DE2121968C3 - Einrichtung zur linienförmigen Zugbeeinflussung über Gleisstromkreise in einer Eisenbahnanlage - Google Patents

Description

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- frequenz synchrone Wechselspannung des Gleisdurch gekennzeichnet, daß der vom Gle^;s (160) Stromkreises je nach dem gewünschten Code jeweils auf ein Fahrzeug (180) zu übertragende Informa- sprunghaft um 180° phasenmoduliert. Die 180^c-Phationsgehalt der Nachricht in den zeitlichen Ab- sensprüige erfolgen insbesondere in den Nulldurchständen der genannten 180°-Phasensprünge »5 gangen der Speisewechselspannung. Der vom Gleis liegt. auf das Fahrzeug zu übertragende Informationsgehalt der Nachricht befindet sich zweckmäßigetweisc in den zeitlichen Abständen der 180°-Phasen-

Sprünge.

30 Die Frequenz der Wechselspannungs-Speisequclle wird zweckmäßigerweise in einen Bereich gelegt, in dem die Dämpfungseigenschaften des Gleises als

Die Erfindung bezieht sich auf eine von einem Übertragungssystem noch günstig sind. Beispiels-Wechselstromnetz gespeiste Einrichtung zur linien- weise kann das Traktionssystem (Gleichstrom) erlauförmigen Zugbeeinflussung über Gleisstromkreise in 35 ben, daß als Signal-Wechselspannung direkt 50Hz einer Eisenbahnanlage mittels Elementen der Lei- aus dem öffentlichen Netz in Frage kommen, so daß stungselektronik, derart, daß die Wechselspannung ohne Gleichspannungsanteil im phasenmodulierten den Gleisstromkreis über einen Transformator und Signal alle 20 ms ein Phasensprung von 180° mögelektronische Schalter speist, lieh ist, um eine Informationsübertragungsgeschwin-

Eisenbahnanlagen mit Gleisstromkreisen zur H- 40 digkeit von 50 bit/s zu ermöglichen. Dadurch können

nienförmigen Zugbeeinflussung sind bereits seit Jahr- hohe Übertragungs-Anforderungen durch die Ein-

zehnten bei Untergrund- und Schnellbahnen bekannt. richtung zur Übertragung vom Gleis zum Fahrzeug

Ein Vorteil von Einrichtungen zur linienförmigen erfüllt werden.

Zugbeeinflussung besteht darin, daß der Signalstrom Ausführungsbeispiele für die Erfindung sind nach-

zur Übertragung der Information auf das Fahrzeug 45 stehend an Hand der Zeichnung erläutert. Darin

durch die Fahrschienen fließt und daher zugleich zur zeigt

Frei- oder Belegungsmeldung des isolierten Gleisab- F i g. 1 schematisch die Einrichtung an einem

schnittes dient. Es ist dabei üblich, den Gleisstrom Gleis; dabei sind sowohl das Fahrzeug mit seinem

zur Signalübertragung und zur Abschnittüberwa- Informationsempfänger als auch der Gleisstromkreis

chung am Ende des Isolierabschnittes gegen die 5° für die »Frei- und Betegtanzeige« angedeutet, und

Fahrtrichtung einzuspeisen, so daß die im Gleisstrom F i g. 2 das Prinzip der Informationsübertragung

enthaltene Information durch Empfangsspulen vor an Hand der auftretenden Strom-Spannungs- oder

der ersten Achse des zu beeinflussenden Zuges in- Signalformen dar.

duktiv aufgenommen wird. Es wird als großer Vor- Aus einer Wechselspannungsquelle mit der Samteil gegenüber Systemen mit besonderer Beeinflus- 55 melschiene des Speisenetzes 11 werden über zwei sungsschlaufe anerkannt, daß auf diese Art nur ein elektronische (Wechselstromschalter 12, 13 ab-Fahrzeug in einem Isolierabschnitt auf fehlersichere. wechslungsweise die beiden Primärwicklungen eines Art die Zugbeeinflussungs- oder Steuerungsinforma- (Gleis-)Transformators 14 eingeschaltet. Als Schalter tion empfangen kann. Nachteilig ist, daß die Infor- 12, 13 sind insbesondere Thyristorpaare in Antimationskapazität, d.h. der pro Zeiteinheit übertrag- 60 parallelschaltung angedeutet; es eignen sich dafür aber bare Informationsfluß, infolge der Ubertragungs- auch andere Mittel der Leistungselektronik. Die eigenschaften des Gleises nicht beliebig groß sein Steuerung dieser Schalter 12, 13 erfolgt durch eine kann. Erschwerend für eine Übertragung über das Steuereinrichtung 15, so daß bei geeigneter Ansteue-Gleis ist auch, daß die gleichen Schienen üblicher- rung der Schalter 12, 13 an der Sekundärwicklung weise für die Rückleitung des Traktionsstromes in 65 des Transformators 14 die phasenmodulierte Signalelektrifizierten Netzen, oder des Heizstromes bei form 23 mit dem Informationssignal 22 (digitales, Dieselbetrieb, dienen müssen. Dem daraus folgenden vom Gleis 160 auf das Fahrzeug 180 zu übertragen-Problem hoher Störpegel könnte zwar dadurch be- des Signal) zur Verfügung steht und auf den Gleis-

Stromkreis 16, bestehend aus dem Gleis 160, den Isolierstößen 161 und den zugehörigen Wicklungen der Drosselstoßtransformatorer. 17, übertragbar ist. Die Leistung dieses Informationssignals 22 kann sehr groß im Verhältnis zum Störsignal sein, da die Schalter 12, 13 in entsprechender Ausführung ohne Schwierigkeit erhältlich sind. Die Sammelschiene des Speisenetzes 11 kann als Wechselspannungsleitung bei geeigneter Spannung längs der ganzen Eisenbahnstrecke verlegt und an einen passenden Wechselspannungsgenerator, unter Umständen aber direkt an das allgemeine Wechselspannungsnetz von 50 oder 60 Hz angeschlossen werden. Am Fahrzeug 180 befinden sich die Empfängerspulen 181 für die Information und die Empfangseinrichtung 182; es fährt in Fahrtrichtung 19 nach links.

Die modulierenden Schalter 12, 13 sind,als robuste, einfache und wartungsarme Einrichtungen zur verteilten Aufstellung längs der Bahnstrecke sehr gut geeignet. Die Ansteuerung dieser Schalter 12, 13 ao kann durch die Steuereinrichtung 15 auf kleinem Leistungspegel mit den bekannten Mitteln der Nachrichtentechnik von einer Zentrale oder auch von einem Auswertegerät eines Nachbar-Gleisabschnittes aus erfolgen. "J

Die Phasenmodulation der Wechselspannung er-968

folgt derart, daß in der modulierten Signalform 2? füt die Plus-Lage des Informationssignals 22 die Phasenlage des Trägers bzw. der unmodulierten Wechselspannung 21 unverändert, für die Minus-Lage des Informationssignals 22 in Phasenopposition übernommen wird. Die Phaseusprünge erfolgen in

den Punkten A.

Die Wechselspannung mit der Kurvenform, d.h. die modulierte Signalform 23, kann auf der Empfangsseite bei Bedarf verstärkt werden und wird in der Empfangsapparatur 182 gleichgerichtet, wodurch die gleichgerichtete Signalform 24 mit vorwiegend doppelter Frequenz der unmodulierten Wechselspannung 21 führt. Über eine Untersetzerstufe kann aus der gleichgerichteten Signalform 24 wieder ein Signal gleicher Frequenz und Phasenlage wie die unmodulierte Wechselspannung 21 gewonnen werden. Damit steht auf der Empfangsseite ein Referenzsignal 25 zur Verfügung, das in einem phasenempfindlichen Gleichrichter für die Rückgewinnung der digitalen Signalform 26 aus der Empfangsspannung, d. h. der modulierten Signalform 23, dient. Das beschriebene Demodulationsverfahren ist nur auf ± 180° eindeutig. Durch besondere Informationsschritte kann jedoch nach bekannten Verfahren auch die Unklarheit der Plus- oder Minus-Lage beseitigt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

2 121 ι gegnet werden, daß auch der Nutzsignalpegel zur InPatentansprüche: formationsübertragung durch das Gleis entsprechend gesteigert wird. Ein hoher Nutzsignälpegel verur-

1. Aus einem Wechselstromnetz gespeiste Ein- sacht aber technische Schwierigkeiten oder einen horichtung zur linienförmigen Zugbeeinflussung 5 hen Aufwand, wenn ein Übertragungssystem gewählt über Gleisstromkreise in einer Eisenbahnanlage wird, das verzerrungsarme Leistungsverstärker vermittels Elementen dei Leistungselektronik, der- langt, wie das beispielsweise bei Frequenzmultiplexart, daß die Wechselspannung den Gleisstrom- oder Amplitudenmodulationsverfahren der Fall ist. kreis über einen Transformator und elektronische Die Erfindung bezweckt die Vermeidung solcher Schalter speist, dadurch gekennzeich-io Mangel; die Einrichtung soll sich durch einfachen net, daß die elektronischen Schalter (12, 13) Aufbau und geringe Störanfälligkeit bei guter Inforderart durch eine Steuereinrichtung (IS) Steuer- mationsübertragung auszeichnen.

bar sind, daß die in den Gleisstromkreis (16) ein- Die Erfindung besteht darin, daß die elektrant gespeiste Wechselspannung nach einem der zu sehen Schalter durch eine Steuereinrichtung derart übertragenden Information entsprechenden Code 15 gesteuert werden, daß die in den Gleisstromkreis eineinen Phasensprung von 180° macht. gespeiste Wechselspannung nach einem der zu über-

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- tragenden Information entsprechenden bzw. diese kennzeichnet, daß die 180°-Phasensprünge in enthaltenden Code einen Phasensprung von 180" den Nulldurchgängen der Speisewechselspannung macht.

(21) erfolgen. ao Mit anderen Worten wird die mit der Speisenetz-