СПОСОБ КОНТРОЛЯ СВОБОДНОСТИ ПУТЕВЫХ УЧАСТКОВ Российский патент 2005 года по МПК B61L23/16 

Изобретение относится к железнодорожной технике, а именно к железнодорожной автоматике и телемеханике для регулирования движения поездов.

Известен способ контроля свободности путевых участков, заключающийся в том, что текущее значение напряжения на приемном конце сравнивают с пороговым значением. При превышении текущего значения над пороговым значением фиксируют свободность путевого участка, в противном случае - занятость [1].

Недостатком известного способа является то, что при понижении сопротивлении изоляции ниже нормативного фиксируется ложная занятость путевого участка.

Известен способ контроля свободности путевых участков, заключающийся в том, что разность токов (напряжений) приемного конца рельсовой линии, полученную при разных значениях ограничителя питающего конца, сравнивают с пороговым значением. При превышении порогового значения фиксируется свободность путевого участка, в противном случае - занятость [2, 3]. Недостатком этого способа является то, что на питающем конце рельсовой линии необходимо часто (не реже одного раза в секунду) переключать цепи с достаточно большими токами.

Данное техническое решение выбрано авторами в качестве прототипа.

Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является повышение надежности контроля состояния путевых участков.

Технический результат достигается тем, что в рельсовую линию на одном конце подают два сигнала переменного тока, а на другом конце определяют разность напряжений и сравнивают с пороговым значением, в рельсовую линию на питающем конце подают сигналы двух разных частот, а на приемном конце от уровня напряжения меньшей частоты вычитают уровень напряжения большей частоты и результат сравнивают с пороговыми значениями, в случае превышения порога освобождения фиксируется освобождение, а в случае, если значение разности меньше порогового занятия, - занятость путевого участка.

На фиг.1 приведена схема включения приборов рельсовой линии.

На фиг.2 изображены кривые, демонстрирующие способ контроля состояния путевых участков.

Генератор 1 и 2 (фиг.1) посредством резистора 3 и жил кабеля 4 и 5 подключены к первому согласующему устройству 6, выход которого подсоединен к одному концу рельсовой линии 7, другой конец которой подключен к входу второго согласующего устройства 8. К выходу этого устройства подключены через жилы кабеля 9 и 10 входы первого 11 и второго 12 фильтров. К выходу первого фильтра подключен вход аналого-цифрового преобразователя 13, а к выходу второго фильтра - вход второго аналого-цифрового преобразователя 14. Выходы первого и второго аналого-цифровых преобразователей подсоединены к первому и второму входам ЭВМ.

На фиг.2 изображены четыре зависимости разностей напряжений (текущий контролируемый параметр) сигналов двух частот от координаты шунта. Координата шунта представлена в процентах от длины рельсовой линии (горизонтальная ось). По вертикальной оси откладывается текущий контролируемый параметр (ТКП) - разность напряжений двух частот. Кривые 16 и 17 рассчитаны при сопротивлении изоляции 0,2 Ом·км и сопротивлении шунтов 0,06 Ом и 0 Ом соответственно, кривые 18 и 19 - при сопротивлении изоляции 1000 Ом·км и сопротивлении шунтов 0,06 Ом и 0 Ом соответственно. Остальные параметры приняты при расчете следующие: длина рельсовой линии 1000 м, сопротивления по концам 0,2 Ом, частота первого генератора 425 Гц, второго - 475 Гц. Расчет производился по основной схеме замещения [1] (стр. 81), поэтому параметры приборов 3-14 учтены за счет входных сопротивлений по концам. Напряжения на выходах генераторов - 1 В. Для определения фактической разности напряжений (ТКП), необходимо значения вертикальной оси умножать на коэффициент 0,01.

Работа рельсовой цепи происходит следующим образом.

Напряжение с генераторов 1 и 2 через элементы 3-10 поступает на первые входы фильтров, вторые входы которых соединены между собой. Затем аналоговый сигнал с выходов фильтров 11 и 12 поступает на входы аналого-цифровых преобразователей, с выходов которых цифровой сигнал поступает на входы вычислительной машины 15. В ЭВМ от уровня сигнала первой частоты вычитается уровень сигнала второй частоты, и результат сравнивается с пороговыми значениями. Если разность превышает порог освобождения, то путевой участок свободен, если эта разность ниже порога занятия, то - занят.

Все семейство кривых, которое характеризует упомянутую разность при сопротивлении изоляции 0,2 Ом·км и сопротивлениях шунтов от 0 до 0,06 Ом заключено между кривыми 16 (сопротивление шунта 0,06 Ом) и 17 (сопротивление шунта 0,00 Ом). Аналогичное семейство кривых при сопротивлении изоляции 1000 Ом заключено между кривыми 18 (сопротивление шунта 0,06 Ом) и 19 (сопротивление шунта 0,00 Ом). Все кривые в диапазоне изменения сопротивления изоляции от 0,2 Ом·км до бесконечности находится ниже кривых 18 и 19.

По анализу кривых на фиг.2 можно сделать вывод что, если ТКП превышает порог освобождения то путевой участок свободен, если ТКП ниже порога занятия то - занят. Контроль занятия путевого участка происходит при приближении шунта к участку. Чем ниже сопротивление изоляции, тем раньше фиксируется занятие.

Разница меду пороговыми значениями составляет около 12%, что в отсутствие влияния колебания напряжения сети (т.к. ТКП является разницей напряжений, то влияние колебания напряжения при вышеперечисленных параметрах рельсовой цепи практически отсутствует) позволяет достоверно контролировать состояние путевого участка при изменении сопротивления изоляции от 0,2 Ом·км до бесконечности при длине рельсовой линии 1000 м.

Предложенный способ контроля состояния путевых участков не требует переключения приборов концов рельсовой цепи, что существенно повышает надежность работы устройств, а соответственно, безопасность движения.

Источники информации

1. Котляренко Н.Ф. Путевая блокировка и авторегулировка. - М.: Транспорт, 1983 г. (стр.37-38).

2. Полевой Ю.И., Звездин И.Н., Трошина М.В. Пути совершенствования рельсовых цепей // Исследование и разработка ресурсосберегающих технологий на железнодорожном транспорте: Межвузовский сборник научных трудов с международным участием / Самарский институт инженеров железнодорожного транспорта. - Самара, 1999.-Вып. 19.-С.190-191.

3. Полевой Ю.И., Трошина М.В., Сахарова Е.М. Рельсовая цепь с контролем разности токов. // Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта: Межвузовский сборник научных трудов / Самарский институт инженеров железнодорожного транспорта. - Самара, 2000.-Вып.20.-С.15-16.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. Согласно предложенному способу в рельсовую линию на одном конце подают два сигнала переменного тока, а на другом конце определяют разность напряжений и сравнивают с пороговым значением. Отличие данного способа от известных заключается в том, что в рельсовую линию на питающем конце подают сигналы двух разных частот. На приемном конце от уровня напряжения меньшей частоты вычитают уровень напряжения большей частоты и результат сравнивают с пороговыми значениями. В случае превышения порога освобождения фиксируют освобождение путевого участка, а при значении разности, меньшем порога занятия, - его занятие. Изобретение позволяет повысить надежность контроля состояния путевых участков. 2 ил.

Способ контроля свободного состояния рельсовой линии, заключающийся в том, что в рельсовую линию на одном конце подают два сигнала переменного тока, а на другом конце определяют разность напряжений и сравнивают с пороговым значением, отличающийся тем, что в рельсовую линию на питающем конце подают сигналы двух разных частот, на приемном конце от уровня напряжения меньшей частоты вычитают уровень напряжения большей частоты и результат сравнивают с пороговыми значениями, причем в случае превышения порога освобождения фиксируют освобождение путевого участка, а при значении разности, меньшем порога занятия, - его занятие.