NL1034189C2 - Building element for electrical supply of a rail vehicle, and electrical supply system comprising such a building element. - Google Patents
Building element for electrical supply of a rail vehicle, and electrical supply system comprising such a building element. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1034189C2 NL1034189C2 NL1034189A NL1034189A NL1034189C2 NL 1034189 C2 NL1034189 C2 NL 1034189C2 NL 1034189 A NL1034189 A NL 1034189A NL 1034189 A NL1034189 A NL 1034189A NL 1034189 C2 NL1034189 C2 NL 1034189C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- conductor
- profile
- building element
- rail
- compensation
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60M—POWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
- B60M1/00—Power supply lines for contact with collector on vehicle
- B60M1/02—Details
- B60M1/06—Arrangements along the power lines for reducing interference in nearby communication lines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
P28717NL00/MEP28717NL00 / ME
Korte aanduiding: Bouwelement voor elektrische voeding van een railvoertuig, en elektrisch voedingssysteem omvattende een dergelijk bouwelementBrief indication: Building element for the electrical supply of a rail vehicle, and electrical feeding system comprising such a building element
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een bouwelement voor elektrische voeding van een railvoertuig. De onderhavige uitvinding heeft voorts betrekking op een elektrisch voedingssysteem omvattende een dergelijk bouwelement, alsmede een koppelelement voor gebruik in een dergelijk elektrisch voedingssysteem.The present invention relates to a building element for the electrical supply of a rail vehicle. The present invention furthermore relates to an electrical supply system comprising such a building element, as well as a coupling element for use in such an electrical supply system.
5 In de stand van de techniek is voor de energietoevoer aan of van elektrische voertuigen die zich voortbewegen op rails (trein, tram, metro, en dergelijke), het gebruik van een voedingsgeleider in de vorm van een elektrische bovenleiding of een derde rail algemeen bekend. Het voertuig is enerzijds via de bovenleiding of derde rail, en anderzijds via de rails verbonden met een voedingsbron, zoals een of meer voedingsstations.In the state of the art, for the energy supply to or from electric vehicles moving on rails (train, tram, metro, and the like), the use of a power conductor in the form of an electrical overhead line or a third rail is generally known. . The vehicle is connected on the one hand via the overhead line or third rail, and on the other hand via the rails to a power source, such as one or more power stations.
10 Dergelijke voedingsgeleiders voeren gewoonlijk een vanuit het voedingsstation aangelegde hoge gelijkspanning of wisselspanning ten opzichte van bijbehorende rails, die uit veiligheidsoverwegingen op of nabij aard potentiaal worden gehouden. Indien een elektrisch aangedreven voertuig zich voortbeweegt over de rails, wordt via een of meer zich op het voertuig bevindende stroomafnemers stroom opgenomen vanuit de voedingsbron via de 15 voedingsgeleider, waarbij de stroomkring zich sluit via de rails naar de voedingsbron; De voedingsgeleider is op bepaalde onderlinge afstanden met een voedingsstation verbonden, bijvoorbeeld ter plaatse van een portaal (in het geval van een bovenleiding) of andere steunstructuur (in het geval van een derde rail) met behulp waarvan de bovenleiding of derde rail bij de rails is aangebracht. De rails zijn eveneens op bepaalde onderlinge 20 afstanden met een voedingsstation verbonden. De plaats van verbinding van de voedingsgeleider met een voedingsstation en de plaats van verbinding van de rails met een voedingsstation behoeven langs de rails gezien niet samen te vallen.Such supply conductors usually carry a high direct voltage or alternating voltage applied from the supply station with respect to associated rails, which are kept at or near ground potential for safety reasons. If an electrically driven vehicle travels over the rails, current is received from the power supply via the power supply via one or more current collectors located on the vehicle, the circuit closing itself via the rails to the power supply; The supply conductor is connected to a supply station at certain mutual distances, for example at the location of a gantry (in the case of an overhead line) or other support structure (in the case of a third rail) with the aid of which the overhead line or third rail is connected to the rails applied. The rails are also connected to a feeding station at certain mutual distances. The location of connection of the supply conductor to a supply station and the location of connection of the rails to a supply station need not coincide, viewed along the rails.
De bekende systemen hebben als eigenschap dat er twee geleiders ten behoeve van de voeding zijn, die omwille van hun potentiaalverschil een zekere afstand ten opzichte 25 van elkaar dienen te hebben. Deze afstand hangt onder andere af van de isolatiewaarde van het tussenliggende medium, en de grootte van het potentiaalverschil, rekening houdend met eventuele spanningspieken, die bijvoorbeeld kunnen optreden in het geval van bliksemspanningen.The known systems have the feature that there are two conductors for the power supply, which, because of their potential difference, must have a certain distance from each other. This distance depends, among other things, on the insulation value of the intermediate medium, and the magnitude of the potential difference, taking into account any voltage peaks that may occur, for example, in the case of lightning voltages.
Zowel in het geval van gelijkspanningsvoeding als in het geval van 30 wisselspanningsvoeding bevat de spanning variërende componenten. In het eerstgenoemde geval wordt een voor elektrische tractie gebruikte gelijkspanning namelijk gewoonlijk - 2 - opgewekt door gelijkrichting van een wisselspanning, waarbij een rimpel op de gelijkgerichte wisselspanning overblijft.Both in the case of direct voltage supply and in the case of alternating voltage supply the voltage contains varying components. Namely, in the first-mentioned case, a DC voltage used for electrical traction is usually - 2 - generated by rectifying an alternating voltage, leaving a ripple on the rectified alternating voltage.
Elke stroomvoerende draad heeft een (elektro-)magnetisch veld om zich heen dat qua vorm en grootte wordt beschreven door de wetten van Maxwell. In een gebruikelijke 5 opstelling van de stroomtoevoergeleider en rails in lucht is de grootte van het veld recht evenredig met de grootte van de stroom door de draad (in het geval van elektrische tractie is de draad gevormd door de voedingsgeleider en de rails). Het aldus opgewekte veld is niet nuttig voor de aandrijving van het voertuig, maar kan een storende invloed hebben op apparatuur in de nabijheid van de spoorbaan.Each current-carrying wire has an (electro) magnetic field around it that is described in terms of shape and size by Maxwell's laws. In a conventional arrangement of the power supply conductor and rails in air, the magnitude of the field is directly proportional to the magnitude of the current through the wire (in the case of electrical traction, the wire is formed by the supply conductor and the rails). The field thus generated is not useful for driving the vehicle, but can have a disruptive influence on equipment in the vicinity of the track.
10 De omvang van de elektromagnetische invloed die een object ondervindt van het magnetisch veld van een spoorbaan is afhankelijk van de afstand tussen de elektrische geleiders (voedingsgeleider en rails) en het object, en voorts afhankelijk van de onderlinge afstand tussen de elektrische geleiders. Als de afstand tussen een heengaande stroom vanaf een voedingsstation naar een railvoertuig en een teruggaande stroom vanaf het 15 railvoertuig naar het voedingsstation kleiner wordt, wordt het magnetisch veld op een bepaalde afstand van de spoorbaan eveneens kleiner: de velden van de heengaande en de teruggaande stroom compenseren elkaar beter bij kleiner wordende geleiderafstanden. In de stand van de techniek kunnen de geleiders echter om praktische redenen niet zeer dicht bij elkaar opgesteld worden.The extent of the electromagnetic influence that an object experiences from the magnetic field of a track depends on the distance between the electrical conductors (supply conductor and rails) and the object, and furthermore on the mutual distance between the electrical conductors. If the distance between a forward current from a feed station to a rail vehicle and a return current from the rail vehicle to the feed station becomes smaller, the magnetic field at a certain distance from the track also becomes smaller: the fields from the forward and the back current compensate each other better with decreasing conductor distances. In the state of the art, however, the conductors cannot be arranged very close to each other for practical reasons.
20 De uitvinding beoogt maatregelen te verschaffen waarmee een storend magnetisch veld opgewekt door een elektrisch voedingssysteem voor een railvoertuig in hoge mate kan worden voorkomen.The invention has for its object to provide measures with which a disturbing magnetic field generated by an electrical supply system for a rail vehicle can be prevented to a high degree.
De uitvinding verschaft daartoe in een uitvoeringsvorm een bouwelement voor elektrische voeding van een railvoertuig. Het bouwelement omvat een langwerpig profiel, 25 een voedingsgeleider die is bevestigd aan het profiel en zich evenwijdig aan het profiel uitstrekt, en een ten opzichte van de voedingsgeleider elektrisch geïsoleerde compensatiegeleider die mechanisch is verbonden met het profiel en zich evenwijdig aan het profiel uitstrekt. De voedingsgeleider en de compensatiegeleider zijn bestemd om tegengesteld gerichte stromen te voeren. Het bouwelement, waarvan het profiel een in 30 hoofdzaak O-vormige, l-vormige, U-vormige of H-vormige dwarsdoorsnede kan hebben, maakt het mogelijk om in een magnetisch veld dat wordt opgewekt door een elektrisch voedingssysteem waarvan het bouwelement deel uitmaakt, te minimaliseren, waardoor de storende invloed daarvan beperkt of verwaarloosbaar klein is.To this end, the invention provides, in one embodiment, a building element for the electrical supply of a rail vehicle. The building element comprises an elongated profile, a supply conductor which is attached to the profile and extends parallel to the profile, and a compensation conductor electrically insulated from the supply conductor and which is mechanically connected to the profile and extends parallel to the profile. The supply conductor and the compensation conductor are intended to carry oppositely directed currents. The building element, the profile of which can have a substantially O-shaped, 1-shaped, U-shaped or H-shaped cross-section, makes it possible to enter into a magnetic field that is generated by an electrical supply system of which the building element forms part, to minimize, so that the disruptive influence thereof is limited or negligibly small.
De voedingsgeleider en de compensatiegeleider kunnen op zeer kleine afstand van 35 elkaar worden aangebracht. In een uitvoeringsvorm van de uitvinding is het profiel een hol profiel, en is de compensatiegeleider in een holle ruimte van het profiel aangebracht.The supply conductor and the compensation conductor can be arranged at a very small distance from each other. In an embodiment of the invention the profile is a hollow profile, and the compensation conductor is arranged in a hollow space of the profile.
- 3 -- 3 -
Hiermee wordt een zeer hoge mate van compensatie van een de omgeving storend effect van een door de voedingsgeleider opgewekt magnetisch veld worden bereikt.Hereby a very high degree of compensation of an environmental disturbance effect of a magnetic field generated by the supply conductor is achieved.
In een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt een elektrisch voedingssysteem voor een railvoertuig verschaft, omvattende een bouwelement volgens de 5 uitvinding en een spoorstaaf. De voedingsgeleider van het bouwelement en de spoorstaaf zijn elk verbonden met een voedingsstation, waarbij de compensatiegeleider van het bouwelement is verbonden met de spoorstaaf.In a further embodiment of the invention, an electrical supply system for a rail vehicle is provided, comprising a building element according to the invention and a rail. The supply conductor of the building element and the rail are each connected to a feeding station, the compensation conductor of the building element being connected to the rail.
In een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt een koppelstuk verschaft voor het elektrisch voedingssysteem volgens de uitvinding. Dit koppelstuk is bestemd om 10 mechanisch te worden gekoppeld met het bouwelement, en omvat een eerste geleider die is bestemd om elektrisch te worden gekoppeld met de voedingsgeleider en/of een tweede geleider omvat die is bestemd om elektrisch te worden gekoppeld met de compensatiegeleider.In a further embodiment of the invention, a coupling piece is provided for the electrical supply system according to the invention. This coupling piece is intended to be mechanically coupled to the building element, and comprises a first conductor which is intended to be electrically coupled to the supply conductor and / or comprises a second conductor which is intended to be electrically coupled to the compensation conductor.
In het navolgende wordt de uitvinding in meer detail toegelicht aan de hand van een 15 niet-beperkend voorbeeld van een uitvoeringsvorm, zoals getoond in de aangehechte figuren. Daarbij tonen: fig. 1 een dwarsdoorsnede van een uitvoeringsvorm van een bouwelement volgens de onderhavige uitvinding; fig. 2 een dwarsdoorsnede van een andere uitvoeringsvorm van een bouwelement 20 volgens de onderhavige uitvinding; fig. 2a een dwarsdoorsnede van een uitvoeringsvorm van een koppelstuk volgens de onderhavige uitvinding; fig. 3 een schema met een netwerkrepresentatie van een elektrisch voedingssysteem voor een railvoertuig; 25 fig. 4 een schema met een netwerkrepresentatie van een elektrisch voedingssysteem in een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; fig. 5 een schema met een netwerkrepresentatie van een elektrisch voedingssysteem in een volgende uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; fig. 6 een schema met een netwerkrepresentatie van een elektrisch voedingssysteem 30 in een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; en fig. 7 een schema met een netwerkrepresentatie van een component van het elektrisch voedingssysteem volgens fig. 4, 5 of 6.In the following, the invention is explained in more detail with reference to a non-limiting example of an embodiment, as shown in the attached figures. In the drawings: Fig. 1 shows a cross-section of an embodiment of a building element according to the present invention; Fig. 2 is a cross-sectional view of another embodiment of a building element 20 according to the present invention; Fig. 2a shows a cross section of an embodiment of a coupling piece according to the present invention; Fig. 3 is a diagram with a network representation of an electrical power supply system for a rail vehicle; Fig. 4 is a diagram with a network representation of an electrical power supply system in an embodiment of the present invention; Fig. 5 is a diagram with a network representation of an electrical power supply system in a further embodiment of the present invention; Fig. 6 is a diagram with a network representation of an electrical power supply system 30 in another embodiment of the present invention; and FIG. 7 is a diagram with a network representation of a component of the electrical power supply system according to FIGS. 4, 5 or 6.
In de verschillende figuren hebben gelijke verwijzigingssymbolen betrekking op gelijke of soortgelijke componenten of componenten met een gelijke of soortgelijke functie. 35 Fig. 1 toont een bouwelement 2 met een langwerpig, kokervormig profiel 4 dat op zichzelf bekend is uit NL1027142. Het profiel 4 is aan een in gebruik neerwaarts te keren zijde (onderzijde) voorzien van een langsspleet 6 waarin een voedingsgeleider of rijdraad 7 - 4 - (gestippeld weergegeven) voor stroomafname door een stroomafnemer van een railvoertuig kan worden bevestigd. Een dergelijk profiel 4 vindt toepassing op plaatsen waar slechts een geringe bouwhoogte beschikbaar is, zoals in tunnels, of daar waar dit om andere technische redenen of om esthetische redenen noodzakelijk wordt geacht.In the various figures, the same reference symbols refer to identical or similar components or components with an identical or similar function. FIG. 1 shows a building element 2 with an elongated, tubular profile 4 which is known per se from NL1027142. The profile 4 is provided on a side (bottom) that can be turned downwards with a longitudinal slit 6 in which a supply conductor or contact wire 7 - 4 - (shown in broken lines) for current collection by a pantograph of a rail vehicle can be attached. Such a profile 4 finds application in places where only a small building height is available, such as in tunnels, or where this is deemed necessary for other technical reasons or for aesthetic reasons.
5 Het profiel 4 omvat een kanaal of holle ruimte voor het onderbrengen van een ten opzichte van de rijdraad 7 geïsoleerde geleider 8 (compensatiegeleider). In het in fig. 1 getoonde geval is de geleider 8 gevormd door een kabel 10 die is voorzien van een isolerende mantel 12. De geleider 8 kan zowel flexibel, zoals de kabel 10, als stijf zijn, bijvoorbeeld de vorm van een metalen staaf hebben. De geleider 8 kan over zijn lengte zijn 10 voorzien van een isolerende mantel, of op discrete plaatsen zijn ondersteund ten opzichte van het profiel 4 door isolerende afstandhouders (niet getoond). De geleider 8 kan een lengte hebben die in hoofdzaak overeenkomt met de lengte van het profiel 4, of kan een grotere lengte hebben.The profile 4 comprises a channel or hollow space for accommodating a conductor 8 (compensation conductor) insulated from the contact wire 7. In the case shown in Fig. 1, the conductor 8 is formed by a cable 10 which is provided with an insulating sheath 12. The conductor 8 can be both flexible, such as the cable 10, and rigid, for example in the form of a metal rod . The conductor 8 can be provided with an insulating sheath along its length, or be supported at discrete places relative to the profile 4 by insulating spacers (not shown). The conductor 8 can have a length that substantially corresponds to the length of the profile 4, or can have a greater length.
Fig. 1 toont voorts schematisch een elektrische doorvoering 14 waarmee een 15 elektrisch contact met de geleider 8 kan worden gemaakt dat buiten het profiel 4 toegankelijk is. Indien het profiel is vervaardigd van metaal, omvat de doorvoering een geleidende kern, omringd door een isolatiemateriaal. Van het isolatiemateriaal kan worden afgezien indien het profiel is vervaardigd van een isolerend materiaal. De doorvoering 14 kan op een willekeurige plaats langs de lengte van het bouwelement zijn aangebracht. In 20 een uitvoeringsvorm zijn zowel aan een eerste einde van het bouwelement als aan een tweede, tegenoverliggend einde van het bouwelement doorvoeringen 14 aangebracht die respectievelijk zijn verbonden met tegenover elkaar gelegen uiteinden van de geleider 8. Geleiders 8 van verschillende in serie geschakelde bouwelementen kunnen met elkaar worden verbonden via de doorvoeringen 14 van de verschillende bouwelementen, maar een 25 geleider 8 of een einde van een geleider 8 kan ook worden verbonden met een ander geleidend element, zoals een spoorstaaf.FIG. 1 furthermore schematically shows an electrical lead-through 14 with which an electrical contact can be made with the conductor 8 which is accessible outside the profile 4. If the profile is made of metal, the lead-through comprises a conductive core surrounded by an insulating material. The insulation material can be dispensed with if the profile is made of an insulating material. The bushing 14 can be arranged at any location along the length of the building element. In one embodiment, passages 14 are provided both at a first end of the building element and at a second opposite end of the building element which are respectively connected to opposite ends of the conductor 8. Conductors 8 of different building elements connected in series can can be connected to each other via the lead-throughs 14 of the different building elements, but a conductor 8 or an end of a conductor 8 can also be connected to another conductive element, such as a rail.
Bij wijze van alternatief kan een elektrische verbinding met een geleider 8 of tussen geleiders 8 van aangrenzende bouwelementen 2 worden gemaakt door middel van een in fig. 2a getoond koppelstuk 20 dat is bestemd om mechanisch te worden gekoppeld met een 30 bouwelement 2, en een koppelinrichting 22 omvat die is bestemd om elektrische geleiders onderling te koppelen. In de in fig. 2a uitvoeringsvorm omvat een koppelstuk 20 met een korte lengte van een profiel 4a een koppelinrichting 22 die elektrisch geleidende klemblokken 24 omvat welke door middel van bouten 26 en moeren 28 kabels 10 van aangrenzende bouwelementen 2 tegen elkaar kunnen klemmen voor een onderlinge 35 elektrische verbinding tussen geleiders 8.Alternatively, an electrical connection to a conductor 8 or between conductors 8 of adjacent building elements 2 can be made by means of a coupling piece 20 shown in Fig. 2a which is intended to be mechanically coupled to a building element 2, and a coupling device 22 which is intended to interconnect electrical conductors. In the embodiment shown in Fig. 2a, a coupling piece 20 with a short length of a profile 4a comprises a coupling device 22 which comprises electrically conductive clamping blocks 24 which can clamp cables 10 of adjacent building elements 2 against each other by means of bolts 26 and nuts 28 for mutual mutual 35 electrical connection between conductors 8.
- 5 -- 5 -
Zoals fig. 2 toont, kan het profiel 4 zijn voorzien van openingen 16, bijvoorbeeld over de lengte van het profiel aangebracht in wanden daarvan, ter bevordering van de afvoer van in de geleider 8 opgewekte warmte door luchtcirculatie, wanneer de geleider 8 stroom voert.As Fig. 2 shows, the profile 4 can be provided with openings 16, for example along the length of the profile arranged in walls thereof, to promote the dissipation of heat generated in the conductor 8 by air circulation when the conductor 8 carries current.
Het profiel kan ook een andere dan de getoonde in hoofdzaak O-vormige 5 dwarsdoorsnede hebben, zoals een l-vormige, een U-vormige of een H-vormige dwarsdoorsnede, of enige andere geschikte dwarsdoorsnede waarbij het profiel en de geleider mechanisch met elkaar verbonden kunnen worden, en een rijdraad 7 of een andere voor dit doel geschikte geleider bevestigd kan worden.The profile can also have a substantially O-shaped cross-section other than the one shown, such as an L-shaped, a U-shaped or an H-shaped cross-section, or any other suitable cross-section wherein the profile and the conductor are mechanically connected to each other and a contact wire 7 or another conductor suitable for this purpose can be attached.
In bedrijf voert een in de spleet 6 aangebrachte rijdraad 7 een stroom afkomstig van 10 een voedingsbron voor de voeding van een zich langs de rijdraad bewegend railvoertuig, waarbij de geleider een in hoofdzaak even grote, maar tegengesteld gerichte retourstroom naar de voedingsbron voert. Door een dergelijke opstelling, waarbij twee tegengesteld gerichte, in hoofdzaak even grote stromen zeer dicht bij elkaar vloeien, wordt een magnetische verstoring van de omgeving door de stromen in hoge mate ondervangen.In operation, a contact wire 7 provided in the gap 6 carries a current from a power source for supplying a rail vehicle moving along the contact wire, the conductor carrying a substantially equal, but opposite, return current to the power source. Such an arrangement, in which two oppositely directed, substantially equally large currents flow very close to each other, greatly disrupts a magnetic disturbance of the environment by the currents.
15 Fig. 3 toont een netwerkrepresentatie van een conventioneel elektrisch voedingssysteem 30 voor een railvoertuig. Vanuit een voedingsstation OS wordt via een bovenleiding 32 een stroom I toegevoerd aan een railvoertuig RV. Via een of meer spoorstaven 34 vloeit de stroom retour naar het voedingsstation OS. De verdeelde elektrische weerstand van de bovenleiding is geconcentreerd weergegeven in de vorm van 20 weerstand Rb, terwijl de verdeelde elektrische weerstand van de spoorstaaf/spoorstaven geconcentreerd is weergegeven in de vorm van weerstand Rs· De stroomketen van voedingsstation OS via bovenleiding 32, railvoertuig RV, spoorstaaf/spoorstaven 34 retour voedingsstation OS vormt een lus met een relatief groot oppervlak die een magnetisch veld tot gevolg heeft, in het bijzonder als gevolg van de door de bovenleiding 32 en de 25 spoorstaaf/spoorstaven 34 lopende stromen. Het magnetisch veld kan voor de omgeving van het voedingssysteem storend zijn.FIG. 3 shows a network representation of a conventional electrical power supply system 30 for a rail vehicle. From a supply station OS a current I is supplied via a overhead line 32 to a rail vehicle RV. The current flows back to the supply station OS via one or more rails 34. The distributed electrical resistance of the overhead line is shown in a concentrated form in the form of resistance Rb, while the divided electrical resistance of the rail / rails is shown in a concentrated form in the form of resistance Rs. The power circuit of the supply station OS via overhead line 32, rail vehicle RV, rail / rails 34 return feed station OS forms a loop with a relatively large area that results in a magnetic field, in particular as a result of the currents flowing through the overhead line 32 and the rail / rails 34. The magnetic field can be disturbing for the environment of the power supply system.
Fig. 4 illustreert hoe bij toepassing van de bouwelementen 2 volgens de uitvinding het magnetisch veld dat wordt opgewekt door de voedingsstroomketen van het railvoertuig RV, in hoofdzaak kan worden gecompenseerd in een passieve vorm van compensatie. In 30 een uitvoeringsvorm wordt hiertoe een compensatiegeleider 36 van het bouwelementFIG. 4 illustrates how, when the building elements 2 according to the invention are used, the magnetic field generated by the supply current circuit of the rail vehicle RV can be compensated essentially in a passive form of compensation. For this purpose, in one embodiment, a compensation conductor 36 of the building element becomes
verbonden met de onderliggende spoorstaaf 34 op vooraf bepaalde, op afstand van elkaar liggende plaatsen. Tussen deze plaatsen kunnen compensatiegeleiders 36 van aan elkaar grenzende bouwelementen elektrisch in serie worden geschakeld, bijvoorbeeld via de voornoemde doorvoeringen 14 (fig. 1) op de bouwelementen, of via koppelstukken 20 (fig. 35 2a) tussen de bouwelementen. Aldus worden stroompaden gecreëerd die elektrisch parallel aan de spoorstaven lopen. Wanneer de geleiders van de bouwelementen een lagere elektrische weerstand hebben dan de spoorstaven, zal een belangrijk deel van de stroom Iconnected to the underlying rail 34 at predetermined, spaced locations. Between these locations, compensation conductors 36 of adjacent building elements can be electrically connected in series, for example via the aforementioned passages 14 (Fig. 1) on the building elements, or via coupling pieces 20 (Fig. 2a) between the building elements. Flow paths are thus created that run electrically parallel to the rails. When the conductors of the building elements have a lower electrical resistance than the rails, an important part of the current I
- 6 - niet door de spoorstaven, maar door de geleiders van de bouwelementen lopen. Aldus compenseren de magnetische velden die worden opgewekt door de stromen in de bovenleiding 32 en de geleider 36 elkaar in hoge mate, zodat een magnetische verstoring van de omgeving van de spoorbaan door de voedingsstroomketen van het railvoertuig RV 5 wordt geminimaliseerd.- 6 - do not run through the rails, but through the conductors of the components. Thus, the magnetic fields generated by the currents in the overhead line 32 and the conductor 36 compensate each other to a large extent, so that a magnetic disturbance of the environment of the track by the supply current circuit of the rail vehicle RV 5 is minimized.
Fig. 5 illustreert hoe ervoor gezorgd kan worden dat het magnetisch veld dat wordt opgewekt door de voedingsstroomketen van het railvoertuig RV, in hoofdzaak wordt gecompenseerd in een actieve vorm van compensatie. In een uitvoering wordt hiertoe in een compensatielus 40 door middel van een stroombron 42 een stroom I’ gevoerd die even groot 10 is, maar tegengesteld is gericht aan de stroom I. De compensatielus 40 kan een of meer windingen omvatten, en kan de spoorstaaf 34 omvatten. In het geval van meerdere windingen is de stroom per winding gelijk aan de stroom Γ gedeeld door het aantal van de windingen.FIG. 5 illustrates how it can be ensured that the magnetic field generated by the power supply circuit of the rail vehicle RV is substantially compensated in an active form of compensation. In one embodiment, for this purpose a current I 'is fed into a compensation loop 40 by means of a current source 42 which is of the same magnitude but opposite to the current I. The compensation loop 40 may comprise one or more turns, and the rail 34 may include. In the case of several windings, the current per wind is equal to the current Γ divided by the number of windings.
De stroom I' wordt met een bestuurbare stroombron opgewekt. De besturing vindt 15 plaats op basis van een ingangssignaal dat op verschillende wijzen kan worden verkregen.The current I 'is generated with a controllable current source. The control takes place on the basis of an input signal which can be obtained in various ways.
Zoals is geïllustreerd in fig. 6, kan een eerste ingangssignaal worden verkregen door het meten van een spanning over een lengte van een spoorstaaf 34, waarbij de lengte in hoofdzaak gelijk is aan de lengte (gezien in langsrichting van de spoorstaaf 34) van de compensatielus. Rekening houdend met de weerstand RS, is de spanning over de 20 spoorstaaf 34 een directe maat voor de stroom I + I’ die vloeit door de spoorstaaf 34.As illustrated in Fig. 6, a first input signal can be obtained by measuring a voltage over a length of a rail 34, the length being substantially equal to the length (viewed in the longitudinal direction of the rail 34) of the compensation loop . Taking into account the resistor RS, the voltage across the rail 34 is a direct measure of the current I + I "flowing through the rail 34.
Volgens fig. 6 strekt de compensatielus zich tussen twee (niet noodzakelijk in het railtraject op elkaar volgende) bovenleidingsmasten B uit, en wordt de potentiaal van de spoorstaaf ter plaatse van de bovenleidingsmasten B gemeten. De spoorstaaf 34 maakt onderdeel uit van de compensatielus. Uit de potentiaalmetingen ter plaatse van de 25 bovenleidingsmasten B wordt een spanningsverschil bepaald, dat wordt toegevoerd aan een besturingsschakeling voor de in fig. 5 getoonde stroombron 42, die in een regelkast RK is ondergebracht.According to Fig. 6, the compensation loop extends between two overhead conductor masts B (which do not necessarily follow one another in the rail path), and the potential of the rail is measured at the location of the overhead conductor masts B. The rail 34 forms part of the compensation loop. From the potential measurements at the location of the overhead conductor masts B, a voltage difference is determined which is applied to a control circuit for the current source 42 shown in Fig. 5, which is accommodated in a control cabinet RK.
Fig. 7 toont enige basiscomponenten van een besturingsschakeling 60 voor de stroombron 42. Een spanning U1 gemeten ter plaatse van een eerste meetpunt wordt in een 30 eerste comparator 44 vergeleken met een spanning U2 ter plaatse van een tweede meetpunt, dat op afstand van het eerste meetpunt ligt. De aan de uitgang van de comparator 44 afgegeven verschilspanning U1-U2 wordt in een tweede comparator 46 vergeleken met een nulpotentiaal, waarbij een aan de uitgang van de tweede comparator 26 afgegeven afwijking tussen de verschilspanning en de nulpotentiaal op niet nader getoonde 35 wijze wordt gebruikt voor het besturen van de stroombron 42 op een zodanige wijze dat de verschilspanning U1-U2 nul wordt.FIG. 7 shows some basic components of a control circuit 60 for the current source 42. A voltage U1 measured at the location of a first measuring point is compared in a first comparator 44 with a voltage U2 at the location of a second measuring point which is remote from the first measuring point . The differential voltage U1-U2 applied to the output of the comparator 44 is compared in a second comparator 46 with a zero potential, a deviation between the differential voltage and the zero potential applied to the output of the second comparator 26 being used in a manner not shown for controlling the current source 42 in such a way that the differential voltage U1-U2 becomes zero.
- 7 -- 7 -
Het in fig. 6 getoonde deel 50 van de compensatielus kan worden gevormd door de in fig. 1 en 2 getoonde geleider 8, van een of meer bouwelementen 2 in serie.The part 50 of the compensation loop shown in Fig. 6 can be formed by the conductor 8 shown in Figs. 1 and 2, of one or more building elements 2 in series.
In plaats van de meting van een spanningsverschil over de spoorstaaf 34, zoals hierboven is toegelicht, kan een regeling van de stroombron 42 ook plaatsvinden op basis 5 van de meting van een magnetisch veld (gebruikmakend van een geschikte magneetveldsensor) op afstand van de compensatielus, eventueel op een specifieke plaats waar magnetische stoorvelden dienen te worden gecompenseerd. De door de stroombron 42 geleverde stroom wordt zodanig ingesteld dat het magnetisch veld ter plaatse van de magneetveldsensor in hoofdzaak nul wordt.Instead of measuring a voltage difference across the rail 34, as explained above, an adjustment of the current source 42 can also take place on the basis of the measurement of a magnetic field (using a suitable magnetic field sensor) remote from the compensation loop, possibly at a specific location where magnetic interference fields must be compensated. The current supplied by the current source 42 is adjusted such that the magnetic field at the location of the magnetic field sensor becomes substantially zero.
10 Door de aanwezigheid van een railvoertuig RV, dat een pad vormt voor (een deel van) de stroom van voedingsgeleider naar spoorstaven of omgekeerd, is de te compenseren stroom niet op elke plaats langs een baanvak (een gedeelte van een spoorbaan) even groot. Daarom kan het desbetreffende baanvak in opeenvolgende stukken worden verdeeld, elk met een eigen compensatielus. Om praktische redenen worden het opgaande en 15 neergaande deel van de compensatielus ter hoogte van de toch aanwezige bovenleidingmasten aangebracht, maar dit is niet essentieel. Wanneer de ruimte tussen de voedingsbron en het railvoertuig meerdere compensatielussen omvat, zal elke lus afzonderlijk (in hoofdzaak dezelfde) stroom voeren. De magneetvelden van de opgaande en neergaande delen van de opvolgende compensatielussen zijn even groot en tegengesteld 20 aan elkaar. Hierdoor dragen zij samen niet bij aan het magneetveld buiten het voedingssysteem.Due to the presence of a rail vehicle RV, which forms a path for (a part of) the current from supply conductor to rails or vice versa, the current to be compensated is not the same at every location along a section of track (a part of a track). That is why the section in question can be divided into consecutive sections, each with its own compensation loop. For practical reasons, the ascending and descending part of the compensation loop are arranged at the level of the overhead power poles that are still present, but this is not essential. When the space between the power supply and the rail vehicle comprises several compensation loops, each loop will carry separate (substantially the same) current. The magnetic fields of the ascending and descending parts of the subsequent compensation loops are equally large and opposite to each other. As a result, together they do not contribute to the magnetic field outside the feed system.
Het te compenseren magnetisch veld behoeft in de praktijk niet evenredig te zijn met de tractiestroom. Dit kan veroorzaakt worden doordat bijvoorbeeld het voertuig zelf een zekere magnetisatie met zich mee brengt of doordat er zich magnetische structuren in de 25 omgeving van de trein bevinden, die het magnetisch veld beïnvloeden. In dat geval moet de grootte van de stroom door de compensatielus aangepast worden aan de lokale situatie.The magnetic field to be compensated does not in practice have to be proportional to the traction current. This can be caused by, for example, the vehicle itself causing a certain magnetization or because there are magnetic structures in the environment of the train that influence the magnetic field. In that case, the magnitude of the current through the compensation loop must be adjusted to the local situation.
De lus heeft in praktische uitvoeringsvormen een kleine elektrische weerstand. Hierdoor is de spanningsval over de lus beperkt en niet zo groot als het potentiaalverschil tussen de voedingsgeleider en de spoorstaven.In practical embodiments, the loop has a small electrical resistance. As a result, the voltage drop across the loop is limited and not as large as the potential difference between the supply conductor and the rails.
30 De praktische uitvoering van de compensatielus kan op verschillende manieren gerealiseerd worden. De compensatielus kan bijvoorbeeld in hoofdzaak op voedingsgeleiderpotentiaal gebracht worden. Hierbij moet de geleider die het magnetisch veld, dat door de stroom door de spoorstaven wordt opgewekt, compenseert elektrisch goed geïsoleerd worden ten opzichte van de spoorstaven. Het is ook mogelijk de compensatielus 35 voornamelijk op spoorstaafpotentiaal te brengen. In dat geval dient er aandacht besteed te worden aan de isolatie van de compensatielus ten opzichte van de voedingsgeleider.The practical implementation of the compensation loop can be realized in various ways. The compensation loop can, for example, be brought substantially to supply conductor potential. The conductor that compensates for the magnetic field generated by the current through the rails must be electrically insulated with respect to the rails. It is also possible to bring the compensation loop 35 mainly to rail potential. In that case, attention must be paid to the insulation of the compensation loop with respect to the power supply conductor.
- 8 -- 8 -
Het dient te worden begrepen dat de beschreven uitvoeringsvormen slechts voorbeelden zijn van de uitvinding, die in uiteenlopende uitvoeringen belichaamd kan zijn. Derhalve dienen specifieke structurele en functionele details die hierin zijn geopenbaard niet te worden beschouwd als beperkend, maar uitsluitend als een basis voor de conclusies en 5 als een representatieve basis om de deskundige voldoende informatie te verstrekken om de uitvinding ten uitvoer te brengen. De termen en frasen die hierin zijn gebruikt, zijn niet bedoeld om beperkend te zijn, maar om een begrijpelijke beschrijving van de uitvinding te verschaffen.It is to be understood that the described embodiments are merely examples of the invention, which may be embodied in various embodiments. Therefore, specific structural and functional details disclosed herein are not to be construed as limiting, but solely as a basis for the claims and as a representative basis for providing the skilled person with sufficient information to implement the invention. The terms and phrases used herein are not intended to be limiting, but to provide an understandable description of the invention.
De term “een” die hierin is gebruikt, is gedefinieerd als één of meer dan één. De term 10 “aantal” die hierin is gebruikt, is gedefinieerd als twee of meer dan twee. De term “een andere” die hierin is gebruikt, is gedefinieerd als ten minste een tweede of meer. De term “omvattende” en/of “met” die hierin is gebruikt, sluit andere niet genoemde onderdelen niet uit (d.w.z. niet limitatief).The term "one" used herein is defined as one or more than one. The term "number" used herein is defined as two or more than two. The term "another" as used herein is defined as at least a second or more. The term "comprising" and / or "with" used herein does not exclude other unnamed components (i.e., not limitative).
Claims (13)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1034189A NL1034189C2 (en) | 2007-07-25 | 2007-07-25 | Building element for electrical supply of a rail vehicle, and electrical supply system comprising such a building element. |
| EP08779004A EP2183126A1 (en) | 2007-07-25 | 2008-07-22 | Construction element for supllying electrical power to a rail vehicle and electrical power supply system comprising such a construction element |
| PCT/NL2008/000180 WO2009014426A1 (en) | 2007-07-25 | 2008-07-22 | Construction element for supllying electrical power to a rail vehicle and electrical power supply system comprising such a construction element |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1034189A NL1034189C2 (en) | 2007-07-25 | 2007-07-25 | Building element for electrical supply of a rail vehicle, and electrical supply system comprising such a building element. |
| NL1034189 | 2007-07-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1034189C2 true NL1034189C2 (en) | 2009-01-27 |
Family
ID=39138797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1034189A NL1034189C2 (en) | 2007-07-25 | 2007-07-25 | Building element for electrical supply of a rail vehicle, and electrical supply system comprising such a building element. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2183126A1 (en) |
| NL (1) | NL1034189C2 (en) |
| WO (1) | WO2009014426A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3049718B1 (en) * | 2016-04-05 | 2020-12-11 | Alstom Transp Tech | WIRING KIT BURIED ALONG A RAILWAY OF A RAILWAY INFRASTRUCTURE FOR TRAMWAY TRAFFIC |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB190900466A (en) * | 1909-01-07 | 1909-12-02 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements in and relating to Devices for Neutralising Inductive Disturbances due to Electric Traction Systems. |
| JPH11235940A (en) * | 1998-02-20 | 1999-08-31 | Kajima Corp | Peripheral magnetic field restraining method for feeder line |
| DE19903041A1 (en) * | 1999-01-26 | 2000-08-17 | Gonschorek Karl Heinz | Arrangement compensating low frequency magnetic fields at power supply plant for electric rail vehicles employs compensating conductor carrying return current close to rail and overhead wire |
| EP1072463A1 (en) * | 1999-02-04 | 2001-01-31 | Universidad Complutense De Madrid | Current system for compensating the magnetic field produced by electric traction railways |
| DE202004009420U1 (en) * | 2004-06-16 | 2004-10-21 | Furrer + Frey AG Ingenieurbüro Fahrleitungsbau | conductor rail |
-
2007
- 2007-07-25 NL NL1034189A patent/NL1034189C2/en not_active IP Right Cessation
-
2008
- 2008-07-22 EP EP08779004A patent/EP2183126A1/en not_active Withdrawn
- 2008-07-22 WO PCT/NL2008/000180 patent/WO2009014426A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB190900466A (en) * | 1909-01-07 | 1909-12-02 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements in and relating to Devices for Neutralising Inductive Disturbances due to Electric Traction Systems. |
| JPH11235940A (en) * | 1998-02-20 | 1999-08-31 | Kajima Corp | Peripheral magnetic field restraining method for feeder line |
| DE19903041A1 (en) * | 1999-01-26 | 2000-08-17 | Gonschorek Karl Heinz | Arrangement compensating low frequency magnetic fields at power supply plant for electric rail vehicles employs compensating conductor carrying return current close to rail and overhead wire |
| EP1072463A1 (en) * | 1999-02-04 | 2001-01-31 | Universidad Complutense De Madrid | Current system for compensating the magnetic field produced by electric traction railways |
| DE202004009420U1 (en) * | 2004-06-16 | 2004-10-21 | Furrer + Frey AG Ingenieurbüro Fahrleitungsbau | conductor rail |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2009014426A1 (en) | 2009-01-29 |
| EP2183126A1 (en) | 2010-05-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7511250B2 (en) | Transport system | |
| US5839554A (en) | Power collector for inductive power transfer | |
| CN104979715B (en) | Connector | |
| CN105691234B (en) | A kind of magnetic-levitation train non-contact power coupling device and magnetic-levitation train | |
| TWI455836B (en) | Inductively receiving electric energy for a vehicle | |
| JP7291969B2 (en) | Automatic transport system | |
| GB201207144D0 (en) | Arrangement and method for providing a vehicle with electric energy by magnetic induction | |
| NL1034189C2 (en) | Building element for electrical supply of a rail vehicle, and electrical supply system comprising such a building element. | |
| FR3062227B1 (en) | METHOD AND SYSTEM FOR MANAGING AN ELECTRICAL NETWORK OF A RAIL NETWORK | |
| US20170015214A1 (en) | Power rail-support unit and guide-track transportation system | |
| RU2298487C1 (en) | Method of reduce induction effect of ac electric traction systems onto wire communication lines | |
| KR102096918B1 (en) | Systems for supplying direct current to at least one electrical load or energy storage device | |
| JP6943756B2 (en) | Ground fault position positioning method and ground fault position positioning system | |
| EP1072463A1 (en) | Current system for compensating the magnetic field produced by electric traction railways | |
| RU2485656C1 (en) | Method for catenary wires heating | |
| ATE270435T1 (en) | ELECTRICAL ENERGY METER | |
| KR101563317B1 (en) | Adding up type pick up apparatus | |
| KR101332792B1 (en) | Power Supply Method, Apparatus and Power Transmission Apparatus by Segmentation of Feeding Line | |
| JP2010042690A (en) | Electric power lead-in device | |
| RU2490146C2 (en) | System and method for electric power contactless transfer to vehicle | |
| NL2000756C2 (en) | Railway infrastructure. | |
| KR101357546B1 (en) | Power supply module for dividing line into segment | |
| JP3414213B2 (en) | Branching device of non-contact power supply self-propelled trolley | |
| JP3825830B2 (en) | Rail heating device | |
| RU2128120C1 (en) | Method of checking equalizing current in double-track section of ac traction mains |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| MM | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20160801 |