СПОСОБ КОНТРОЛЯ СВОБОДНОСТИ ПУТЕВЫХ УЧАСТКОВ Российский патент 2006 года по МПК B61L23/16 

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

Известен способ контроля свободности путевых участков, заключающийся в том, что определяют количество свободных путевых участков на перегоне и сумму значений напряжений на этих же участках, а затем находят среднее арифметическое значение напряжений. Текущее значение каждого из участков сравнивают со средним арифметическим значением. При существенном отличии текущего значения от среднего арифметического фиксируют занятость путевого участка, в противном случае - свободность [Патент РФ №2025358, МПК B 61 L 23/16. Способ контроля свободности путевых участков и устройство для его осуществления. Авторы: Полевой Ю.И., Стрельцов С.К., Мазалова И.В., Кравцова Н.А. БИ №24, 1994 г.].

Недостатком этого способа является то, что при наличии значительной продольной асимметрии возможен ложный контроль состояния путевых участков.

Известен способ контроля свободности путевых участков, заключающийся в том, что значение текущего напряжения на приемнике сравнивают с пороговыми значениями напряжений. Превышение текущего напряжения над пороговым значением фиксируют как свободность путевого участка, в противном случае - занятость [Котляренко Н.Ф. Путевая блокировка и авторегулировка. - М.: Транспорт, 1983 г.].

Недостатком этого способа является то, что при пониженном сопротивлении изоляции возможен ложный контроль состояния путевых участков.

Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.

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

Контроль свободного состояния рельсовой линии, заключающийся в том, что в рельсовую линию на одном конце подают сигнал переменного тока, а на другом конце текущее значение сигнала сравнивают с пороговыми значениями занятия и освобождения, в случае превышения порогового значения занятия над текущим фиксируют занятие участка, а в случае превышения текущего значения над пороговым значением освобождения фиксируют освобождение участка, при этом путевой генератор и приемник поочередно подключают к каждой рельсовой линии перегона, создавая возможность зарегистрировать в памяти напряжение приемного и ток питающего конца каждой рельсовой линии, причем занятие путевого участка фиксируют при превышении тока источника питания над пороговым значением, которое соответствует току источника питания при наложении на этот конец нормативного шунта и сухом балласте, в этот же момент фиксируют и напряжение приемного конца, которое умноженное на коэффициент запаса принимают за пороговое напряжение освобождения.

На фиг.1 приведена схема рельсовой цепи. На фиг.2 приведены графики зависимостей напряжений приемного конца и токов источников питания от координаты шунта.

На фиг.1 представлена рельсовая цепь, которая содержит следующие элементы: путевой генератор ПГ 1, ограничивающий резистор 2, переключающее устройство 3, резисторы 4, 5 и 6, согласующие трансформаторы 7, 8, и 9, рельсовые линии 10, 11, 12 и 13, первый полосовой фильтр (ПФ1) 14, первый выпрямительный мост (ВМ1) 15, первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП1) 16, электронно-вычислительную машину (ЭВМ) 17, второй полосовой фильтр (ПФ2) 18, второй выпрямительный мост (ВМ2) 19 и второй аналого-цифровой преобразователь (АЦП2) 20.

На фиг.2 приведены зависимости токов питающего конца и напряжений приемного концов третьего путевого участка ПУ3 при сухом и мокром балласте. По вертикальной оси отложены токи и напряжения, а по горизонтальной оси координаты - головы поезда.

Приборы рельсовой цепи (фиг.1) соединены следующим образом. К выходу путевого генератора (ПГ) 1 через резистор (R₀) 2 подсоединен первый вход (ВХ1) переключающего устройства 3, к линейным входам ВЛ1, ВЛ2 и ВЛ3 этого устройства через резисторы 4, 5 и 6 трансформаторы 7, 8 и 9 подключены рельсовые линии 10, 11, 12 и 13. Ко второму входу переключающего устройства 3 подсоединен первый выход ЭВМ 17, а к выходу устройства 3 - через первый полосовой фильтр (ПФ1) 14, первый выпрямительный мост (ВМ1) 15 и первый АЦП1 16 первый вход ЭВМ 17. Ко второму входу ЭВМ 17 подключены полюсы резистора 2 через второй полосовой фильтр (ПФ2) 18, второй выпрямительный мост (ВМ2) 19 и второй АЦП2 20. Ко второму выходу ЭВМ подключены приборы управления стрелками и сигналами на станции и перегоне.

Работа устройства происходит следующим образом. Переключающее устройство 3 поочередно подключает к каждой рельсовой линии генератор 1 и ЭВМ 17. ЭВМ посредством первого выхода (ВЫХ1) регулирует процесс переключения рельсовых линий. Информация о напряжении приемного конца каждой рельсовой линии поступает через согласующие трансформаторы 7, 8, 9, резисторы 4, 5, 6, элементы 14, 15, 16 на первый вход ЭВМ (ВХ1). Информация о токе питающего конца поступает в виде значения падения напряжения на резисторе 2 через элементы 18, 19 и 20 на второй вход ЭВМ (ВХ2).

Алгоритм контроля состояния путевых участков можно проследить по фиг.2. Линии U_S и U_M соответствуют напряжениям на приемном конце третьей рельсовой линии (правый конец) при перемещении шунта по путевым участкам ПУ₁, ПУ₂, ПУ₃, ПУ₄, ПУ₅ соответственно при сухом и мокром балласте. Линии J_S и J_M соответствуют току источника питания при его включении на левом конце третьей рельсовой линии при перемещении шунта по путевым участкам ПУ₁, ПУ₂, ПУ₃, ПУ₄, ПУ₅ соответственно при сухом и мокром балласте. Линии I_S и I_М соответствуют току источника питания при его включении на правом конце третьей рельсовой линии при перемещении шунта по путевым участкам ПУ₁, ПУ₂, ПУ₃, ПУ₄, ПУ₅ соответственно при сухом и мокром балласте. Длина стрелок L_PS соответствует длине поезда. Стрелки М и S соответствуют превышению порогового напряжения над зафиксированным в момент занятия соответственно при мокром и сухом балласте. При перемещении поезда (шунт распределен по длине поезда) L_PS ток источника питания при его включении на левом конце третьего путевого участка при мокром балласте изменяется по кривой J_M. При подходе поезда к этому участку происходит нарастание тока (отрезок АВ), затем ток изменяется в соответствии с отрезками ВС, CD, DE. Аналогично изменяется ток и при сухом балласте I_S. Такой же характер изменения токов при сухом и мокром состояниях балласта происходит, если источник питания включен на правом конце третьего участка (I_S, I_М). Разные значения токов I и J указывают на продольную асимметрию (сопротивление балласта на правом конце меньше, чем на левом).

При вступлении головы поезда на питающий конец и увеличении тока питающего конца до порогового значения, которое равно току питающего конца при нахождении нормативного шунта в точке подключения источника питания при сухом балласте (I_S1), фиксируется занятие участка и напряжение на приемнике (точка U_S1). При уходе хвоста поезда с третьего путевого участка (точка U_S2) и повышении напряжения до значения U_S0 фиксируется освобождение участка. Для исключения влияния помех и других дестабилизирующих факторов U_S0=U_S1·1, 2, где 1, 2 - коэффициент запаса.

Если занятие путевого участка происходит при мокром балласте, то фиксация занятия происходит в точке I_M1, фиксируется напряжение U_M1, a пороговым напряжением освобождения будет напряжение U_M0.

Предложенный способ позволяет существенно повысить достоверность контроля состояния путевых участков. Найденные таким образом пороговые значения позволяют наилучшим образом реализовать преимущества относительной рельсовой цепи.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и предназначено для использования при осуществлении интервального регулирования движения поездов. В рельсовую линию на одном конце подают сигнал переменного тока, а на другом конце текущие значения сигналов сравнивают с пороговыми значениями занятия и освобождения. Путевой генератор и приемник поочередно подключают к каждой рельсовой линии перегона и регистрируют в памяти ток питающего конца и напряжение приемного конца каждой рельсовой линии. За пороговое значение занятия принимают ток источника питания при наложении на этот конец нормативного шунта и сухом балласте, а за пороговое значение освобождения - зафиксированное в этот же момент напряжение приемного конца, умноженное на коэффициент запаса. При превышении током источника питания порогового значения занятия фиксируют занятие путевого участка, а при превышении напряжением приемного конца порогового значения освобождения - его освобождение. Изобретение позволяет повысить достоверность контроля состояния путевых участков. 2 ил.

Способ контроля состояния путевых участков, заключающийся в том, что в рельсовую линию на одном конце подают сигнал переменного тока, а на другом конце текущие значения сигналов сравнивают с пороговыми значениями занятия и освобождения, отличающийся тем, что путевой генератор и приемник поочередно подключают к каждой рельсовой линии перегона и регистрируют в памяти ток питающего конца и напряжение приемного конца каждой рельсовой линии, за пороговое значение занятия принимают ток источника питания при наложении на этот конец нормативного шунта и сухом балласте, а за пороговое значение освобождения - зафиксированное в этот же момент напряжение приемного конца, умноженное на коэффициент запаса, при превышении током источника питания порогового значения занятия фиксируют занятие путевого участка, а при превышении напряжением приемного конца порогового значения освобождения - его освобождение.