DE19812813A1

DE19812813A1 - Verfahren zum Messen von Schienenströmen in Gleisen

Info

Publication number: DE19812813A1
Application number: DE1998112813
Authority: DE
Inventors: Axel Paulsburg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1998-03-17
Filing date: 1998-03-17
Publication date: 1999-09-30

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem ein Strom in einer Schiene eines Gleises sehr einfach gemessen werden kann. DOLLAR A Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Erfassen eines Stromes (I1) in einer Schiene (6) eines Gleises (3) mittels Messen des Spannungsabfalls zwischen zwei in einem vorgegebenen Abstand an der Schiene (6) angebrachten Meßkontakten (12, 15).

Description

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzu geben, mit dem ein Strom in einer Schiene eines Gleises sehr einfach gemessen werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Erfassen eines Stromes in einer Schiene eines Gleises mittels Messen eines Spannungsabfalls zwischen zwei in einem vorgegebenen Abstand an der Schiene angebrachten Meßkontak ten.

Der große Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß es sehr einfach durchzuführen ist; denn zum Erfas sen des Stromes muß lediglich ein dem Spannungsabfall propor tionaler Spannungsmeßwert gemessen und dieser durch einen den elektrischen Widerstand der Schiene zwischen den zwei Meßkon takten angebenden, vorab ermittelten Widerstandsmeßwert unter Bildung eines Strommeßwertes dividiert werden. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß die Schiene des Gleises für die Messung nicht mechanisch aufgetrennt werden muß, um beispielsweise einen Meßwiderstand einzufügen, da die Schiene selbst als Meßwiderstand genutzt wird. Darüber hinaus kann eine Meßanordnung zum Messen eines Schienenstromes nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sehr einfach und schnell installiert werden, da an der Gleisanlage mechanisch oder elektrisch keine Veränderungen erforderlich sind; denn die Meßkontakte las sen sich am Schienenfuß oder Schienensteg beliebig durch Schrauben, Nieten oder Schweißen anbringen. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich außerdem dadurch aus, daß mit ihm die Schienenströme auch dann gemessen werden können, wenn die Schiene bzw. das Gleis durch Schienenfahrzeuge befahren wird, da die Befahrbarkeit der Gleisanlage durch das Anbringen der Meßkontakte nicht beeinträchtigt wird.

Besonders einfach und damit vorteilhaft läßt sich der Schie nenstrom hinsichtlich seiner Grund- und Oberwellen untersu chen, wenn ein dem erfaßten Strom entsprechender Strommeßwert einer Fouriertransformation unter Bildung von Grund- und Oberwellenmeßwerten des Schienenstromes unterzogen wird.

Auch die Verteilung der Schienenströme in den beiden Schienen des Gleises läßt sich gemäß einer Weiterbildung des erfin dungsgemäßen Verfahrens sehr einfach und damit vorteilhaft bestimmen, wenn nämlich zusätzlich der Strom in der jeweils anderen Schiene des Gleises unter Bildung eines weiteren Strommeßwertes gemessen wird, die Strommeßwerte beider Schie nen unter Bildung eines Differenzstrommeßwertes subtrahiert werden und mit dem Differenzstrommeßwert ein die Symmetrie der Stromverteilung in den beiden Schienen des Gleises ange bender Symmetriewert ermittelt wird.

Besonders einfach läßt sich der Strom in der jeweils anderen Schiene messen, indem ein weiterer Spannungsabfall zwischen zwei weiteren in dem vorgegebenen Abstand an der anderen Schiene (9) angebrachten Meßkontakten (30, 33) erfaßt wird.

Zur Erläuterung der Erfindung zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Durchfüh rung des erfindungsgemäßen Verfahrens und

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer solchen Anord nung.

Man erkennt in der Fig. 1 ein Gleis 3 mit einer Schiene 6. An der Schiene 6 sind in einem vorgegebenen Abstand zwei Meß kontakte 12 und 15 angebracht, denen ein Spannungsmeßgerät 18 nachgeordnet ist. Mit dem Spannungsmeßgerät 18 wird ein Span nungsmeßwert U1 gemessen, der einem elektrischen Spannungsab fall zwischen den zwei Meßkontakten 12 und 15 entspricht; der Spannungsabfall beruht dabei auf einem in der Schiene 6 flie ßenden Strom I1. Der Spannungsmeßwert U1 gelangt zu einem Quotientenbildner 21, in dem der Spannungsmeßwert U1 durch einen vorab ermittelten und im Quotientenbildner 21 abgespei cherten Widerstandsmeßwert R1 dividiert wird; der Wider standsmeßwert R1 gibt den elektrischen Widerstand der Schiene 6 zwischen den zwei Meßkontakten 12 und 15 an. In dem Quoti entenbildner 21 wird durch Division des Spannungsmeßwertes U1 durch den Widerstandsmeßwert R1 ein Strommeßwert I1' ermit telt, der den Strom I1 in der Schiene 6 angibt.

In der Fig. 1 erkennt man außerdem ein weiteres Spannungs meßgerät 25 zum Messen eines weiteren Spannungsmeßwertes U2, der einem weiteren Spannungsabfall entspricht. Dieser weitere Spannungsabfall tritt zwischen zwei weiteren in dem vorgege benen Abstand (oder einem anderen Abstand) an der anderen Schiene 9 des Gleises 3 angebrachten Meßkontakten 30 und 33 auf und wird von einem weiteren Strom 12 in der anderen Schiene 9 hervorgerufen.

Der weitere Spannungsmeßwert U2 gelangt zu einem weiteren Quotientenbildner 35, indem der weitere Spannungsmeßwert U2 durch einen weiteren vorab ermittelten Widerstandsmeßwert R2 unter Bildung eines weiteren Strommeßwertes I2' dividiert wird; dabei gibt der weitere Widerstandsmeßwert R2 den zwi schen den zwei weiteren Meßkontakten 30 und 33 auftretenden elektrischen Widerstand der anderen Schiene 9 an.

Der eine Strommeßwert I1' und der weitere Strommeßwert I2' gelangen jeweils zu einem Differenzbildner 40 und zu einem Summenbildner 43. In dem Differenzbildner 40 wird aus den beiden Strommeßwerten I1' und I2' durch Subtraktion ein Dif ferenzstrommeßwert ID bestimmt, der zu einem Eingang E50A ei nes Quotientenbildners 50 weitergeleitet wird. In dem Summen bildner 43 wird aus den beiden Strommeßwerten I1' und I2' durch Summieren ein Summenstrommeßwert IS gebildet, der zu einem weiteren Eingang E50B des Quotientenbildners 50 über tragen wird. In dem Quotientenbildner 50 wird durch Division des Differenzstrommeßwertes ID durch den Summenstrommeßwert IS ein Symmetriefaktor Y gebildet, der an einem Ausgang A des Quotientenbildners 50 abgegeben wird und die Symmetrie der Stromverteilung in den beiden Schienen 6 und 9 des Gleises 3 angibt.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anord nung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; dabei werden für in den Fig. 1 und 2 gleiche Komponenten die gleichen Bezugszeichen verwendet. Man erkennt in der Fig. 2 das Gleis 3 mit der einen Schiene 6, an die Meßkontakte 12 und 15 in dem vorgegebenen Abstand angebracht sind. Mit den beiden Meßkontakten 12 und 15 ist das Spannungsmeßgerät 18 verbunden, an dessen Ausgang der dem Spannungsabfall zwischen den zwei Meßkontakten 12 und 15 proportionale Spannungsmeß wert U1 abgegeben wird. Der Spannungsmeßwert U1 gelangt zu dem Quotientenbildner 21, in dem unter Berücksichtigung des Widerstandswertes R1 der Strommeßwert I1' ermittelt wird. Dieser Strommeßwert I1' gelangt zu einer Einrichtung 80 zur Fouriertransformation, in der durch Fouriertransformation aus dem Strommeßwert I1' Grund- und Oberwellenmeßwerte I1' (ω) des Stromes I1 in der Schiene 6 ermittelt werden. Die Einrichtung 80 zur Fouriertransformation kann beispielsweise aus einer Abtastvorrichtung mit A/D-Wandler und einer elektronischen Datenverarbeitungseinrichtung zur Durchführung der Fourier transformation gebildet sein.

Claims

1. Verfahren zum Erfassen eines Stromes (I1) in einer Schiene (6) eines Gleises (3) mittels Messen eines Spannungsabfalls zwischen zwei in einem vorgegebenen Abstand an der Schiene (6) angebrachten Meßkontakten (12, 15).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- ein dem erfaßten Strom (I1) entsprechender Strommeßwert (I1') einer Fouriertransformation unter Bildung von Grund- und Oberwellenmeßwerten (I1' (ω)) des Stromes (I1) in der Schiene (6) unterzogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

- ein weiterer Strom (I2) in der jeweils anderen Schiene (9) des Gleises (3) unter Bildung eines weiteren Strommeß wertes (I2') gemessen wird,
- die Strommeßwerte (I1', I2') beider Schienen (6, 9) unter Bildung eines Differenzstrommeßwertes (ID) subtrahiert wer den und
- mit dem Differenzstrommeßwert (ID) ein die Symmetrie der Stromverteilung in den beiden Schienen (6, 9) angebender Symmetriewert (Y) ermittelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3,

- der weitere Strom (I2) gemessen wird, indem ein weiterer Spannungsabfall zwischen zwei weiteren in dem vorgegebenen Abstand an der anderen Schiene (9) angebrachten Meßkontak ten (30, 33) erfaßt wird.