EP1258411A1 - Induktiver Schienenkontakt - Google Patents

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EP1258411A1
EP1258411A1 EP02360132A EP02360132A EP1258411A1 EP 1258411 A1 EP1258411 A1 EP 1258411A1 EP 02360132 A EP02360132 A EP 02360132A EP 02360132 A EP02360132 A EP 02360132A EP 1258411 A1 EP1258411 A1 EP 1258411A1
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EP
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input
comparator
limiter
rail contact
filter circuit
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EP02360132A
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Bernd Klose
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Alcatel Lucent SAS
Original Assignee
Alcatel SA
Nokia Inc
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
    • B61L1/16—Devices for counting axles; Devices for counting vehicles
    • B61L1/163—Detection devices
    • B61L1/165—Electrical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
    • B61L1/16—Devices for counting axles; Devices for counting vehicles
    • B61L1/167—Circuit details

Definitions

  • the invention relates to an inductive rail contact.
  • Inductive rail contacts are used in particular in the railway signaling technology used in axle counters. They are used for detection of axles of a passing train. Axle counters become Track vacancy detection used.
  • the narrow, pulse-shaped disturbances stimulate the reception resonant circuit of the rail contact and it vibrates at the resonance frequency sinusoidal voltage. Since the resonance frequency is equal to that Usable frequency and the amplitude is significantly higher than that of the useful signal lies, the useful signal can no longer be evaluated.
  • the object of the invention is to provide a rail contact, the Immunity to interference, especially from a linear one Eddy current brake, is increased.
  • the figure shows an inductive pre-filter circuit according to the invention Rail contact.
  • the pre-filter circuit has an input E and an output A. Output A is connected to the receiving head of the rail contact.
  • Input E is connected to output A via a switch S.
  • the pre-filter circuit includes a rectifier G, a low-pass filter TP, a comparator K, a limiter B, and two ohmic resistors R1, R2.
  • the input of the rectifier G is connected to the input E.
  • the output of the rectifier G is connected to the input of the low-pass filter TP connected.
  • the output of the low pass filter TP is positive Input of the comparator K connected.
  • the output of the comparator K is connected to the input of limiter B.
  • the exit of the Limiter B is connected to the control input of switch S.
  • Limiter B has a clock input T via which the limiter B is connected Clock signal is supplied.
  • Resistor R1 and resistor R2 are connected in series and form one Voltage divider.
  • the one connection of the resistor R1 is with a positive reference voltage connected, the other connection to the negative input of comparator K and the one connection of Resistor R2.
  • the other connector of R2 is connected to input E.
  • the AC input signal at input E is in the rectifier G rectified, integrated in the low pass filter TP and then the Comparator K fed.
  • the AC input signal at input E is also about Resistor R2 supplied with a reduced amplitude comparator K.
  • switch S Exceeds the input signal at the negative input of the comparator K the input signal at the positive input of the comparator K, e.g. on Due to a superimposed fault, switch S opens for the duration the malfunction, but at most for the duration determined by limiter B.
  • m and n cycles in limiter B By choosing m and n cycles in limiter B, the permissible Ratio of maximum fault duration to undisturbed duration and thus the maximum duration of an open switch position; m and n are natural numbers greater than or equal to one.
  • the pre-filter circuit described so far serves to suppress Interferences during the positive half-waves of the AC input signal at input E. Suppresses Disturbances during the negative half-waves of the AC input signal at input E can Prefilter circuit can be expanded as follows:
  • An additional rectifier, a is added to the pre-filter circuit additional low pass filter, an additional comparator, two additional ohmic resistors.
  • the output of the additional rectifier is connected to input E, the input of the additional rectifier with the input of the additional low pass filter.
  • the output of the additional low pass filter is connected to the negative input of the additional comparator.
  • the output of the additional comparator is connected to an additional one Input connected to limiter B.
  • the additional resistors are connected in series and form one Voltage divider.
  • One connection of the one resistor is with one negative reference voltage connected, the other connection to the positive input of comparator K and the one connection of other resistance.
  • the other connector is the other resistor connected to input E.
  • Limiter B linked the outputs of both comparators with an OR operation and controls switch S for both positive and negative Half-wave interference.

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Abstract

Zur Unterdrückung von Störungen ist in einem induktiven Schienenkontakt eine Vorfilterschaltung vorgesehen, die geeignet ist bei Auftreten einer Störung im Wechselspannungseingangssignal ein Weiterleiten des Wechselspannungseingangssignals zu unterdrücken. Die Vorfilterschaltung beinhaltet eine Reihenschaltung aus einem Gleichrichter (G), einem Tiefpassfilter (TP), einem Komparator (K) und einem Begrenzer (B) sowie ferner einen Spannungsteiler (R1, R2) über den das Wechselspannungseingangssignal dem negativen Eingang des Komparators (K) mit reduzierter Amplitude zuführbar ist. Des weiteren ist ein Schalter (S) vorgesehen, der zwischen Eingang (E) und Ausgang (A) der Vorfilterschaltung geschaltet ist und über den Begrenzer (B) angesteuert wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen induktiven Schienenkontakt.
Induktive Schienenkontakte werden insbesondere in der Eisenbahnsignaltechnik in Achszählern eingesetzt. Sie dienen der Detektion von Achsen eines vorüberfahrenden Zuges. Achszähler werden zur Gleisfreimeldung eingesetzt.
Über die lineare Wirbelstrombremse, die beim ICE3 zur Anwendung kommen soll, können starke, elektromagnetische Störimpulse auf den Empfangskopf des Schienenkontaktes eingekoppelt werden, die die Detektion der Nutzsignale, d.h. der Achsen, negativ beeinflussen können.
Die schmalen, impulsförmigen Störungen regen den Empfangsschwingkreis des Schienenkontaktes an und er schwingt auf Resonanzfrequenz mit sinusförmiger Spannung aus. Da die Resonanzfrequenz gleich der Nutzfrequenz ist und die Amplitude erheblich über der des Nutzsignals liegt, ist das Nutzsignal nicht mehr auswertbar.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schienenkontakt zu schaffen, dessen Störfestigkeit gegen Störimpulse, insbesondere von einer linearen Wirbelstrombremse, erhöht ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Schienenkontakt gemäß Patentanspruch 1.
Durch Unterbrechen des Signalweges während der kurzzeitigen Störeinwirkung und dem Festhalten des Signals auf dem ungestörten Wert für eine begrenzte Dauer, kann ein ausreichender Störabstand erzielt werden.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Figur erläutert.
Die Figur zeigt eine erfindungsgemäße Vorfilterschaltung eines induktiven Schienenkontaktes.
Die Vorfilterschaltung hat einen Eingang E und einen Ausgang A. Ausgang A ist mit dem Empfangskopf des Schienenkontaktes verbunden.
Eingang E ist mit Ausgang A über einen Schalter S verbunden.
Die Vorfilterschaltung beinhaltet einen Gleichrichter G, ein Tiefpassfilter TP, einen Komparator K, einen Begrenzer B, sowie zwei ohmsche Widerstände R1, R2.
Der Eingang des Gleichrichters G ist mit Eingang E verbunden. Der Ausgang des Gleichrichters G ist mit dem Eingang des Tiefpassfilters TP verbunden. Der Ausgang des Tiefpassfilters TP ist mit dem positiven Eingang des Komparators K verbunden. Der Ausgang des Komparators K ist mit dem Eingang des Begrenzers B verbunden. Der Ausgang des Begrenzers B ist mit dem Steuereingang des Schalters S verbunden.
Begrenzer B weist einen Takteingang T auf, über den dem Begrenzer B ein Taktsignal zugeführt wird.
Widerstand R1 und Widerstand R2 sind in Reihe geschaltet und bilden ein Spannungsteiler. Der eine Anschluss des Widerstands R1 ist mit einer positiven Referenzspannung verbunden, der andere Anschluss mit dem negativen Eingang von Komparator K und dem einen Anschluss von Widerstand R2. Der andere Anschluss von R2 ist mit Eingang E verbunden.
Das Wechselspannungseingangssignal am Eingang E wird im Gleichrichter G gleichgerichtet, Im Tiefpassfilter TP integriert und anschließend dem Komparator K zugeführt.
Das Wechselspannungseingangssignal am Eingang E wird zudem über Widerstand R2 mit reduzierter Amplitude Komparator K zugeführt.
Überschreitet das Eingangssignal am negativen Eingang des Komparators K das Eingangssignal am positiven Eingang des Komparators K, z.B. auf Grund einer überlagerten Störung, so öffnet der Schalter S für die Dauer der Störung, maximal jedoch für die durch Begrenzer B festgelegten Dauer.
Durch Wahl der Widerstandswerte von R1 und R2 wird die Amplitude für das Wirksamwerden der Störungsunterdrückung festgelegt.
Durch die Wahl von m und n Takten im Begrenzer B wird das zulässige Verhältnis von maximaler Störungsdauer zu ungestörter Dauer festgelegt und damit die maximale Dauer einer geöffneten Schalterstellung; m und n sind jeweils natürliche Zahlen größer gleich Eins.
Auf Grund der relativ langsamen Empfangskopfschaltung wird das Nutzsignal für die Dauer der Störeinwirkung und damit für die Dauer des geöffneten Schalters S festgehalten. Dies bedeutet, dass am Ausgang A bei Öffnen des Schalters S weiterhin der Wert anliegt, der vor dem Öffnen anlag und nicht ein undefinierter Wert, d.h. Ausgang A floated nicht für die Dauer der Öffnung des Schalters S.
Die bisher beschriebene Vorfilterschaltung dient zur Unterdrückung von Störungen während der positiven Halbwellen des Wechselspannungseingangssignal am Eingang E. Zur Unterdrückung von Störungen während der negativen Halbwellen des Wechselspannungseingangssignal am Eingang E kann die Vorfilterschaltung wie folgt erweitert werden:
Der Vorfilterschaltung werden hinzugefügt ein zusätzlicher Gleichrichter, ein zusätzliches Tiefpassfilter, ein zusätzlicher Komparator, zwei zusätzliche ohmsche Widerstände.
Der Ausgang des zusätzlichen Gleichrichters wird mit Eingang E verbunden, der Eingang des zusätzlichen Gleichrichters mit dem Eingang des zusätzlichen Tiefpassfilters. Der Ausgang des zusätzlichen Tiefpassfilters wird mit dem negativen Eingang des zusätzlichen Komparators verbunden. Der Ausgang des zusätzlichen Komparators wird mit einem zusätzlichen Eingang am Begrenzer B verbunden.
Die zusätzlichen Widerstände sind in Reihe geschaltet und bilden ein Spannungsteiler. Der eine Anschluss des einen Widerstands ist mit einer negativen Referenzspannung verbunden, der andere Anschluss mit dem positiven Eingang von Komparator K und dem einen Anschluss von anderen Widerstand. Der andere Anschluss des anderen Widerstands ist mit Eingang E verbunden.
Auf gleiche Art und Weise werden somit Störungen bei negativen Halbwellen unterdrückt wie bei positiven Halbwellen. Begrenzer B verknüpft die Ausgänge beider Komparatoren dazu mit einer ODER-Verknüpfung und steuert Schalter S sowohl für positive als auch für negative Halbwellenstörungen.

Claims (4)

  1. Induktiver Schienenkontakt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorfilterschaltung vorgesehen ist, die geeignet ist bei Auftreten einer Störung im Wechselspannungseingangssignal ein Weiterleiten des Wechselspannungseingangssignals zu unterdrücken.
  2. Induktiver Schienenkontakt gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorfilterschaltung eine Reihenschaltung aus einem Gleichrichter (G), einem Tiefpassfilter (TP), einem Komparator (K) und einem Begrenzer (B) beinhaltet sowie einen Spannungsteiler (R1, R2) über den das Wechselspannungseingangssignal dem negativen Eingang des Komparators (K) mit reduzierter Amplitude zuführbar ist, und dass ein Schalter (S) vorgesehen ist, der zwischen Eingang (E) und Ausgang (A) der Vorfilterschaltung geschaltet ist und über den Begrenzer (B) angesteuert wird.
  3. Induktiver Schienenkontakt gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Begrenzer (B) geeignet ist, die Dauer der Öffnung des Schalters (S) für jedes Auftreten einer Störung auf eine maximale, durch den Begrenzer (B) festgelegten Dauer zu begrenzen.
  4. Induktiver Schienenkontakt gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorfilterschaltung eine Reihenschaltung aus einem weiteren Gleichrichter, einem weiteren Tiefpassfilter, einem weiteren Komparator beinhaltet sowie einen weiteren Spannungsteiler über den das Wechselspannungseingangssignal dem positiven Eingang des weiteren Komparators mit im Betrag reduzierter Amplitude zuführbar ist, und dass der weitere Gleichrichter mit dem Eingang der Vorfilterschaltung verbunden ist und der Ausgang des weiteren Komparators mit dem Begrenzer (B).
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