IT8212674A1

IT8212674A1 - Dispositivo rivelatore dello squilibrio fra le due frazioni della corrente di ritorno della trazione sulle due rotaie di un binarlo ferroviario

Info

Publication number: IT8212674A1
Application number: ITGE1982A012674A
Authority: IT
Original assignee: Sasib Spa
Priority date: 1982-11-23
Filing date: 1982-11-23
Publication date: 1984-05-23
Also published as: IT8212674A0; DE3376545D1; EP0110261B1; US4575031A; EP0110261A1; IT1157785B

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:

"Dispositivo rivelatore dello squilibrio fra le due frazioni della corrente di ritorno della trazione

sulle due rotaie di un binario ferroviario"

della SASIB S.p.A., di nazionalit? italiana, a Bologna.

Depositata il 2 3K0Vr?inFr fQ|$2 ^ ^? ' J2 674 A/82

RIASSUNTO

L'invenzione ha per oggetto un dispositivo rivelatore dello squilibrio ? ? fra le due frazioni 10 della corrente di ritorno della trazione che scorrono sulle due rotaie di un binario ferroviario, in presenza di corrente di segnalamento nel rispettivo circuito di binario. Il dispositivo secondo l'invenzione ? caratterizzato dal fatto che un circuito (3) di combina 15 zione lineare riceve i segnali (i^ e delle due cor renti effettivamente presenti sulle sue rotaie e ne

forma sia la differenza (i^ - i^X che la somma-(i^

+ i^)* mentre un circuito demodulatore (4), alimentato col segnale .della differenza (i^ - i^), ne ricava il 2? segnale modulante della corrente di segnalamento e lo alimenta ad un circuito generatore di campionamento

(5) che fornisce una funzione di campionamento M(t) alimentando con essa due successivi circuiti campionatori (106 e 206), di cui uno (106) riceve anche il 25 segnale della.differenza (i^ - i2) e fornisce il segnale della differenza carpionata M(i^ ~ i2), mentre

l'altro (206) riceve.anche il segnale della somma

(i1 i2) e fornisce il segnale della somma campionata M(i^ i ). Il dispositivo comprende inoltre quattro circuiti raddrizzatori-filtro (107,207,307,

407) in parallelo che ricevono i segnali della differenza,(i^ - i2), della differenza campionata Mii^ -- i2)# della somma (i^ i2) e della somma campionata

M(i^ i2) e forniscono i valori medi dei rispettivi 10 segnali raddrizzati Fojji^ - i^ij, FO|M|?^ -Fo 1. e Fo|M|i^ i2|]. E' previsto inoltre

un successivo circuito generatore di funzione ( ) che

viene alimentato con i segnali (i^ i2)t Fo M| 1

- 1. e Fo e fornisce un segnale corri- 15

i

2

spondente a (i^ i^) applicando

???u

?

quest'ultimo ad un circuito di commutazione (11) che

riceve anche i segnali della differenza (i^ - i ) e 2?::? > della somma (i^ ^ ) ed ? comandato da un circuito

?. di controllo (9) e da un circuito logico (10) in modo

tale, da fornire alla sua uscita, quale segnale ? ? corrispondente allo squilibrio fra le due frazioni

della corrente di ritorno della trazione sulle due 25 rotaie, alternativamente uno dei segnali ricevuti

Fo M Ii

oppure (i i_T oppure Fo M Ii ' i?

i?).

TESTO DELLA DESCRIZIONE

L'invenzione ha per oggetto un dispositivo rivelatore dello squilibrio fra le due frazioni della corrente di ritorno della trazione che scorrono sulle due rotaie di un binario ferroviario in presenza di corrente di segnalamento nel rispettivo circuito di binario .

noto che un locomotore ferroviario di tipo elettrico assorbe corrente da un generatore esterno (in genere da una sottostazione alimentazione ) tramite la linea aerea e ritorna la corrente tramite la coppia di rotaie del binario ferroviario. In gela corrente di ritorno della trazione si.ripartisce in maniera pressoch? uguale fra le due rotaie. In caso di assimetria elettrica fra le due rotaie per?, le corrispondenti frazioni della corrente di ritorno della trazione sono loro diverse . differenza fra le due frazioni della corrente di ritorno della trazione sulle due rotaie di un binario disturbi nel regolare segnalamento per mezzo dei circuiti di binario, in particolare quando la corrente di trazione, oltre alla componente continua, contiene com ponenti spettrali con frequenze comprese, p.es. , fra

30 e 70 Hz ed anche la corrente di segnalamento .sul

circuito di binario ? una corrente alternata, p.es.

con frequenza di 50 Hz e modulata in ampiezza con segnali aventi p.es. frequenze di 1,25 - 2 - 3 - 4,5 Hz.

Per rivelare l'entit? dello squilibrio

fra le due frazioni della corrente elettrica di ritor 10 no della trazione sulle due rotaie del binario ferroviario, l'invenzione si basa sul riconoscimento che -in presenza di corrente di segnalamento sul binario -il detto squilibrio /\i ? proporzionale alla somma

(i^ 4- i^) dei segnali i^ e i^ corrispondenti alle cor 15 renti presenti effettivamente sulle rotaie e composte ciascuna da una componente della corrente di trazione

e da una componente della corrente del circuito di binario, la quale proporzionalit? corrisponde ad un coef^ ficiente pari al rapporto fra i valori medi della dif 20 ferenza (i^ - i2) e della somma (i^ i2) dei segnali

delle dette correnti effettivamente presenti sulle due ....

.?. ??.?.? rotaie, ?ssendo la detta differenza e la detta somma moltiplicate ciascuna per una determinata funzione

M(t) 25 Fo Mli

nella quale

squilibrio fra le due frazioni della corrente di ritorno della trazione sulle due rotaie del binario.

= segnali delle correnti effettivamente presenti sulle -due rotaie del binario e composte ciascuna dalla corrente del circuito di binario e da una frazione della corrente totale di trazione.

La sopraddetta espressione (1) non ? pi? valida se

Fo M i

In questo caso si hanno le seguenti due condizioni :

1) Se il valore medio della somma dei.segnali delle correnti effettive che scorrono nelle du rotaie ? superiore al valore medio della differenza dei detti segnali stessi cio? se Fo

allora si impone

2) Se il valore medio della somma dei segnali i delle correnti effettive che scorrono nelle due rot?ie ? inferiore al..valore,medio della dif

ferenza dei detti segnali stessi, cio? se Fo M i

? V] < Fo allora si impone

1ii -? ?.= ix i2 (3)

Infine, quando le due correnti ef fettivamente presenti sulle due rotaie sono tali, per

cui non risulta possibile riconoscere in esse la presenza. della corrente di segnalamento, per lo squilibrio ? ? delle due rispettive frazioni della corrente di ritorno della trazione si ritiene valida 10 l'espressione (2).

In conclusione, l'entit? dello squilibrio

A i fra le due frazioni della corrente di ritorno

della trazione sulle due rotaie di un binario ferroviario ? determinabile, a seconda dei casi, in base 15 ad una delle tre espressioni (1), (2) e (3).

Basandosi sul riconoscimento di cui sopra, l'invenzione prevede un dispositivo illustrato schematicamente nell'unica figura del disegno allegato e

che pu? essere inserito negli impianti di terra sul 20 lato ricezione del circuito di binario, senza richiedere alcuna modifica sul lato trasmissione. D'altra

? parte, il dispositivo secondo l'invenzione pu? anche < * .?? I

essere montato a bordo del locomotore e funzionare

allo stesso scopo sulle apparecchiature di ripeti- 25 zione dei segnali.

Con riferimento al disegno con 1 e.2 sono ind^L

cate le due prese che forniscono dei segnali'i^ e ^ proporzionali alle correnti elettriche effettive presenti sulle due rotaie di un binario ferroviario a tra 5 zione elettrica e .circuiti di binario. Queste due correnti sono composte ciascuna da una corrente di segnalamento relativa al rispettivo circuito di binario

e positiva per una delle due rotaie mentre ? negativa

per l'altra rotaia, nonch? da una frazione della 10 corrente elettrica di ritorno della trazione che si ripartisce sulle due rotaie stesse.

Nell'esempio esecutivo riportato si assume

che le frazioni della corrente di ritorno della trazione presenti sulle due rotaie hanno frequenze com 15 prese nella banda fra 30 e 70 Hz, mentre la corrente

di segnalamento ? quella tipica dei circuiti di binario in uso negli impianti ferroviari ed ? .quindi costituita da una corrente alternata a 50 Hz, modulata in ampiezza con segnali aventi frequenze di 1,25 - 20 - 2 - 3 e 4,5 Hz.

??*? ? I segnali i^ e i^ delle dette correnti presenti effet *

M#v tivamente sulle rotaie vengono alimentati ad un circuito 3 di combinazione lineare e di filtro 50 Hz che

elimina dai segnali i^ e i^ le componenti esterne 25 ????{?! alla banda di frequenza compresa fra 30 e 70 Hz e fornisce ad una uscita 103 la differenza i^ - i^ ed all'altra uscita 203 la somma i^ i2 dei detti

segnali.

Il segnale della differenza i^ - i viene 5 applicato ad un circuito demodulatore 4 che elabora tale segnale stesso e ne ricava il segnale modulante della corrente di segnalamento tipica dei circuiti di binario (con frequenza pari a 1,25 - 2 - 3 - 4,5 Hz).

Il segnale elaborato dal circuito demodulatore 4 10 viene fornito al circuito 5 generatore di campionamento che, elaborando il segnale modulante della corrente di segnalamento, fornisce la funzione di campionamento M(t).

Il dispositivo comprende inoltre due circuiti 15 campionatori 106 e 206, fra loro in parallelo e che ricevono entrambi la funzione di campionamento M(t) fornita dal circuito generatore campionamento 5. Il circuito campionatore 106 riceve inoltre dall'uscita

103 del circuito 3 il segnale corrispondente alla 20 differenza i^ - i^ e, elaborando tale segnale mediante la funzione di campionamento M(t), fornisce alla sua uscita il segnale M(i^ - i^). Analogamente, il circuito campionatore 206 riceve dall'uscita 203 del circuito 3 il segnale corrispondente alla somma 25 i^ i2 e lo elabora mediante la funzione M(t), fornendo il segnale M(i i ).

Il dispositivo comprende ulteriormente quattro circuiti raddrizzatori-filtro 107,207,307,407,

fra loro in parallelo. Il circuito 107 riceve direttamente dall'uscita 103 del circuito 3 il segnale corrispondente alla differenza i - i2 e fornisce il

valore medio di tale segnale raddrizzato della detta differenza, corrispondente a Fo . Il circuito 207 riceve dal circuito campionatore 106 il se 10 gnale M(i^ - i2) e fornisce il valore medio del segnale raddrizzato della differenza campionata, corrispondente a FO|M|?^ - i2l .11 terzo circuito 307

riceve dal circuito campionatore 206 il segnale

M(i^ i2) e fornisce il valore medio del segnale rad- 15 drizzato della somma campionata Fo M|i1 i2| . L 'ul?

timo circuito raddrizzatore-filtro 407 riceve direttamente dall'uscita 203 del circ?ito 3 il segnale corrispondente alla somma i^ i2 e fornisce il valore medio di tale segnale raddrizzato della detta som 20 ma, corrispondente a Fo |i^ i2l^j?

I segnali Fo Mii. - i forniti dai circuiti raddrizz?tori-f iltro 207 e 307, non->.I ch? il.segnale della somma i^ i2 fornito dell'uscita. 203 del circuito 3, vengono applicati al circuito 25 generatore di funzione 8 che realizza

Fo Mli

alla uscita 108.

Il dispositivo comprende inoltre un circuito di controllo 9 che riceve i seguenti segnali:

i, i-I dal circuito raddrizzatore-filtro 407.

dal circuito raddrizzatore-filtro 307. dal circuito raddrizzatore-filtro 107. Segnale modulante della corrente di segnalamento dal circuito demodulatore 4

Questo circuito di controllo 9 esegue le seguenti prove sui segnali ricevuti:

- controlla se il segnale modulante della corrente di segnalamento si presenta forma corretta per quanto riguarda la frequenza ed il ciclo di servi-

- controlla se il segnale Fo ? diverso da

- controlla le entit? dei segnali Fo

I risultati dei controlli effettuati dal circuito di controllo 9 vengono alimentati ad un circuito logico 10 associato ad un circuito di commutazione 11, il quale ultimo riceve il segnale i dall'uscita 103 del circuito 3 il segnale i dall'uscita 203 dello stesso circuito 3 nonch? il se-

gnale (i ij dall'uscita del cir-

cuito 8 generatore di funzione. Il circuito logico 10 decide in base al risultato dei controlli effettuati dal circuito 9 quale dei tre segnali alimentati al circuito di commutazione e corrispondenti . alle espressioni (1) (2) e (3) debba ritenersi come corretta espressione dello squilibrio

frazioni della corrente elettrica di ritorno della trazione sulle due rotaie. A seconda della decisione del circuito logico 10 il circuito di commutazione 11 viene commutato su uno dei sopraddetti tre segnali ricevuti fornendo alla sua uscita il rispettivo segnale si pu? presentare uno dei seguenti tre casi:

1) Il segnale circuito di commutazione 11 corrisponde a

Po M Ii

ij

quando Fo M |i

2) Il segnale

di commutazione 11 corrisponde alla differenza i quando ? soddisfatta almeno una delle seguenti condizioni :

- il segnale modulante della corrente di segnalamento fornito dal circuito 4 non si presenta in forma corretta per quanto riguarda frequenza e ciclo si

- il segnale Fo M|i ? nullo e si verifica la relazione Fo > FoMi

3) Il segnale

commutazione 11 corrisponde alla somma i i quando il segnale Fo M|i ? nullo e si verifica la relazione Fo < Fo

Il segnale uscita del circuito commutazione 11 viene applicato ad un circuito controllo finale 12 che confronta il segnale ricevuto con un valore prefissato di riferimento K distinguendo fra le seguenti due possibilit?:

In questo caso lo squilibrio

fra le due frazioni della corrente di ritorno della trazione sulle due rotaie del binario ? da ritenersi eccessivo ed il segnale all'uscita del circuito di confronto 12 si porta ad un corrispondente livello logico.

II) ?? < K. In questo caso, lo squilibrio /Si fra le due frazioni della corrente di ritorno . della trazione sulle due rotaie non ? da ritenersi eccessivo ed il segnale all?uscita del circuito di confronto 12 assume un corrispondente livello logico diverso da quello di prima.

Naturalmente, i vari circuiti indicati con i singoli blocchi nel disegno possono essere realizzati costruttivamente in qualsivoglia modo evidente ai 10 tecnici del ramo ed atto ad eseguire le rispettive funzioni. Il tutto senza abbandonare il principio informatore sopra esposto ed a seguito rivendicato.

RIVENDICAZIONI

1. Dispositivo rivelatore dello squilibrio 15 /Si fra le due frazioni della corrente di ritorno del_ la trazione che scorrono sulle due rotaie di un binario ferroviario, in presenza di corrente di segnalamen to nel rispettivo circuito di binario, caratterizzato

dal fatto che un circuito (3) di combinazione lineare 20 riceve i segnali (i^ e i^) delle due correnti effettivamente presenti sulle due rotaie e ne forma sia la differenza (i1 - i ) che la somma (i^ i2), mentre

un circuito demodulatore (4), alimentato col segnale

della differenza (i^ - i ), ne r:*-cava i-1 segnale 25 modulante della corrente di segnalamento e lo alimenta ad un circuito generatore di campionamento (5) che fornisce una funzione di campionamento M(t) alimentando con essa due successivi circuiti campionatori

(106 e 206), di cui uno (106) riceve anche il segnale

della differenza (i^ - i^) e fornisce il segnale della differenza campionata M(i - i^), mentre l'altro

206 riceve anche il segnale della somma (i^ i ) e

fornisce il segnale della somma campionata M(i^ i^)? essendo previsti quattro circuiti raddrizzatori-f iltr 10 (107,207,307,407) in parallelo che ricevono i segnali

della differenza (i^ - i^)/ della differenza campionata M(i^ - i2), della sonuna (i^ i^) e della somma campionata M(i^ i^) e forniscono i valori medi dei rispettivi segnali raddrizzati Fo |i - i | , 15 Fo |i i. e Fo

1 [M|ii V]' ed

essendo previsto un successivo circuito generatore di funzione (8) che viene alimentato con i segnali

, Fo^ lij^ - i2 1 e forni

(ii ?2)

20 un segnale corrispondente a (i^ i^)

?? ?? applicando quest'ultimo ?d un circuito di commutazione

(11) che riceve anche i segnali della differenza

(i - i ) e della somma (i i ) ed ? comandato da un

X b -L L? 25 circuito di controllo (9) e da un circuito logico (10)

- Or. Porsia in modo.tale, da fornire alla,sua uscita, quale segnale allo squilibrio fra le due frazioni della corrente di ritorno della trazione

determinate condizioni uno dei segnali ricevuti

Fo M ti

oppure (i oppure

Fo M Ii

i?)

Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il circuito di controllo

(9) controlla se il segnale modulante della corrente

di segnalamento si presenta in forma corretta e se il segnale Fo ? diverso da zero mentre sta-

ed alimenta il successivo circuito logico (10) che commuta l?uscita del circuito di.commu-

Fo M Ii

tazione (11) sul segnale (i

Fo M Ii

quando Fo

segnale (i i ) quando il segnale modulante della

corrente di segnalamento non si presenta in forma

corretta e/o quando il segnale Fo ? nullo

Claims

e Fo > Fo , oppure sul segnale

J1! 12t] il ? V

(i' i2) quando il segnale Fo Mli, i?I ? nullo e

1 1 2 J

Fo

['il i-21] < F?['11 - S L

3. Dispositivo secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che il segnale Ai; all'uscita del circuito di commutazione (11) viene confrontato con un valore prestabilito di riferimento

in un successivo circuito di controllo finale (12) che emette due diversi segnali logici a seconda se il segnale ? ? dello squilibrio fra le due frazioni 10 della corrente di ritorno della trazione sulle due rotaie, risulta minore o maggiore del valore prestabilito di riferimento.

4. Dispositivo rivelatore dello squilibrio fra le due frazioni della corrente di ritorno della 15 trazione,sulle due rotaie di un binario ferroviario

in presenza di corrente di segnalamento nel rispettivo circuito di binario, in tutto od in parte sostanzialmente come descritto, illustrato e per gli scopi suesposti. 20 2 3 NOVEMBRE1982

JTAw ,.errvi? Fhr.iictk & Weber

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L'IM

(Isabella Leone).

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