Gleichspannung O.t^V i>· .vählt werden, die in F i g. 1 durch eine strichpunktiert eingezeichm·!·· Gerade dargestellt ist ΐ <v den im Lcerlaufbettieb beispielsweise mit der Frujiier;. iOkMz arbeitenden 30-nvGleiiiStroinkrcis, der lü- in Γ i g. 1 d..:;v-ie!'>>i üeeinflussungskurven besitzt, c^r^en -ich dr.nn K :■ gende Wirklängen

/iv/3 = Besetztmeldung bei Kurve 3

von -19 m bis f 49 m 68 in bei 0,1 S/km

/tv/4 = Besetztmeldung bei Kurve 4

von — 34 m bis f 64 m = 98 m bei 2 S/km

Da bettungsabhängige Wirklängenschwankungen zwischen 68 und 98 m eine genaue Ortung von Zügen unmöglich machen, ist der im Leerlauf arbeitende nichtisolierte Gleisstromkreis für den Einsatz bei automatischen Zugsicherungssystemen ungeeignet.

Wird jedoch der Gleisstromkreis nach F i g. 1 mit einer frequenzselektiven Empfangseinrichtung betrieben, so ergeben sich beispielsweise die Beeinflussungskurven 1 und 2. Diese dem in Kurzschlußnähe betriebenen Gleisstromkreis zugeordneten Kurven 1 und 2 unterscheiden sich in folgenden Punkten wesentlich von den im Leerlaufbetrieb auftretenden Beeinflussungskurven.

1. Es ergeben sich sehr steil vei laufende Flanken der Beeinflussungskurven 1 und 2, die sowohl bei guter als auch bei schlechter Bettung kaum voneinander abweichen.

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Besonders im unteren Flankenteil ist praktisch Schienenlängswiderstandes zunimmt, verringert sich keine Abhängigkeit von der Bettung festzustellen; auch der wirksame Bereich des Achskurzschlusses mit der Ansprechbereich, also die Wirklänge Iwkl, wachsender Frequenz. Die Achse wird sich also erst Iwk2 ist damit unabhängig von witterungs- in immer geringer werdender Entfernung von Einbedingten Schwankungen des Bettungswider- 5 speise- oder Meßpunkt auf die Amplitude der Gleisstandes. Die Ansprechgenauigkeit ist sehr hoch. spannung auswirken. Dies bedeutet, daß die Flanken

.. ... ,, ,, JJD.. ν „ ·> der Beeinflussungskurve mit wachsender Frequenz

2. Mit schlechter werdender Bettung — Kurve 2 — IH

verringert sich die Amplitude der den Freizustand steiler weraen.

. * ι . ,,. y ,,, ... _ ,„__;„ Wird nun in dem vorbeschriebenen, nahezu im kennzeichnenden Gle.sspannung nur sehr wenig, _{KurzschluBbetriebarbei}t_enden Gleisstromkreis parallel da auch jetzt der mederohm.ge Abschlußw de - Einrichtung angeordnet, stand den Strom im Ge sstromkreis im wesent- ... . ,. _. . , . . ° .f. ,
liehen bestimmt. So wird beispielsweise bei der ?? ^konnen f ^dieser. Einrichtung gleichzeiig unab-Kurve 1 bei etwa 45 m Entfernung des Achskurz- ™Ψ* ^v .^{on dem} f"^der Empfangerseite auftretenden Schlusses vom Gleisstromkreisende der Ruhewert J^re|- "^nd Besetztkriterium weitere Kennzeichen aus ( - I V erreicht, bei der Kurve 2 bei etwa 60 m 'S der Große der am Einspeisepunkt vorhandenen Entfernung des Achskurzschlusses vom Gleis- Spannung UE (V-ig. 21 abge e.tet werden
stromkicisende der Ruhewert U = 0,85 V. Es ist . ^Mlt einem solchen Gleisstromkreis ist es möglich, also nur ein sehr kleiner Streubereich US 1/2 des J^{ei e}'"^er J^u*^ahrt "^? ^d" Fre- und Besetztanzeige Ruhewertes für den Freizustand vorhanden. Da ^ betreffenden Gleisabschnittes die Achsen des den bei Betrieb des Gleisstromkreises in Kurzschluß- *° Gle.sabschnitt durchfahrenden Zuges einzeln zu er-... f), c ι ι 4 D j„ fassen. Hierbei kann die Betriebsfrequenz des m Kurznahe größte Schwankungen des Bettungswider- , _o ... .·. . · ,· * „r · ^i ■*
stände? die im Freizustand auftretende Gleis- schlußnahe arbeitenden isol.erstoßfre.en Gleisstromspannung nur noch in diesem kleinen Bereich Reises abhängig von den zu erwartenden Mindest-/wischen 1.0 und 0,85 V ändern, können als Achsabstanden gewählt werden. Bereits bei einer Ansprechkriterium für den Besetztzustand alle *5 Betnebsfrequenz ab etwa 2OkHz wird eine so große Spannungswertc unterhalb 0,85 V herangezogen Flankensteiineit erreicht, daß der Kurzschlußwiderwerden. Dies bedeutet, daß der Abgleich des ^s*^and einer die E.nspe.sestelle des Gleisstromkreis Gleisstromkreises nicht mehr kritisch ist, da jetzt überfahrenden Achse wenige Meter außerhalb des

die Spannung im Freizustand weit entfernt liegt ^zwlsc.^he" ^S,^ender"1 ^Em^^n&r. _A ^lief "^ ™™~

von der bei schlechtestem Achskurzschlußwieder- 3° abschnittes keine Wirkung mehrauf die Beanflussungs-

stand vorhandenen Ansprechspannung im Besetzt- kurve ausübt. Es ist zweckmäßig, be. diesen Gle.s-

zustand. Es ergibt sich daher der in F i g. 1 für stromkrcsen eine Betnebsfrequenz zwischen 20 und

den angenommenen Betriebsfall eingezeichnete ^5O*^Hz _A ^{zu Ve} _A ^rWe _f"u" ·. · ■ ι u r: · -,

sehr große Arbeitsbereich UA 1/2. . ^{Bei dem} Ausfuhrungsbeispiel nach F ,* wurde

35 beispielsweise eine Betnebsfrequenz von 40 kHz ge-

AIs Abfallkriteriuni kann beispielsweise die Gleis- wählt, die bei den in dem Beispiel zugrunde gelegten spannung 0,3 V gewählt werden, die in F i g. 1 durch Gleisdaten (30 Ohm/km, 1,3 mH/km, 0,22 S/km und eine gestrichelt eingezeichnete Gerade dargestellt ist. 510 nF/km) ein Auflösungsvermögen für die Achsen-Für den in Kurzschlußnähe mit der Frequenz 10 kHz wirklänge von 2,5 m ergibt.

arbeitenden 30-m-Gleisstromkreis ergeben sich dann 40 Im unteren Teil der F i g. 2 ist ein Gleis dargestellt,

für die in F i g. 1 dargestellten Beeinflussungskurven das durch die Anschlüsse eines Senders und einer

folgende Wirklängen: frequenzselektiven Empfangseinrichtung in einen 30 m

Iwk 1 Besetztmeldung bei Kurve 1 ^lan8^en Gleisabschnitt unterteilt ist. Die wirksame

von -2m bis 4 33,5m = 35,5m; bei 0,1 S/km ^Länß^{e des} Gleisstromkreis ist mit Iwk bezeichnet.

, , , γ, , ,_m 1. „ κ v ■> ' *5 Die an der Emspeiseseite am Gleis anliegende Gleis-

/n-A 2 , Besetztmeldung bei Kurve 2 spannung UE wird gleichzeitig einer nicht dargestellter

von -3 m bis + 33.5 m = 36,5 m; bei 2 S/km _E>i_{nrichtung zugeführt}, _{itl de}r das am Einspeisepunkl

Die bettungsabhängigen Wirklängenänderungen be- anliegende Spannungsverhältnis UEx/UEo ausgewertet tragen in diesem Fall nur 3 ⁿ/₀, so daß Züge ausreichend wird. Hierbei bedeutet die Spannung UEo die Gleisgenau geortet werden können. So spannung bei freiem Gleis und die Spannung UEx die

Aus Fig.) ist ferner z.u erkennen, daß die Be- abhängig von dem Ort des Achskurzschlusses einei

einflussungskurven auf der Generatorseite im Vergleich einwirkenden Fahrzeugachse beeinflußte Gleis

zur Empfängerseite einen steileren Flankenverlauf spannung UE. In dem oberen Teil der F i g. 2 ist durcr

besitzen und in etwa 30 bis 40 m Entfernung vom Ein- die gestrichelte Kurve das Verhältnis der Spannunger

Speisepunkt eine Auswertespannung liefern, die größer 55 IExIUEo abhängig von dem Ort eines Achskurz

als die Spannung bei nicht beeinflußtem Gleisstrom· Schlusses aul dem Gleis dargestellt. Hierbei ist die Ent

kreis ist. Diese überhöhung ist auf eine kapazitive fernung des Achskurzschlusses von den Anschlüsser

Komponente des Generatorinnenwiderstandes zurück- des Senders aus markiert.

zuführen, durch die beim Durchlaufen der Achse über Der in der frequenzselektiven Empfangseinrichtunj

die Schienen und den Radsatz bei einer bestimmten 60 auftretende Gleisstrom ist durch eine proportionall

Lage der Achsen ein abgestimmter Parallelschwing- Gleisspannung UR dargestellt. Die Änderung diesel

kreis vorliegt, der die Resmuinzüberhöhung verursacht Spannung abhängig von einer einwirkenden Achse is

und gleichzeitig die Flankensteilheit vergrößert. ebenfalls im oberen Teil der F i g. 2 als ausgezogen!

Neben der Abhängigkeit von Abschlußwiderstancl Linie durch das Verhältnis der Spannungen URxIURt

und Generatorinnenwiderstand, jeweils nach Retrajt 65 dargestellt.

und Phase, ist der Verlauf der Beeinflussungskurve In dem Beispiel nach F i g. 2 ist zu erkennen, dal

durch die Bctricbsfrcquniz zu verändern. Da mit beim Einlaufen einer Achse von der Senderseite he

wachsender Frequenz der induktive Anteil dei« die am Einreisepunkt liegende Spannung UE schnei

absinkt, wenn sich die Achse auf wenige Meter diesem Punkt genähert hat. Gleichzeitig sinkt damit in gleichem Maß die Gleisspannung UR am Ende des Gleisstromkreises. Hat die Achse den Einspeisepunkt überrollt, dann steigt die Spannung UE schnell wieder an, während die Gleisspannung UR so lange annähernd Null bleibt, bis die Achse den Abnahmepunkt der

führt zu größeren Amplituden, entsprechend der größeren Entfernung zwischen den beiden Drehgestellen. Erst wenn sich das aweite Drehgestell des ersten Wagens dem Einspeisepunkt nähert, sinkt die Eingangsspannung wieder ab uiüd erreicht ihre Tiefstwerte beim Vorbeirollen der beiden Achsen A13 und A14 des zweiten Drehgestells. Entsprechend dem Abstand zwischen dem zweiten Drehgestell des ersten

Ruheweftes Tm

tinung Ut oereiis etwa ^u-/₀ ">^1&> yy »₆~».» ».. _o

rv.uiiv.YYv. iw .... Freizustand wieder, wenn sich die 10 steigt dann die Eingangsspannung etwas stärker an,

Achse noch in der Mitte des Gleisstromkreises zwi- erreicht einen Höchstwert, wenn die Kupplung K über

sehen Sender und Empfänger befindet. Es wird damit der Einspeisestelle steht, um anschließend für die

ein Auflösungsvermögen erreicht, das es gestattet, weiteren drei gleichen Wagen den eben beschriebenen

ohne zusätzlichen Aufwand am Gleis selbst neben Kurvenverlauf zu wiederholen. Die Größe des zwi-

ohne zusSXn Aufwand am Gleis selbst neben Kurven

dem aus der Gleisspannung URxIURo abgeleiteten t_S sehen zwei Minima der Einspeisespannung auf-

BeTetztkriterium des Gleisstiomkreises zusätzlich aus tretenden Maximums ist e.n Maß fur den jeweiligen

/T t^ES^{gSPannUnß UEXlUE0 jede AC}Hat^bdL^aieizte Drehgestellachse des vierten Wagens

die Einspeisestelle überrollt dann folgen noch die vier Achsen Al bis A4 der Schiebdokomoüve, beisp.elsweise eine £41 Durch das hohe Auflösungsvermögen des in Kurzschlußnahe betriebenen Gleissromkre.ses ist auch hier wieder aus dem größeren zeitlichen Ab-

g stand zwischen den Minimawerten sowie aus dem

/Th etstzuSn

^{61 ne}t«^ SSngsvermögen zur Registrierner Achsen ist abhängig von der Flankent und dem gewählten Ansprechschwellwert. S dieser beispielweise zu UExIUEo = 0,25 an-Benommen dann ist beispielsweise eine Achsenwirk-WTlT= 2 5 m vorhanden. Beim Durchrollen dieser

Strecke verursacht jede einzelne Achse ein Absinken a₅ Spannungsanstieg zu größeren Amplituden zu erder^ Kngangsspannung unter den Ansprechschwell- kennen, daß be, der Lokomotive der Achsabstand wert zwischen zwei Achsen steigt die Eingangs- zwischen der zweiten und dritten Achse großer ist als spannung wieder an. Da bei einer Zugfahrt die Achs- zwischen der ersten und zweiten bzw dritten und aCände an dem Wagen selbst und zwischen den Wagen vierten Achse. Nachdem die !letzte Lokomotivachse ver chieder_grd3 sind, ist auch der Spannungsanstieg 3» die EinspeisesteUe überrollt hat, steigt d,e E.nspe.sezwTschen aufeinanderfolgenden Achsen verschieden spannung schnell auf den Ruhewert UEo an, wahrend Γό ß d Stieges und der die G e.sspannung UR noch wahrend der fur das

Durchlaufen des Gleisabschnittes zwischen Einspeise-

p-^kt T^{1 E} _H ^mp?TH^err^erlichen 5^ei! ^rf H^auf 7^NuU

35 bleibt. Aus dei Zahl der Minima im Verlauf der Zugdurchfahrt ist zu erkennen, daß insgesamt 20 Achsen den Gleisstromkreis durchlaufen haben

Das Beispiel zeigt, daß durch den Gleisstromkreis jeder Wagen durch seine beiden Drehgestelle, den Abhll d d Wbd b

chen aufeinanderfolg

β Aus der Größe des Spannungsanstieges und der u. nu rfnloc der Minima von UE läßt

S Äii

sicn somii cm β aufzeichnen

Während in F ig 2 die Beeinflussungskurven in Abhängigkeit vom jeweiligen Ort χ des Achskuiz-DhliiwM dareestellt sind, zeigt F i g. 3 den bei Zugfan ten gemessenen zeitlichen Verlauf der auf die Ruheid irten Einspeisespannung

messenen zeitlichen Verlauf der auf j g g

werte im Freizustand normierten Einspeisespannung ₄o stand der Drehgestelle und den Wagenabstand über UExIUEo und der Gleisspannung URxIURo. Die im die Kupplung sowie die Lokomotive einzeln zu erlinteren Teil der Figur dargestellte Gleisspannung kennen, ist. Hierdurch kann beispielsweise bei autoiinkt bereits nach dem Einlaufen der ersten Achse matischen Zugsteuerungssystemen oder nach Ausfahrt nrnktisch auf den Wert Null ab und steigt erst wieder aus der Ausfahrgruppe eines Rangierbahnhofs die Zahl ϊη wenn die letzte Achse den Gleisstromkreis verläßt. 45 der Achsen, der Wagen und deren Länge sowie die Die m oberen Teil der F i g. 3 dargestellte Kurve Reihung der Wagen in einem Zug überprüft werden, zeißt die Beeinflussung der Einspeisespannung durch Weiterhin können neben dem Besetztkriterium und

dieselbe ZuReinheit die durch den Gleisstromkreis der Analyse des Zuges nach Anzahl der Achsen und wahrend der Zeit TG die Besetztmeldung des betreffen- Wagen noch weitere Informationen abgeleitet werden. Hen Gleisabschnittes bewirkt hat. Die Zugeinheit be- 50 In dem dargestellten Beispiel ist zu erkennen, daß der steht beispielsweise aus den Wagen Wl bis W4 und Zug während der Vorbeifahrt am Einspeisepunkt ab-S hiebe Lokomotive El gebremst wurde, da die Beeinflussungszeit f, für den

^e"nie erste einlaufende Wagenachse AU bewirkt ein ersten Wagen kürzer ist als die Beeinflussungszeit t_t Absinken der Eingangsspannung auf etwa 10·/. des für den vierten Wagen. Somit lassen sich neben der Ruhewertes und damit gleichzeitig das auch im unteren 55 Geschwindigkeit (des Zuges) aus der Zeit Tk auch Teil von F i R 3 erkennbare Absinken der Gleis- Beschleunigung und Verzögerung bestimmen. Ferner snannunR am Ende des Gleisstromkreises. Hat die kann aus der Zeitdifferenz TG-TK und der Geerste Achse den Einspeisepunkt überrollt, dann steigt schwindigkeit die Zuglänge berechnet werden. Weiterdie Einsneisespannung wieder an. Dieser Anstieg hält hin kann auch die Fahrtrichtung bestimmt werden, aber nur kurze Zeit an. Er ist beendet, wenn die erste 60 da bei Einfahrt eines Zuges von der Senderseite her die Achse eine Entfernung erreicht, die gleich der Ent- Einspeisespannung UE und der in der Empfangsfcrnung der nächstfolgenden auf die Einspcisestelle einrichtung fließende selektive Kurzschlußstrom gleichzurollenden Achse ist. Die Eingangsspannung sinkt zeitig absinken, während bei Einfahrt eines Zuges von wieder ab wenn die zweite Achse A12 des Dreh- der Empfängerseite her zunächst nur der in der oestells auf die Einspcisestelle zurollt. Der nach 83 Empfangseinrichtung fließende Kurzschlußstrom und überrollen des Einspeisepunktes durch die zweite erst später die Einspeisespannung VE abfällt. Damit nrehaestellachse auftretende Anstieg der Eingangs- kann aus diewn Kriterirn avith die Fahrliu.htui.g.der •nUnung dauert dann sehr viel länger als vorher und Zü.or. bestimmt werden. Duid, den CüeUstrouikreie

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kann ohne zusätzlichen Aufwand am Gleis neben der Registrierung von Achsen und Wagen der die Gleisstromkreise durchfahrenden Zugeinheiten auch die Zugzusammensetzung ermittelt werden. Beispielsweise k.ann beim automatischen Lesen von Fahrzeugnummern die Reihung nicht ausgerüsteter Wagen oder der Wagen ohne lesbare Nummer festgestellt werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Isolierstoßfreie, mit Wechselstrom gespeiste »° Gleisstromkreise für Eisenbahnsicherungsanlagen, bei denen die räumliche Länge der Gleisabschnitte durch die Anschlüsse eines eine bestimmte Frequenz erzeugenden Senders und die Anschlüsse einer auf die entsprechende Frequenz abgestimmten kurz-Schlußeinrichtung festgelegt ist und abhängig von der Größe des durch die Spannung des Senders in der frequenzselektiven Kurzschlußeinrichtung erzeugten Stromes der Frei- und Besetztzustand des betreffenden Gleisabschnittes angezeigt wird, da- *o durch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit dem Anzeigen des Frei- und Besetztzustandes durch eine parallel zu dem Sender am Gleis an-

geordnete Einrichtung Kriterien zum Zählen dei zu den einen Gleisabschnitt durchfahrenden Zug einheiten gehörenden Achsen abhängig von dei Größe der an der Einspeisestelle des Gleise; anliegenden Gleisstromkreisspannung abgeleitel werden.

2. Isolierstoßfreie Gleisstromkreise nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus dei zeitlichen (innerhalb der Zeit Z₁ in Fi g. 3) Folge der Kriterien (A 11 bis A14) zum Zähisn der Achser und dem Verhältnis der Größe der zwischen der Kriterien auftretenden Spannung (UEx) und dei an der Einspeisestelle anliegenden Spannung (UEo] bei freiem Gleisabschnitt die den Gleisabschnitl durchfahrende Wagenzahl (Wl bis WA) eines Zuges festgestellt und/oder die Geschwindigkeit, Zuglänge, Beschleunigung bzw. Verzögerung bestimm! wird.

3. Isolierstoßfreie Gleisstromkr;ise nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Speisen der Gleisstromkreise Frequenzen im Bereich von 20 bis 50 kHz, beispblsweise 40 kHz, verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen