РЕЛЬСОВАЯ ЦЕПЬ Российский патент 1997 года по МПК B61L23/16 

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и может быть использовано в устройствах интервльного регулирования.

Известна рельсовая цепь, содержащая источник питания, связанный через ограничитель тока и соединительный кабель с первой обмоткой путевого трансформатора, вторая обмотка которого подключена к одному концу рельсовой линий, к другому концу которой подключена первая обмотка изолирующего трансформатора, вторая обмотка которого подключена к кабельной линии, генератор импульсов и регистр, входы которого подключены к первым входам блока памяти.

Недостатком известного устройства является невысокая надежность при пониженном сопротивлении изоляции и зависимость контроля состояния рельсовой цепи от величины напряжения источника питания.

Техническим результатом на достижение которого направлено изобретение является повышение надежности контроля состояния рельсовой цепи за счет сопоставления фазы тока питающего конца и фазы напряжения релейного.

Технический результат достигается тем, что рельсовая цепь, содержащая источник питания, связанный через ограничитель тока и соединительный кабель с первой обмоткой путевого трансформатора, вторая обмотка которого подключена к источнику питания, а третий ограничитель тока включен в цепь, связывающую источник питания и первый ограничитель тока, при этом к его полюсам подключена одна из обмоток третьего изолирующего трансформатора, другая обмотка которого, через четвертый ограничитель тока подключена к третьему стабилитрону и входу второго порогового элемента, выход которого соединен со вторым входом второго триггера, выходом подключенного к входу сброса одного из счетчиков и входу синхронизации второго регистра, выходы которого соединены со вторыми входами блока памяти, а входы записи с выходами упомянутого счетчика, тактовый вход которого подключен к выходу генератора импульсов, подключенному к тактовому входу другого счетчика импульсов, выходы которого подключены к входам записи первого регистра, вход синхронизации которого и вход сброса второго счетчика импульсов подключены к выходу второго триггера, обмотка которого подключена к одному концу рельсовой линии, к другому концу которой подключена первая обмотка изолирующего трансформатора, вторая обмотка которого подключена к кабельной линии, генератор импульсов и регистр, выходы которого подключены к первым входам блока памяти, снабжена дополнительными регистрами, изолирующими трансформаторами и ограничителями тока, пороговыми элементами, триггерами, счетчиками, генератором импульсов и стабилитронами, один из которых связан с первым изолирующим трансформатором посредством кабельной линии и подключен к входу первого порогового элемента, второй вход которого и первый вход второго триггера подключены к выходу второго порогового элемента, входом подключенного к другому стабилитрону и через второй ограничитель тока связанному с одной из обмоток второго изолирующего трансформатора.

На фиг. 1 представлены зависимости аргументов напряжения приемниками тока источника питания от величины сопротивления изоляции. На фиг.2 изображена схема рельсовой цепи. На фиг.3 приведена временная диаграмма переключения триггеров.

Рельсовая цепь содержит источник питания с полюсами 1 и 2, которые через резистор 3 и кабель питающего конца 4 /на фиг. 2 кабель представлен эквивалентным резистором/ подключены к входу путевого трансформатора 5, выход которого соединен с одним концом рельсовой линии, ко второму концу которой через первый изолирующий трансформатор 6, резистор 7 и стабилитрон 8 подключен пороговый элемент 9, выход которого соединен с входом счетчика 10, второй вход которого соединен с выходом порогового элемента 12, вход которого через стабилитрон 13, резистор 14 и изолирующий трансформатор 15 подключен к полюсам 1 и 2 источника питания. Выход элемента 12 подключен также и к входу триггера 11, второй вход которого соединен с выходом порогового элемента 19, вход которого через стабилитрон 18 и резистор 17 подключен к выходу изолирующего трансформатора 16, вход которого подсоединен к полюсам резистора 3. Выход триггера 11 соединен с входом счетчика 20 и входом синхронизации регистра 21, вход данных которого соединен с выходом счетчика 20, тактовый вход которого соединен с выходом генератора 25 и тактовым счетчика 24, другой вход которого соединен с выходом триггера 10 и входом синхронизации регистра 23, вход данных которого соединен с выходом счетчика 24, а выход с одним входом блока памяти 22, второй вход которого соединен с выходом регистра 21.

Устройство работает следующим образом.

Каждому значению сопротивления изоляции 21 и 22 /фиг. 1/ соответствуют определенные значения аргументов напряжения приемника /т.т. А и Д/ и тока источника/т. т. В и С), за опорное напряжение -начало отсчета аргументов, взята фаза напряжения источника питания/. Если это соответствие нарушается, то фиксируется занятость или повреждение рельсовой линии. Тракт передачи от источников до порогового элемента 9/1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8/ соответствует обычной рельсовой цепи. При превышении порога срабатывания на выходе элемента 9 появляется логический ноль /ЛН/, за счет которого сбрасывается триггер 10, который был установлен в единичное состояние за счет сигнала от источника с полюсами 1 и 2, трансформатора 15, стабилитрона 13 и порогового элемента 12. Ограничители, стабилитроны и пороговые элементы в схеме выполняют функции преобразователя синусоидального сигнала в прямоугольный импульс. Причем стабилитрон и ограничитель тока в схеме может отсутствовать, если сигнал не намного превышает порог срабатывания порогового элемента /если в качестве элементов 9, 12, 19 предусмотрены ИМС 564ТЛ1, то превышение может быть в несколько раз/.

Итак, триггер 10 находится в установленном состоянии от момента появления ЛН на выходе триггера 12/ в качестве порогового элемента предусмотрен триггер Шмидта/, до появления аналогичного сигнала на выходе триггера 9. Продолжительность переключенного состояния триггера 10 влияет на длительность отсчета импульсов с генератора 25 счетчиком 24. К моменту сброса счетчика информация переписывается в регистр 23. Таким образом, двоичный код на выходе 23 характеризует разность фаз между опорным напряжением и напряжением на приемном конце рельсовой цепи. Второй узел контроль фазы, включающий элемент 3, 16, 17, 18, 19, 11, 20 и 21, определяет разность фаз между опорным напряжением и фазой тока источника питания /источник питания рельсовой цепи и опорного сигнала один и тот же/.

Таким образом, на входах А0 А3 присутствует двоичный код, характеризующий фазу напряжения приемного конуса, а на входах А4 А7 фазу тока питающего конца. Блок памяти 22 запрограммирован так, что при свободной рельсовой линии упомянутые входы определяют адреса ячеек памяти, в которые занесены ЛЕ. Причем, программирование выполняется с учетом колебания сопротивления изоляции от Z_иmin до Z и ∞.

В зависимости от шага квантования /по времени/, т.е. от точности, с которой определяются фазы тока питающего конца и напряжения релейного /т.е. чувствительность приемника определяется частотой генератора 25 и разрядностью элементов 24, 23, 22, 21 и 20/ будет зависеть минимальное значение сопротивления изоляции, пи котором рельсовая цепь будет работать /т.е. удастся отличить плохой балласт от нормативного шунта; на взгляд авторов это существенно ниже того предела, при котором работают типовые рельсовые цепи/.

Использование: в области автоматики для интервального регулирования движения поездов. Сущность изобретения: рельсовая цепь содержит источник питания, соединенный посредством ограничителя тока, кабеля и путевого трансформатора с одним концом рельсовой линии и приемник, соединенный с другим концом посредством изолирующего трансформатора, один пороговый элемент, выходом соединенный с регистром контроля фазы напряжения приемника, и другой пороговый элемент питающего конца выходом соединены с регистром контроля фазы тока источника питания. 3 ил.

Рельсовая цепь, содержащая источник питания, связанный через ограничитель тока и соединительный кабель с первой обмоткой путевого трансформатора, вторая обмотка которого подключена к одному концу рельсовой линии, к другому концу которой подключена первая обмотка изолирующего трансформатора, вторая обмотка которого подключена к кабельной линии, генератор импульсов и регистр, выходы которого подключены к первым входам блока памяти, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительными регистрами, изолирующими трансформаторами и ограничителями тока, пороговыми элементами, триггерами, счетчиками, генераторами импульсов и стабилитронами, один из которых связан с первым изолирующим трансформатором посредством кабельной линии и подключен к первому входу первого порогового элемента, второй вход которого и первый вход второго триггера подключены к выходу второго порогового элемента, входом подключенного к другому стабилитрону и через второй ограничитель тока связанному с одной из обмоток второго изолирующего трансформатора, другая обмотка которого подключена к источнику питания, а третий ограничитель тока включен в цепь, связывающую источник питания и первый ограничитель тока, при этом к его полюсам подключена одна из обмоток третьего изолирующего трансформатора, другая обмотка которого через четвертый ограничитель тока подключена к третьему стабилитрону и входу второго порогового элемента, выход которого соединен с вторым входом второго триггера, выходом подключенного к входу сброса одного из счетчиков и входу синхронизации второго регистра, выходы которого соединены с вторыми входами блока памяти, а входы записи с выходами упомянутого счетчика, тактовый вход которого подключен к выходу генератора импульсов, подключенному к тактовому входу другого счетчика импульсов, выходы которого подключены к входам записи первого регистра, вход синхронизации которого и вход сброса второго счетчика импульсов подключены к выходу второго триггера.