РЕЛЬСОВАЯ ЦЕПЬ Российский патент 1995 года по МПК B61L23/16 

Изобретение относится к железнодорожной автоматике, в частности к устройствам регулирования движения поездов, и может быть использовано как на станциях, так и на перегонах.

Известна рельсовая цепь, содержащая подключенный к рельсам на одном конце рельсовой линии через один из согласующих элементов и размыкающие контакты контрольного реле одним выходом, к которому входом подключен один из блоков контроля напряжения, источник сигнала, к другому выходу которого подключен одним входом управляемый регулятор напряжения, выход которого подключен к упомянутому согласующему элементу через замыкающие контакты контрольного реле, а на другом конце рельсовой линии к рельсам через другой согласующий элемент подключено пулевое реле и входом другой блок контроля напряжения, и блок сравнения, к выходу которого подключено контрольное реле.

Недостатком известного решения является относительно невысокая надежность по причине возможного отключения режима автоматического регулирования в результате влияния импульсных помех и по причине наличия в схеме рельсовой цепи относительно ненадежного безопасного элемента замедления срабатывания повторителя путевого реле.

Целью изобретения является повышение надежности путем исключения возможности отключения режима автоматического регулирования в результате влияния импульсных помех и путем исключения их схемы рельсовой цепи относительно ненадежного безопасного элемента замедления срабатывания повторителя путевого реле.

Это достигается тем, что рельсовая цепь снабжена компараторами, элементами согласования, преобразователями напряжения, блоками управления и дополнительным блоком контроля напряжения, вход которого подключен к выходу второго согласующего элемента, а выход подключен к входу одного из компараторов, один из выходов которого соединен с подключенным к одному из входов второго компаратора входом одного из преобразователей напряжения, соединенному выходом с одним из входов одного из блоков управления, другой выход первого компаратора соединен с соединенным с выходом второго компаратора входом второго преобразователя напряжения, соединенного выходом с вторым входом первого блока управления, а третий и четвертый выходы первого компаратора соединены через третий и четвертый преобразователи напряжения соответственно с первым и вторым входами второго блока управления, выход которого подключен к одному из входов блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом первого блока контроля напряжения, а второй вход регулятора напряжения соединен с выходом первого блока управления, к третьему входу которого и третьему входу второго блока управления через один из элементов согласования подключен замыкающий контакт путевого реле, а к четвертым входам блоков управления подключен через другой элемент согласования контакт кнопки ВКЛЮЧЕНИЕ РАБОЧЕГО РЕЖИМА, причем вход второго компаратора подключен к выходу второго блока контроля напряжения, а каждый из блоков управления включает в себя элементы И, ИЛИ, генератор импульсов, делитель, одновибратор, реверсивный счетчик и аналого-цифровой преобразователь, выходом которого образован выход блока, а выход соединен с выходом реверсивного счетчика, установочный вход которого соединен с выходом одновибратора и с одним из входов одного из элементов И, другой выход которого соединен с одним из входов делителя, другой вход которого соединен с выходом генератора импульсов, подключенным к одним из входов третьего и четвертого элементов И, соединенных выходами с одним и другим счетными входами реверсивного счетчика и подключенных другими входами к выходу делителя, а третьими входами третьего и четвертого элементов И и одним и другим входами одного из элементов ИЛИ образованы первый и второй входы блока, причем выход первого элемента ИЛИ соединен с одним из входов первого элемента И, другой вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, одним входом которого образован третий вход, а другим входом и входом одновибратора - четвертый вход блока, при этом каждый из преобразователей напряжения включает в себя одновибраторы и элемент ИЛИ, выходом которого образованы выходы преобразователей, входы которых образованы входом одного из одновибраторов, выход которого соединен с одним из входов элемента ИЛИ и с входом другого одновибратора, выход которого соединен с другим входом элемента ИЛИ.

На чертеже представлена структурная схема рельсовой цепи.

Рельсовая цепь содержит подключенные к рельсам на одном конце рельсовой линии 1 через один из согласующих элементов 2 и замыкающие контакты 3.1 контрольного реле 3 выходом регулятор 4 напряжения, вход которого подключен к одному из выходов источника 5 сигнала, соединенного другим выходом с размыкающими контактами 3.1 контрольного реле 3, а управляющий вход - к выходу одного из блоков 6 регулирования, а входом один из датчиков 7 напряжения, выход которого подключен к одному из входов блока 8 контроля, связанного другим входом с выходом другого блока 9 регулирования, а выходом подключенного к контрольному реле 3, а на другом конце через другой согласующий элемент 10 - импульсное реле 11 и входами второй 12 и третий 13 датчики напряжения, выходы которых подключены к входам соответственно одного 14 и другого 15 компараторов, выходами связанных с соответствующими входами одного 6 и другого 9 блоков регулирования и управляющими входами другого 15 с соответствующими выходами одного компаратора 14, преобразователи 16-19 напряжения, включенные между соответствующими выходами компараторов 14, 15 и соответствующими входами блоков 6, 9 регулирования. Каждый преобразователь 16 напряжения содержит элемент ИЛИ 20 и одновибраторы 21, 22, вход одного (21) из которых является входом преобразователя 16 напряжения, а выход через другой одновибратор 22 и непосредственно подключен к входам элемента ИЛИ 20, выходом которого образован выход преобразователя 16 напряжения. Каждый блок 6 регулирования содержит реверсивный счетчик 23 и делитель 24, подключенный входом к объединенным выходу генератора 25 импульсов и первым входом первого 26 и второго 27 элементов И, установочным входом - к выходу третьего элемента И 28, а выходом - к объединенным вторым входам первого 26 и второго 27 элементов И, выходы которых подключены соответственно к входам прямого и обратного счета реверсивного счетчика 23, выходом которого через аналого-цифровой преобразователь 29 образован выход блока 6 регулирования, а третьи входы образуют соответствующие входы блока 6 регулирования и подключены к соответствующим входам одного из элементов ИЛИ 30, выходом подключенного к первому входу третьего элемента И 28, второй вход которого через другой элемент ИЛИ 31 и один (32) из элементов согласования связан с замыкающим контактом 33 путевого реле. Контакт 34 кнопки включения рабочего режима включен на входе другого элемента 35 согласования, выход которого связан через другой элемент ИЛИ 31 с вторым входом третьего элемента 28 И и через одновибратор 36 с объединенными третьими входом третьего элемента И 28 и установочным входом реверсивного счетчика 23.

Рельсовая цепь работает следующим образом.

Величина напряжения Р на выходах идентичных датчиков 12, 13, пропорциональна огибающей амплитудно-модулированного импульсами числового кода сигнала частотой 25 Гц на обмотке импульсного реле 11. На первом и втором выходах компаратора 14 появляются логические "1" при выполнении соответствующих условий
U_p > U_ср + Δ U,
U_р > U_ср, где U_ср - напряжение срабатывания импульсного реле 11;
Δ U - динамический диапазон изменения напряжения на обмотке импульсного реле 11 в нормальном режиме.

Второй компаратор 15 работает синхронно с первым 14 за счет того, что напряжения его срабатывания зависят от состояния управляющих входов следующим образом. При наличии логических нулей на управляющих входах второго компаратора 15 логические "1" на его выходах появляются при выполнении соответствующих условий
U_р > 1,03 (U_ср + Δ U)
U_р > 1,03 U_ср, которые изменяются в результате появления логических "1" на управляющих входах на следующие:
U_р > 0,97 (U_ср + Δ U)
U_р > 0,97 U_ср
Одновибраторы 21 и 22 в преобразователях 16-19 напряжения запускаются перепадами 0-1 и 1-0 соответственно и вырабатывают единичные импульсы длительностью 1,4 и 0,6с соответственно, обеспечивая совместно с элементом ИЛИ 16 преобразование любой из возможных последовательностей импульсов числового кода в непрерывный сигнал. При этом в преобразователях 17, 19 напряжения используются элементы ИЛИ 20 с инверсным выходом, чем достигается появление логических "1" на первом и втором входах блоков 6, 9 регулирования при выполнении соответствующих условий
U_р > U_ср + Δ U
U_р < U_ср
В зависимости от состояния контакта 33 путевого реле идентичные блоки 6, 9 регулирования работают в режимах "слежения-хранения". При замкнутом контакте 33 путевого реле на выходе элемента 32 согласования и соответственно на втором входе элемента И 28 присутствует логическая "1", определяющая режим "слежения" блока 6 регулирования. При размыкании контакта 33 путевого реле на втором входе элемента И 28 появляется логический "0", обеспечивая переход блока 6 регулирования в режим "хранения". В качестве генератора 25 используется мультивибратор, вырабатывающий прямоугольные импульсы с периодом следования 1 с. Делитель 24 представляет собой суммирующий асинхронный счетчик, состоящий из шести последовательно соединенных счетных триггеров, вход первого из которых, прямой выход последнего и объединенные R-входы всех триггеров образуют соответственно вход, выход и установочный вход делителя 24. Логическая "1" на выходе делителя 24 появляется через 32 с после появления логической "1" на его установочном входе. Указанным интервалом времени определяется задержка перехода из режима "хранения" в режим "слежения", а также инерционность работы схемы регулирования в режиме "слежения". Использование делителя 24 в сочетании с преобразователями 16 - 17 напряжения позволяет практически исключить влияние импульсных помех на процесс регулирования напряжения питания рельсовой цепи и одновременно обеспечить надежную защиту от включения режима "слежения" при кратковременной потере шунта. В режиме "слежения" при увеличении или уменьшении сопротивления изоляции в рельсовой линии 1 на выходах соответственно первого 16 или второго 17 преобразователей напряжения появляются логические "1", которые через соответствующе элементы И 26, 27 с выдержкой времени в 32 с обеспечивают передачу импульсов с выхода генератора 25 на входы соответственно обратного или прямого счета реверсивного счетчика 23. Состояние реверсивного счетчика 23 посредством аналого-цифрового преобразователя 29 и регулятора 4 напряжения определяет величину напряжения питания рельсовой цепи на входе согласующего элемента 2. Выход величины напряжения на обмотке импульсного реле 11 за пределы динамического диапазона в результате изменения сопротивления изоляции компенсируется соответствующим изменением состояния реверсивного счетчика 23 и величины напряжения на входе согласующего элемента 2. Блок 8 контроля содержит последовательно соединенные сумматор-вычислитель, входы которого являются входами блока 8 контроля, управляемый генератор, фильтр и пороговый элемент, выходом которого через преобразователь напряжения образуется выход блока 8 контроля, и обеспечивает непрерывный контроль равенства напряжений на выходах датчика 7 напряжения и другого блока 9 регулирования. При повреждении одного из идентичных и синхронно работающих блоков 6, 9 регулирования или регулятора 4 напряжения указанное равенство напряжений нарушается, якорь контрольного реле отпадает и к входу согласующего элемента 2 через размыкающие контакты 3, 1 контрольного реле 3 подключается второй выход источника 5 сигнала с максимально допустимым напряжением из условий выполнения шунтового и контрольного режимов. Одновибратор 36 вырабатывает короткий нулевой импульс, обеспечивающий синхронизацию реверсивных счетчиков 23 и делителей 24 при включении блоков 6, 9 регулирования нажатием кнопки 34.

Использование: в железнодорожной автоматике для регулирования движения поездов. Сущность изобретения: в рельсовой цепи между компараторами 14 и 15 и блоками 6 и 9 регулирования включены преобразователи 16 - 19 напряжения. 1 ил.

РЕЛЬСОВАЯ ЦЕПЬ, содержащая подключенный к рельсам на одном конце рельсовой линии через один из согласующих элементов и размыкающие контакты контрольного реле одним выходом, к которому входом подключен один из блоков контроля напряжение, источник сигнала, к другому выходу которого подключен одним входом управляемый регулятор напряжения, выход которого подключен к упомянутому согласующему элементу через замыкающие контакты контрольного реле, а на другом конце рельсовой линии к рельсам через другой согласующий элемент подключены путевое реле и входом другой блок контроля напряжения, и блок сравнения, к выходу которого подключено контрольное реле, отличающаяся тем, что она снабжена компараторами, элементами согласования, преобразователями напряжения, блоками управления и дополнительным блоком контроля напряжения, вход которого подключен к выходу второго согласующего элемента, а выход подключен к входу одного из компараторов, один их выходов которого соединен с подключенным к одному из выходов второго компаратора входом одного из преобразователей напряжения, соединенному выходом с одним из входов одного из блоков управления, другой выход первого компаратора соединен с соединенным с выходом второго компаратора входом второго преобразователя напряжения, соединенного выходом с вторым входом первого блока управления, а третий и четвертый выходы первого компаратора соединены через третий и четвертый преобразователи напряжения соответственно с первым и вторым входами второго блока управления, выход которого подключен к одному из входов блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом первого блока контроля напряжения, а второй вход регулятора напряжения соединен с выходом первого блока управления, к третьему входу которого и третьему входу второго блока управления через один из элементов согласования подключен замыкающий контакт путевого реле, а к четвертым входам блоков управления подключен через другой элемент согласования контакт кнопки включения рабочего режима, причем вход второго компаратора подключен к выходу второго блока контроля напряжения, а каждый из блоков управления включает в себя элемент И, ИЛИ, генератор импульсов, делитель, одновибратор, реверсивный счетчик и аналого-цифровой преобразователь, выходом которого образован выход блока, а вход соединен с выходом реверсивного счетчика, установочный вход которого соединен с выходом одновибратора и с одним из выходов одного из элементов И, другой выход которого соединен с одним из входов делителя, другой вход которого соединен с выходом генератора импульсов, подключенным к одним из входов третьего и четвертого элементов И, соединенных выходами с одним и другим счетными входами реверсивного счетчика и подключенных другими входами к выходу делителя, а третьими входами третьего и четвертого элементов И и одним и другим входами одного из элементов ИЛИ образованы первый и второй входы блока, причем выход первого элемента ИЛИ соединен с одним из входов первого элемента И, другой вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, одним входом которого образован третий вход, а другим входом и входом одновибратора - четвертый вход блока, при этом каждый из преобразователей напряжения включает в себя одновибраторы и элемент ИЛИ, выходом которого образованы выходы преобразователей, входы которых образованы входом одного из одновибраторов, выход которого соединен с одним из входов элемента ИЛИ и с входом другого одновибратора, выход которого соединен с другим входом элемента ИЛИ.