Bahnhofsschnittstelle, Relaistechnik



Zwischen dem Blockkasten und dem zugehörigen Bahnhof wird eine Leitung verlegt, über die der Blockkasten den Bahnhof steuern, d.h. die Ausfahrsignale verriegeln oder auf halt stellen, kann und der Bahnhof Informationen über Signalstellung und Gleiskontakt an den Blockkasten weitergeben kann. Diese Spezifikation legt die elektrischen Signale und Steckerbelegungen fest.

Diese Norm entspricht weitestgehend der in Hp1 2/2001 von René Pabst vorgestellten Schnittstelle. Es werden nur einige Dinge ergänzt oder genauer spezifiziert.

Vorbemerkung

Für die Zuordnung der Gleiskontakte ist es erforderlich, drei verschiedene Streckentypen zu definieren:

  1. Eingleisige Strecke
    Hier ist die Zuordnung zwischen den Kontakten und den Gleisen trivial, da es nur ein Gleis und einen Gleiskontakt gibt.
  2. Zweigleisige Strecke im Richtungsbetrieb oder im SFB (signalisierter Falschfahrbetrieb)
    Bei Bahnhöfen mit nur einer Blockschnittstelle (pro zweigleisiger Strecke) beziehen sich Einfahrt und Ausfahrt auf das jeweilige Richtungsgleis. Jedes Gleis hat einen Gleiskontakt. Nur der Richtungsbetrieb kann mit Sicherung durch den Streckenblock erfolgen.
    Bei Bahnhöfen mit zwei Bahnhofsschnittstellen (pro zweigleisiger Strecke) wird jede Strecke einzeln betrachtet, wie beim Streckentyp "C"
  3. Zweigleisige Strecke mit GWB (Gleiswechselbetrieb)
    Hier wird jedes Gleis einzeln betrachtet. Jedes Gleis hat eine eigene Bahnhofsschnittstelle. Alle Kontakte und Ansteuerungen beziehen sich ausschließlich auf das der Bahnhofsschnittstelle zugeordneten Gleis, an dem es nur einen Gleiskontakt gibt.

Stecker

D-Sub 15 polig. Stecker am Bahnhof, Buchse am Blockkasten.

Signale

Nr.    Bezeichnung    Funktion    Bemerkung
1 E-Sig Kontaktgeschlossen Fahrtplus
2E-Sig Kontakt  
3A-Sig Kontaktgeschlossen Fahrtplus
4A-Sig Kontakt  
5GleiskontaktEinfahrt bzw. eingleisigplus
6Gleiskontakt  
7GleiskontaktAusfahrt (nur bei zweigleisig Typ B)plus
8Gleiskontakt  
9A-Sig Ansteuerunggemeinsamer Anschluß 
10A-Sig AnsteuerungAuf Fahrt Stellen möglich bei geschlossenem Kontakt 
11A-Sig AnsteuerungBewirkt Haltstellung bei offenem Kontakt 
12ErlaubniswechselsperreErlaubniswechsel nurplus
13Erlaubniswechselsperre    bei geschlossenem Kontakt 
14Prüfschleifeimmer verbunden 
15Prüfschleife  

Erläuterungen - Bahnhofsseite

Zustandskontakte

Die Zustandskontakte an den Anschlüsse 1 bis 8 sind gegenüber der Bahnhofselektrik, dem Gleis und untereinander galvanisch zu trennen. Die Kontakte sind für eine Spannung von 50 V und einen Strom von 200 mA DC bei induktiver Last auszulegen. Die Kontakte können gepolt sein. Es sind ausdrücklich Optokopplerausgänge erlaubt.

Zeigt das Einfahrsignal einen Fahrtbegriff, sind die Anschlüsse 1 und 2 miteinander zu verbinden.

Zeigt ein auf das Ausfahrgleis führendes Ausfahrsignal einen Fahrtbegriff, sind die Anschlüsse 3 und 4 miteinander zu verbinden.

Überfährt ein Fahrzeug den Gleiskontakt des Einfahrgleises bzw. den einen Gleiskontakt bei den Streckentypen "A" und "C", so sind die Anschlüsse 5 und 6 für mindestens 0,1 Sekunde miteinander zu verbinden. Die Zeit sollte für das Anziehen eines Relais ausreichen.

Überfährt ein Fahrzeug beim Streckentyp "B" den Gleiskontakt des Ausfahrgleises, so sind die Anschlüsse 7 und 8 für mindestens 0,1 Sekunde miteinander zu verbinden. Die Zeit sollte für das Anziehen eines beliebigen Relais ausreichen. Bei den Streckentypen "A" und "C" bleiben die Anschlüsse 7 und 8 frei, d.h. hier wird Bahnhofsseitig nichts angeschlossen.

Ausfahrsignalsteuerung

Auf der Eingangs- (= Bahnhofs-)seite kann die Betriebsspannung bis zu einer Spannung von 30 V und die Polarität beliebig gewählt werden. Die Eingänge dürfen nicht mit mehr als 500 mA belastet werden.

Sind die Anschlüsse 9 und 10 miteinander verbunden, darf ein auf das Ausfahrgleis weisendes Signal auf einen Fahrtbegriff gestellt werden. Der eingestellte Fahrtbegriff kann auch dann bestehen bleiben, wenn die Verbindung danach geöffnet wird. Wenn die Bedingungen für die Ausfahrt nicht erfüllt sind, ist im Blockpult keine Verbindung zwischen den Klemmen 9 und 10, die Ausfahrsignale können nicht auf Fahrt gestellt werden.

Sind die Anschlüsse 9 und 11 miteinander verbunden, darf ein auf das Ausfahrgleis weisendes Signal einen Fahrtbegriff zeigen. Wird die Verbindung getrennt sind alle auf das Ausfahrgleis weisenden Signale in Haltstellung zu bringen und zu verriegeln. Erst bei geschlossenen Kontakten ist ein erneutes auf Fahrt stellen möglich.

Der Kontakt zwischen den Anschlüssen 9 und 11 wird geöffnet, wenn der ausfahrende Zug den Gleiskontakt befährt. Damit wirkt dieser Kontakt wie eine Signalflügelkupplung. Auch wenn diese eigentlich Teil der Sicherungstechnik des Bahnhofs sein sollte, unterstützt bei dieser Umsetzung der Streckenblock die Sicherungstechnik des Bahnhofs.

9/10 9/11 Ausfahrsignale Blockzustand
verbunden verbunden stellbar Block frei, Erlaubnis vorhanden
offen verbunden nicht stellbar, aber ein vorher eingestellter
Fahrtbegriff bleibt erhalten
Wiederholsperre aktiv
offen offen alle Signale werden auf Halt gestellt. Block belegt oder
keine Erlaubnis
verbunden offen - illegaler Zustand

Wenn der Bahnhof ohne Streckenblock betrieben werden soll, müssen die Anschlüsse 9, 10 und 11 über einen Blindstecker miteinander verbunden werden, damit die Ausfahrsignale bedient werden können.

Diese Festlegung der Ausfahrsignalsteuerung bewirkt, daß bei getrennter Verbindung zwischen Bahnhof und Streckenblock die Signale in Haltstellung verriegelt sind, d.h. wie bei der Bahn üblich ein sicherer Zustand hergestellt wird. Das bedeutet im Regelfall, daß im Bahnhof ein Relais benötigt wird, welches über Ruhekontakte den Haltfall eines gestellten Ausfahrsignals bewirkt.

Erlaubniswechselsperre

Am Bahnhof sind die Kontakte 12 und 13 normalerweise zu verbinden. Wird die Verbindung geöffnet, so kann die Erlaubnis nicht abgegeben werden. Damit ist es möglich für Sperrfahrten, die zum Bedienbahnhof zurückkehren, die Strecke zu sperren. Vorgesehen ist, die dazu notwendige Technik in die Schnittstelle einzuschleifen. Die elektrischen Kennwerte sind wie für die Zustandskontakte an den Kontakten 1 bis 8.

Prüfschleife

Die Anschlüsse 14 und 15 der Prüfschleife sind fest miteinander zu verbinden. Mir ist kein Betriebsfall bekannt, der ein Trennen der Verbindung erfordern würde. Die Verbindung darf keine Verbindung zu anderen Schaltungsteilen haben. Eine offene Prüfschleife signalisiert eine unterbrochne Verbindung zwischen Bahnhof und Bockkiste.

Erläuterungen - Blockseite

Steuerkontakte

Die Zustandskontakte dürfen nur mit maximal 30 V und 200 mA belastet werden. Die angegebene Polarität (positiveres Potential an dem Anschluß mit der kleineren Nummer) ist einzuhalten. Es muß beim Schaltungsentwurf beachtet werden, daß die Ansteuerschaltung Optokoppler enthalten kann. Bei der Verwendung von Relais sind Freilaufdioden gegen induktive Spannungsspitzen einzubauen.

Sind die Anschlüsse 1 und 2 verbunden, so zeigt das Einfahrsignal einen Fahrtbegriff.

Sind die Anschlüsse 3 und 4 miteinander verbunden, so zeigt ein auf das Ausfahrgleis führendes Ausfahrsignal einen Fahrtbegriff.

Sind die Anschlüsse 5 und 6 miteinander verbunden, so befährt ein Fahrzeug das Einfahrgleis, das bei den Streckentypen "A" und "C" mit dem Ausfahrgleis identisch ist.

Sind die Anschlüsse 7 und 8 miteinander verbunden, so befährt ein Fahrzeug das Ausfahrgleis eines Streckentyps "B". Bei einem Block für ein Gleis -- entweder eingleisige Stecke oder ein Gleis einer GWB-Strecke -- wird dieser Eingang nicht ausgewertet.

Ausfahrsignalsteuerung

Die Ausgänge zur Ausfahrsignalsteuerung sind galvanisch von der Blockschaltung zu trennen. Es gibt keine Festlegung der Polarität. Damit sind Relaiskontakte die einfachste (wenn auch nicht die einzige) Lösung. Die Kontakte sind für eine Spannung von 100 V und einen Strom von 500 mA DC auszulegen.

Anmerkung: Die 100 V sind erforderlich für die Spannungsspitzen beim Abschalten von induktiven Lasten wie den Relais. Es ist möglich diesen Wert zu reduzieren, wenn Freilaufdioden in den Eingängen der Bahnhofselektrik zwingend vorgeschrieben werden.

Sind die Bedingungen für eine Ausfahrt gegeben (Block frei, Erlaubnis für das Ausfahrgleis, keine Ausfahrt auf das Gleis seit dem letzten Rückblocken) sind die Anschlüsse 9 und 10 miteinander zu verbinden.

Ist der Block besetzt oder wurde die Erlaubnis beim Streckentyp "A" oder "C" abgegeben, so ist die Verbindung zwischen den Anschlüsse 9 und 11 zu trennen, damit alle Ausfahrsignale in Haltstellung verschlossen sind.

Erlaubniswechselsperre

Sind die Kontakte 12 und 13 nicht miteinander verbunden, darf die Erlaubnis nicht abgegeben werden. In dem Fall ist die Strecke für eine Sperrfahrt gesperrt. Es werden keine Signale bedient und es findet kein Vor- und Rückblock statt. Die elektrischen Kennwerte sind wie für die Zustandskontakte an den Kontakten 1 bis 8.

Prüfschleife

Ein Trennen der Prüfschleife (Verbindung zwischen den Anschlüsse 14 und 15) kennzeichnet eine getrennte Blockleitung oder einen vergleichbaren Fehler. Es sollte zumindest eine erteilte Erlaubnis gelöscht werden. Es ist aber auch zulässig, den gesamten Blockkasten in seinen Einschaltzustand zu versetzen.

Implementationen

  1. Vorhandenem Block von René Pabst. Allerdings hat der noch nicht die Erlaubnisabgabesperre.
  2. Elektronischer Block basierend auf einem Mikrocontroller.
  3. Bahnhofssimulator als Gegenstelle zum Testen der Blockkästen.


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