EP1783274B1 - Abschirmblech für Zugbeeinflussungskomponenten im Gleisbereich - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System zur Zugbeeinflussung von schienengebundenen Fahrzeugen, gemäß dem Wortlaut des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
• Im Bahnbereich werden für die Übertragung von Daten zwischen der Strecke und dem Fahrzeug induktive Datenübertragungssysteme verwendet (SRD, short range devices). Diese induktiven Übertragungssysteme sind genügend robust gegenüber Fahrzeug - Traktionsströme und Magnetfelder. Die Robustheit gegenüber elektrischen Felder im Bereich von 0 bis 80 MHz ist bis heute für solche Anwendungen weder spezifiziert noch verifiziert worden. Im Normalfall, d.h. bei einem homogenen Untergrund ist die Einwirkung der vorhanden elektrischen Störfelder im Übertragungskanal nicht entscheidend. Als homogener Untergrund kann beispielsweise ein aus Schotter und Holzschwelle bestehender Untergrund angesehen werden.
• Bei der Verwendung von Betonschwellen mit metallischer Armierung wird nun eine im elektromagnetischen Sinne inhomogene Zone in das Übertragungssystem eingefügt. Diese inhomogene Zone wirkt als Mehrfach- Reflexionsstrahler (verschiedene Dipole in kleinem Abstand) und beeinflusst das Übertragungsverhalten des Senders und/oder des Empfängers.
• Das Verhalten des gestörten Übertragungskanals infolge des Störungsverhaltens der Dipole ist bekannt, die Ursache in den EU-Projekten aber nicht systematisch abgeklärt. Die Anforderungen für die E-Feld Störfestigkeit dieser Komponenten ist im Frequenzbereich bis 80 MHz nicht spezifiziert.
• In der Schrift DE 735 907C [1] ist eine Abschirmeinrichtung für Gleismagnete der induktiven Zugbeeinflussung offenbart. Diese Abschirmeinrichtung wird manuell angebracht um den schaltbaren Gleismagneten bei Auftreten eines Fehlers unwirksam zu machen. Erst nach erfolgter Reparatur des schaltbaren Gleismagneten wird die Abschirmeinrichtung wieder entfernt und dadurch die vorgesehene Funktionsweise der Zugebeeinflussung wieder hergestellt. Die Wirkung der Abschirmeinrichtung bezieht sich dabei in Richtung Fahrzeug.
• Der vorliegenden Erfindung ist die Aufgabe zugrunde gelegt, die vorerwähnten Nachteile zu reduzieren.
• Diese Aufgabe wir durch die im Anspruch 1 angegebenene Merkmale gelöst.
• Die beigefügte Zeichnung zeigt:
• Figur 1 Balisen-Montage auf Betonschwellen;
• Figur 2 Wirkung der Armierung in den Betonschwellen;
• Figur 3 Betonschwelle mit Armierung, Querschnitt;
• Figur 4 Betonschwelle mit Abschirmblech;
• Die Figur 1 zeigt die typische Montage von einer ETCS Balise 2 auf einer Betonschwelle 4. Die Betonschwellen 4 tragen eine Schiene 5. Der inhomogene Untergrund (unter der Balise 2), z.B. hervorgerufen durch Armierungsstäbe 6 in der Betonschwelle 4 (vgl. Fig. 3) wirkt als Dipolstrahler für die überfahrenden Antennen 8, 10, die ein Telepowering-Signal TP mit 27 MHz zum Abruf der Balisendaten senden. Je nach Ort, an dem sich die Antenne(n) befindet(en), werden gleichphasige und gegenphasige E-Felder im Untergrund erzeugt. Die E-Feld Kopplungen können bis zu 30 dB aufgrund der Armierungsstäbe 6 örtlich variieren. Fig. 2 zeigt ein derartiges E-Feld, ausgehend von den Armierungsstäben 6, in Antwort auf das von den Antennen 8, 10 abgestrahlte H-Feld des Telepowering-Signals TP.
• Die Montage eines metallisch leitenden Abschirmbleches 12 (siehe Fig. 4) welches die Einstrahlzone abdeckt, eliminiert nun die Dipol-Reflexion der Armierungsstäbe 6 in den Betonschwellen 4. Diese Wirkung kann auch als elektrische "Homogenisierung" des Untergrundes verstanden werden.
• In den Fällen, wo zwei Fahrzeugantennen 8, 10 in der Nähe eingebaut sind, wird die Wirkung des Abschirmbleches 12 noch dominanter. Das Abschirmblech 12 garantiert einen minimalen Ansprechwinkel bei verschiedenen Pegel von Telepoweringsignalen TP (27 MHz).
• Die Montage von Abschirmblechen 12 ermöglicht eine kostengünstige Lösung für die Verbesserung des Übertragungsverhalten von ETCS Komponenten bei nicht homogenem (elektrisch leitender Parameter) Untergrund.
Liste der verwendeten Bezugszeichen und Akronyme

2

Zugbeeinflussungskomponente; ETCS-Balise

4

Betonschwelle

5

Schienen

6

Armierungsstäbe

7

Isolation

8

auf dem Fahrzeug angeordnete Zugbeeinflussungskomponente

10

auf dem Fahrzeug angeordnete Zugbeeinflussungskomponente

12

Abschirmelement; Abschirmblech

B

Magnetischer Fluss

ETCS

European Train Control System

TP

Telepowering Signal

Liste der zitierten Literatur
• [1] DE 735 907 C
  Reichspateritamt Patentschrift ausgegeben am 1. Juni 1943 Anmelder: Vereinigte Eisenbahn-Signalwerke G.m.b.H. im Berlin Siemensstadt

Claims (2)

1. System zur Zugbeeinflussung von schienengebundenen Fahrzeugen mit einer auf dem Fahrzeug anzuordnenden Zugbeeinflussungskomponente (8, 10), welches System aufweist:

   - auf einem Untergrund montierte Schienen (5) und eine auf dem Untergrund angeordneten Zugbeeinflussungskomponente (2);

   dadurch gekennzeichnet, dass
   zwischen dem Untergrund und der auf dem Untergrund angeordneten Zugbeeinflussungskomponente (2) ein Abschirmelement (12) angeordnet ist, das die auf dem Untergrund angeordnete Zugbeeinflussungskomponente (2) zumindest teilweise gegen den Untergrund abschirmt.
2. System nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet, dass
   der Untergrund periodisch angeordnete armierte Betonschwellen (4) aufweist, die mit den Schienen (5) verbunden sind und das Abschirmelement als ein Abschirmblech (12) ausgebildet ist,
   das zwischen der Betonschwelle (4) und der darauf montierten Zugbeeinflussungskomponente (2) angeordnet ist.

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