ВКЛЮЧАЮЩЕЕ И КОНТРОЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО СВЕТОИЗЛУЧАТЕЛЯ СВЕТОФОРА Российский патент 2016 года по МПК B61L23/00 

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики, в частности к светофорной сигнализации, используемой для устройств интервального регулирования движением поездов. Известно включающее и контрольное устройство светоизлучателя светофора при централизованном размещении аппаратуры управления и контроля на станции. Переборов А.С. и др. «Телеуправление стрелками и сигналами». - М..: Транспорт, 1975, с. 129, рис 97.

Недостатком этой схемы является невозможность обеспечить контроль исправности работы светоизлучателя при частичном коротком замыкании витков обмоток согласующего трансформатора с использованием только существующих жил кабеля.

Известно также включающее и контрольное устройство светоизлучателя светофора. Е.А. Фомичев «Общий курс сигнализации централизации и блокировки.» - М.: Транспорт, 1976, с. 148, рис. 113.

Недостатком этого устройства является необходимость использования релейного шкафа со значительным объемом релейно-контактной аппаратуры, а также применение дополнительных жил кабеля для включения и контроля светоизлучателя.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа включающее и контрольное устройство светоизлучателя светофора при централизованном размещении аппаратуры управления и контроля на станции [Переборов А.С. и д.р. «Телеуправление стрелками и сигналами». - М.: Транспорт, 1975, с. 129, рис 97].

Недостатком известного устройства является низкая надежность при отсутствии выполнений требований по безопасности движения поездов.

Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является повышение надежности работы светофорной сигнализации и устройств интервального регулирования движения поездов при одновременном обеспечении требований по безопасности движения без дополнительных затрат кабеля.

Технический результат достигается тем, что ограничивающий резистор через тыловой контакт первого контрольного реле подключен к одной из жил кабельной линии, а через тыловой контакт второго контрольного реле подключен к первичной обмотке согласующего трансформатора, при этом последовательно соединенные фронтовые контакты первого и второго контрольных реле подключены к этой же кабельной жиле и первичной обмотке согласующего трансформатора, а к вторичной обмотке согласующего трансформатора подключен выпрямительный мост, к выходу которого подключен накопительный конденсатор, к которому подключены параллельно элемент времени и ключ постоянного тока, выход которого соединен с управляющим электродом тиристора, а последовательно с накопительным конденсатором включены две обмотки первого и второго контрольных реле, включенные между собой параллельно, светоизлучатель и тиристор, при этом к обмоткам первого и второго контрольных реле подключены параллельно регулировочный резистор, включенный последовательно с параллельно включенными фронтовыми контактами первого и второго контрольных реле, и вспомогательный конденсатор с добавочным резистором, включенные последовательно между собой.

На чертеже представлена схема устройства.

Схема содержит источник переменного тока 1, к которому через индивидуальные предохранители сигнала 2 подключены огневое реле 3 и контакты сигнальных управляющих реле 4, к которым подключены одни концы кабельной линии 5, а другие концы кабельной лини через ограничивающий резистор 6 соединены с первичной обмоткой согласующего трансформатора 7, ко вторичной обмотке которого подключен выпрямительный мост 8 и накопительный конденсатор 9, последовательно с обкладками конденсатора включены первое и второе контрольные реле 10, 11, имеющие тыловые и фронтовые контакты 10.1, 11.1 и фронтовые контакты 10.2, 11.2, к обмоткам первого и второго контрольных реле через их фронтовые контакты подключен регулировочный резистор 12, добавочный резистор 13 и вспомогательный конденсатор 14, параллельно накопительному конденсатору подключены элемент времени 15 и ключ постоянного тока 16, который подключен к тиристору 17, соединенному со светоизлучателем 18.

Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения переменного тока от источника 1 в кабельную линию 5 после включения соответствующих контактов сигнальных управляющих реле 4 ток проходит через тыловые контакты 10.1 и 11.1, ограничивающий резистор 6 и первичную обмотку согласующего трансформатора 7. Наведенная эдс во вторичной обмотке трансформатора 7 выпрямляется с помощью моста 8 и заряжает конденсатор 9 до амплитудного значения действующего напряжения на вторичной обмотке трансформатора 7. Заряд конденсатора 9 происходит до момента срабатывания элемента времени 15, который подает управляющий сигнал на ключ постоянного тока 16, который в свою очередь подает управляющий ток на тиристор 17, тиристор открывается, ток от заряженного конденсатора 9 проходит через обмотки первого и второго контрольных реле 10, 11, добавочный резистор 13 и дополнительный конденсатор 14, а также светоизлучатель 18. Контрольные реле 10, 11 включаются, и фронтовыми контактами 10.1 и 11.1 кабельная жила подключается к первичной обмотке согласующего трансформатора 7, при этом увеличивается напряжение на трансформаторе 7, а контактами 10.2 и 11.2 к обмоткам контрольных реле 10, 11 подключается регулировочный резистор 12. Во время переключения контактов контрольных реле 10, 11 ток, протекающий через тиристор 17, не прерывается, так как он поддерживается зарядом, накопленным на конденсаторе 9. После включения всех фронтовых контактов контрольных реле 10, 11 схема переходит в рабочий режим, при котором светоизлучатель 18 излучает заданный световой поток, а контрольные реле 10, 11 обеспечивают контроль фактического тока, протекающего через светоизлучатель 18.

Величина ограничивающего резистора 6 выбирается таким образом, чтобы при полном или частичном коротком замыкании обмоток трансформатора 7 или выпрямителя 8 ток, протекающий через обмотку огневого реле 3, был бы меньше тока отпадания огневого реле при максимально возможном напряжении источника переменного тока 1.

Величина регулировочного резистора 12 выбирается из соображений повышения коэффициента возврата контрольных реле 10, 11, на обмотках которых напряжение снижается после их срабатывания до уровня, близкого к напряжению отпадания. Это позволяет контролировать снижение тока, потребляемого светоизлучателем и другими элементами схемы. Особенно это актуально при выходе из строя в светоизлучателе части светодиодов, включенных в параллельные цепочки светодиодной матрицы.

Добавочный резистор 13 и вспомогательный конденсатор 14 обеспечивают надежное переключение контактов реле во время переходного процесса за счет энергии, накопленной на конденсаторе 14. Элемент времени 15 обеспечивает необходимое время заряда конденсатора 9, до уровня напряжения, при котором будут обеспечены переходные процессы, связанные с включением тиристора 17 и контрольных реле 10, 11. Следует при этом отметить, что напряжение на первичной и вторичной обмотках трансформатора 7 будет увеличиваться по мере заряда конденсатора 9. Это объясняется тем, что входное сопротивление со стороны первичной обмотки трансформатора будет изменяться по мере заряда конденсатора от входного сопротивления потерь при коротком замыкании до входного сопротивления потерь холостого хода.

В качестве контрольных реле 10, 11 используются малогабаритные реле 2-3 класса надежности. В этом случае требования по безопасности движения поездов обеспечиваются с использованием известного принципа, заключающегося в том, что два реле, работающие в одинаковых условиях, одновременно не могут получить повреждения. Вероятность такого события меньше чем 10^-12, а повреждения могут происходить только последовательно во времени, что будет контролироваться специальной схемой включения (реле I класса надежности) огневого реле 3 с ограничивающим резистором 6 и контактами контрольных реле 10.1, 11.1. При рассогласовании в работе первого и второго контрольных реле, в случае повреждения одного из них, будет нарушена цепь протекания тока огневого реле, в результате чего исключается заряд конденсатора 9 и возможность включения светоизлучателя светофора 18.

Использование малогабаритных контрольных реле позволяет разместить всю аппаратуру включающего и контрольного устройства светоизлучателя в существующих «стаканах» светофоров или путевых ящиках. Кроме того, для контроля состояния светоизлучателя использовать существующие жилы кабеля без прокладки новых, а также использовать существующую схему контроля с огневым реле, расположенным на посту электрической централизации,

Используемые в настоящее время схемы включения и контроля светоизлучателей светофоров при централизованном размещении аппаратуры управления и источников питания не позволяют контролировать повреждения в согласующих трансформаторах, что приводит к нарушению требований по безопасности движения поездов (см. прототип) ложному включению огневого реле при не горящем светоизлучателе светофора.

Следует также отметить, что при использовании светодиодных матриц в качестве светоизлучателей светофоров при централизованном размещении аппаратуры на станциях и питании их переменным током не представляется возможным контролировать схему выпрямителя с учетом выполнения требований по безопасности движения поездов. В предлагаемой схеме контроль повреждений выпрямительного моста осуществляется с учетом требований по безопасности движения с помощью огневого реле I класса надежности.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики, для светофорной сигнализации, используемой в устройствах интервального регулирования движением поездов. Устройство содержит источник переменного тока, индивидуальные предохранители сигнала, огневое реле, сигнальные управляющие реле, кабельную линию, ограничивающий резистор, согласующий трансформатор, выпрямительный мост, накопительный конденсатор, первое и второе контрольные реле и их тыловые и фронтовые контакты, регулировочный резистор, добавочный резистор, вспомогательный конденсатор, элемент времени, ключ постоянного тока, тиристор и светоизлучатель. Достигается повышение надежности при обеспечении требований по безопасности движения поездов, а также возможность сократить количество жил сигнального кабеля. 1 ил.

Включающее и контрольное устройство светоизлучателя светофора, содержащее источник переменного тока, к которому подключены индивидуальные предохранители сигнала, последовательно с которыми включена обмотка огневого реле и контакты сигнальных управляющих реле, через кабельную линию соединенные с первичной обмоткой согласующего трансформатора, ко вторичной обмотке которого подключен светоизлучатель, отличающееся тем, что ограничивающий резистор через тыловой контакт первого контрольного реле подключен к одной из жил кабельной линии, а через тыловой контакт второго контрольного реле подключен к первичной обмотке согласующего трансформатора, при этом последовательно соединенные фронтовые контакты первого и второго контрольных реле подключены к этой же кабельной жиле и первичной обмотке согласующего трансформатора, а ко вторичной обмотке согласующего трансформатора подключен выпрямительный мост, к выходу которого подключен накопительный конденсатор, к которому подключены параллельно элемент времени и ключ постоянного тока, выход которого соединен с управляющим электродом тиристора, а последовательно с накопительным конденсатором включены две обмотки первого и второго контрольных реле, включенные между собой параллельно, светоизлучатель и тиристор, при этом к обмоткам первого и второго контрольных реле подключены параллельно регулировочный резистор, включенный последовательно с параллельно включенными фронтовыми контактами первого и второго контрольных реле, и вспомогательный конденсатор с добавочным резистором, включенные последовательно между собой.