EP1258890A1 - Leistungskabelabschluss für ein Datenkabel längs einer Eisenbahnstrecke - Google Patents

Leistungskabelabschluss für ein Datenkabel längs einer Eisenbahnstrecke Download PDF

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EP1258890A1
EP1258890A1 EP01112113A EP01112113A EP1258890A1 EP 1258890 A1 EP1258890 A1 EP 1258890A1 EP 01112113 A EP01112113 A EP 01112113A EP 01112113 A EP01112113 A EP 01112113A EP 1258890 A1 EP1258890 A1 EP 1258890A1
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housing
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rail
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Hans-Peter Speich
Martin Bachmann.
Markus Erismann
Manuel Schweiger
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01C1/08—Cooling, heating or ventilating arrangements
    • H01C1/084—Cooling, heating or ventilating arrangements using self-cooling, e.g. fins, heat sinks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C1/00—Details
    • H01C1/02—Housing; Enclosing; Embedding; Filling the housing or enclosure
    • H01C1/028—Housing; Enclosing; Embedding; Filling the housing or enclosure the resistive element being embedded in insulation with outer enclosing sheath

Definitions

  • the present invention relates to a power cable termination for a data cable along a railway line according to the preamble of claim 1.
  • Terminating resistor for the electrical termination of the data cable required. Doing so in this terminating resistor around 20 W electrical power consumed.
  • the Terminating resistor is as compact as possible and protected against Dirt, weather and vibration influences in one housing install. Due to the consumption of 20 W electrical Power heats up such a housing in such a way that temperatures dangerous when touched with one hand may occur. A warning sign can help prevent this do not loosen because of the pollution, larger dimensions of the housing is the demand for mechanical Maintaining such routes.
  • the present invention is therefore based on the object a power cable termination for a data transmission cable to indicate the aforementioned type along a railway line, that does not reach dangerous temperatures, the high ones Meets requirements for environmental resistance and allows a route to be mechanically maintained without the power cable termination must be dismantled.
  • FIG 1 shows a perspective view of the inventive Power cable termination.
  • Power cable termination serves a rectangular or square metal profile, e.g. made of aluminium or steel, the length of which is preferably shorter than that Free space between two sleepers of a track.
  • a Termination resistor 2 is provided at the terminating resistor 2 .
  • a data cable 10 is connected at the terminating resistor 2 .
  • the arranged in the recess 4 Terminating resistor 2 is preferably factory-made with a Potting compound 7 filled.
  • the data cable 10 is in advance to be connected to the terminating resistor 2.
  • the potting compound 7 should be chosen so that the elasticity in the expected Temperature range is maintained. This is particularly true note for temperatures in the range of -30 ° C ..- 40 ° C, as easily reached in Nordic countries in winter become.
  • On the right side of the case 1 are two Drilled holes 3 formed as through holes, which for fastening the power cable termination according to the invention serve.
  • a cylindrical countersunk hole 9 is provided.
  • a strain relief provided to arise in particular during assembly Do not apply forces directly to the terminating resistor 2 or the connection of data cable 1 with the terminating resistor 2 to act (not shown in Fig. 1).
  • Fig. 2a is the attachment of the invention Power cable termination shown. Before assembly is the one intended for fastening the power cable termination Sand the side of the web 21 of the rail 20, thus the best possible thermal conductivity between the Housing 1 and the rail 20 is formed.
  • the assembly of the inventive Power cable termination is preferred symmetrical to the space between two sleepers one Track should be provided to avoid complications with the locking means, such as. Screws or clamps, for fastening to provoke the rails with the threshold.
  • the precise assembly of the power cable termination symmetrical to the Free space between two thresholds can e.g. with a device as in SIGANL + DRAHT (91) 10/99 on the pages 24 and 25 is described, made particularly simple become.
  • the assembly is done with two Allen screws 6, their Heads 8 "disappear" in the countersunk hole 9 of the housing. In order to dangers from the projecting are eliminated. As The counterpart is a nut 5. To secure against loosening the Screws can be measures known to the person skilled in the art, e.g. a split pin must be provided.
  • FIG. 2b The position of the data cable on the rail base is shown in FIG. 2b a rail 20 shown.
  • Power cable termination experiences the data cable a slight S-shaped bend to introduce it into the Housing 1.
  • the arrangement of the data cable 10 as well as the power cable termination can both inside and outside the track be made.
  • the cross section of the housing 1 can be of any type, however, one side is to be designed in such a flat manner that good thermal contact to the web 21 of the rail 20 arises.

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  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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Abstract

Ein Leistungskabelabschluss für ein längs einer Eisenbahnstrecke angeordnetes an einer Schiene (20) befestigtes Datenkabel (10), wird aus einem einen Abschlusswiderstand (2) enthaltenden Gehäuse (1) gebildet. Der Abschlusswiderstand (2) ist mittels einer Vergussmasse (7) in einer Ausnehmung (4) eingebettet. Das Gehäuse (1) ist von länglicher Gestalt und flächig an die Schiene mit Befestigungsmitteln (5, 6) fest montiert. Dadurch wird die im Abschlusswiderstand freigesetzte Wärme auf die Schiene übertragen, ohne dass am Gehäuse (1) eine gefährliche Temperatur entsteht. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Leistungskabelabschluss für ein Datenkabel längs einer Eisenbahnstrecke nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der Zeitschrift SIGNAL + DRAHT (90) 5/98 ist auf den Seiten 5 ff. ein Vorschlag für ein linienförmiges Datenübertragungssystem "Euroloop" beschrieben, das als Ergänzung für das punktförmige Datenübertragungssystem ETCS/Eurobalise vorgesehen ist. Das Datenübertragungssystem "Euroloop" weist ein Leckkabel auf, das mit einem DSSS-Signal im Frequenzbereich 1 .. 7 MHz dann beaufschlagt ist, wenn sich ein Zug längs einer Strecke mit solchen Leckkabeln befindet. Typische Längen solcher Leckkabel, die im folgenden Datenübertragungskabel oder kurz Datenkabel genannt werden, liegen bei 20 .. 1000 m. Das Datenkabel wird vorzugsweise längs eines Gleises an eine Schiene spurinnen- oder spuraussenseitig gelegt und befestigt. Auf diese Weise ist ein maschineller Gleisunterhalt, z.B. stopfen, möglich, ohne dass das Datenkabel ausgebaut werden muss.
Zum elektrischen Abschluss des Datenkabels ist ein Abschlusswiderstand erforderlich. Dabei werden in diesem Abschlusswiderstand rund 20 W elektrische Leistung verbraucht. Der Abschlusswiderstand ist möglichst kompakt und geschützt gegen Schmutz, Witterungs- und Vibrationseinflüsse in ein Gehäuse einzubauen. Bedingt durch den Verbrauch von 20 W elektrischer Leistung erwärmt sich dabei ein solches Gehäuse derart, dass gegenüber dem Berühren mit einer Hand gefährliche Temperaturen auftreten können. Eine Warntafel kann diese Gefahr wegen der Verschmutzung nicht lösen, eine grössere Dimensionierung des Gehäuses steht der Forderung nach maschinellem Unterhalt solcher Strecken entgegen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Leistungskabelabschluss für ein Datenübertragungskabel der vorgenannten Art längs einer Eisenbahnstrecke anzugeben, der keine gefährlichen Temperaturen erreicht, den hohen Anforderungen hinsichtlich Umweltresistenz gerecht wird und einen maschinellen Unterhalt einer Strecke erlaubt, ohne dass der Leistungskabelabschluss dazu demontiert werden muss.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Massnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angegeben.
Dadurch dass das Gehäuse flächig an die Schiene mit Befestigungsmitteln fest montiert ist, wird die vom Abschlusswiderstand an das Gehäuse abgegebene Wärmeleistung an die Schiene übertragen und verhindert eine übermässige Erwärmung des Leistungskabelabschlusses.
So können sich die folgenden Vorteile zusätzlich ergeben:
i)
Dadurch dass die Befestigungsmittel aus wenigstens zwei Schrauben gebildet werden; ergibt sich eine leichte und doch sehr stabile Montierbarkeit an einer beliebigen Lage längs einer Schiene (Patentanspruch 2).
ii)
Dadurch dass die Schrauben als Inbusschrauben ausgebildet sind, deren Köpfe in einem Versenkloch des Gehäuses versenkt angeordnet sind; treten durch die Befestigung keine vorstehenden Teile auf und eliminieren jede Gefahr durch vorstehende Teile (Patentanspruch 3).
iii)
Dadurch dass das Gehäuse einen rechteckigen Querschnitt aufweist und dass einseitig eine ovalförmige Ausnehmung zur Aufnahme des Abschlusswiderstandes vorgesehen ist; ergibt sich eine leichte Herstellbarkeit des Gehäuses und ein zuverlässiger Schutz des in der Ausnehmung befindlichen Widerstandes gegen äussere mechanischer Beschädigungen (Patentanspruch 4).
iv)
Dadurch dass der Abschlusswiderstand in der ovalförmigen Ausnehmung von einer Vergussmasse umgeben ist; ist die mechanische Beanspruchung zwischen Datenkabel und Abschlusswiderstand deutlich reduziert und eine gleichmässige Wärmeabfuhr an das umgebende Gehäuse ist sichergestellt (Patentanspruch 5).
v)
Dadurch dass das Gehäuse von länglicher Gestalt ist und im Querschnitt rechteckförmig oder quadratisch ist; wird die Herstellbarkeit solcher Gehäuse durch die Verwendung von Profilmaterial erheblich vereinfacht (Patentanspruch 7)
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1
eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemässen Leistungskabelabschlusses;
Figur 2a
Schnitt durch einen an einer Schiene befestigten erfindungsgemässen Leistungskabelabschlusses im Bereich eines Befestigungsmittels.
Figur 2b
Schnitt durch eine Schiene, an der ein Datenkabel montiert ist.
Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemässen Leistungskabelabschlusses. Als Gehäuse 1 des erfindungsgemässen Leistungskabelabschlusses dient ein rechteckiges oder quadratisches Metallprofil, z.B. aus Aluminium oder Stahl, dessen Länge vorzugsweise kürzer ist als der Freiraum zwischen zwei Schwellen eines Geleises. Durch Fräsen wird einseitig und auf der linken Hälfte des Gehäuses 1 eine ovalförmige Ausnehmung 4 geschaffen, die zur Aufnahme eines Abschlusswiderstandes 2 vorgesehen ist. An den Abschlusswiderstand 2 wird ein Datenkabel 10 angeschlossen. In Figur 1 ist nicht vollständig dargestellt ist eine Einführung für das Datenkabel 10, das auch Leckkabel oder Datenübertragungskabel genannt wird. Der in der Ausnehmung 4 angeordnete Abschlusswiderstand 2 wird vorzugsweise werkseitig mit einer Vergussmasse 7 gefüllt. Dabei ist das Datenkabel 10 vorgängig mit dem Abschlusswiderstand 2 zu verbinden. Die Vergussmasse 7 ist so zu wählen, dass die Elastizität im zu erwartenden Temperaturbereich erhalten bleibt. Dies ist insbesondere zu beachten für Temperaturen in der Grössenordnung -30°C..-40°C, wie sie in nordischen Staaten im Winter ohne weiteres erreicht werden. Auf der rechten Seite des Gehäuses 1 sind zwei als Durchgangslöcher ausgebildete Bohrlöcher 3 vorhanden, die zur Befestigung des erfindungsgemässen Leistungskabelabschlusses dienen. Zur Aufnahme von Inbusschraubköpfen 8 ist ein zylinderförmiges Versenkloch 9 vorgesehen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist in der Einführung des Datenkabels 1 zur Ausnehmung 4 zusätzlich eine Zugentlastung vorgesehen, um insbesondere bei der Montage entstehende Kräfte nicht direkt auf den Abschlusswiderstand 2 bzw. auf die Verbindung Datenkabel 1 mit dem Abschlusswiderstand 2 einwirken zu lassen (nicht dargestellt in Fig. 1).
In Fig. 2a ist die Befestigung des erfindungsgemässen Leistungskabelabschlusses dargestellt. Vor der Montage ist die für die Befestigung des Leistungskabelabschlusses vorgesehene Seite des Steges 21 der Schiene 20 abzuschmirgeln, damit eine möglichst gute Wärmleitfähigkeit zwischen dem Gehäuse 1 und der Schiene 20 entsteht. Die Montage des erfindungsgemässen Leistungskabelabschlusses ist vorzugsweise symmetrisch zum Freiraum zwischen zwei Schwellen eines Geleises vorzusehen, um keine Komplikationen mit den Feststellmitteln, wie z.B. Schrauben oder Klammern, zur Befestigung der Schienen mit der Schwelle zu provozieren. Die präzise Montage des Leistungskabelabschlusses symmetrisch zum Freiraum zwischen zwei Schwellen kann z.B. mit einer Vorrichtung, wie sie in SIGANL + DRAHT(91) 10/99 auf den Seiten 24 und 25 beschrieben ist, besonders einfach vorgenommen werden. Die Montage erfolgt mit zwei Inbusschrauben 6, deren Köpfe 8 im Versenkloch 9 des Gehäuses "verschwinden". Damit werden Gefahren durch das Vorstehen eliminiert. Als Gegenstück dient eine Mutter 5. Zur Sicherung gegen Lösen der Schraube können dem Fachmann bekannte Massnahmen, wie z.B. ein Sicherungssplint, vorgesehen sein.
In Figur 2b ist die Lage des Datenkabels am Schienenfuss einer Schiene 20 dargestellt. Im Bereich des erfindungsgemässen Leistungskabelabschlusses erfährt das Datenkabel eine leichte S-förmige Verbiegung zur Einführung in das Gehäuse 1.
Durch die Einbettung des Abschlusswiderstandes 2 in einer Vergussmasse 7 ergibt sich auch eine elektrische Isolierung. Diese ist notwendig gegenüber Blitzeinschlägen wie auch gegenüber der elektrischen Masse, die insbesondere bei hohen Strömen im Rückleiter elektrisch gesehen um mehrere 100 V pro Kilometer gegenüber einem theoretischen Nullwert abweichen kann.
Die Anordnung des Datenkabels 10 wie auch des Leistungskabelabschlusses kann sowohl spurinnenseitig wie auch spuraussenseitig vorgenommen werden.
Der Querschnitt des Gehäuses 1 kann von beliebiger Art sein, jedoch ist eine Seite so in flächiger Weise auszuführen, dass eine gute Wärmekontaktierung zum Steg 21 der Schiene 20 entsteht.
Durch die thermische Leistung von rund 20 W entstehen an einem thermisch isolierten Leistungskabelabschluss ohne weiteres Temperaturen in der Grössenordnung von 100°C. Aufgrund von Versuchen hat es sich gezeigt, dass selbst bei einer Schienentemperatur von 70°C - wie sie im Sommer in südeuropäischen Ländern ohne weiteres auftritt - durch den erfindungsgemässen Leistungskabelabschluss mit der vorstehend genannten Art der Montage eine so gute Wärmeabgabe auftritt, dass der Temperaturunterschied zwischen Schiene 20 und Gehäuse 1 praktisch irrelevant ist.
Liste der verwendeten Bezugszeichen und Abkürzungen
1
Gehäuse
2
Abschlusswiderstand
3
Bohrung für Schraube
4
Ausnehmung
5
Mutter
6
Schraube
7
Vergussmasse
8
Inbusschraubenkopf
9
Versenkloch
10
Datenkabel
20
Schiene
21
Steg
DSSS Direct Sequence Spread Spectrum

Claims (7)

  1. Leistungskabelabschluss für ein längs einer Eisenbahnstrecke angeordnetes an einer Schiene (20) befestigtes Datenkabel (10), der aus einem einen Abschlusswiderstand (2) enthaltenden Gehäuse (1) gebildet wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Gehäuse (1) flächig an die Schiene mit Befestigungsmitteln (5, 6) fest montiert ist.
  2. Leistungskabelabschluss nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Befestigungsmittel (5, 6) aus wenigstens zwei Schrauben (6) gebildet werden.
  3. Leistungskabelabschluss nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Schrauben (6) als Inbusschrauben ausgebildet sind, deren Köpfe (8) in einem Versenkloch (9) des Gehäuses (1) versenkt angeordnet sind.
  4. Leistungskabelabschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Gehäuse (1) einen rechteckigen Querschnitt aufweist und dass einseitig eine ovalförmige Ausnehmung (4) zur Aufnahme des Abschlusswiderstandes (2) vorgesehen ist.
  5. Leistungskabelabschluss nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Abschlusswiderstand (2) in der ovalförmigen Ausnehmung (4) mit von einer Vergussmasse (7) umgeben ist.
  6. Leistungskabelabschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Gehäuse (1) an einer Einführung für das Datenkabel (10) eine Zugentlastung aufweist.
  7. Leistungskabelabschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Gehäuse (1) von länglicher Gestalt ist und im Querschnitt rechteckförmig oder quadratisch ist.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6147308A (en) * 1998-03-23 2000-11-14 Santagata; Daniel A. Heating cable connector for railroad switch heating system

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BEYER J: "Neue Anschlusstechnik für elektrische Verbindungen an der Schiene", SIGNAL UND DRAHT, vol. 91, no. 10, 19 October 1999 (1999-10-19), pages 24 - 25, XP001035287 *
STAMM B ET AL: "EUROLOOP proposal from Siemens for ERTMS/ETCS", SIGNAL UND DRAHT, MAY 1998, TETZLAFF VERLAG, GERMANY, vol. 90, no. 5, pages 5 - 9, XP001035292, ISSN: 0037-4997 *

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