EP2265762A1 - Method and device for energy management for electrical point heating - Google Patents

Method and device for energy management for electrical point heating

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Publication number
EP2265762A1
EP2265762A1 EP09737515A EP09737515A EP2265762A1 EP 2265762 A1 EP2265762 A1 EP 2265762A1 EP 09737515 A EP09737515 A EP 09737515A EP 09737515 A EP09737515 A EP 09737515A EP 2265762 A1 EP2265762 A1 EP 2265762A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heating
rail
temperature
control
groups
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09737515A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Reinker
Bernd Fichtner
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EAN Elektroschaltanlagen Grimma GmbH
Original Assignee
EAN Elektroschaltanlagen Grimma GmbH
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Publication date
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Publication of EP2265762A1 publication Critical patent/EP2265762A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B7/00Switches; Crossings
    • E01B7/24Heating of switches

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Railway Tracks (AREA)

Abstract

The invention relates to a method and a device for energy management of an electrical point heater having a plurality of points, made of fixed stock rail and displaceable switch rail, and having distribution having control and detection of snow by analyzing the air temperature and precipitation, and controlling the rail temperature by means of a plurality of control devices for switching, controlling, and monitoring each heat outlet by reducing the installed electrical heating power that is in effect at the same time, by time-delayed and graduated power connection to the heating outlets.

Description

Verfahren und Einrichtung zum Energiemanagement für elektrische Weichenheizungen Method and device for energy management for electric point heaters
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Energiemanagement einer elektrischen Weichenheizung mit mehrerenThe invention relates to a method and a device for energy management of an electric point heater with several
Weichen, bestehend aus fester Backen- und beweglicher Zungenschiene, und mit einer elektrischen Verteilung mit Steuerung und mehreren Heizabgängen mit Steuer- und Regeleinrichtung pro Heizabgang.Points, consisting of fixed jaw and movable tongue rail, and with an electrical distribution with control and several heating outlets with control and regulating device per heating outlet.
Zur Vermeidung des Einfrierens von Weichen bei niedrigen Temperaturen und Eis und Schnee werden diese durch Weichenheizungen über elektrische Heizelemente an den Schienen beheizt.To avoid the freezing of points at low temperatures and ice and snow, they are heated by point heaters via electrical heating elements on the rails.
Derartige elektrische Weichenheizungen sind aus der DE 198 32 535 C2 sowie DE 198 49 637 Cl bekannt und bestehen unter anderem aus einer elektrischen Verteilung mit Steuer- und Regeleinrichtungen zum Schalten, Steuern, Regeln und Überwachen jedes einzelnen Heizabganges, einer witterungsabhängigen Steuerung, die bei Eis und Schnee die Heizung aktiviert und elektrischen Heizelementen an den Schienen der Weichen, die dadurch erwärmt werden und ein Festfrieren der beweglichen Teile der Weichen verhindert.Such electrical point heaters are known from DE 198 32 535 C2 and DE 198 49 637 Cl and consist inter alia of an electrical distribution with control and regulating devices for switching, controlling, regulating and monitoring each heating output, a weather-dependent control, the ice and snow activates the heater and electrical heating elements on the rails of the turnouts, which are heated thereby and prevents freezing of the moving parts of the turnouts.
Die Detektion von Schnee und Eis erfolgt über die Erfassung und Auswertung von Lufttemperatur und Niederschlag. Bei zusätzlichen Unterschreiten die Schienenisttemperatur unter eine parametrierbare Schienensolltemperatur; zum Beispiel +4°C, wird die gesamte Weichenheizung eingeschaltet und dadurch alle Weichen mit einer durch die Masse der Schienen bedingten Verzögerung erwärmt. Über einen Schienentemperatursensor an einer Führungsweiche erfolgt die Regelung der Schienentemperatur auf eine bestimmte Schienensolltemperatur in Zweipunkt- oder Konstanttemperaturregelung. Bei derartigen Weichenheizungen erfolgt die Ein- und Ausschaltung aller Heizabgänge durch Steuer- und Regeleinrichtungen zeitsynchron, das heißt der Leistungsverbrauch ist bei eingeschalteter Heizung gleich dem Anschlusswert und bei ausgeschalteter Heizung Null. In der Regel wird für jede Weiche in der elektrischen Verteilung ein Heizabgang mit Steuer- und Regeleinrichtung angeordnet.Snow and ice are detected by recording and evaluating air temperature and precipitation. If the actual rail temperature falls below a parameterisable rail nominal temperature; For example, + 4 ° C, the entire point heater is turned on and thus heated all turnouts with a delay caused by the mass of the rails. Via a rail temperature sensor on a guide rail, the rail temperature is regulated to a specific rail setpoint temperature in two-point or constant temperature control. In such point heaters, the switching on and off of all Heizabgänge by control and regulating devices takes place synchronously, that is, the power consumption is equal to the connection value when the heater is turned on and zero when the heater is turned off. As a rule, a heating outlet with control and regulating device is arranged for each switch in the electrical distribution.
Aus der DE 100 43 571 Cl sind Schalt- Steuerungs- und Regeleinrichtungen für elektrische Weichenheizungen bekannt, mit denen Energie durchFrom DE 100 43 571 Cl switching control and regulating devices for electric point heaters are known, with which energy through
Verringerung der Regelabweichung mittels Einführung eines veränderlichen Tastverhältnisses bei eingeschalteter Heizung erreicht wird. Auch hierbei erfolgt durch Regelung in Abhängigkeit eines Schienentemperatursensors an der Führungsweiche zeitsynchrone Ein- und Ausschaltung aller Schalteinrichtungen und damit aller elektrischen Heizelemente.Reduction of the control deviation by introducing a variable duty cycle is achieved with the heating switched on. Here, too, by means of regulation as a function of a rail temperature sensor on the guide switch time-synchronous switching on and off of all switching devices and thus all electrical heating elements.
Aus dem Untersuchungsbericht 06-P-3408-TZF92-UN-0780 der DB AG vom 12.12.2006 sind Versuche zur Energieeinsparung an elektrischen Weichenheizungen durch zusätzliche Wärmeisolierung der Backenschienen an der Außenfläche bekannt. Bei Regelung der Weichenheizung mit verstellbarer Schienensolltemperatur wurde eine Energieeinsparung durch Reduzierung des Energieverbrauches gegenüber Heizung mit unisolierter Schiene erreicht. Es ist weiterhin ein Energiemanagementsystem für elektrische Weichenheizungen zur Reduzierung der gleichzeitig wirksamen Leistung bekannt, mit dem die einzelnen Weichen in Abhängigkeit zum Bedarf ihrer betrieblichen bzw. vertraglichen Bedeutung zeitlich versetzt beheizt werden. Dabei werden für alle Weichen einer Weichenheizung Prioritäten festgelegt, zum Beispiel Weichen mit vorrangiger und nachrangiger Priorität, so dass diese Weichen entsprechend der Priorität wechselseitig beheizt werden. Haben die Weichen mit vorrangiger Priorität die Schienensolltemperatur erreicht, sinkt deren Leistungsaufnahme ab. Diese Leistung steht dann für die Beheizung der Weichen mit nachrangiger Priorität zur Verfügung. Die Weichen mit nachrangiger Priorität erreichen zeitversetzt die Schienensolltemperatur. Die Priorisierung erfolgt nach der Wichtigkeit der zu beheizenden Weichen und kann eingestellt werden. Nachteilig ist, dass für Weichen mit nachrangiger Priorität eine geringe Leistung zur Beheizung zur Verfügung steht und die Schienensolltemperatur derselben zeitversetzt erreicht wird. Aus der DE 199 32 833 Al ist ein Verfahren zum Regeln der Gesamtleistung einer energietechnischen Anlage bekannt, bei der zur Begrenzung der Gesamtleistungsaufnahme das Lastprofil bzw. die Abschalt- und Zuschaltbedingungen der Anlage ermittelt und ein Lastfahrplan erstellt wird, mit dem mit vorübergehender Abschaltung einzelner Verbraucher dieFrom the study report 06-P-3408-TZF92-UN-0780 of the DB AG from 12.12.2006 are known attempts to save energy at electrical point heaters by additional thermal insulation of the cheek rails on the outer surface. When controlling the point heater with adjustable rail target temperature, energy savings were achieved by reducing energy consumption compared to heating with uninsulated rail. Furthermore, an energy management system for electric point heaters for reducing the simultaneously effective power is known, with which the individual points are heated in a time-shifted manner as a function of the need for their operational or contractual significance. Here, priorities are set for all points of a point heating, for example points with priority and subordinate priority, so that these points are heated alternately according to the priority. If the turnouts with priority priority have reached the rail target temperature, their power consumption drops. This power is then available for heating the switches with subordinate priority. The switches with subordinate priority reach the rail target temperature with a time delay. The prioritization takes place according to the importance of the points to be heated and can be adjusted. The disadvantage is that for switches with subordinate priority low power for heating is available and the rail target temperature is the same time-offset achieved. From DE 199 32 833 Al a method for controlling the overall performance of a power plant is known, in which the load profile and the shutdown and Zuschaltbedingungen the system determined to limit the total power consumption and a load schedule is created with the temporary shutdown of individual consumers the
Einhaltung der verringerten Leistung gewährleistet werden kann. Auch bei dieser Lösung sind für die Ab- und Zuschaltung der Verbraucher deren aktuelle ermittelte oder festgelegte Prioritäten massgebend.Compliance with the reduced performance can be guaranteed. In this solution as well, consumers' current and established priorities are decisive for switching consumers off and on.
Es ist weiterhin bekannt, alle Schienen einer Weichenheizung beiIt is also known, all rails of a point heater at
Unterschreiten einer parametrierbaren bestimmter Lufttemperatur, zum Beispiel kleiner +3°C, auf eine geringe Schienensolltemperatur, zum Beispiel + 20C vorzuheizen und bei zusätzlichem Niederschlag auf eine höhere Schienensolltemperatur, zum Bespiel +4°C, zu heizen. Nachteilig ist der damit verbundene erhöhte Energieverbrauch.Below a parameterizable specific air temperature, for example less + 3 ° C, to a low rail target temperature, for example + 2 0 C preheat and with additional precipitation to a higher rail target temperature, for example + 4 ° C, to heat. A disadvantage is the associated increased energy consumption.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Energiemanagement für elektrische Weichenheizung mit mehreren Weichen und Verteilung mit Heizabgängen und Steuerung und Detektion von Schnee in Auswertung der Lufttemperatur und Niederschlag sowie Erfassen der Schienentemperatur der beheizten Schiene und mit Steuer- und Regeleinrichtung zum Schalten, Steuern, Regeln und Überwachen für jeden Heizabgang durch Reduzierung der gleichzeitig wirksamen installierten elektrischen Heizleistung durch zeitversetzte und gestaffelte Leistungs- zuschaltung der Heizabgänge zu schaffen, mit der eine Verringerung der Energiebereitstellungskosten bei gleicher Priorität und gleichen Betriebstemperaturbereich der Weichen und gleichzeitigen Erwärmen aller angeschlossenen Weichen gegenüber dem Stand der Technik erreicht wird.The present invention is based on the object, a method for energy management for electric point heating with multiple points and distribution with heating outlets and control and detection of snow in evaluation of air temperature and precipitation and detecting the rail temperature of the heated rail and with control and regulating device for switching, To provide control, regulation and monitoring of each heating outlet by reducing the simultaneously effective installed electrical heating capacity by time-delayed and staggered power supply of the heating outlets, with a reduction of the energy supply costs with equal priority and same operating temperature range of the switches and simultaneous heating of all connected points to the State of the art is achieved.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren mit den folgenden Merkmalen.The object is achieved by a method having the following features.
Die Schienen werden mit Wärmeisolierungssegmenten über die gesamte beheizte Schienenlänge gedämmt, dadurch entsteht bei gleicher Heizleistung ein Energieüberschuss, der an der Schiene annähernd eine Verdoppelung der „maximalen Schienenübertemperatur gedämmt Dauerheizen" gegenüber der „maximalen Schienenübertemperatur ungedämmt Dauerheizen" zur Folge hat und innerhalb des gesamten Betriebstemperaturbereiches der Weichenheizung entstehen Heizpausen durch genügend große Abkühlzeiten, in denen bei Einhaltung der Regelabweichung der Schienentemperatur beheizte Schiene keine Heizung erforderlich ist. Es werden mehrere Heizregime mit unterschiedlicher Anzahl Gruppen mit gleicher Priorität gebildet, zum Beispiel Heizregime mit 2, 3 und 4 Gruppen, und die Gruppen bestehen aus einem oder mehreren Heizabgängen, die Gruppen eines Heizregimes weisen annähernd gleiche Leistung auf und werden nacheinander, zeitversetzt und umlaufend über Gruppenfreigabe aktiviert und es werden in jeder Gruppe nacheinander gleich große Zeitfenster maximaler Zeitdauer gebildet und innerhalb des Zeitfensters die Steuer- und Regeleinrichtungen einer Gruppe über Heizberechtigungssignal aktiviert und erzeugen einen Heizimpuls über variablen Tastverhältnis in Abhängigkeit von der Differenz aus Schienensolltemperatur und Schienentemperatur beheizte Schiene, das entspricht der Regelabweichung. Bei Ablauf der maximalen Zeitdauer oder vorzeitig bei Ende des Heizimpuls über Heizendesignal aller Steuer- und Regeleinrichtungen der Gruppe wird das aktuelle Zeitfenster geschlossen und unmittelbar die nachfolgende Gruppe aktiviert, dadurch erfolgt die Heizung in Gruppenbetrieb.The rails are insulated with heat insulation segments over the entire heated rail length, resulting in the same heat output an energy surplus, which has approximately twice the "maximum rail overtemperature insulated continuous heating" compared to the "maximum rail overtemperature uninterrupted continuous heating" result and within the entire operating temperature range of the point heating heating breaks caused by sufficiently large cooling times, in which compliance with the deviation of the rail temperature heated rail no heating is required. Several heating regimes with different numbers of equal priority groups are formed, for example heating regimes with 2, 3 and 4 groups, and the groups consist of one or more heating outlets, the groups of a heating regime have approximately equal power and are successively delayed and circulating Activated via group release and it is formed in each group successively equal time windows maximum duration and within the time window, the control and regulating a group on Heizberechtigungssignal activated and generate a heat pulse variable duty cycle as a function of the difference between rail nominal temperature and rail temperature heated rail, the corresponds to the control deviation. At the end of the maximum time or prematurely at the end of the heating pulse over Heizendesignal all control and regulating devices of the group, the current time window is closed and immediately activates the subsequent group, thereby the heating is in group mode.
Die Anzahl der Gruppen vor Auftreten eines Heizfreigabesignals, das heißt bei nicht aktiver Heizung, in Abhängigkeit von der maximalenThe number of groups before the occurrence of a heat release signal, that is, when the heater is not active, depending on the maximum
Schienenübertemperatur gedämmt Dauerheizen unter Berücksichtigung der Umgebungstemperatur durch Bildung einer Bezugstemperatur, die der aktuellen niedrigsten Luft- oder Schienentemperatur unbeheizte Schiene entspricht, und aus der Schienensolltemperatur in der Steuerung wird wie folgt gebildetRail excess temperature insulated Continuous heating taking into account the ambient temperature by forming a reference temperature corresponding to the current lowest air or rail temperature unheated rail, and from the rail target temperature in the control is formed as follows
max.qad.dauθr _ -i < _ < max.gsd.dauer n e= Nmax.qad.dauθr _ -i <_ <max.gsd.last n e = N
^soll ~ ^Bez ^SOlI "" ^Bez wobei n natürliches Element der natürlichen Zahlen N ist mit^ should be ^ ^ Bez ^ SOlI "" ^ Bez where n is a natural element of natural numbers N
Tmax gβd dauβr = max. Übertemperatur gedämmt DauerheizenT max gβd = max. Overtemperature insulated continuous heating
9 soD = Schienensolltemperatur yBβz = Bezugstemperatur und ein Heizregime mit Anzahl Gruppen n eingestellt wird und während einen Heizfreigabesignal, das heißt bei eingeschalteter Heizung, in der Steuerung die Anzahl der Gruppen in Abhängigkeit von Wärmebedarf oder Wärmeüberschuss bei Gruppenschaltung und eingestellten Heizregime die Anzahl Gruppen verringert oder erhöht werden, indem ein anderes Heizregime eingestellt wird. 9 soD = rail setpoint temperature y Bβz = reference temperature and a heating regime with number of groups n is set and while a heating release signal, ie with the heating switched on, the number of groups depending on heat demand or heat surplus with group switching and set heating regime reduces the number of groups or increased by setting a different heating regime.
Im Einzelnen erfolgt das derart, dass die Anzahl der Gruppen während einem Heizfreigabesignal , dass heißt während dem Hochheizen der Heizung bis Erreichen der Schienensolltemperatur, über Erfassung der Schienentemperatur beheizte Schiene jeder Gruppe oder Weiche und daraus gebildeter Zeitkonstante und Vergleich mit der Sollzeitkonstante gedämmt und im eingeschwungenen Zustand der Heizung nach Erreichen der Schienensolltemperatur, über Erfassen und Auswerten der Regelabweichung der Schienentemperatur beheizte Schiene an jeder Gruppe oder Weiche bei Überschreiten einer Toleranz die Anzahl Gruppen ebenfalls um eins verringert oder erhöht wird und dadurch die Störgrößen Wind, Schneetreiben und zusätzliche Schmelzwärme für Schneefall kompensiert werden. Dies geschieht in der Zeit bis zum Erreichen der Schienensolltemperatur derart, dass in einem Wärmediskriminator der Steuer- und Regeleinrichtung die Zeitkonstante durch Erfassen der Schienentemperatur beheizte Schiene ermittelt wird und mit der Sollzeitkonstante gedämmt verglichen wird und bei negativer Differenz bei einer Gruppe des eingestellten Heizregime die Anzahl der Gruppen über Wärmebedarfssignal um eins verringert wird und ein Heizregime mit geringerer Anzahl Gruppen aktiviert wird und bei positiver Differenz zuzüglich einer einstellbaren Toleranz bei allen Gruppen des eingestellten Heizregimes die Anzahl der Gruppen über Wärmeüberschusssignal um eins erhöht wird und ein Heizregime mit höherer Anzahl Gruppen aktiviert wird. Außerdem in der Zeit während der Heizung nach Erreichen der Schienensolltemperatur derart, dass die Regelabweichung in dem Wärmediskriminator der Steuer- und Regeleinrichtung erfasst und überwacht wird und bei Unterschreiten einer Toleranz von ca. 0,50K bei einer Gruppe die Anzahl Gruppen über Wärmebedarfssignal um eins verringert wird, und über Wärmeüberschusssignal um eins erhöht wird, wenn die Schienensolltemperatur zuzüglich einer Toleranz von ca. 0,5 0K über eine bestimmte Zeit bei allen Gruppen und die maximale Zeitdauer der Zeitfenster aller Gruppen durch Überwachung des Grenzwertes aus 100 / (Anzahl Gruppen +1) eingehalten wird.Specifically, this is done so that the number of groups during a Heizfreigabesignal, that is, during the heating of the heating until reaching the rail target temperature, via detection of the rail temperature heated rail of each group or switch and time constant formed therefrom and compared with the desired time constant and attenuated State of heating after reaching the rail target temperature, by detecting and evaluating the system deviation of the rail temperature heated rail at each group or turnout when exceeding a tolerance, the number of groups is also reduced or increased by one and thereby compensates for the disturbances wind, snow driving and additional heat of fusion for snowfall become. This is done in the time to reach the rail target temperature such that in a heat discriminator of the control and regulating device, the time constant is determined by detecting the rail temperature heated rail and insulated with the desired time constant is compared and negative number at a group of set heating regime the number of the groups is reduced by one heat demand signal by one and a heating regime with fewer groups is activated and with positive difference plus an adjustable tolerance in all groups of the set heating regime, the number of groups is increased by one heat excess signal by one and a heating regime with a higher number of groups is activated. In addition, in the time during the heating after reaching the rail target temperature such that the control deviation in the heat discriminator of the control and regulating device is detected and monitored and falls below a tolerance of about 0.5 0 K in a group, the number of groups on heat demand signal one is increased, and increased by one heat excess signal when the rail target temperature plus a tolerance of about 0.5 0 K over a certain time for all groups and the maximum time duration of the time windows of all groups by monitoring the limit of 100 / (number Groups +1) is respected.
Der Zeitverlust bei Einschalten der Heizung in Gruppenbetrieb mit mehreren Gruppen wird durch eine zusätzliche Heizart Vorheizen kompensiert, sodass bereits bei Schneeverdacht die Schiene auf eine Vorheiztemperatur erwärmt wird. Die Bildung des Signals erfolgt derart, dass über Eingänge Wetterdienst oder Lufttemperatur in Verbindung mit Luftdruck ein zusätzliches Signal Schneeverdacht in der Steuerung gebildet wird, das in den Steuer- und Regeleinrichtungen in der Heizfreigabe zusätzliches Heizfreigabesignal bei Schneeverdacht und damit vor der Detektion von Schnee erzeugt und über Sollwertumschalter einen Sollwert entsprechend der ermitteltenThe loss of time when switching on the heating in group operation with several groups is compensated by an additional type of heating preheating, so that the rail is heated to a preheating temperature even when the snow is covered. The formation of the signal is such that via inputs weather service or air temperature in conjunction with air pressure an additional signal snow covered in the control is formed, which generates in the control and regulating devices in the heating release additional Heizfreigesignal in snow cover and thus before the detection of snow and via setpoint switch a setpoint according to the determined
Vorheiztemperatur am Regler aktiviert wird und damit die Heizung in Gruppenbetrieb bis zu dieser Vorwärmtemperatur erfolgt. Bei Detektion von Schnee über Eingänge Lufttemperatur und Niederschlag wird über Sollwertumschalter der Sollwert für den Regler auf Schienensolltemperatur geschalten.Preheat temperature is activated on the controller and thus the heating in group mode is up to this preheat temperature. When snow is detected via the air temperature and precipitation inputs, the setpoint value for the controller is switched to the rail setpoint temperature via the setpoint switch.
Dadurch wird gewährleistet, dass bei jedem Heizregime in Gruppenschaltung bei Auftreten von Schnee die Schienensolltemperatur genauso schnell wie bei der ungedämmten Schiene in Dauerbetrieb erreicht wird. Die Vorheiztemperatur ist niedriger als die Schienensolltemperatur und wird über die Vorheizzeit unter Berücksichtigung der aktuellen niedrigsten Umgebungstemperatur über die Bezugstemperatur ermittelt. Die Bezugstemperatur entspricht der aktuellen geringsten Lufttemperatur oder der Schienentemperatur unbeheizte Schiene. Die Vorheizzeit ist die Differenz aus der Heizzeit gedämmt in Gruppenbetrieb, die über die Sollzeitkonstante der gedämmten Schiene bei Gruppenheizen bis zum Erreichen der Schienendifferenztemperatur, das ist die Schienensolltemperatur zuzüglich Bezugstemperatur, und der Heizzeit ungedämmt bei Dauerheizen, die über die Sollzeitkonstante der ungedämmten Schiene bei Dauerheizen bis zum Erreichen der gleichen Schienendifferenztemperatur ermittelt wird. Die Vorheiztemperatur ergibt sich aus der Erwärmung mit maximaler Schienenübertemperatur gedämmt bei Gruppenbetrieb und Sollzeitkonstante gedämmt und ermittelter Vorheizzeit zuzüglich der Bezugstemperatur.This ensures that in each heating regime in group connection when snow occurs, the rail target temperature is reached just as fast as in the uninsulated rail in continuous operation. The preheat temperature is lower than the rail target temperature and is determined over the preheat time taking into account the current lowest ambient temperature above the reference temperature. The reference temperature corresponds to the current lowest air temperature or the rail temperature unheated rail. The pre-heating time is the difference between the heating time in group mode and the set time constant of the insulated rail for group heating until reaching the rail difference temperature, ie the rail nominal temperature plus reference temperature, and the heating time uninsulated for continuous heating, which exceeds the set time constant of the non-insulated rail for continuous heating is determined until reaching the same rail difference temperature. The preheating temperature results from the heating with maximum rail overtemperature insulated in group operation and setpoint time constant insulated and determined preheating time plus the reference temperature.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe zeichnet sich ferner eine zum Durchführen des obigen Verfahrens geeignete Einrichtung zum Energiemanagement für elektrische Weichenheizung mit mehreren Weichen und Heizabgängen mit Steuerung und Steuer- und Regeleinrichtung zum Schalten, Steuern, Regeln und Überwachen für jeden Heizabgang durch Reduzierung der gleichzeitig wirksamen installierten elektrischen Heizleistung über zeitversetzte und gestaffelte Leistungszuschaltung der Heizabgänge zur Verringerung der Energiebereitstellungskosten bei gleicher Priorität der Weichen und Gewährleistung des analogen Betriebstemperaturbereichs gegenüber herkömmlicher Weichenheizung dadurch aus, dass gegenüber dem Stand der Technik in der Steuerung zusätzliche Eingänge Wetterdienst, Luftdruck und Schienentemperatur unbeheizte Schiene vorhanden sind und mehrere Heizregime mit unterschiedlicher Anzahl Gruppen gleicher Priorität gebildet werden, zum Beispiel Heizregime mit 2, 3 und 4 Gruppen, und innerhalb jedes Heizregimes die Steuer- und Regeleinrichtungen entsprechend der Leistung des Heizabganges einer Gruppe tabellenartig über Gruppennummer zugeordnet werden , sodass die Gruppen eines Heizregimes annähernd gleiche Leistung aufweisen und vor Auftreten eines Heizfreigabesignals, das heißt vor dem Heizen, in der Steuerung ein Heizregime mit einer Anzahl Gruppen aus verschiedenen Heizregime ausgewählt und während des Heizfreigabesignals, das heißt während dem Heizen, in der Steuerung auf andere Heizregime mit weniger oder mehr Gruppen geschaltet wird durch gebildete Wärmebedarfssignal und Wärmeüberschusssignal durch Überwachen der Zeitkonstanten und der Regelabweichung der Schienentemperatur zuzüglich Toleranz in einem Wärmediskriminator in den Steuer- und Regeleinrichtungen indem die Anzahl Gruppen bei Abweichung einer Gruppe um eins verringert oder bei Abweichung aller Gruppen um eins erhöht wird und die Gruppen nacheinander, gestaffelt und umlaufend über Bildung variabler Zeitfenster mit gleich großer maximaler Zeitdauer durch Gruppenfreigabe aktiviert werden und innerhalb jedes Zeitfenster durch Heizberechtigungssignal in den Regler der Steuer- und Regeleinrichtungen ein Heizimpuls variabler Zeitdauer über variable Tastverhältnisse zwischen 0 und 100% in Abhängigkeit von der Regelabweichung der Schienentemperatur erzeugt wird und bei Ende des Heizimpuls Heizendesignal gebildet wird und über UND-Verknüpfung aller Heizendesignale einer Gruppe oder nach Ablauf der maximalen Zeitdauer des Zeitfenster die nächste Gruppe über Gruppenfreigabe aktiviert wird.To achieve the object, there is also a suitable for performing the above method means for energy management for electric point heating with multiple points and Heizabgängen with control and control and regulating device for switching, controlling, regulating and monitoring for each Heizabgang by reducing the simultaneously effective installed electrical heating power over time-staggered and staggered Leistungszuschaltung the Heizabgänge to reduce the energy supply costs at the same priority of the points and ensure the analog operating temperature range over conventional point heating by the fact that over the prior art in the control additional inputs weather service, air pressure and rail temperature unheated rail are present and several heating regimes with different numbers of groups of the same priority are formed, for example heating regimes with 2, 3 and 4 groups, and inn each heating regime, the control and regulating devices according to the performance of Heizabganges a group are assigned in a table over group number, so that the groups of a heating regime have approximately equal performance and before a Heizfreigabesignals, that is, before heating, in the control a heating regime with a number Groups selected from different heating regimes and during the Heizfreigabesignals, that is, during heating, in the control on other heating regimes with fewer or more groups is switched by formed heat demand signal and heat excess signal by monitoring the Time constants and the deviation of the rail temperature plus tolerance in a heat discriminator in the control and regulating devices by the number of groups is reduced by one if a group deviates or increased by one in all groups and the groups successively, staggered and circumferentially by forming variable time windows with be activated by group enable the same size maximum duration and within each time window by Heizberechtigungssignal in the controller of the control and regulating devices a heat pulse variable duration over variable duty cycles between 0 and 100% in response to the deviation of the rail temperature is generated and formed at the end of the heating pulse heating end is activated and via AND connection of all Heizendesignale a group or after expiration of the maximum time period of the time window, the next group via group release.
Ein weiteres Merkmal besteht darin, dass die Steuer- und Regeleinrichtung gegenüber dem Stand der Technik über zusätzliches Signal Schneeverdacht ein Heizfreigabesignal bildet und über Sollwertumschalter der Regler mit variablen Sollwert aus ermittelter Vorheiztemperatur aktiviert wird und in einem Wärmediskriminator während der Heizfreigabe bei Schnee und bei SchneeverdachtAnother feature is that the control and regulating device forms over the additional signal Schneissdacht a Heizfreigesignal over the state of the art and setpoint switch the controller is activated with variable setpoint from determined preheat and in a heat discriminator during heating release in snow and snow covered
- ein Wärmebedarfssignal erzeugt wird, wenn in der Zeit bis zum Erreichen der Schienensolltemperatur die ermittelte Zeitkonstante über die Erfassung der Schienentemperatur beheizte Schiene kleiner als die Sollzeitkonstante der gedämmten Schiene ist oder in der Zeit nach Erreichen der Schienensoll- temperatur eine negative Regelabweichung aus Schienensolltemperatur abzüglich Schienentemperatur beheizte Schiene zuzüglich einer Toleranz, zum Beispiel ca. -0,5°Kelvin, unterschreitet- A heat demand signal is generated when in the time to reach the rail target temperature, the determined time constant on the detection of the rail temperature heated rail is less than the desired time constant of the insulated rail or in the time after reaching the rail nominal temperature a negative deviation from the rail nominal temperature minus rail temperature heated rail plus a tolerance, for example, about -0.5 ° Kelvin, falls below
- ein Wärmeüberschusssignal erzeugt wird, wenn in der Zeit bis zum Erreichen der Schienensolltemperatur die ermittelte Zeitkonstante zuzüglich einer parametrierbaren Toleranz größer als die Sollzeitkonstante der gedämmten Schiene ist oder in der Zeit nach Erreichen der Schienensolltemperatur die Regelabweichung aus Schienensolltemperatur und Schienentemperatur beheizte Schiene eine Toleranz, zum Beispiel ca. 0,5°Kelvin, über eine bestimmte Zeit einhält und der Heizimpuls der Steuer- und Regeleinrichtung mit dem größten Tastverhältnis kleiner ist als das Tastverhältnis aus 100/(Anzahl Gruppen + 1) zuzüglich einer parametrierbaren Toleranz, zum Beispiel ca. 10%, bleibt und in der Steuerung über das Wärmebedarfssignal die Anzahl Gruppen um eins verringert und über das Wärmeüberschusssignal die Anzahl Gruppen um eins erhöht wird und dass in den Steuer- und Regeleinrichtungen eine Ermittlung Vorheizzeit mit Signaleingang Bezugstemperatur mit Ermittlung Vorheiztemperatur verbunden ist und die Vorheiztemperatur auf einen Sollwertumschalter geführt ist, sodass bei Signal Schneeverdacht und Bezugstemperatur, die kleiner ist als der Schwellwert der Lufttemperatur zur Detektion von Schnee ist, über Sollwertumschalter der Regler der Steuer- und Regeleinrichtung die Vorheiztemperatur als Sollwert erhält und dass ein Notfallmanager in Art eines Blinkrelais mit zwei Ausgängen zwischen Leistungsschaltgerät der Steuer- und Regeleinrichtungen und mehreren parallelen Eingängen für Überbrückungsschalter, Watchdoc und Freigabeverlust geschaltet ist, sodass über die Ausgänge zwei Gruppen Heizabgänge mit annährend gleicher Leistung abwechselnd geschalten werden.- A heat excess signal is generated when in the time to reach the rail target temperature, the determined time constant plus a parameterizable tolerance is greater than the desired time constant of the insulated rail or in the time after reaching the rail nominal temperature, the deviation of rail nominal temperature and rail temperature heated rail tolerance, for Example about 0.5 ° Kelvin, over a certain time complies and the heat pulse of the control and regulating device with the largest duty cycle is less than the duty cycle of 100 / (number of groups + 1) plus a parameterizable tolerance, for example, about 10%, remains in the control and the heat demand signal, the number of groups by one and reduced by the excess heat signal, the number Groups is increased by one and that in the control devices a determination preheat time with signal input reference temperature associated with determination preheat and the preheat temperature is guided to a setpoint switch, so that at signal snow covered and reference temperature, which is less than the threshold value of the air temperature for detection is of snow is about setpoint switch the controller of the control and regulation preheating temperature as the setpoint and that an emergency manager in the manner of a flasher relay with two outputs between power switching device of the control and regulating devices and several parallel inputs for practice jumper, watchdog and release loss, so that two groups of heater outlets with approximately the same power are alternately switched via the outputs.
Gegenüber dem Stand der Technik mit zentralen Schienentemperaturfühler ist zusätzlich ein Schienentemperaturfühler unbeheizte Schiene und für jede Gruppe oder Weiche zusätzlich ein Schienentemperaturfühler beheizte Schiene angeordnet, der mit dem Regler der Steuer- und Regeleinrichtung über die Energieleitung eines Heizabganges bei nicht vorhandenen Heizfreigabesignal verbunden ist und die Schienentemperatur beheizte Schiene übermittelt.Compared to the prior art with central rail temperature sensor rail temperature sensor unheated rail and in addition a rail temperature sensor heated rail is arranged for each group or turnout, which is connected to the controller of the control and regulating device via the power line of a Heizabganges not available Heizfreigabesignal and the rail temperature transmitted heated rail.
Nachfolgend ist das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft beschrieben:The process according to the invention is described by way of example below:
Zur Lösung der gestellten Aufgabe eignet sich ein Verfahren der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art dadurch, dass durch Wärmeisolierung der Schiene über die gesamte mit elektrischen Heizelementen bestückte Backenschienenlänge eine Vergrößerung der Schienenübertemperatur auch bei minimalen Umgebungstemperaturen auseichend große Abkühlzeiten erreicht werden, in denen keine Heizung erforderlich ist und dass in einer Verteilung der Weichenheizung für jeden Heizabgang für eine oder mehrere Weichen eine Steuer- und Regeleinrichtung zum Schalten, Steuern und Regeln angeordnet ist, und alle Steuer- und Regeleinrichtung verschiedenen Heizregime mit unterschiedlicher Anzahl Gruppen zugeordnet werden, sodass eine möglichst gleichmäßige Aufteilung der Leistung der Heizabgänge auf die einzelnen Gruppen innerhalb jedes Heizregimes erfolgt.To achieve the object, a method referred to in the preamble of claim 1 is characterized in that by thermal insulation of the rail over the entire equipped with electrical heating elements baking rail length enlargement of the rail overtemperature even at minimum ambient temperatures auseichend large cooling times are achieved in which no heating is required and that in a distribution of point heating for each heating outlet for one or more switches a control and regulating device for switching, control and regulation is arranged, and all the control and regulating device with different heating regimes with different numbers of groups are assigned, so that the most even distribution of the power of the heating outlets on the individual groups within each heating regime takes place.
In der Steuerung der Weichenheizung vor Heizfreigabe aus verschiedenen Heizregime mit unterschiedlicher Anzahl Gruppen ein Heizregime mit der größtmöglichen Anzahl Gruppen unter Berücksichtigung der maximalen Schienenübertemperatur gedämmt Dauerheizen, Schienensolltemperatur und geringster Umgebungstemperatur durch Bezugstemperatur zur Leistungsbegrenzung ermittelt und eingestellt wird und während der Heizfreigabe die Anzahl Gruppen über Änderung des Heizregimes inIn the control of the point heater before heat release from different heating regimes with different number of groups a heating regime with the largest number of groups insulated, continuous heating, rail nominal temperature and lowest ambient temperature is determined and set by reference temperature for power limitation and during the heat release the number of groups over change of the heating regime in
Abhängigkeit von der tatsächlichen Erwärmung der Schiene durch Vergleich mit Vorgabewerten erfolgt.Depending on the actual heating of the rail by comparison with default values.
Die Ermittlung des Heizregimes vor Heizfreigabe mit bestimmter Anzahl Gruppen zur Sicherstellung der Funktionalität im Vergleich zu herkömmlicher Technik erfolgt in der Steuerung, indem aus dem Quotienten aus maximaler Schienenübertemperatur gedämmt Dauerheizen und der Summe aus Bezugstemperatur, die dem niedrigsten aktuellen Wert von Schienentemperatur unbeheizte Schiene oder Lufttemperatur entspricht, zuzüglich der Schienensolltemperatur eine Anzahl Gruppen ermittelt wird, mit der bei entsprechender Bezugstemperatur in Gruppenbetrieb dieThe determination of the heating regime before heat release with certain number of groups to ensure functionality compared to conventional technique is done in the control by using the quotient of maximum rail overtemperature insulated continuous heating and the sum of reference temperature, which is the lowest current value of rail temperature unheated rail or air temperature corresponds, plus the rail target temperature, a number of groups is determined, with the appropriate reference temperature in group operation the
Schienensolltemperatur erreicht wird. Zusätzliche Störungseinflüsse wie Wind und Schmelzwärme zum Abtauen von verschiedenen Schneemengen werden über Vergleich der Zeitkonstante beim Hochheizen und der Regelabweichung im eingeschwungenen Zustand berücksichtigt, indem die Anzahl Gruppen im Heizbetrieb während dem Heizfreigabesignal laufend überprüft und über Änderung des Heizregimes angepasst wird. er Zeitverlust beim Einschalten der Heizung ab Bezugstemperatur bis zum Schienensollwert bei Gruppenbetrieb gegenüber dem Stand der Technik wird kompensiert, indem durch zusätzliche Heizart Vorheizen die Schiene bei Schneeverdacht oder bei sehr tiefer Lufttemperatur vorgeheizt wird. Dazu wird eine variable und umgebungstemperaturabhängige Vorheiztemperatur ermittelt und eingeführt, die niedriger als die Schienensolltemperatur und so groß ist, dass die gedämmte Schiene bei Eintritt von Niederschlag und in Gruppenbetrieb die Schienensolltemperatur mindestens in der gleichen Zeit wie die ungedämmte Schiene in Dauerheizen erreicht. Die Vorheiztemperatur wird aus der Vorheizzeit unter Berücksichtigung der Umgebungstemperatur durch die Bezugstemperatur ermittelt.Rail target temperature is reached. Additional disturbance influences such as wind and heat of fusion for defrosting different amounts of snow are taken into account by comparing the time constant during heating up and the control deviation in the steady state by constantly checking the number of groups in heating operation during the heating release signal and adjusting it by changing the heating regime. he loss of time when switching on the heating from the reference temperature to the rail setpoint in group mode over the prior art is compensated by preheating the rail is preheated when snow covered or at very low air temperature by additional heating preheating. For this purpose, a variable and ambient temperature-dependent preheat temperature is determined and introduced which is lower than the rail target temperature and is so large that the insulated rail at the onset of precipitation and in group operation, the rail target temperature at least in the same time as the uninsulated rail reaches in continuous heating. The preheating temperature is determined from the preheating time taking into account the ambient temperature by the reference temperature.
Die Schienendifferenztemperatur bei aktueller Umgebungstemperatur ergibt sich aus Schienensolltemperatur abzüglich der BezugstemperaturThe rail difference temperature at the current ambient temperature results from the rail nominal temperature less the reference temperature
ΔT Schiene = 9 soll — 9 BezΔT rail = 9 should - 9 ref
Die Vorheizzeit ergibt sich aus der Differenz aus Heizzeit ungedämmt entsprechend der Erwärmungskurve der ungedämmten Schiene bei Dauerheizen und Heizzeit gedämmt der Erwärmungskurve der gedämmten Schiene bei Gruppenbetrieb. vor H ged H.ungedThe pre-heating time results from the difference between heating time uninsulated according to the heating curve of the uninsulated rail with continuous heating and heating time insulated from the heating curve of the insulated rail in group operation. before H. gedung H.unged
Mit dauβr j With daužr j
und Einsetzen in die Formel ergibt die Vorheizzeit, die bei der aktuellen Bezugstemperatur erforderlich ist, um die gedämmte Schiene in Gruppenbetrieb in der gleichen Zeit auf die Schienensolltemperatur zu heizen wie bei ungedämmter Schiene in Dauerheizen. and inserting into the formula gives the preheat time required at the current reference temperature to heat the insulated rail in group operation to rail nominal temperature in the same time as unheated rail in continuous heating.
dauer J duration J
Die Vorheiztemperatur ergibt sich aus der Vorheizdifferenztemperatur zuzüglich der Bezugstemperatur. vor vor ' Bez Die Vorheizdifferenztemperatur ergibt sich aus der Erwärmungskurve der gedämmten Schiene bei Gruppenbetrieb und der ermittelten Vorheizzeit mit. The preheat temperature results from the preheat difference temperature plus the reference temperature. before before 'Bez The preheat difference temperature is determined by the heating curve of the insulated rail in group operation and the determined preheating time.
Mit Einsetzen in die Formel ergibt sich damit die Vorheiztemperatur bei aktueller Bezugstemperatur mitWhen inserted into the formula, this results in the preheating temperature at the current reference temperature
α α
ΔT, Schiene =SchienendifferenztemperaturΔT, rail = rail difference temperature
^SOlI =Schienensolltemperatur ^Bez = Bezugstemperatur ι H.unged = Heizzeit ungedämmt t H.ged = Heizzeit gedämmt^ SOlI = rail nominal temperature ^ Bez = reference temperature ι H.unged = heating time uninsulated t H.ged = heating time insulated
' max.unged.dauer = max. Schienenübe rtemperatur ungedämmt Dauerheizen ' max.ged.gruppe = max. Schienenübe rtemperatur gedämmtGruppenbetrieb'Max.unged.dauer = max. Rail heats r Temperature uninsulated Continuous heating 'max.ged.group = max. Rail tracks are insulated in temperature group operation
' max.ged.dauer = max. Schienenübe rtemperatur gedämmt Dauerheizen ^"unged =Sollzeitkonstanteungedämmt'max. duration = max. Rail track temperature insulated Continuous heating ^ " unged = set time constant insulation
Tged = Sollzeitkonstante gedäm mtTged = setpoint time constant dampens
* vor = Vorheizzeit* before = preheating time
ΔTvor = VorheizdifferenztemperaturΔT before = preheat difference temperature
^vor = Vorheiztemperatur^ before = preheat temperature
In den Steuer- und Regeleinrichtungen wird außerhalb der Heizfreigabe bei Detektion von Schnee aus Lufttemperaturen kleiner +3°C und Niederschlag über ein zusätzliches Signal Schneeverdacht Heizfreigabe erzeugt und aus Schneeverdacht und Bezugstemperatur, die kleiner als die Lufttemperatur zur Detektion von Schnee ist, der Sollwert für den Regler der Steuer- und Regeleinrichtungen auf die ermittelte Vorheiztemperatur umgeschaltet und dadurch die Schiene auf die Vorheiztemperatur vorgeheizt. Das Signal Schneeverdacht kann entweder über einen Wetterdienst auf die Steuerung erfolgen oder aus der Lufttemperatur in Verbindung mit Luftdruck oder durch separaten zentralen bzw. dezentralen Schaltbefehl gebildet werden. Bei entsprechender Detektion von Schnee wird über Sollwertumschalter in den Steuer- und Regeleinrichtungen die Schienensolltemperatur als Sollwert eingeschaltet, sodass die Weichen auf eine Schienensolltemperatur in der gleichen Zeit wie in Dauerschaltung geheizt werden. Nach dem Einschalten der Heizung bei Schneeverdacht oder sehr tiefer Lufttemperatur oder Heizanforderung erfolgt Gruppenbetrieb entsprechend dem ermittelten Heizregime mit bestimmter Anzahl Gruppen und diesen zugeordneten Steuer- und Regeleinrichtungen derart, dass jeder Gruppe regelmäßig, nacheinander, gestaffelt und umlaufend über ein Gruppenfreigabesignal ein variables Zeitfenster mit maximaler Zeitdauer zugeordnet ist und dadurch alle Steuer- und Regeleinrichtungen der Gruppe ein Heizberechtigungssignal erhalten und in jeder Steuer- undIn the control and regulating devices outside the heating release on detection of snow from air temperatures below + 3 ° C and precipitation over an additional signal snow covered heated release generated and from snow covered and reference temperature, which is smaller than the air temperature for detecting snow, the target value for switched the controller of the control and regulating devices to the determined preheat temperature, thereby preheating the rail to the preheating temperature. The Snow Covered signal can either be sent to the controller via a weather service or can be formed from the air temperature in conjunction with air pressure or by separate central or decentralized switching command. With appropriate detection of snow, the desired rail temperature is setpoint via setpoint switch in the control and regulating devices switched on so that the switches are heated to a rail setpoint temperature in the same time as in permanent circuit. After switching on the heater when snow covered or very low air temperature or heating request group operation takes place according to the determined heating regime with a certain number of groups and associated control and regulating devices such that each group regularly, one after the other, staggered and revolving over a group enable signal a variable time window with maximum Assigned time duration and thereby all control devices of the group receive a Heizberechtigungssignal and in each control and
Regeleinrichtung ein Heizimpuls mit einem Tastverhältnis zwischen 0 und 100% in Abhängigkeit von der Regelabweichung aus Schienensoll- und Schienentemperatur beheizte Schiene erzeugt wird, und in jeder Steuer- und Regeleinrichtung bei Ende des Heizimpulses ein Heizendesignal erzeugt wird und wenn alle Steuer- und Regeleinrichtungen der Gruppe Heizendesignal erzeugt haben, über neues Gruppenfreigabesignal das Zeitfenster der Gruppe vor Ablauf der maximalen Zeitdauer geschlossen wird und das Zeitfenster der nächsten Gruppe aktiviert wird. Während der Heizung wird die Anzahl der Gruppen laufend überprüft und bei Bedarf die Anzahl Gruppen jeweils um eins vermindert oder erhöht indem ein anderes Heizregime aktiviert wird.A heating pulse is generated with a duty cycle between 0 and 100% in response to the deviation from rail nominal and rail temperature heated rail, and in each control and regulating device at the end of the heating pulse, a heating end signal is generated and if all the control and regulating devices of the group Heating signal have generated, is closed by new group enable signal, the time window of the group before the expiration of the maximum period of time and the time window of the next group is activated. During heating, the number of groups is continuously checked and, if necessary, the number of groups is reduced or increased by one by activating another heating regime.
Dabei wird wie folgt verfahren: während der Heizung bis zum Erreichen der Schienensolltemperatur wird dieThe procedure is as follows: during heating until the rail nominal temperature is reached, the
Zeitkonstante der Schienentemperatur durch laufendes Erfassen der Schienentemperatur beheizte Schiene und laufendes Vergleichen mit der Zeitkonstante der Schienensolltemperatur und bei negativer Differenz sowie einem Tastverhältnis von 100% einer Gruppe die Anzahl der Gruppen um eins verringert , indem ein Heizregime mit geringerer Anzahl Gruppen aktiviert wird und während der Heizung nach Erreichen der Schienensolltemperatur die Regelabweichung erfasst wird und bei negativer Regelabweichung und Unterschreiten einer Toleranz von ca. 0,50K die Anzahl Gruppen um eins verringert wird, indem ein Heizregime mit geringerer Anzahl Gruppen aktiviert wird und während der Heizung nach Erreichen der Schienensolltemperatur die Regelabweichung erfasst wird und der Schienensolltemperatur zuzüglich einer Toleranz von ca. 0,50K über eine bestimmte Zeit eingehalten wird und ein Heizimpuls der Gruppe mit dem größten Tastverhältnis kleiner ist als der Wert aus 100 / Anzahl Gruppen +1 die Anzahl der Gruppen um eins erhöht wird, indem ein Heizregime mit höherer Anzahl Gruppen aktiviert wird.Time constant of the rail temperature by continuously detecting the rail temperature heated rail and constantly comparing with the time constant of the rail target temperature and negative difference and a duty cycle of 100% of a group reduces the number of groups by one by activating a heating regime with fewer groups and during the Heating after reaching the rail target temperature, the control deviation is detected and in case of negative control deviation and falling below a tolerance of about 0.5 0 K, the number of groups is reduced by one by a heating regime with fewer groups is activated and during heating after reaching the rail target temperature the deviation is detected and the rail nominal temperature plus a Tolerance of about 0.5 0 K is maintained for a certain time and a heat pulse of the group with the largest duty cycle is less than the value of 100 / number of groups +1 the number of groups is increased by one by a heating regime with higher Number of groups is activated.
Eine geeignete Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird durch Ausführung der Steuerung mit Bezugstemperaturerzeugung, Heizregimebildung mit Heizregimespeicher, Heizregimevorwahl und Heizregimeanpassung und Eingängen für Wärmebedarfs- und Wärmeüberschusssignal sowie ein Gruppensteuerwerk zur Erzeugung von Heizberechtigungssignale und Eingang für Heizendesignale und zusätzliche Signaleingänge gegenüber dem Stand der Technik Schienentemperatur unbeheizte Schiene, Luftdruck und Wetterdienst sowie zusätzliche Signalausgänge Bezugstemperatur, Schneeverdacht, Heizberechtigung, Heizende und durch Ausführung der Steuer- und Regeleinrichtungen mit Ermittlung Vorheizzeit, Ermittlung Vorheiztemperatur, Heizfreigabe bei Schneeverdacht, Sollwertumschalter, Regler, Wärmediskriminator mit Ausgänge für Wärmebedarfs- und Wärmeüberschusssignal und durch Ausführung des Notfallmanager als Blinkrelais mit zwei Ausgängen gebildet, wobei alle Signale zwischen der Steuerung und den Steuer- und Regeleinrichtungen über Datenbus erfolgt.A suitable means for carrying out the method is by implementing the control with reference temperature generation, Heizregimebereich with Heizregimespeicher, Heizregimevwahl and Heizregimeanpassung and inputs for heat demand and excess heat signal and a group controller for generating Heizberechtigungssignale and input for Heizendesignale and additional signal inputs compared to the prior art rail temperature unheated Rail, air pressure and weather service and additional signal outputs Reference temperature, snow covered, heating, heating and by performing the control and regulation devices with determination preheat time, determination preheat temperature, heating release when snow covered, setpoint switch, controller, heat discriminator with outputs for heat demand and excess heat signal and execution of the Emergency Manager as a flasher relay with two outputs formed, with all signals between the controller and de n control and regulating devices via data bus takes place.
In der Bezugstemperaturerzeugung erfolgt über Vergleich aus negativer Lufttemperatur und negativer Schienentemperatur unbeheizte Schiene die Bildung der Bezugstemperatur, die damit der niedrigsten aktuellen Temperatur entspricht.In the reference temperature generation, comparison of the negative air temperature and the negative rail temperature unheated rail, the formation of the reference temperature, which corresponds to the lowest current temperature.
In der Heizregimebildung ist ein Heizregimespeicher vorhanden, indem die Anzahl, Leistung und Nummer der Steuer- und Regeleinrichtung jedes Heizabganges und mehrere Heizregime mit verschiedener Anzahl Gruppen eine Tabelle bilden und jede Kombination Heizregime und Steuer- und Regeleinrichtung einer Gruppe zugeordnet ist außerdem ist ein Heizregimevorwahl vorhanden , in dem erfolgt vor einer Heizfreigabe laufend die Ermittlung der maximal möglichen Anzahl Gruppen n durch Vergleich aus * rox.gad.dausr _ * < _ < rnax.qsd.dauor n e NIn Heizregimebildung a Heizregimespeicher is present by the number, power and number of the control and regulation of each Heizabganges and multiple heating regimes with different numbers of groups form a table and each combination heating regime and control unit associated with a group is also a Heizregimevorwahl available in which, prior to a heating release, the determination of the maximum possible number of groups n is continuously carried out by comparison * rox.gad.dausr _ * <_ < rnax.qsd.dauor ne N
^soll ^Bez ^soll ^BeZ aus maximaler Schienenübertemperatur der gedämmten Schiene bei Dauerheizen (Tmax.ged.dauer) , Schienensolltemperatur und Bezugstemperatur erfolgt und dadurch ein Heizregime mit n Anzahl Gruppen vorgewählt ist.^ should ^ Bez ^ soll ^ BeZ from maximum rail overtemperature of the insulated rail with continuous heating (Tmax.ged.dauer), rail nominal temperature and reference temperature is carried out and thus a heating regime with n number of groups is selected.
Außerdem ist eine Heizregimeanpassung vorhanden, in der bei vorhandener Heizfreigabe über Signal Wärmebedarf die Verringerung der Anzahl Gruppen um eins und über Signal Wärmeüberschuss die Erhöhung der Anzahl Gruppen um eins erfolgt. Die Signale Wärmebedarf und Wärmeüberschuss werden in den Wärmediskriminator der Steuer- und Regelrichtung durch Überwachen der Zeitkonstante beim Hochheizen und der Regelabweichung der Schienentemperatur im eingeschwungenen Zustand und Auswerten mit Sollzeitkonstante bzw. Toleranzen gebildet und zur Steuerung übertragen. In dem Gruppensteuerwerk erfolgt die Verbindung der Gruppen, sodass bei einem gewählten Heizregime eine Anzahl Gruppen umlaufend und nachfolgend über Gruppenfreigabe aktiviert werden und die Erzeugung von Heizberechtigungssignalen für die Steuer- und Regeleinrichtung einer Gruppe sowie der Empfang der Heizendesignale von den Steuer- und Regeleinrichtungen bei Ende der Heizsignale erfolgt. In der Ermittlung Vorheiztemperatur wird über Ermittlung Vorheizzeit bei Bezugstemperatur eine variable Vorheiztemperatur ermittelt und über Sollwertumschalter der Sollwert für den Regler der Steuer- und Regeleinrichtung bei Schneeverdacht und Bezugstemperatur, die kleiner als der Schwellwert der Lufttemperatur zur Detektion Schnee ist, aus der Vorheiztemperatur oder bei Schnee aus der Schienensolltemperatur durch Umschaltung gebildet. Gleiches erfolgt bei sehr niedriger Lufttemperatur. In einem Wärmediskriminator in der Steuer- und Regeleinrichtung werden Abweichungen der tatsächlichen Erwärmung der Schiene über Ermittlung von Zeitkonstante und Regelabweichung der Schienentemperatur beheizte Schiene und Vergleich mit Sollzeitkonstante und Toleranz der Regelabweichung erfasst und wirken über Wärmebedarfs- bzw. Wärmeüberschusssignale auf die Heizregimeanpassung der Steuerung, indem die Anzahl der Gruppen jeweils um eins vermindert oder erhöht werden. Zusätzlich zum Stand der Technik erfolgt Heizfreigabe bei Schneeverdacht und damit zusätzliche Heizart Vorheizen.In addition, there is a heating regime adaptation, in which, if there is a heat release via the heat demand signal, the number of groups is reduced by one and the excess heat signal is increased by one. The signals heat demand and excess heat are formed in the heat discriminator of the control and regulating direction by monitoring the time constant during heating and the deviation of the rail temperature in the steady state and evaluating with set time constant or tolerances and transferred to the control. In the group control unit, the groups are connected so that a selected number of groups are activated circumferentially and subsequently via group release and the generation of heating authorization signals for the control and regulation device of a group and the reception of the heating end signals from the control and regulation devices at the end the heating signals takes place. In the determination preheating temperature is determined by determining preheating at reference temperature, a variable preheat temperature and setpoint switch the setpoint for the controller of the controller in snow covered and reference temperature, which is less than the threshold air temperature for detecting snow, from the preheat temperature or snow formed from the rail target temperature by switching. The same happens at very low air temperature. In a heat discriminator in the control and regulating device deviations of the actual heating of the rail are detected by determining the time constant and deviation of the rail temperature heated rail and comparison with target time constant and tolerance of the deviation and act on heat demand or excess heat signals on the Heizregimeanpassung the control by the number of groups each decreased or increased by one. In addition to the state of the art, heat release takes place when the snow is covered and thus additional heating mode preheating.
Dass ein Blinkrelais mit zwei Ausgängen zwischen den Leistungsschaltgerät der Steuer- und Regeleinrichtungen und drei parallelen Eingängen fürThat a flasher relay with two outputs between the power switching device of the control and regulating devices and three parallel inputs for
Überbrückungsschalter, Watchdoc und Freigabeverlust so geschaltet sind, dass die Steuer- und Regeleinrichtungen in zwei Gruppen mit annährend gleicher Leistung aufgeteilt sind, und bei einem aktiven Eingang die Leistungsschaltgeräte der Steuer- und Regeleinrichtungen abwechselnd direkt in Gruppenschaltung geschalten werden.Bridging switch, WatchDoc and release loss are switched so that the control and regulating devices are divided into two groups with approximately equal power, and are switched at an active input, the power switching devices of the control and alternately directly in a group circuit.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert und es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the following exemplary embodiments and in which:
Figur 1 : Tabellarisches Zuordnungsbeispiel von sieben Steuer- und Regeleinrichtungen einer Weichenheizung zu Heizregime mit 2 und 3 Gruppen Figur 2: Darstellung der Gruppenschaltung bei Heizregime mit drei Gruppen Figur 3: Zeitliche Darstellung der Zeitfenster bei Heizregime mit drei Gruppen Figur 4: Darstellung der Signalverknüpfung für Gruppenfreigabe einer Gruppe Figur 5: Ermittlung der Vorheiztemperatur in Gruppenschaltung Figur 6: Übersichtsplan einer Einrichtung zum EnergiemanagementFigure 2: Representation of the group circuit in heating regime with three groups Figure 3: Timing of the time window in heating regime with three groups Figure 4: Representation of the signal link for Group release of a group Figure 5: Determination of preheating temperature in group circuit Figure 6: Overview of a device for energy management
Entsprechend Figur 1 ist beispielsweise eine Weichenheizung mit 7 Steuer- und Regeleinrichtungen für sieben Heizabgänge mit Heizabgangsnummer 1 bis 7 vorhanden. Entsprechend den angeführten Leistungen der Heizabgänge können Heizregime mit 2 und 3 Gruppen gebildet werden. Die Zuordnung der Heizabgänge beim ersten Heizregime mit 2 Gruppen ergibt eine maximale Leistung von 15kW und bei dem zweiten Heizregime mit 3 Gruppen eine maximale Leistung von 10 KW.According to Figure 1, for example, a point heating with 7 control and regulating devices for seven heating outlets with Heizabgangsnummer 1 to 7 is present. Heating regimes with 2 and 3 groups can be formed according to the listed outputs of the heating outlets. The allocation of the heating outlets in the first heating regime with 2 groups results in a maximum power of 15kW and in the second heating regime with 3 groups a maximum power of 10 KW.
In Figur 2 ist das Heizregime mit 3 Gruppen und die Zuordnung der Steuer- und Regeleinrichtungen zu den drei Gruppen mit Angabe der Heizabgangsnummer dargestellt. Die drei Gruppen sind über Gruppenfreigabe reihum verbunden. Jede Steuer- und Regeleinrichtung ist über Heizberechtigungssignal und Heizendesignal mit seiner Gruppe verbunden. In Figur 3 ist die zeitliche Reihenfolge der Zeitfenster für jede Gruppe bei einem Heizregime mit drei Gruppen beispielhaft für eine eingestellte maximale Zeitdauer von 30 Sekunden dargestellt. Zunächst erhält die Gruppe 1 ein Zeitfenster und darüber erhalten die Heizabgänge 1 und 2 entsprechend Figur 2 ein Heizberechtigungssignal und erzeugen einen nicht dargestellten Heizimpuls. Unter der Annahme, das die Schienen dieser Gruppe bereits erwärmt sind und deshalb eine geringe Regelabweichung der Schienentemperatur besteht, erfolgt die Heizung mit einem geringen Tastverhältnis kleiner 100% und bei Ende der Heizimpulse entsprechend Figur 4 erfolgt über Heizendesignal und nachfolgende UND- Verknüpfung derselben über Monoflop die Erzeugung eines Einzelimpuls, der den Timer für die Erzeugung des Zeitfenster rücksetzt und damit die Zeitdauer des Zeitfensters der Gruppe 1 nach Figur 3 vor Ende des Zeitfensters und damit vor Ablauf der maximalen Zeitdauer von beispielsweise 30 Sekunden schließt und gleichzeitig durch Schließen von Tor 2 die Gruppenfreigabe nach Figur 2 für die Gruppe 2 erzeugt, sodass dadurch keine Pausen zwischen den Zeitfenstern entstehen. In Figur 4 ist die Signalverknüpfung für Gruppenfreigabe einer Gruppe dargestellt. Nach Gruppenfreigabe von vorgeordneter Gruppe über Tor 1 wird über die Zeitfensterfreigabe der Timer aktiviert und ein Zeitfenster erzeugt, das über Oder- Verknüpfung mit Heizregime die Steuer- undFIG. 2 shows the heating regime with 3 groups and the assignment of the control and regulating devices to the three groups with indication of the heating output number. The three groups are connected in turn via group sharing. Each control and regulating device is connected via Heizberechtigungssignal and Heizendesignal with his group. In FIG. 3, the time sequence of the time windows for each group in a heating regime with three groups is shown by way of example for a set maximum time duration of 30 seconds. First, the group 1 receives a time window and receive the Heizabgänge 1 and 2 according to Figure 2 a Heizberechtigungssignal and generate a heating pulse, not shown. Assuming that the rails of this group are already heated and therefore there is a small deviation of the rail temperature, the heating is done with a low duty cycle less than 100% and at the end of the heating pulses according to Figure 4 via the heating end signal and subsequent AND operation thereof via monoflop the generation of a single pulse, which resets the timer for the generation of the time window and thus closes the time duration of the time window of group 1 of Figure 3 before the end of the time window and thus before the expiration of the maximum period of, for example, 30 seconds and at the same time by closing Tor 2 the Group release generated according to Figure 2 for the group 2, so that no breaks between the time windows arise. FIG. 4 shows the signal combination for group release of a group. After group release of upstream group via gate 1, the timer is activated via the time window release and a time window is generated, which uses the OR operation with heating regime to activate the timer
Regeleinrichtungen über Heizberechtigungssignal aktiviert und bei Ende des Heizimpuls über Heizendesignal und UND-Verknüpfung und Monoflop den Timer zurück setzt und damit das Zeitfenster beendet, Tor 1 öffnet und damit die Gruppe deaktiviert und Tor 2 schließt und dadurch Gruppenfreigabe für die nachgeordnete Gruppe bildet.Activated control devices on Heizberechtigungssignal and at the end of the heat pulse via Heizendesignal and AND operation and monoflop reset the timer, thus completing the time window, door 1 opens and thus the group is disabled and closes gate 2 and thereby forms group release for the downstream group.
Die Ermittlung der Vorheiztemperatur über die Vorheizzeit wird nachfolgend entsprechend der Figur 5 erläutert. Entsprechend der Erwärmungskurve der ungedämmten Schiene bei Dauerheizen wird die Sollzeitkonstante der ungedämmten Schiene bei Dauerheizen (Sollzeitkonstante ungedämmt) bei Erreichen von 63% der maximalen Schienenübertemperatur ungedämmt Dauerheizen ermittelt und hinterlegt. In der weitern Darstellung der Figur 5 wird die Sollzeitkonstante der gedämmten Schiene bei Gruppenbetrieb (Sollzeitkonstante gedämmt ) bei Erreichen von 63% der maximalen Schienenübertemperatur gedämmt Gruppenheizen ermittelt und hinterlegt. Bei Gruppenbetrieb erfolgt die Einschaltung der Gruppen nacheinander umlaufend innerhalb von Zeitfenstern entsprechend der Anzahl Gruppen mit je einem Heizimpuls, das heißt jede Gruppe wird während dem Hochheizen und im eingeschwungenen Zustand über Heizimpulse betrieben.The determination of the preheating temperature over the preheating time will be explained below according to FIG. According to the heating curve of the uninsulated rail for continuous heating, the set time constant of the uninsulated rail for continuous heating (set time constant uninsulated) is determined and stored when 63% of the maximum rail overtemperature is reached. In the further illustration of FIG. 5, the setpoint time constant of the insulated rail in group operation (setpoint time constant is insulated) when 63% of the maximum is reached Rail overtemperature insulated Group heaters determined and stored. In group mode, the activation of the groups takes place sequentially within time windows corresponding to the number of groups, each with a heat pulse, that is, each group is operated during heating and in the steady state via heating pulses.
Bei aktueller Umgebungstemperatur, die durch die Bezugstemperatur repräsentiert wird und aus dem niedrigsten aktuellen Wert von Lufttemperatur oder Schienentemperatur unbeheizte Schiene gebildet wird, wird die Schienendifferenztemperatur aus der Schienensolltemperatur abzüglich der Bezugstemperatur gebildet. Entsprechend der Erwärmungskurve der ungedämmten Schiene bei Dauerheizen wird die Heizzeit ungedämmt über die Sollzeitkonstante ungedämmt bei Schienendifferenztemperatur berechnet. Entsprechend der Erwärmungskurve der gedämmten Schiene bei Gruppenheizen wird analog die Heizzeit gedämmt über die Sollzeitkonstante gedämmt bei gleicher Schienendifferenztemperatur berechnet. Die Differenz aus Heizzeit ungedämmt und Heizzeit gedämmt entspricht der erforderlichen Vorheizzeit, die mit Gruppenschaltung mit Anzahl Gruppen bei Bezugstemperatur benötigt wird, um die gedämmte Schiene auf die Schienensolltemperatur in gleicher Zeit gegenüber herkömmlicher Technik hoch zu heizen. In der weiteren Darstellung Ermittlung der Vorheiztemperatur sind die beiden Erwärmungskurven mit Verschiebung der Erwärmungskurve der gedämmten Schiene entsprechend der Vorheizzeit ersichtlich. Die Vorheizzeit für ein Heizregime mit bestimmter Anzahl Gruppen ergibt sich aus der Differenz der Heizzeit ungedämmt abzüglich Heizzeit gedämmt und die Vorheizdifferenztemperatur aus dem Schnittpunkt der nach links verschobenen Erwärmungskurve gedämmt mit der Ordinate. Die Vorheiztemperatur bei Bezugstemperatur ergibt sich für jedes Heizregime damit aus der Summe aus Vorheizdifferenztemperatur zuzüglich der Bezugstemperatur. Entsprechend Figur 6 ist ein Übersichtsplan einer Einrichtung zum Energiemanagement einer Weichenheizung dargestellt. In der Steuerung sind die Eingänge entsprechend Stand der Technik und zusätzliche Eingänge Schienentemperatur unbeheizte Schiene, Luftdruck und Wetterdienst vorhanden. In der Bezugstemperaturerzeugung erfolgt die Erzeugung der Bezugstemperatur. In der Steuerung ist ein Gruppensteuerwerk über Heizberechtigungs- und Heizendesignal mit Regler der Steuer- und Regeleinrichtung verbunden, sodass bei einem in der Heizregimebildung gewählten Heizregime eine Anzahl Gruppen umlaufend und nachfolgend aktiviert werden. Der Heizregimespeicher und die Heizregimevorwahl wirken auf die Heizregimebildung und bei Schneeverdacht oder sehr tiefer Lufttemperatur wird über Heizfreigabesignal und Heizberechtigungssignal aus dem Gruppensteuerwerk der Regler der Steuer- und Regeleinrichtung aktiviert und ein Heizimpuls erzeugt und damit die Heizung über dasAt the current ambient temperature, which is represented by the reference temperature and is formed from the lowest current value of air temperature or rail temperature unheated rail, the rail difference temperature is formed from the rail target temperature minus the reference temperature. According to the heating curve of the non-insulated rail with continuous heating, the heating time is calculated uninsulated via the set time constant uninsulated at rail difference temperature. Corresponding to the heating curve of the insulated rail for group heating, the heating time is likewise calculated in an insulated way over the set time constant at the same rail difference temperature. The difference between heating time uninsulated and heating time insulated corresponds to the required preheating time, which is required with group switching with number of groups at reference temperature in order to heat the insulated rail to the rail target temperature at the same time over conventional technology. In the further illustration Determining the preheating temperature, the two heating curves are visible with displacement of the heating curve of the insulated rail according to the preheating time. The preheating time for a heating regime with a certain number of groups results from the difference of the heating time uninsulated less heating time insulated and the preheating difference temperature from the intersection of the left shifted heating curve insulated with the ordinate. The preheat temperature at the reference temperature for each heating regime is therefore the sum of the preheat differential temperature plus the reference temperature. Corresponding to FIG. 6, an overview of a device for energy management of a point heating system is shown. In the control, the inputs are according to state of the art and additional inputs rail temperature unheated rail, air pressure and weather service available. In the reference temperature generation, the generation of the reference temperature takes place. In the controller, a group control unit via Heizberechtigungs- and heating end signal with controller of the control and regulating device is connected, so that when a selected in the Heizregimebildung heating regime a number of groups circumferentially and subsequently activated. The Heizregimespeicher and Heizregimevorwahl affect the Heizregimebildung and snow covered or very low air temperature is activated by Heizfreigabesignal and Heizberechtigungssignal from the group control of the controller of the control and regulating device and generates a heat pulse and thus the heating of the
Leistungsschaltgerät eingeschalten. Bei Ende des Heizimpuls erfolgt über Heizendesignal die Weiterschaltung des Gruppensteuerwerk der Steuerung entsprechend Beschreibung nach Figur 4. In einen Wärmediskriminator der Steuer- und Regeleinrichtung werden durch Vergleich aus Zeitkonstante und Regelabweichung Wärmebedarfssignale bei mangelnder Erwärmung derPower switching device switched on. At the end of the heating pulse, the indexing of the group control unit of the control takes place via Heizendesignal according to the description of Figure 4. In a heat discriminator of the control and regulating device are by comparison of time constant and control deviation heat demand signals in case of lack of heating
Schiene und Wärmeüberschusssignale bei überschüssiger Wärmereserven der Schiene gebildet und dadurch Verringerung oder Erhöhung der Anzahl Gruppen über Einstellen eines anderen Heizregimes in der Heizregimebildung der Steuerung realisiert. Der Regler der Steuer- und Regeeinrichtung ist mit einem Eingang Schienentemperatur beheizte Schiene einer Gruppe oder Weiche und einem Eingang Sollwert versehen. Der Sollwert ist durch einen Sollwertumschalter in Abhängigkeit von Detektion von Schnee, sehr tiefer Lufttemperatur und Schneeverdacht umschaltbar. Außerdem kann die Einschaltung der Leistungsschalteinrichtung der Steuer- und Regeleinrichtung parallel direkt über Notfallmanager mit hardwaremäßiger Bildung von zwei Gruppen über die zwei Ausgänge des Notfallmanagers. Bezugszeichenliste:Rail and excess heat signals formed at excess heat reserves of the rail and thereby reducing or increasing the number of groups realized by setting a different heating regime in the Heizregimebildung the controller. The regulator of the control and regulating device is provided with a rail temperature-heated rail input of a group or diverter and an input setpoint. The setpoint can be switched by a setpoint switch depending on the detection of snow, very low air temperature and snow cover. In addition, the power switch on the controller may be connected in parallel directly via emergency managers with the hardware formation of two groups via the two emergency manager outputs. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Gruppenfreigabe1 group release
2 Gruppe2 group
3 Steuer- und Regeleinrichtung 4 Heizberechtigungssignal3 control and regulating device 4 heating permission signal
5 Heizendesignal5 heating signal
6 Heizimpuls6 heating impulse
7 Heizregimebildung7 heating regime formation
8 Zeitfenster 9 Zeitdauer8 time window 9 time duration
10 Sollwert10 setpoint
11 UND- Verknüpfung11 AND link
12 ODER- Verknüpfung12 OR link
13 Heizabgangsnummer 14 Schienensolltemperatur13 heating outlet number 14 rail nominal temperature
15 Schienentemperatur beheizte Schiene15 rail temperature heated rail
16 Schienendifferenztemperatur16 rail difference temperature
17 Heizzeit ungedämmt17 heating time uninsulated
18 Heizzeit gedämmt 19 maximale Schienenübertemperatur ungedämmt18 heating time insulated 19 maximum rail overtemperature uninsulated
Dauerheizencontinuous heating
20 Maximale Schienenübertemperatur gedämmt Gruppenbetrieb20 Maximum rail overtemperature insulated for group operation
21 Sollzeitkonstante ungedämmt 22 Sollzeitkonstante gedämmt21 Set time constant uninsulated 22 Set time constant insulated
23 Vorheizzeit23 preheating time
24 Vorheiztemperatur24 preheating temperature
25 Bezugstemperatur25 reference temperature
26 Lufttemperatur 27 Schienentemperatur unbeheizte Schiene26 air temperature 27 rail temperature unheated rail
28 Schneeverdacht28 Snow covered
29 Niederschlag29 precipitation
30 Wärmebedarfsignal30 heat demand signal
31 Wärmeüberschusssignal 32 Heizfreigabesignal31 heat excess signal 32 Heating enable signal
33 Heizfreigabe33 Heating release
34 Heizregimespeicher34 heating regime memory
35 Heizregimevorwahl 36 Bezugstemperaturerzeugung35 Heating regime preselection 36 Reference temperature generation
37 Wärmediskriminator37 heat discriminator
38 Tor 138 goal 1
39 Tor 239 goal 2
40 Zeitfensterfreigabe 41 Monoflop40 Time window release 41 Monoflop
42 Timer42 timers
43 Vorheizdifferenztemperatur43 preheat differential temperature
44 maximale Schienenübertemperatur gedämmt Dauerheizen44 Maximum rail overtemperature insulated Continuous heating
45 Steuerung 46 Heizregimeanpassung45 Control 46 Heating regime adjustment
47 Gruppensteuerwerk47 group control unit
48 Sollwertumschalter48 setpoint switch
49 Notfallmanager49 emergency manager
50 Ermittlung Vorheizzeit 51 Ermittlung Vorheiztemperatur50 Determination of preheating time 51 Determination of preheating temperature
52 Diskriminator Hochheizen52 discriminator heating up
53 Diskriminator eingeschwungener Zustand53 Discriminator steady state
54 Anzahl Gruppen54 number of groups
55 Gruppennummer 56 Heizart Vorheizen55 Group number 56 Heating mode Preheating
57 Regler57 controllers
58 Luftdruck58 air pressure
59 Wetterdienst Formelbezeichnungen:59 weather service Formula names:
ΔTschienβ =SchienendifferenztemperaturΔTs ch i enβ = rail difference temperature
'soll =Schienensolltemperatur = Bezugstemperatur H.unged =Heizzeitungedämmt ι H.gβd = Heizzeit gedämmt'soll = rail nominal temperature = reference temperature H.unged = Heizzeitungdämmt ι H.gβd = heating time insulated
max.uπged.dauθr = rnax. Schienenübertemperaturungedämmt Dauerheizen max.uπged.dauθr = rnax. Rail overtemperature reduces permanent heating
' max.gad.gruppe = max.Schienenübertemperatur gedämmtGruppenbetrieb max.ged.dauβr = max.Schienenübertemperatur gedämmt Dauerheizen τ uunnggeed =Sollzeitkonstanteungedämmt ged = Sollzeitkonstante gedämmt'max.gad.group = max. rail overtemperature insulatedGroup operation max.ged.dauβr = max. rail overtemperature insulated Continuous heating τ uunnggeed = Set time constants insulated ged = Set time constants insulated
'vor = Vorheizzeit'before = preheating time
ΔTvor = Vorheizdifferenztemperatur = Vorheiztemperatur ΔT before = preheat difference temperature = preheat temperature

Claims

Patentansprüche:claims:
Anspruch 1 :Claim 1:
Verfahren zum Energiemanagement für elektrische Weichenheizung mit mehreren Weichen, bestehend aus fester Backen- und beweglicherMethod for energy management for electric points heating with several points, consisting of fixed jaws and movable
Zungenschiene, und Verteilung mit Steuerung und Detektion von Schnee durch Auswertung der Lufttemperatur und Niederschlag und Regelung der Schienentemperatur mit mehreren Steuer- und Regeleinrichtungen zum Schalten, Steuern, Regeln und Überwachen für jeden Heizabgang durch Reduzierung der gleichzeitig wirksamen installierten elektrischen Heizleistung durch zeitversetzte und gestaffelte Leistungszuschaltung der Heizabgänge, dadurch gekennzeichnet, dass die Backen- und Zungenschiene der Weiche jeweils außen und unten mit einzelnen klemmbaren und überlappenden Wärmeisolierungssegmenten durchgängig über die Länge versehen sind, die der mit Heizelementen bestückte Backenschienenlänge entspricht und dadurch beim Heizen mindestens gleiche lange Aufheiz- und Abkühlzeiten bei Schienensolltemperatur (14) und minimalen Betriebstemperaturen erzeugt werden und dass zur Leistungsbegrenzung die Steuer- und Regeleinrichtungen (3) ein oder mehreren Heizregime mit jeweils unterschiedlicher Anzahl Gruppen (54) entsprechend der Leistung der Heizabgänge zugeordnet werden, sodass alle Gruppen (2) eines Heizregimes annähernd gleiche Leistung aufweisen und jede Gruppe (2) eines Heizregimes regelmäßig, nacheinander und umlaufend über Gruppenfreigabe (1) einem Zeitfenster (8) variabler und gleicher maximaler Zeitdauer (9) zugeordnet ist, in dem die Steuer- und Regeleinrichtungen (3) der Gruppe (2) Heizimpulse (6) mit Tastverhältnis zwischen 0 und 100% erzeugen und die Gruppen (2) eines Heizregime über Gruppenfreigabe (1) reihum geschaltet werden und dass die Schienentemperatur unbeheizte Schiene (27), Schienentemperatur beheizte Schiene (15) für jede Gruppe (2) bzw. Weiche, der Luftdruck (58) als zusätzliche Daten und Wetterdienst (59) als zusätzliches Signal erfasst werden und das die Sollzeitkonstante der ungedämmten Schiene bei Dauerheizen, kurz Sollzeitkonstante ungedämmt (21), und die Sollzeitkonstante der wärmegedämmten Schiene bei Gruppenbetrieb mit entsprechender Anzahl Gruppen (54) , kurz Sollzeitkonstante gedämmt (22), an Schienenmuster ermittelt und in der Steuerung (45) hinterlegt ist und das eine Bezugstemperatur (25) aus Vergleich und Auswahl des niedrigsten Wertes aus aktueller Lufttemperatur (26) und aktueller Schienentemperatur einer unbeheizten Schiene, „Schienentemperatur unbeheizte Schiene" (27), ermittelt wird und dass bei ausgeschalteter Heizung die Voraussetzung zur gleichmäßigen Erwärmung aller Weichen mit geringster Leistung bei Bezugstemperatur durch Ermittlung eines Heizregime mit Anzahl Gruppen (54) erfolgt, indem die nächst kleinere natürliche Zahl aus dem Quotient aus maximaler Schienenübertemperatur der wärmegedämmten Schiene bei Dauerheizen, „maximale Schienenübertemperatur gedämmt Dauerheizen" (44), und der Differenz aus Schienensolltemperatur (14) abzüglich der Bezugstemperatur (25) als maximal mögliche Anzahl Gruppen ermittelt wird und dass bei eingeschalteter Heizung mit eingestellten Heizregime mit Anzahl Gruppen (54) laufend die Zeitkonstante und die Regelabweichung über die Schienentemperatur beheizte Schiene (15) ermittelt wird und dass bei eingeschalteter Heizung beim Hochheizen die gleichmäßige Erwärmung aller Weichen mit geringster Leistung bei Bezugstemperatur durch Ändern der Heizregime zwischen einer minimalen und maximalen Anzahl Gruppen (54) erfolgt, indem die Anzahl Gruppen (54) durch Ändern des Heizregime um eins verringert wird, wenn die Zeitkonstante einer Gruppe (2) des aktuellenTongue rail, and distribution with control and detection of snow by evaluation of the air temperature and precipitation and control of the rail temperature with multiple control and regulating devices for switching, controlling, regulating and monitoring for each Heizabgang by reducing the simultaneous effective installed electric heating power by staggered and staggered power connection the Heizabgänge, characterized in that the jaw and tongue rail of the switch are each provided externally and down with individual clampable and overlapping heat insulation segments throughout the length corresponding to the equipped with heating elements baking rail length and thereby at least the same long heating and cooling during heating Rail nominal temperature (14) and minimum operating temperatures are generated and that for power limitation, the control and regulating devices (3) one or more heating regimes, each with different A n groups (54) are assigned according to the power of the heating outlets, so that all groups (2) of a heating regime have approximately equal performance and each group (2) of a heating regime regularly, successively and circulating group release (1) a time window (8) variable and is associated with the same maximum time duration (9), in which the control and regulating devices (3) of the group (2) generate heat pulses (6) with duty cycle between 0 and 100% and the groups (2) of a heating regime over group release (1) in turn and that the rail temperature unheated rail (27), rail temperature heated rail (15) for each group (2) or switch, the air pressure (58) as additional data and weather service (59) are detected as an additional signal and that the set time constant the uninsulated rail for continuous heating, short unmodified set time constant (21), and the set time constant of the insulated rail for group operation with corresp ender number of groups (54), short nominal time constant insulated (22), on rail pattern determined and stored in the controller (45) and that a reference temperature (25) from comparison and selection of the lowest value of current air temperature (26) and current rail temperature of an unheated rail, "rail temperature unheated rail" (27), and when the heating is switched off, the requirement for uniform heating of all points with the lowest power at reference temperature is determined by determining a heating regime with number of groups (54) by the next smaller natural number from the quotient of maximum rail overtemperature of the thermally insulated rail with continuous heating, "maximum rail overtemperature insulated continuous heating "(44), and the difference between the rail target temperature (14) minus the reference temperature (25) is determined as the maximum possible number of groups and that when the heating is switched on with set heating regime with number of groups (54), the time constant and the control deviation over di Heated rail rail (15) is determined and that with the heating switched on during heating, the uniform heating of all turnouts with the lowest power at reference temperature by changing the heating regime between a minimum and maximum number of groups (54) by the number of groups (54) Changing the heating regime is reduced by one, if the time constant of a group (2) of the current
Heizregime kleiner ist als die Sollzeitkonstante gedämmt (18) und um eins erhöht wird, wenn die Zeitkonstante aller Gruppen (2) des aktuellen Heizregime größer ist als die Sollzeitkonstante gedämmt (22) und dass bei eingeschalteter Heizung im eingeschwungenen Zustand die gleichmäßige Erwärmung aller Weichen mit geringster Leistung bei Bezugstemperatur durch Ändern der Heizregime zwischen einer minimalen und maximalen Anzahl Gruppen (54) erfolgt, indem die Anzahl Gruppen (54) durch Ändern des Heizregime um eins verringert wird, wenn die negative Regelabweichung einer Gruppe des aktuellen Heizregime unterschritten wird, und um eins erhöht wird, wenn die Regelabweichung aller Gruppen (2) über eine bestimmte Zeit eingehalten wird und die maximale Zeitdauer (9) der Zeitfenster (8) aller Gruppen(2) des aktuellen Heizregime unterschritten wird und dass eine Schienendifferenztemperatur (16) aus der Differenz der Schienensolltemperatur (14) und der Bezugstemperatur (25) gebildet wird, die ein Maß für den Temperaturbereich von der Bezugstemperatur (25) bis zur Schienensolltemperatur (14) ist und beim Hochheizen der Schiene bei Dauerheizen und bei Gruppenbetrieb überwunden werden muss, und dass eine Heizzeit ungedämmt (17) aus der Sollzeitkonstante ungedämmt (21) bei Schienendifferenztemperatur (16) und eine Heizzeit gedämmt (18) aus der Sollzeitkonstante gedämmt (22) bei Schienendifferenztemperatur (16) ermittelt wird und die Differenz aus Heizzeit gedämmt (18) und Heizzeit ungedämmt (17) einer Vorheizzeit (23) entspricht, die ein Maß für die zusätzliche Zeit bei Gruppenbetrieb gegenüber Dauerheizen bis zur Schienensolltemperatur (14) ist, und dass eine Vorheizdifferenztemperatur (43) aus der Erwärmung der gedämmten Schiene bei Gruppenbetrieb bei Anzahl Gruppen (54), kurz maximale Schienenübertemperatur gedämmt Gruppenbetrieb (20), und Sollzeitkonstante gedämmt (22) und Vorheizzeit (23) ermittelt wird, die ein Maß für den Temperaturbereich von der Bezugstemperatur (25) bis zur Schienentemperatur beheizte Schiene (15) bei der Vorheizzeit (23) beim Hochheizen bei Gruppenbetrieb entspricht, und dass aus der Summe einer Vorheizdifferenztemperatur (43) und Bezugstemperatur (25) eine Vorheiztemperatur (24) ermittelt wird und dass über einen Eingang Wetterdienst (59) oder aus der Lufttemperatur (26) mit oder ohne Verbindung mit Luftdruck (58) ein zusätzliches Signal Schneeverdacht (28) gebildet wird und damit eine zusätzliche Heizart Vorheizen (56) durch Einschalten des Reglers (57) der Steuer- und Regeleinrichtung (3) über Heizfreigabe (33) und Heizfreigabesignal (32) sowie durch Signal Schneeverdacht (28) und einer Bezugstemperatur (25), die kleiner ist als der Schwellwert der Lufttemperatur (26) zur Detektion von Schnee, der Sollwert (10) des Reglers (57) der Steuer- und Regeleinrichtung (3) der Vorheiztemperatur (24) und bei Detektion von Schnee der Sollwert (10) der Schienensolltemperatur (14) entspricht,Heating regime is smaller than the setpoint time constant insulated (18) and increased by one, if the time constant of all groups (2) of the current heating regime is greater than the setpoint time constant insulated (22) and that when switched on heating in the steady state, the uniform heating of all points with lowest power at reference temperature by changing the heating regime between a minimum and maximum number of groups (54) by reducing the number of groups (54) by changing the heating regime by one when the negative control deviation of a group of the current heating regime is undershot, and one is increased if the control deviation of all groups (2) is maintained over a certain time and the maximum duration (9) of the time window (8) of all groups (2) of the current heating regime is exceeded and that a rail difference temperature (16) from the difference the rail target temperature (14) and the reference temperature (25) we formed d, which is a measure of the temperature range from the reference temperature (25) to the rail target temperature (14) and must be overcome during heating of the rail in continuous heating and group operation, and that a heating time uninsulated (17) from the set time constant uninsulated (21) at rail difference temperature (16) and a heating time insulated (18) from the set time constant insulated (22) at rail difference temperature (16) is determined and the difference between heating time insulated (18) and heating time uninsulated (17) corresponds to a preheating time (23), which is a measure of the additional time in group operation with respect to continuous heating up to the rail target temperature (14), and that a preheating difference temperature (43) from the heating of the insulated rail in group operation with number of groups (54), briefly maximum rail overtemperature insulated group operation (20), and set time constant insulated ( 22) and preheating time (23) is determined, which is a measure of the temperature range of the Reference temperature (25) up to the rail temperature heated rail (15) at the pre-heating time (23) during heating in group operation corresponds, and that from the sum of a preheat difference temperature (43) and reference temperature (25) a preheat temperature (24) is determined and that via a Input weather service (59) or from the air temperature (26) with or without connection to air pressure (58) an additional signal snow cover (28) is formed and thus an additional heating mode preheating (56) by switching on the controller (57) of the control and Control device (3) via heating release (33) and heating release signal (32) as well as by signal snow cover (28) and a reference temperature (25) which is smaller than the threshold value of the air temperature (26) for detecting snow, the desired value (10) of Controller (57) corresponds to the control and regulating device (3) of the preheating temperature (24) and in the case of snow detection the nominal value (10) corresponds to the rail nominal temperature (14),
Anspruch 2: Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren in gleicher Art für Zweipunktregelung einzusetzen ist. Anspruch 3:Claim 2: A method according to claim 1, characterized in that the method is to be used in the same way for two-point control. Claim 3:
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren in gleicher Art bei tiefer Lufttemperatur einzusetzen ist.A method according to claim 1, characterized in that the method is used in the same way at low air temperature.
Anspruch 4:Claim 4:
Einrichtung zum Energiemanagement für elektrische Weichenheizung mit mehreren Weichen, bestehend aus fester Backen- und beweglicher Zungenschiene, und Verteilung mit Steuerung und Erfassung von Schnee durch Auswertung der Lufttemperatur und Niederschlag und Regelung der Schienentemperatur mit mehreren Steuer- und Regeleinrichtungen zum Schalten, Steuern, Regeln und Überwachen für jeden Heizabgang durch Reduzierung der gleichzeitig wirksamen installierten elektrischen Heizleistung durch zeitversetzte und gestaffelte Leistungszuschaltung der Heizabgänge, mit der eine Verringerung der Energiebereitstellungskosten erreicht wird dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (45) einen Heizregimespeicher (34) aufweist, in dem jede Steuer- und Regeleinrichtung (3) mit einer Gruppennummer (55) jedem Heizregime zugeordnet ist und dass in einer Heizregimevorwahl (35) vor einem Heizfreigabesignal (32) eine Zahl entsprechend der Formel rrax.gad.dauer _ ■■ < — < max.qed.dauer n P NDevice for energy management of electric point heating with multiple points, consisting of fixed jaw and movable tongue rail, and distribution with control and detection of snow by evaluating the air temperature and precipitation and control of the rail temperature with multiple control and regulating devices for switching, control, regulation and Monitoring for each Heizabgang by reducing the simultaneous effective installed electric heating power by staggered and staggered Leistungszuschaltung the Heizabgänge, with which a reduction in the energy supply costs is achieved, characterized in that the controller (45) has a heating regime memory (34), in which each control and Control device (3) with a group number (55) is assigned to each heating regime and that in a Heizregimevorwahl (35) before a Heizfreigabesignal (32) a number according to the formula rrax.gad.dauer _ ■■ <- <max.qed.dauer n PN
aus der maximalen Schienenübertemperatur gedämmt Dauerheizen (Tmax.ged.dauer) , der Schienensolltemperatur (14) und der Bezugstemperatur (25) ermittelt wird, wobei n natürliches Element der natürlichen Zahlen N ist, und diese Zahl n der Anzahl Gruppen (54) des eingestellten Heizregimes entspricht und dass in einer Heizregimeanpassung (46) während eines Heizfreigabesignal (32) bei Wärmebedarfssignal (30) einer Gruppe (2) des aktuellen Heizregime die Anzahl Gruppen (54) um eins verringert oder bei Wärmeüberschusssignal (31) aller Gruppen des aktuellen Heizregime(2) die Anzahl Gruppen (54) um eins erhöht wird, indem eine anderes Heizregime mit Anzahl Gruppen (54) eingestellt wird und dass in einem Gruppensteuerwerk (47) alle Gruppen (2) eines Heizregime über Gruppenfreigabe (1) umlaufend verbunden sind und in jeder Gruppe (2) nacheinander reihum variable Zeitfenster (8) gleicher maximaler Zeitdauer (9) gebildet werden, in denen für die Steuer- und Regeleinrichtungen (3) der Gruppe (2) Heizberechtigungssignale (4) erzeugt und nach Ablauf der maximalen Zeitdauer (9) des Zeitfensters (8) oder bei Heizendesignalen (5) der Steuer- und Regeleinrichtungen (3) das aktuelle Zeitfenster (8) geschlossen wird und über Gruppenfreigabe (1) die nachfolgende Gruppe (2) aktiviert wird und dass in einem Regler (57) der Steuer- und Regeleinrichtung (3) durch Heizfreigabesignal (32) über Tastverhältnis 0 bis 100% in Abhängigkeit von der Regelabweichung der Schienentemperatur beheizte Schiene (15) ein Heizimpuls (6) variabler Länge erzeugt und bei Ende der Heizimpulse (6) Heizendesignal (5) erzeugt wird und dieses auf das Gruppensteuerwerk (47) der Steuerung (45) wirkt und dass der Regler (57) der Steuer- und Regeleinrichtung (3) über zusätzliches Signal Schneeverdacht (28) ein Heizfreigabesignal (32) und einen über Sollwertumschalter (48) schaltbaren Sollwert erhält, der bei Schneeverdacht (28) undfrom the maximum rail overtemperature insulated duration heating (Tmax.ged.dauer), the rail target temperature (14) and the reference temperature (25) is determined, where n is natural element of the natural numbers N, and this number n of the number of groups (54) of the set In a heating regime adaptation (46) during a heat release signal (32) with a heat demand signal (30) of a group (2) of the current heating regime, the number of groups (54) is reduced by one or if there is excess heat signal (31) of all groups of the current heating regime ( 2) the number of groups (54) is increased by one by setting a different heating regime with number of groups (54) and in a group control unit (47) all groups (2) of a heating regime are circulating via group release (1) and in each group (2) successively variable time windows (8) of the same maximum time duration (9) are formed, in which for the control and regulating devices (3) of the group (2) generates heating authorization signals (4) and after the maximum time period (9) of the time window (8 ) or heating signals (5) of the control and regulating devices (3), the current time window (8) is closed and group release (1), the subsequent group (2) is activated and that in a controller (57) of the control and regulating device (3) by Heizfreigabesignal (32) over duty cycle 0 to 100% depending on the deviation of the rail temperature heated rail (15) generates a heat pulse (6) of variable length and at the end of the heating pulses (6) heating end signal (5) is generated and this on the group control unit (47) of the controller (45) acts and that the controller (57) of the control and regulating device (3) via additional signal Schneedachtacht (28) a Heizfreigesignal (32) and an over So (48) switchable setpoint, which is covered by snow cover (28) and
Bezugstemperatur, die kleiner als ein parametrierter Schwellwert der Lufttemperatur (26) ist, der Vorheiztemperatur (24) entspricht und bei Detektion Schnee der Sollwert auf die Schienensolltemperatur (14) geschaltet wird, und dass in der Steuer- und Regeleinrichtung (3) ein Wärmediskriminator (37) mit Eingängen Bezugstemperatur (25),Reference temperature, which is smaller than a parameterized threshold value of the air temperature (26), the preheat temperature (24) and when the detection snow, the target value is switched to the rail target temperature (14), and in that in the control and regulating device (3) a heat discriminator ( 37) with inputs reference temperature (25),
Schienensolltemperatur (14), Regelabweichung, Schienentemperatur beheizte Schiene (15) , Sollzeitkonstante gedämmt (22) , Regelabweichung und Sollwert (10) vorhanden ist und das der Wärmediskriminator (37) einen Diskriminator Hochheizen (52) enthält, der die Zeitkonstante durch Erfassen der Schienentemperatur beheizte Schiene (15) ermittelt und mit derRail nominal temperature (14), control deviation, rail temperature heated rail (15), set time constant insulated (22), control deviation and setpoint (10) is present and that the heat discriminator (37) contains a discriminator Hochheizen (52), the time constant by detecting the rail temperature heated rail (15) and determined with the
Sollzeitkonstante gedämmt (22) vergleicht und bei negativer Differenz ein Wärmebedarfssignal (30) und bei positiver Differenz ein Wärmeüberschusssignal (31) erzeugt und dass der Wärmediskriminator (37) einen Diskriminator eingeschwungener Zustand (53) enthält, der bei Unterschreiten der Schienentemperatur beheizte Schiene (15) ein Wärmebedarfssignal (30) und bei Einhaltung der Regelabweichung über eine bestimmte Zeit sowie Heizendesignal (5) vor Ablauf der maximalen Zeitdauer (9) des Zeitfensters (8) ein Wärmeüberschusssignal (31) erzeugt, und dass in der Steuer- und Regeleinrichtung (3) die Vorheizzeit (23) für jedes Heizregime mit Anzahl Gruppen (54) entsprechend der nachfolgenden FormelDiminished setpoint time constant (22) and compares with negative difference a heat demand signal (30) and positive difference a heat excess signal (31) and that the heat discriminator (37) contains a discriminator steady state (53), which falls below the rail temperature heated rail (15 ) a heat demand signal (30) and in compliance with the control deviation over a certain time and heating end signal (5) before the expiration of the maximum time period (9) of the time window (8) generates a heat excess signal (31), and that in the control and regulating device (3 ) the preheating time (23) for each heating regime with number Groups (54) according to the formula below
ermittelt wird und dass in der Steuer- und Regeleinrichtung (3) die aktuelle Vorheiztemperatur (24) für jedes Heizregime mit Anzahl Gruppen (54) nach der Formell is determined and that in the control and regulating device (3) the current preheating temperature (24) for each heating regime with number of groups (54) according to the Form
v Q vor = \ T max.ged.gruppe 1 ermittelt wird und dass ein Notfallmanager (49) in Art eines Blinkrelais mit parallelen Eingängen für Überbrückungsschalter, Watchdoc und Freigabeverlust und jeweils einer von zwei Ausgängen fortlaufend mit einem Leistungsschaltgerät der Steuer- und Regeleinrichtungen (3) verbunden ist, sodass diese im Notfall abwechselnd direkt geschalten werden.v Q before = \ T max.ged.group 1 is determined and that an emergency manager (49) in the manner of a flasher relay with parallel inputs for bypass switch, watchdoc and release loss and one of two outputs continuously connected to a power switching device of the control and regulating devices (3), so that they switched in an emergency directly alternately become.
Anspruch 5:Claim 5:
Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, das die Steuerung (45) und die Steuer- und Regeleinrichtung (3) mit Mikroprozessorsteuerung und Software ausgeführt sind und über Datenbus untereinander verbunden sind.Device according to claim 4, characterized in that the control (45) and the control and regulating device (3) are designed with microprocessor control and software and are interconnected via a data bus.
Anspruch 6:Claim 6:
Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorheiztemperatur (24) eine Differenz zur Schienensolltemperatur (14) oder eine feste reale Zahl ist.Device according to claim 4, characterized in that the preheat temperature (24) is a difference to the rail target temperature (14) or a fixed real number.
Anspruch 7:Claim 7:
Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die VorheizzeitDevice according to claim 4, characterized in that the preheating time
(23) über den zeitlichen Verlauf der Lufttemperatur (26) ermittelt wird.(23) over the time course of the air temperature (26) is determined.
Anspruch 8:Claim 8:
Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppen (2) über Zeitfenster (8) mit fest eingestellter Zeitdauer (9) gesteuert werden und die Erzeugung der Zeitfenster (8) in der Steuerung (45) oder den Steuer- und Regeleinrichtung (3) erfolgen kann.Device according to Claim 4, characterized in that the groups (2) are controlled via time windows (8) with a fixed period of time (9) and the generation of the time window (8) in the controller (45) or the control and regulating device (3) can take place.
Anspruch 9: Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung für Zweipunktregelung einzusetzen ist.Claim 9: Device according to claim 4, characterized in that the device is to be used for two-point control.
Anspruch 10:Claim 10:
Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung für niedrige Lufttemperatur einzusetzen ist. Device according to claim 4, characterized in that the device is to be used for low air temperature.
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