DE1907581A1

DE1907581A1 - Device for determining the short-term overshoot or undershoot of predetermined threshold values for the supply current of AC-powered systems

Info

Publication number: DE1907581A1
Application number: DE19691907581
Authority: DE
Inventors: Kurt Schmidt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-02-14
Filing date: 1969-02-14
Publication date: 1970-09-03

Description

Einrichtung zum Feststellen des kurzzeitigen Uber- oder Unterschreitens vorgegebener Schwellwerte für den Speisestrom von wechselstromgespeisten Anlagen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Feststellen des kurzzeitigen Über- oder Unterschreitens vorgegebener Schwellwerte für den Speisestrom von wechselstromgespeisten Anlagen, insbesondere Achszählanlagen des Eisenbahnsicherungswesens, bei denen die gleichen Leitungen zur zentralen Wechselstromspeisung der Achszahlimpulsgeber und zur Übertragung von Achszählimpulsen nach der Zentrale dienen.Device for determining the short-term overshoot or undershoot predefined threshold values for the feed current of AC-fed systems The invention relates to a device for determining the short-term excess or Falling below specified threshold values for the supply current of AC-powered Systems, in particular axle counting systems for railway safety systems, where the same lines for the central alternating current supply of the number of axes pulse encoders and serve to transmit axle counting pulses to the control center.

Im Eisenbahnsicherungswesen werden zur lückenlosen Frei-und Besetztmeldung längerer Streckenabschnitte in immer stärkerem Maße Achszählanlagen eingesetzt. Diese umfassen in der Regel eine Anzahl ortsfester Streckengeräte, die den Anfang und das Ende der einzelnen Streckenabschnitte markieren und mit mindestens je zwei in Fahrrichtung hintereinander angeordneten Impulsgebern versehen sind und eine Zentrale zum Ermitteln des jeweiligen Belegungszustandes der Streckenabschnitte. Die Impulsgeber der Streckengeräte werden von jedem die Zählstelle passierenden Fahrzeugrad nacheinander betätigt und geben dabei über Zähladern je einen Impuls ab, die einander zeitlich überlappen. Diese Impulse werden zum Bestimmen der Bewegungsrichtung der Achsen nachgeschalteten elektronischen Schaltkreisen in-der Zentrale zugeführt, dort in einen richtungsabhängigen Achszählimpuls umgewandelt und als Ein - bzw. Auszählimpuls einem Zähler zugeführt.In the railway security system, vacant and occupied reports are used without gaps Axle counting systems are being used to an ever greater extent for longer sections of the route. These usually include a number of stationary track devices that start with and mark the end of the individual route sections with at least two Pulse generators arranged one behind the other in the direction of travel are provided and one Central unit for determining the respective occupancy status of the route sections. The pulse generators of the line devices are from everyone passing the counting point Vehicle wheel actuated one after the other and each give a pulse via counter wires that overlap in time. These pulses are used to determine the direction of movement The electronic circuits downstream of the axes are supplied to the control center, There it is converted into a direction-dependent axle counting pulse and used as an input or Counting pulse fed to a counter.

Aufgabe des Zählers oder einer anderen nachgeschalteten Auswerteeinrichtung ist es, die Differenz zwischen der Zahl der ermittelten Ein- und Auszählimpulse zu bilden. Ein Abschnitt wird besetzt gemeldet, wenn die Differenz von null verschieden ist und freigemeldet, wenn die Differenz gleich null ist.Task of the counter or another downstream evaluation device it is the difference between the number of counting and counting pulses determined to build. A section is reported as occupied if the difference is other than zero and reported when the difference is equal to zero.

Beim Auftreten von Störungen in der Stromversorgung von Achszählanlagen kann es mitunter zu betriebsgefährdenden Fehlzählungen kommen.In the event of faults in the power supply of axle counting systems This can sometimes lead to incorrect counts that could endanger the company.

So können beispielsweise in Achszälllanlagen, deren Impulsgeber nach dem Arbeitsstromprinzip arbeiten, durch kurzzeitige Zähladerberührungen und in Achszählanlagen, deren Impulsgeber nach dem Ruhestromprinzip arbeiten, durch kurzzeitige Unterbrechung der Zähladern Impulse erzeugt werden, die ein Betätigen der Impulsgeber vortäuschen und in der Auswerteeinrichtung Zählimpulse auslösen. In Achszählanlagen mit elektronischen Impulsgebern, bei denen die gleichen Leitungsadern zur zentralen Speisung der Achszählimpulsgeber und zur Übertragung von Wechselstromimpulsen der Impulsgeber nach der Zentrale dienen, kann jede Berührung und jede Unterbrechung der Zähladern zum Auslösen und Registrieren eines Zählimpulses führen. Zwar werden in allen diesen Störungsfällen auf den den Impulsgebern zugeordneten Zähladern gleichzeitig Impulse ausgelöst, was zunächst noch zu keiner betriebsgefährdenden Fehlzählung führen kann; da den Impulsgebern jedoch immer Impulsformerstufen nachgeschaltet sind, die auch bei Kontaktprellungen der Impulsgeber oder dgl. ordnungsgerechte Impulse abgeben sollen, kann es schon bei wenig unterschiedlichen Zeitkonstanten infolge unvermeidbarer Streuung der Bauelementdaten dieser Schaltkreise sowie durch unterschiedliche Anschwingzeiten von evtl. vorgesehenen Filtern zu einer Überlappung der abgegebenen Impulse und dadurch zu einer Umformung in Achszählimpulse und zu Fehlzählungen kommen.For example, in Achszälllanlagen, their pulse generator according to work according to the open-circuit principle, through short-term counting wire contacts and in axle counting systems, whose pulse generators work according to the closed-circuit principle, by means of a brief interruption pulses are generated on the counting wires that simulate the activation of the pulse generator and trigger counting pulses in the evaluation device. In axle counting systems with electronic Pulse encoders, where the same cable cores for the central supply of the axle counting pulse encoder and the pulse generator is used to transmit alternating current pulses to the control center, can trigger and register every touch and every interruption of the counting wires of a count pulse. It is true that in all of these malfunctions on the Pulse encoders assigned counter cores simultaneously triggered pulses, which initially cannot yet lead to an operationally endangering miscalculation; as the initiators However, pulse shaping stages are always connected downstream, which also occur in the event of contact bruises the impulse generator or the like. Should give proper impulses, it can already with little different time constants due to unavoidable scattering of the component data these circuits as well as through different build-up times of possibly provided Filtering to an overlap of the emitted impulses and thereby to a conversion in axle counting pulses and miscounts.

Besonders kritisch sind durch Wackelkontakte ausgelöste Impulse, weil diese bei der Registrierung als AuszBhlimpulse die Gefahr der Freimeldung eines tatsächlichfnoch besetzten Streckenabschnittes vergrößern. Um dies zu verhindern, werden besonders hohe Forderungen an die Betriebssicherheit von Achszählanliio;en gestellt.Impulses triggered by loose contacts are particularly critical because when registering as a counting pulse, there is a risk of a free report actually increase the still occupied route section. To prevent this, there are particularly high demands on the operational safety of axle counting systems posed.

Es ist bereits bekannt, zum Überwachen von Gleichströmen Relais zu verwenden, die schon bei einer Stromunterbrechung von wenigen msec. abfallen. Diese Relais sind jedoch nicht ohne weiteres zum Überwachen von Wechsel strömen geeignet, weil sie nicht nur im Störungsfall sondern bei jedem Nulldurchgang der zuvor gleichgerichteten Wechsel spannung ebenfalls abfallen würden.It is already known to use relays to monitor direct currents use that even with a power interruption of a few msec. fall off. These However, relays are not readily suitable for monitoring alternating currents. because they are not only in the event of a fault but at each zero crossing of the previously rectified AC voltage would also drop.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen, die es gestattet, ein kurzzeitiges Über- oder Unterschreiten vorgegebener Schwellwerte für den Speisestrom von wechselstromgespeisten Anlagen zu ermitteln.The object of the present invention is to create a device which allows a brief overshoot or undershoot of specified threshold values for the supply current of AC-powered systems.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zwei an sich bekannte, mit einem oberen und einem unteren Schwellwert behaftete Schwellwertschalter vorgesehen sind, denen je eine von zwei vom Speisewechselstrom abgeleitete, gegeneinander um 90° phasenverschobenen elektrischen Größen zugeführt werden, die bei ordnungsgerechtem Betriebszustand der Anlage an den Ausgängen der Schwellwertschalter das wechselweise Abgeben von sich zeitlich überlappenden Ausgangssignalen bewirken, die über ein Mischgatter auf einen Melder gelangen, der beim Ausbleiben beider Ausgangssignale eine Störungsmeldung auslöst.This is achieved according to the invention in that two known per se provided with an upper and a lower threshold value afflicted threshold value switch are, each of which one of two derived from the alternating feed current, against each other 90 ° phase-shifted electrical quantities are supplied, which when properly Operating status of the system at the threshold switch outputs alternately Delivering time-overlapping output signals that have a Mixing gate get on a detector, if both output signals fail triggers a fault message.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is described in more detail below with the aid of an exemplary embodiment explained.

Fig. 1 zeigt in schematischer, einpoliger Darstellung eine Einrichtung zum Feststellen des kurzzeitigen Über- bzw.Fig. 1 shows a device in a schematic, single-pole representation to determine the short-term excess or

Unterschreitens vorgegebener Schwellwerte für den Speisestrom einer wechselstromgespeisten Anlage. Es sei angenommen, daß es sich hierbei um eine wechselstromgespeiste Achszählanlage der zuvor genannten Art handelt, bei der zum Speisen nicht dargestellter Impulsgeber und zum t+bertragen von Zählimpulsen an eine ebenfalls nicht dargestellte Zentrale die gleichen Leitungen 1 verwendet sind. An diese Leitungen sind über Gleichrichter 2 und 3 Schwellwertschalter 4 und 5 angeschlossen; einem dieser Schewellwertschalter ist ein 90°-Phasenschieber 6 vorgeschaltet. Die Schwellwertschalter sind so bemessen, daß sie nur dann Ausgangssignale abgeben, wenn die Größe des in den Leitungen 1 fließenden Speisewechselstromes oberhalb eines vorgegebenen unteren und unterhalb eines vorgegebenen oberen Schwellwertes liegt. Die Ausgangssignale der Schwellwertschalter 4 und 5 gelangen dann über ein Mischgatter 7 auf einen Melder 8.Falling below specified threshold values for the supply current of a AC-powered system. It is assumed that this is an AC powered one Axle counting system of the aforementioned type is the one not shown for dining Pulse generator and for t + transmission of counting pulses to a likewise not shown Central the same lines 1 are used. Rectifiers are connected to these lines 2 and 3 threshold switches 4 and 5 connected; one of these threshold switches a 90 ° phase shifter 6 is connected upstream. The threshold switches are dimensioned so that they only emit output signals if the size of the in the lines 1 flowing alternating feed current above a predetermined lower and below a predetermined upper threshold value. The output signals of the threshold switches 4 and 5 then reach a detector 8 via a mixer 7.

In Fig. 2 ist die Wirkungsweise der in Fig. 1 erläuterten Einrichtung anhand grafischer Darstellungen aufgezeigt.FIG. 2 shows the mode of operation of the device explained in FIG. 1 shown on the basis of graphical representations.

Auf den Abszissenachsen 2.1 und 3.1 sind die an den Ausgegen der Gleichrichter 2 und 3 abgreifbaren, dem in der Leitung 1 fließenden Speisewechselstrom entsprechenden elektrischen Größen in Abhängigkeit von der Zeit grafisch dargestellt. Diese elektrischen Größen sind gegeneinander um 900 phasenverschoben. Die Linien 2.2 bzw. 3.2 und 2.3 bzw. 3.3 markieren die oberen bzw. unteren Schwellwerte der Schwellwertschalter 4 und 5.On the abscissa axes 2.1 and 3.1 are the rectifiers on the opposite side 2 and 3 tapped off, corresponding to the alternating feed current flowing in line 1 electrical quantities are shown graphically as a function of time. These electric Sizes are out of phase with each other by 900. Lines 2.2 or 3.2 and 2.3 or 3.3 mark the upper and lower threshold values of the threshold value switches 4 and 5.

Unterhalb der grafischen Darstellung der von den Gleichrichtern 2 und 3 abgegebenen elektrischen Größen sind d+e an den Ausgängen der Schwellwertschalter 4 und 5 anliegenden Ausgangssignale auf den Abszissen 4.1 und 5.1 markiert.Below the graphic representation of the rectifiers 2 and 3 electrical quantities output are d + e at the outputs of the threshold value switch 4 and 5 pending output signals are marked on the abscissas 4.1 and 5.1.

Wie aus dieser Darstellung hervorgeht, überlappen sich die von den Schwellwertschaltern 4 und 5 abgegebenen Ausgangssignale bei ordnungsgerechtem Betriebszustand der Anlage geringfügig um die Zeitspanne at, so daß in diesem Falle am Ausgang des nachgeschalteten Mischgatters 7 und damit am Eingang des Melders 8 Dauerpotential anliegt, wie es unterhalb der von den Schwellwertschaltern 4 und 5 abgegebenen Ausgangssignale über der Abszisse 7.1 dargestellt ist.As can be seen from this illustration, the overlap of the Threshold switches 4 and 5 give output signals when the operating condition is correct of the system slightly by the period of time at, so that in this case at the output of the downstream mixing gate 7 and thus at the input of the detector 8 permanent potential is applied, as it is below the output signals emitted by the threshold switches 4 and 5 is shown above the abscissa 7.1.

Im folgenden sei angenommen, daß der über die Leitungen 1 führende Speisestromkreis kurzzeitig, beispielsweise durch einenWackelkontakt, aufgetrennt worden sei. Dies möge zum Zeitpunkt t1 der Fall sein; zum Zeitpunkt t2 sei der Stromkreis über die Leitungen 1 wieder geschlossen. Wie aus der grafischen Darstellung nach Fig. 2 hervorgeht, macht sich die kurzzeitige Stromunterbrechung durch Ausbleiben der Ausgangssignale beider Schwellwertschalter 4 und 5 bemerkbar. Es fehlt die kurzzeitige Überlappung der von ihnen abgegebenen Ausgangssignale, so daß vom Mischgatter 7 her kein Dauerpotential an den Melder 8 gegeben wird, vgl. hierzu das über der Abszisse 7.1 dargestellte Ausgangssignal des Mischgatters.In the following it is assumed that the leading over the lines 1 The supply circuit was briefly disconnected, for example by a loose contact has been. This may be the case at time t1; at time t2 the circuit is assumed closed again via lines 1. As shown in the graph As can be seen from Fig. 2, the short-term power interruption occurs when it does not occur the output signals of both threshold switches 4 and 5 are noticeable. The short-term one is missing Overlapping of the output signals emitted by them, so that the mixer 7 no permanent potential is given to the detector 8, cf. the one above the abscissa 7.1 output signal of the mixer gate.

Der Melder 8 wird - wie in Fig. 2 anhand der über der Abszisse 8.1 dargestellten Größe gezeigt ist - stromlos geschaltet und löst damit eine Störungsmeldung aus.The detector 8 is - as in Fig. 2 based on the above the abscissa 8.1 shown size is shown - de-energized and thus triggers a fault message the end.

Ein ähnlicher Vorgang ergibt sich9 wenn in den Speiseleitungen 1 aus irgendeinem Grunde Spannungsspitzen induziert werden. Dies möge beispielsweise zum Zeitpunkt t3 der Fall sein. Beim Überschreiten ihrer oberen Schwellwerte 2.2 bzw. 3.2 geben die Schwellwertschalter 4 und 5 bis zum Unterschreiten der Schwellwerte zum Zeitpunkt t4 leine Ausgangssignale mehr-abg so daß der Melder 8 abfallen würde9 würde er sich noch in seiner Arbeitsstellung befinden.A similar process results9 if in the feed lines 1 from voltage peaks are induced for any reason. This may be for example Time t3 be the case. When exceeding their upper threshold values 2.2 or 3.2 the threshold value switches 4 and 5 give until the value falls below the threshold values at the time t4 no output signals more-ab so that the detector 8 would drop out9 he would still be in his working position.

(Vgl gestrichelte Linie über der Abszisse 8.1).(Compare the dashed line above the abscissa 8.1).

Als Melder kann beispielsweise eine bekannte Schaltungss anordnung mit Selbsthaltecharakteristik vorgesehen sein, die beim Ausbleiben des Ausgangssignales eines Schwellwertschalters in der Zentrale mindestens das Auszählen von Auszählimpulsen verhindert. Weiterhin können akustische und/oder optische Signale ausgelöst werden Der Melder ist erst nach Störungsbeseitigung durch einen gesonderten Einschal tkontakt wieder anschaltbar.A known circuit arrangement, for example, can be used as a detector be provided with self-holding characteristics, which in the absence of the output signal a threshold switch in the control center, at least the counting of counting pulses prevented. Furthermore, acoustic and / or optical signals can be triggered The detector is only activated after the fault has been rectified using a separate switch-on contact can be switched on again.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt . Beispielsweise ist es möglich, den beiden Schwellwertschaltern je einen Phasenschieber vorzuschalten, von denen der eine beispielsweise eine Phasenverschiebung von 50 5° und der andere von 450 bewirkt.The invention is not limited to the illustrated embodiment . For example, it is possible to add a phase shifter to each of the two threshold value switches upstream, one of which, for example, has a phase shift of 50 5 ° and the other of 450 causes.

Desgleichen ist es aber auch möglich, eine andere zeitliche Verschiebung der den Schwellwertschaltern zugeführten elektrischen Größen vorzusehen. Wenn man anstelle eines Schwellwertschalters mit einem oberen und einem unteren Schwellwert zwei gesonderte Schwellwertschalter vorsieht und jedem dieser Schwellwertschalter eine vom Speisestrom bzw. der Speisespannung abhängige, um 90° phasenverschobene elektrische Größe zuführt und den beiden anderen Schwellwertschaltern ebenfalls um 900 gegeneinander phasenverschobene elektrische Größen, die gegenüber den zuerst genannten elektrischen Größen um 45°bzw. 135° phasenverschoben sind, so läßt sich eine nach dem gleichen Prinzip arbeitende, aber aufwendigere Einrichtung zum Feststellen des kurzzeitigen Über- oder Unterschreitens vorgegebener Schwellwerte für den Speisestrom von wechselstromgespeisten Anlage erstellen.However, a different time shift is also possible the electrical quantities supplied to the threshold value switches. If instead of a threshold switch with an upper and a lower threshold value provides two separate threshold switches and each of these threshold switches one that is dependent on the supply current or the supply voltage and is phase-shifted by 90 ° electrical variable and the other two threshold switches as well electrical quantities phase-shifted by 900 with respect to the first mentioned electrical quantities by 45 ° or. 135 ° are out of phase, so can one that works on the same principle, but more elaborate facility to determine if the specified threshold values are briefly exceeded or not reached for the supply current from AC-powered systems.

Wichtig ist in jedem Falle nur, daß in dem Augenblicken, in denen eine der elektrischen Größen unter der vorgegebenen unteren Schwellwert sinkt, eine der anderen elektrischen Größen oberhalb dieses unteren Schwellwertes liegt, so deß dem Melder ständig Dau- rpotential zugeführt werden kann.In any case, it is only important that in the moments in which one of the electrical quantities falls below the specified lower threshold value, one of the other electrical quantities is above this lower threshold value, see above that the detector can be continuously supplied with permanent potential.

Claims

Patent claims:

1. Device for determining the short-term exceeding the upper limit specified threshold values for the supply current of AC-powered systems, in particular axle counting systems of the railway safety system, where the same Lines for the central alternating current supply of the axle counting pulse generator and for the transmission of axle counting impulses to the control center, that is, d u r c h e k e n n -z e i c h n e t that two known per se, with an upper and a lower threshold value Affected threshold switches (4 and 5) are provided, each one of two electrical power derived from the alternating supply current and phase-shifted by 90 ° Sizes are supplied that are in proper operating condition of the system the outputs of the threshold value switches (4 and 5) alternately releasing themselves cause temporally overlapping output signals, which via a Miscügatter (7) on a detector (8), which sends a fault message if there are no output signals triggers.

2. Device according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the detector (8) is a circuit arrangement with a self-holding characteristic is provided that if both output signals in the center fail at least prevents the counting of axle counting pulses.

L e r s e i t e