DE2951124C2 - Elektrischer Trennstoß für mit Wechselstrom gespeiste Gleisstromkreise in Eisenbahnanlagen - Google Patents

Description

ren ist, sondern zu einem erheblichen Anteil auch auf Wirbelstromverluste in den Chassis der durchfahrenden Fahrzeuge. Diese Aufteilung der Einwirkungen macht die Auswertung unempfindlicher gegenüber Schwankungen des Achskurzschlusses infolge Schienenverschmutzung oder -vereisung.

Durch die Verwendung des sogenannten S-Verbinders als Qus-rverbinder wird, auch ohne Ausnutzung des Einflusses der Fahrzeugchassis, eine echte Überlappung der Beeinflussungskurven der beiderseits des Trennstoßes gelegenen Gleisstromkreise erreicht Die vorgesehene Trennung zwischen triebstromführendem Gleiskreis und als Empfängerkreis wirkender, mit der Auswerteschaltung verbundener Leiterschleife ermöglicht dabei eine einfache und exakte Resonanzabstimmung auf die auszuwertende Frequenz. Bei Verwendung vom Gleiskreis getrennter Sende- und Empfängerschleifen zusammen mit einem S-Verbinder läßt sich zudem die Kopplung zwischen Sende- und Empfängerkreis eines Trennstoßes so weit absenken, daß ihr bei der Abstimmung des Empfängerkreises störender Einfluß nahezu verschwindet

Anspruch 2 sieht eine magnetische Ein- und/oder Auskopplung mittels Koppelspulen vor, welche zusammen mit einem S-Verbinder anstelle von Leiterschleifen eingesetzt werden. Da die Koppelspulen an solchen Stellen am Gleis angebracht sind, an denen die Gleisströme der jeweils unerwünschten Frequenz in jier Schiene und im dicht daneben verlegten S-Verbinder gegensinnig fließen und sich in ihrer Wirkung kompensieren, tritt keine Verkopplung zwischen Sende- und Empfängerkreis eines solchen Trennstoßes auf.

Anhand mehrerer Figuren sollen nun Ausführungsbeispiele eines Trennstoßes nach der Erfindung beschrieben und ihre Funktion erklärt werden. Es zeigen

Fig. 1 und 2 Leiterschleifen in Kombination mit einem S-Verbinder, z. T. Beeinflussungskurven,

F i g. 3 einen Trennstoß mit S-Verbinder und Koppelspulen,

F i g. 4 und 5 Gleisstromkreise mit Trennstößen. F i g. 1 zeigt die Kombination zweier Leiterschleifen Z-7, L 8 mit einem sogenannten S-Verbinder SV. Die Schleife Li ist auf eine dem rechts vom S-Verbinder gelegenen Gleiskreis zugeordnete Frequenz /3, die Schleife L 7 auf eine dem links vom S-Verbinder gelegenen Gleiskreis zugeordnete Frequenz /4 abgestimmt. Beide Schleifen wirken als Empfangsantennen und sind mit getrennten Auswertegeräten (bzw. Abstimmeinheiten) AG 3, AG 4 verbunden, die zweckmäßig in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein können.

Bewegt sich eine Achse von links nach rechts über das Gleis, so beeinflußt sie zunächst den links vom Trennstoß gelegenen Gleiskreis. Der in diesen Gleiskreis eingespeiste Gleisstrom fließt über die Achse sobald diese die (in F i g. 1 nicht dargestellte) Einspeisestelle überschritten hat und die in der zugeordneten Empfangsschleife Ll induzierte Spannung UAG4 — der Spannungsverlauf ist in F i g. 1 dargestellt — beträgt nahezu null. Die in der Schleife L 8 induzierte Spannung UAG 3, die durch den Gleisstrom im rechts vom Treunstoß gelegenen G.'eiskreis hervorgerufen wird, bleibt zunächst unbeeinflußt auf ihrem Maximalwert. Dieser liegt deutlich über einem Schwellwert Uf, dessen Unterseh: eilen erst eine Gleisbesetzungsmeldung für den betreffenden, dem Gleiskreis zugeordneten Gleisabschnitt auslösen würde.

Bewegt sich die Achse über den infolge der niedrigen Signalspannung UAG4 besetzt gemeldeten, links vom Trennstoß gelegenen Gleisabschnitt weiter nach rechts, so beeinflußt sie bei Erreichen des S-Verbinders SV auch die in der Schleife LS induzierte Spannung UAG 3. Diese sinkt ab und unterschreitet an einem Punkt P1 den Schwellwert Uf. Damit wird der rechts vom Trennstoß gelegene Gleisabschnitt besetzt gemeldet Gleichzeitig nimmt der Einfluß des Arhskurzschlusses auf den links vom Trennstoß gelegenen Gleiskreis ab. Die in der Schleife L 7 induzierte Spannung UAG 4 steigt an und übersteigt nachdem die Achse einen Punkt P 2 erreicht hat den zur Freimeldung des Gleisabschnitts erforderlichen Schwellwert Uf.

Die Schleifenspannungen (Beeinflussungskurven) für die in F i g. 1 dargestellte Anordnung zeigen eine ausgeprägte Überlappungszone (Gebiet zwischen Punkten Pi und P2), in der beide Auswertegeräte AG3, AG4 eine Besetztmeldung abgeben. Während sich dieses Überlappungsverhalten nicht wesentlich von dem eines Trennstoßes mit S-Verbinder nach dem Stand der Technik unterscheidet ist das Abstimmungsverhalten des Trennstoßes nach der Erfindung gegenüber dem des Trennstoßes nach dem Stand der Technik erheblich verbessert Unsymmetrien in der Triebstromrückführung machen sich, da die von den Gleiskreisen galvanisch getrennten Leiterschleifenkreise stark selektiv abgestimmt werden können, kaum noch bemerkbar. Auch die gegenseitige Verkopplung der beiderseits des S-Verbinders gelegenen Kreise, die beim Stand der Technik die Abstimmung der Kreise erschwert, ist bei Ver-Wendung galvanisch getrennter Leiterschleifen bereits bei geringem Abstand der Schleifen voneinander so klein, daß sie nicht mehr stört. Eine sich einem von dem in Fig. 1 dargestellten Trennstoß begrenzten Gleisstromkreis nähernde Achse beeinflußt den Empfänger-

kreis erst nach Überfahren des S-Verbinderanfangs. Hierbei ist völlig unerheblich, ob die rechts und links des S-Verbinders verlegten Schleifen beide als Empfängerkreis geschaltet sind oder ob eine der Schleifen zur Einspeisung von Gleiswechselstrom als Sendekreis verwendet wird.

F i g. 4 zeigt Gleisstromkreise, die durch aus S-Verbinder und Leiterschleifen bestehende Trennstöße begrenzt sind. Einspeisegeräte EG 1, EG 2, EG 3 versorgen die Gleisstromkreise über die ihnen zugeordneten Leiterschleifen mit Wechselströmen der Frequenzen /9, /10, /11. Auswertegeräte AG 9, AG 10, AG 11 überwachen mit Hilfe ihrer Leiterschleifen die Gleisstromkreise auf ihren Frei- und Besetztzustand hin. Ein Sendekreis, bestehend aus Einspeisegerät und Leiterschleife und ein Empfängerkreis, bestehend aus Auswertegerät und Leiterschleife bilden jeweils zusammen mit einem S-Verbinder SVeinen Trennstoß.

In Fig.5 bestehen die Trennstöße aus je einem S-Verbinder SV mit zwei Empfängerkreisen. Die Einspeisung erfolgt in der Mitte des zwischen zwei Trennstößen gelegenen Gleisabschnittes direkt in den Gleisstromkreis.

Bei dem in Fig.2 dargestellten Trennstoß sind die Leiterschleifen L 9, L 10 gegenüber dem in F i g. 1 dargestellten Trennstoß wesentlich verkleinert. Dadurch soll jede Verkoppelung der Leiterschleifenkreise untereinander verhindert werden. Denselben Zweck erfüllt der in Fig.3 beschriebene Trennstoß. Dieser verwendet anstelle von Leiterschleifen Koppelspulen, die an solchen Stellen des Trennstoßes angeordnet sind, wo der S-Verbinder und eine Schiene dicht nebeneinander verlaufen. Der Gleisstrom jeweils eines der zu beiden Seiten des Trennstoßes befindlichen Gleiskreise fließt

an diesen Stellen im S-Verbinder und in der Schiene in entgegengesetzter Richtung. Er induziert deshalb keine Spannung in der Koppelspule und stört die Auswertung der vom Gleisstrom des anderen Gleiskreises induzierten Spannung nicht.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

Claims (2)

1 2 Gleis verlaufenden Teilstücken bestehenden Querver- Patentansprüche: binder aufweisen. Dieser sogenannte S-Verbinder be wirkt eine Überlappung zweier aneinandergrenzender

1. Elektrischer Trennstoß für mit Wechselstrom Gleiskreise und damit das Verschwinden einer in un.imgespeiste Gleisstromkreise in Eisenbahnanlagen mit 5 telbarer Umgebung gerader Querverbinder zu beobeinem an beide Schienen eines Gleises angeschlosse- achtenden schmalen Oberwaehungslücke.

nen, aus abwechselnd quer b^w. dicht an den Schie- Die Parallelschwingkreise der Trennstöße enthalten nen parallel zum Gleis verlaufenden Teilstücken be- als Induktivitäten Teile der Schienen und der Querverstehenden und zwei nach entgegengesetzten Seiten binder, während die Kapazitäten durch Kondensatoren offene Teilschleifen bildenden Querverbinder, da- io gebildet werden, die außerhalb des Gleises, in sogedurch gekennzeichnet, daß entweder zur nannten Abstimmbaugruppen angeordnet und über ge-Einspeisung und Auskopplung oder nur zur Aus- sonderte Zuleitungen mit bestimmten Punkten der kopplung der Gleiswechselströme innerhalb der von Schienen und/oder der Querverbinder verbunden sind, den Teilschleifen des Querverbinders umschlösse- Nachteilig an diesen bekannten elektrischen Trennnen Flächen Leiterschleifen (L7, Li) verlegt sind, is stoßen ist die Notwendigkeit kritischer Resonanzabweiche je zwei in etwa gleichem Abstand von der Stimmungen im Gleis und ein hieraus resultierendes. Schiene gleisparallel verlaufende und zwei quer zum überaus kompliziertes Abgleichverhalten. Auch eine Gleis verlaufende Teilstücke aufweisen. nachträgliche Verstimmung der Schwingkreise kann

2. Elektrischer Trennstoß für mit Wechselstrom leicht eintreten und hat starke Auswirkung auf die Begespeiste Gleisstromkreise in Eisenbahnanlagen mit 20 einflussungskurve durchlaufender Achsen.

einem an beide Schienen eines Gleises angeschlosse- In der DE-OS 20 53 897 ist ferner als bekannt angege-

nen, aus abwechselnd quer bzw. dicht an den Schie- ben, mittels galvanisch von den Schienen getrennter nen parallel zum Gleis verlaufenden Teilstücken be- Leiterschleifen mit geraden Querverbindern ausgestatstehenden und zwei nach entgegengesetzten Seiten tete Gleiskreise zu speisen bzw. Empfangssignale aus offene Teilschleifen bildenden Querverbinder, da- 25 solchen Gleiskreisen auszukoppeln. Es werden jedoch durch gekennzeichnet, daß entweder zur Einspei- bereits in dieser Druckschrift eine Reihe von Nachteilen sung und Auskopplung oder nur zur Auskopplung — z. 3. mangelnde Überlappung der Besetztzustände, von Gleiswechselströmen in unmittelbarer Nähe der unerwünschte Rückwirkung auf benachbarte Abparallel zum Gleis verlaufenden Teilstücke des schnitte, große Übertragungsdämpfung — aufgezeigt, Querverbinders Koppelspulen (KSi, KS 2) ange- 30 deren Vermeidung Aufgabe der der DE-OS 20 53 897 ordnet sind. zugrundeliegenden Erfindung, eines besonderen Gleis

stromkreises mit direkter Einspeisung des Gleiswech-

selstromes und direkter Auskopplung des Empfangssignals ist

35 Schließlich ist es aus der GB-PS 13 26 885 bekannt.

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Trennstoß zwei Gleisstromkreisempfänger in Verbindung mit eigemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. ner Querimpedanz zu betreiben, wobei die Empfänger

Solche Trennstöße finden Verwendung in Eisenbahn- vom Triebstromkreis galvanisch entkoppelt sind. Die anlagen mit durchgehend geschweißten Gleisen und er- Querimpedanz muß hier in ihren elektrischen Werten möglichen dort die Bildung von isolierstoßfreien Gleis- 40 geeignet ausgewählt werden und ist aufgrund ihrer Stromkreisen zur Frei- und Besetztmeldung von Gleis- Form für eine lückenlose Gleisfreiüberwachung bei anabschnitten. einandergereihten Gleisstromkreisen nicht geeignet

Aus »Signal & Draht«, 71 (1979) 5, Seite 94 bis Seite Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den

100 sind verschiedene elektrische Trennstöße bekannt. S-Verbinder-Trennstoß hinsichtlich einer Vereinfa-Diese bestehen im Prinzip aus zwei auf unterschiedliche 45 chung der Abstimmungsprozedur und hinsichtlich einer Frequenzen abgestimmten Parallelschwingkreisen, von verminderter Empfindlichkeit gegenüber Einstreuundenen in der Regel einer als Sendekreis, der andere als gen aus dem Triebstromkreis zu verbessern. Empfängerkreis arbeitet. Die Querverbinder der Trenn- Die Aufgabe der Erfindung wird sowohl durch die im

stoße dienen dazuhin als Ausgleichelemente für die Kennzeichen des Patentanspruchs 1 enthaltenen als Triebstromrückführung. Ist eine Reihe solcher Trenn- 50 auch durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 2 stoße in bestimmten vorgegebenen Abständen im Gleis enthaltenen Merkmale gelöst.

angeordnet, so arbeitet jeder Sendekreis eines Trenn- Durch das Fehlen einer niederohmigen elektrischen

Stoßes auf den Empfängerkreis des nächstfolgenden Verbindung zwischen dem Weg der Triebstromrückfüh- Trennstoßes. Es ist damit eine Kette von aneinander- rung (Schienen, Querverbinder) und dem Empfängergrenzenden Gleisstromkreisen entstanden, die eine na- 55 kreis des Trennstoßes und der mit dem Empfängerkreis hezu lückenlose Überwachung des Gleises auf seinen verbundenen Auswerteschaltung wird eine wesentlich Frei- und Besetztzustand hin zuläßt, denn es wird jede einfachere und sicherere Abstimmung des Empfänger-Achse, die sich zwischen zwei Trennstößen befindet und kreises ermöglicht. Die störende gegenseitige Beeinflubeide Schienen des Gleises kurzschließt, durch eine vom Bung von Sende- und Empfängerkreis kann, insbesonde-Kurzschluß hervorgerufene Absenkung der Spannung 60 re dann, wenn der Sendekreis ebenfalls galvanisch vom im Empfängerkreis des nächstfolgenden Trennstoßes Triebstromweg getrennt ist, weitgehend ausgeschaltet unter einen vorgegebenen Schwellwert, erkannt. werden. Ein großer Vorteil ergibt sich außerdem da-

Eine vollkommen lückenlose Überwachung eines durch, daß die Koppelung zwischen Gleiskreis und Gleises wird erreicht, wenn die auf Seite 95 und 96 der Empfängerkreis verringert und damit der Einfluß des obengenannten Druckschrift beschriebenen sogenann- b5 Achskurzschlusses auf die in der Auswerteschaltung erten S-Verbinder-Trennstöße zur Frei- und Besetztmei- faßte Spannungsabsenkung soweit reduziert werden dung verwendet werden, welche einen S-förmig verleg- kann, daß diese — nach geeigneter Signalverstärkung ten, aus zwei quer zum Gleis und zwei parallel zum — nicht mehr nur auf den Achskurzschluß zurückzufüh-