DE19648658A1 - Endverbinder - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Endverbinder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger, als Leiter­ schleife ausgebildeter Endverbinder ist z. B. aus Signal + Draht 74 (1982) 7/8, Seiten 153 bis 160 bekannt; er wird in Verbindung mit einem Trennstoß zur Begrenzung eines Gleisab­ schnittes sowie zur Triebstromsymmetrierung verwendet. Durch die induktive Ankopplung der Endverbinder-Leiterschleife an die Schienen eines Gleisabschnittes läßt sich die Amplitude des in die Schienen eingespeisten Gleisstromes gegenüber ei­ ner Anordnung mit anderen Schienenverbindern anheben, was zu einer selektiveren Gleisfrei/Besetztmeldung bzw. zu einer Er­ höhung des Stör/Nutzabstandes der Übertragung bei der Linien­ zugbeeinflussung beiträgt (Signal + Draht 84 (1992) 6, Seiten 158-163). Allerdings hat diese Ausbildung von Endverbindern den Nachteil einer ungenügenden Symmetrierwirkung im Nahbe­ reich einer Unterwerksausspeisung. Auf die näheren Zusammen­ hänge wird anhand der Fig. 1 näher eingegangen. Ähnliche Probleme, wie sie im Nahbereich von Unterwerksausspeisungen auftreten, können sich auch im Weichenbereich und im Bereich von Gleisvermaschungen ergeben.

Aufgabe der Erfindung ist es, den bekannten Endverbinder so auszugestalten, daß er auch im Nahbereich von Unterwerksaus­ speisungen sowie in Weichen- und Vermaschungsbereichen einge­ setzt werden kann. Das macht es möglich, die dort bislang für die Triebstromsymmetrierung verwendeten andersartigen Gleis­ verbinder durch die erfindungsgemäßen Endverbinder zu erset­ zen und damit dort die Vorteile von induktiv an die Schienen angekoppelten Leiterschleifen hinsichtlich der Gleisüberwa­ chung und/oder der Übertragungseigenschaften zu nutzen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Dadurch, daß nach der vorliegenden Erfindung beide Schienen eines Gleises unterbrochen sind und die in beiden Schienen eines Abschnittes fließenden Trieb­ rückströme, unabhängig davon, ob sie in diesem Abschnitt sym­ metrisch oder unsymmetrisch verteilt sind, über den erfin­ dungsgemäßen Endverbinder symmetrisch in die Schienen des folgenden Abschnittes eingespeist werden, ist es möglich, die Auswirkungen, die die Ausspeisung des Triebstromes in ein Un­ terwerk bezüglich der Symmetrie der Triebrückströme haben, auf nur einen einzigen Abschnitt zu beschränken. Dieser Ab­ schnitt kann besonders kurz ausgeführt sein und die nachtei­ ligen Folgen eines unsymmetrisch fließenden Triebrückstromes können durch eine entsprechende Anhebung des Gleisstrompegels für die Gleisfreimeldung und die Informationsübertragung vom Gleis zum Fahrzeug kompensiert werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Endverbin­ ders sind in den Unteransprüchen angegeben. So ist es gemäß Anspruch 2 möglich, die Ausspeisung des Triebrückstromes in ein Unterwerk genau an der Grenze benachbarter Abschnitte vorzunehmen. Dies war bisher nicht möglich, weil bei den End­ verbindern gemäß Stand der Technik die Ausspeisung stets über die Schienen erfolgen mußte. Wollte man die Ausspeisestelle an die Grenze benachbarter Abschnitte legen, hätten die Boh­ rungen für die Rückführungsseile dort das Schienenprofil un­ zulässig geschwächt. Nach der vorliegenden Erfindung erfolgt die Ausspeisung nicht über eine Fahrschiene, sondern über ei­ nen zusätzlichen Kurzschlußverbinder ohne mechanische Ein­ flußnahme auf die Schienen.

Nach der Lehre des Anspruches 3 kann der Mittenabgriff des Kurzschlußverbinders nach außerhalb des Gleises verlegt sein. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß der Anschluß zum Un­ terwerk außerhalb des eigentlichen Gleises stattfindet, so daß im Gleis keine zusätzlichen Einbauten für die Ausspeisung in Form von Gehäusen oder ähnlichem vorzusehen sind.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher er­ läutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 einen nach dem Stand der Technik ausgebildeten End­ verbinder, in

Fig. 2 einen nach der Erfindung ausgebildeten Endverbinder, in

Fig. 3 das Prinzip der Ausspeisung über den erfindungsgemä­ ßen Endverbinder, in

Fig. 4 eine Abwandlung dieser Ausspeisung und in

Fig. 5 die vorteilhafte Anordnung erfindungsgemäßer Endver­ binder in einer Gleisanlage.

Fig. 1 zeigt in ausschnittsweiser Darstellung zwei benach­ barte Gleisabschnitte G1, G2, die durch einen Endverbinder EV mit den Leiterschleifen LS1, LS2 begrenzt sind. Ein Trennstoß TS1 isoliert die Schienen S1 und S3 der beiden Gleisabschnit­ te voneinander; die Schiene S2 ist eine durchgehende Schie­ nen. In den Schienen jedes Gleisabschnittes fließen die Triebrückströme jeweils in gleicher Richtung, z. B. von links nach rechts, zu einem nicht dargestellten Unterwerk. Über den Endverbinder EV wird der in der Schiene S1 fließende Trieb­ rückstrom J1 an der Stoßstelle der beiden Gleisabschnitte dem in der durchgehenden Schiene fließenden, etwa gleichgroßen Triebrückstrom J2 hinzugefügt; beide Triebrückströme vertei­ len sich im folgenden Gleisabschnitt wieder auf beide Fahr­ schienen, wobei die dort fließenden Triebrückströme J3 und J4 dann auch nahezu gleichgroß sind.

Die beiden Leiterschleifen LS1, LS2 des Endverbinders EV die­ nen nicht nur zur Symmetrierung der Triebrückströme bei un­ symmetrischer Triebstromführung, z. B. durch unterschiedliche Übergangswiderstände zwischen den Fahrzeugen und den Fahr­ schienen, sondern sie dienen auch der Begrenzung der benach­ barten Gleisabschnitte G1 und G2 bei der Gleisüberwachung und der Informationsübertragung. Zu diesem Zweck werden an die Anschlüsse der einen Leiterschleife eines Gleisabschnittes Signalspannungen angelegt, die das Fließen eines Signalstro­ mes über die Schienen und den anderen Endverbinder des be­ treffenden Gleisabschnittes bewirken. Die Signalströme können zur Informationsübermittlung an die die betreffenden Gleisab­ schnitte befahrenden Fahrzeugen dienen, die hierzu über Emp­ fangsantennen an die Schienen anzukoppeln sind. Ferner können die Signalströme auch zur Gleisüberwachung, insbesondere zur gleisseitigen Frei- und Besetztmeldung der Gleisabschnitte, verwendet sein.

Die vorstehend geschilderte Symmetrierwirkung der bekannten Endverbinder ist tatsächlich nur dort gegeben, wo die Endver­ binder noch weit von den Ausspeisestellen AUS eines speisen­ den Unterwerks entfernt sind. Mit zunehmender Nähe zu einer Ausspeisestelle steigt der Triebstrom in der mit dem Unter­ werk verbundenen Schiene an, bis er schließlich in dem Gleis­ abschnitt, in dem die Ausspeisung erfolgt, ausschließlich nur noch über die mit dem Unterwerk verbundene Schiene fließt. Als Folge davon kompensieren sich die von den Triebrückströ­ men im zugehörigen Endverbinder induzierten Spannungen nicht mehr, so daß die Signalspannungen nunmehr eine triebstromab­ hängige Komponente aufweisen, die den Stör/Nutzabstand der Signalübertragung ungünstig beeinflussen; auch die Selektivi­ tät der Gleisfreimeldung wird durch die Unsymmetrie der Triebströme ungünstig beeinflußt.

Abhilfe oder zumindest Besserung könnte hier die Ausspeisung der Triebrückströme jeweils an der Abschnittsgrenze schaffen. Hierzu müßte die durchgehende Schiene S2 zusätzlich zu den Bohrungen für den Anschluß der beiden Leiterschleifen mit weiteren Bohrungen zum Anschließen von Ausspeiseleitungen versehen werden. Diese Ausspeiseleitungen und damit der Durchmesser oder die Anzahl der zusätzlichen Bohrungen müßten so dimensioniert sein, daß sie den gesamten Triebrückstrom aufnehmen könnten. Durch solche in dichtem Abstand in eine Fahrschiene einzubringende Bohrungen würde die Fahrschiene erheblich geschwächt, so daß mit Schienenbrüchen in diesem Bereich zu rechnen wäre.

Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Probleme, indem sie durch Auftrennen beider Fahrschienen und durch eine besondere Beschaltung der Leiterschleifen für eine absolute Symmetrie­ rung der Triebrückströme in den benachbarten Gleisabschnitten sorgt. Selbst dann, wenn aufgrund irgendwelcher Gegebenheiten in den Schienen eines Gleisabschnittes verschiedenhohe Triebrückströme fließen würden, würden diese über den erfin­ dungsgemäßen Endverbinder im folgenden Gleisabschnitt wieder symmetrisch fließen. Der Aufbau des erfindungsgemäßen Endver­ binders ist aus Fig. 2 ersichtlich. Die Schienen S1 und S2 bzw. S3 und S4 der beiden Gleisabschnitte G1 und G2 sind durch Trennstöße TS1 und TS2 voneinander isoliert. An die beiden Schienen eines jeden Gleisabschnittes sind in der Nähe der Trennstöße die Leiterschleifen LS1, LS2 des Endverbinders EV angeschlossen. Die beiden Leiterschleifen in den benach­ barten Abschnitten sind untereinander durch einen Kurzschluß­ verbinder KV verbunden, der die beiden Leiterschleifen in zwei Teilschleifen mit jeweils gleichem ohmschen Widerstand teilt. Hierzu ist der Kurzschlußverbinder KV bei gleichem Leiterquerschnitt der beiden Teilschleifen an Mittenabgriffe A1, A2 der beiden Schleifen angeschlossen. Der Querschnitt des Kurzschlußverbinders ist auszulegen auf die Summe der in beiden Fahrschienen fließenden Triebrückströme.

Zur Verdeutlichung der Symmetrierwirkung ist durch strich­ punktierte Linien die Aufteilung des in der Schiene S1 flie­ ßenden Triebrückstromes J1 in die beiden Triebrückstromkompo­ nenten J1/2 dargestellt, die jeweils Teil der im angrenzenden Abschnitt fließenden Triebrückströme J3 und J4 sind. Entspre­ chendes gilt auch für den in der Schiene S2 fließenden Triebrückstrom J2, der sich ebenfalls in zwei gleichgroße Triebrückstromkomponenten aufteilt, die zusammen mit den Triebrückstromkomponenten J1/2 die Triebrückströme J3 und J4 bilden. Diese beiden Triebrückströme sind gleichgroß. Sie sind wegen der Verwendung eines einzigen Kurzschlußverbinders und der Zuführung über gleichgroße Teilschleifen selbst dann gleichgroß, wenn aus irgendeinem Grunde die Triebrückströme J1, J2 im vorgelagerten Gleisabschnitt verschiedengroß sein sollten.

Fig. 3 zeigt den erfindungsgemäßen Endverbinder wie er vor­ teilhaft zur Ausspeisung von Triebrückströmen zu beschalten ist. Hierzu weist der Kurzschlußverbinder KV einen Mittenab­ griff A3 auf, über den die Ausspeisung AUS des Triebrückstro­ mes an ein speisendes Unterwerk erfolgt. Der Kurzschlußver­ binder seinerseits ist an die Abgriffe A1, A2 der beiden Lei­ terschleifen LS1, LS2 angeschlossen, durch die diese Leiter­ schleifen in jeweils zwei Teilschleifen mit jeweils gleichem ohmschen Widerstand unterteilt werden. Bei Verwendung glei­ chen Kabelmaterials für die beiden Teilschleifen bilden die Abgriffe A1 und A2 Mittenabgriffe der Leiterschleifen. Durch das Ausspeisen des Triebrückstromes über den Mittenabgriff A3 des Kurzschlußverbinders und die Ankopplung des Mittenverbin­ ders an die Mittenabgriffe A1 und A2 der Leiterschleifen wird erreicht, daß die Widerstände zwischen den Anschlußpunkten der Leiterschleifen an die Schienen S1 und S2 und dem Aus­ speisepunkt AUS jeweils gleichgroß sind, so daß es durch den Ausspeisevorgang nicht zu einer unsymmetrischen Triebrück­ stromführung im Gleisabschnitt G1 kommen kann. Gleiches gilt für die in den Schienen des Gleisabschnittes GS2 fließenden Triebrückströme J3 und J4. Auch diese werden über die völlig gleich dimensionierten Teilschleifen ausgespeist, ohne daß es durch die Ausspeisung zu Unsymmetrien kommt wie es bei der Anordnung nach dem Stand der Technik der Fall ist.

Fig. 4 zeigt eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen End­ verbinders, bei der der Kurzschlußverbinder KV* so verlängert und so geführt ist, daß der Mittenabgriff A3* außerhalb des Gleises liegt. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß für den Anschluß der Ausspeisekabel an den Kurzschlußverbinder im Gleis keine zusätzlichen Einrichtungen wie Verteilerschienen und Abdeckungen vorzusehen sind.

Die erfindungsgemäßen Endverbinder sind, wie in Fig. 5 sche­ matisch angedeutet, insbesondere dort vorteilhaft anzuordnen, wo mit unsymmetrisch fließenden Triebrückströmen zu rechnen ist. Das ist insbesondere in Weichen- und Vermaschungsberei­ chen von Gleisen der Fall. Dort ist die Größe des in einer Schiene fließenden Triebrückströmes u. a. abhängig von dem Übergangswiderstand zwischen einer feststehenden und einer beweglichen Weichenzunge. Installiert man an den Abschnitts­ grenzen solcher Bereiche den erfindungsgemäßen Endverbinder, so lassen sich zwar durch unterschiedliche Übergangswider­ stände bedingte unsymmetrische Triebrückströme in dem betrof­ fenen Gleisabschnitt nicht vermeiden; im jeweils folgenden Gleisabschnitt aber fließen die Triebrückströme durch die An­ wendung des erfindungsgemäßen Endverbinders wieder völlig symmetrisch. Durch geeignete Dimensionierung der einzelnen Gleisabschnitte hinsichtlich ihrer Länge läßt sich der Be­ reich, in dem mit unsymmetrischen Triebrückströmen zu rechnen ist, relativ klein ausführen. Das hat zudem den Vorteil, daß wegen der kürzeren Gleislängen der in den Schienen fließende Gleisstrom höher ist als bei längeren Gleisabschnitten, d. h. den ungünstigen Einfluß, den unsymmetrische Triebrückströme auf die Gleisüberwachung und die Signalübertragung haben, wird mindestens teilweise durch die Anhebung des Signalpegels wieder kompensiert. In Fig. 5 ist der erfindungsgemäße End­ verbinder EV1, bestehend aus zwei Trennstößen, zwei Leiter­ schleifen und einem Kurzschlußverbinder im Vermaschungsbe­ reich zweier Gleise angeordnet. Ein weiterer Endverbinder EV2 befindet sich dort, wo die in den Schienen fließenden Trieb­ rückströme zu einem speisenden Unterwerk ausgespeist werden. Beide Endverbinder sorgen bei Einspeisung eines relativ hohen Signalstromes in die Schienen für eine Symmetrierung der in Richtung zur jeweils folgenden Ausspeisung fließenden Trieb­ rückströme in den Fahrschienen der Gleisanlage.

Claims (4)

1. Endverbinder zur Begrenzung von Gleisabschnitten für die Gleisüberwachung mittels Wechselströmen und/oder für die li­ nienförmige Informationsübertragung über die Schienen mit je einer an die Schienen eines Abschnittes und an die Schienen eines benachbarten Abschnittes angeschlossenen, mindestens teilweise längs der Schienen geführten Leiterschleife zum Einkoppeln von Signalspannungen in die Schienen bzw. zum Aus­ koppeln von Signalspannungen aus den Schienen sowie zur Triebstromsymmetrierung im Bereich eines Trennstoßes, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schienen (S1, S2; S3, S4) eines jeden Gleisab­ schnittes (G1, G2) je einen Trennstoß (TS1, TS2) aufweisen und daß die Leiterschleifen (LS1, LS2) in den benachbarten Abschnitten untereinander durch einen Kurzschlußverbinder (KV) verbunden sind, der die beiden Leiterschleifen in zwei Teilschleifen mit jeweils gleichem ohmschen Widerstand teilt.

2. Endverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurzschlußverbinder (KV) einen Mittenabgriff (A3) aufweist, über den die Ausspeisung (AUS) des Triebstromes an ein speisendes Unterwerk erfolgt.

3. Endverbinder nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Mittenabgriff (A3*) des Kurzschlußverbinders (KV*) nach außerhalb des Gleises verlegt ist.

4. Endverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ihre Anwendung in Weichen- und/oder Vermaschungsbereichen.