Kategorie:Sicherungstechnik

aus LokSim-Wiki, der freien Wissensdatenbank

Indusi / PZB im LokSim

Indusi/PZB (Induktive Zugsicherung/Punktuelle Zugbeeinflussung) Die Indusi bzw. die neuere Bauform PZB90 ist das wichtigste Element bei der Überwachung des Zuges an Signalen. Steht ein Vorsignal auf „Warnung“ (fast alles, wo die Geschwindigkeit reduziert werden muss), so muss der Lokführer seine Beobachtung mit einem Tastendruck der PZB bestätigen, um zu zeigen, dass er noch dienstfähig ist und das Signal erkannt hat. Die PZB besteht aus zwei Teilen, den streckenseitigen Elementen und den Elementen am Fahrzeug. Um die Funktion zu verstehen, muss mit den Fahrzeugelementen angefangen werden.

Die Ausrüstung eines Schienenfahrzeugs mit PZB besteht aus mehreren Bauteilen, die für jeden Führerraum ein- oder mehrmals vorhanden sind. Das Wichtigste ist der PZB-Rechner. In ihm läuft das Betriebsprogramm (meistens PZB90 V1.6). Dieser Rechner überwacht sämtliche Vorgänge, die mit der PZB zu tun haben. Man darf sich das Gerät aber nicht als Heim-PC vorstellen, sondern als Industriecomputer, der sehr viel robuster ist und in Schaltschränke eingebaut werden kann. Das zweite Bauteil sind die Leuchtmelder im Führerraum. Diese zeigen dem Triebfahrzeugführer den Status der PZB an bzw. in welchem Teil des Überwachungsprogrammes sie sich befindet. Im Führerraum befinden sich außerdem drei Tasten, die zur PZB gehören und deren Funktion weiter unten erklärt wird. Weitere Bauteile sind Weggeber, damit die PZB den zurückgelegten Weg berechnen kann, ein Magnetventil, was in die Hauptluftleitung integriert ist. Bei einer Zwangsbremsung, ausgelöst durch die PZB, öffnet sich das Ventil und lässt die Luft komplett aus der Hauptluftleitung ab. Haupt- und Störschalter der PZB, um die PZB in bestimmten Betriebssituationen Wirkungslos zu schalten, werden in Loksim3D nicht nachgebildet.

Das letzte und auch eines der wichtigen Elemente, ohne die die PZB nicht funktionieren kann, ist die Antenne oder der Fahrzeugmagnet. Dieser ist am vorausfahrenden Drehgestell in Fahrtrichtung rechts außen angebaut. Auf dem Bild ist der Fahrzeugmagnet eines Doppelstocksteuerwagen Dbpbzf das rot eingekreiste Bauteil.

Magnet

Die Antenne funktioniert ähnlich einem Radiosender. Sie enthält drei Schwingkreise, abgestimmt auf 500Hz, 1000Hz und 2000Hz. Diese Schwingkreise sind ständig aktiv und erzeugen ein Magnetfeld, ausgestrahlt von der Antenne.

Die streckenseitigen Einrichtungen an Signalen und bestimmten Geschwindigkeitstafeln sind ebenfalls mit Schwingkreisen, den so genannten Magneten, ausgerüstet. Durch ein Relais an der Signalsteuerung können die Schwingkreise an den Signalen wirksam geschaltet oder überbrückt werden. Je nach gewünschter Funktion sind die Streckenmagnete auf 500Hz, 1000Hz oder 2000Hz, wie die Antenne am Fahrzeug, abgestimmt.

Fährt ein Triebfahrzeug über einen wirksamen (aktiv geschalteten) Magneten, so wird durch das, von der Antenne abgestrahlte, Magnetfeld in dem Streckenmagneten, über elektrische Wechselwirkungen, seinerseits ein Magnetfeld erzeugt, was dem Feld des Fahrzeugs Energie entzieht. Dieser Entzug von Energie zeigt sich durch einen deutlichen Spannungsabfall von 80-90% in dem Antennenschwingkreis, der gemessen wird. Je nachdem, welcher im welchem Schwingkreis der Spannungsabfall registriert wird, startet der PZB-Rechner ein Überwachungsprogramm, was dann Reaktionen des Lokführers verlangt oder Aktionen (Zwangsbremsung) auslöst.

Die PZB90 ist eine Weiterentwicklung aus der Indusibauform I60 R / I80. Das Überwachungskonzept der PZB90 entstand aus Überlegungen den Zugverkehr noch sicherer zu machen, da einige Unfälle, und die Angleichung der Ex-DB und Ex-DR Systeme, neue Geräte nötig machten. Die PZB90 V1.6, eine Bauform der PZB, wird hier erklärt, weil diese Form am weitesten verbreitet ist. Die Indusi I60 unterscheidet sich nur dahingehend, das die restriktiven Geschwindigkeiten fehlen, die Geschwindigkeit nur punktuell an den Standorten der Streckenmagneten und nicht kontinuierlich überwacht wird und andere Prüfgeschwindigkeiten gelten. Je nach eingestellter Zugart wird in der PZB90 ein anderes Überwachungsprogramm verwendet. Die Zugart und andere nötige Daten werden normalerweise vor der Abfahrt in den Zugdatensteller eingegeben. In Loksim wird dies automatisch durch die Auswahl des Fahrplans vorgenommen. Die einzelnen Programme unterscheiden sich in den Prüfgeschwindigkeiten, die überwacht werden. Zuerst soll die allgemeine Verfahrensweise an einem Beispiel erklärt werden, danach werden in einer Tabelle die verschiedenen Programme und deren Bedeutung gegenübergestellt. Nehmen wir an, wir fahren einen Personenzug (Zugart O). Die normale Anzeige während der Fahrt für solch einen Zug sieht dann so aus:

Melder	Beschreibung

Melder	Der Leuchtmelder mit der 85 leuchtet dauernd, nachdem sich aus dem Startprogramm befreit wurde bzw. dieses abgelaufen ist. Der Zug trifft auf freier Strecke auf ein Vorsignal, was „Halt erwarten“ (Vr0) anzeigt. In diesem Fall ist der 1000Hz Magnet des Vorsignals wirksam (aktiv) geschaltet und die PZB bekommt die 1000Hz Beeinflussung. Der Lokführer muss seine Beobachtung des Signals innerhalb von 4 Sekunden nach der Beeinflussung des Signals mit einer Betätigung der Taste „PZB-wachsam“ (Taste I) bestätigen, damit das Bordgerät „weiß“, dass der Lokführer das Signal erkannt hat. Erfolgt keine Betätigung der Taste, so wird eine Dienstunfähigkeit angenommen und das Fahrzeug mit einer Zwangsbremsung noch vor dem Hauptsignal zum Stillstand gebracht. Hat der Lokführer das Signal bestätigt, so leuchtet auf dem Anzeigegerät der PZB90 der gelbe 1000Hz-Melder auf und der Blaue für 85km/h blinkt.

Melder	Nun muss der Lokführer innerhalb von 23 Sekunden seine Geschwindigkeit unter 85km/h absenken. Die Geschwindigkeitsreduktion wird hierbei kontinuierlich durch das Bordgerät anhand einer hinterlegten Überwachungskurve kontrolliert. Sollte der Lokführer seinen Zug nicht schnell oder stark genug abbremsen, so wird der Zug zwangsgebremst. Nach 700 Metern Weg erlischt der 1000Hz Melder (85km/h blinkt weiter).

Melder	DerTriebfahrzeugführer hat nun die Möglichkeit, sich aus der Geschwindigkeitsüberwachung von 85km/h zu befreien. Dies geschieht mit Betätigung der Taste „PZB frei“ (U). Dies ist aber nur unter den folgenden Bedingungen erlaubt: 1 ) das Hauptsignal ist eindeutig zu erkennen, 2 ) es zeigt einen anderen Begriff als „Halt“ an, 3 ) die angezeigte Geschwindigkeit ist größer als 85 km/h. Bei Betätigung der Taste „PZB-Frei“ (Taste U) ertönt eine Hupe (oder baureihenabhängig eine Computerstimme „Zugbeeinflussung“) als Bestätigung und der blaue LM leuchtet dauernd. Allerdings „sucht“ die PZB bis 1250m nach der 1000Hz Beeinflussung nach 500Hz Magneten, um unerlaubte Befreiungen zu verhindern. Zeigt das Hauptsignal Halt (Hp0), so ist der meist 150-250m vor dem Signal liegende 500 Hz Magnet aktiv. Der Zug bekommt dann die 500Hz Beeinflussung. Der Lokführer bekommt dies als Anzeige mit dem leuchtenden 85km/h-Melder und dem roten 500Hz-Melder zu sehen.

Melder	An dem 500Hz Magneten muss er den Zug unter 65km/h abgebremst haben und er muss den Zug innerhalb von 153m nach der Beeinflussung auf unter 45km/h gebracht haben, andernfalls erfolgt die Zwangsbremsung. Hat der Lokführer sich aus der 85km/h Überwachung befreit, aber das Hauptsignal zeigt Halt, so ist dies eine „unerlaubte Befreiung“ und wird durch eine Zwangsbremsung von der PZB „quittiert“. Hat man es bis hierhin ohne Probleme geschafft und das Signal zeigt immer noch Halt, so sollte man auch wirklich anhalten, denn an dem Signal liegt der letzte der drei Kontrollmagnete, der 2000Hz. Wenn ein Zug durch ihn beeinflusst wird, kommt dieser auf jeden Fall zum Stehen. Im realen Eisenbahnbetrieb sollte man eine gute Erklärung haben, wenn man einen wirksamen 2000Hz Magneten, und somit auch das Signal überfährt und sich eine Zwangsbremsung einhandelt. Hält man korrekt vor dem Signal an und war eine Beeinflussung aktiv bzw. blinkte der 85km/h- Melder noch, tritt eine weitere Stufe der Überwachung ein. Es ist eine Geschwindigkeitsrestriktion. Diese wird mit dem Wechselblinken der 70 und 85km/h-Melder angezeigt. Die Restriktion hat drei „Stufen“. Blinken nur die blauen Leuchtmelder, so darf man nicht schneller als 45km/h fahren. Wenn das nächste Signal einen Fahrtbegriff mit einer Geschwindigkeit über 40km/h anzeigt hat man aber die Möglichkeit sich aus der Restriktion zu befreien („PZB frei“; Taste U).

Melder	Leuchtet zum Wechselblinken der 1000Hz-Melder, so ist die Überwachung des 1000Hz- Magneten noch aktiv. Man darf ebenfalls nur maximal 45km/h fahren, aber es besteht nicht die Möglichkeit sich zu befreien. Leuchtet zum Wechselblinken der 500Hz-Melder, so ist die Überwachung des 500Hz-Magneten noch aktiv. Man darf nicht schneller als 25km/h fahren und es besteht nicht die Möglichkeit, sich zu befreien. Da man die einzelnen Geschwindigkeiten nicht ganz exakt fahren kann, sind beim Wechselblinken mit/ohne 1000Hz-Melder 40km/h als Richtwert und für Wechselblinken mit 500Hz-Melder 20km/h gut zu merken.