ES2337202T3 - Modulo de accionamiento y de vigilancia para unidades de funcionamiento de equipos de via de sistemas ferroviarios o similares. - Google Patents
Modulo de accionamiento y de vigilancia para unidades de funcionamiento de equipos de via de sistemas ferroviarios o similares. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2337202T3 ES2337202T3 ES07425275T ES07425275T ES2337202T3 ES 2337202 T3 ES2337202 T3 ES 2337202T3 ES 07425275 T ES07425275 T ES 07425275T ES 07425275 T ES07425275 T ES 07425275T ES 2337202 T3 ES2337202 T3 ES 2337202T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- signal
- control
- power
- drive
- relays
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 41
- 238000012795 verification Methods 0.000 claims description 39
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 24
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 5
- 230000005281 excited state Effects 0.000 claims description 5
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 10
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 6
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- 238000010977 unit operation Methods 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000009993 protective function Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L7/00—Remote control of local operating means for points, signals, or track-mounted scotch-blocks
- B61L7/06—Remote control of local operating means for points, signals, or track-mounted scotch-blocks using electrical transmission
- B61L7/08—Circuitry
- B61L7/081—Direct line wire control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
- B61L27/50—Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades
- B61L27/53—Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades for trackside elements or systems, e.g. trackside supervision of trackside control system conditions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Un módulo de accionamiento y de inspección (1), en particular para unidades de funcionamiento (6), es decir, equipos de vía, de sistemas ferroviarios o similares, en particular para máquinas de conmutación, que comprende: una fuente de una señal de potencia de CC (112); una línea (C1, C2) para suministrar dicha señal de potencia, también conocida como señal de control, a dicha unidad de funcionamiento (6), línea que conecta las salidas de la fuente de señales de potencia a las entradas de la unidad de funcionamiento; medios de conmutación (412, R1, R2) en la línea de suministro de señales de potencia para activar y desactivar la unidad de funcionamiento (6) mediante controles de habilitación/inhabilitación remotos; medios de conmutación automáticos para conmutar las entradas de la unidad y/o las salidas de la fuente de señales de potencia al estado de cortocircuito, en el estado de unidad inhabilitada, es decir, sin ninguna señal de potencia en la línea de suministro; en el que la unidad de funcionamiento (6) presenta tres entradas, es decir, una entrada para un conductor de retorno de señales de potencia común (C3) y dos entradas adicionales para el suministro alternativo de la señal de potencia a una de dichas entradas utilizando dos conductores de suministro de señales de potencia aparte (C1, C2), cada uno conectado a una de dichas dos entradas adicionales y pudiendo conectarse cada uno alternativamente a una salida de la fuente de señales de potencia, caracterizado porque comprende: un primer (R1) y un segundo (R2) relé de accionamiento o de control que presentan contactos normalmente abiertos (NR1, RR2) y contactos normalmente cerrados (R11, R12), estando conectado en serie un contacto normalmente abierto (NR1, RR2) de uno de los dos relés (R1, R2) con un contacto normalmente cerrado (R12, R11) del otro de los dos relés (R2, R1) en cada conductor de suministro (C1, C2) y funcionando en una disposición invertida, por lo que excitando cualquier relé de accionamiento o de control una de las dos entradas de la unidad de funcionamiento se conecta alternativamente a la salida de la fuente de señales de potencia (112); una línea de cortocircuito (C4) que presenta contactos de desconexión de un relé de cortocircuito conectado en serie para conectar en cortocircuito las entradas de la unidad de funcionamiento entre sí y/o a las salidas de la fuente de señales de potencia (112), y contactos de desconexión que normalmente están cerrados, con dichas entradas y/o dichas salidas en un estado de cortocircuito, cuando dichos dos relés de accionamiento o de control (R1, R2) están en un estado de desconexión del conductor correspondiente (C1, C2), excitándose dicho relé de cortocircuito al estado de apertura de contacto de línea de cortocircuito mediante la señal que excita a al menos uno o ambos de dichos relés de accionamiento o de control (R1, R2).
Description
Módulo de accionamiento y de vigilancia para
unidades de funcionamiento de equipos de vía de sistemas
ferroviarios o similares.
La invención se refiere a un módulo de
accionamiento y de verificación, en particular, para unidades de
funcionamiento, es decir, equipos de vía, de sistemas ferroviarios
o similares, según el preámbulo de la reivindicación 1.
En particular, la invención se refiere a módulos
de accionamiento y de verificación para sistemas ferroviarios o
similares, en los que la señal de control o de accionamiento para la
unidad de funcionamiento es una señal de corriente continua.
Además, este módulo de accionamiento y de verificación puede hacerse
funcionar en sistemas ferroviarios en los que se suministre
potencia de corriente alterna al tren.
Las unidades de funcionamiento típicas son
máquinas de conmutación para conmutadores ferroviarios o similares
y/u otros equipos de vía que presenten solenoides controlados por
una estación central.
El documento WO 01/54262 describe un aparato de
control de dos terminales para un motor reversible de dos
terminales de una máquina de conmutación ferroviaria. El aparato
presenta relés normales e inversos para controlar la potencia de
salida para el motor.
El documento
EP-A-0749883, sobre el que se basa
el preámbulo de la reivindicación 1, desvela un sistema de control
para conmutadores de vías ferroviarias en los que una estación de
control central suministra, a través de un cable de tres polos, un
motor eléctrico que hace que un conmutador de vía ferroviaria se
mueva. El sistema también presenta medios para generar señales de
retroalimentación en una línea de cortocircuito para controlar la
posición del conmutador.
Los equipos ferroviarios o las unidades de
funcionamiento están dispuestos en posiciones de remotas, a una
gran distancia del módulo de accionamiento y de verificación, el
cual está situado normalmente en instalaciones que también
contienen otras unidades de control y de verificación, conocidas
como cabinas.
Por lo tanto, por un lado existe la necesidad de
reducir el número de conductores utilizados para conectar los
accionadores y los dispositivos de vía, estando el sistema
distribuido solamente de manera parcial, ya que la ubicación
central está en comunicación serie con los diversos controladores de
zona (que contienen el subsistema de accionamiento de equipos), los
cuales pueden estar situados incluso a una distancia considerable
(de 2 a 3 kilómetros) de los equipos de vía. Por otro lado, los
conductores de las líneas de comunicación deberán ajustarse además
a los límites de longitud impuestos por las necesidades eléctricas y
electrónicas.
En el campo particular de los sistemas
ferroviarios, los módulos de accionamiento y de verificación y las
unidades de funcionamiento deben funcionar con altos grados de
seguridad y de una manera vital. Por lo tanto, en caso de se
produjera un mal funcionamiento, las unidades afectadas deben volver
a llevarse a condiciones de seguridad, que por lo general son
condiciones restrictivas.
En particular, cuando se suministra potencia de
CA a los trenes, las condiciones de seguridad para el funcionamiento
en líneas electrificadas de CA requieren protección contra
cualquier control indebido provocado por una tensión inducida y
conducida a 50 Hz, así como un elemento de protección para la señal
de retroalimentación, que en el sistema de la técnica anterior es
una portadora fija de 400 ó 120 Hz.
Un control indebido puede deberse al hecho de
que si uno de los conductores de la línea de comunicación está en
contacto con tierra en dos ubicaciones, es decir, una en el
dispositivo de vía, es decir, la unidad de funcionamiento, y la
otra cerca de la cabina, la cual contiene el módulo de accionamiento
y de verificación, en ese conductor puede generarse una tensión de
ruido de CA inducida y/o conducida debido a la corriente de
tracción a 50 Hz. En este caso, si un convertidor de CA a CC está
previsto en la salida del módulo, la tensión de ruido genera una
corriente que presenta un valor medio distinto de cero, que circula
a través del convertidor, del conductor sin fallos y de la carga.
Por lo tanto, esta señal de ruido puede simular una señal de control
accidental indebida.
Una retroalimentación indebida puede provocarse
por la presencia de una señal que presenta una determinada
frecuencia en el cable, aún en caso de una doble pérdida a tierra.
Una vez más, la señal de ruido puede simular una señal de
retroalimentación indebida, lo que puede interpretarse como una
indicación de que la unidad de funcionamiento remota ha conmutado a
un estado de funcionamiento dado y, por lo tanto, podría generarse
una información
falsa.
falsa.
Tal y como se explicará mejor posteriormente en
la descripción, la solución a estos problemas de los módulos de
accionamiento y verificación de la técnica anterior no es obvia en
absoluto. En particular, la necesidad de mejorar el control de
seguridad y/o la verificación utilizando funciones vitales, en el
contexto de la electrificación de trenes con CA a 50 Hz, y la
necesidad de reducir o mantener el número de conductores en las
líneas de comunicación contrastan al menos parcialmente entre
sí.
\newpage
Por lo tanto, la invención tiene el objeto de
proporcionar un módulo de accionamiento y de verificación que,
utilizando disposiciones sencillas y económicas, solucione los
problemas de seguridad de los módulos de la técnica anterior
presentando los mismos principios básicos de funcionamiento,
mejorando al mismo tiempo otras características de seguridad no
asociadas directamente con el problema de tracción de CA.
En primer lugar, la invención soluciona el
problema anterior proporcionando un módulo de accionamiento y de
verificación, en particular para unidades de funcionamiento, es
decir, equipos de vía de sistemas ferroviarios o similares, tal y
como se define en la reivindicación 1.
En particular, los equipos o las unidades de
funcionamiento a los que se hace referencia en este documento
incluyen las denominadas máquinas de conmutación, las cuales se
accionan mediante un motor de CC. Para que los puntos de
conmutación se accionen en cualquier dirección a partir de cualquier
posición de funcionamiento, conocida como posición "normal" o
"inversa", la polaridad de la señal de potencia suministrada al
motor tiene que invertirse. Esto sucede gracias a una línea de
suministro que presenta tres conductores, dos de los cuales son
para la señal de potencia y están conectados alternativamente a la
salida de potencia de una fuente de dicha señal de potencia y el
otro es un conductor de retorno para dicha señal de potencia, que es
común para los dos estados de funcionamiento alternativos de la
línea de suministro.
Más en general y sin estar limitada al caso de
las máquinas de conmutación, la invención contempla una unidad de
funcionamiento que presenta tres entradas, es decir, una entrada
para un conductor de retorno común de señales de potencia y dos
entradas adicionales para el suministro alternativo de la señal de
potencia a una de dichas entradas utilizando dos conductores de
suministro de potencia aparte, cada uno conectado a una de dichas
dos entradas adicionales y cada uno pudiendo conectarse
alternativamente a una salida de la fuente de señales de
potencia.
Según una realización ventajosa, el relé de
cortocircuito puede funcionar a través de una par de contactos
normalmente cerrados de cada uno de los dos relés de accionamiento o
de control.
Según una realización ventajosa, se proporciona
un relé de protección que presenta contactos conectados en serie al
conductor de señales de retorno en la línea de suministro de señales
de potencia, relé de protección que está en el estado de contacto
abierto cuando no hay ninguna señal de control que coincide con la
señal que excita a al menos uno de dichos dos relés de
accionamiento o de control y al relé de cortocircuito.
En la realización particular específicamente
diseñada para máquinas de conmutación accionadas por motor, máquinas
de conmutación que se utilizan para establecer los puntos de
conmutación de un desvío o una conmutación entre dos posiciones de
parada límites opuestas, es decir, normal e inversa, dichas máquinas
de conmutación presentan tres entradas, incluyendo una entrada
común para un conductor de retorno de señales de potencia y dos
entradas para el suministro alternativo de la señal de potencia,
provocando cada una, cuando se les suministra dicha señal de
potencia, que el motor gire en cualquier sentido, comprendiendo por
lo tanto el módulo de la invención:
dos conductores para suministrar la señal de
potencia a cada una de las dos entradas de señales de potencia,
conductores que están diseñados para conectarse alternativamente a
la salida de señales de potencia de la fuente de señales de
potencia mediante dos relés de accionamiento o de control,
presentando cada relé de accionamiento o de control contactos para
desconectar cualquier conductor, que funcionan en modo invertido,
estando conectados en serie entre sí los contactos de desconexión
de los dos relés de accionamiento o de control en cada uno de los
dos conductores de suministro de señales de potencia;
una línea de cortocircuito que conecta las
salidas de la fuente de señales de potencia y/o las entradas de la
máquina de conmutación cuando no hay ninguna señal de potencia o los
relés de accionamiento o de control no están excitados, mientras
que los contactos de desconexión de los dos conductores de
suministro de señales de potencia están cerrados, y línea de
cortocircuito que incluye un relé de cortocircuito que presenta
contactos de desconexión que normalmente están cerrados cuando
dicho relé está en el estado no excitado, controlándose dicho relé
por la señal que controla los relés de suministro o de control.
De nuevo, en este caso se proporciona de manera
ventajosa un relé de protección cuyos contactos de desconexión
están situados en el conductor de retorno de señales de potencia y
que se excita al estado abierto mediante una señal que coincide en
el tiempo con el estado de no excitación de los dos relés de
accionamiento o de control, señal que se genera mediante una fuente
distinta a la de la señal para controlar los dos relés de
suministro o de control.
En una mejora adicional de la invención, los
equipos, unidades de funcionamiento o, más específicamente, las
máquinas de conmutación, también presentan medios para generar una
señal para comprobar que los equipos, unidades de funcionamiento
y/o, en particular, las máquinas de conmutación, hayan conmutado a
los estados de funcionamiento apropiados. Estos medios incluyen un
circuito oscilatorio que genera una señal a una frecuencia
predeterminada cuando la unidad conmuta a uno de dichos estados de
funcionamiento predeterminados, activándose el circuito oscilatorio
para generar la señal de retroalimentación en la frecuencia
predeterminada cuando un condensador de una capacitancia
predeterminada está introducido en un bucle de dicho circuito,
mediante conmutadores que conmutan al estado cerrado mediante
medios que detectan uno de dichos estados de funcionamiento,
mientras que se proporcionan medios de recepción/transmisión de
señales de retroalimentación, preferentemente conectados en serie
con la línea de cortocircuito.
En una realización preferida puede
proporcionarse una línea para la comunicación con la unidad de
funcionamiento que va a controlarse, tal como una línea de
suministro para transmitir señales de potencia de la unidad de
funcionamiento, es decir, señales de control como las descritas
anteriormente, línea que presenta al menos dos, tres o más
conductores,
señales de retroalimentación que se generan
mediante un circuito oscilatorio que genera una señal a una
frecuencia predeterminada cuando la unidad de funcionamiento
conmuta a cualquiera de los estados de funcionamiento
predeterminados;
estando formado el circuito oscilatorio por un
inductor contenido en el accionador, los conductores de las líneas
de comunicación entre el accionador de control y la unidad de
funcionamiento y un condensador adicional para cada estado de
funcionamiento predeterminado de la unidad de funcionamiento,
presentando la unidad de funcionamiento medios de conmutación de
retroalimentación que se hacen funcionar de ese modo tras la
transición desde un primer a un segundo estado de dichos estados de
funcionamiento predeterminados;
todo ello de tal manera que, cuando se alcanza
un estado de funcionamiento, se genera automáticamente una señal de
retroalimentación que presenta la frecuencia única predeterminada,
señal de retroalimentación que se detecta mediante medios de
detección del módulo de accionamiento y de verificación,
medios de detección que incluyen medios para
analizar la señal de retroalimentación para comprobar la corrección
de la frecuencia de señal de retroalimentación y generar una señal
para indicar que la unidad de funcionamiento ha conmutado
correctamente al estado de funcionamiento correspondiente,
y módulo de la invención que incluye además
medios para modular la señal de retroalimentación según un protocolo
de modulación predeterminado.
Pueden concebirse varias realizaciones,
incluyendo una que incluye un generador local de señales de
retroalimentación que presenta una sección local de generación de
portadoras de señales de retroalimentación y una sección local de
señales de modulación de amplitud de impulso, generador local de
señales de retroalimentación que se activa para generar dicha señal
de retroalimentación mediante un bucle de circuito resonante de
capacitancia variable, que está compuesto por un inductor local, un
resistor proporcionado por los conductores de la línea de
comunicación entre el módulo y una unidad de funcionamiento remota
y los contactos del conmutador de retroalimentación de dicha unidad
de funcionamiento remota, y un condensador adicional para cada
estado de funcionamiento de la unidad de funcionamiento remota,
condensadores que están situados en la unidad de funcionamiento
remota y que están conectados juntos alternativamente en la rejilla
resonante mediante el conmutador de retroalimentación dependiendo
del estado de funcionamiento de la unidad de funcionamiento,
mientras que el módulo incluye un receptor local que presenta
medios para analizar la señal de retroalimentación con respecto a la
frecuencia de la portadora de señales de retroalimentación y a la
frecuencia de la modulación de amplitud de impulso de dicha
portadora de señales de retroalimentación, y medios de análisis de
señales de retroalimentación que son del tipo vital y que generan
una señal vital que indica que la unidad de funcionamiento ha
conmutado correctamente al estado de funcionamiento
correspondiente.
Gracias a las anteriores disposiciones, el
módulo de accionamiento de esta invención elimina las desventajas
de la técnica anterior mencionadas anteriormente.
Mejoras adicionales formarán el contenido de las
reivindicaciones dependientes.
Las características de la invención y las
ventajas que se obtienen de la misma resultarán más evidentes a
partir de la siguiente descripción de algunas realizaciones no
limitativas que se ilustran en los dibujos adjuntos, en los
que:
la figura 1 es un diagrama simplificado de un
aparato informático vital de estaciones para grandes estaciones que
incluye el módulo de accionamiento de la presente invención que se
utiliza en un módulo de control de desvíos.
La figura 2 es un diagrama de bloques de un
módulo de esta invención utilizado como un módulo de control de
desvíos según el ejemplo de la figura 1.
La figura 3 muestra un diagrama simplificado de
las interfaces de comunicación del módulo de la figura 2.
La figura 4 es un diagrama de bloques de la
tarjeta de accionamiento del módulo de la figura anterior.
La figura 5 muestra un diagrama detallado de la
configuración del módulo con relación a los relés de control,
cortocircuito y protección y a la generación de las señales de
control, en una realización en la que solo se proporcionan tres
conductores para suministrar tanto la señal de potencia como la
señal de retroalimentación.
La figura 6 muestra una realización alternativa
en la que el desvío está conectado mediante seis conductores,
incluyendo tres conductores para la señal de potencia y tres
conductores para las señales de retroalimentación de posiciones del
desvío.
La figura 7 muestra las conexiones de una
tarjeta de verificación y de diagnósticos.
La figura 8 es un diagrama de bloques de la
sección de verificación de posiciones de puntos de conmutación.
La figura 9 es un diagrama de bloques del módulo
de diagnósticos.
La figura 1 es un diagrama de un sistema
conocido como aparato informático vital de estaciones para grandes
estaciones que utiliza un módulo de control de desvíos, denominado
en este documento como MGD y designado con el número de referencia
1, que representa una realización del módulo de accionamiento más
general de esta invención.
Tal y como se muestra en la figura 1, el sistema
definido como aparato informático vital de estaciones comprende un
ordenador lógico central 2 con una o más interfaces de operador
vitales, designadas con el número de referencia 3, conectadas al
mismo. El ordenador lógico central 2 ejecuta un programa lógico para
supervisar el sistema ferroviario y transmite controles a los
ordenadores lógicos de zona (ZLC, Zone Logic Computers),
designados con el número de referencia 5, a través de una red de
comunicaciones 4. Estos ordenadores lógicos de zona están diseñados
para generar controles de accionamiento o de cambio de estado para
los equipos de vía, tales como señales luminosas, desvíos, etc. En
la figura 1, el número de referencia 6 designa de manera genérica a
los equipos de vía, el número de referencia 5 designa al ordenador
lógico de zona que está diseñado para controlar las máquinas de
conmutación de los desvíos, y el número de referencia 5' designa
otros ordenadores lógicos de zona.
Los ordenadores lógicos de zona transmiten
controles a los módulos de accionamiento o de activación, los cuales
generan las señales de potencia para controlar o activar los
equipos de vía y para recibir señales de retroalimentación desde
los mismos, y que incluyen el módulo de esta invención.
La figura 2 es un diagrama de bloques de la
arquitectura de accionador y la figura 3 muestra las interfaces
para las demás unidades del sistema.
El módulo de accionamiento de control de desvíos
de esta invención está interconectado (flecha 101) con el aparato
informático vital de estaciones para recibir los controles de
establecimiento de desvío y presenta además interfaces con la red
de suministro, flecha 201, con el operador, flecha 301, y obviamente
con el desvío, flecha 401, y con un sistema de diagnósticos, flecha
501.
La interfaz 201 con el sistema de suministro de
potencia proporciona una corriente de suministro de tres fases, a
380 VCA y 50 Hz.
La interfaz 101 conecta el accionador 1 al
ordenador lógico de zona 5 y permite la recepción de los controles
y la transmisión de retroalimentaciones de unidades de vía a través
de la E/S vital; en particular, tres señales de retroalimentación,
KN, KR y DISALM se transmiten al control lógico de zona 5, y el
ordenador lógico de zona transmite las dos señales de control N y R
al accionador 1 para establecer los puntos de conmutación de desvío
en cualquiera de las posiciones de funcionamiento, conocidas en la
técnica como la posición normal "N" y la posición inversa
"R".
El accionador está interconectado con el sistema
de diagnósticos, mediante la interfaz 501, a través de una red de
comunicaciones (designada con el número de referencia 8 en la fig.
1) y conocida como bus de diagnóstico de campo o FDB (Field
Diagnostic Bus). Todos los datos de diagnóstico de la unidad
externa 6 se transmiten a través de tal interfaz.
La interfaz 401 con la unidad 6, es decir, la
máquina de conmutación del desvío, utiliza cajas de terminales
especiales que están montadas en la unidad y que contienen
dispositivos que forman la terminación eléctrica del circuito de
verificación de posiciones.
Entre el accionador 1 y la unidad 6 pueden
proporcionarse dos disposiciones de conexión, lo que se describirá
adicionalmente en mayor detalle posteriormente.
En una primera disposición, el accionador 1 está
conectado a la unidad 6 a través de un cable que presenta 3
conductores C1, C2, C3 (conexión tradicional: control +
retroalimentación). En este caso, tanto las señales de potencia
para el accionamiento del motor de máquina de conmutación como las
retroalimentaciones de posiciones de puntos de conmutación (fig. 2
y 5) se transmiten a través de dichos tres conductores C1, C2,
C3.
En una realización alternativa se proporcionan
dos cables aparte, presentando cada uno 3 conductores C1, C2, C3 y
C1', C2', C3', es decir, un primer cable que presenta tres
conductores C1, C2, C3 para señales de control y un segundo cable,
que también presenta tres conductores C1', C2' y C3' para señales de
retroalimentación. La última disposición de conexión permite
aumentar la distancia máxima entre la cabina y la unidad. Esto
también se requiere si el motor de CC de la máquina de conmutación
no presenta ningún contacto límite mecánico (lo que significa que
la corriente de control no se interrumpe automáticamente al final
del control).
La interfaz de usuario 301 incluye:
luces de señal para mostrar el estado de
funcionamiento del subsistema;
puntos de prueba que se utilizarán para medir
determinadas magnitudes eléctricas del módulo de accionamiento;
dispositivos para configurar las funciones del
módulo de accionamiento.
En funcionamiento, el módulo de esta invención
está diseñado para llevar a cabo las funciones de: controlar el
desvío; supervisar las posiciones de los puntos de conmutación.
Además, el módulo de accionamiento 1 de la
presente invención actúa como un subsistema de interbloqueo y es
necesario para cumplir determinadas condiciones de seguridad, es
decir, debe detectarse cualquier estado no seguro y posteriormente
debe hacerse que el sistema pase a un estado seguro en el menor
tiempo posible para garantizar que se cumpla cualquier requisito
específico de la aplicación.
Estados seguros para el accionador de la
invención incluyen: ningún suministro de potencia a la unidad;
ninguna verificación de la posición de la unidad.
En particular, el módulo 1 se basa en una
arquitectura inherente a prueba de fallos: el accionador 1
transfiere potencia a la unidad 6 de una manera vital, es decir,
solo cuando hay una intención de control en la lógica 5, lo que se
expresa a través del accionamiento de un puerto de salida vital 101
y con un retardo suficiente para cubrir el tiempo de respuesta del
ordenador de lógica de zona 5 en caso de un control indebido.
En lo que respecta a las funciones de
verificación de posiciones, el subsistema MGD utiliza principios de
funcionamiento que ya se han utilizado en accionadores de la técnica
anterior que funcionan en líneas electrificadas de CA.
El módulo de accionamiento 1 es un ensamblado
compuesto por una parte de desconexión y un módulo, que a su vez
está compuesto por tarjetas de hardware que presentan funciones bien
definidas, tal y como se refleja en principio en la fig. 2.
Las tarjetas son de función específica, en
concreto:
un panel de suministro de potencia, que contiene
el dispositivo de desconexión eléctrica 10 del módulo,
una tarjeta de accionamiento 11, que genera la
tensión requerida para controlar la unidad y que incorpora los
circuitos de control requeridos,
una tarjeta de verificación y de diagnósticos
12, que se encarga esencialmente de las funciones de verificación
de las posiciones del desvío, de las etapas para controlarlo y
protegerlo, así como de todos los diagnósticos de unidad y de la
comunicación con el sistema de diagnósticos.
La tarjeta de accionamiento 12 comprende relés y
circuitos electrónicos que llevan a cabo las siguientes
funciones:
una unidad de conversión CA/CC 112 para adaptar
el suministro de potencia a la unidad;
relés R1 y R2 para controlar la función de
establecimiento N o R, habiendo invertido los contactos R_ y N_,
designados como R11 y R12, que están ubicados en un conductor C4
diseñado para cortocircuitar las entradas de la unidad 6 y/o de la
unidad de conversión CA/CC 112;
funciones auxiliares requeridas para un correcto
funcionamiento de los circuitos electrónicos;
alimentación del circuito de baja potencia;
relé de protección R3 en el conductor C3.
Debe entenderse que, en la figura 1 y en las
demás, los relés se indican mediante la unidad de excitación
electromagnética como una parte del conjunto y los contactos se
muestran realmente en su posición en los conductores C1, C2, C3 y
C4.
Por lo tanto, tal y como se muestra en la figura
2 y en las figuras 5 y 6, el motor de la máquina de conmutación es
del tipo CC y, para un accionamiento giratorio en cualquier sentido
para hacer que el punto de conmutación se desplace desde una
posición normal hasta una posición inversa y viceversa, los dos
conductores C1 y C2 que suministran la señal de potencia a una
entrada para la rotación en un sentido y a otra entrada para la
rotación en el sentido opuesto, normalmente incorporan
respectivamente contactos abiertos del relé R1 que están cerrados
en el estado excitado del relé R1 y contactos normalmente cerrados
del relé R2 que están abiertos cuando el relé R2 está en el estado
excitado y presentan una operación inversa en comparación con los
contactos normalmente abiertos del relé R2 incorporado en el
conductor C2, y conectados en serie con los contactos normalmente
cerrados del relé R1, que están abiertos cuando el relé R1 está
excitado. Esta configuración permite que la señal de potencia se
transmita o bien por el conductor C1 o bien por el conductor C2
dependiendo de si el relé R1 está excitado para llevar los puntos
de conmutación a la posición normal o de si el relé R2 está excitado
para llevar los puntos de conmutación a la posición inversa.
Haciendo referencia a la figura 4, la tarjeta de
accionamiento está compuesta por las siguientes unidades
funcionales:
un filtro EMI 212 para reducir el ruido
introducido en la red de 380 V;
un limitador de corriente de irrupción 312 para
atenuar los picos iniciales de corriente de encendido;
un convertidor CA/CC 112 no controlado 112';
un convertidor CC/CC aislado y no estabilizado
112'' que forma la unidad de conversión 112 con el convertidor
CA/CC;
una fuente de alimentación auxiliar 512
utilizada también por la tarjeta de verificación;
un generador de señales PWM 412;
relés de control R1, R2 que fijan el sentido de
rotación del motor de la máquina de conmutación en el estado
excitado, tal y como se ha descrito anteriormente y como se
explicará mejor posteriormente, y que desconectan la salida de la
fuente de alimentación 112 y que cortocircuitan C4 los cables C1,
C2, C3 en el estado no excitado.
Todas las unidades funcionales anteriores actúan
conjuntamente para llevar a cabo la función de accionamiento de
control de desvío.
La función de desconexión de control (SEZ) se
lleva a cabo mediante un dispositivo de desconexión de potencia
galvánico 10; este dispositivo de desconexión 10 garantiza
protección para el asistente de vía del DM en caso de un fallo de
alimentación y/o en caso de mantenimiento del desvío.
El control de establecimiento (de la posición
normal "N" o de la posición inversa "R") se implementa
mediante tres relés de circuito impreso R1, R2, R3 cuyos contactos
NR1, RR2 normalmente abiertos o cuyos contactos N_ y R_ normalmente
cerrados designados como R11 y R12 están introducidos en el circuito
de potencia tal y como se muestra en las figuras 5 y 6. En
particular, dos contactos N_ y R_ normalmente cerrados, designados
como R11 y R12, de los relés R1 y R2 mantienen la fuente de
alimentación 112 cortocircuitada C4 cuando no hay ninguna señal de
control KN o KR, tal y como se explicará mejor posteriormente, y
permiten la circulación de la corriente alterna del circuito de
verificación superpuesto al circuito de control.
El tercer relé R3 es un relé de protección
auxiliar que se excita en la etapa de control mediante circuitos
distintos a los que controlan a los relés R1 y R2. El relé de
protección R3, que normalmente no está excitado, se utiliza para
desconectar el cable de vía (haciéndose funcionar en el conductor de
retorno común C3) del convertidor CA/CC 112 en la salida de
potencia obteniendo de ese modo una mejora considerable de las
condiciones de seguridad en el estado inactivo, en particular en
líneas electrificadas de CA, en caso de fallo de aislamiento de
cable a tierra.
Más en detalle, la tarjeta de accionamiento 12
está compuesta por un convertidor de potencia CA/CC, cuya salida
está habilitada de manera vital mediante salidas vitales del
ordenador lógico de zona 5; esta señal de "habilitación" se
indica en la fig. 4 y en la fig. 7 como ON_Vit.
Además, la fig. 2 y la fig. 4 muestran que,
desde el momento en que el ordenador lógico de zona (ZLC) ejerce su
intención de control transmitiendo la señal de control Kn o Kr, la
excitación de la unidad 6 solo puede suceder después de un tiempo
mínimo \tau. Este "retardo" se garantiza de manera vital
mediante un circuito de retardo 612 adecuado.
Finalmente, se proporciona una entrada para una
señal de parada que presenta una función protectora, por ejemplo,
en caso de absorción anormal de potencia por parte de la unidad y
cualquier otra situación peligrosa, manteniendo de ese modo la
integridad de los dispositivos electrónicos de la tarjeta de
accionamiento 112 y/o del motor de la máquina de conmutación 6.
La figura 7 muestra las conexiones de la tarjeta
de verificación y de diagnósticos. Tal y como se muestra en la
figura 7, la tarjeta está interconectada con:
el ordenador lógico local 5 (ZLC) a través de
las tres señales: KN, KR y DISALIM, transmitidas respectivamente a
las tres entradas vitales y a través de las señales N y R recibidas
desde dos salidas vitales;
la unidad 6, es decir, la máquina de
conmutación, para detectar su estado de funcionamiento, es decir, la
posición de sus puntos de conmutación (señales Campo _Ctrl _N y
Campo _Ctrl _R);
la tarjeta de accionamiento 12, desde la que
recibe la señal I_MAN (que contiene la información acerca del nivel
de corriente que circula a través de la salida de potencia) y el
suministro de potencia de servicio, y a la que transmite las
señales de control N y R para los relés R1 y R2, la señal de parada,
que desconecta al convertidor de potencia 112 al final de la
operación de control o en situaciones anormales, y la señal de
habilitación vital ON_Vit, que habilita al convertidor CC/CC
112''.
La tarjeta está compuesta por tres secciones
funcionales:
una sección de verificación de posiciones de
desvío (que tiene un funcionamiento vital)
una sección de protección y supervisión
una sección de diagnósticos
una sección de verificación de posiciones de
desvío.
Esta sección implementa las funciones TC y RC,
es decir, la transmisión y la recepción de las señales de
retroalimentación para determinar la posición de los puntos de
conmutación. Lleva a cabo las funciones de verificación de los
estados de desvío y transmite información a través de dos señales de
retroalimentación de posiciones KN y KR, conectada a las dos
entradas vitales del ordenador lógico de zona (ZLC) 5.
La señal de retroalimentación se transmite y se
recibe a 400 Hz aproximadamente a y desde la unidad a través de
transformadores T1 y T2, el primer transformador T1 para la señal de
posición de punto de conmutación normal KN y el segundo
transformador T2 para la señal de posición de punto de conmutación
inversa KR.
Tal y como se ha mencionado anteriormente, la
interfaz con la unidad 6 puede incluir 6 ó 3 conductores,
dependiendo de si se utiliza o no un cable dedicado para las
señales de retroalimentación.
Las figuras 5 y 6 muestran dos diagramas
simplificados de opciones de conexión.
Se apreciará que, en la conexión tradicional de
3 cables mostrada en la figura 5, los transformadores T1 y T2 para
la transmisión y la recepción de señales a 400 Hz están en la
derivación de cortocircuito C4 de la salida de potencia mientras
que, en la opción con un cable aparte para las señales de
retroalimentación C1', C2', C3', tal y como se muestra en la figura
6, los transformadores T1 y T2 solo presentan un punto en común con
el circuito de potencia. Una separación completa no es posible,
debido a la necesidad de la sección de comprobación de aislamiento
de cable de la tarjeta de verificación, que está conectada
directamente con la salida de la sección de potencia, para
comprobar la eficacia de tal aislamiento en ambos cables.
En la primera opción, es decir, la opción
tradicional de la figura 5, la presencia de los relés de control
auxiliares R1 y R2 permite que los transformadores de verificación
de posiciones T1 y T2 se conecten en paralelo con el circuito de
potencia, evitando de ese modo la necesidad de transformadores de
gran tamaño conectados en serie diseñados para presentar la
corriente CC solicitada por el motor que fluye a través de los
mismos.
La figura 8 muestra el diagrama de bloques de la
sección de verificación de posición de puntos de conmutación.
El principio de funcionamiento de la detección
segura de la posición de los puntos de conmutación, cuando los
puntos de conmutación se han llevado a la posición adecuada, se basa
en la circulación de corriente a una frecuencia de 400 Hz
aproximadamente generada por un oscilador (generador de portadoras);
este oscilador solo se activa si el contacto cpn o cpr de la leva
de posición de la máquina de conmutación introduce un condensador
Cn o Cr en el bucle de circuito, condensador que está en la caja de
terminales 106 del dispositivo de vía 6.
Tal y como se ha mencionado anteriormente, los
dos generadores de portadoras 20 y 21 están modulados en amplitud
para proporcionar un elemento de seguridad adicional,
particularmente necesario en aplicaciones de sistemas de
accionamiento a 50 Hz. Se selecciona una modulación de amplitud de
encendido/apagado que presenta una profundidad de modulación del
100%, un periodo de 100 ms y un ciclo de trabajo D = 90%.
Haciendo referencia a la fig. 8, puede
observarse que la señal de retroalimentación se transmite y se
recibe a través de transformadores, cuyos bobinados secundarios de
gran aislamiento están conectados a la unidad.
Si la amplitud de la señal de retroalimentación
supera un determinado nivel y se reconocen la frecuencia de
portadora y la frecuencia de modulación, entonces se habilita la
entrada vital correspondiente para el ordenador lógico de zona
(ZLC) 5 con las señales KN o KR. En el estado inactivo, en caso de
un fallo de verificación suficientemente largo, el bloque de
temporización RIT 613 mantiene "baja" la entrada vital
correspondiente del ordenador lógico local (ZLC) 5 durante el
tiempo necesario para que este último lo detecte; por lo tanto,
permite que el ordenador 5 detecte cualquier denominado "fallo de
verificación corto".
El módulo de la invención también presenta una
sección de protección y de supervisión. Esta sección tiene
funciones de supervisión operativas. Estas funciones se llevan a
cabo mediante un microcontrolador y la sección recibe información
interconectándose con los demás bloques funcionales del módulo de
accionamiento 1. La sección de protección excita al relé de control
R1 o R2 según la intención de control (señales N y R) del ordenador
lógico local (ZLC) 5; después de la etapa de control, la sección de
protección también excita a los relés de verificación CTN o CTR que
permiten además que la señal de retroalimentación generada por uno
de los dos transmisores T1 y T2 descritos anteriormente fluya hacia
un único receptor, que siempre está activo.
La sección de supervisión y de protección
también está diseñada para inhabilitar el suministro de potencia
mediante la tarjeta de accionamiento 12 durante la etapa de control,
a través de la función de protección de control, generando señales
de parada y DISALIM o solamente una señal DISALIM como respuesta a
eventos predeterminados.
Los eventos que activan la función de protección
de control son:
subida de tensión en la salida de potencia;
una tensión en la salida de potencia inferior a
un umbral predeterminado (subtensión);
un número de operaciones de control sucesivas
por minuto mayor que el admitido;
exceso de temperatura de los transistores de
potencia;
tiempo límite de la operación de control;
control no reconocido.
La señal de parada tiene la finalidad de
inhabilitar el convertidor CC/CC 112'' de la tarjeta de
accionamiento 12. En los casos anteriores en los que se activa una
señal de parada, la señal DISALIM también se genera para activar la
tercera entrada vital del ordenador lógico local 5.
La función de protección de control también
puede llevarse a cabo fuera de la etapa de control, en caso de
fallo del cable de vía, en el bucle (no supervisado) de la siguiente
operación de control; en este caso solo se genera la señal
DISALIM.
Para una fiabilidad mejorada de la función de
protección contra subidas de tensión, se lleva a cabo una prueba
periódica para comprobar el correcto funcionamiento de los circuitos
diseñados para recibir la corriente de control.
Tal y como se muestra en la figura 9, la sección
de diagnósticos recibe los siguientes parámetros desde la sección
de protección y supervisión y desde la sección de verificación de
posiciones:
corriente de control (DMD, DP);
tensión de control N y R (DMD);
frecuencia de señales de retroalimentación (DT,
DR);
aislamiento de cable de vía (CIC);
señales de retroalimentación de posiciones de
desvío KN y KR (DT, DR);
y hace que estén disponibles para el sistema de
diagnósticos a través de una interfaz con el NODO ECHELON 22 (red
FDB), así como otra información acerca del estado del módulo de
accionamiento (es decir, funcionamiento correcto o fallo).
La sección de diagnósticos se implementa
principalmente en el microcontrolador 24 que lleva a cabo las
funciones de protección y de supervisión, tal y como se muestra en
la figura 9.
Tal microcontrolador 24 adquiere directamente
todas las magnitudes que deben someterse a diagnóstico, está
interconectado con el circuito de comprobación de aislamiento de
cables (CIC, Cable Insulation Check) 25 y con el "nodo"
Echelon 22, que se utiliza como una unidad de comunicación en la red
de bus de diagnóstico de campo (FDB, Field Diagnostic Bus)
8.
Además, el microcontrolador 24 realiza pruebas
en el circuito de comprobación de aislamiento de cables, ya sea
bajo petición del usuario (panel de interfaz de usuario) o de una
manera periódica y automática.
La sección de comprobación de aislamiento de
cables (CIC) 25 comprende esencialmente un generador de ondas
cuadradas a 0,5 kHz conectado a la entrada del cable de vía C1, C2,
C3 a través de un resistor de una resistencia adecuada, y un
circuito para una medición vectorial de la corriente absorbida, que
puede detectar fallos de aislamiento de cables a tierra, es decir,
cualquier reducción de la resistencia de aislamiento de los cables,
lo que puede configurarse paso a paso.
El funcionamiento del módulo de accionamiento
tal y como se ha descrito anteriormente y con referencia particular
a su realización de control de desvíos es el siguiente.
Las máquinas de conmutación 6 se controlan
mediante el accionador 1 que proporciona un suministro de potencia
a la unidad 6 y que lleva a cabo funciones de verificación en la
misma.
Durante la operación de control, debido a la
arquitectura especial del sistema, las retroalimentaciones de la
unidad 6 se pierden necesariamente.
La interfaz está compuesta por dos secciones
idénticas, una de las cuales transmite en un tiempo determinado la
indicación de la posición (normal o inversa) de la unidad de desvío
6 al ordenador lógico local (ZLC) 5. Durante la operación de
control, ninguna de las dos secciones proporciona una salida válida
para el ZLC, ya que los elementos mecánicos de la máquina de
conmutación desconectan los contactos de ambas posiciones y la
derivación de cortocircuito C4 de la salida de potencia siempre está
abierta e impide la generación de señales de retroalimentación Kn y
Kr.
El funcionamiento del accionador implica las
siguientes etapas:
Etapa
I
Suponiendo que un desvío está en la posición
"normal", el transformador de salida T1 del transmisor de
verificación de posición normal está cerrado en el condensador
remoto CN. Esto genera una oscilación a 400 Hz y permite una
retroalimentación de posición relativa (KN). El transformador de
salida T2 del transmisor de verificación de posición inversa está
cerrado a una baja impedancia, en el caso tradicional. Por lo tanto,
su oscilador está desactivado y la salida KR está inhabilita. En la
configuración de conexión de 6 cables, el anterior transmisor
funciona de manera ociosa, generando de ese modo una oscilación en
una frecuencia de entre 700 Hz y 2,5 kHz que no puede habilitar la
salida KR.
\vskip1.000000\baselineskip
Etapa
II
Tras conmutar de normal a inverso, el ordenador
lógico de zona (ZLC) 5 habilita su salida vital (R); poco después,
el relé CTN se desexcitará y la retroalimentación KN normal se
perderá inmediatamente, tras lo cual el relé de control R1 se
excitará. Después, una señal de parada de protección de control se
transmite para permitir el funcionamiento del convertidor CC/CC
112''. Después de otro retardo vital corto, se habilita el
suministro de potencia ON_Vit para excitar en primer lugar el relé
de protección R3 y después la sección para controlar el convertidor
CC/CC de potencia 112''. En este momento, el accionador proporciona
una tensión nominal de 150 VCC al bobinado del motor, lo que
provoca el desplazamiento en la dirección "inversa".
\vskip1.000000\baselineskip
Etapa
III
Cuando el motor de la máquina de conmutación
finaliza la rotación (el tiempo de control depende del tipo de
máquina de conmutación utilizada), hace que el circuito de control
de la máquina de conmutación se abra, por lo que se produce un
fallo de alimentación de CC. Esta situación inicia la secuencia
final de la etapa de control; la señal de parada de protección de
control se genera de nuevo, por lo que se interrumpen los 150 VCC.
Después, el relé de control R2 se libera y restaura el cortocircuito
de la salida de potencia. Inmediatamente después, el relé de
verificación CRT se excita; esto permite la desexcitación del relé
de protección R3 que interrumpe el suministro de potencia vital
ON_Vit. Si los puntos de conmutación se han desplazado hasta la
posición requerida, se establecen contactos de verificación y se
introducen en el condensador remoto CR que activa al oscilador de
posición inversa. En este momento, el condensador de resonancia CR
está conectado en lugar del bobinado del motor, permitiendo la
circulación de la señal de retroalimentación de 400 Hz y, después
de un tiempo de retardo intrínseco (\tauc), se obtiene una
salida "1" en la entrada vital de posición inversa (KR).
\vskip1.000000\baselineskip
Etapa
IV
Después, la lógica del sistema interrumpe la
operación de control inhabilitando de ese modo la salida vital
correspondiente (R).
Según una mejora, también es posible controlar y
supervisar máquinas de conmutación que no corten automáticamente la
corriente tras la finalización de la operación de control. En este
caso se utiliza una conexión de 6 cables y el sistema puede
configurarse para habilitar el relé de verificación CTR después de
un retardo configurable desde el tiempo de cierre del relé de
control R2, independientemente de si se ha cortado o no la corriente
de control. En este caso, se determina el final de la operación de
control cuando se alcanza la frecuencia de verificación y se
obtiene la retroalimentación correspondiente.
Gracias a la construcción anterior, el módulo de
accionamiento de la invención puede soportar estados de
funcionamiento anormales y garantizar la mayor seguridad.
Además del encendido, hay dos estados de
funcionamiento sustancialmente distintos: el primero es el estado
en el que el módulo funciona durante la mayor parte del tiempo y se
caracteriza por la ausencia de controles, con la unidad supervisada
en la posición normal o inversa; el segundo estado de funcionamiento
es aquél en el que la unidad está controlada y en la que las
retroalimentaciones se pierden necesariamente.
Además de estos dos estados, que representan el
funcionamiento normal del módulo, hay estados "anormales",
caracterizados por un mal funcionamiento del módulo, de la unidad y
de la conexión entre los mismos.
A continuación se describirán las causas que
generan estados anormales y el comportamiento del MGD.
\vskip1.000000\baselineskip
Esto sucede durante una operación de control,
con la unidad desexcitándose mediante una señal de parada. Al mismo
tiempo, también se genera la señal DISALIM. El desvío puede
supervisarse o no.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta situación puede producirse en respuesta a
una operación de control. Un control no reconocido lanza una señal
DISALIM. El desvío puede supervisarse o no.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta situación puede producirse durante una
operación de control. Una vez que se alcance el tiempo límite de la
operación de control, la unidad se desexcita, la operación de
control se interrumpe y se genera una señal DISALIM. El desvío
puede supervisarse o no.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta situación puede producirse durante una
operación de control. Esta protección no desexcita la unidad, por
lo que el módulo intentará finalizar la operación de control. Cuando
haya finalizado, se generará una señal DISALIM. El desvío puede
supervisarse o no.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta situación puede producirse cuando no haya
ninguna operación de control y el desvío se supervise, en una
posición normal o inversa. En caso de fallo del polo activo del
circuito de verificación para la posición que no está verificada
("tercer cable"), el módulo lanza una señal DISALIM para
impedir que se transmita tensión, durante la siguiente operación de
control, a un circuito que no tenga carga.
En caso de una conexión de tres cables, esta
protección puede omitirse durante la configuración.
En caso de una conexión de seis cables, la
detección descrita anteriormente no es significativa. Por lo tanto,
la protección tiene que excluirse necesariamente durante la
configuración.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta situación se produce al final de la última
operación de control admitida. Una vez que esta operación de
control haya finalizado, se generará una señal DISALIM. El desvío
puede supervisarse o no. Esta protección puede determinarse durante
la configuración.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta situación se produce durante una operación
de control. Esta protección no desexcita la unidad, por lo que el
módulo intentará finalizar la operación de control. Cuando haya
finalizado, se generará una señal DISALIM. El desvío puede
supervisarse o no.
\vskip1.000000\baselineskip
Se llevan a cabo pruebas periódicas para
comprobar el correcto funcionamiento de los circuitos de medición
de corriente de control. Si una prueba falla, se genera una señal
DISALIM.
Claims (15)
1. Un módulo de accionamiento y de inspección
(1), en particular para unidades de funcionamiento (6), es decir,
equipos de vía, de sistemas ferroviarios o similares, en particular
para máquinas de conmutación, que comprende:
una fuente de una señal de potencia de CC
(112);
una línea (C1, C2) para suministrar dicha señal
de potencia, también conocida como señal de control, a dicha unidad
de funcionamiento (6), línea que conecta las salidas de la fuente de
señales de potencia a las entradas de la unidad de
funcionamiento;
medios de conmutación (412, R1, R2) en la línea
de suministro de señales de potencia para activar y desactivar la
unidad de funcionamiento (6) mediante controles de
habilitación/inhabilitación remotos;
medios de conmutación automáticos para conmutar
las entradas de la unidad y/o las salidas de la fuente de señales
de potencia al estado de cortocircuito, en el estado de unidad
inhabilitada, es decir, sin ninguna señal de potencia en la línea
de suministro;
en el que la unidad de funcionamiento (6)
presenta tres entradas, es decir, una entrada para un conductor de
retorno de señales de potencia común (C3) y dos entradas adicionales
para el suministro alternativo de la señal de potencia a una de
dichas entradas utilizando dos conductores de suministro de señales
de potencia aparte (C1, C2), cada uno conectado a una de dichas dos
entradas adicionales y pudiendo conectarse cada uno
alternativamente a una salida de la fuente de señales de
potencia,
caracterizado porque comprende:
un primer (R1) y un segundo (R2) relé de
accionamiento o de control que presentan contactos normalmente
abiertos (NR1, RR2) y contactos normalmente cerrados (R11, R12),
estando conectado en serie un contacto normalmente abierto (NR1,
RR2) de uno de los dos relés (R1, R2) con un contacto normalmente
cerrado (R12, R11) del otro de los dos relés (R2, R1) en cada
conductor de suministro (C1, C2) y funcionando en una disposición
invertida, por lo que excitando cualquier relé de accionamiento o
de control una de las dos entradas de la unidad de funcionamiento
se conecta alternativamente a la salida de la fuente de señales de
potencia (112);
una línea de cortocircuito (C4) que presenta
contactos de desconexión de un relé de cortocircuito conectado en
serie para conectar en cortocircuito las entradas de la unidad de
funcionamiento entre sí y/o a las salidas de la fuente de señales
de potencia (112), y contactos de desconexión que normalmente están
cerrados, con dichas entradas y/o dichas salidas en un estado de
cortocircuito, cuando dichos dos relés de accionamiento o de
control (R1, R2) están en un estado de desconexión del conductor
correspondiente (C1, C2), excitándose dicho relé de cortocircuito
al estado de apertura de contacto de línea de cortocircuito mediante
la señal que excita a al menos uno o ambos de dichos relés de
accionamiento o de control (R1, R2).
2. Un módulo según la reivindicación 1,
caracterizado porque, como una alternativa, los contactos de
desconexión del relé de cortocircuito son un par de contactos de
cortocircuito (R11, R12) del primer y del segundo relé de
accionamiento o de control (R1, R2), contactos (R11, R12) que se
controlan mediante dichos relés de accionamiento o control y que
están cerrados en el estado inactivo de dichos relés de
accionamiento o de control (R1, R2).
3. Un módulo según la reivindicación 1 ó 2, en
el que se proporciona un relé de protección (R3) que presenta
contactos conectados en serie al conductor de señales de retorno
(C3) en la línea de suministro de señales de potencia, estando el
relé de protección (R3) en el estado de contacto abierto cuando no
hay ninguna señal de control que coincide con la señal que excita a
al menos uno de dichos dos relés de accionamiento o de control (R1,
R2) y al relé de cortocircuito.
4. Un módulo según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los relés
(R1, R2, R3) se controlan mediante un microprocesador que recibe
señales de retroalimentación desde una tarjeta de verificación y de
diagnósticos, que a su vez genera dichas señales como respuesta a
los controles de una unidad lógica de control.
5. Un módulo según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende
un circuito de retardo (612) para introducir un retardo de tiempo
entre la señal de control para accionar o habilitar la unidad de
funcionamiento y la transmisión de la señal de potencia a la unidad
de funcionamiento (6) o la conexión de la unidad de funcionamiento
(6) al generador de señales de potencia (112) con dicha señal de
potencia en su salida.
6. Un módulo según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad
de funcionamiento (6) está equipada con medios (106) para generar
señales de retroalimentación que confirman el accionamiento y/o la
conmutación de la misma a un estado de funcionamiento, señales que
se generan cuando la operación de control o la función operativa se
lleva a cabo mediante la unidad de funcionamiento (6) durante el
suministro de señales de potencia, dichos generadores de señales de
retroalimentación formados al menos parcialmente por la línea de
cortocircuito (C4) o por componentes conectados a dicha línea de
cortocircuito (C4).
7. Un módulo de accionamiento según una o más de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está
diseñado para accionar una máquina de conmutación (6) activada por
motor, dicha máquina de conmutación estableciendo los puntos de
conmutación de un desvío entre dos posiciones de parada límites
opuestas, es decir, normal e inversa, presentando dicha máquina de
conmutación (6) tres entradas, incluyendo una entrada común para un
conductor de retorno de señales de potencia y dos entradas para el
suministro alternativo de la señal de potencia, provocando cada
una, cuando se les suministra dicha señal de potencia, que el motor
gire en cualquier sentido, proporcionándose en el módulo:
dos conductores (C1, C2) para suministrar la
señal de potencia a cada una de las dos entradas de señales de
potencia, conductores que están diseñados para conectarse
alternativamente a la salida de señales de potencia de la fuente de
señales de potencia (112) mediante dos relés de accionamiento o de
control (R1, R2), presentando cada relé de accionamiento o de
control (R1, R2) contactos (NR1, RR2, R12, R11) para desconectar
cualquier conductor (C1, C2), que funcionan en modo invertido,
estando conectados en serie entre sí (NR1, RR2; R12, R11) los
contactos de desconexión de los dos relés de accionamiento o de
control (R1, R2) en cada uno de los dos conductores de suministro
de señales de potencia (C1, C2);
una línea de cortocircuito (C4) que conecta las
salidas de la fuente de señales de potencia (112) y/o las entradas
de la máquina de conmutación (6) cuando no hay ninguna señal de
potencia o los relés de accionamiento o de control (R1, R2) no
están excitados, mientras que los contactos de desconexión de los
dos conductores de suministro de señales de potencia están
cerrados, y dicha línea de cortocircuito (C4) incluye contactos de
desconexión (R11, R12) de un relé de cortocircuito, estando dichos
contactos de desconexión normalmente cerrados cuando dicho relé
está en el estado no excitado, controlándose dicho relé mediante la
señal que controla los relés de suministro o de control (R1,
R2).
8. Un módulo de accionamiento según la
reivindicación 7, caracterizado porque presenta un relé de
protección (R3), cuyos contactos de desconexión están situados en
el conductor de retorno de señales de potencia (C3) y que se excita
al estado abierto mediante una señal que coincide en el tiempo con
el estado de no excitación de los dos relés de accionamiento o de
control (R1, R2), señal que se genera mediante una fuente distinta
a la de la señal que controla a los dos relés de suministro o de
control (R1, R2).
9. Un módulo de accionamiento según la
reivindicación 7 u 8, caracterizado porque la máquina de
conmutación (6) presenta medios (106) para generar una señal de
retroalimentación, incluyendo un circuito oscilatorio que genera
una señal a una frecuencia predeterminada cuando la máquina de
conmutación (6) conmuta a uno de dichos dos estados de
funcionamiento predeterminados, activándose el circuito oscilatorio
para generar la señal de retroalimentación en la frecuencia
predeterminada cuando un condensador (Cn, Cr) de capacitancia
predeterminada está introducido en un bucle de dicho circuito,
mediante conmutadores (Cpn, Cpr) que conmutan al estado cerrado
mediante medios que detectan uno de dichos estados de
funcionamiento, mientras que se proporcionan medios de
recepción/transmisión (T1, T2)
de señales de retroalimentación oscilatorias, preferentemente conectados en serie con la línea de cortocircuito (C4).
de señales de retroalimentación oscilatorias, preferentemente conectados en serie con la línea de cortocircuito (C4).
10. Un módulo de accionamiento según una o más
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
presenta una modulación de ancho de impulso (20, 21) que requiere
una señal de modulación que puede generarse o bien por el
microcontrolador que controla los relés auxiliares y los
diagnósticos, o bien mediante un circuito de vía activo, conectado
en paralelo a los condensadores remotos o a dichos condensadores tal
y como se ha mencionado en la reivindicación anterior, y alimentado
por dicha señal de retroalimentación sobre la que funciona el
modulador.
11. Un módulo de accionamiento según una o más
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
comprende medios para detectar la señal de retroalimentación
oscilante, medios que comprenden medios de análisis de señales de
retroalimentación para comprobar la corrección de la frecuencia del
portador y la frecuencia de modulación de la señal de
retroalimentación y para generar una señal (KN, KR) para indicar que
la unidad de funcionamiento ha conmutado correctamente al estado de
funcionamiento correspondiente.
12. Un módulo según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende
medios (12) para detectar la ausencia de cualquier señal de
retroalimentación, medios que comparan el tiempo durante el cual no
se ha detectado ninguna señal de retroalimentación con un umbral
máximo permitido ajustable, y medios que controlan, con el
accionador en el estado inactivo, los medios para bloquear, suprimir
y/o retardar la señal que indica que la unidad de funcionamiento ha
conmutado correctamente al estado de funcionamiento correspondiente
durante un tiempo predeterminado mayor que el tiempo de ciclo máximo
de la lógica del ordenador de zona, o para generar una señal que
indica que la unidad de funcionamiento no ha conmutado correctamente
al estado de funcionamiento cuando el tiempo durante el cual no se
ha detectado ninguna señal de retroalimentación supera dicho umbral
máximo permitido.
13. Un módulo según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incluye
contactos (R12, R11) que normalmente están cerrados en el estado no
excitado de los relés de accionamiento o de control (R1, R2).
14. Un módulo según una o más de las
reivindicaciones anteriores, en el que las funciones de control o de
verificación de unidad se obtienen con la ayuda de relés guiados
por fuerzas, que pueden exponerse a una interrupción y a una
excitación indebida en caso de fallo, por lo que tales relés deben
supervisarse entre sí y/o mediante los dispositivos electrónicos
para evitar controles de unidad indebidos y para iniciar un fallo de
verificación de posición si dichos relés no conmutan a la posición
deseada por la lógica del aparato.
15. Un módulo según una o más de las
reivindicaciones anteriores, en el que se proporcionan dos cables
aparte, presentando cada uno tres conductores, utilizándose el
primer cable (C1, C2, C3) para señales de control y utilizándose el
segundo cable para señales de retroalimentación (C1', C2', C3').
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP07425275A EP1990252B1 (en) | 2007-05-10 | 2007-05-10 | Actuating and monitoring module for operating units of wayside equipment of railway systems or the like |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2337202T3 true ES2337202T3 (es) | 2010-04-21 |
Family
ID=38520555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES07425275T Active ES2337202T3 (es) | 2007-05-10 | 2007-05-10 | Modulo de accionamiento y de vigilancia para unidades de funcionamiento de equipos de via de sistemas ferroviarios o similares. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1990252B1 (es) |
| AT (1) | ATE449717T1 (es) |
| DE (1) | DE602007003451D1 (es) |
| ES (1) | ES2337202T3 (es) |
| MA (1) | MA30009B1 (es) |
| NO (1) | NO20082183L (es) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2236389B1 (de) * | 2009-03-30 | 2012-08-22 | Siemens Schweiz AG | Verfahren zum Absetzen von Störungsmeldungen von einer dezentralen Funktionseinheit in einem Sicherungssystem für schienengebundenen Verkehr |
| FI20125085L (fi) * | 2012-01-27 | 2013-07-28 | Vr Track Oy | Järjestely kiskoliikennevaihteeseen |
| NL2010803C2 (nl) * | 2012-10-04 | 2013-12-02 | Volkerrail Nederland B V | Systeem en werkwijze voor het bewaken van de bedrijfsfuncties van mechanisch bewogen componenten van een spoorweg, door relaissensoren en motorstroombewaking. |
| CN103236204B (zh) * | 2013-04-14 | 2015-05-06 | 柳州铁道职业技术学院 | Zpw-2000a型移频综合实训平台 |
| FR3012100B1 (fr) * | 2013-10-18 | 2017-06-09 | Scle Systemes Pour Le Ferroviaire Et L'energie | Dispositif pour securiser un systeme utilisant des commandes electriques |
| EP3150461A1 (de) * | 2015-10-02 | 2017-04-05 | Siemens Schweiz AG | System und verfahren zum automatischen beseitigen einer überhöhten beeinflussungsspannung in einem energiebus |
| CN112865285B (zh) * | 2019-11-27 | 2023-10-31 | 中车唐山机车车辆有限公司 | 控制电路 |
| CN112693495B (zh) * | 2021-01-08 | 2023-05-16 | 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 | 一种无节点分布式道岔安全驱采控制系统 |
| RU204121U1 (ru) * | 2021-03-24 | 2021-05-07 | Открытое акционерное общество "Объединенные электротехнические заводы" | Блок конденсаторный дешифратора типа ДА |
| CN113805562B (zh) * | 2021-08-16 | 2023-06-02 | 北京和利时系统工程有限公司 | 一种三相五线制交流转辙机的模拟装置和操作方法 |
| CN113759772B (zh) * | 2021-08-16 | 2024-01-30 | 北京和利时系统工程有限公司 | 一种三相五线制交流转辙机的自动模拟装置和操作方法 |
| CN114475701B (zh) * | 2022-01-07 | 2024-01-19 | 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 | 一种用于有轨车辆的分布式道岔控制系统 |
| CN114399942B (zh) * | 2022-02-18 | 2023-09-05 | 浙江众合科技股份有限公司 | 一种能自动切换表示的三相五线制道岔板卡仿真电路 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH302004A (de) * | 1951-04-12 | 1954-09-30 | Siemens Ag | Gleichstrom-Antriebseinrichtung für Weichen und Signale bei Eisenbahnstellwerken. |
| IT1276422B1 (it) | 1995-06-20 | 1997-10-31 | Ansaldo Trasporti Spa | Sistema di controllo di scambio ferroviario. |
| DE19606894C2 (de) * | 1996-02-13 | 2003-01-23 | Siemens Ag | Einrichtung zur signaltechnisch sicheren Steuerung und Überwachung elektrischer Verbraucher im Eisenbahnwesen |
| US6366041B1 (en) | 2000-01-24 | 2002-04-02 | Union Switch & Signal, Inc. | Railway switch machine motor control apparatus |
| DE602005005207T2 (de) * | 2005-11-15 | 2009-06-04 | Alstom Ferroviaria S.P.A. | Betätigungs- und Überwachungsmodul, im Besonderen für Bedieneinheiten wie etwa streckenseitige Anlagen von Eisenbahnsystemen oder dergleichen |
-
2007
- 2007-05-10 EP EP07425275A patent/EP1990252B1/en active Active
- 2007-05-10 AT AT07425275T patent/ATE449717T1/de not_active IP Right Cessation
- 2007-05-10 ES ES07425275T patent/ES2337202T3/es active Active
- 2007-05-10 DE DE602007003451T patent/DE602007003451D1/de not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-05-09 MA MA30917A patent/MA30009B1/fr unknown
- 2008-05-13 NO NO20082183A patent/NO20082183L/no not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO20082183L (no) | 2008-11-11 |
| DE602007003451D1 (de) | 2010-01-07 |
| ATE449717T1 (de) | 2009-12-15 |
| EP1990252B1 (en) | 2009-11-25 |
| EP1990252A1 (en) | 2008-11-12 |
| MA30009B1 (fr) | 2008-12-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2337202T3 (es) | Modulo de accionamiento y de vigilancia para unidades de funcionamiento de equipos de via de sistemas ferroviarios o similares. | |
| ES2518492T3 (es) | Sistema y método para transferir energía eléctrica a un vehículo | |
| CN109278802B (zh) | 一种交流道岔装置、系统及其控制方法 | |
| ES2805729T3 (es) | Sistema de transporte | |
| CN102130552B (zh) | 车辆发电机 | |
| CN109278801B (zh) | 一种道岔表示装置 | |
| CN109050539B (zh) | 一种站台门联动控制系统 | |
| ES2702730T3 (es) | Sistema de protección de la cadena de tracción de un vehículo ferroviario, línea de transmisión y vehículo ferroviario asociados | |
| CN107351730A (zh) | 一种电气化铁路列车不断电自动过分相系统及其运行方法 | |
| WO2006127066A2 (en) | Electronic vital relay | |
| CN103918172A (zh) | 网络布线上的安全扭矩断开 | |
| RU2194645C2 (ru) | Схема для управления и контроля стрелочных приводов | |
| US20070228223A1 (en) | Device for activation and monitoring of a light-signal system for railway traffic | |
| CN113039087B (zh) | 用于在无电位的直流电压电网中的抗无线电干扰的电压转换器的触摸安全性 | |
| ES2300970T3 (es) | Modulo de accionamiento y monitorizacion, en particular para unidades de mando, es decir, equipos de via, de sistemas ferroviarios o similares. | |
| JPH0239903B2 (es) | ||
| CN112904165A (zh) | 一种列车绝缘检测系统和直流供电列车 | |
| ES2719025T3 (es) | Dispositivo de protección, disposición y procedimiento para una protección de distancia de una catenaria de un abastecimiento de corriente ferroviario | |
| ES2262473T3 (es) | Dispositivo para la transmision de una señal de estado de un aparato de influencia en el trafico a un vehiculo. | |
| ES2219291T3 (es) | Dispositivo de seguridad para una linea aerea electrica adecuada para suministrar energia a vehiculos de transporte y metodo de funcionamiento de este dispositivo. | |
| CN109217742B (zh) | 永磁同步电机的控制系统 | |
| US6621301B1 (en) | Pass-driver circuit for two-conductor bus-system | |
| JP4127384B2 (ja) | 踏切用多重系列車検知装置 | |
| CN112578698B (zh) | 车门控制装置和方法 | |
| US7547988B2 (en) | Railway power supply system and method for powering an electrical device situated along a railway |