DE3343590A1

DE3343590A1 - Safety device for vehicles with rubber tyres

Info

Publication number: DE3343590A1
Application number: DE19833343590
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Ing. 7151 Auenwald Titz
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1983-12-02
Filing date: 1983-12-02
Publication date: 1984-06-20

Abstract

The invention relates to a safety device for vehicles with rubber tyres which are insulated to earth and draw operating current for an electric motor from overhead line contact wires by means of a current collector. If a current-conducting section of a contact wire comes into contact with the body of the vehicle due to a rupture or to a large degree of sagging, the said vehicle body is at a lethal level of voltage for the duration of the contact. The function of the safety device is then automatically to switch off the current immediately in the respective line. For this purpose, the difference in voltage potential between the body of the vehicle which is isolated with respect to earth and an earthed contact strip which is carried on the vehicle but is insulated with respect to the body of the vehicle is continuously measured by means of a voltmeter. When a predetermined value for the difference in voltage potential is exceeded, a transmitter which is fixed to the vehicle is automatically actuated and transmits a switch-off signal to a stationary receiver at a central point, which signal triggers the switching off of the current in the respective line section.

Description

Sicherheitseinrichtung für gummibereifte Safety device for rubber tires

Fahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für gummibereifte Fahrzeuge nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Vehicles The invention relates to a safety device for vehicles with rubber tires according to the preamble of claim 1.

Trolley-Busse und neuerdings auch insbesondere Fahrzeuge mit gemischten Antrieben,werden entlang der gesamten Fahrstrecke oder zumindest in Streckenabschnitten mit Fahrstrom aus Oberleitungsfahrdrähten versorgt. Da die Fahrzeuge auf gummibereiften Rädern fahren, die den Fahrzeugaufbau gegenüber Erde isolieren, sind zwei Fahrdrähte unterschiedlichen Spannungspotentials erforderlich. Im Gegensatz dazu genügt bei schienenbetriebenen Fahrzeugen ein einziger Fahrdraht, da der Strom über die elektrisch leitenden Räder zu den Schienen abfließen kann. Würde dieser Fahrdraht, der Spannung führt, den Fahrzeugaufbau berühren, weil der Fahrdraht beispielsweise gerissen ist, oder weil die Halteklemmen der Masten beschädigt sind und deshalb der Fahrdraht stark durchhängt, würde ein Kurzschluß ausgelöst, da-der Strom ohne Umweg über den Verbraucher direkt über die Schienen zurückfließen würde. Im Kurzschlußfallaber würde durch eine Überlastsicherung sofort der betreffende Leitungs- abschnitt von der Stromquelle getrennt. Bei Fahrzeugen, die wenigstens zwei Oberleitungsfahrdrähte benötigen, da der Fahrzeugaufbau nicht geerdet ist, würde eine solche Notabschaltung nicht funktionieren und es würde im Falle einer Berührung des Fahrzeugaufbaues mit einem spannungsführenden. Fahrdrahtabschnitt der Fahrzeugaufbau unter hoher Spannung stehen. Personen, die auf der Fahrbahn stehend an das Fahrzeug greifen,könnten einen lebensgefährlichen Stromschlag erleiden. Die Gefahr, daß Fahrzeuge gerissene oder durchhängende Fahrdrähte berühren, ist besonders groß, wenn das Fahrzeug direkt unterhalb der Fahrdrähte auf festgelegten Trassen verkehren muß, wie dies beispielsweise bei spurgebundenem Einsatz der Fall ist. Herkömmliche Trolley-Busse haben die Möglichkeit auch seitlich unterhalb der Fahrdrähte fahren zu können und gegebenenfalls auch seitlich ausweichen zu können, weshalb die Gefahr einer Berührung hier weniger groß ist.Trolley buses and recently in particular vehicles with mixed Drives are installed along the entire route or at least in sections of the route supplied with traction current from overhead contact wires. Since the vehicles are on rubber tires Driving wheels that isolate the vehicle body from earth are two contact wires different voltage potentials required. In contrast to this, suffices rail-powered vehicles use a single contact wire, since the electricity is electrical conductive wheels can drain to the rails. Would this contact wire, the tension touch the vehicle body because the contact wire has broken, for example, or because the retaining clamps of the masts are damaged and therefore the contact wire sags a lot, a short circuit would be triggered because the current does not go through the Consumers would flow back directly via the rails. In the event of a short circuit, however an overload protection device would immediately damage the relevant line section disconnected from the power source. For vehicles that have at least two overhead contact wires need, since the vehicle body is not earthed, such an emergency shutdown would do not work and it would in the event of contact with the vehicle body a live one. Contact wire section of the vehicle body under high tension stand. People standing on the road and grabbing the vehicle could hit the vehicle suffer a life-threatening electric shock. The risk of vehicles being cracked or Touching sagging contact wires is especially great when the vehicle is direct must operate below the contact wires on fixed routes, such as this, for example is the case with track-bound use. Conventional trolley buses have the option to be able to drive laterally underneath the contact wires and possibly also to be able to move sideways, which is why the risk of contact is less great here is.

Mit großem meßtechnischem Aufwand wäre es möglich, von entfernter Stelle aus, beispielsweise durch Induktivitätsmessungen der Leitungen das Leitungsnetz auf Unterbrechungen zu überwachen. Jedoch wäre es selbst damit nicht möglich lediglich zu tiefhängende, nicht gerissene Fahrdrähte festzustellen.With a great deal of technical measurement, it would be possible to measure from a distance Issue the line network, for example by measuring the inductance of the lines monitor for interruptions. However, even with that it would simply not be possible Identify contact wires that are too low and not torn.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Fahrzeugen der geschilderten Art bei Berührung des Fahrzeugaufbaus mit einem stromführenden Oberleitungsfahrdraht den betreffenden Leitungsabschnitt rasch stromlos zu setzen und das durch die Gefährdung von Menschenleben zu vermeiden.The invention is based on the object in vehicles of the described Type when the vehicle body comes into contact with a live overhead contact wire to quickly de-energize the relevant line section and that due to the hazard of human life to be avoided.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Das Ausgangssignal des Spannungsmessers zeigt eine Spaiinungspotentialdifferenz des Fahrzeugaufbaus gegenüber der Erde an, falls ein stromführender Fahrdraht den Fahrzeugaufbau berührt. Wird eine vorbestimmte Spannungsdifferenz überschritten, so überträgt ein fahrzeuginstallierter Sender selbsttätig ein Abschaltsignal an einen Empfänger, der mit-einem Schalter zur Abschaltung des betreffenden Leitungsabschnitts vom Stromnetz gekoppelt ist.This task is achieved in a generic device by the characterizing features of claim 1 solved. The output signal of the voltmeter indicates a difference in the potential of the vehicle body to relax in relation to the earth, if a live contact wire touches the vehicle body. Becomes a predetermined If the voltage difference is exceeded, a vehicle-installed transmitter is transmitting automatically a switch-off signal to a receiver, which has a switch for switching off of the relevant line section is coupled from the power grid.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in einer Zeichnung dargestellt und wird im folgendennäher beschrieben; es zeigt die einzige Figur eine perspektivische Darstellung eines Oberleitungs-Busses, wobei ein strichliert eingekreistes Detail am Bus das zur Sicherheitseinrichtung gehörige Schleifband vergrößert herausgestellt gezeichnet darstellt und auch schematisch die zugehörigen elektrischen Einrichtungen aufgezeigt sind.An embodiment of the invention is shown in a drawing and is described in more detail below; the only figure shows a perspective Representation of a trolleybus, with a dashed circled detail The sanding belt belonging to the safety device is shown enlarged on the bus represents drawn and also schematically the associated electrical equipment are shown.

Der in der einzigen Figur dargestellte Bus 1 bezieht seinen Betriebsstrom über einen Stromabnehmer 2 aus einem an einer Spannungsquelle liegenden Fahrdraht 3.The bus 1 shown in the single figure draws its operating current Via a pantograph 2 from a contact wire connected to a voltage source 3.

Ein weiterer Fahrdraht 3 dient als Masseleiter.Another contact wire 3 serves as a ground conductor.

Die Schleifbügel des Stromabnehmers 2 sind in bekannter Weise beispielsweise abwechselnd mit Isolier-und leitenden Kohlestücken belegt, und zur Stromgleichrichtung über Diodenschaltungen mit dem Elektromotor des Fahrzeugs gekoppelt. Eine strichliert angedeutete Unterbrechung der Fahrdrähte 3 in der Zeichnung soll die räumliche Entfernung des Busses zu einem Empfänger 4 in einer zentralen Schaltstelle, beispielsweise einer Trafostation, andeuten. Dem Empfänger 4 zugeordnet ist ein Schalter 5, der in den Verlauf des Fahrdrahts 3 zur Stromunterbrechung eingebracht ist. Der strichliert eingekreiste Bereich des Busses zeigt vergrößert herausgestellt, das flexible, elektrisch leitende Schleifband 6, sowie einen Teil der Karosserie und der Fahrbahnoberfläche 7. Das Schleifband 6 ist am Fahrzeugaufbau befestigt, jedoch durch eine unterlegte elektrische Isolierung 11 gegenüber dem Fahrzengaufbau elektrisch isoliert. Mit seinem anderen Ende schleift es auf der Fahrbahnoberfläche 7 entlang, ist also geerdet und besitzt das Spannungspotential der Erde. Vom Schleifband 6 bzw. der Karosserie weg führen elektrische Verbindungen zum Spannungsmesser 8, der andauernd die Spannungspotentialdifferenz zwischen Fahrzeugaufbau und Schleifband 6 mißt. Dem Spannungsmesser 8 nachgeschaltet ist ein Komparator 9 und ein Sender 10. Durch eine strichlierte Linie zwischen Sender 10 und Empfänger 4 ist eine immaterielle Verbindung dazwischen angedeutet. The grinding bows of the current collector 2 are, for example, in a known manner Covered alternately with insulating and conductive pieces of carbon, and for rectifying the current coupled to the vehicle's electric motor via diode circuits. One dashed indicated interruption of the contact wires 3 in the drawing is the spatial distance of the bus to a receiver 4 in a central switching point, for example a transformer station, suggest. The receiver 4 is assigned a Switch 5, which is introduced into the course of the contact wire 3 to interrupt the current is. The area of the bus circled with dashed lines shows enlarged, the flexible, electrically conductive grinding belt 6, as well as part of the body and the road surface 7. The grinding belt 6 is attached to the vehicle body, however, by an underlying electrical insulation 11 with respect to the vehicle structure electrically isolated. With its other end it grinds on the road surface 7, is therefore earthed and has the voltage potential of earth. From the sanding belt 6 or the body away electrical connections to the voltmeter 8, the constant voltage potential difference between the vehicle body and the sanding belt 6 measures. A comparator 9 and a transmitter are connected downstream of the voltmeter 8 10. A dashed line between transmitter 10 and receiver 4 is an immaterial one Connection between them indicated.

Wie weiter oben schon ausgeführt, ist aufgrund der Gummibereifung der Fahrzeugaufbau gegenüber Erde elektrisch isoliert. Eine Potentialspannungsdifferenz zwischen Fahrzeugaufbau und Erde soll durch die Sicherheitseinrichtung nun erkannt werden und selbsttätig sofort die Spannungsquelle vom betreffenden Leitungsabschnitt abgekoppeltwerden. Dadurch wird vermieden, daß der Fahrzeugaufbau bei Kontakt mit dem stromführenden Oberleitungsfahrdraht über längere Zeit hinweg unter Spannung steht. Der Spannungsniesser 8 liefert ein Ausgangssignal an den Komparator 9. Überschreitet der gemessene Wert für die Spannungsdifferenz einen festgelegten Schwellwert, so aktiviert der Komparator 9 selbsttätig den Sender 10. Der Sender 10 überträgt dann an den Empfänger 4 ein Abschaltsignal, wodurch der Schalter 5 an einer zweckmäßig gewählten Trennstelle des Oberleitungsnetzes geöffnet wird, so daß der betreffende Leiterabschnitt, der mit dem Fahrzeugaufbau in.Kontakt steht, stromlos gesetzt wird. Die Festlegung eines Schwellwerts ist im übrigen deshalb notwendig, um Fehlfunktionen der Sicherheitseinrichtung infolge statischer Aufladung der Fahrzeugkarosserie beispielsweise durch den Fahrtwind zu vermeiden.As already stated above, this is due to the rubber tires the vehicle body is electrically isolated from earth. A potential voltage difference between the vehicle body and the ground should now be recognized by the safety device and automatically and immediately the voltage source from the relevant line section be disconnected. This avoids that the vehicle body in contact with the live overhead contact wire under voltage for a long period of time stands. The voltage meter 8 supplies an output signal to the comparator 9. Exceeds the measured value for the voltage difference exceeds a specified threshold value, see above activates the comparator 9 automatically the transmitter 10. The transmitter 10 then transmits a switch-off signal to the receiver 4, whereby the switch 5 is opened at an appropriately chosen separation point of the overhead line network, so that the section of conductor in question, which is in contact with the vehicle body, is de-energized. The establishment of a threshold value is therefore also necessary necessary to prevent malfunction of the safety device as a result of static electricity to avoid the vehicle body, for example by the airstream.

Der Sender 10 kann auf unterschiedliche Weise arbeiten.The transmitter 10 can operate in different ways.

Beispielsweise kann der Sender 10 das Abschaltsignal in Form elektromagnetischer hochfrequenter Wellen definierter Frequenz direkt an den mit dem Stromabschalter gekoppelten Empfänger 4 übertragen. In diesem Falle könnte für den Sender 10 beispielsweise eine im Fahrzeugs bereits vorhandene Funkanlage für Fahrerfunk oder Fahrzeugleitfunk verwendet werden. Der Sender 10 könnte auch induktiv über trassenbegleitende Leiterschleifen mit dem.Empfänger 4 gekoppelt sein. Gegebenenfalls könnten hier Induktionsschleifen, die beispielsweise im Rahmen von Linienleitsystemen vorgesehen sind, zur Übertragung des Signals verwendet werden. Eine weitere Möglichkeit bestünde.darin, die Oberleitungsfahrdrähte als Träger eines hochfrequenten Abschaltsignalseinzusetzen. Denkbar sind auch mit dem Fahrzeug mitgeführte Ultraschallsender, die an in regelmäßigem Abstand am Fahrbahnrand angeordnete Ultraschallempfänger ein Ultraschallsignal absenden. Der Ultraschallempfänger steht wiederum mit einer zweckmäßig gewählten Trennstelle einer zentralen Schaltstelle in Verbindung. LeerseiteFor example, the transmitter 10 can send the switch-off signal in the form of electromagnetic signals high-frequency waves of a defined frequency directly to the circuit breaker coupled receiver 4 transmitted. In this case, for the transmitter 10, for example a radio system already present in the vehicle for driver radio or vehicle control radio be used. The transmitter 10 could also be inductive via conductor loops accompanying the route be coupled to the receiver 4. If necessary, induction loops, which are provided, for example, as part of line control systems, for transmission of the signal can be used. Another possibility would be the overhead contact wires to be used as a carrier of a high-frequency switch-off signal. Are also conceivable with Ultrasonic transmitters carried in the vehicle, which are transmitted at regular intervals on the edge of the road arranged ultrasonic receivers send an ultrasonic signal. The ultrasonic receiver stands in turn with an appropriately chosen separation point of a central switching point in connection. Blank page

Claims

Patent claims safety device for vehicles with rubber tires, with a pantograph for at least two overhead conductor wires, whereby the current in line sections of the overhead contact line system from a central stationary point can be switched off.

characterized in that a tension meter (8) is arranged on the vehicle that is connected to the vehicle body on the one hand and to a grounded, however, electrically conductive abrasive tape that is insulated from the vehicle body (6) is electrically connected, and that the output of the voltmeter 6) with a the voltage signal is connected to a comparator (9) comparing fixed values, and that also a vehicle-installed that can be activated automatically when the voltage is exceeded A transmitter (10) is provided which is functionally connected to a power switch The stationary receiver (4) coupled to the contact wire is set at a central point is and transmits a switch-off signal for the traction current and indirectly an immediate one Shutdown triggers.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the transmitter (10) and receiver (4) for electromagnetic waves in the radio wavelength range are trained.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the transmitter (10) inductively via conductor loops accompanying the route with the receiver (4) is coupled.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the transmitter is coupled to the receiver (4) via the overhead contact wires.