DE19708518A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Auffinden einer Defektstelle in einer Leiterschleife - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auffinden einer Defektstelle in einer Leiterschleife gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9 (DE 33 26 938 C2), insbesondere Verfahren und Vorrichtungen zum Auffinden von Defektstellen in Leiter­ schleifen, die entlang einem Gleiskörper verdeckt oder offen verlegt sind und zur Positionsbestimmung von Zügen bzw. zur Signalsteuerung dienen.

Derartige im Bereich des Schienenverkehrs verwendete Lei­ terschleifen haben eine Länge von bis zu mehreren Kilometern und werden z. B. für Hochgeschwindigkeitszüge entlang der gesamten Schienenstrecke verlegt. Für derartige Leiter­ schleifen sind herkömmliche Prüfverfahren ungeeignet, bei denen Kabelgrößen, wie die Dämpfung oder die Impedanz, ge­ messen werden und aus dem erhaltenen Meßsignal die Leitungs­ länge bis zu dem Defekt berechnet wird, unter anderem, weil Inhomogenitäten der elektrischen Eigenschaften in dem Kabel die Messung verfälschen und der absolute Fehler mit der De­ fektentfernung zunimmt.

Aus der DE 33 26 938 C2 ist ein Verfahren zum Orten einer Defektstelle in einer Leiterschleife beschrieben, bei dem auf das eine Ende der Leiterschleife eine Wechselspannung aufgegeben wird. Zum Orten des Defekts ist ein Gerät vorge­ sehen, welches zwei voneinander beabstandete Detektoren auf­ weist, welche durch kapazitive Kopplung die Spannung in der Leiterschleife aufnehmen und deren Ausgangssignale einem Differentialverstärker mit einem nachgeschalteten Gleich­ richter zugeführt werden. Das Ausgangssignal des Gleichrich­ ters wird einem Anzeigegerät zugeführt.

Zum Orten des Defekts wird das Ortungsgerät der DE 33 26 938 C2 von einem Ende der Leiterschleife aus entlang der Leiter­ schleife derart verschoben, daß die beiden Detektoren nach­ einander in gleicher Richtung den Leiter abfahren.

Vor und nach der Defektstelle ist die von dem Meßgerät ange­ zeigte Differenz des von den beiden Detektoren erfaßten Po­ tentials im wesentlichen gleich Null, während ein deutlicher Unterschied zwischen den beiden erfaßten Potentialen auf­ tritt, wenn die Defektstelle zwischen den beiden Detektoren liegt, d. h., wenn einer der beiden Detektoren den Defekt bereits passiert hat, der andere aber noch nicht.

Dieses Verfahren ist insofern nachteilig, als nur an der Defektstelle ein Signal erzeugt wird, das den Defekt an­ zeigt. Dementsprechend besteht die Gefahr, daß ein Defekt übersehen oder nicht genau lokalisiert werden kann. Weiter­ hin gibt das erfaßte Signal keinen Aufschluß darüber, auf welcher Seite des Defekts man sich befindet.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Auffin­ den einer Defektstelle einer Leiterschleife, welches eine einfache und sichere Lokalisierung des Defekts bei Leiter­ schleifen großer Länge gestattet, und eine zugehörige Vor­ richtung zum Orten eines Defekts zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie durch Vorrichtungen nach Anspruch 9 und 15 gelöst. Vorteilhafte Fortbildungen sind in den Unteransprü­ chen angegeben.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine zuver­ lässigere Detektion eines Defekts möglich ist, wenn in den Leitungsabschnitten vor und nach dem Defekt unterschiedliche Prüfsignale vorliegen und die Leiterschleife derart abgeta­ stet wird, daß sich der Abstand zwischen den beiden Signal­ detektoren verringert, oder, falls der Defekt nicht in dem Abschnitt zwischen den beiden Signaldetektoren liegt, ver­ größert. Vorteilhafterweise wird die Leiterschleife gleich­ zeitig von beiden Enden aus (oder, ausgehend von zwei vor­ gegebenen Ausgangspunkten für die Detektoren, zu den beiden Enden der Leiterschleife hin) abgetastet. Dies hat zur Fol­ ge, daß einer der beiden Detektoren immer auf derselben Sei­ te des Defekts bleibt und nur einer der Detektoren den De­ fekt passiert. Dementsprechend erhält man vor und nach dem Passieren des Defekts Signale unterschiedlicher Größe am Ausgang der Vergleichsschaltung. Dies ermöglicht es auch, die Richtung festzustellen, in welcher der Defekt liegt. Ist die Differenz in Wert der charakteristischen Größe, welche z. B. die Phase oder Amplitude sein kann, im wesentlichen gleich Null, befinden sich beide Detektoren auf derselben Seite des Defekts. Dies bedeutet, daß die Detektoren zu den beiden Enden der Leiterschleife hin verschoben werden müs­ sen, um den Defekt aufzufinden. Entspricht umgekehrt die Differenz in der charakteristischen Größe ungefähr der ent­ sprechenden Differenz der Prüfsignale, welche auf die Lei­ terschleife aufgegeben werden, liegen die beiden Detektoren auf verschiedenen Seiten des Defekts, was bedeutet, daß sie zum genaueren Lokalisieren von den beiden Enden der Leiter­ schleife weg verschoben werden müssen. Statt durch Diffe­ renzbildung kann der Unterschied in der Vergleichsgröße auch auf andere Weise, z. B. durch Quotientenbildung oder einem direkten Vergleich im Sinne einer Größer/Kleiner-Relation ermittelt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet eine besonders si­ chere Detektion von Defektstellen bei Leiterschleifen, die im wesentlichen in der Form von parallelen Leitersträngen entlang dem Gleiskörper verlegt sind und die mit einen Fahr­ zeug überprüft werden, das den Gleiskörper abfährt und De­ tektoren zum Aufnehmen der Signale aus den beiden Leiter­ strängen an seiner Unterseite trägt. Während nach dem Stand der Technik ein den Defekt anzeigendes Signal nur beim un­ mittelbaren Überfahren der Defektstelle erzeugt wird, bleibt erfindungsgemäß das den Defekt anzeigende Signal nach dem Überfahren des Defekts erhalten und ermöglicht dadurch eine einfachere und genauere Lokalisierung des Defekts. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, daß das erfindungsgemäße Ortungsgerät netzunabhängig betrieben werden kann. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auch ein Schienenbruch in einer Gleisanlage detektiert werden. Hierzu werden die bei­ den Schienen durch einen Überbrückungsleiter elektrisch ver­ bunden, so daß eine Leiterschleife entsteht. Dann wird ent­ sprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren auf die eine Schiene das erste Prüfsignal und auf die andere Schiene das zweite Prüfsignal aufgegeben und die Defektstelle wie vor­ angehend beschrieben lokalisiert.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter­ scheiden sich die beiden Prüfsignale, welche auf die Enden der Leiterschleife aufgegeben werden, durch die Phase. Der­ artige Prüfsignale können z. B. dadurch erzeugt werden, daß ein Spannungsgenerator eine Wechselspannung zwischen den Enden der Leiterschleife erzeugt. In diesem Fall beträgt die Phasendifferenz 180°. Erfindungsgemäß ist aber auch eine von 180° verschiedene Phasendifferenz möglich, die mit bekannten Mitteln erzeugt werden kann. Im Gegensatz zur Amplitude, die grundsätzlich auch als Vergleichsgröße geeignet ist, bleibt auch dann, wenn längere Kabelstrecken zu überprüfen sind, die Phase der Prüfsignale im wesentlichen konstant, wenn die Frequenz des Prüfsignals in einem geeigneten Frequenzbe­ reich, bevorzugt zwischen 1 kHz und 10 kHz liegt. Für Anwen­ dungen bei Leiterschleifen auf Schienenwegen ist eine bevor­ zugte Frequenz 3,2 kHz.

Vorzugsweise beträgt die Phasendifferenz der beiden Prüfsi­ gnale 180°; in diesem Fall läßt sich eine Änderung des Pha­ senunterschiedes der beiden aufgenommenen Signale auch an­ hand der Amplitude der Summe oder der Differenz der aufge­ nommenen Signale feststellen.

Erfindungsgemäß werden die Signale in der Leiterschleife kontaktfrei, z. B. durch induktive oder kapazitive Kopplung, erfaßt.

Die Anzeige, daß ein Detektor die Defektstelle überfahren hat, kann z. B. durch die direkte Anzeige der Phasendiffe­ renz erfolgen. Beträgt die Phasendifferenz 180°, können die aufgenommenen Signale addiert oder subtrahiert werden, wobei dieses Summen- bzw. Differenzsignal zu einer Anzeigevor­ richtung, z. B. einer Kontrollampe, geleitet wird, die da­ durch beim Überfahren der Defektstelle aktiviert bzw. deak­ tiviert wird. Parallel oder alternativ kann ein akustischer Alarm ausgelöst werden. Um Phasenschwankungen zu berücksich­ tigen, kann die Vergleichsschaltung, welche die Anzeigeein­ richtung bzw. die Alarmeinrichtung ansteuert, ermitteln, ob die Phasendifferenz oder der Betrag der Phasendifferenz ei­ nen vorbestimmten Wert über- oder unterschritten hat und in Abhängigkeit von den Ergebnis dieses Vergleichs ein den Defekt anzeigendes Ausgangssignal abgeben.

Ergänzend kann eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen sein, wel­ che die Amplitude der von den Detektoren aufgenommenen Si­ gnale bzw. deren Änderung anzeigt. Diese Anzeigeeinrichtung kann insbesondere aus einer mit einem spannungsgesteuerten Oszillator gekoppelten Signaleinrichtung, z. B. einer Leuchtdiode, bestehen, wobei das Anzeigesignal von der Fre­ quenz des Oszillators und damit von der Amplitude des aufge­ nommenen Signals abhängt. Auf diese Weise kann das Vorliegen von Prüfsignalen in der Leiterschleife bzw. das Funktionie­ ren der Detektoren überwacht werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, in dem auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Leiterschleife mit einem er­ findungsgemäßen Ortungsgerät,

Fig. 2 zeigt schematisch die elektrische Schaltung eines erfindungsgemäßen Ortungsgeräts.

In Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 eine Leiterschleife, die beispielsweise entlang einen Schienenweg verlegt ist. Die beiden Enden der Leiterschleife sind mit den Bezugszif­ fern 1a und 1b bezeichnet. Ein Prüfgenerator 2 erzeugt zwi­ schen den beiden Enden 1a und 1b der Leiterschleife 1 eine Wechselspannung mit einer vorbestimmten Frequenz, die im Be­ reich von 1 kHz bis 10 kHz, bevorzugt bei 3,2 kHz, liegt. Damit wird auf das Ende 1a ein erstes Signal mit der Prüf­ frequenz aufgegeben und auf das Ende 1b wird ein zweites Prüfsignal, ebenfalls mit der Prüffrequenz, aufgegeben. Da die Differenz der beiden Prüfsignale der zwischen den An­ schlüssen des Prüfgenerators 2 erzeugten Wechselspannung entspricht, besteht zwischen dem ersten und zweiten Prüfsi­ gnal eine Phasendifferenz von 180°. Die in Fig. 1 darge­ stellte Leiterschleife weist einen mit 3 bezeichneten Defekt auf. Entlang der Leiterschleife ist ein Ortungsgerät 5 ver­ schiebbar, das zwei quer zur Verschiebungsrichtung beabstan­ dete ebenflächige, kapazitive Spannungsdetektoren 7 und 9 aufweist. Der Abstand zwischen den beiden Detektoren 7 und 9 entspricht dem Abstand der beiden Stränge der Leiterschleife 1, so daß jeder der beiden Detektoren die Spannung in dem entsprechenden Strang erfaßt. Die Detektoren 7 und 9 können dabei so eingerichtet sein, daß ihr Abstand quer zur Ver­ schieberichtung des Ortungsgeräts 5 verändert werden und somit an einen sich ändernden Abstand der beiden Stränge der Leiterschleife angepaßt werden kann.

Die elektrische Schaltung des Ortungsgerätes 5 ist in Fig. 2 dargestellt. Den beiden Detektoren 7 und 9 sind baugleiche Signalverarbeitungsschaltungen 10 und 12 nachgeschaltet. In einer Auswerteeinheit 14 wird die Phasendifferenz zwischen den beiden Ausgangssignalen U₁ und U₂ der beiden Signalver­ arbeitungsschaltungen 10 und 12 ermittelt.

Jede der beiden Signalverarbeitungsschaltungen 10 und 12 besteht aus einem Tiefpaß 22a bzw. 22b, einem auf die Fre­ quenz des Prüfsignales abgestellten Bandpaß 24a bzw. 24b und einem Verstärker 26a bzw. 26b. Die Tiefpässe 22a und 22b bestehen je aus einem RC-Glied mit einem Impedanzwandler und haben eine Grenzfrequenz von etwa 5 kHz. Sie dienen dem Aus­ filtern von Störsignalen, die z. B. durch Sender in der Nähe der Leiterschleife erzeugt werden können. Der nachgeschalte­ te Bandpaß 24a bzw. 24b ist vergleichsweise schmalbandig und auf die Frequenz des Prüfsignals, also z. B. auf 3,2 kHz, abgestimmt. Das Ausgangssignal des Bandpasses 24a bzw. 24b wird dem Verstärker 26a bzw. 26b zugeführt. Um zu vermeiden, daß durch die Signalverarbeitungsschaltungen 10 und 12 eine Phasenverschiebung erzeugt wird, ist eine negative Rückfüh­ rung von den Verstärkerausgängen auf die Bandpaßeingänge vorgesehen, welche Übersteuerungseffekte verhindert, die bei langen Leiterschleifen durch eine starke Änderung des Si­ gnalpegels entlang der Schleife entstehen können. Die beiden Ausgangssignale U₁ und U₂ der Schaltungen 10 und 12 weisen also im wesentlichen dieselbe Phasenbeziehung wie die Aus­ gangssignale der Detektoren 7 und 9 auf. Zur Feststellung der Phasendifferenz werden die Signale U₁ und U₂ jeweils ei­ nem Komparator 32 bzw. 34 zugeführt, der den Nulldurchgang dieser Signale feststellt. Die Ausgangssignale der Kompara­ toren 32 und 34 werden einer Phasenvergleichsschaltung 36 zugeführt, welche die Phasendifferenz zwischen den beiden Signalen U₁ und U₂ feststellt. Das Ergebnis dieses Phasenver­ gleichs wird durch das Anzeigegerät 38 angezeigt, das z. B. eine Digitalanzeige, ein Drucker oder ein analoges Meß­ instrument sein kann.

Zum Auffinden des Defekts 3 wird das Ortungsgerät entlang der Leiterschleife verschoben, wobei für die nachfolgende Erläuterung davon ausgegangen wird, daß diese Verschiebung von den Enden 1a und 1b aus erfolgt. Solange sich das Or­ tungsgerät 5 vor dem Defekt 3 befindet, besteht zwischen den an den beiden Detektoren 7 und 9 aufgenommenen Signalen und damit auch zwischen den beiden Signalen U₁ und U₂ eine Pha­ sendifferenz von 180°, die der Phasendifferenz zwischen den beiden Prüfsignalen entspricht, die auf die beiden Enden 1a und 1b aufgegeben werden. Wenn das Ortungsgerät 5 den Defekt 3 passiert hat, befinden sich die beiden Detektoren 7 und 9 auf derselben Seite des Defekts 3, d. h. sie erfassen die Spannung in Leiterabschnitten, die mit demselben Ende 1a oder 1b leitend verbunden sind und daher entweder das Prüf­ signal führen, das auf das Ende 1a aufgegeben wird, oder das Prüfsignal, das auf das Ende 1b aufgegeben wird. Dementspre­ chend ist die Phasendifferenz zwischen den von den beiden Detektoren 7 und 9 aufgenommenen Signale und damit auch der Signale U₁ und U₂ gleich Null, was ebenfalls durch das Anzei­ gegerät 38 angezeigt wird. Dementsprechend zeigt das Anzei­ gegerät 38 in dem Abschnitt 1 (vgl. Fig. 1) vor dem Defekt 3 eine Phasendifferenz von 180° und in dem Abschnitt 2, d. h. nach dem Defekt, eine Phasendifferenz von 0° an. Anhand der angezeigten Phasendifferenz kann man also erkennen, ob man sich vor oder hinter dem Defekt, gesehen von den Schleifen­ enden 1a und 1b aus, befindet, wobei der Übergang von einem Wert von 180° auf 0° die Defektstelle anzeigt.

Wenn zwischen den beiden Prüfsignalen, welche auf die Lei­ terenden 1a und 1b aufgegeben werden, die maximale Phasen­ differenz von 180° besteht, läßt sich der Defekt auch dann noch mit großer Zuverlässigkeit orten, wenn z. B. durch kapa­ zitive Effekte in der Leiterschleife eine Phasenverschiebung der Prüfsignale stattfindet, sofern die diesbezüglichen Än­ derungen der Phase deutlich geringer sind als die Größe des Phasensprungs an der Defektstelle. Die Defektstelle kann daher z. B. durch das Kriterium lokalisiert werden, daß die Phasendifferenz unter einen festgelegten Wert, von z. B. 70°, abfällt. In einer Variante der dargestellten Ausführungsform kann dieses Kriterium durch eine entsprechende Vergleichs­ schaltung implementiert sein, die eine Signaleinrichtung, z. B. eine Signallampe, betätigt, wenn das o.g. Kriterium erfüllt ist.

Selbstverständlich kann auch mit der Ortung des Defekts an dem anderen Ende der Leiterschleife begonnen werden, wobei dann an der Defektstelle ein Phasensprung von 0° auf 180° erfolgt. Da man anhand des Anzeigegeräts 38 feststellen kann, ob man sich vor oder hinter der Defektstelle 3 befin­ det, muß die Leiterschleife nicht kontinuierlich abgefahren werden. Es ist möglich, iterativ an verschiedenen diskreten Stellen der Leiterschleife zu messen und dann im Wege einer Intervallschachtelung zwischen zwei Stellen, an denen unter­ schiedliche Phasendifferenzen gemessen wurden, die Defekt­ stelle zu ermitteln.

Die in Fig. 2 dargestellte Schaltung weist eine zusätzliche Auswerteschaltung 40 zum Ermitteln der Defektstelle auf, welche ein Addierglied 42, einen Verstärker 44 und eine Si­ gnaleinrichtung 46 umfaßt, die z. B. durch einen akustischen Signalgeber realisiert werden kann. Hierfür sind die beiden Signalverarbeitungsschaltungen 10 und 12 derart ausgelegt, daß die Ausgangssignale U₁ und U₂ dieselbe Amplitude haben. Diese beiden Ausgangssignale werden in dem Addierer 42 ad­ diert. Befindet sich das Ortungsgerät 5 in dem Abschnitt 1 gemäß Fig. 1, ist das Ausgangssignal des Addierers 42 auf­ grund der Phasendifferenz von 180° gleich Null und dement­ sprechend wird die Signaleinrichtung 46 nicht aktiviert. Nach dem Überfahren des Defekts 3 befindet sich das Ortungs­ gerät 5 in dem Abschnitt 2 und die beiden Signale U₁ und U₂ haben dieselbe Phase. Dementsprechend gibt der Addierer 42 ein nicht verschwindendes Ausgangssignal ab, das, durch den Verstärker 44 verstärkt, die Signaleinrichtung 46 aktiviert.

Das Ortungsgerät weist weiterhin zwei Schaltungen 50 und 52 auf, welche die Stärke der aufgenommenen Signale anzeigen und dementsprechend eine Kontrolle ermöglichen, ob an der Stelle, an der gemessen wird, noch ein ausreichend starkes Prüfsignal anliegt. Hierfür werden die Ausgangssignale der Signalverarbeitungsschaltungen 10 und 12 jeweils einem Gleichrichter 54a bzw. 54b zugeführt, dessen Ausgangssignal einer Spannungsanzeigeeinrichtung zugeführt wird. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Spannungsan­ zeigeeinrichtung aus einem spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 56a bzw. 56b, der eine Leuchtdiode 57a bzw. 57b an­ steuert. Die Frequenz der Blinksignale der Leuchtdioden hängt von der Amplitude der Signale U₁ und U₂ ab. Aus dieser Frequenz kann man daher Rückschlüsse auf die Spannung an der jeweiligen Meßstelle ziehen und feststellen, ob ein Prüfsi­ gnal ausreichender Stärke in der Leiterschleife vorliegt.

Vorteilhafterweise ist das Ortungsgerät an einen fahrbaren Träger, z. B. einem Schienenfahrzeug montiert, und trägt die beiden Detektoren 7 und 9 an seiner Unterseite derart, daß jeder Detektor einen Strang der Leiterschleife 1 über­ streicht. Überkreuzungen der Leiterschleife, wie in Fig. 1 dargestellt, wirken sich nicht auf das Detektionsverhalten aus, da es für die Auswertung der Signale der Detektoren 7 und 9 unbeachtlich ist, ob beispielsweise der Detektor 7 das Prüfsignal, welches auf das Schleifenende 1a aufgegeben wird, oder das Prüfsignal, das auf das Schleifenende 1b auf­ gegeben wird, und der Detektor 9 das jeweils andere Signal empfängt, wenn sich das Ortungsgerät in dem Abschnitt 1 ge­ mäß Fig. 1 befindet. Entsprechendes gilt für den Fall, daß das Ortungsgerät sich in dem Abschnitt 2 gemäß Fig. 1 befin­ det.

In einer Abwandlung der Erfindung kann das Ortungsgerät auch so verwendet werden, daß die Detektoren 7 und 9 hinterein­ ander in Richtung des Leiters der Leiterschleife angeordnet sind und zur Lokalisierung des Defekts die Schleife in glei­ cher Richtung nacheinander abfahren. In diesem Fall werden auf die beiden Schleifenenden 1a und 1b jeweils periodische Prüfsignale mit einer festgelegten Phasendifferenz aufgege­ ben, und die Phase der von den beiden Detektoren an zwei Stellen der Leiterschleife aufgenommenen Signale wird in einer Vergleichsschaltung verglichen, die ein Ausgangssignal erzeugt, welches den Unterschied der Phase anzeigt. Die De­ tektoren 7 und 9 werden nacheinander entlang der Leiter­ schleife verschoben, so daß sie die Schleife in gleicher Richtung durchlaufen. Dementsprechend zeigt das Anzeigegerät 38 an jeder Stelle der Leiterschleife außer an der defekten Stelle einen Phasenunterschied Null an und zeigt einen Pha­ senunterschied entsprechend der Phasendifferenz der beiden Prüfsignale, z. B. 180°, an, wenn sich die Defektstelle zwi­ schen den beiden Detektoren befindet, d. h. wenn einer der beiden Detektoren die Defektstelle bereits passiert hat, der andere aber noch nicht. Ist das Anzeigegerät ein Plotter, zeigt sich die Defektstelle als Zacke in dem aufgenommenen Diagramm. Man kann die beiden vorangehend beschriebenen Ver­ fahren auch kombinieren, indem man zwei Paare von Detektoren verwendet, die jeweils wie in Fig. 1 dargestellt quer zur Verschiebungsrichtung des Ortungsgeräts 5 entsprechend dem Abstand der Stränge der Leiterschleife beabstandet sind, wobei die beiden Paare von Detektoren hintereinander, bezo­ gen auf die Verschiebungsrichtung des Ortungsgeräts 5, an­ geordnet sind. Durch einen Vergleich der Signale von zwei sich entsprechenden Detektoren in verschiedenen Paaren läßt sich an der Defektstelle ein punktuelles Signal erzeugen, beispielsweise in Form einer Zacke im Diagramm eines Plot­ ters, und damit gleichzeitig auch der Strang feststellen, in dem der Defekt aufgetreten ist. Durch den Vergleich der Si­ gnale der beiden Detektoren eines Paares läßt sich feststel­ len, ob man sich in Abschnitt 1 oder Abschnitt 2 befindet, d. h. vor oder hinter der Defektstelle.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie der Zeichnung offenbarten Merkmale dieser Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausfüh­ rungsformen wesentlich sein.

Bezugszeichenliste

1

Leiterschleife

1

a,

1

b Enden der Leiterschleife

2

Prüfgenerator

3

Defekt

5

Ortungsgerät

7

,

9

Detektor

10

,

12

Signalverarbeitungsschaltung

14

Auswerteschaltung

22

a,

22

h Tiefpaß

24

a,

24

b Bandpaß

26

a,

26

b Verstärker

32

,

34

Komparator

36

Phasenvergleichsschaltung

39

Anzeigegerät

40

Auswerteschaltung

42

Addierglied

44

Verstärker

46

Signalgeber

50

,

52

Kontrollschaltung

54

a,

54

b Gleichrichter

56

a,

56

b Spannungsgesteuerter Oszillator

57

a,

57

b Leuchtdiode

Claims (17)

1. Verfahren zum Auffinden einer Defektstelle in Leitern, die Bestandteil einer Leiterschleife sind, welches die folgenden Schritte umfaßt:

• - Aufgeben eines ersten elektrischen Prüfsignals auf ein Ende der Leiterschleife,
• - Aufgeben eines zweiten elektrischen Prüfsignals auf das andere Ende der Leiterschleife,

wobei sich das erste Prüfsignal und das zweite Prüfsi­ gnal hinsichtlich des Werts einer Vergleichsgröße unter­ scheiden,

• - Aufnehmen der Signale in der Leiterschleife an zwei verschiedenen Stellen der Leiterschleife mittels eines ersten und zweiten Signaldetektors,
• - Erzeugen eines Meßsignals, welches den Unterschied zwischen dem Wert der Vergleichsgröße für das Si­ gnal, welches von dem ersten Signaldetektor aufge­ nommen wird, und dem Wert der Vergleichsgröße für das Signal angibt, welches von dem zweiten Signalde­ tektor aufgenommen wird,

dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme­ stelle des ersten und/oder zweiten Signaldetektors zum Auffinden der Defektstelle derart verlagert wird, daß die Länge des zwischen den Aufnahmestellen der beiden Detektoren befindlichen Abschnitts der Leiterschleife sich ändert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste und der zweite Signalde­ tektor zum Auffinden der Defektstelle entlang der Lei­ terschleife derart verlagert werden, daß der Aufnahmepunkt des ersten Signaldetektors die Leiter­ schleife in entgegengesetzter Richtung wie der Aufnahme­ punkt des zweiten Signaldetektors durchläuft.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das erste und das zweite Prüfsignal periodische Signale mit derselben Frequenz und ver­ schiedenen Phasen sind und daß das Meßsignal die Diffe­ renz der Phase zwischen dem von dem ersten Signaldetek­ tor und dem von dem zweiten Signaldetektor aufgenommenen Signal angibt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Phasendifferenz der beiden Prüfsignale 180° beträgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Signalde­ tektoren aufgenommenen Signale einer derartigen Filte­ rung unterzogen werden, daß im wesentlichen nur diejeni­ gen Anteile der aufgenommenen Signale mit der Frequenz der Prüfsignale weitergeleitet werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Signaldetektoren ver­ wendet werden, welche die Signale in der Leiterschleife über kapazitive Kopplung erfassen.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Signaldetektoren zum Auffinden der Defektstelle derart verlagert werden, daß die Länge des Abschnitts der Leiterschleife zwischen den Aufnahmestellen der beiden Signaldetektoren zunimmt, wenn das Meßsignal anzeigt, daß der Wert der Vergleichs­ größe für die beiden aufgenommenen Signale im wesentli­ chen übereinstimmt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Signaldetektoren zum Auffinden der Defektstelle derart verlagert werden, daß die Länge des Abschnitts der Leiterschleife zwischen den Aufnahmestellen der beiden Signaldetektoren abnimmt, wenn das Meßsignal anzeigt, daß der Unterschied des Werts der Vergleichsgröße der beiden aufgenommenen Si­ gnale, in wesentlichen dem Unterschied des Werts der Ver­ gleichsgröße für die beiden Prüfsignale entspricht.

9. Vorrichtung zum Detektieren einer Defektstelle (3) in Leitern, die Bestandteil einer Leiterschleife (1) sind, welche zwei voneinander beabstandete Detektoren (7, 9) zum Erfassen von periodischen Signalen an zwei ver­ schiedenen Stellen der Leiterschleife aufweist, gekennzeichnet durch eine Phasenvergleichs­ einrichtung (14, 32, 34, 36), welche auf der Grundlage der von den Detektoren (7, 9) abgegebenen Signale (U₁, U₂) ein Ausgangssignal abgibt, welches angibt, ob eine vorbe­ stimmte Phasenbeziehung zwischen den beiden aufgenomme­ nen Signalen vorliegt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Phasenvergleichseinrichtung mit einer Anzeigeeinrichtung (38, 46) verbunden ist, welche die Phasendifferenz anzeigt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, gekenn­ zeichnet durch eine Vergleichseinheit (36), wel­ che ein vorbestimmtes Ausgangssignal abgibt, wenn die festgestellte Phasendifferenz von einem vorgegebenen Wert abweicht.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß den Detektoren jeweils Signalverarbeitungsschaltungen (10, 12) nachgeschaltet sind, welche in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des zugeordneten Detektors (7, 9) Ausgangssignale (U₁, U₂) mit im wesentlichen derselben Amplitude erzeugen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeich­ net durch eine Addiereinheit (42), welche die Aus­ gangssignale der Signalverarbeitungsschaltungen addiert, und eine Vergleichseinheit, welche ein vorbestimmtes Ausgangssignal abgibt, wenn die Amplitude des Ausgangs­ signals der Addierschaltung von einem vorbestimmten Wert abweicht.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Detektoren (7, 9) baugleiche Signalverarbeitungsschaltungen (10, 12) zugeordnet sind, welche das Signal des jeweiligen Detek­ tors als Eingangssignal empfangen und jeweils einen auf eine Prüffrequenz abgestimmten Bandpaß (24a, 24b) sowie einen dem Bandpaß nachgeschalteten Verstärker (26a, 26b) umfassen, von dessen Ausgang eine negative Rückführung zu dem Bandpaßeingang vorgesehen ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoren (7, 9) dafür eingerichtet sind, das in einer Leiterschleife (1) vorliegende Signal durch kapazitive Kopplung zu erfas­ sen.

16. Vorrichtung zum Detektieren einer Defektstelle (3) in Leitersträngen (1), die entlang eines Gleiskörpers ver­ legt sind, welche einen fahrbaren Träger aufweist, der in Gleisrichtung bewegt werden kann, und an dessen Un­ terseite mindestens zwei Detektoren (7, 9) zum Aufnehmen von Signalen aus der entlang dem Gleiskörper verlegten Leitersträngen angebracht sind, die in einer Richtung quer zur Fahrtrichtung des Trägers voneinander beabstan­ det sind, wobei die Ausgangssignale dieser Detektoren (7, 9) einer Vergleichsschaltung (14) zugeführt werden, welche ein Meßsignal abgibt, das den Unterschied des Werts einer charakteristischen Größe der beiden aufge­ nommenen Signale anzeigt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie eine Detektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15 enthält.