Unidad de alimentación de energía para medios de señal luminosos con fuentes de energía con masas separadas.

Unidad de alimentación de energía que comprende un circuito de medios de señal luminosos (29) para unmedio de señal luminoso (LED1 ,

LED n ), que además comprende:

- una primera fuente de energía (20) e independiente de ésta una segunda fuente de energía (24), queestán conectadas cada una con su propia masa (Ground aux , Ground prinz ), donde las dos masas(Ground aux y Ground prinz ) están separadas eléctricamente una de la otra;

- conmutadores (F 1 , F n ) para conectar adicionalmente en caso de necesidad la primera fuente deenergía (20) de un medio de señal luminoso (LED1 , LED n ), donde el medio de señal luminoso señalaun peligro con la emisión de luz (LED1 , LED n );

- durante el corte de la primera fuente de energía (20), la segunda fuente de energía (24) es concebidade modo que emita una tensión CA y que se acople por inducción a través de un transformador (T1) alcircuito del medio de señal luminosos (27) de los medios de señal luminosos (LED 1 , LED n ) a alimentarcon energía, con el fin de que se les alimente con energía;

caracterizada porque

durante una activación de los medios de señal luminosos (LED1 , LED n ) por medio de la segunda fuente deenergía (24) a través del transformador (T1) el circuito de los medios de señal luminosos (27) es conducido através de un respectivo condensador (CK; CK1 , CK n ) con la masa (Ground aux ) de la segunda fuente de energía(24).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/058312.

Solicitante: SIEMENS SCHWEIZ AG.

Nacionalidad solicitante: Suiza.

Dirección: Freilagerstrasse 40 8047 Zürich SUIZA.

Inventor/es: SCHMID, ROLF, DIETHELM,BERNHARD.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B61L29/24 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B61 FERROCARRILES.B61L CONTROL DE TRAFICO FERROVIARIO; SEGURIDAD DEL TRAFICO FERROVIARIO (frenos o equipos auxiliares B61H, B61K; estructura de sistemas de agujas E01B). › B61L 29/00 Dispositivos de seguridad o de señalización para el crecimiento del tráfico raíl-carretera. › Dispositivos para advertir al tráfico de carretera que la barrera está cerrada o se va a cerrar o que se aproxima el tren, p. ej. por avisadores visibles o sonoros.
  • H02J9/06 ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02J CIRCUITOS O SISTEMAS PARA LA ALIMENTACION O LA DISTRIBUCION DE ENERGIA ELECTRICA; SISTEMAS PARA EL ALMACENAMIENTO DE ENERGIA ELECTRICA.H02J 9/00 Circuitos para alimentación de potencia de emergencia o de reserva, p. ej. para alumbrado de emergencia. › con conmutación automática.
  • H05B33/08 H […] › H05 TECNICAS ELECTRICAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.H05B CALEFACCION ELECTRICA; ALUMBRADO ELECTRICO NO PREVISTO EN OTRO LUGAR.H05B 33/00 Fuentes de luz electroluminiscente. › Circuitos para accionar fuentes de luz electroluminiscente (para accionar diodos emisores de luz H05B 45/00).

PDF original: ES-2437968_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Unidad de alimentación de energía para medios de señal luminosos con fuentes de energía con masas separadas La presente invención se refiere a una unidad de alimentación de energía para medios de señal luminosos de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

En la técnica de señalización ferroviaria, es de especial importancia que los medios de señal luminosos tengan siempre un estado de indicación definido. Esto es particularmente importante para las señales en las que el estado de oscuro tiene el significado de SIN PELIGRO. Esto vale, por ejemplo, en los pasos a nivel sin vigilancia. Sólo cuando un tren se acerca al paso a nivel, la luz de advertencia se activa, posiblemente con apoyo acústico.

En la actualidad, se conocen las siguientes soluciones para la selección de las luces de señalización:

i) La figura 1 muestra una señal que se basa en dos módulos LED, LED 1 , LED , en el que cada n uno de los cuales tiene una propia línea de conducción con control de corriente individual 101 , 10 2 . Un fallo de la fuente principal Q prinz no puede ser reconocida por el control de corriente ya que ambos suministran el mismo resultado.

ii) La figura 2 muestra una señal, que también se basa en dos módulos LED, LED 1 , LED .

n Adicionalmente, sin embargo, se proporciona un segundo, llamado fuente de alimentación redundante 25,

que puede ser conectado adicionalmente con un conmutador S 0 , si es necesario, en lugar de la fuente principal 20. Cabe señalar, que la masa Ground de la fuente auxiliar es eléctricamente distinta de la aux

masa Ground prinz de la fuente principal. Esta diferencia de masas tiene la siguiente razón técnica:

Con ello se previenen las corrientes transitorias y los efectos de interferencias parasitarias.

Como las masas Ground y Ground prinz son eléctricamente distintas, la conmutación no se lleva a cabo aux

sólo con los conmutadores S 0 , sino también con una conmutación de la masa, aquí con los interruptores S 1 , S . Con la indicación 1 ... n se señala que de esta manera más de dos medios luminosos pueden ser

n suministrados de forma redundante.

Pero la solución ii) no cubre todos los casos de fallos:

Un corte de la ficha de mando 22 hace que se omita el aviso óptico a través del medio de señal luminosa LED 1 y

LED . En este punto, se señala una vez más, que la disposición y aplicación de la emisión de señales de luz

n señalizan un peligro. En las señales para un maquinista de locomotora por lo general vale otra regla segura: las señales inactivas u quot;oscurosquot; siempre tienen el significado de quot;PARADAquot;, quot;PELIGROquot;.

El documento US 4.564.767 [4] da a conocer una unidad de alimentación de corriente ininterrumpida con un transformador que tiene dos arrollamientos primarios. Un arrollamiento primario se alimenta por una fuente principal CA en funcionamiento normal. El otro arrollamiento primario se alimenta a través de un convertidor con energía a partir de una fuente CC. Una lógica conecta adicionalmente la fuente CC casi instantáneamente al quedar por debajo del nivel de la fuente CA.

En el documento US 3.684.891 [3] se muestra una unidad de suministro de energía a prueba de fallos para un alumbrado de emergencia mediante lámparas fluorescentes.

Las soluciones contenidas en los documentos antes mencionados no son aplicables en el sector ferroviario. Por ejemplo, de acuerdo con la teoría de US 3.684.891 [6] no es posible que un medio luminoso pueda ser activado independientemente del lugar de suministro de energía.

Por consiguiente, objetivo de la presente invención es proporcionar una unidad de alimentación de energía para medios de señalización luminosos, que garantice también en caso de fallo la alimentación segura de las señales luminosas para el aviso de un peligro.

Este objetivo se resuelve mediante las medidas indicadas en la reivindicación de la patente independiente. Formas de realización ventajosas de la invención se indican en otras reivindicaciones adicionales.

Al proporcionar un acoplamiento capacitivo a través de condensadores no se necesitan en el circuito del medio de señal luminosa más contactos mecánicos. Esto aumenta la eficacia y la disponibilidad en caso de fallo. El acoplamiento capacitivo puede ser incorporado fácilmente en una unidad de alimentación de energía existente.

Por lo tanto, además también se pueden producir las siguientes ventajas:

i) Al proporcionar una fuente CA como fuente auxiliar, se puede efectuar la evaluación de la corriente independientemente al circuito del medio de señal luminosa en el circuito primario. Por lo tanto, no se requiere ninguna intervención en el circuito del medio de señal luminosa, lo que aumenta la eficacia de la unidad de alimentación de energía de acuerdo con la invención.

ii) Como en funcionamiento en el nivel de retroceso todos los medios de señal luminosa por definición se abastecen con energía, aunque se produjera un corte de algunas, pero no de todas las señales lumínicas, no conduciría a que se señalice por error ningún peligro.

La invención se describe a continuación a titulo de ejemplo, por medio de dibujos, en los que se muestra:

Figura 1 solución conocida para la excitación de los medios luminosos;

Figura 2 solución conocida para la excitación de los medios luminosos con una fuente principal y una fuente auxiliar;

Figura 3 diagrama de bloques de acuerdo con un ejemplo de realización de la presente invención en la representación para el funcionamiento normal;

Figura 4 diagrama de bloques de acuerdo con un ejemplo de realización de la presente invención, en la representación para el funcionamiento en el modo de retroceso.

La figura 3 muestra un ejemplo de realización de la presente invención para el caso de funcionamiento normal: Un ordenador seguro 30 con un comportamiento de desconexión definido según SIL 0-4 activa la ficha de mando 22 para el caso de funcionamiento normal. Esta activación se produce a través de una línea de control 23. En lugar de un ordenador 30 puede estar previsto también un mando de programa almacenado SPS 30. Sea el ordenador 30 o el SPS 30: Ambos tienen que cumplir el requerimiento SIL 0-4 en el sentido de la familia de normas IEC 61508 [1] y IEC61511 [2]. Una fuente principal 20 alimenta un medio de señal luminoso formado como LED sobre el circuito eléctrico de señal 29, representado más grueso en la figura 3. Las dos masas dadas Ground prinz son idénticas desde el punto de vista eléctrico. De acuerdo con la figura 3, es por ejemplo la LED la que esta activa. n esta ahí

n

para un índice n de un número predeterminado 1 .. N de la fuente 20 al LED´s alimentado. En consecuencia, las partes restantes están indicadas:

Conmutador F1 .. F .

n Con la evaluación de la corriente 21se valora el estatus verdadero del LED n .

La figura 4 muestra el ejemplo de realización de la presente invención según la figura 3 para su uso en el modo de retroceso: Por alguna razón la fuente principal 20 (también denominada unidad de alimentación en caso de funcionamiento 20) o la ficha de mando 22 no es más capaz de proveer o estimular un LED con energía. El SPS 30

n o el ordenador 30 activan sobre una línea de control 26 una fuente auxiliar 24 para activar el retroceso. La fuente auxiliar 24 emite una tensión CA Una corriente fluye sobre un arrollamiento (primario) de un transformador T1. El

arrollamiento secundario de este transformador T1 ahora sobre la masa Ground suministra energía a todos los aux

medios de señal luminosa LED 1 .. LED sobre el circuito eléctrico de señal 27. Este circuito eléctrico de señal 27

n

en el modo de retroceso se representa en la figura 4 más grueso. Una toma en el arrollamiento primario del transformador T1 permite, sobre el condensador C1 y la inductancia L1, una evaluación 28 de amplitud y frecuencia. Por lo tanto, se garantiza la retroalimentación segura de una continuidad de corriente en el circuito eléctrico de la fuente auxiliar 24 y el arrollamiento primario del transformador T1 suponiendo una resistencia definida del medio de señal luminosa LED1 .. LED . De esta manera, se puede verificar un caso de fallo de LED 1 .. LED . Si se n n produjera un fallo de todos los LED s hasta un único LED , no conduce este fallo a que por error se señalice x

ningún peligro. La fuente auxiliar 24, el transformador T1 y la evaluación de la corriente 28 forman el denominado nivel de alimentación del retroceso 40.

Para la fuente auxiliar 24 esta prevista una frecuencia en el rango... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Unidad de alimentación de energía que comprende un circuito de medios de señal luminosos (29) para un medio de señal luminoso (LED 1 , LED ) , que además comprende:

n

- una primera fuente de energía (20) e independiente de ésta una segunda fuente de energía (24) , que

están conectadas cada una con su propia masa (Ground , Ground prinz ) , donde las dos masas aux

(Ground y Ground prinz) están separadas eléctricamente una de la otra;

aux

- conmutadores (F 1 , F ) para conectar adicionalmente en caso de necesidad la primera fuente de

n energía (20) de un medio de señal luminoso (LED 1 , LED ) , donde el medio de señal luminoso señala n un peligro con la emisión de luz (LED 1 , LED ) ;

n

- durante el corte de la primera fuente de energía (20) , la segunda fuente de energía (24) es concebida de modo que emita una tensión CA y que se acople por inducción a través de un transformador (T1) al

circuito del medio de señal luminosos (27) de los medios de señal luminosos (LED 1 , LED ) a alimentar

n con energía, con el fin de que se les alimente con energía; caracterizada porque durante una activación de los medios de señal luminosos (LED 1 , LED ) por medio de la segunda fuente de n energía (24) a través del transformador (T1) el circuito de los medios de señal luminosos (27) es conducido a través de un respectivo condensador (CK; CK 1 , CK ) con la masa (Ground ) de la segunda fuente de energía n aux

(24) .

2. Unidad de alimentación de energía según la reivindicación 1, caracterizada porque,

los conmutadores (F 1 , F ) están dispuestos para conectar adicionalmente en caso de necesidad un medio de n señal luminoso (LED1 , LED ) en una ficha de mando (22) y para cada medio de señal luminoso (LED 1 , LED )

nn está prevista una evaluación de la corriente.

3. Unidad de alimentación de energía según la reivindicación 2, caracterizada porque está previsto un ordenador (30) o un mando de programa almacenado (30) , que activa los conmutadores (F 1 ,

F ) de la ficha de mando (22) a través de una línea de control (23) y que de forma alternativa en el caso de corte n de la primera fuente de energía (20) a través de otra línea de control (26) puede ser activada la segunda fuente de energía (24) por el ordenador (30) o por el mando de programa almacenado (30) .

4. Unidad de alimentación de energía según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el circuito eléctrico está sometido a un control de corriente (28) a través de la segunda fuente de energía (24) .

5. Unidad de alimentación de energía según la reivindicación 4, caracterizada porque para el control de corriente (28) del circuito eléctrico a través de la segunda fuente de energía (24) está prevista una toma al nivel del arrollamiento primario del transformador (T1) , de modo que a través de un condensador (C1) y de una inductancia (L1) la vigilancia de corriente (28) también comprende una evaluación de la amplitud y de la frecuencia del circuito eléctrico a través de la segunda fuente de energía (24) .


 

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