Bahntechnik Fragen

Auf der Strecke werden üblicherweise Achszähler an den Blockübergängen 
eingesetzt. Innerhalb von Bahnhöfen, vorzugsweise abseits der 
Hauptgleise werden auch Gleichstromkreise eingesetzt.
In manchen Zügen werden für manche Dinge CAN-Busse verwendet, ja. Aber 
so pauschal kann man das nicht sagen, immerhin fahren im Regelverkehr 
auch noch Bahnen umher die gebaut wurden als der CAN-Bus noch garnicht 
erfunden war.
Welche Kommunikationsstruktur und -wege interessieren dich denn? Die im 
Zug, die im Schotter oder die zwischen Zug und Außenwelt?


liebe Grüße
Frank

Dennis wrote:
> Es gibt noch das System mit diesem "kabel" in Gleismitte.
> Die sogenannte Linienzugbeeinflussung.
> Entsprechd ausgerüstete Züge können darüber mit der Leitstelle
> kommunizieren.

LZB bzw. der "Nachfolger" ETCS ist in (Mittel-) Europa verbreitet,...

> Dann gibts noch ein System mit RFID Tags. Dazu sind kleine Geräte im
> Gleis installiert, die der Zug beim darüberfahren drahtlos auslesen
> kann. Da sind Streckeninformationen drin gespeichert, und der
> Bordcomputer weiß dann z.B. ich befinde mich bei KM X und in Y Metern
> kommt ne Weiche.

...während das RFID-System in Amerika anwendung findet.

> Zur Sicherung des Bahnverkehts gibts noch die Indusi, Induktive
> Zugsicherung. Das sind Elektromagneten mit einer bestimmten Frequenz die
> eingeschaltet und ausgeschaltet werden. Fährt der Zug irgendwo falsch,
> wird er durch das System zum Stillstand gebracht.

Elektronmagneten ist schlichtweg falsch, es handelt sich hierbei nur um 
Schwingkreise. Nichtsdestotrotz werden diese auch offiziell als 
"Magnete" bezeichnet.

Dennis wrote:
> Gut zu wissen dass die Indusi nur aus Schwingkreisen besteht.
> Ich dachte immer, das sind aktive, geschaltete Elektromagnete

Nein, im Prinzip ein R und eine L ;-)

> Scheinbar wird durch die Steuerung dann nur der Schwingkreis "scharf"
> geschaltet.

Korrekt. Zum Aktivieren (z.B. bei rotem Signal) wird der Schwingkreis 
geschlossen. Das wiederum würde der "Magnet" am Fahrzeug (Lok, 
Triebwagen) bei der Drüberfahrt registrieren und den Zug automatisch 
stoppen.

Dennis wrote:
> Gut zu wissen dass die Indusi nur aus Schwingkreisen besteht.
> Ich dachte immer, das sind aktive, geschaltete Elektromagnete

Das System heißt übrigens "Punktförmige Zugbeeinflussung",
"Indusi" war wohl nie ein offizieller Name.  Offiziell gab es
in beiden Teilen Deutschlands verschiedene Systeme, die
m. W. mittlerweile in der PZB90 vereint worden sind.  Die
ersten Systeme konnten damit nur ein Halt zeigendes Hauptsignal
(und dessen Überfahren) erkennen, aktuelle können auch diverse
Geschwindigkeitsbeschränkungen und zugehörige Bremsprofile
überwachen -- und alles rückwärtskompatibel zueinander.

> Scheinbar wird durch die Steuerung dann nur der Schwingkreis "scharf"
> geschaltet.

Du brauchst den Schwingkreis am Gleis nur kurzschließen, damit er
unwirksam ist.  Das ist sicherungstechnisch genial: keine aktive
Komponente am Gleis (alles passiv), und wenn am Signal etwas ausfällt,
bleibt der ,,Magnet'' scharf geschaltet, also in einem sicheren
Zustand.

Jörg Wunsch wrote:
> Das System heißt übrigens "Punktförmige Zugbeeinflussung",
> "Indusi" war wohl nie ein offizieller Name.  Offiziell gab es
> in beiden Teilen Deutschlands verschiedene Systeme, die
> m. W. mittlerweile in der PZB90 vereint worden sind.  Die
> ersten Systeme konnten damit nur ein Halt zeigendes Hauptsignal
> (und dessen Überfahren) erkennen, aktuelle können auch diverse
> Geschwindigkeitsbeschränkungen und zugehörige Bremsprofile
> überwachen -- und alles rückwärtskompatibel zueinander.

Indusi war wohl ein offizieller Name, man könnte das heutige System, 
also PZB, ja auch noch als Indusi bezeichnen ;-)

Rückwärtskompatibel ja, aber mit gewissen funktionalen Einschränkungen.

> Du brauchst den Schwingkreis am Gleis nur kurzschließen, damit er
> unwirksam ist.  Das ist sicherungstechnisch genial: keine aktive
> Komponente am Gleis (alles passiv), und wenn am Signal etwas ausfällt,
> bleibt der ,,Magnet'' scharf geschaltet, also in einem sicheren
> Zustand.

Das stimmt meiner Meinung nur teils, da der Schwingkreis ja geschlossen 
werden muss, um aktiv zu sein ;-)

Dennis (Gast) wrote:
> Gibts irgendwo eigentlich noch mechanisch betätigte Signale in Betrieb?

Natürlich gibt es diese noch...und werden natürlich auch mit PZB 
gesichert, wenn erforderlich (ab einer gewissen 
Streckenhöchstgeschwindigkeit ist eine Zugsicherungseinrichtung 
vorgeschrieben - in D IMHO ab 100km/h).

Dennis wrote:

> Gibts irgendwo eigentlich noch mechanisch betätigte Signale in Betrieb?
> Vor Jahen gabs hier in der Region sowas noch und kurz bevor es
> abgerissen wurde, hab ich ein paar Fotos gemacht.
> Als Modelleisenbahnfreund inetessiere ich mich für so alte Signalanlagen
> ganz besonders.
>
> LG Dennis

Ja, hier in Süd-Ost-Thüringen sind auf einigen Strecken noch manuelle 
Weichen (also per Seilzug vom lokalen Stellwerk gesteuert, da hat jeder 
kleiner Bahnhof sein eigenes) und Signale in Betrieb. Soll sich so 
schnell auch nicht ändern.

The Devil wrote:

> Das stimmt meiner Meinung nur teils, da der Schwingkreis ja geschlossen
> werden muss, um aktiv zu sein ;-)

Er ist als Schwingkreis von sich aus geschlossen, und wird zum
Deaktivieren überbrückt, sodass er nicht mehr als Schwingkreis
wirkt (nur noch als kurzgeschlossene Spule).

> Dennis (Gast) wrote:
>> Gibts irgendwo eigentlich noch mechanisch betätigte Signale in Betrieb?
>
> Natürlich gibt es diese noch...und werden natürlich auch mit PZB
> gesichert, wenn erforderlich (ab einer gewissen
> Streckenhöchstgeschwindigkeit ist eine Zugsicherungseinrichtung
> vorgeschrieben - in D IMHO ab 100km/h).

Bis vor wenigen Jahren habe ich auf dem Berliner Südring sogar noch
eine Signalbrücke voller Formsignale bestaunen können (neben dem
Flughafen Tempelhof).  Die dürfte aber dem Streckenumbau vor 2...3
Jahren zum Opfer gefallen sein.

Andi wrote:
> danke für die Antworten, im Endeffekt interessiert mich alles, lol.
> Zu euren Antworten habe ich natürlich noch Fragen, Achszähler an den
> Blockübergängen, was meint ihr mit Blockübergängen? Wie funktioniert
> das?

Okay...die Strecken sind in Blöcke unterteilt, diese werden an der 
"Blockeinfahrt" (dort wo sich der Blockübergang befindet) durch Signale 
gesichert. Es kann sich immer nur ein Zug in einem Block befinden, 
dadurch werden Zusammenstöße so fast 100%ig verhindert.

> Mit den Gleichstromkreisen meint ihr wohl, das die Strecke z.B.
> München-Berlin in kleinere (Versorgungs)Kreise aufgeteilt ist z.B. alle
> 500m und wenn ein Zug sich in dem Kreisbefindet nehmt er Strom auf
> dieser Strom wird gemessen und die in der Leitzentralle wissen wo sich
> der Zug befindet. Ist das so zu verstehen? Wie lang ist dann so ein
> Abschnitt, ich dachte das in der Oberleitung 15000V / 50Hz/3 drauf
> liegen.

Wie lang so ein Abschnitt ist, kann ich dir nicht sagen, aber schätze 
mal das ist unterschiedlich, zwischen 200m und einem Kilometer oder 
mehr.
Ja, die Spannung der Oberleitung beträgt in D/Ö größtenteils 15kV 16,67 
Hz.

> Am meisten Zug Außenwelt und die Überwachung z.B. von mehreren Zügen,
> dass die nicht durch Zufall das gleiche Gleis benutzen.

Das geschieht eben durch die Blockabschnitte.
Ach ja...zur örtlichen Feststellung eines Zuges wird auch noch GPS 
verwendet!

Andi wrote:

> Mit den Gleichstromkreisen meint ihr wohl, das die Strecke z.B.
> München-Berlin in kleinere (Versorgungs)Kreise aufgeteilt ist z.B. alle
> 500m und wenn ein Zug sich in dem Kreisbefindet nehmt er Strom auf
> dieser Strom wird gemessen und die in der Leitzentralle wissen wo sich
> der Zug befindet.

Ich denke nicht das auf diese Weise festgestellt wird wo der Zug sich 
befindet. Wär ziemlich ungenau.

> Ist das so zu verstehen? Wie lang ist dann so ein
> Abschnitt, ich dachte das in der Oberleitung 15000V / 50Hz/3 drauf
> liegen.

Fast, es sind 16 kV mit 50/3 Hz.

> Am meisten Zug Außenwelt und die Überwachung z.B. von mehreren Zügen,
> dass die nicht durch Zufall das gleiche Gleis benutzen.  Aber was meinst
> du mit Schotter, Weichenstellung?

Ich denk da wird auch viel über Funk (GSM-R?) laufen, zumindest an der 
Strecke Berlin-München (führt hier vorbei) sind alle paar (Kilo)Meter & 
Kurven Masten mit Richtantennen auf die Strecke aufgestellt.

der_Bahner wrote:
> Hallo auch!
>
> Ich habe dazu mal eine Frage und zwar zum Antriebssatz des ICE...Wie
> wird so ein ICE angetrieben? Denn wenn der ICE im Bahnhof steht, dann
> hört man weiterhin i.welche Motoren (E-Motoren) laufen...
>
> Wird er dieselelktrisch angetrieben?
> Werden die E-Motoren beim Stillstand abgeschaltet oder werden die wie
> bei einem PKW "eingekuppelt", sobald er losfährt (Variomatik?)
> Es muss doch ein irre Strom fließen wenn sich so ein Motor bewegt

Es gibt auch einen dieselelektrischen ICE, da läuft der Dieselmotor 
während dem Stehen klarerweise weiter.
Bei der "normalen" Elektroversion sind es Lüfter bzw. Kompressormotoren, 
die man im Stand hört ;-)
Vom Strom her...ich weiß die genauen Daten eines ICEs nicht, aber bei 
einer Lok der letzten Generation sind Motorströme im vierstelligen 
Amperebereich unter Volllast keine Seltenheit.

Reinhard S. (rezz) wrote:
> Fast, es sind 16 kV mit 50/3 Hz.

Falsch, es sind 15kV!

Andi wrote:
> dieselelektrischen ICE,  hat das einen Vorteil  zwei Motoren (diesel und
> elektrisch) zu verwenden?
>
> Werden Gleichstrommotoren in den Zügen verwendet oder Wechselstrom?
Schon mal an wikipedia gedacht? Da gibt es zu den Themen ziemlich 
ausführliche Artikel! Google ist u.U. auch hilfreich...

Andi wrote:
> dieselelektrischen ICE,  hat das einen Vorteil  zwei Motoren (diesel und
> elektrisch) zu verwenden?

Das hat den Vorteil, dass man auf nicht-elektrifizierten Strecken fahren 
kann ;-)

> Werden Gleichstrommotoren in den Zügen verwendet oder Wechselstrom?

In der Regel Dreiphasen-Asynchronmaschinen. Von Loks mit 
Gleichstrommotoren ist mir nichts bekannt.

Dennis wrote:
> Soweit ich weiß, wurden früher in Loks "Gleichstrommotoren", besser
> gesagt Universalmotoren verwendet.
> Das ist auch der Grund, warum man eine Frequenz von 16 2/3 Hz verwendet.
> Die Motoren entsprechen der Bauweise her fast einem echten Gleichstrom
> Motor.
Das sind GLeichstrommotoren, und zwar Reihenschlussmotoren. Bei denen 
liegt die Feldwicklung (Ständerwicklung) in Reihe mit der 
Ankerwicklung. Für das Drehmoment ist es dann wurscht, ob eine 
Wechselspannung oder eine Gleichspannung angelegt wird, da Erreger- und 
Ankerstrom gleich sind. Reihenschlussmotoren haben zusätzlich den 
Vorteil, dass sie sehr anzugsstark sind, d.h. das Drehmoment bei kleinen 
Drehzahlen ist sehr groß.

Die niedrige Frequenz ergab sich, weil die Kommutatoren bei höheren 
Frequenzen durch das Bürstenfeuer zu stark in Mitleidenschaft gezogen 
wurden. Bei niedrigeren Frequenzen sind die induzierten Spannungen nicht 
so groß und die Kommutierung geht "sauberer".

Mit der Entwicklung entsprechend leistungsfähiger Halbleiter für 
Umrichter der benötigten Größenordnung konnte man dann später auf 
Drehstrom-Asynchronmotoren umsteigen, die keinen Kommutator und damit 
außer den Lagern überhaupt keine Verschleißteile mehr haben.

Es sind auch schon früher Experimente gemacht worden (afair von der AEG) 
mit dreiphasigen Oberleitungen, die aber naheliegenderweise nicht von 
dauerhaftem Erfolg gekrönt waren...

Andi wrote:
> Hallo,
>
> danke für die Antworten, im Endeffekt interessiert mich alles, lol.
> Zu euren Antworten habe ich natürlich noch Fragen, Achszähler an den
> Blockübergängen, was meint ihr mit Blockübergängen? Wie funktioniert
> das?

Wie The Devil schon erläuterte sind Eisenbahnstrecken in "Blöcke" 
unterteilt, die unterschiedlich lang sein können. Jeweils am Anfang 
eines Blocks befindet sich ein Hauptsignal welches die Einfahrt in 
diesen Block regelt. Dort befindet sich auch ein Achszähler. Da die 
Blöcke im Allgemeinen aufeinander folgen, zählt ein solcher Achzähler im 
selben Zählgang sowohl die Achsen die den vorherigen Block verlassen als 
auch die die den Folgeblock befahren. Sobald sich eine Anzahl >0 Achsel 
im Block befinden wird dieser Bereich im Stelltisch oder auf dem 
ESTW-Arbeitsplatz des zuständigen Wärters oder Fahrdienstleiter rot, das 
Gleis ist "besetzt", hat "Rotausleuchtung". In ein besetztes Gleis 
können keine Fahrstraßen gestellt werden, nur Rangierstraßen. Das 
bedeutet daß da kein Zug reinfahren kann solange noch was drinsteht, 
allenfalls 'ne Hilfslok wenn mal einer was verloren hat oder 
liegengeblieben ist.


> Mit den Gleichstromkreisen meint ihr wohl, das die Strecke z.B.
> München-Berlin in kleinere (Versorgungs)Kreise aufgeteilt ist z.B. alle
> 500m und wenn ein Zug sich in dem Kreisbefindet nehmt er Strom auf
> dieser Strom wird gemessen und die in der Leitzentralle wissen wo sich
> der Zug befindet. Ist das so zu verstehen? Wie lang ist dann so ein
> Abschnitt, ich dachte das in der Oberleitung 15000V / 50Hz/3 drauf
> liegen.

Gleichstromkreise haben nichts mit dem Fahrdraht zu tun und die 
Vorstellung daß damit Strecken vom Kaliber München-Berlin überwacht 
werden ist völlig falsch.
Gleichstromkreise sind die Quick&Dirty-Methode der Gleisbesetztmeldung: 
Da Schienen außer in Ausnahmefällen auf Holz- oder Betonschwellen 
befestigt sind (auf Stahlschwellen funktionieren Gleichstromkreise 
nicht), ist die linke von der rechten Schiene "isoliert". Man schließt 
nun die linke wie auch die Rechte Schiene wie einen Schalter vor eine 
Relaisspule. Steht oder fährt was auf dem Gleis zieht das Relais an, 
sind alle Achsen runter fällts wieder ab. Das bringt eine Reihe Probleme 
mit sich: Regen, Schnee, eine Nacktschneckenkaravane oder sonstwas 
können die Besetztmeldung auslösen. Will man den Wirkungsbereich eines 
Gleichstromkreises begrenzen muß man zumindest an einer Schiene 
Isolierstöße setzten, was nur als gelaschter Stoß funktioniert, da 
einfach eine Kunststoffscheibe, so ca. 2mm stark in Form des 
Schienenprofils, in den Stoß ("zwischen die Schienenenden") eingebaut 
wird. Gelaschte Schienen gibt es aber außer in Bergbauregionen nur auf 
Nebengleisen (Werkstatt, Abstellung, Tankstelle, in Rangiergleisen zur 
Zugbildung und -auflösung, usw.)


Was du oben beschrieben hast nennt sich eine Abschaltstrecke oder auch 
Systemwechselstrecke. Die verschiedenen Bahnstromerzeuger, meistens sind 
das "normale" Kraftwerke die auch einen Bahnstromgenerator haben, sind 
nicht miteinander syncronisiert und betreiben Inselnetze die 
allenfalls im Störungsfall miteinander gekoppelt werden. An den 
Übergangsstellen der Inselnetze hängen dann ca. 50 Meter lang zwei 
Fahrdrähte nebeneinander so mit ca. 40cm Abstand - der eine fädelt ein, 
der andere aus. Damit beim Befahren einer solchen Stelle mit einem 
elektrischen Schienenfahrzeug sich die elektrische Ausstattung nicht mit 
einem lauten >Hoppla!< an den unter Umständen gegensinnigen Phasenwinkel 
angleichen muß, darf durch einen solchen Übergang nur mit abgeschalteten 
Haupschalter durchgerollt werden, deshalb "Abschaltstrecke".
Abschaltstrecken kommen aber nur alle zig km vor und sind signalisiert - 
mit dem lachenden U.
http://de.wikipedia.org/wiki/Fahrleitungssignal

> Zu der Frage  „Welche Kommunikationsstruktur und -wege interessieren
> dich denn? Die im Zug, die im Schotter oder die zwischen Zug und
> Außenwelt?“
>
> Am meisten Zug Außenwelt und die Überwachung z.B. von mehreren Zügen,
> dass die nicht durch Zufall das gleiche Gleis benutzen.  Aber was meinst
> du mit Schotter, Weichenstellung?

Auch im Schotter liegen Kabel. Zu Signalen und Weichen z.B. -- 
Deutschlands zweitgrößtes Telefonnetz liegt dort.

Du solltest dir ein wenig Zeit nehmen, ein kühles Getränk und einmal bei 
http://www.stellwerke.de vorbeischauen und dich ganz behutsam in die 
wundersame Welt der Eisenbahn und deren teils seltsamen Fachbegriffen 
einführen lassen.

Und bitte nicht gleich als Erstes das Kabinett anschauen ;-)



Weil weiter oben einer nach aktiven mech. Stellwerken frug:
Für die Außenwelt völlig unscheinbar verrichtet das "R7" in 
Mainz-Bischoffsheim am Ablaufberg seine Dienste (dort ist ein wenig mehr 
los als 4 mal am Tag der Heckeneilzug):
http://www.stellwerke.de/bilder/fmb_7.html
49.985684, 8.371325 bei Google-Maps.


> Lieben Gruß
>
> Andi

liebe Grüße
Frank

The Devil wrote:

>> Fast, es sind 16 kV mit 50/3 Hz.
>
> Falsch, es sind 15kV!

Und es sind 16,7 Hz.

http://de.wikipedia.org/wiki/Bahnstrom#162.2F3.C2.A0Hz_gegen.C3.BCber_16.2C7.C2.A0Hz

Lokführer wrote:

> Auch 16,7 Hz sind falsch.

Ist halt ein Nennwert, genauso wie die 230 V nur einen Nennspannung
sind, oder wie früher in der DDR die 50 Hz nur ein Sollwert waren,
der offensichtlich mit 1 % Toleranz einzuhalten war (weshalb er
über viele Jahre praktisch konstant 49,5 Hz war).

> Damit beim Befahren einer solchen Stelle mit einem
> elektrischen Schienenfahrzeug sich die elektrische Ausstattung nicht mit
> einem lauten >Hoppla!< an den unter Umständen gegensinnigen Phasenwinkel
> angleichen muß, darf durch einen solchen Übergang nur mit abgeschalteten
> Haupschalter durchgerollt werden, deshalb "Abschaltstrecke".

Was ich da geschrieben habe ist Quatsch. Es befindet sich noch ein 
geerdetes Stück dazwischen. Die Schleiferkohle würde kilometerweit 
fliegen wenn es nicht so wäre.

Sorry.
Frank