NL1033153C2

NL1033153C2 - ES-las kwaliteitbewakingsysteem.

Info

Publication number: NL1033153C2
Application number: NL1033153A
Authority: NL
Inventors: Rene Dijkman
Original assignee: Voestalpine Railpro B V
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2008-01-08
Also published as: NL1033153A1

Description

Titel; ES-las kwaliteitbewakingsysteem.

De uitvinding heeft betrekking op het terrein van trein-, tram- of metrospoor, meer in het bijzonder op de 5 galvanische scheiding in de spoorstaaf. NL-1018155 toont een voorbeeld hiervan.

Om een spoorweg bijvoorbeeld te verdelen in baanvakken, wordt gebruik gemaakt van een elektrisch gescheiden las-verbinding (zgn. ES-las) bij de bij elkaar komende uiteinden 10 van twee in eikaars verlengde gelegen spoorstaven. Dit zijn relatief zwakke schakels in de elektrische infrastructuur, en de oorzaak van een groot aantal vertragingen van het treinverkeer. Immers, een storing van een ES-las veroorzaakt een onterechte signalering dat een trein in het betreffende 15 baanvak aanwezig is. Zodoende wordt achteropkomend treinverkeer (ten onrechte) niet tot het betreffende baanvak toegelaten. De verkeersleiding zal het pas na enige tijd opvallen, dat het betreffende baanvak lang bezet blijft. Men gaat dan vermoeden dat dit wordt veroorzaakt door een slechte 20 conditie van de ES-las. Dan wordt een monteur erop afgestuurd om de ES-las ter plaatse te repareren.

Voorgesteld wordt nu, de conditie van de ES-las te bewaken door middel van een speciaal daarvoor bedoeld bewakingsysteem dat bij voorkeur permanent gemonteerd is in 25 de nabijheid van de ES-las en de conditie ervan doelgericht meet. De bewaking kan al dan niet on-line plaats vinden. Het bewakingsysteem kan al dan niet draadloos (bijvoorbeeld via een radiotelefonienetwerk (GSM)) communiceren met bijvoorbeeld een zich op afstand bevindende centrale. 30 Bijvoorbeeld kan via een beveiligde netwerkverbinding, bijvoorbeeld een via Internet toegankelijke website, de status van het bewakingsysteem worden geraadpleegd. Uit de bijvoorbeeld periodieke meetresultaten kan blijken of het baanvak en/of ES-las naar behoren functioneert, zodat tijdig 35 aktie kan worden ondernomen om storing aan het baanvaksysteem en/of ES-las te verhelpen/voor komen. Bijvoorbeeld kan op deze manier een geleidelijke afname van de conditie van de ES-las worden geconstateerd, zodat nog voordat een daadwerkelijke storing optreedt, een reparatie kan worden uitgevoerd.

1 033 1 5 3 2

Bij voorkeur meet het bewakingsysteem de gelijkspanning (DC) -retourstroom van de treintractie en/of het baanvak gebonden wisselspanning(AC)-spoorstroomsignaal om op basis daarvan de conditie van de ES-las te bepalen. Wanneer de ES-5 las een goede conditie heeft, zal alle DC-retourstroom van een spoorstaaf door een smoorspoel of door een rechtstreekse verbinding naar een andere spoorstaaf vloeien. Het AC-spoorstroomsignaal zal door een signaleringsrelais vloeien indien zich geen trein in het betreffende baanvak bevindt. 10 Anders zal er een kortsluitstroom vloeien, die afhankelijk is van de contactdruk tussen de spoorstaven en de wielen van de trein. Indien de conditie van de ES-las onvoldoende is, zal een gedeelte van de DC-retourstroom door de ES-las vloeien in plaats van door de retourleidingen. Het AC-spoorstroomsignaal 15 zal in fase/amplitude wijzigen wegens benvloeding door het afwijkende AC-spoorstroomsignaal van het zich aan de andere zijde van de gebrekkige ES-las bevindende baanvak. Het bewakingsysteem is zodanig uitgevoerd, dat het dit verleggen van de DC-retourstroom en/of wijzigen van de fase/amplitude van 20 het AC-spoorstroomsignaal registreert. Op basis van die registratie kan een uitspraak worden gedaan over de conditie van de betreffende ES-las.

De gevoeligheid van het bewakingsysteem zal toenemen door, betrokken op de lengterichting van het spoor, twee, 25 drie of meer opéénvolgende ES-lassen in hetzelfde spoor elk met een eigen bewakingsysteem uit te rusten. Voor één van de ES-lassen van deze groep kunnen de overige ES-lassen van dezelfde groep gebruikt worden als een meetreferentie. Dit zal het beste werken, indien slechts één van de ES-lassen van 30 de groep een slechte conditie heeft. Het tot de in slechte conditie verkerende ES-las behorende bewakingsysteem zal bij passeren van een trein een hoeveelheid DC-retourstroom meten die ongelijk is aan hetgeen de bewakingsystemen van de andere (in goede conditie verkerende) tot de groep behorende ES-35 lassen meten.

De uitvinding is toepasbaar voor ieder type ES-las, bijv. een gelijmde of geboute of zgn. composiet ES-las.

Hierna wordt een in de tekening getoonde voordelige uitvoeringsvorm beschreven van de uitvinding, zonder die 3 daartoe te beperken.

Fig. 1 toont een schema van de bestaande situatie;

Fig. 2 toont een schema voor de nieuwe situatie.

Fig. 1 toont de twee parallelle spoorstaven 1 van een 5 spoorweg. Met cijfer 2 zijn de posities van vier ES-lassen aangegeven, voor het vormen van een baanvak met elektrische scheiding, waarvan de lengte enkele honderden meters of enkele kilometers of meer kan bedragen. De in eikaars verlengde liggende staven ter weerszijden van een ES-las 2 10 zijn galvanisch gekoppeld via een railspoel 3, zodat gelijkspanning (retourstroom) wel, wisselspanning (spoorstroomsig-naal) niet de ES-las kan passeren.

Binnen elk baanvak is op de parallelle spoorstaven 1 een wisselspanningsbron 4 aangesloten die een voor het betref-15 fende baanvak specifiek spoorstroomsignaal verzorgt (bijvoorbeeld 75 Hz). Tevens is binnen elk baanvak een sensor in de vorm van een relais 5 op de parallelle spoorstaven 1 aangesloten, die bestemd is om de aanwezigheid van een trein in het baanvak te signaleren.

20 De bronnen 4 van direct aan elkaar grenzende baanvakken (dus ter weerszijden van een ES-las) zorgen bijvoorbeeld voor een spoorstroomsignaal met een faseverschil van 180° (d.w.z.

tegengesteld van polariteit).

Zodra zich in het baanvak een trein bevindt, zijn de 25 parallelle spoorstaven 1 via de wielen en assen van de trein elektrisch verbonden (met streep-stippellijn 6 aangeduid in fig. 1) . Het wisselspanningsignaal van de bron 4 valt dan weg, waardoor het relais 5 afvalt. Het relais 5 bevat bijvoorbeeld twee (elk door één van de spoorstaven gevoede) 30 elektromagnetische spoelen en daartussen een magnetisch aantrekbare plaat. Zo lang het spoorstroomsignaal van de bron 4 onvervormd in het baanvak heerst, blijft de plaat tussen de spoelen zweven. Vervormt het spoorstroomsignaal, kiest de plaat de kant van één van beide spoelen en maakt daarmee 35 elektrisch contact. Het spoorstroomsignaal vervormt niet alleen wanneer de parallelle spoorstaven 1 binnen het baanvak zijn kortgesloten. Ook gebeurd dat bijvoorbeeld wanneer via een ES-las spoorstroomsignaal uit een naastliggend baanvak toevloeit. Het relais 5 kan tussen die verschijnselen geen 4 onderscheid maken.

Volgens de uitvinding (zie fig. 2) wordt nu een bewa-kingsysteem toegevoegd om de conditie van de ES-las zonder hulp van het relais 5 te bepalen.

5 Het bewakingsysteem bevat een voeding (niet getoond) die bijvoorbeeld gevormd is door zonnecellen of het elektriciteitsnet. Ook bevat het een module 7 voor communicatie met bijvoorbeeld apparatuur in de verkeersleidingcentrale. Verder bevat het meetapparatuur voor het meten van de 10 gelijkspanning-retourstroom en het wisselspanning-spoor-stroomsignaal. Deze meetapparatuur is permanent in of langs het spoor gemonteerd. Het meetapparaat 8 waarmee de bal-lastweerstand en de conditie van de ES-las kan wordne gemeten, is aangesloten op een kabel waar de bron 4 of het 15 relais 5 is aangesloten. Het meetapparaat 9, dat extra informatie levert over de conditie van de ES-las en eventuele gelijkspanning-lekstromen, is aangesloten op de kabels waarop de railspoelen 3 zijn aangesloten, of de kabels die gebruikt worden als directe doorverbinding van de in eikaars verlengde 20 gelegen spoorstaven (dus de ES-las overbruggend). Signalen van de meetapparatuur worden via communicatiemiddelen overgedragen aan de communicatiemodule die de ontvangen signalen verwerkt, bijvoorbeeld met de ervan deel uitmakende verwerkingseenheid (bijvoorbeeld computer) en op basis 25 daarvan signalen uitzendt.

De meetapparatuur 8, 9 is al dan niet fysiek contact makend aangesloten op de betreffende elementen waaraan gemeten moet worden.

Het zal voor de vakman duidelijk zijn, hoe op basis van 30 de bovenstaand gegeven informatie zonder meer een werkend systeem kan worden gebouwd.

Ook andere uitvoeringen behoren tot de uitvinding. Alle beschreven of in de tekening weergegeven maatregelen vormen op zich of in willekeurige combinatie het onderwerp van deze 35 uitvinding.

1033153

Claims

1. Systeem voor bewaken van de conditie van een elektrisch gescheiden lasverbinding (2) bij de bij elkaar komende 5 uiteinden van twee in eikaars verlengde gelegen spoorstaven (1) van een spoorweg voor trein, tram of metro, omvattende een meeteenheid.

2. Systeem volgens conclusie 1, waarbij elk van een groep van een aantal opeenvolgende lasverbindindingen in hetzelfde 10 spoor een eigen meeteenheid bezit.

3. Systeem volgens conclusie 1 of 2, waarbij de meeteenheid permanent gemonteerd is in de nabijheid van de betreffende lasverbinding.

4. Systeem volgens conclusie 1, 2 of 3, waarbij de of elke 15 tot de groep behorende meeteenheid is ingericht voor het meten van de gelijkspanning-retourstroom van de treintractie en/of het baanvak gebonden wisselspanning-spoorstroomsignaal.

5. Systeem volgens een van conclusies 1-4, waarbij de meeteenheid is ingericht voor het registreren van het verleggen 20 van de retourstroom en/of spoorstroomsignaal.

6. Systeem volgens een van conclusies 1-5, waarbij de tot de groep behorende meeteenheden onderling verbonden zijn.

7. Systeem volgens een van conclusies 1-6, waarbij een of de tot de groep behorende meeteenheden zijn ingericht zodat 25 een ene meeteenheid conditie-signalen van een of meer andere meeteenheden van bij voorkeur de groep ontvangt.

8. Systeem volgens een van conclusies 1-7, waarbij de meeteenheid is ingericht om van een andere meeteenheid ontvangen signaal te gebruiken als meetreferentie.

9. Systeem volgens een van conclusies 1-8 waarbij een door een meeteenheid ontvangen signaal, zoals de meetreferentie, kan worden gebruikt, zodat, indien slechts een van de lasverbindingen een slechte conditie heeft, bij passeren van een trein de betreffende meeteenheid een hoeveelheid 35 retourstroom en/of fase/amplitudeverandering meet die ongelijk is aan hetgeen de andere tot de groep behorende meeteenheden meten. n 3 31 5 3

10. Systeem volgens een van conclusies 1-9, waarbij dit systeem is ingericht om op basis van een geregistreerde ongelijkheid een foutsignaal te geven.

11. Systeem volgens een van conclusies 1-10, waarbij een 5 meeteenheid een apparaat (8) heeft dat aangesloten is op de voeding (4) of het relais (5) van het baanvak.

12. Systeem volgens een van conclusies 1-11, waarbij een meeteenheid een apparaat (9) heeft dat aangesloten is op de railspoelen (3) of de kabels die de betreffende lasverbinding 10 (2) overbruggen.

13. Systeem volgens een van conclusies 1-12, waarbij apparaat (8) de ballastweerstand en/of apparaat (9) gelijkspanning-lekstroom, meet.

14. Systeem volgens een van conclusies 1-13, waarbij apparaat 15 (8) en/of apparaat (9) meetsignalen levert aan een computer (7) . η τ τ 1 5 t