DE1909423C3 - Circuit arrangement for track circuits fed with alternating current in points and crossing areas of railway systems - Google Patents
Circuit arrangement for track circuits fed with alternating current in points and crossing areas of railway systemsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für mit Wechselstrom vorgegebener Frequenz gespeiste Gleisstromkreise in Weichen- und Krcuzungsbereichen von Eisenbahnanlagen.The invention relates to a circuit arrangement for a predetermined frequency with alternating current Powered track circuits in points and junction areas of railway systems.
Seit langem sind wechselstromgespeiste Gleisstromkreise mit elektrisch gegeneinander isolierten Gleisabschnitten bekannt. Ferner sind sogenannte elektrische Trennstöße (deutsche Patentschrift 1 206 008) in vielen Varianten bekannt, bei denen die Gleisstromkreise durch Parallelresonanzkreise begrenzt sind. Die vielen Vorteile dieser Trennstöße gegenüber den sogenannten Isolierstößen haben zu häufiger Anwendung der elektrischen Trennstöße geführt. Diese bekannten Trennstöße lassen sich jedoch nicht für Gleisabschnitte verwenden, in denen Weichen oder Kreuzungen liegen. Die zwischen den Schnittpunkten der Schienen liegenden Schienenstücke der Weiche oder Kreuzung ergeben nämlich einen Kurzschluß, so daß vom Sender keine Gleisspannung zum Empfänger übertragen werden kann. Bisher mußten die zwischen den Schienen liegenden Schienenstücke durch isolierende Schienenstöße unterbrochen werden.For a long time, AC-fed track circuits with track sections electrically isolated from one another have been used known. Furthermore, so-called electrical separating joints (German patent specification 1 206 008) Known in many variants in which the track circuits are limited by parallel resonance circuits are. The many advantages of these separating joints over the so-called insulating joints are used too often the electrical separations. However, these known separating joints can not be used for Use track sections in which switches or crossings are located. The one between the intersections The track sections of the points or crossings lying on the rails result in a short circuit, so that no track voltage can be transmitted from the transmitter to the receiver. So far they had to Rail sections lying between the rails are interrupted by insulating rail joints.
Gerade hier unterliegen die Isolierstöße infolge starker Schwingungen der Schienen beim Befahren der Weiche oder Kreuzung einer sehr großen mechanischen Beanspruchung, wodurch es zu Betriebshemmungen und durch häufiges Auswechseln der Isolierstöße zu einem großen Wartungsaufwand kommen kann.It is precisely here that the insulation joints are subject to strong vibrations in the rails when they are driven on the switch or crossing of a very high mechanical load, which leads to operational inhibitions and frequent replacement of the insulating joints results in high maintenance costs can.
Ferner muß in Weichen- und Kreuzungsbereichen eine möglichst genaue Ortsbestimmung des diesen
Bereich besetzenden Fahrzeugs erfolgen, damit einerseits Teile eines haltenden Fahrzeugs nicht in das
Lichtraumprofil eines den anderen Strang der Weiche bzw. Kreuzung befahrcnden Fohrzeugs, hineinragen
und andererseits keine Betriebshemmung durch Blockierung der Weichenzungen hervorrufe"
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die ge-Furthermore, the location of the vehicle occupying this area must be determined as precisely as possible in turnout and intersection areas, so that on the one hand parts of a stopping vehicle do not protrude into the clearance profile of a vehicle traveling on the other line of the turnout or intersection and, on the other hand, there is no inhibition of operation by blocking the turnout tongues "
The invention is based on the object
schilderten Nachteile zu beseitigen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in Weichenbzw. Kreuzungsbereichen mindestens ein durch eine Kapazität auf die vorgegebene Frequenz abgestimmter Parallel resonanzkreis vorgesehen ist, dessen Into duktivität ausschließlich aus zwischen den Schnittpunkten der Schienen der Weiche bzw. Kreuzung gelegenen Schienenstücke gebildet ist, an die Teil- »leisstromkreise derselben Frequenz für die weiterführenden Gleisstränge angeschlossen sind.to eliminate the disadvantages described. According to the invention this object is achieved in that in points or. Crossing areas at least one tuned to the specified frequency by a capacitance A parallel resonance circuit is provided, its into ductivity exclusively from between the points of intersection of the rails of the switch or crossing is formed, to the partial »Silent circuits of the same frequency for the secondary ones Tracks are connected.
in besonders vorteilhafter Weise kann gemäß einem Teilmerkmal der Erfindung jedes Schienenstück des Parallelresonanzkreises zusammen mit einem Schienenstück des weiterführenden Gicisstranges die Induktivität eines weiteren Parallelresonanzkreises für die vorgegebene Frequenz bilden.in a particularly advantageous manner, according to a partial feature of the invention, each rail section of the parallel resonance circuit together with a piece of rail of the continuing Gicis strand form the inductance of a further parallel resonance circuit for the given frequency.
An Hand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nachstehend näher erläutert. Es zeigtThe invention will be described below with the aid of some exemplary embodiments shown in the drawing explained in more detail. It shows
Fig. 1 eine mögliche Anordnung in einem Weichenbereich mit einem Sender und zwei Empfängern bzw. zwei Sendern und einem Empfänger für die Gleisspannung,Fig. 1 shows a possible arrangement in a switch area with a transmitter and two receivers or two transmitters and a receiver for the track voltage,
F i g. 2 ein Diagramm für die Empfangsspannung beim Durchfahren des Weichenbereiches,F i g. 2 a diagram for the receiving voltage when driving through the switch area,
3ü F i g. 3 eine weitere mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung für einen Weichenbereich und3ü F i g. 3 a further possible embodiment of the Circuit arrangement according to the invention for a switch area and
F i g. 4 eine Ausführungsform für einen Kreuzungsbereich. F i g. 4 shows an embodiment for an intersection area.
Bei der in F i g. 1 dargestellten Weiche stellen die Schnittpunkte A, B und C der Schienen elektrische Verbindungen zwischen diesen Schienen dar. An jedem Gleisstrang der Weiche beimdet sich ein Parallelresonanzkreis Z, Zl bzw. Z2, der als elektrischer Trennstoß wirkt und auf die Frequenz / der Gleisspannung abgestimmt ist.In the case of the in FIG. 1, the points of intersection A, B and C of the rails represent electrical connections between these rails. A parallel resonance circuit Z, Z1 or Z2, which acts as an electrical separating shock and is tuned to the frequency / track voltage, is attached to each track of the switch .
Der Resonanzkreis Z1 besteht aus dem Kondensator 11, der zwischen die Punkte G und F der Schienen geschaltet ist, und der im wesentlichen durch die Schienenstücke FH, GI und den Querverbinder /7/ gebildeten Induktivität. Der Resonanzkreis Z2 besteht aus dem Kondensator 12, der zwischen die Punkte K und L der Schienen geschaltet ist, und der im wesentlichen durch die Schienenstückc LN, KM und den Querverbinder MN gebildeten Induktivität. Der Resonanzkreis Z besteht \us dem Kondensator 10 der zwischen die Schnittpunkte A und C der Schienen geschaltet ist, und den aus den Schienenstücken AD und CE sowie dem Querverbinder DE gebildeten Induktivitäten.The resonance circuit Z1 consists of the capacitor 11, which is connected between the points G and F of the rails, and the inductance formed essentially by the rail sections FH, GI and the cross connector / 7 /. The resonance circuit Z2 consists of the capacitor 12, which is connected between the points K and L of the rails, and the inductance essentially formed by the rail pieces LN, KM and the cross connector MN. The resonance circuit Z consists of the capacitor 10, which is connected between the intersection points A and C of the rails, and the inductances formed from the rail sections AD and CE and the cross connector DE.
Der Kondensator 10 hat im Beispiel der F i g. 1 cmc Doppelfunktion zu erfüllen: Er ist nämlich gemäß der Erfindung gleichfalls zum Abstimmen der aus den Schienenstücken A B und BC gebildeten Induktivitäten für den Resonanzkreis X der Weiche vorgesehen.The capacitor 10 has in the example of FIG. 1 cmc to fulfill a double function: According to the invention, it is also provided for tuning the inductances formed from the rail sections AB and BC for the resonance circuit X of the switch.
An die Anschlußpunkte A und C des Kondensators 10 am spitzen Weichenstrang sind ferner für die vorgegebene Frequenz/ ein Gleisspannungssender5, anAt the connection points A and C of the capacitor 10 on the sharp turnout line are also a track voltage transmitter5 for the given frequency /
6s die Punkte F und G des einen stumpfen Weichenstranges ein Gleisspannungsempfänger R1 und an die Punkte K und L des anderen stumpfen Weichenstranges ein Gteisspannungsempfänger R 2 angeschal-6s the points F and G of one blunt turnout line a track voltage receiver R 1 and a rail voltage receiver R 2 connected to the points K and L of the other blunt turnout line.
tet. Eine andere mögliche Anordnung mit zwei Sen- nanzkreiseA" und Xl und das Schienenstück BC für demSI und Sl und einem Empfänger/? is» durch die ResonanzkreiseXund X2eine gemeinsame Teilgestrichelte Linien angedeutet. Dabei müssen die induktivität. Sendet beispielsweise ein links vom Sender SI und Sl jedoch phasengleiche Spannungen Resonanzkreis X ans Gleis angeschlossener, nicht liefern. 3 dargestellter Sender eine Gleisspannung mit der vor-tet. Another possible arrangement with two sen- nance circles A "and Xl and the rail section BC for the SI and S1 and a receiver / is» indicated by the resonance circles X and X2, a shared broken line Transmitter S I and Sl, however, do not deliver in-phase voltages resonance circuit X connected to the track.
Der rechts vom Querverbinder MN angedeutete gegebenen Frequenz/ in Richtung nach rechts aus.The given frequency / indicated to the right of the cross connector MN in the direction to the right.
Balken bedeutet eine Achse, die sich in Pfeilrichtung dann bilden sich an den Schienenstücken Ah und BC A bar means an axis which is then formed in the direction of the arrow on the rail sections Ah and BC
dem Weichenbereich nähert Die durch die Konden- Teilspannungen, die Ober die Resonanzkreise X1 undapproaches the crossover area through the condensate partial voltages, which are above the resonance circuits X 1 and
satoren und Schienenstücke gebildeten Parallelreso- Xl die Teilgleisstromkreise der nach rechts weiter-Sators and pieces of rail formed parallel resol Xl the sub-track circuits of the to the right further-
nanzkreise sind bei unbesetztem Weichenbereich auf io führenden Gleisstränge speisen, an die je ein nichtIf the turnout area is unoccupied, nanzkreise are fed on track sections leading to io, on each of which one is not
die Frequenz/ abgestimmt. Beim Einspeisen einer dargestellter Empfänger angeschlossen ist. Durch diethe frequency / tuned. When feeding a receiver shown is connected. Through the
Wecheslspannung der Frequenz / an den Punkten A Kondensatoren 14 und 15 werden gegenüber demAC voltage of the frequency / at the points A capacitors 14 and 15 are compared to the
und C entstehen an den Schienenstücken A B und BC Beispiel der F i g. 1 Störungen durch Fremdspannun-and C arise on the rail sections AB and BC example in FIG. 1 Interference from external voltage
etwa gleich grobe Teilspannungen, die den dem je- gen weitgehend vermieden.roughly equally coarse partial stresses which largely avoided the respective.
weiligen Schienenstück zugehörigen Resonanzkreis 15 Die Resonanzkreise^, Xl und Xl können auchrespective track piece associated resonance circuit 15 The resonance circuits ^, Xl and Xl can also
Zl bzw. Zl speisen. je mit einem Sender bzw. Empfänger für die betref-Zl or Zl feed. each with a transmitter or receiver for the
Wenn die dargestellte Achse von rechts nach links fende Gleisspannung verbunden sein und als Abden Weichenbereich durchrollt, so werden nachein- Schluß eines außerhalb des Weichenbereiches endenander die ResonanzkreiseZ2 und X verstimmt In d;n Gleisstromkreises dienen. Dann entsteht durch Fig. 2 ist ein Diagramm dargestellt, das die Span- 20 die Resonanzkreise ein anteiliger elektrischer Trennnung£//?l und URl der Empfänger R 1 und Rl in stoß für drei im Weichenbtreich sich überlappende Abhängigkeit vom jeweiligen Fahrort der Achse auf Gleisstromkreise, die zum Vermeiden von gegendem durchgehenden Gleis der Weiche zeigt. seitigen Beeinflussungen auch jeweils mit einemIf the axis shown is connected from right to left with the track voltage and rolls through the turnout area, then the resonance circuits Z2 and X end up out of tune in the track circuit are used. Then, through Fig. 2, a diagram is shown that the span 20 the resonance circles a proportional electrical separation £ //? L and URl of the receivers R 1 and Rl in collision for three overlapping in the turnout area depending on the respective driving location of the axis Track circuits showing how to avoid going against the continuous track of the turnout. side influences also each with one
Befindet sich die Achse außerhalb des durch die Wechselstrom anderer Frequenzen betrieben werdenIf the axis is outside of the range to be operated by the alternating current of other frequencies
Resonanzkreise begrenzten Weichenbereiches, so z's können.Resonance circles of limited turnout area, so z's can.
liegt an beiden Empfängern R 1 und Rl jeweils die Die Schaltungsanordnung nach Fig. 4 für eine
Spannung UO an. Sobald die Achse über die An- Glciskrcuzung besteht aus einem Parallelresonanzschlußpunkte
M und N des Querverbinders hinweg- kreis Y, der aus den Schienenstücken ABX, CBl,
gerollt ist, wird der Resonanzkreis Z2 verstimmt. Die ABl und CBl sowie dem Kondensator 16 gebildet
Spannung am Empfänger/?2 sinkt dann unter den 30 ist. Ferner sind an jedem Kreuzungsstrang je ein wei-Schwellwert
i/l ab. Wenn die Achse sich dem Schie- terer Parallelresonanzkreis Yl, Yl, Y3 und Y4 mit
nenschnittpunkt B nähert, wird auch der Resonanz- je einem weiteren Kondensator 17, 18, 19 bzw. 20
kreis X verstimmt, so daß die Spannung am Empfän- angeordnet. Beispielsweise kannn hierbei an den
gcr R1 allmählich ebenfalls unter den Schwellwert Punkten A und C ein Sender für die vorgegebene
t/l absinkt. Die Spannungen an den Empfängern 35 Frequenz angeschlossen sein, der seine Spannung
steigen erst wieder über den Schwellwert Ul, wenn über die Resonanzkreise an alle Gleisstränge der
die Achse die Anschlußpunkte A und C des Konden- Kreuzung abgibt, die alle mit entsprechenden Empsatc
s 10 passiert hat, und erreichen den Wert f/0, fängern verbunden sind. Es ist auch möglich, an die
wenn die Achse den Resonanzkreis X über d;e Punkte A und C einen Empfänger anzuschließen, der
Punkte D und E hinaus nach links verlassen hat. So- 4° dann die Gleisspannung von vier miteinander phasenbald
die Spannung an einem der Empfänger R1 oder gleichen, je an einen GIcisstrang der Kreuzung an-
Rl unter die Spannung i/l sinkt, wird der Weichen- geschlossenen Sendern empfängt,
bereich besetzt gemeldet. Wie durch die Kondensatoren 14 und 15 derSchal- the circuit arrangement according to FIG. 4 for a voltage UO is applied to both receivers R 1 and Rl. As soon as the axis over the connection junction consists of a parallel resonance connection point M and N of the cross-connector circle Y, which is rolled out of the rail pieces ABX, CB1, the resonance circuit Z2 is detuned. The OJ and CBl and the capacitor 16 is formed voltage at the receiver /? 2 then falls below the 30. Furthermore, there is a white threshold value i / l ab at each intersection. When the axis approaches the Schiesser parallel resonance circuit Y1, Y1, Y3 and Y4 with intersection point B , the resonance circuit each with a further capacitor 17, 18, 19 or 20 circuit X is detuned, so that the voltage is applied to the receiver . For example, a transmitter for the specified t / l can also gradually drop below the threshold value points A and C at the gcr R 1. The voltages must be connected to the receiver 35 frequency, its voltage only rise above the threshold value U1 when the connection points A and C of the condensate junction emits the connection points A and C of the condensate crossing via the resonance circles on all the tracks of the axis, all of which happen with the corresponding Empsatc s 10 has, and reach the value f / 0, catchers are connected. It is also possible, if the axis crosses the resonance circuit X over d ; e points A and C to connect a receiver that has left points D and E out to the left. So- 4 ° then the track voltage of four with each other in phase soon the voltage at one of the receivers R 1 or the same, depending on a GIcisstrang the crossing at- Rl falls below the voltage i / l, the turnout-closed transmitter receives,
area occupied reported. As indicated by the capacitors 14 and 15 of the
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel ist der tungsanordnung nach F i g. 3 werden durch die Kon-Gleisstromkreis durch die dicht beieinander liegenden 45 densatoren 17 bis 20 auch bei der Schaltungs-Resonanzkreise Z, Zl und Z2 praktisch auf den anordnnung nach Fig.4 Fremdspannungsstörungcn Weichenbereich begrenzt. weitgehend vermieden. An jedem KreuzungsstrangIn the example shown in FIG. 1, the processing arrangement according to FIG. 3 are made by the Kon track circuit Due to the 45 close together capacitors 17 to 20 also in the circuit resonance circuits Z, Zl and Z2 practically on the arrangement according to Fig. 4 external voltage disturbances Switch area limited. largely avoided. At every intersection
Sollen außer dem Weichenbereich noch an die kann dann wie im Beispiel nach F i g. 1 in einiger Weichenstränge anschließende Gleisabschnitte durch Entfernung vom Kreuzungsbereich ein aus mindedenselben Gleisstromkreis überwacht werden, so 5° stens einem Schienenstück, einem Quervtrbinder und kann eine Schaltungsanordnung verwendet wert'en, einem Kondensator gebildeter Parallelresonanzkreis wie sie beispielsweise in Fig. 3 dargestellt ist Bei angeschlossen sein, der den Gleisstromkreis begrenzt, der Schaltungsanordnung nach Fig. 3 sind im Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Aus-Weichenbereich drei auf dieselbe Frequenz/ abge- fühningsbeispiele beschränkt. Beispielsweise können stimmte Parallclresonanzkreise X, Xl und Xl vor- 55 anstatt der Querverbinder auch andere bekannte gesehen. Der Resonanzkreis Ä' ist aus den Schienen- Kurzscr'ußverbinder verwendet werden, die S-förmig stücken AB und BC sowie dem Kondensator 13, der oder Z-förmig verlegt sind.If, in addition to the switch area, the can then be used as in the example according to FIG. 1 track sections connected in some turnout strings are monitored from at least the same track circuit by removing them from the crossing area, so 5 ° at least one piece of rail, a transverse connector and a circuit arrangement can be used, a parallel resonance circuit formed by a capacitor as shown for example in Fig. 3 when connected The invention is not limited to the illustrated switch-off area three to the same frequency / departure examples. For example, right parallel resonance circles X, Xl and Xl can also be seen in front of other known ones instead of the cross-connectors. The resonance circuit 'is made up of the rail short circuit connectors, the S-shaped pieces AB and BC and the capacitor 13, which are laid or Z-shaped.
Resonanzkreis X1 aus den Schienenstücken AB und Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann AP sowie dem Kondensator 14 und der Resonanz- gleichermaßen in Gleisanlagen mit elektrisch gegenkreis Xl aus den Schienenstücken BC und CQ sowie 60 einander isolierten wie mit durch elektrische Trenndem Kondensator 15 gebildet. stoße begrenzten Gleisstromkreisen angewendetResonant circuit X 1 from the rail sections AB and the inventive circuit arrangement can AP and the capacitor 14 and the resonance equally isolated in track systems with electrically against circular Xl from the rail sections BC and CQ and 60 to each other as with by electrical Trenndem capacitor 15 is formed. applied to limited track circuits
Dabei bilden das Schienenstück AB für die Rcso- werden.Thereby form the rail section AB for the Rcso.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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