УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЙ РАЗВЕТВЛЕННОЙ РЕЛЬСОВОЙ ЛИНИИ Российский патент 2020 года по МПК B61L23/16 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области железнодорожной автоматике и может быть использовано для регулирования движения на станции.

Уровень техники

Известно устройство контроля состояний разветвленной рельсовой линии - безджемперная рельсовая цепь БРЦ (первый вариант), которая используется на промышленном транспорте. Она обеспечивает нормальный, шунтовой и контрольный режимы, одновременно выполняя функции датчика при автопереводе стрелок по направлению движения подвижной единицы во время маневров.

В отличие от типовой разветвленной рельсовой цепи БРЦ не имеет джемперов, два схемных изолирующих стыка установлены на переводных кривых, параллельно которым подключены путевые реле постоянного тока, а на ответвлениях к рельсам подсоединены вентили. Питание рельсовой линии осуществляется переменным током от источника, который подключен к рельсам со стороны остряков стрелки.

Рельсовая цепь обладает повышенной шунтовой чувствительностью [Устройства автоматики телемеханики и связи. Часть I. Шалягин Д.В., Цыбуля Н.А., Косенко С.С., Волков А.А. и др. - М.: Маршрут, 2006 (стр. 215-221)].

Недостатком рельсовой цепи является то, что питание путевых реле осуществляется постоянным током (пульсирующим), что не позволяет устанавливать релейные трансформаторы и путевые реле непосредственно у пути (из-за большого сопротивления кабеля). Это затрудняет использование рельсовой цепи на станции, оборудованной электрической централизацией. На магистральных линиях железных дорог такие рельсовые цепи эксплуатировать нельзя.

Известно устройство контроля состояний рельсовой линии - безджемперная рельсовая цепь БРЦ (второй вариант), которая используется на промышленном транспорте, одновременно выполняя функции датчика при автопереводе стрелок по направлению движения подвижной единицы во время маневров.

В отличие от типовой разветвленной рельсовой цепи БРЦ не имеет джемперов, два схемных изолирующих стыка установлены на переводных кривых. Питание рельсовой линии осуществляется переменным током от источника, который подключен к рельсам со стороны остряков стрелки. Путевые реле с мостовыми схемами питания обмоток подключены к концам ответвлений, эти реле соединены последовательно. Рельсовая цепь обладает повышенной шунтовой чувствительностью [Устройства автоматики телемеханики и связи. Часть I. Шалягин Д.В., Цыбуля Н.А., Косенко С.С., Волков А.А. и др. - М.: Маршрут, 2006 (стр. 215-221)].

Недостатком рельсовой цепи является то, что переводные кривые не обтекаются сигнальным током, что не позволяет контролировать целостность рельсовых нитей переводных кривых. На магистральных линиях железных дорог такие рельсовые цепи эксплуатировать нельзя.

Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом, на достижение которого направлено данное техническое решение, является обеспечение обтекания сигнальным током переводных кривых, повышение шунтовой чувствительности, включение контакта замыкающего реле в цепь управления стрелкой (исключает ее перевод в замкнутом маршруте), что позволит использовать устройство на магистральных железных дорогах.

Технический результат достигается тем, что устройство контроля состояний разветвленной рельсовой линии (безджемперная рельсовая цепь), имеющее два ответвления, источник питания, два стрелочно-путевых реле, трансформатор питающего конца и два релейных трансформатора, а также схему автоматического управления переводом стрелки, причем первый полюс источника питания (ПХ) соединен с первым полюсом первого предохранителя, второй полюс которого соединен с первым выводом первичной обмотки питающего трансформатора, второй вывод которой соединен с первым полюсом второго предохранителя, а второй полюс которого соединен со вторым полюсом источника питания (ОХ). Первый вывод вторичной обмотки питающего трансформатора соединен с первым концом первой переводной кривой, второй конец которой соединен с первым концом первого рельса, второй конец которого соединен с первым выводом вторичной обмотки первого релейного трансформатора, второй вывод которой соединен с первым концом второго рельса, второй конец которого соединен с первым концом третьего рельса, второй конец которого соединен с первым выводом вторичной обмотки второго релейного трансформатора, второй вывод которой соединен с первым концом четвертого рельса, второй конец которого соединен с первым концом второй переводной кривой, второй конец которой соединен со вторым выводом вторичной обмотки питающего трансформатора, к первому выводу первичной обмотке первого релейного трансформатора подсоединен первый вывод обмотки первого стрелочно-путевого реле, второй вывод которой соединен со вторым выводом первичной обмотки первого стрелочно-путевого реле, к первому выводу первичной обмотке второго релейного трансформатора подсоединен первый вывод обмотки второго стрелочно-путевого реле, второй вывод которой соединен со вторым выводом первичной обмотки второго стрелочно-путевого реле, в цепь управления стрелочным электроприводом введен фронтовой контакт замыкающего реле стрелочно-путевого участка.

Описание чертежей

На Фиг. 1 представлена схема разветвленной рельсовой цепи; на Фиг. 2 - схема рельсовой цепи с переложенными переводными кривыми; на Фиг. 3 - кривая шунтовой чувствительности; 4 - схемы автоматического перевода стрелки.

На фиг. 1, 2, 3 и 4, приведены следующие обозначения:

1 и 2 - первый и второй рельсы первого ответвления;

3 и 4 - третий и четвертый рельсы второго ответвления;

5 и 6 - первая и вторая переводные кривые (рельсы третьего ответвления);

7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 и 14 - изолирующие стыки;

15 - ограничитель тока R₀;

16 - питающий трансформатор ПТ;

17 - второй релейный трансформатор 2РТ;

18 - первый релейный трансформатор 1РТ;

19 - пост ЭЦ;

20 - первый предохранитель 1ПР;

21 - второй предохранитель 2ПР;

22 - полюс источника питания ПХ;

23 - полюс источника питания ОХ;

24 - второе стрелочно-путевое реле 2СП (реле второго ответвления);

25 - первое стрелочно-путевое реле 1СП (реле первого ответвления);

26 - левая граница рельсовой цепи (Фиг. 1, 2 и 3);

27 - левая граница второго ответвления (Фиг. 2 и 3) с входным сопротивлением Zвх;

28 - левая граница рельсовая цепь с переложенными переводными кривыми (на фиг. 3);

29 - экстремум шунтовой чувствительности.

30 - правый конец первого ответвления;

31 - кривая шунтовой чувствительности рельсовой цепи на прямом участке;

32 - линия нормативной шунтовой чувствительности;

33 - плюсовой полюс источника питания П;

34 - минусовой полюс источника питания М;

35 - первый медленнодействующий повторитель стрелочно-путевых реле с малым замедлением 1СПМ;

36 - второй медленнодействующий повторитель стрелочно-путевых реле с большим замедлением 2СПМ;

37 - первый контакт второго стрелочно-путевого реле 2СП₁;

38 - первый контакт первого стрелочно-путевого реле 1СП₁;

39 - контакт замыкающего реле 3 секции, в которую входит стрелка;

40 - контакт второго медленнодействующего повторителя стрелочно-путевого реле 2СПМ;

41 - контакт первого медленнодействующего повторителя стрелочно-путевого реле 1СПМ;

42 - второй контакт второго стрелочно-путевого реле 2СП₂;

43 - второй контакт первого стрелочно-путевого реле 1СП₂;

Описание изобретения

На Фиг. 1 представлена схема разветвленной рельсовой цепи. Рельсовая цепи содержит три рельсовые лини. Первая линия является первым ответвлением с рельсами 1 и 2, вторая линия является вторым ответвлением с рельсами 3 и 4, третья линия состоит из переводных кривых 5 и 6 и отрезков рамных рельс 1 и 4. Питание рельсовой цепи осуществляется от полюсов 22 ПХ и 23 ОХ источника питания переменного тока напряжением 220 В, частотой 50 (25) Гц. Полюс источника питания 22 соединен с первым полюсом первого предохранителя 20 1ПР, второй полюс которого соединен с первым выводом первичной обмотки питающего трансформатора 16 ПТ, второй вывод которой соединен с первым полюсом второго предохранителя 21 2ПР, второй полюс которого соединен с полюсом источника питания 23 ОХ. Первый вывод вторичной обмотка трансформатора 16 ПТ соединен с первым полюсом ограничителя тока 15 R₀, второй полюс которого соединен с первым концом переводной кривой 5, второй конец которой соединен с первым концом рельса 1, второй конец которого соединен с первым выводом вторичной обмотки первого релейного трансформатора 18 1РТ, второй вывод которой соединен с первым концом рельса 2, второй конец которого соединен с первым концом рельса 3, второй конец которого соединен с первым выводом вторичной обмотки второго релейного трансформатора 17 2РТ, второй вывод которой соединен с первым концом рельса 4, второй конец которого соединен с первым концом переводной кривой 6, второй конец которой соединен со вторым выводом вторичной обмотки питающего трансформатора 16 ПТ. Первый вывод Обмотки второго стрелочно-путевого реле 24 2СП соединен с первым выводом первичной обмотки второго релейного трансформатора 17 2РТ, второй вывод которой соединен со вторым выводом обмотки второго стрелочно-путевого реле 24 2СП. Первый вывод обмотки первого стрелочно-путевого реле 25 1 СП соединен с первым выводом первичной обмотки первого релейного трансформатора 18 1РТ, второй вывод которой соединен со вторым выводом обмотки первого стрелочно-путевого реле 25 1 СП.

Ток от полюса 22 ПХ источника питания протекает через предохранитель 20 1ПР, первичную обмотку трансформатора 16 ПТ, предохранитель 21 2ПР к полюсу источника питания 23 ОХ. При этом во вторичной обмотке путевого трансформатора 16 ПТ наводится ЭДС, ток от которой протекает от первого вывода вторичной обмотки путевого трансформатора 16 ПТ через ограничитель тока 15 R₀, переводную кривую 5, рельс 1, вторичную обмотку путевого трансформатора 18 1РТ, рельс 2, рельс 3, вторичную обмотку путевого трансформатора 17 2ТР, рельс 4, переводную кривую 6 ко второму выводу вторичной обмотки путевого трансформатора 16 ПТ. При этом наводится ЭДС в первичных обмотка путевых трансформаторов 17 2РТ и 18 1РТ. Ток от ЭДС первичной обмотке трансформатора 17 протекает по обмотке путевого реле 24. Ток от ЭДС первичной обмотке трансформатора 18 1РТ протекает по обмотке путевого реле 25 1СП. Ток от ЭДС первичной обмотке трансформатора 18 1РТ протекает по обмотке путевого реле 25 1СП.

Изолирующие стыки 7, 8, 11, 12, 13 и 14 являются граничными, они являются границами между рассматриваемой рельсовой цепью и смежными. Изолирующие стыки 9 и 10 являются схемными, они изолируют смежные рельсы друг от друга внутри рельсовой цепи.

При наложении шунта между рельсами 1 и 2 обесточивается путевое реле 25 1СП, при этом ток в обмотке путевого реле 24 2СП возрастает. При наложении шунта между рельсами 3 и 4 обесточивается путевое реле 24 2СП, при этом ток в обмотке путевого реле 25 1СП возрастает. При наложении шунта между рельсом 1 и переводной кривой 6, а также при наложении шунта между рельсом 4 и переводной, кривой 5 оба путевых реле обесточиваются.

При повреждении рельсовой нити в любой точке пути, которое сопровождается гальваническим разрывом, оба путевых реле 24 2СП и 25 1СП обесточиваются.

В схеме используются следующие приборы:

15 - R₀ - ограничитель тока 2,2 Ом;

16 - ПТ - питающий трансформатор ПТМ;

17 - 2РТи 18 - 1РТ-релейные трансформаторы ПРТ-АУЗ;

20 и 21 - предохранители 5 А;

24 и 25 - стрелочно-путевые реле АНВШ2-2400.

На Фиг. 2 представлена схема рельсовой цепи с переложенными переводными кривыми (переводные кривые развернуты вдоль первого ответвления). Все элементы схемы соответствуют элементам схемы на Фиг. 1. Дополнительно показано обозначение входного сопротивления Zвх, которое является входным сопротивления второго ответвления с рельсами 3 и 4. Пунктирная линия 27 обозначает координату электрического подключения второго ответвления к первому. Пунктирная линия 26 обозначает координату присоединения переводных кривых к рельсам 1 и 2. Линии 26 и 27 помогают объяснить конфигурацию линии шунтовой чувствительности на Фиг. 3.

На Фиг. 3, кроме линий 26 и 27 представлена кривая шунтовой чувствительности 31, левая граница рельсовой цепи с переложенными переводными кривыми 28, правая граница первого ответвления 30 с рельсами 1 и 2, координата экстремума шунтовой чувствительности 29. Понижение величины шунтовой чувствительности в координате линии 27 вызвано подключением второго ответвления (рельсы 3 и 4). Линия 32 указывает значение нормативной шунтовой чувствительности. Эта линия пересекает линию 31, это означает, что левее точки пересечения шунтовая линия ниже нормативной. На участок между линиями 26 и 27 (Фиг. 2) поездной шунт не накладывается, т.к. он образован двумя переводными кривыми. Этот участок фиктивный и нужен только для пояснения характера изменения шунтовой чувствительности.

На Фиг. 4 представлена схема автоматического перевода стрелки. С плюсовым полюсом источника питания 33 П соединен общий контакт замыкающего реле 39 З секции, куда входит стрелка, и первый общий контакт второго путевого реле 37 2СП₁, с фронтовым контактом которого соединен первый общий контакт первого путевого реле 38 1СП₁, с фронтовым контактом которого соединены первые выводы обмоток первого 35 1СПМ и второго 36 2СПМ медленнодействующих повторителей. Вторые выводы повторителей соединены к минусовым полюсом источника питания 34 М. С фронтовым контактом замыкающего реле 39 З соединен общий контакт второго повторителя стрелочно-путевого реле 40 2СПМ, с фронтовым контактом которого соединен общий контакт первого повторителя стрелочно-путевого реле 41 1СПМ, с тыловым контактом которого соединены вторые фронтовые контакты первого 43 1СП₂ и второго 42 стрелочно-путевого реле 2СП₂, общие контакты которых соединены между собой. Со вторым тыловым контактом второго стрелочно-путевого реле 42 2СП₂ соединен провод для перевода стрелки в плюсовое положение, со вторым тыловым контактом первого стрелочно-путевого реле 43 1СП₂ соединен провод для перевода стрелки в минусовое положение.

При свободной рельсовой цепи, стрелочно-путевое реле 24 2СП и стрелочно-путевое реле 25 1СП возбуждены, ток от плюсового полюса источника питания 33 П через последовательно соединенные первые контакты стрелочно-путевых реле 37 2СП₁ и 38 1СП₁ протекает по параллельно соединенным обмоткам медленнодействующих повторителей стрелочно-путевых реле 35 1СПМ и 36 2СПМ. При занятии первого ответвления стрелочно-путевой секции обесточивается реле 25 1СП (Фиг. 1) и своим фронтовым контактом обрывает цепь питания обоих медленнодействующих повторителей 35 1СПМ и 36 2СПМ (Фиг. 4). Эти реле обесточиваются поочередно, т.к. у второго медленнодействующего повторителя стрелочно-путевых реле 36 2СПМ замедление больше. Первым отпадает якорь первого медленнодействующего повторителя стрелочно-путевых реле 35 1СПМ. Тыловым контактом первого медленнодействующего стрелочно-путевого реле 41 1СПМ и фронтовым контактом второго медленнодействующего стрелочно-путевого реле 40 2СПМ при разомкнутом стрелочно-путевом участке, что контролируется фронтовым контактом замыкающего реле 39 З при выполнении маневровых передвижений по незамкнутым стрелкам, кратковременно создается управляющая стрелочная цепь питания для перевода стрелки на время, которое соответствует разности замедлений медленнодействующих повторителей стрелочно-путевых реле 35 1СПМ и 36 2СПМ. Выбор цепи перевода стрелки в плюсовое или минусовое положение осуществляется контактами стрелочно-путевых реле 42 2СП₂ и 43 1СП₂. Перевод стрелки в плюсовое положение осуществляется вторым фронтовым контактом первого стрелочно-путевого реле 43 1СП₂ и вторым тыловым контактом второго стрелочно-путевого реле 42 2СП₂. Перевод стрелки в минусовое положение осуществляется с участием тех же, но при условии замкнутого тылового контакта 42 2СП₂ и замкнутого фронтового контакта 431СП₂.

При передвижении маневрового состава в пошерстном направлении (при незамкнутом маршруте) стрелочный перевод устанавливается по направлению движения поезда. Такая схема управления стрелками при маневровых передвижениях может применяться в маневровых районах станций магистральных железных дорог.

В схеме используются следующие приборы:

35 - первый медленнодействующий повторитель стрелочно-путевых реле АНШМ2-760;

36 - второй медленнодействующий повторитель стрелочно-путевых реле АНШМ2-380.

Основным положительным эффектом предложенного технического решения является создание цепи обтекания током переводных кривых и стабилизация напряжения на обмотках путевых реле при изменении сопротивления изоляции. Снижение сопротивления изоляции на одном из ответвлений разветвленной рельсовой цепи понижает напряжение на обмотке реле этого ответвления и повышает напряжение на обмотке реле другого Ответвления. Понижение сопротивления изоляции под влиянием дождя происходит на обоих ответвлениях, благодаря чему происходи частичная Стабилизация напряжения. Это повышает чувствительность к излому рельса и к наложению шунта. Кроме того, последовательное включение путевых реле также повышает шунтовую чувствительность рельсовой цепи. Отсутствие джемпера повышает надежность рельсовой цепи. Предложенное техническое решение, в отличии от прототипа, может быть использовано на линиях магистральных железных дорог.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики контроля состояний разветвленных рельсовых линий для регулирования движения на станции. Устройство содержит два ответвления, источник питания, два стрелочно-путевых реле, трансформатор питающего конца и два релейных трансформатора, а также схему автоматического управления переводом стрелки. При этом в цепь управления стрелочным электроприводом введен фронтовой контакт замыкающего реле стрелочно-путевого участка. Достигается повышение шунтовой чувствительности с возможностью обеспечения обтекания сигнальным током переводных кривых. 4 ил.

Устройство контроля состояний разветвленной рельсовой линии, содержащее два ответвления, источник питания, два стрелочно-путевых реле, трансформатор питающего конца и два релейных трансформатора, а также схему автоматического управления переводом стрелки, отличающееся тем, что первый полюс источника питания соединен с первым полюсом первого предохранителя, второй полюс которого соединен с первым выводом первичной обмотки питающего трансформатора, второй вывод которой соединен с первым полюсом второго предохранителя, второй полюс которого соединен со вторым полюсом источника питания, при этом первый вывод вторичной обмотки питающего трансформатора соединен с первым концом первой переводной кривой, второй конец которой соединен с первым концом первого рельса, второй конец которого соединен с первым выводом вторичной обмотки первого релейного трансформатора, второй вывод которой соединен с первым концом второго рельса, второй конец которого соединен с первым концом третьего рельса, второй конец которого соединен с первым выводом вторичной обмотки второго релейного трансформатора, второй вывод которой соединен с первым концом четвертого рельса, второй конец которого соединен с первым концом второй переводной кривой; второй конец которой соединен со вторым выводом вторичной обмотки питающего трансформатора, к первому выводу первичной обмотки первого релейного трансформатора подсоединен первый вывод обмотки первого стрелочно-путевого реле, второй вывод которой соединен со вторым выводом первичной обмотки первого стрелочно-путевого реле, к первому выводу первичной обмотки второго релейного трансформатора подсоединен первый вывод обмотки второго стрелочно-путевого реле, второй вывод которой соединен со вторым выводом первичной обмотки второго стрелочно-путевого реле, в цепь управления стрелочным электроприводом введен фронтовой контакт замыкающего реле стрелочно-путевого участка.