DE19724757B4

DE19724757B4 - Device for feeding train return streams from a railroad track

Info

Publication number: DE19724757B4
Application number: DE1997124757
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl.-Ing. Rudath; Bernd Dipl.-Ing. Raschke (FH)
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1997-06-05
Filing date: 1997-06-05
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2017-06-06
Also published as: DE19724757A1

Abstract

Einrichtung zum Ausspeisen von Bahnrückströmen aus einem durch aneinandergrenzende Gleisstromkreise überwachten Bahngleis an ein Unterwerk, wobei jeder Gleisstromkreis durch mindestens einen Kurzschlussverbinder (K, K1, K2) zwischen den Schienen (S1, S2) des Gleises begrenzt und durch über die Schienen (S1, S2) des Gleises zusammenwirkende und an abgestimmte Parallelresonanzkreise angeschlossene Sende- und Empfangseinrichtungen überwacht ist, wobei jeder Parallelresonanzkreis eine im Gleis verlegte und mit den Schienen (S1, S2) verbundene oder an sie gekoppelte oder aus den Schienen (S1, S2) und dem Kurzschlussverbinder (K, K1, K2) bestehende Wicklung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass neben einem ersten (K1) mindestens ein räumlich benachbarter weiterer Kurzschlussverbinder (K2) vorgesehen ist und dass zwischen den Anschlusspunkten dieser Kurzschlussverbinder (K1, K2) in nächster Nähe zu den Kurzschlussverbindern (K1, K2) gesonderte Unterwerksanschlussseile (AS1*, AS2*) an die beiden Schienen (S1, S2) angeschlossen sind.Facility for feeding back web streams one monitored by adjacent track circuits Railroad track to a substation, each track circuit by at least a shorting connector (K, K1, K2) between the rails (S1, S2) of the track and through the rails (S1, S2) of the Track cooperating and tuned parallel resonant circuits connected transmitting and receiving devices is monitored, each parallel resonant circuit one laid in the track and connected to the rails (S1, S2) or coupled to them or from the rails (S1, S2) and the shorting connector (K, K1, K2) existing winding, characterized in that in addition to a first (K1) at least one spatially adjacent further Shorting connector (K2) is provided and that between the connection points this short-circuit connector (K1, K2) in close proximity to the short-circuit connectors (K1, K2) separate substation connection cables (AS1 *, AS2 *) to the both rails (S1, S2) are connected.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

Zur Frei- und Besetztmeldung von Gleisabschnitten werden häufig Gleisstromkreise verwendet. Diese bestehen aus einem Sender an dem einen und einem Empfänger an dem anderen Ende des Gleisstromkreises. Sender und Empfänger wirken über die Fahrschienen des zwischen ihnen gelegenen Gleisabschnittes zusammen und sind hinsichtlich Frequenz und Codierung aufeinander abgestimmt. Solange der Gleiskreisempfänger einen ausreichend hohen vom zugehörigen Gleiskreissender in die Schienen eingespeisten Signalpegel empfängt, meldet er den betreffenden Gleisabschnitt frei; unterschreitet der Signalpegel beim Kurzschluss der Fahrschienen durch mindestens eine Fahrzeugachse einen vorgegebenen unteren Schwellwert, so meldet er den zugehörigen Gleisstromkreis besetzt. Die Gleisstromkreise werden durch Trennstöße begrenzt. An diesen Trennstößen sind entweder die Schienen mechanisch unterbrochen oder aber es sind so genannte elektrische Trennstöße vorgesehen, welche auf die Frequenz des betreffenden Gleisabschnittes abgestimmt sind und weitgehend verhindern, dass die Gleisströme dieser Frequenz über die Gleiskreisgrenzen in die folgenden Gleisabschnitte gelangen. An den Trennstößen gibt es zudem Einrichtungen, die die Aufgabe haben, die über die Schienen fließenden Bahnrückströme zwischen den beiden Schienen zu symmetrieren. Hierzu gibt es verschiedene Anordnungen, bei spielsweise den so genannten S-Verbinder (DE PS 1 265 186) oder den Kurzschlussverbinder (Signal + Draht 71 (1979) Heft 5, Seiten 94 bis 100).to Free and busy reporting of track sections often become track circuits used. These consist of a transmitter on one and a receiver at the other end of the track circuit. Transmitter and receiver act on the rails of the track section between them are and in terms of frequency and coding matched. So long the tracker a sufficiently high from the associated track circuit breaker in the rails receives input signal level, he announces the relevant track section freely; falls below Signal level at short circuit of the rails by at least one Vehicle axle a predetermined lower threshold, he reports the associated Track circuit occupied. The track circuits are limited by intersections. At these separation joints are either the rails are mechanically interrupted or they are provided so-called electrical isolation joints, which matched to the frequency of the track section concerned are and largely prevent the track currents of this Frequency over the track circle boundaries get into the following track sections. At the separation joints there It also has facilities that have the task over the Rails flowing Railway return currents between the to balance both rails. There are different arrangements for this, for example, the so-called S-connector (DE PS 1 265 186) or the shorting connector (Signal + wire 71 (1979) Issue 5, pages 94 to 100).

Aus der nachveröffentlichten DE 196 48 658 A1 ist eine Anordnung bekannt, bei der ein Kurzschlussverbinder parallel zu den Schienen an Leiterschleifen der Trennstöße angeschlossen ist. Der Kurzschlussverbinder ist mit einem Mittenabgriff zur Ausspeisung von Bahnrückströmen versehen.From the post-published DE 196 48 658 A1 An arrangement is known in which a short-circuit connector is connected in parallel to the rails on conductor loops of the separation joints. The shorting connector is provided with a center tap for feeding back train currents.

Ein elektrischer Trennstoß mit zwei sich überkreuzenden Kurzschlussverbindern und einer Widerstandsanordnung zum Ausspeisen von Bahnrückströmen offenbart die DE 33 02 830 C1 .An electrical separation joint with two intersecting shorting connectors and a resistor assembly for feeding back train currents discloses the DE 33 02 830 C1 ,

Die Einrichtungen zum Ausgleich des Bahnrückstromes haben funktionstechnisch nichts mit den Einrichtungen zur Gleisfreimeldung zu tun, können diese jedoch ungünstig beeinflussen. Die von den Gleisstromkreisempfängern bei freiem Gleis detektierbaren, von den zugehörigen Gleisstromkreissendern stammenden Gleisspannungen liegen im Millivoltbereich. Durch Oberwellen der im Kiloamperebereich in den Schienen fließenden Bahnrückströme kann es im Extremfall zum Ansprechen eines Gleiskreisempfängers bei tatsächlich besetztem Gleis kommen und zwar dann, wenn die in den beiden Schienen fließenden Bahnrückströme in den längs der Schienen angeordneten Wicklungsteilen der Gleiskreisempfangsanordnungen unterschiedlich hohe Spannungen induzieren. Üblicherweise kompensieren sich die durch Bahnrückströme in den längs der beiden Fahrschienen geführten Wicklungsteilen induzierten Spannungen; dies gilt aber nur unter der Annahme, dass die in den beiden Schienen fließenden Bahnrückströme tatsächlich gleichgroß sind. Dies ist jedoch nicht immer der Fall, insbesondere nicht in der Nähe der Ausspeisung zu einem Unterwerk. Dann können in den beiden Fahrschienen eines Gleisabschnittes durchaus unter schiedlich hohe Bahnrückströme fließen, die in den beiden Wicklungsteilen der Gleiskreisempfangsanordnung unterschiedlich hohe Störspannungen induzieren. Diese Störspannungen können bei entsprechenden Frequenzen der Oberwellen die den Gleisstromkreisempfängern vorgeschalteten Filter passieren und so zu einer unzeitigen Freimeldung des betreffenden Gleisabschnittes führen.The Facilities to compensate for the train backflow have functionally nothing to do with the facilities to track vacancy, this can but unfavorable influence. The detectable by the track circuit receivers in free track, from the associated Rail track circuit breaker originating track voltages are in the millivolt range. By harmonics of flowing in the kiloampere range in the rails track backflow can in extreme cases, to respond to a Gleiskreisempfängers indeed occupied track, and that is when the in the two rails flowing Railway return currents in the along the Rail arranged winding parts of the track circuit receiving arrangements induce different voltages. Usually compensate by the train return currents in the along the guided both rails Winding parts induced voltages; but only under the assumption that the trajectory return currents flowing in the two rails are actually the same. However, this is not always the case, especially not in the Near the Outfeed to a substation. Then in the two rails of a Track section certainly under differently high return currents flow, the different in the two winding parts of the track circuit receiving arrangement high interference voltages induce. These interference voltages can at appropriate frequencies of the harmonics upstream of the track circuit receivers Filter pass and so to an untimely free message of the track section concerned to lead.

Um diese Gefahr zu verringern, werden zum Überwachen von Gleisabschnitten zusätzlich modulierte Gleisströme verwendet, deren Modulationsmuster im Empfänger bekannt ist. Dennoch kann nicht ausgeschlossen werden, dass durch die elektronische Steuerung der Fahrmotoren in den Empfangskomponenten der Gleiskreisempfänger bahnrückstrombedingte Empfangsspannungen induziert werden, die vom Gleiskreisempfänger als Gleisströme erkannt werden und so zu einer fehlerhaften Freimeldung des zugehörigen Gleisabschnittes führen können.Around To reduce this risk, to monitor track sections additionally modulated track currents used whose modulation pattern is known in the receiver. Still can not be ruled out that by the electronic control of Traction motors in the receiving components of the track circuit receiver train backflow-related Reception voltages are induced by the track circuit receiver as track currents be detected and so to a faulty free message of the associated track section being able to lead.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 anzugeben, mit der es möglich ist, eine unzeitige Freimeldung eines Gleisabschnittes durch unsymmetrische Bahnrückströme in den Fahrschienen des Gleisabschnittes zuverlässiger zu verhindern.task The invention is a device according to the preamble of Specify claim 1, with which it is possible, an untimely free message a track section by unbalanced trajectory return currents in the Rail tracks of the track section to prevent reliable.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Durch die getrennte Ausspeisung der Bahnrückströme aus den beiden Schienen mittels der Unterwerksanschlussseile, die zwischen mehreren Kurzschlussverbindern an die Schienen angeschlossen sind, wird erreicht, dass in beiden Schienen gleich hohe Bahnrückströme fließen. Die durch diese Bahnrückströme in den gleisnahen Wicklungsteilen einer Gleiskreisempfangseinrichtung induzierten Störspannungen kompensieren sich dann vollständig oder doch nahe zu vollständig, wobei die Kurzschlussverbinder zu einer weiteren Symmetrierung der Bahnrückströme beitragen.The invention solves this problem by the features of claim 1. The separate outfeed of the train return currents from the two rails by means of Unterwerksanschlussseile which are connected between multiple short-circuit connectors to the rails, it is achieved that flow in both rails the same high return currents. The induced by these train back currents in the track-near winding parts of a track circuit receiving device noise voltages then compensate completely or close to complete, the short-circuit connector to a contribute to further symmetrization of the train return currents.

Gemäß Anspruch 2 können zum Ableiten der Bahnrückströme in vorteilhafter Weise jeweils mehrere Unterwerksanschlussseile verwendet sein. Dies macht es möglich, auch größere Bahnrückströme zu handhaben, ohne dafür entsprechend dicke Seile verwenden zu müssen.According to claim 2 can for deriving the web return flows in an advantageous Be used in each case several substation connection cables. This makes it is possible to handle also larger railway return currents, without it to use correspondingly thick ropes.

Die Erfindung ist nachstehend anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt dabei inThe Invention is explained below with reference to a drawing. The Drawing shows in

1 einen elektrischen Trennstoß mit einem Kurzschlussverbinder und in 1 an electrical separation joint with a shorting connector and in

2 einen elektrischen Trennstoß mit einer erfindungsgemäßen Anordnung mehrerer Kurzschlussverbinder. 2 an electrical separation shock with an inventive arrangement of a plurality of short-circuit connectors.

Die in der Zeichnung dargestellten elektrischen Trennstöße stehen stellvertretend für beliebige anders ausgebildete Trennstöße.The stand in the drawing illustrated electrical separation joints representative of any differently formed separation impacts.

1 dient zur Erläuterung der prinzipiellen Funktionsweise des Trennstoßes, während 2 eine erfindungsgemäße Ausführungsform veranschaulicht. 1 serves to explain the basic operation of the separation shock, while 2 an embodiment of the invention illustrated.

Der in 1 dargestellte Trennstoß besteht aus einem die Schienen S1 und S2 verbindenden Kurzschlussverbinder K sowie einer Sende- und einer Empfangseinrichtung zum Einspeisen bzw. Empfangen von Gleisströmen benachbarter Gleisabschnitte. Von diesen Sendern und Empfängern sind in der Zeichnung lediglich Abstimmelemente AS bzw. AE und im Gleis verlegte Wicklungen W1 bzw. W2 dargestellt. Diese Wicklungen bestehen z. B. aus zwei Windungen eines isolierten elektrischen Leiters, dessen Enden an vom Kurzschlußverbinder K entfernten Punkten Px1, Px2 bzw. Py1, Py2 an die Schienen angeschlossen sind. Die beiden Wicklungen W1 und W2 bilden zusammen mit in den Abstimmelementen AS und AE angeordneten Kondensatoren je einen auf die Sende- bzw. Empfangsfrequenz fx bzw. fy abgestimmten Parallelresonanzkreis; die eigentlichen Sende- und Empfangseinrichtungen sind dem Abstimmkondensator des jeweiligen Abstimmelementes parallelgeschaltet. Die Ausdehnung Lx bzw. Ly der beiden Wicklungen W1 und W2 in Längsrichtung des Gleises und die Anzahl der Windungen ist so gewählt, daß sie in Verbindung mit einem geeigneten Kondensator einen ausreichend hohen Resonanzwiderstand bilden. Ein hoher Resonanzwiderstand ist Voraussetzung dafür, daß entsprechend hohe Sende- bzw. Empfangsspannungen in die Schienen eingekoppelt bzw. aus ihnen ausgekoppelt werden können, wobei sich die Sende- bzw. Empfangsspannungen ändern, wenn die erste bzw. letzte Achse eines Fahrzeugs oder Fahrzeugverbandes die Wicklung des Trennstoßes befährt bzw. freifährt. Um zu verhindern, daß die quer zu den Schienen verlaufenden Teile durch über den Kurzschlußverbinder K fließende Ausgleichsströme beeinflußt werden, ist ein genügender Abstand Lkx bzw. Lky zwischen diesen Wicklungsteilen und dem Kurzschlußverbinder K vorzusehen. Zum Ausspeisen der in den beiden Schienen S1 und S2 fließenden Bahnrückströme dienen an die beiden Fahrschienen in nächster Nähe zum Kurzschlußverbinder angeschlossene Unterwerksanschlußseile AS1 und AS2. Diese sorgen dafür, daß der Ableitwiderstand zum Unterwerk für beide Schienen etwa gleichgroß ist. Es fließen dann in den Schienen auch etwa gleichgroße Bahnrückströme. Diese verhindern das Entstehen von Störspan nungen mit unterschiedlichen Pegeln in den parallel zu den Schienen verlaufenden Wicklungsteilen.The in 1 Shake consists of a connecting the rails S1 and S2 shorting connector K and a transmitting and receiving device for feeding or receiving track currents of adjacent track sections. Of these transmitters and receivers only tuning elements AS and AE and track laid windings W1 and W2 are shown in the drawing. These windings consist z. B. from two turns of an insulated electrical conductor whose ends are connected at points remote from the short-circuit connector K points Px1, Px2 and Py1, Py2 to the rails. The two windings W1 and W2, together with capacitors arranged in the tuning elements AS and AE, each have a parallel resonant circuit tuned to the transmission or reception frequency fx or fy; the actual transmitting and receiving devices are connected in parallel to the tuning capacitor of the respective tuning element. The extension Lx or Ly of the two windings W1 and W2 in the longitudinal direction of the track and the number of turns is selected so that they form a sufficiently high resonance resistance in conjunction with a suitable capacitor. A high resonance resistance is a prerequisite for the fact that correspondingly high transmitting or receiving voltages can be coupled into the rails or coupled out of them, wherein the transmitting or receiving voltages change when the first or last axle of a vehicle or vehicle bodywork the winding the separation shock travels or freed. In order to prevent that the transverse to the rails parts are influenced by flowing over the short-circuit connector K equalizing currents, a sufficient distance Lkx or Lky between these winding parts and the short-circuit connector K is provided. For discharging the flowing in the two rails S1 and S2 train return currents are used to the two rails in close proximity to the short-circuit connector connected substation connection cables AS1 and AS2. These ensure that the bleeder to the substation for both rails is about the same size. It then flow in the rails and about the same size web return currents. These prevent the generation of interference voltages with different levels in the parallel to the rails extending winding parts.

Bei dem Ausführungsbeispiel der 2 sind anstelle jeweils eines Unterwerksanschlußseiles AS1 bzw. AS2 mehrere Unterwerksanschlußseile AS1* bzw. AS2* vorgesehen, die möglichst dicht nebeneinander an den Schienen S1 bzw. S2 befestigt sind. Über sie erfolgt die niederohmige Ableitung der Bahnrückströme aus beiden Schienen an das Unterwerk.In the embodiment of the 2 Are provided instead of a respective Unterwerksanschlußseiles AS1 and AS2 several Unterwerksanschlußseile AS1 * and AS2 *, which are attached as close as possible to each other on the rails S1 and S2. About them, the low-impedance discharge of the web return flows from both rails to the substation.

Neben einem ersten Kurzschlußverbinder K1 gibt es einen weiteren Kurzschlußverbinder K2. Beide Kurzschlußverbinder sind so angeordnet, daß sie zwischen sich die Anschlußpunkte der Unterwerksanschlußseile AS1* und AS2* aufnehmen. Beide Kurzschlußverbinder K1 und K2 sind durch entsprechende Abstände von den quer zu den Schienen verlaufenden benachbarten Teilen der Wicklungen W1, W2 zu entkoppeln.Next a first shorting connector K1 is there another short-circuit connector K2. Both short-circuit connectors are arranged so that they between them the connection points the substation connection cables Record AS1 * and AS2 *. Both short-circuit connectors K1 and K2 are through corresponding distances from the transverse to the rails extending adjacent parts of the Windings W1, W2 to decouple.

Durch die Anordnung von Kurzschlußverbindern zu beiden Seiten der Unterwerksanschlußseile ergibt sich beim Detektieren von Fahrzeugen eine gegenüber 1 vergrößerte Detektionslücke, in der Fahrzeugachsen nicht erkannt werden können.The arrangement of short-circuit connectors on both sides of the substation connection leads to detection of vehicles 1 increased detection gap in which vehicle axles can not be detected.

Die konkrete Ausbildung des elektrischen Trennstoßes hat für die erfindungsgemäße Einrichtung zum Ausspeisen von Bahnrückströmen keine unmittelbare Bedeutung. Die Erfindung läßt sich vielmehr mit Vorteil auch bei anderen elektrischen Trennstoßanordnungen verwenden, bei denen z. B. die Sende- und Empfangswicklungen nicht elektrisch leitend mit den Fahrschienen verbunden sind oder aus diesen gebildet werden, sondern aus Luftspulen bestehen. Auch hier kann der Fall eintreten, daß die Oberwellen unsymmetrisch fließender Bahnrückströme durch Störbeeinflussung eines Gleisstromkreisempfängers eine unzeitige Freimeldung eines Gleisstromkreises bewirken könnten; dies wird bei Anwendung der Erfindung durch symmetrisches Ausspeisen der Triebströme aus beiden Fahrschienen zuverlässig vermieden.The concrete design of the electrical separation shock has no immediate significance for the inventive device for feeding train return currents. The invention can be used with advantage also in other electrical Trennstoßanordnungen in which z. B. the transmitting and receiving windings are not electrically connected to the rails or are formed from these, but consist of air coils. Again, the case may occur that the harmonics unbalanced flowing train return currents by interference of a track circuit receiver a untimely free message of a track could cause circuit; This is reliably avoided when using the invention by symmetrically feeding the drive currents from both rails.

Claims

Device for feeding train return currents from a track track monitored by adjacent track circuits to a substation, each track circuit being bounded by at least one shorting connector (K, K1, K2) between the rails (S1, S2) of the track and passing over the rails (S1, S2 ) of the track cooperating and tuned parallel resonant circuits connected transmitting and receiving devices is monitored, each parallel resonant circuit a track laid and connected to the rails (S1, S2) or coupled to them or from the rails (S1, S2) and the shorting connector ( K, K1, K2), characterized in that next to a first (K1) at least one spatially adjacent another short-circuit connector (K2) is provided and that between the connection points of these short-circuit connector (K1, K2) in close proximity to the short-circuit connectors ( K1, K2) separate substation connection cables (AS1 *, AS2 *) a n the two rails (S1, S2) are connected.

Device according to claim 1, characterized that on the two rails (S1, S2) each have several substation connection cables (AS1 *, AS2 *) are connected.