AT397492B - Elektrischer trennstoss für mit wechselstrom gespeiste gleisstromkreise in eisenbahnanlagen - Google Patents

Description

AT 397 492 B

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Trennstoß für mit Wechselstrom gespeiste Gleisstromkreise in Eisenbahnanlagen mit einem an beide Schienen eines Gleises angeschlossenen Querverbinder nach Art des sogenannten S-Verbinders (SV) aus abwechselnd quer bzw. parallel zum Gleis verlaufenden Teilstücken, wobei die parallel zum Gleis verlaufenden Teilstücke dicht neben der einen bzw. anderen Schiene angeordnet sind und durch den Querveibinder zwei nach entgegengesetzten Seiten offene Teilschleifen gebildet werden.

Solche Trennstöße finden Verwendung in Eisenbahnanlagen mit durchgehend geschweißten Gleisen und ermöglichen dort die Bildung von isolierstoßfreien Gleisstromkreisen zur Frei- und Besetztmeldung von Gleisabschnitten.

Aus “Signal + Draht“. 71 (1979) 5, Seite 94 bis Seite 100 sind verschiedene elektrische Trennstöße bekannt. Diese bestehen im Prinzip aus zwei auf unterschiedliche Frequenzen abgestimmten Parallelschwingkreisen, von denen in der Regel einer als Sendekreis, der andere als Empfängerkreis arbeitet. Die Querverbinder der Trennstöße dienen außerdem als Ausgleichelemente für die Triebstromrückführung. Ist eine Reihe solcher Trennstöße in bestimmten vorgegebenen Abständen im Gleis angeordnet, so arbeitet jeder Sendekreis eines Trennstoßes auf den Empfängerkreis des nächstfolgenden Trennstoßes. Es ist damit eine Kette von aneinandergrenzenden Gleisstromkreisen entstanden, die eine nahezu lückenlose Überwachung des Gleises auf seinen Frei- und Besetztzustand hin zuläßt, denn es wird jede Achse, die sich zwischen zwei Trennstößen befindet und beide Schienen des Gleises kurzschließt, durch eine vom Kurzschluß hervorgerufene Absenkung der Spannung im Empfängerkreis des nächstfolgenden Trennstoßes unter einen vorgegebenen Schwellenwert erkannt.

Lediglich bei Verwendung von einfachsten Kurzschlußverbindem als Querverbinder bleiben schmale Überwachungslücken in unmittelbarer Umgebung der Querverbinder, in denen eine einzelne Achse, nicht erfaßt wird.

Die Parallelschwingkreise der Trennstöße enthalten als Induktivitäten Teile der Schienen und der Querverbinder, während die Kapazitäten durch Kondensatoren gebildet werden, die außerhalb des Gleises in sogenannten Abstimmbaugruppen angeordnet und über gesonderte Zuleitungen mit bestimmten Punkten der Schienen und/oder der Querverbinder verbunden sind.

Ein derartiger isolierstoßfreier Gleisstromkreis ist auch aus der DE-AS 1 530 411 bekannt. Dabei werden ebenfalls konstruktiv bedingte, elektrisch leitende Verbindungen zwischen den Schienen der Gleise, z. B. Herzstücke und Gleitstühle der Zungenvorrichtungen von Weichen, die jeweils einen Kurzschluß zwischen den beiden Schienen herbeiführen, als Bestandteile der induktiv angekoppelten Empfangseinrichtung verwendet

Aus der AT-PS 251 640 ist ein elektrischer Trennstoß bekannt, der einen Querverbinder verwendet, der in stilisierter S-Form zwischen den durch ihn elektrisch verbundenen Schienen verlegt ist wobei die parallel zum Gleis verlaufenden Teilstücke des Querverbinders abwechselnd dicht bei der einen bzw. bei der anderen Schiene, jedoch davon isoliert, angeordnet sind. Das mittlere, senkrecht zum Gleis verlaufende Teilstück ist mit den beiden Schienen über jeweils einen Kondensator verbunden, durch den die Induktivität die durch je eine Hälfte des Querverbinders gebildet wird, auf die Gleisstromfrequenz des auf der gegenüberliegenden Seite liegenden Gleisabschnittes abgestimmt ist

Nachteilig an diesen bekannten elektrischen Trennstößen ist die Notwendigkeit kritischer Resonanzabstimmungen im Gleis und ein hieraus resultierendes, überaus kompliziertes Abgleichverhalten. Auch eine nachträgliche Verstimmung der Schwingkreise kann leicht eintreten und hat eine starke Auswirkung auf die Beeinflussungskurven durchlaufender Achsen.

Die technische Aufgabe eines elektrischen Trennstoßes der oben beschriebenen Art besteht darin, eine elektrische Aufteilung eines durchgehend geschweißten Gleises in Gleisabschnitte und eine signaltechnisch sichere Überwachung dieser Gleisabschnitte auf ihren Frei- und Besetztzustand hin zu ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den S-Verbinder-Trennstoß hinsichtlich einer Vereinfachung der Abstimmungsprozedur und hinsichüich einer verminderten Empfindlichkeit gegenüber Einstreuungen aus dem Triebstromkreis zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Einspeisung oder Auskopplung der Gleiswechselströme in an sich bekannter Weise zwei unabhängige, je zwei gleisparallel verlaufende und zwei quer zum Gleis verlaufende Teilstücke aufweisende induktiv gekoppelte Leiterschleifen (L7, L8) im Gleis verlegt sind, und daß je eine der von diesen Leiterschleifen umschlossenen Flächen innerhalb einer der vom Querverbinder gebildeten Teilschleifen liegt.

Durch das Fehlen einer niederohmigen elektrischen Verbindung zwischen dem Weg der Triebstromrück· führung (Schienen, Querverbinder) und dem Empfängerkreis des Trennstoßes und der mit dem Empfängerkreis verbundenen Auswerteschaltung wird eine wesentlich einfachere und sichere Abstimmung des Empfängerkreises ermöglicht Die störende gegenseitige Beeinflussung von Sende- und Empfängerkreis kann, insbesondere dann, wenn der Sendekreis ebenfalls galvanisch vom Triebstromweg getrennt ist, weitgehend ausgeschaltet werden. Ein großer Vorteil ergibt sich außerdem dadurch, daß die Koppelung zwischen Gleiskreis und Empfängerkreis verringert und damit der Einfluß des Achskurzschlusses auf die in der Auswerteschaltung erfaßte Spannungsabsenkung soweit reduziert werden kann, daß diese, nach geeigneter Signalverstärkung, nicht mehr nur auf den Achskurzschluß zurückzuführen ist, wie beim Stand der Technik, sondern zu einem erheblichen Anteil auch auf die Wirbelstromverluste in den Chassis der durchfahrenden Fahrzeuge. Diese -2-

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Aufteilung der Einwirkungen macht die Auswertung unempfindlicher gegenüber Schwankungen des Achskurzschlusses infolge Schienenverschmutzung oder -Vereisung. Zudem lassen sich die oben erwähnten, schmalen Überwachungslücken bei Trennstößen mit geraden Kurzschlußverbindem durch eine solche Aufteilung zum Verschwinden bringen. 5 Bei Verwendung eines sogenannten S-Verbinders als Querverbinder wird, auch ohne Ausnutzung des Einflusses der Fahrzeugchassis, eine echte Überlappung der Beeinflussungskurven der beiderseits des Trennstoßes gelegenen Gleisstromkreise erreicht. Die erfindungsgemäß vorgesehenen Trennung zwischen triebstromführendem Gleiskreis und als Empfängerkreis wirkender, mit der Auswerteschaltung verbundener Leiterschleife ermöglicht dabei eine einfache und exakte Resonanzabstimmung auf die auszuwertende 10 Frequenz. Bei Verwendung von vom Gleiskreis getrennter Sende· und Empfängerschleifen zusammen mit einem S-Verbinder läßt sich zudem die Kopplung zwischen Sende- und Empfängerkreis eines Trennstoßes so weit absenken, daß ihr bei der Abstimmung des Empfängerkreises störender Einfluß nahezu verschwindet

Die Anordnung zumindest einer zur Einspeisung oder Auskopplung der Gleiswechselströme dienenden, induktiv gekoppelten Leiterschleife im Gleis ist dabei an sich beispielsweise aus der DE-OS 28 24 927 bekannt IS wobei dort aber kein S-Verbinder verwendet wird, sondern die genannten Leiterschleifen in bezüglich der aneinandergrenzenden Gleiskreise überlappender Anordnung zur Vermeidung von Überwachungslücken dienen.

Anhand mehrerer Figuren sollen nun Ausführungsbeispiele eines Trennstoßes nach der Erfindung beschrieben und ihre Funktion erklärt werden. Es zeigen Fig. 1 und 2 Leiterschleifen in Kombination mit einem S-Verbinder, z. T. Beeinflussungskurven, und Fig. 3 und 4 Gleisstromkreise mit Trennstößen. 20 Fig. 1 zeigt die Kombination zweier Leiterschleifen (L7), (L8) mit einem sogenannten S-Verbinder (SV). Die Schleife (L8) ist auf eine dem rechts vom S-Verbinder gelegenen Gleiskreis zugeordnete Frequenz (f3), die Schleife (L7) auf eine dem links vom S-Veibinder gelegenen Gleiskreis zugeordnete Frequenz (f4) abgestimmt Beide Schleifen wirken als Empfangsantennen und sind mit getrennten Auswertegeräten (bzw. Abstimmeinheiten) (AG3), (AG4) verbunden, die zweckmäßig in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht 25 sein können.

Bewegt sich eine Achse von links nach rechts über das Gleis, so beeinflußt sie zunächst den links vom Trennstoß gelegenen Gleiskreis. Der in diesen Gleiskreis eingespeiste Gleisstrom fließt über die Achse, sobald diese die (in Fig. 1 nicht dargestellte) Einspeisestelle überschritten hat, und die in der zugeordneten Empfangsschleife (L7) induzierte Spannung (UAG4) - der Spannungsverlauf ist in Fig. 1 dargestellt - beträgt 30 nahezu null. Die in der Schleife (L8) induzierte Spannung (UAG3), die durch den Gleisstrom im rechts vom Trennstoß gelegenen Gleiskreis hervorgerufen wird, bleibt zunächst unbeeinflußt auf ihrem Maximalwert. Dieser liegt deutlich über einem Schwellwert (Uf), dessen Unterschreiten erst eine Gleisbesetzungsmeldung für den betreffenden, dem Gleiskreis zugeordneten Gleisabschnitt auslös») würde.

Bewegt sich die Achse über den infolge der niedrigen Signalspannung (UAG4) besetzt gemeldeten, links 35 vom Trennstoß gelegenen Gleisabschnitt weiter nach rechts, so beeinflußt sie bei Erreichen des S-Veibinders (SV) auch die in der Schleife (L8) induzierte Spannung (UAG3). Diese sinkt ab und unterschreitet an einem Punkt (PI) den Schwellwert (Uf). Damit wird der rechts vom Trennstoß gelegene Gleisabschnitt besetzt gemeldet. Gleichzeitig nimmt der Einfluß des Achskurzschlusses auf den links vom Trennstoß gelegenen Gleiskreis ab. Die in der Schleife (L7) induzierte Spannung (UAG4) steigt an und übersteigt, nachdem die Achse 40 einen Punkt (P2) erreicht hat, den zur Freimeldung des Gleisabschnitts erforderlichen Schwellwert (Uf).

Die Schleifenspannungen (Beeinflussungskurven) für die in Fig. 1 dargestellte Anordnung zeigen eine ausgeprägte Überlappungszone (Gebiet zwischen Punkten (PI) und (P2)), in der beide Auswertgeräte (AG3), (AG4) eine Besetztmeldung abgeben. Während sich dieses Überlappungsverhalten nicht wesentlich von dem eines Trennstoßes mit S-Verbinder nach dem Stand der Technik unterscheidet, ist das Abstimmungsverhalten 45 des Trennstoßes nach der Erfindung gegenüber dem des Trennstoßes nach dem Stand der Technik erheblich verbessert. Unsymmetrien in der Triebstromrückführung machen sich, da die von den Gleiskreisen galvanisch getrennten Leiterschleifenkreise stark selektiv abgestimmt werden können, kaum noch bemerkbar. Auch die gegenseitige Verkopplung der beiderseits des S-Verbinders gelegenen Kreise, die beim Stand der Technik die Abstimmung der Kreise erschwert, ist bei Verwendung galvanisch getrennter Leiterschleifen bereits bei 50 gering»)) Abstand der Schleifen voneinander so klein, daß sie nicht mehr stört. Eine sich einem von dem in Fig. 1 dargestellten Trennstoß begrenzten Gleisstromkreis nähernde Achse beeinflußt den Empfängerkreis erst nach Überfahren des S-Verbinderanfangs. Hierbei ist völlig unerheblich, ob die rechts und links des S-Verbinders verlegten Schleifen beide als Empfängerkreise geschaltet sind oder ob eine der Schleifen zur Einspeisung von Gleiswechselstrom als Sendekreis verwendet wird. 55 Fig. 3 zeigt Gleisstromkreise, die durch aus S-Verbinder (SV) und Leiterschleifen bestehende Trennstöße begrenzt sind. Einspeisegeräte (EG1), (EG2), (EG3) versorgen die Gleisstromkreise über die ihnen zugeordneten Leiterschleifen mit Wechselströmen der Frequenzen (f9), (flO), (fll). Auswertegeräte (AG9), (AGIO), (AG11) überwachen mit Hilfe ihrer Leiterschleifen die Gleisstromkreise auf ihren Frei- und Besetztzustand hin. Ein Sendekreis, bestehend aus Einspeisegerät und Leiterschleife, und ein Empfängerkreis, 60 bestehend aus Auswertegerät und Leiterschleife, bilden jeweils zusammen mit einem S-Verbinder (SV) einen Trennstoß.

In Fig. 4 bestehen die Trennstöße aus je einem S-Verbinder (SV) mit zwei Empfängerkreisen. Die -3-

Claims (2)

1. AT 397 492 B Einspeisung erfolgt in der Mitte des zwischen zwei Trennstößen gelegenen Gleisabschnitts direkt in den Gleisstromkreis. Bei dem in Fig.
2. 2 dargestellten Trennstoß sind die Leiterschleifen (L9), (L10) gegenüber dem in Fig. 1 dargestellten Trennstoß wesentlich verkleinert. Dadurch soll jede Verkoppelung der Leiterschleifenkreise untereinander verhindert werden. PATENTANSPRUCH Elektrischer Trennstoß für mit Wechselstrom gespeiste Gleisstromkreise in Eisenbahnanlagen mit einem an beide Schienen eines Gleises angeschlossenen Querverbinder nach Art des sogenannten S-Verbinders (SV) aus abwechselnd quer bzw. parallel zum Gleis verlaufenden Teilstücken, wobei die parallel zum Gleis verlaufenden Teilstücke dicht neben der einen bzw. anderen Schiene angeordnet sind und durch den Querverbinder zwei nach entgegengesetzten Seiten offene Teilschleifen gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einspeisung oder Auskopplung der Gleiswechselströme in an sich bekannter Weise zwei unabhängige, je zwei gleisparallel verlaufende und zwei quer zum Gleis verlaufende Teilstücke aufweisende induktiv gekoppelte Leiterschleifen (L7, L8) im Gleis verlegt sind, und daß je eine dar von diesen Leiterschleifen umschlossenen Flächen innerhalb einer der vom Querverbinder gebildeten Teilschleifen liegt Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -4-