DE2005249C3 - Anordnung zum Steuern und Überwachen von Streckeneinrichtungen, insbesondere Weichen, über größere Entfernungen von einem zentralen Stellwerk aus bei elektrifizierten Eisenbahnen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Steuern und Überwachen von Streckeneinrichtungen, insbesondere Weichen, über größere Entfernungen von einem zentralen Stellwerk aus bei elektrifizierten Eisenbahnen, bei denen in den zwischen dem Stellwerk und den Streckeneinrichtungen verlaufenden Leitungen durch die Fahrströme von die Anlage befahrenden Triebfahrzeugen Störspannungen induziert werden.

Im Eisenbahnsicherungswesen hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Strecke in einzelne Bereiche aufzuteilen und jedem Bereich /mn Steuern und Überwachen der zugehörigen Streckeneinrichtungen ein Stellwerk zuzuordnen. Aufgabe des Stellwerkes ist es, die jeweilige Sireckenbelegung zu ermitteln und entsprechend den vorliegenden Gegebenheiten auf die Streckeneinrichtungen einzuwirken, z. B. Weichen zu stellen und Signale an- und abzuschalten. Von den Streckeneinrichtungen her muß jeder Zustandswechsel an das Stellwerk zurückgemeldet werden, um dort weitere dispositive Maßnahmen treffen /u können.

Aus Rationalisierungsgründen ist man bestrebt, den einem Stellwerk zugeordneten Streckenbereich möglichst weit /ti fassen. Die maximale Entfernung zwischen dem Stellwerk und den einzelnen Streckeneinrichtungen ist in der Praxis jedoch begrenzt, und zwar im allgemeinen auf eine Entfernung von etwa 6 km. Bei größeren Entfernungen /wischen Stellwerk und Strekkenemriehuingen werden durch die Fahrströme von die Anlage befahrenden Triebfahrzeugen in den zwischen dem Stellwerk und den Streckeneinrichtungen verlaufenden Leitungen .Störspannungen induziert, die sowohl die zu steuernden Streckeneinrichtungen als auch die im Stellwerk angeordneten Steuer- und Überwachungseinrichtungen beeinflussen können. Es besteht dann die Gefahr, daß infolge dieser .Störspannungen Signale zur Unzeit aufleuchten oder Stellwerksüberwachungseinrichtungen ansprechen, ohne daß von den Streckeneinrichtungen entsprechende IJberwachungssignale abgesetzt worden sind.

Die klassische Maßnahme zur Reduzierung von Induktionsspannungen ist die Wahl von Leitungen mit ί besonders günstigem Reduktionsfaktor, d. h. mit besonders günstigen Abschirmungseigensehaften. Derartige Leitungen sind jedoch vielfach nicht vorhanden und es ist aufwendig und kostspielig, bereits vorhandene Leitungen nachträglich durch induktionsgeschützte /v. ίο ersetzen.

Beim Vorhandensein mehradriger Leitungen ging

man daher dazu über, die in einer Ader induzierte Störspannung an einem Leilungsende abzugreifen und gegenphasig auf alle übrigen Adern zu geben, so daß sich die dort induzierten .Störspannungen gegen die angelegte Kompensationsspannung aufhoben. Diese Methode zur Beseitigung von Induktionsspannungen lsi aufwendig und kann nur dort sinnvoll eingesetzt werden, wo alle Adern über ihre gesamte Länge Jen gleichen Umwelteinflüssen unterliegen.

Ferner ist es bekannt, die im Kabelmantel von mehradrigen Leitungen fließenden Indukiionsströine durch Verwendung sogenannter Reduktionstransformaloren zur Kompensation der in den Adern induzierten Störspannungen heranzuziehen. Zu diesem Zweck wird in den die Leitungen umgebenden Kabelmantel, der an beiden Endpunkten geerdet sein muß, die Primärwicklung eines Transformators geschaltet; der in der Primärwicklung fließende Strom erzeugt

.ίο in den als offene Sekundärwicklung des Transformators anzusehenden Adern Spannungen, die in etwa entgegengesetzt gleich der ursprünglichen Beeinflussungsspannung sind und zur Aufhebung der induzierten Störspannungen führen. Auch diese Maßnahme ist jedoch aufwendig und teuer und erfüllt die im Eisenbahnsicherungswesen extrem hohen Sicherheitsbedingungen nicht voll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung für über größere Entfernungen von einem zentralen Stellwerk aus gesteuerte und überwachte Streckeneinrichtungen bei elektrifizierten Eisenbahnen zu schaffen, bei der die vorgenannten Mängel behoben sind. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Anordnung zum Steuern und Überwachen von Weichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß die von außen her auf die zwischen Stellwerk und Streckeneinrichtungen verlaufenden Leitungen einwirkenden .Störspannungen maßgeblich bestimmt sind durch die Länge dieser Leitungen, daß die Störspannungen aber weitgehend unwirksam gemacht werden können, wenn man die Leitungen in kürzere Teilleitungen aufteilt, in denen die von außen hei- induzierten Spannungen unterhalb eines unkritisehen niedrigen Wertes liegen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Leitungen in eine von der Entfernung Stellwerk —Streckeneinrichtungen abhängige Anzahl in sich geschlossener kurzer Leiterschlcifen aufgetrennt sind und daß an den Nahtstellen benachbarter Leiterschleifen vom Stellwerk über Trenntransformatoren gespeiste Schaltmittelgruppen zur galvanischen Trennung von Steuer- und I Ihcrwachungsleitungen vorgesehen sind. Diese Schaltmitlelgruppen geben den im Stellwerk ausgelösten Steuersignalen entsprechende Steuersignale über die jeweils nächste Leiterschleife in Richtung auf die Streckeneinrichtungen weiter bzw. geben den an den St:eckeneinrichtuneen ausgelösten

fjberwaehungssignalen entsprechende Überwachungssignal in umgekehrter Richtung über die ein/einen [ t'jterschlcifen an das Stellwerk weiter.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt in schematischer ausschnittsweiser Darstellung eine Eisenbahnanlage mit den Weichen u/1 VV2 und W 3, die von einem zentralen Stellwerk .S' aus gesteuert und überwacht werden sollen. Die zu überwachende Strecke ist in drei Teilbereiche ßl bis β3 unterteilt, von denen jeder nur so lang ist, daß die in den zugehörigen Leitungen induzierten Störspannun-

n j_n jedem Fall noch unterhalb des vorgegebenen Störspannungsschwellwertes liegen.

Nur die im Nahbereich B 1 angeordnete Weiche IVl i_D wird vom Stellwerk .S' aus direkt gesteuert und überwacht. Hierzu dient eine im Stellwerk angeordnete Weichenimippe WCIi, die über Ster-.τ- und Überwachungslehung ./ 1 und b I mil dem Antrieb A 1 eier Weiche VVl verbunden ist. Gelangt ein Umsteuerbelehl für die Weiche Wl an die Weichengruppe IVG 1, so wechseln dort nach der Übernahme des Umsteuerbefehls in bekannter Weise eine Anzahl Relais von dem einen in den anderen Schaltzustand und schalten den Antrieb .4 1 an. Ist der Antrieb umgelaufen und die neue Endlage erreicht, so wird ein Vergleich zwischen der Soll- und der Ist-Lage des Antriebs vorgenommen. Hierzu dienen Kontakte von Lagerelais der Weichengruppe (Soll-Lage) und vom Antrieb gesteuerte Kontakte (Ist-Lage). Bei Übereinstimmung von Soll- und Ist-Lage schließt sich ein über sämtliche Wicklungen des Antriebs geführter Stromkreis für ein Überwachungsrelais, das im Stellwerk die ordnungsgerechte Ausführung des Stellauflrages anzeigt. Zur Stromversorgung der Weichengruppe WG 1 dienen über einen Trenntransformator TS 1 an ein Drehstromnetz. - beispielsweise ein Hochspannungsnetz angeschlossene Speiseleitungen .S" 1 sowie über Gleichrichter an den gleichen Trenntransformator angeschlossene Leitungen G 1.

Bei Vergrößerung des zu steuernden und zu überwachenden .Streckenbereiches muß - wie bereits ausgeführt - dafür gesorgt werden, daß die von außen her auf die Leitungen aufgeprägten Störspannungen unterhalb ei.ies vorgegebenen Wertes liegen. Zu diesem Zweck werden die Steuer- und Überwachungsleitungen in eine Anzahl kurzer, in sich geschlossener Leiterschleifen aufgetrennt, in denen die induzierten Störspannungen unterhalb eines vorgegebenen Störspannungsschwellwertes liegen. Die Entfernung zwischen dem Stellwerk und der Trennstelle der Steuer- und Überwachungsleitungen ist durch die Größe des bisherigen Nahbcreiches ß 1 vorgegeben. Innerhalb dieses Bereiches ist definitionsgemäß die Größe der in den Leitungen induzierten Störspannungen noch unkritisch. Die vom Stellwerk ausgelösten Steuersignale gelangen über im Nahbereich ß 1 verlegte Steuerleitungen auf an der Nahtstelle zwischen den Bereichen angeordnete Schaltmittelgruppen, von denen aus — ggf. übu- weitere Schaltmittelgruppen - den Steuersignalen entsprechende Steuersignale in Richtung auf den jeweiligen Antrieb weitergegeben werden. Die Schaltmittelgruppen übernehmen hierbei die Funktion der in der Zentrale angeordneten Weichengnmpen. Die Rückübertragung der Überwachungssignaie vom Antrieb an das Stellwerk erfolgt in gleicher Weise über die zwischengeschalte ten Schaltmittelgruppen.

Die Umsteuerung der Weiche VV2 im Streckenbereich U2 erfolg! in folgender We.se: Im Stellwerk .S' erreicht ein Uinsteuerbefehl die Weichengruppe WC 2. Der Stellauftrag für die Weiche W2 wird in die Weichengruppe übernommen. Ein dort angeordnetes Ubei-wachungsrelais fallt ab. Nach dem Abfallen des Überwachungsrelais und ggf. nach einer Funktionsüberprüfung weiterer Relais gelangt der Umsteuerbefehl über .Signalleitungen j 2/1 auf die an der Nahstelle zwischen den Bereichen öl und Ö2 angeordnete Schallmittelgruppe 7'2. Aulgabe dieser Schahmittelgruppe ist es, an der Nahtstelle der Bereiche B 1 und B 2 die Funktion der im Stellwerk angeordneten Weichengruppe WC 2 nachzuahmen und den von der Weiche W2 empfangenen Überwachungssignalen entsprechende Überwachungssignal an die Weichengruppe WO'2 zurückzumelden. Wie in der Weichengruppe Wf; 2 sprechen in der Schaltmiitelgruppe 7"2 bei der Übernahme des Stellauftrages Relais an, die die jeweilige Soll-Lage des Weichenamriebs definiere/s. Hin in der .Schaltmittelgruppe T2 angeordnetes Überwachungsrelais fällt ab und der Antrieb Λ 2 der Weiche W2 erhalt über die Steuerleitungen ;i 2/2 Spannung. 1st der Weichenantrieb umgelaufen und seine neue Endlage erreicht, so wird von der Schaltmittelgruppe Γ2 geprüft, ob die bei der Übernahme des Stellauftrages festgelegte Soll-Lage tier Weiche mit ihrer Ist-Lage übereinstimmt. Dies erfolgt mit Hilfe des der Schaltmitielgruppe 7'2 zugeordneten Überwachungsrelais, das bei Übereinstimmung von Soll- und Ist-Lage über die Überwachungsleitungen b 2/2 erregt wird und mit seinen Kontakten die Übereinstimmung über die Überwachungsleitungen b2/\ an die Weichengruppe VVO'2 zurückmeldet. Das dort angeordnete Überwachungsrelais kann anziehen und das ordnungsgerechle Ausführen des Stellauftrages anzeigen.

Die Stromversorgung der Weichengruppe IVG" 2 erfolgt über den Trenntransformator TS 1, an den auch die Weichengruppe WG 1 angeschlossen ist. Die Stromversorgung der Schaltmittelgruppe T2 erfolgt über Versorgungsleitungen S2 und G 2, die über einen Transformator 7"i"2 an das Netz angeschlossen sind. Der Trenntransformator TS 2 ist aus dem gleichen Grund vorgesehen wie die Schaltmittelgruppe TS2; er unterteilt die .Speiseleitungen in kürzere Leiterschleifen, auf denen die von außen her induzierten Störspannungen unterhalb eines unkritischen Wertes liegen.

Die Ansteuerung und Überwachung der Weiche VV⁷} im Steckenbereiche ß3 erfolgt über zwei weitere zwischengeschaltete Schaitmitclgruppen T 3/1 und Γ3/2. Nach der Übernahme des Stellauftrages für die Weiche W3 durch die Weichengruppe WGi und dem Abfallen des dort angeordneten Überwachungsrelais wird der Stellauftrag über die .Signalleitungen ;f 3/1 auf die Schaltmiitelgruppe Γ3/1 weitergegeben. Nach der Übernahme des Stellauftrages, der die Soll-Lage der Weiche angibt, werden den Steuersignalen entsprechende Steuersignale über die Signalleitungen a 3/2 an die folgende Schaltmitielgruppe 73/2 weitergegeben. Dort werden die entsprechenden Soll-Lagerrcalis beaufschlagt. Nach dem Abfallen des Überwachungsrelais der Schaltmittelgruppe Γ3/2 erhält der Antrieb A 3 über die Steucrleitungen a 3/3 Spannung und läuft in die jeweils andere Lage um. Wie bereits beschrieben, findet dann ein Vergleich zwischen der Soll- und der 1st-Lage statt. Bei Übereinstimmung spracht über die Überwachungsleitungen b3/3 in der Schaltmittelgruppe Γ3/2 ein Überwachungsrelais an. Es meldet über die Überwachungsleitungen b 3/2 die Übereinstimmung

von Soll- und Ist-Lage an die Schaltmittelgruppe Γ3/1 zurück, so daß ein dort angeordnetes Überwachungsrelais ebenfalls ansprechen kann. Dieses meldet über die Übcrwachungsleitungen £>3/l die Übereinstimmung von Soll- und Ist-Lage an das Überwachungsrelais der Weichengruppe WG 3 weiter, das daraufhin ebenfalls anzieht und die Ausführung des Stellauftrages anzeigt.

Die im Stellwerk angeordnete Weichengruppe IVG 3 ist wie die Weichengruppen WG 1 und WG 2 über den Trenntransformator TSi an das Netz angeschlossen. Die Stromversorgung der Schaltmittelgruppe Γ3/1 erfolgt über den Trenntransformator TS2, an den auch die Schaltmittclgruppc T2 angeschlossen ist. Zur Stromversorgung der Schallmittclgruppc 7'3/2 dient ein weiterer Trenntransformalor 7Λ"3. von dem aus Stromversorgungslcitungen .V3 und G3 zur Schaltmittelgrtippc führen.

Die Anordnung stellt durch die galvanische Auftrennung der Steuer- und Übcrwachungsleitungen in kurze Leiterschleifen sicher, daß die jeweils in diesen I.citcrschleifcn induzierten Störspannungen so gering sind, daß sie sich weder auf die Streckeneinrichtungen

ίο noch auf die in den Schaltmiitclgruppen und im Stellwerk angeordneten Überwachungseinrichtungen so auswirken können, daß es zu Störungen und Betriebsgefährdungen kommen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

A/I Patentansprüche:

1. Anordnung zum Steuern und Überwachen von Sireckeneinrichtungen, insbesondere Weichen, über größere Entfernungen von einem zentralen Stellwerk aus bei elektrifizierten Eisenbahnen, bei denen in den zwischen dem Stellwerk und den Streckeneinrichtungen verlaufenden Leitungen durch die Fahrströme von die Anlage befahrenden Triebfahrzeugen Störspannungen induziert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen in eine von der Entfernung Stellwerk —Streckeneinrichtungen (S W3) abhängige Anzahl in sich geschlossener kurzer Leiterschleifen (u 3/1, 63/1, ./3/2, 6 3/2, ;/ 5/5, 6 3/3) aufgetrennt sind und daß an den Nahtstellen benachbarter Lei'.erschleifen (;i3/l, 6 3/1 und a 3/2, b 3/2 und a 3/3, b 3/3) vom Stellwerk (S) über Trenntransformatoren (TS2 und TSi) gespeiste Schaltmittelgruppen (T3/1, Γ3/2) zur galvanischen Trennung von Sieuer- und Überwachungsleitungen vorgesehen sind.

2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zur .Stromversorgung für alle in einem vorgegebenen Bereich angeordneten Schaltmittelgruppen (z. B. 7*3/1 und Γ2) jeweils ein gemeinsamer Trenntransformator (T.92) vorgesehen ist.