专利名称：在直流铁路中用于限制轨道电势的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种在直流铁路中用于限制轨道电势的装置，其中，将低阻抗的连接线设置在轨道和建筑地之间，并且其中，在连接线中接入一个开关设备，该开关设备经由控制线与控制单元相连接，该控制单元与在轨道和建筑地之间设置的电压表相连接。本发明还涉及一种在直流铁路中利用这种装置来限制轨道电势的方法。
背景技术：
在直流铁路中，轨道电势不允许超过预定的最大值，以便保障触摸轨道对于人是无危险的。由此业已提出建议，如果轨道电势太高，则接通从轨道至建筑地的连接。为此采用机械开关设备，即所谓短路器，这些短路器必须满足高要求。例如，必须能够使得这种短路器在一小时内通断超过10次。此外，它必须经受400安的电流强度并且在250毫秒内切换。在此，实际上的切换过程必须还要更快地进行，因为在250毫秒内也还必须测量在轨道和建筑地之间的电压、与阈值相比较以及在太高的电压条件下操纵短路器。因为常用的开关设备反应太慢，到目前为止需要利用成本高的和昂贵部件(例如晶闸管)来构造该开关设备。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供在直流铁路中用于限制轨道电势的一种装置和一种方法，其没有昂贵的部件但是尽管如此仍然及时的并非常快速的阻止对于人危险的高轨道电势。根据本发明如下地解决提供合适装置的技术问题，使得开关设备具有与动态的控制单元(Ansteuereinheit)相连接的接触器线圈。通过接触器线圈实现了如下的优点接触器线圈可以在没有设备花费的条件下快速并且可靠地操纵开关设备。通过与接触器线圈相连接的动态的控制设备实现了如下特别的优点非常快地识别一个过高的电压并且然后也立即激活接触器线圈。例如在中断的连接线的条件下激励接触器线圈，并且接触器线圈对应于经由控制线与控制单元相连接的去激励单元。通过以这种方式接通的接触器线圈实现了如下特别的的优点在没有其它附加的部件的情况下可以快速并可靠的接通开关设备。这除了别的之外在于，只要接触器线圈通过电流，就断开开关设备。如果短期地在轨道和建筑地之间存在一个过大的电压的情况下减少在线圈上的电流强度，则借助于机械闭合单元(例如机械弹簧)闭合开关设备。于是导出不希望的危险的高轨道电势。例如，在连接线中接入一个电流表，该电流表经由控制单元与一个在接触器线圈的供电线路上连接的继电器相连接。由此得到附加的优点，只要电流还通过连接线从轨道流向建筑地，接触器线圈就保持无电流并且由此开关设备保持断开。即，不仅通过电压表， 附加地也通过本身在连接线中的电流表来控制开关设备。由此以特别简单的装置来避免过高并且危险的轨道电势。
通过所述的装置如下地解决了提供在直流铁路中用于限制轨道电势的合适的方法的技术问题如果在轨道和建筑地之间的电压超过阈值，则开关设备闭合并且由此连接线切换为导电。因为采用了根据本发明的装置，这有利地在非常短的时间内是可能的。例如，开关设备保持闭合至少一个预定的时间间隔并且此外直到在连接线中的电流强度低于阈值。从而得到如下优点，不太早再次断开开关设备，并且尤其是避免了可以导致损坏的交替的快速的闭合和断开。如果在轨道和建筑地之间的电压超过了阈值，则闭合开关设备，并且对于预定的固定时间间隔始终保持闭合。如果在该时间间隔结束时在连接线中的电流强度还没有低于阈值，开关设备继续保持闭合。如果电流强度低于其阈值，则断开开关设备。例如，如果在轨道和建筑地之间的电压已经超过阈值0.5毫秒的持续时间，则最迟在之后19毫秒内开关设备闭合。由此得到优点，在小于20毫秒内导出过高的轨道电势。 于是不能产生对人的危害。此外，对于该装置不需要昂贵的部件。根据本发明通过该装置和方法特别获得以下优点，利用简单的装置在非常短的时间内可以降低轨道电势，以便排除对人的危害。
结合附图进一步说明在直流铁路中用于限制轨道电势的装置和方法。图1对于这种装置示出了粗略的示意性的电路图。
具体实施例方式电压表3位于直流铁路的轨道1和建筑地2之间，电压表3经由动态的控制单元4 与接触器线圈6的去激励单元5相连接，只要接触器线圈6通过电流，其就保持在轨道1和建筑地2之间的连接线8上的开关设备7断开。接触器线圈6在此类似于电磁铁工作。在电压表3中可以将测量的电压与阈值相比较，只要电压表3确认了过高的电压，则通过控制单元4和去激励单元5将接触器线圈6切换为无电流，以便闭合开关设备7，例如通过机械的弹簧。于是不希望的轨道电势可以从轨道1经由连接线8向建筑地2流出。电流表9位于连接线8上，电流表9经由控制单元4与继电器10在由电源11输出的接触器线圈6的供电线路上相连接。通过控制单元4和去激励单元5，只要通过电压表3测量的电压超过阈值，则对于一个预定的固定时间间隔首先释放接触器线圈6，并且由此闭合开关设备7。在该时间间隔结束时检查，由电流表9测量的电流强度是否已经低于阈值。如果没有达到，则继续保持释放接触器线圈6，并且保持闭合开关设备7。直到电流强度低于阈值，断开开关设备7。作为动态控制设备的控制单元4以及去激励单元5使得如下可能如果在轨道1 和建筑地2之间的从电压表3测出的电压超过阈值0. 5毫秒的持续时间，则最迟在之后19 毫秒内闭合开关设备7，并且导出不希望的高轨道电势。虽然是简单的部件，但是产生特别安全的电路。此外，该装置比到目前为止使用的装置更小，从而该装置需要更小的位置并且生产成本更低。
权利要求
1.一种在直流铁路中用于限制轨道电势的装置，其中，低阻抗的连接线(8)被设置在轨道(1)和建筑地(2)之间，并且其中，在所述连接线(8)中接入开关设备(7)，所述开关设备经由控制线与控制单元(4)相连接，所述控制单元与在所述轨道(1)和建筑地( 之间设置的电压表C3)相连接，其特征在于，所述开关设备(7)具有一个与动态控制单元(4)相连接的接触器线圈(6)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在中断的连接线(8)的条件下激励所述接触器线圈(6)，并且所述接触器线圈(6)对应于经由控制线与所述控制单元(4)相连接的去激励单元(5)。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在所述连接线(8)中接入一个电流表(9)，所述电流表经由所述控制单元(4)与在接触器线圈(6)的供电线路上接入的继电器 (10)相连接。
4.一种利用根据权利要求1至3中任一项所述的装置的在直流铁路中用于限制轨道电势的方法，其特征在于，如果在轨道⑴和建筑地⑵之间的电压超过阈值，则开关设 备 (7)闭合，并且由此连接线⑶切换为导电。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述开关设备(7)保持闭合至少一个预定的时间间隔，并且此外直到在所述连接线(8)中的电流强度低于阈值。
6.根据上述权利要求4或5所述的方法，其特征在于，如果在轨道(1)和建筑地(2)之间的电压已经超过阈值0. 5毫秒的持续时间，则所述开关设备(7)最迟在之后19毫秒内闭I=I O
全文摘要
本发明涉及在直流铁路中用于限制轨道电势的一种装置和一种方法，其中，将低阻抗的连接线(8)设置在轨道(1)和建筑地(2)之间。在此，在连接线(8)中接入一个开关设备(7)，该开关设备经由控制线与控制单元(4)相连接，该控制单元与在轨道(1)和建筑地(2)之间设置的电压表(3)相连接。如下地设置，使得开关设备(7)具有接触器线圈(6)，该接触器线圈与动态的控制单元(4)相连接。如果在轨道(1)和建筑地(2)之间的电压超过阈值，则开关设备(7)闭合并且由此连接线(8)切换为导电。
文档编号B60M5/02GK102209648SQ200980144224
公开日2011年10月5日 申请日期2009年7月24日 优先权日2008年9月30日
发明者乔格.库德里夫斯基, 亚历山大.肖姆伯格, 格德.海因 申请人:西门子公司