WO2010006823A2 - Vorrichtung zur versorgung einer überwachungsstation mit elektrischer energie - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a device for supplying a monitoring station, which in particular has at least one sensor and a radio transmitter station, with electrical energy, wherein the monitoring station is assigned to a high-voltage line, in particular a trolley line of the railway.
- the monitoring station is assigned to a high voltage line, such as a catenary of the railway, a special power supply of the monitoring station is necessary. Namely, the voltage on the high voltage line is too high for a monitoring station.
- the invention has for its object to provide a device for supplying a monitoring station with electrical energy, which manages without complicated wiring and also largely without solar cell modules or batteries, when the monitoring station is a high voltage line, especially a catenary of the railway assigned.
- the object is achieved according to the invention in that the high-voltage line is annularly surrounded by a coil in which a current is induced, which provides a supply voltage for the monitoring station, and that with a voltage tap on the coil, the monitoring station is connected.
- the coil is a toroidal transformer.
- a toroidal transformer is particularly reliable.
- the toroidal transformer consists of two half-rings for attachment to an already installed high-voltage line. It is then not necessary that the high voltage line is pulled through the toroidal transformer, which would be costly in an already mounted high voltage line.
- the toroidal transformer of two half-rings can be easily retrofitted to the power line.
- the high voltage line is the supporting cable of the overhead line of the railway.
- An attachment of the coil, in particular of the toroidal transformer, on the contact wire is not possible because it would be the pantograph of a rail vehicle in the way.
- positioning on the carrying cable is readily possible since the same tension is applied to the carrying cable as to the contact wire.
- the drawing shows a catenary mast 1, which carries a contact wire 2 and a supporting cable 3.
- a conventional wheel tensioner 4 is arranged, which is held by a so-called Radspanner rocker 5 on the catenary mast 1.
- This angle is monitored by a sensor 7.
- an evaluation unit 8 with a radio transmitter station 9 is used to transmit the data from the sensor 7 to a central office.
- the sensor 7, the evaluation unit 8 and the radio transmitter station 9 together form a monitoring station which requires electrical energy for operation.
- the electrical voltage on the contact wire 2 is too large for the monitoring station. Therefore, a two-part toroidal transformer 10 is arranged on the carrying cable 3, wherein the carrying cable 3 from the
- Ring core converter 10 is surrounded annularly.
- a current is induced, which provides a voltage for supplying the monitoring station.
- the toroidal transformer 10 is connected to the monitoring station via a supply line 11.
- a data line 12 For data transmission from the sensor 7 to the evaluation unit 8 is a data line 12.
- the toroidal transformer 10, which is constructed in two parts, can be retrofitted to an already mounted support cable 3. With the device shown, the monitoring station is supplied with simple means and reliably with electrical energy suitable voltage.
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Versorgung einer Überwachungsstation, die insbesondere mindestens einen Sensor (6) und eine Funksendestation (9) aufweist, mit elektrischer Energie. Dabei ist die Überwachungsstation einer Hochspannungsleitung, insbesondere einem Oberleitungskettenwerk der Eisenbahn, zugeordnet. Es ist vorgesehen, dass die Hochspannungsleitung ringförmig von einer Spule umgeben ist, in der ein Strom induziert wird, der eine Versorgungsspannung für die Überwachungsstation bereitstellt, und dass mit einem Spannungsabgriff an der Spule die Überwachungsstation verbunden ist.
Description
Beschreibung
Vorrichtung zur Versorgung einer Überwachungsstation mit elektrischer Energie
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Versorgung einer Überwachungsstation, die insbesondere mindestens einen Sensor und eine Funksendestation aufweist, mit elektrischer Energie, wobei die Überwachungsstation einer Hochspannungsleitung, insbesondere einem Oberleitungskettenwerk der Eisenbahn, zugeordnet ist.
Es ist bekannt, dass unterschiedliche Überwachungsstationen an abgelegenen Orten installiert sein müssen. Von Sensoren ermittelte Messwerte werden dort mit Hilfe von Funksendestationen an eine zentrale Stelle übermittelt. Durch den Einsatz der Funksendestationen werden lange Datenleitungen vermieden. Es sind aber weiterhin Energieversorgungsleitungen notwendig. Es ist bereits vorgeschlagen worden, statt der Energieversor- gungsleitungen Solarzellenmodule zur Energieversorgung vorzusehen, die jedoch abhängig vom Wetter nicht immer zuverlässig arbeiten. Batterien müssten regelmäßig aufgeladen oder ausgetauscht werden.
Auch wenn die Überwachungsstation einer Hochspannungsleitung, wie beispielsweise einem Oberleitungskettenwerk der Eisenbahn, zugeordnet ist, ist eine besondere Energieversorgung der Überwachungsstation notwendig. Die Spannung an der Hochspannungsleitung ist nämlich für eine Überwachungsstation zu hoch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Versorgung einer Überwachungsstation mit elektrischer Energie anzugeben, die ohne aufwändige Verkabelung und auch weitgehend ohne Solarzellenmodule oder Batterien auskommt, wenn die Überwachungsstation einer Hochspannungsleitung, insbesondere einem Oberleitungskettenwerk der Eisenbahn, zugeordnet ist.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass die Hochspannungsleitung ringförmig von einer Spule umgeben ist, in der ein Strom induziert wird, der eine Versorgungsspannung für die Überwachungsstation bereitstellt, und dass mit einem Spannungsabgriff an der Spule die Überwachungsstation verbunden ist.
Damit wird der Vorteil erzielt, dass durch einen induzierten Strom in der Spule aus der Hochspannungsleitung eine geeignete niedrige Spannung ausgekoppelt werden kann, die zur Versorgung der Überwachungsstation geeignet ist. Es ist also vorteilhaft keine eigene aufwändige Energieversorgungsvorrichtung für die Überwachungsstation erforderlich, da die Energie in geeigneter Weise aus der vorhandenen Hochspannungsleitung entnommen wird. Ein kleiner Energiespeicher kann vorhanden sein für den seltenen Fall, dass durch die Hochspannungsleitung zeitweise kein Strom fließt.
Beispielsweise ist die Spule ein Ringkernwandler. Ein solcher Ringkernwandler ist besonders zuverlässig.
Beispielsweise besteht der Ringkernwandler aus zwei Halbringen zum Anbringen an eine bereits verlegte Hochspannungslei- tung. Es ist dann nicht erforderlich, dass die Hochspannungsleitung durch den Ringkernwandler hindurchgezogen wird, was bei einer bereits montierten Hochspannungsleitung aufwändig wäre. Der Ringkernwandler aus zwei Halbringen kann in einfacher Weise nachträglich an der Hochspannungsleitung montiert werden.
Beispielsweise ist die Hochspannungsleitung das Tragseil des Oberleitungskettenwerkes der Eisenbahn. Ein Anbringen der Spule, insbesondere des Ringkernwandlers, am Fahrdraht ist nicht möglich, da er dann dem Pantographen eines Schienenfahrzeuges im Weg wäre. Eine Positionierung am Tragseil ist aber ohne weiteres möglich, da am Tragseil die gleiche Spannung wie am Fahrdraht anliegt.
Mit der Vorrichtung nach der Erfindung wird insbesondere der Vorteil erzielt, dass eine Überwachungsstation, die z. B. mindestens einen Sensor und eine Funksendestation aufweist, in besonders einfacher und trotzdem zuverlässiger Weise mit elektrischer Energie versorgt werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel für die Vorrichtung nach der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt einen Fahrleitungsmast 1, der einen Fahrdraht 2 und ein Tragseil 3 trägt. Am Fahrleitungsmast 1 ist ein üblicher Radspanner 4 angeordnet, der durch eine so genannte Radspannerwippe 5 am Fahrleitungsmast 1 gehalten ist. Bei einer Beschädigung des durch den Radspanner 4 gespannten Fahrdrahtes 6 verringert sich der Winkel zwischen der Radspannerwippe 5 und dem Fahrleitungsmast 1. Dieser Winkel wird durch einen Sensor 7 überwacht. Zur Übermittlung der Daten des Sensors 7 an eine Zentrale dient eine Auswerteeinheit 8 mit Funksendestation 9. Der Sensor 7, die Auswerteeinheit 8 und die Funksendestation 9 bilden zusammen eine Überwachungsstation, die zum Betrieb elektrische Energie benötigt. Die elektrische Spannung am Fahrdraht 2 ist für die Überwachungsstation zu groß. Es ist daher ein zweiteiliger Ringkernwand- ler 10 am Tragseil 3 angeordnet, wobei das Tragseil 3 vom
Ringkernwandler 10 ringförmig umgeben ist. Im Ringkernwandler 10 wird ein Strom induziert, der eine Spannung zur Versorgung der Überwachungsstation bereitstellt. Dazu steht der Ringkernwandler 10 über einer Versorgungsleitung 11 mit der Über- wachungsstation in Verbindung. Zur Datenübermittlung vom Sensor 7 zur Auswerteeinheit 8 dient eine Datenleitung 12. Der Ringkernwandler 10, der zweiteilig aufgebaut ist, kann nachträglich an einem bereits montierten Tragseil 3 angebracht werden. Mit der gezeigten Vorrichtung wird die Überwachungs- Station mit einfachen Mitteln und zuverlässig mit elektrischer Energie geeigneter Spannung versorgt.
Claims
1. Vorrichtung zur Versorgung einer Überwachungsstation, die insbesondere mindestens einen Sensor (6) und eine Funksende- Station (9) aufweist, mit elektrischer Energie, wobei die
Überwachungsstation einer Hochspannungsleitung, insbesondere einem Oberleitungskettenwerk der Eisenbahn, zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochspannungsleitung ringförmig von einer Spule umgeben ist, in der ein Strom indu- ziert wird, der eine Versorgungsspannung für die Überwachungsstation bereitstellt, und dass mit einem Spannungsabgriff an der Spule die Überwachungsstation verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule ein Ringkernwandler (10) ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkernwandler (10) aus zwei Halbringen besteht zum Anbringen an eine bereits verlegte Hochspannungsleitung.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochspannungsleitung das Tragseil (3) des Oberleitungskettenwerks der Eisenbahn ist.
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