(12) Oversettelse av europeisk patentskrift (11) NO/EP 17118 B1 (19) NO NORGE (1) Int Cl. B60M 1/06 (06.01) B60M 3/04 (06.01) Patentstyret (21) Oversettelse publisert 14.09.29 (80) Dato for Den Europeiske Patentmyndighets publisering av det meddelte patentet 14.0.14 (86) Europeisk søknadsnr 081933. (86) Europeisk innleveringsdag 08.06. (87) Den europeiske søknadens Publiseringsdato 09.01.21 () Prioritet 07.07.17, NL, 0076 (84) Utpekte stater AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR (73) Innehaver Technische Universiteit Delft, Stevinweg 1, 2628 CN Delft, NL-Nederland (72) Oppfinner Kruit, Pieter, Koornmarkt 49, 2611 EB Delft, NL-Nederland Van Overbeeke, Frank, Gerardus van Sillevoldtstraat 28, 6 LG Rotterdam, NL- Nederland Gravendeel, Bas, Hermanus M.H. Coenradistraat 40, 3123 CM Schiedam, NL- Nederland (74) Fullmektig Tandbergs Patentkontor AS, Postboks 170 Vika, 0118 OSLO, Norge (4) Benevnelse INFRASTRUKTUR TIL JERNBANE (6) Anførte publikasjoner DE-A1-19 903 041 SU-A1-1 42 9 US-A- 82 1
1 1 2 3 Beskrivelse [0001] Oppfinnelsen er relatert til en infrastruktur for jernbane for et transportsystem med trikker eller tog som omfatter skinner og en kontaktledning i luften som skal gi trikken eller toget som forflytter seg over skinnene elektrisk driveffekt. [0002] En slik infrastruktur for jernbane er kjent fra det europeiske patentet EP-A-1 072 463. [0003] Med trekkraften for trikken eller toget over skinnene, er kontaktledningen i luften og skinnene strømførende, hvilket fører til at et magnetisk felt blir generert. I det europeiske patentet EP-A-1 072 463 er det nevnte magnetiske feltet utjevnet i en avgrenset og forhåndsbestemt del som toget kjører på ved hjelp av en utjevningsinnretning. Denne utjevningsinnretningen er dannet av en elektrisk adskillelse av skinnene i utjevningsområdet fra dem som er utenfor utjevningsområdet, og ved å føre tilbakestrømmen av drivstrømmen som er ført til trikken eller toget gjennom kontaktledningen i luften tilbake til den elektriske kilden gjennom en separat strømleder som er i nærheten av kontaktledningen i luften. Dette iverksetter dette så lenge toget er utenfor området som skal utjevnes, det magnetiske feltet som blir generert av strømmen gjennom kontaktledningen i luften kan utjevnes gjennom tilbakestrømmen gjennom strømlederen som er i nærheten av kontaktledningen i luften. [0004] Fra det amerikanske patentet US-A-,82,1 er en infrastruktur for jernbane for et transportsystem med trikker eller tog kjent som omfatter skinner og en kontaktledning i luften til forsyning av en elektrisk drivstrøm til en trikk eller et tog som forflytter seg over skinnene, denne kontaktledningen i luften omfatter deler av kontaktledningen i luften som er koblet til hverandre, hver av hvilke er individuelt koblet til minst en matekabel. Den elektriske installasjonen som er kjent fra denne publikasjonen har den ulempen at separate utjevningskretser er nødvendige for å utjevne det magnetiske feltet som er generert av drivstrømmen. Disse utjevningskretsene kan kun skrus på eller av og gir bare en ikke alltid fullstendig utjevning av drivstrømmen til en eneste trikk eller tog. I tillegg finner ingen kompensasjon sted innenfor delen som omfatter trikken eller toget. [000] Hensikten med oppfinnelsen er å levere et alternativt apparat som kan gi fordeler som vil komme frem i det etterfølgende. [0006] Med denne hensikten, er infrastrukturen for jernbanen ifølge oppfinnelsen karakterisert av et eller flere av de vedlagte patentkravene. [0007] I et første aspekt, er infrastrukturen til jernbanen ifølge oppfinnelsen karakterisert ved at hver separate del av kontaktledningen i luften er i begge ender utstyrt med koplere og ved at koplerne i slike kontaktledninger i luften er på ett sted koblet til den minst ene matekabelen. [0008] På denne måten kan det magnetiske feltet som er generert innenfor en slik del som omfatter trikken eller toget utjevnes ved det faktum at den respektive delen av
2 1 2 3 kontaktledningen i luften på begge sider av trikken eller toget er strømførende i retningen til trikken eller toget. Disse motsatt førte elektriske strømmene genererer likeledes motsatt førte magnetiske felter som på denne måten kan kansellere hverandre. Det ekstra faktumet at koplerne i delen er på ett sted som er koblet til den minst ene matekabelen, unngår muligheten av en tilbakestrøm fra en trikk eller et tog som delvis går gjennom kontaktledningen i luften. [0009] I tillegg, siden det generelt kun er nødvendig at delen av kontaktledningen i luften som omfatter toget eller trikken skal være strømførende, kan det magnetiske feltet reduseres betraktelig. [00] Det er ønskelig at koplere er plasserte mellom delene i kontaktledningen i luften og den minst ene matekabelen hvis elektriske motstand er på minst en magnitude lavere enn den elektriske motstanden til hver separate del av kontaktledningen i luften. På denne måten er distribusjonen av strøm i delen i kontaktledningen i luften nesten ikke berørt av motstanden i koplerne, men den er vesentlig motsatt proporsjonal til avstandsforholdet mellom stedet hvor trikken eller toget tapper elektrisitet fra delen i kontaktledningen i luften og avstanden mellom denne posisjonen og de to endene av delene i kontaktledningen i luften. [0011] Infrastrukturen for jernbanen kan lages i forskjellige utførelser. [0012] En første foretrukket utførelse er karakterisert ved at de sammenkoblede delene i kontaktledningen i luften er elektrisk koblet, og ved at den minst ene matekabelen har en elektrisk motstand som er minst en magnitude lavere enn den elektriske motstanden til kontaktledningen i luften. Særlig med denne utførelsen, bør den elektriske motstanden til matekabelen være betraktelig lavere enn den til kontaktledningen i luften for å sørge for at strømmen gjennom kontaktledningen i luften vil bli konsentrert i delen i kontaktledningen i luften som omfatter trikken eller toget. Denne eksempelvise utførelsen vil ikke bli videre belyst heretter, fordi måten som dette kan utføres på er ganske opplagt for fagfolk og behøver ingen videre forklaring. [0013] En andre foretrukket utførelse som imidlertid vil bli videre belyst er relatert til utførelsen hvor de sammenkoblede delene i kontaktledningen i luften er elektrisk isolerte fra hverandre. For den elektriske isoleringen til delene i kontaktledningen i luften er det også mulig å bruke standard nødutkoplingsbrytere som er kjente for fagfolk. [0014] Jernbanens infrastruktur er med fordel utført slik at matekabelen er plassert på nivået til skinnene. På denne måten, blir det mulig å utjevne det magnetiske feltet som er generert av drivstrømmen som blir ført gjennom matekabelen ved hjelp av tilbakestrømmen som blir ført gjennom skinnene. [001] Det er foretrukket at matekabelen blir plassert mellom skinnene. Hensikten med dette er at matekabelen skal sammenfalle med en tenkt midtre linje av strømmen som blir bestemt av alle skinnegangene til sammen.
3 1 [0016] Flere fordelaktige utførelser inkluderer, for eksempel, bruken av et elektrisk isolerende materiale som blir lagt under skinnene og som sørger for isolering av materialet som skinnene ligger på. Dette er en effektiv måte å unngå strømlekkasjer på som ville ha en negativ effekt på nøyaktigheten av reduksjonen av det magnetiske feltet. [0017] Heretter vil oppfinnelsen bli videre belyst ved den ovennevnte andre foretrukne utførelsen av en infrastruktur for jernbane ifølge oppfinnelsen og med referanse til tegningen. Siden denne forklaringen ved hjelp av denne eksempelvise utførelsen kun tjener til å fjerne mulige uklarheter i patentkravet, samt til å klargjøre hvert av disse patentkravene, så vil det komme tydelig frem at denne foretrukne utførelsen ikke begrenser den beskyttende utstrekningen til patentkravene, og spesielt, at ikke alle de illustrerte funksjonene trenger å være til stede for å oppfylle det viktigste med oppfinnelsen og danne hovedprinsippet for de vedlagte patentkravene. [0018] Tegningene viser følgende: - Figur 1 er en eneste del av en infrastruktur for jernbane ifølge oppfinnelsen; - Figur 2 er en skjematisk visning av en infrastruktur for jernbane ifølge oppfinnelsen. 2 3 [0019] Identiske referansenumre i figurene refererer til lignende deler. [00] Koblet på begge sider av delen som er vist i Figur 1 er lignende deler som sammen danner en komplett infrastruktur for jernbane for et transportsystem med en trikk eller tog som vist, for eksempel, i Figur 2. [0021] Med referanse først i Figur 2 i tegningen, er infrastrukturen for jernbanen ifølge oppfinnelsen vist som å omfatte skinnene 1 og en kontaktledning i luften 3 som leverer en elektrisk drivstrøm for en trikk eller tog 8 som kan bevege seg over skinnene 1. [0022] Utjevningen for det magnetiske feltet som er skapt ved den elektriske drivstrømmen som blir ført gjennom delene i kontaktledningen i luften 3, 3' og den tilsvarende tilbakestrømmen gjennom skinnene 1 vil bli forklart under. [0023] Slik det er vist i Figur 2, er kontaktledningen i luften delt opp i deler i kontaktledningen i luften 3, 3' med endene 4', 4" i disse delene i kontaktledningen i luften 3, 3' som på begge sider er forsynte med automatsikringer som danner en isolering fra de nærliggende delene i kontaktledningen i luften. Fagfolk er godt vant til slike automatsikringer. [0024] Figur 1 viser den foretrukne utførelsen av en enkelt del av kontaktledningen i luften 3 som i begge ender er koblet til en matekabel. [002] Matekabelen er plassert i nivået til skinnene 1 og mellom disse skinnene 1 og gjennom vesentlig vertikalt orienterte koplere 6, forsyner den delen i kontaktledningen
4 1 2 3 i luften 3 gjennom de to endene 4. Dette gjelder også for delene i kontaktledningen i luften som er plasserte på begge sider av delen i den illustrerte kontaktledningen i luften 3, slik at hver del i kontaktledningen i luften er uavhengig koblet til matekabelen. [0026] De vertikalt orienterte koplerne 6 blir forsynt fra ett eneste forgreiningspunkt 7 som er koblet til matekabelen. Fra dette forgreiningspunktet 7 går det forbindelseslinjer (som er vist som stiplede linjer) parallelt med matekabelen og som er koblet til de vesentlig vertikalt orienterte koplerne 6. [0027] Figur 1 viser videre at skinnene 1 er utstyrt med elektriske krysskoplinger 2 hvis resistans er slik at tilbakestrømmen som blir ført gjennom skinnene 1 blir raskt og jevnt fordelt over de tilgjengelige skinnene 1. [0028] Slik det er forklart over, er de to vesentlig vertikalt orienterte koplerne 6, som i endene 4 forsyner delen i kontaktledningen i luften 3 med elektrisitet koblet til matekabelen i ett og det samme punktet. Som et resultat, er delen i kontaktledningen i luften 3 kun strømførende når det finnes en trikk eller tog 8 i den respektive delen. [0029] Elektrisiteten blir fordelt over de to vesentlig vertikalt orienterte koplerne 6 proporsjonalt med den elektriske resistansen til de to strømførende kretsene innenfor den respektive delen som omfatter trikken eller toget. Koplerne 6 er vist slik at deres elektriske resistans er på minst en magnitude lavere enn den elektriske resistansen til delen i kontaktledningen i luften 3 og dermed er distribusjonen av elektrisiteten i delene i kontaktledningen i luften som er plasserte på begge sider av trikken eller toget omvendt proporsjonale med avstandsforholdet mellom posisjonen hvor trikken eller toget tapper elektrisitet fra delen i kontaktledningen i luften 3 og de to endene 4 på begge sider av dette elektriske tappestedet. Dette kan forklares mer detaljert med referanse til Figur 2. [00] Figur 2 viser koblede deler i kontaktledningen i luften 3, 3' som er adskilt fra hverandre i endene 4', 4" ved hjelp av elektriske isolasjoner. [0031] Delen i kontaktledningen i luften 3' er kun strømførende i posisjonen hvor toget 8 tapper elektrisitet fra delen i kontaktledningen i luften 3'. Det finnes ikke noe tog som tapper elektrisitet i de andre delene i kontaktledningen i luften 3, dermed er disse delene i kontaktledningen i luften 3 strømløse og genererer ikke noe magnetisk felt. [0032] Delen i kontaktledningen i luften 3' blir forsynt gjennom koplere 6',6 fra en matekabel (ikke vist) som er plassert i nærheten av skinnene 1. Disse koplingene 6', 6 er koblet til endene 4', 4" i delen i kontaktledningen i luften 3' og forsyner dermed begge med en matestrøm 11 og 12, respektivt, som sammen leverer den totale drivstrømmen l til toget 8. Distribusjonen av drivstrømmen l over delene 11 og 12 som går sammen ved tappepunktet for strøm 9 skjer automatisk proporsjonalt til likestrømmotstanden i den første strømkretsen og den andre strømkretsen i denne
delen, med den første kretsen som går fra det elektriske tappepunktet 9, og den andre kretsen som går fra det elektriske tappepunktet i matekabelen via den andre kopleren 6" til det elektriske tappepunktet 9. [0033] Ved å overføre til de to koplerne 6', 6" inkludert delen som går fra matekabelens elektriske tappepunkt en elektrisk resistans av en lavere magnitude enn den elektriske resistansen til delen i kontaktledningen i luften 3', er strømmene 11 og 12 motsatt proporsjonale med avstanden mellom det elektriske tappepunktet 9 og den ene enden 4' eller den andre enden 4" respektivt til delen i kontaktledningen i luften 3'. [0034] På denne måten blir strømmene 11 og 12 kontinuerlig justert mens toget 8 er i bevegelse med resultatet at de effektivt kompenserer for de magnetiske feltene som er generert av de to strømmene. I tillegg er det verdt å legge merke til at ved å plassere matekabelen på nivået til skinnene 1, så blir det magnetiske feltet som er forårsaket av drivstrømmen som er ført gjennom denne matekabelen kompensert ved tilbakestrømmen som er ført gjennom de nærliggende skinnene 1. 1
6 P a t e n t k r a v 1 1. En infrastruktur for jernbane for et transportsystem for en trikk eller tog som omfatter skinner (1) og en kontaktledning i luften (3) som forsyner trikken eller toget som beveger seg over skinnene (1) med elektrisk driveffekt, den nevnte kontaktledningen i luften (3) omfatter deler i kontaktledningen i luften (3, 3') som er koblet til hverandre, hver av dem er individuelt koblet til minst en matekabel () som er karakterisert ved at hver separate del i kontaktledningen i luften (3, 3') er i de to endene (4, 4', 4") utstyrt med koplere (6', 6") som på ett sted er (7) koblet til minst en matekabel (). 2. En infrastruktur for jernbane ifølge patentkravet 1 som er karakterisert ved at koplerne (6) er plasserte mellom delene i kontaktledningen i luften (3, 3') og den minst ene matekabelen () hvis elektriske resistans er minst en magnitude lavere enn den elektriske resistansen til hver separate del i kontaktledningen i luften (3, 3'). 2 3. En infrastruktur for jernbanen ifølge patentkravet 1 eller 2 som er karakterisert ved at delene i den koblede kontaktledningen i luften (3, 3') er elektrisk koblet til og ved at den minst ene matekabelen () har en elektrisk resistans som er på minst en magnitude lavere enn den elektriske resistansen til kontaktledningen i luften (3). 4. En infrastruktur for jernbane ifølge patentkravet 1 eller 2 som er karakterisert ved at delene i den koblede kontaktledningen i luften (3, 3') er elektrisk isolerte fra hverandre.. En infrastruktur for jernbane ifølge et av de tidligere patentkravene som er karakterisert ved at matekabelen () er plassert i nivået til skinnene (1). 3 6. En infrastruktur for jernbane ifølge patentkravet som er karakterisert ved at matekabelen () er forsynt mellom skinnene (1). 7. En infrastruktur for jernbane ifølge et av de foregående patentkravene som er karakterisert ved at i nærheten av endene til hver del i kontaktledningen i luften (3, 3') er skinnene (1) utstyrte med elektriske krysskoplinger (2). 8. En infrastruktur for jernbane ifølge et av patentkravene 1-7 som er karakterisert ved at materialet som skinnene ligger på danner en elektrisk isolering under bakken.
7
8