NL2000756C2 - Spoorweginfrastructuur. - Google Patents

Description

NL 47334-VB/li Spoorweginfrastructuur

De uitvinding heeft betrekking op een spoorweginfrastructuur voor een tram- of treinvervoersysteem, omvattende rails, en een bovenleiding voor het verschaffen van een elektrische aandrijfstroom aan een over de rails beweegbare tram 5 of trein.

Een dergelijke spoorweginfrastructuur is bekend uit EP-A-1 072 463.

Bij tractie van een tram of trein over de rails zijn de bovenleiding en de rails stroomvoerend ten gevolge waarvan 10 een magneetveld wordt opgewekt. In EP-A-1 072 463 wordt genoemd magneetveld in een afgebakend en vooraf bepaald traject dat de trein aflegt, gecompenseerd door toepassing van een compensatie-inrichting. Deze compensatie-inrichting wordt gevormd door de rails in het compensatiegebied elektrisch te 15 scheiden van daarbuiten, en de retourstroom van de aandrij f-stroom die via de bovenleiding naar de tram of trein is gevoerd, via een separate geleider die langs de bovenleiding voert, terug te voeren naar de stroombron. Hiermee wordt bereikt dat zolang de trein zich buiten het te compenseren ge-20 bied bevindt, het magneetveld ten gevolge van de stroom door de bovenleiding gecompenseerd kan worden door de retourstroom door de naast de bovenleiding liggende geleider.

Met de uitvinding is beoogd een alternatieve inrichting te verschaffen waarmee voordelen bereikbaar zijn die uit 25 het navolgende duidelijk zullen worden.

De spoorweginfrastructuur volgens de uitvinding is daartoe gekenmerkt door een of meer van de aangehechte o c-trooiconclusies.

In een eerste aspect is de spoorweginf rastructuur 30 volgens de uitvinding gekenmerkt dat de bovenleiding op elkaar aansluitende bovenleidingsegmenten heeft, die ieder afzonderlijk verbonden zijn met ten minste een voedingsk abel.

Hiermee kan een aanzienlijke reductie van het magneetveld bereikt worden doordat telkens in overwegende mate 35 slechts dat bovenleidingsegment stroomvoerend behoeft te zijn alwaar zich de trein of tram bevindt.

2

Het is wenselijk dat tussen de bovenleidingsegmenten en de ten minste ene voedingskabel koppelleidingen verlopen, die een elektrische weerstand bezitten die ten minste een o r-degrootte kleiner is dan de elektrische weerstand van ieder 5 afzonderlijk bovenleidingsegment. Op deze wijze wordt bereikt dat de stroomverdeling in het bovenleidingsegment nauwelijks beïnvloed wordt door de weerstand van de koppelleidingen, maar in hoofdzaak omgekeerd proportioneel is aan de afstandsverhouding tussen de plaats waar de tram of trein stroom van 10 het bovenleidingsegment afneemt, en de afstand van deze pos i-tie tot de beide uiteinden van het bovenleidingsegment.

De spoorweginfrastructuur kan in diverse uitvoeringsvormen worden gerealiseerd.

Een eerste voorkeursuitvoeringsvorm bezit het ken-15 merk dat de op elkaar aansluitende bovenleidingsegmenten elektrisch gekoppeld zijn, en dat de ten minste ene voedingskabel een elektrische weerstand bezit die ten minste een o r-degrootte kleiner is dan de elektrische weerstand van de bovenleiding. De voedingskabel dient in deze uitvoeringsvorm 20 met name met een aanzienlijke gereduceerde elektrische weerstand ten opzichte van de bovenleiding te worden uitgevoerd teneinde te bereiken dat de stroom door de bovenleiding zich zal concentreren in het bovenleidingsegment alwaar zich een tram of trein bevindt. In het navolgende zal dit uitvoering s-25 voorbeeld niet nader worden toegelicht aangezien de wijze waarop dit kan worden gerealiseerd voor de vakman geheel duidelijk is en geen nadere toelichting behoeft.

Een tweede voorkeursuitvoeringsvorm die in het navolgende verder wel zal worden toegelicht betreft de uitvoe-30 ring waarin de op elkaar aansluitende bovenleidingsegmenten ten opzichte van elkaar stroomgeïsoleerd zijn. Voor de stroomisolatie van de bovenleidingsegmenten kan overigens op bekende wijze gebruik gemaakt worden van aan de vakman bekende rijdraadonderbrekers.

35 Voor beide voorkeursuitvoeringsvormen geldt overi gens dat het wenselijk is dat de bovenleidingsegmenten ieder afzonderlijk aan de beide uiteinden voorzien zijn van koppelleidingen, en dat de koppelleidingen van een dergelijk boven- 3 leidingsegment op één punt verbonden zijn met de ten minste ene voedingskabel.

Op deze wijze kan het magneetveld dat binnen een dergelijk segment wordt opgewekt alwaar zich de tram of trein 5 bevindt, gecompenseerd worden doordat het desbetreffende b o-venleidingsegment aan weerszijden van de tram of trein stroomvoerend is in de richting van de tram of trein. Deze tegengestelde stromen wekken eveneens tegengesteld gerichte magneetvelden op die elkaar zodoende kunnen tegengaan. Door-10 dat de koppelleidingen van het segment bovendien op één punt verbonden zijn met de ten minste ene voedingskabel wordt voorkomen dat een retourstroom van een tram of trein voor een deel via de bovenleiding zal lopen.

Het is voordelig om de spoorweginfrastructuur zo uit 15 te voeren dat de voedingskabel zich ter hoogte van de rails bevindt. Hiermee kan worden bereikt dat het magneetveld dat wordt opgewekt door de aandrijfstroom die door de voedingskabel wordt gevoerd, gecompenseerd kan worden door de retourstroom die door de rails loopt.

20 Een de voorkeur genietende plaatsing van de voe dingskabel is die waarbij de voedingskabel zich tussen de rails bevindt. Hiermee wordt beoogd de voedingskabel te laten samenvallen met een denkbeeldig stroomzwaartepunt dat bepaald wordt door alle sporen gezamenlijk.

25 Verdere voordelige uitvoeringsvormen zijn bijvoor beeld de toepassing van een elektrisch isolerend materiaal dat is aangebracht onder de rails en waarmee een isolatie kan worden verkregen ten opzichte van de ondergrond waarop de rails rust. Hiermee kunnen effectief lekstromen worden tegen-30 gegaan die anders afbreuk zouden doen aan de nauwkeurigheid van de magneetveldreductie.

De uitvinding zal in het navolgende verder worden toegelicht aan de hand van de hiervoor genoemde tweede voorkeursuitvoeringsvorm van een spoorweginfrastructuur volgens 35 de uitvinding en onder verwijzing naar de tekening. Aangezien deze toelichting aan de hand van dit uitvoeringsvoorbeeld slechts de strekking heeft om eventuele onduidelijkheden in de octrooiconclusies weg te nemen en tevens om ieder van deze 4 octrooiconclusies toe te lichten, zal het duidelijk zijn dat deze voorkeursuitvoeringsvorm niet beperkend werkt ten aanzien van de beschermingsomvang van de octrooiconclusies, en dat met name niet alle getoonde voorzieningen aanwezig hoeven 5 te zijn om toch te kunnen beantwoorden van het wezen van de uitvinding dat ten grondslag ligt aan de aangehechte octroo i-conclusies.

In de tekening toont: - figuur 1 een enkel segment van een spoorweginfra- 10 structuur volgens de uitvinding; - figuur 2 een schematisch zijaanzicht van een spoorweginfrastructuur volgens de uitvinding.

In de figuren gebruikte gelijke verwijzingscijfers verwijzen naar dezelfde onderdelen.

15 Op het in figuur 1 getoonde segment sluiten aan weerszijden overeenkomstige segmenten aan die met elkaar een gehele spoorweginfrastructuur vormen ten behoeve van een tram- of treinvervoersysteem, zoals bijvoorbeeld getoond in figuur 2.

20 Verwijzend nu eerst naar figuur 2 van de tekening, is getoond dat de spoorweginfrastructuur volgens de uitvinding rails 1 omvat en een bovenleiding 3 voor het verschaffen van een elektrische aandrijfstroom aan een over de rails 1 beweegbare tram of trein 8.

25 De compensatie voor het magneetveld dat ontstaat door een door de bovenleidingsegmenten 3, 3' gevoerde elektrische aandrijfstroom en een overeenkomstige retourstroom door de rails 1, zal in het navolgende worden toegelicht.

Zoals figuur 2 toont, is de bovenleiding verdeeld in 30 bovenleidingsegmenten 3, 3' waartoe aan weerszijden deze bo-venleidingsegementen 3, 3' aan de uiteinden 4', 4" is voorzien van stroomonderbrekers die een isolatie vormen met naastliggende bovenleidingsegmenten. Dergelijke stroomonderbrekers zijn voor de vakman geheel bekend.

35 Figuur 1 toont de voorkeursuitvoeringsvorm van een enkel bovenleidingsegment 3 dat aan beide uiteinden 4 verbonden is met een voedingskabel 5.

De voedingskabel 5 bevindt zich ter hoogte van de 5 rails 1 en tussen deze rails 1 in, en voedt via in hoofdzaak verticaal verlopende koppelleidingen 6 het bovenleidingseg-ment 3 via de beide uiteinden 4 daarvan. Hetzelfde geldt voor de aan weerszijden van het getoonde bovenleidingsegment 3 5 liggende bovenleidingsegmenten, zodat ieder bovenleidingsegment een onafhankelijke koppeling bezit met de voedingskabel 5.

Het voeden van de verticaal verlopende koppelleidingen 6 geschiedt vanaf een enkel aftakpunt 7 dat aansluit op 10 de voedingskabel 5. Vanaf dit aftakpunt 7 verlopen parallel aan de voedingskabel 5 gestippeld weergegeven verbindingslei-dingen die aansluiten op de in hoofdzaak verticaal verlopende koppelleidingen 6.

In figuur 1 is verder getoond dat de rails 1 voo r-15 zien zijn van elektrische dwarsverbindingen 2, welke een zodanige weerstand bezitten dat de retourstroom die door de rails 1 verloopt, vlot zich gelijkmatig verdeelt over de beschikbare rails 1.

Zoals hiervoor toegelicht zijn de beide in hoofdzaak 20 verticaal verlopende koppelleidingen 6 die aan de uiteinden 4 het bovenleidingsegment 3 van stroom voorzien op eenzelfde punt met de voedingskabel 5 gekoppeld. Hierdoor voert het bovenleidingsegment 3 alleen stroom wanneer zich in het betro k-ken segment een tram of trein 8 bevindt.

25 De stroom verdeelt zich over de beide in hoofdzaak verticaal verlopende koppelleidingen 6 naar rato van de ele k-trische weerstand in de beide stroomvoerende circuits die zich binnen het betrokken trajectdeel bevinden, alwaar de tram of trein is. Door nu de koppelleidingen 6 uit te voeren 30 met een elektrische weerstand die ten minste een ordegrootte kleiner is dan de elektrische weerstand van het bovenleidingsegment 3, wordt bereikt dat de stroomverdeling in de boven-leidingsegmentdelen die zich aan weerszijden van de tram of trein bevinden, omgekeerd proportioneel is aan de afstands-35 verhouding tussen de positie waar de tram of trein stroom van het bovenleidingsegment 3 afneemt, en de beide uiteinden 4 aan weerszijden van dit stroomafnamepunt. Dit kan nog nader worden toegelicht aan de hand van figuur 2.

6

Figuur 2 toont op elkaar aansluitende bovenleiding-segmentdelen 3, 3' die van elkaar bij de uiteinden 4', 4" door elektrische isolatoren gescheiden zijn.

Slechts ter plaatse van het bovenleidingsegment 3' 5 alwaar zich een stroomafnemende trein 8 bevindt, voert het bovenleidingsegment 3' stroom. Bij de overige bovenleidin g-segmenten 3 bevindt zich geen stroomafnemende trein, zodat deze bovenleidingsegmenten 3 stroomloos zijn en geen magneetveld opwekken.

10 Het bovenleidingsegment 3' wordt vanuit een (niet getoonde) voedingskabel die zich nabij de rails 1 bevindt via koppelleidingen 6', 6" gevoed. Deze koppelleidingen 6', 6" sluiten aan op de uiteinden 4', 4" van het bovenleidingsegment 3' en voorzien zodoende beide in een voedingstroom II,

15 respectievelijk 12 die tezamen de gehele aandrijfstroom I

voor de trein 8 opleveren. De verdeling van de aandrijfstroom I over de delen II en 12 die samenkomen bij het stroomafname-punt 9 geschiedt automatisch naar rato van de gelij kstroom-weerstand van het eerste stroomcircuit en het tweede stroom-20 circuit in dit trajectdeel, waarbij het eerste circuit verloopt van het stroomafnamepunt van de voedingskabel via de koppelleiding 6' naar het stroomafnamepunt 9, en het tweede circuit verloopt vanaf het stroomafnamepunt van de voedingskabel via de andere koppelleiding 6" naar het stroomafname-25 punt 9.

Door de elektrische weerstand van de beide koppel-leidingen 6', 6", inclusief het deel dat verloopt vanaf het stroomafnamepunt van de voedingskabel, een elektrische weerstand te geven die een ordegrootte kleiner is dan de elektri-30 sche weerstand van het bovenleidingsegment 3' verhouden zich de stromen II en 12 omgekeerd evenredig met de afstand van het stroomafnamepunt 9 tot het ene uiteinde 4' respectievelijk het andere uiteinde 4" van het bovenleidingsegment 3'.

Er vindt zodoende bij voortbeweging van de trein 8 een continue aanpassing plaats van de stromen II en 12 en wel zodanig dat deze een effectieve compensatie opleveren van de door beide stromen opgewekte magnetische velden. Daarnaast kan nog worden opgemerkt dat door de plaatsing van de voe- 7 dingskabel ter hoogte van de rails 1 de door deze voedingska-bel verlopende aandrijfstroom een magneetveldcompensatie ondervindt van de door de naastliggende rails 1 verlopende retourstroom .

Claims (9)

1. Spoorweginfrastructuur voor een tram- of trein-vervoersysteem, omvattende rails (1), en een bovenleiding (3) voor het verschaffen van een elektrische aandrijfstroom aan een over de rails (1) beweegbare tram of trein, met het ken- 5 merk, dat de bovenleiding (3) op elkaar aansluitende bove n-leidingsegmenten (3, 3') heeft, die ieder afzonderlijk verbonden zijn met ten minste een voedingskabel (5).

2. Spoorweginfrastructuur volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat tussen de bovenleidingsegmenten (3, 3') en 10 de ten minste ene voedingskabel (5) koppelleidingen (6) verlopen, die een elektrische weerstand bezitten die ten minste een ordegrootte kleiner is dan de elektrische weerstand van ieder afzonderlijk bovenleidingsegment (3, 3') .

3. Spoorweginfrastructuur volgens conclusie 1 of 2, 15 met het kenmerk, dat de op elkaar aansluitende bovenleidingsegmenten (3, 3') elektrisch gekoppeld zijn, en dat de ten minste ene voedingskabel (5) een elektrische weerstand bezit die ten minste een ordegrootte kleiner is dan de elektrische weerstand van de bovenleiding (3).

4. Spoorweginfrastructuur volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de op elkaar aansluitende bovenleidingsegmenten (3, 3') ten opzichte van elkaar stroomgeïsoleerd zi jn.

5. Spoorweginfrastructuur volgens een der conclusies 25 1-4, met het kenmerk, dat de bovenleidingsegmenten (3, 3' ) ieder afzonderlijk aan de beide uiteinden (4, 4', 4") voorzien zijn van koppelleidingen (6', 6")die op één punt (7) verbonden zijn met de ten minste ene voedingskabel (5).

6. Spoorweginfrastructuur volgens een der voorgaande 30 conclusies, met het kenmerk, dat de voedingskabel (5) zich ter hoogte van de rails (1) bevindt.

7. Spoorweginfrastructuur volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de voedingskabel (5) zich tussen de rails (1) bevindt.

8. Spoorweginfrastructuur volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de rails (1) in de omgeving van de uiteinden van ieder bovenleidingsegment (3, 3') is uitgerust met elektrische dwarsverbindingen (2).

9. Spoorweginfrastructuur volgens een der conclusies 5 1-8, met het kenmerk, dat de rails (1) rusten op ten opzichte van een ondergrond elektrisch isolerend materiaal.