TEMMING, Rudolf (Plantagenring 21, Königslutter, 38154, DE)
| Patentansprüche 1. Stromversorgungseinrichtung für einen Weichenantrieb, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen von einer im Wesentlichen kontinuierlich bestromten Kommunikationsleitung gespeisten Energiespeicher, dessen Speicherkapazität den Energiebedarf für mindestens einen Wei¬ chenumlauf deckt und dessen Aufladezeit maximal dem ge¬ ringstmöglichen zeitlichen Abstand zwischen zwei Weichenum- laufen entspricht. 2. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kommunikationsleitung eine zentrale Kommunikationseinheit zur Steuerung und Überwachung mindestens eines Weichenantrie¬ bes mit dem Energiespeicher und mit einer dem Weichenantrieb zugeordneten Steuereinheit verbindet, wobei die Kommunika¬ tionseinheit als Master mit einem signaltechnisch sicheren Rechner und die Steuereinheit als Slave ausgebildet sind. |
Stromversorgungseinrichtung für einen Weichenantrieb Die Erfindung betrifft eine Stromversorgungseinrichtung für einen Weichenantrieb. Üblicherweise werden Weichenantriebe mit einem zentral, beispielsweise in einem Stellwerk, ange ¬ ordneten Weichenstellteil angesteuert und überwacht. Der Wei ¬ chenantrieb wird dabei bis zu einer Entfernung von 6,5 km über eine Vierdrahtschnittstelle betrieben. Für die Stromver ¬ sorgung des Weichenantriebes mit 400 VAC sind drei oder vier Adern vorgesehen. Eine Energiezufuhr über zwei Adern ist für die 400 VAC-Übertragung über mehrere Kilometer aufgrund hoher Leitungsverluste nicht geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stromversor ¬ gungseinrichtung für Weichenantriebe mit vereinfachter Leistungsübertragung anzugeben. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen von einer im We ¬ sentlichen kontinuierlich bestromten Kommunikationsleitung gespeisten Energiespeicher gelöst, dessen Speicherkapazität den Energiebedarf für mindestens einen Weichenumlauf deckt und dessen Aufladezeit maximal dem geringstmöglichen zeitli- chen Abstand zwischen zwei Weichenumläufen entspricht.
Dabei wird die Tatsache ausgenutzt, dass der Weichenantrieb nicht kontinuierlich, sondern nur während des Weichenumlau ¬ fes, nämlich jeweils ca. 4s bis 6s, bestromt werden muss. Nur für diesen Zeitraum wird eine Leistung von z. B. 400 W benötigt. Die Zeit zwischen zwei Umläufen, die in der Regel 60 s übersteigt, wird zur Wiederaufladung des Energiespeichers be ¬ nutzt . Der kontinuierlich über die zweiadrige Kommunikationsleitung fließende Strom wird vorzugsweise in hochkapazitiven Kondensatoren mit mehreren 100 F, welche sich durch sehr geringe Auflade- und Entladezeiten auszeichnen, gespeichert. Die Kon- densatoren, beispielsweise des Typs UltraCap, können mit DC- Wandler beschaltet werden, wodurch sich auf einfache Weise die für den Motor des Weichenantriebes erforderliche Spannung für die Umlaufzeit aus dem Energiespeicher bereitstellen lässt .
Einsparungspotenziale ergeben sich durch Verzicht auf Ader ¬ schlussprüfung und Erdschlussprüfung, die bei dieser Ansteue- rung nicht mehr erforderlich sind. Außerdem ergibt sich eine erhebliche Reduzierung der Kabelkosten.
Gemäß Anspruch 2 ist vorgesehen, dass die Kommunikationslei ¬ tung eine zentrale Kommunikationseinheit zur Steuerung und Überwachung mindestens eines Weichenantriebes mit dem Ener ¬ giespeicher und mit einer dem Weichenantrieb zugeordneten Steuereinheit verbindet, wobei die Kommunikationseinheit als Master mit einem signaltechnisch sicheren Rechner und die Steuereinheit als Slave ausgebildet sind.
Eisenbahnsicherungsanlagen, beispielsweise Weichenantriebe, müssen üblicherweise Sicherungsanforderungen genügen, die in der Norm CENELEC EN50129 in Form von Sicherheitsstufen SILO - signaltechnisch nicht sicher - bis SIL4 - signaltechnisch hochgradig sicher - definiert sind. Die Kommunikationseinheit ist daher vorzugsweise mit einem SIL4-Rechner ausgestattet. Als zentrale Einheit befindet sich diese vorzugsweise in einem Stellwerk und ist in der Lage, als Master mehrere, bei ¬ spielsweise acht, Weichenantriebe anzusteuern und zu überwa ¬ chen. Die dem Weichenantrieb zugeordnete Steuereinheit kann hingegen als Slave ohne signaltechnisch sicheren Rechner aus- gebildet sein. Ein sicherer Rechner ist slaveseitig entbehrlich, da der sichere Master-Rechner im Stellwerk mit mehreren Slaves kommuniziert, als wären diese Bestandteile des Mas ¬ ters .
Diese Dezentralisierung mit stellwerkseitiger SIL4-Kommunika- tionseinheit und weichenseitiger Steuereinheit ohne SIL4- Rechner erleichtert auch die Weichendiagnose, da der tatsäch ¬ liche Weichenstrom signalgeberseitig ausgewertet werden kann. Darüber hinaus kann der weichenseitige Slave als Basis für ein zukunftsweisendes Weichenantriebskonzept dienen, welches insbesondere ohne mechanische Kontakte, mechanische Kupplun ¬ gen sowie Getriebe auskommt.
