Устройство контроля чередования полярностей в рельсовых цепях (варианты) Российский патент 2023 года по МПК B61L23/16 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики, в частности к устройствам контроля и чередования полярностей в рельсовых цепях.

Уровень техники

Известно «Устройство для проверки чередования фаз в смежных рельсовых цепях», авторы Редько В.Н. и Сурменков В.П., авторское свидетельство СССР №447316 SU, опубл. 25.10.1974, бюл. №39. Недостаток устройства заключается в том, что оно требует при каждом измерении регулировку и выполняется в ручном режиме обслуживающим персоналом, что приводит к влиянию на результат измерения человеческого фактора и понижению достоверности результатов контроля чередования полярности.

Известна также «Схема индикатора проверки чередования полярности», см. «Рельсовые цепи анализ работы и техническое обслуживание» B.C. Аркатов, Ю.А. Кравцов, Б.М. Степенский; М.: Транспорт, 1990 г., стр. 260, рис. 12.14.

Недостаток известного устройства заключается в том, что все измерения также выполняются в ручном режиме, что не исключает влияние человеческого фактора и снижает достоверность полученных результатов контроля.

Наиболее близко по технической сущности к заявляемому устройству является выбраннае в качестве прототипа «схема индикатора проверки чередования полярности» см. «Рельсовые цепи анализ работы и техническое обслуживание», B.C. Аркатов, Ю.А. Кравцов, Б.М. Степенский, М.: Транспорт, 1990 г., стр. 260, рис. 12.14.

Недостаток прототипа заключается в использовании ручных измерений на которые оказывает влияние человеческий фактор, в результате этого понижается достоверность полученного контроля, а также увеличиваются технологические затраты на обслуживание рельсовых цепей.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является автоматизация процесса контроля чередования полярностей в рельсовых цепях, повышение достоверности контроля, а также сокращение затрат на техническое обслуживание.

Технический результат достигается тем, что устройство контроля чередования полярностей в рельсовых цепях отличается тем, что к обмотке одного согласующего трансформатора подключены параллельно соединенные разноименными электродами между собой светоизлучающие элементы оптопары и включенные последовательно с регулировочным резистором светоизлучающих элементов, а к обмотке другого согласующего трансформатора подключены параллельно соединенные разноименными электродами между собой светоприемные элементы оптопары, которые соединены последовательно с регулировочным резистором светоприемных элементов и двухполупериодным выпрямителем, на выходе которого через кнопку включения контрольного реле подключено контрольное реле, контактом контрольного реле подключен светоиндикатор, и тем, что к двухполупериодному выпрямителю подключена одна обмотка контрольного реле, а другая обмотка контрольного реле с одной стороны через тройниковые контакты путевых реле рельсовых цепей, включенные последовательно между собой и соединенные последовательно тыловые контакты путевых реле, подключена к одному полюсу источника постоянного тока, а с другой стороны через фронтовой контакт контрольного реле подключена к другому полюсу источника постоянного тока.

Сопоставленный анализ показывает, что указанные отличия, заявленные в устройстве контроля чередования полярностей в рельсовых цепях, от прототипа представляют ряд новых признаков, что обуславливает возможность отнести их к критерию новизны.

В патентной научно-технической литературе, в том числе №447316SU, №319513, №439431, №440298, №435976, №430000, решений со сходными отличительными признаками не обнаружено. В связи с этим делается вывод о соответствии заявленного изобретения критерию существенные отличия.

Краткое описание чертежей

На чертежах фиг. 1 и фиг. 2 представлена схема устройство контроля чередования полярностей в рельсовых цепях.

Устройство содержит:

1, 2 - рельсовые линии смежных рельсовых цепей

3, 4, 5 - изолирующие стыки

6, 7 - защитные резисторы

8, 9 - согласующие трансформаторы

10, 11 - светоизлучающие элементы оптопары

12, 13 - светоприемные элементы оптопары

14 - регулировочный резистор светоизлучающих элементов

15, 16 - аппаратура питающего конца рельсовой цепи

17, 18 - аппаратура релейного конца рельсовой цепи

19, 20 - путевые реле рельсовой цепи

19.1, 19.2, 20.1, 20.2, - контакты путевых реле

21 - регулировочный резистор светоприемных элементов

22 - двухполупериодный выпрямитель

23 - контрольное реле

23.1, 23.2 - контакты контрольного реле

24 - кнопка включения контрольного реле

25 - светоиндикатор

26 - пост электрической централизации

27, 28 - источник переменного тока

29, 30 - полюсы источника постоянного тока.

Осуществление изобретения

Устройство контроля чередования полярностей в рельсовых цепях, согласно чертежу фиг. 1, работает следующим образом.

При свободных от подвижного состава рельсовых линиях смежных рельсовых цепей 1 и 2 от источников переменного тока 27 и 28 в рельсовые линии смежных рельсовых цепей 1, 2 поступает переменный ток через аппаратуру питающего конца рельсовой цепи 15 и 16, таким образом, что на противоположных от изолирующего стыка 4 рельсовых линиях 1, 2 мгновенные полярности переменного тока имеют противоположные значения между собой, в каждый момент изменения фазы токов источников переменного тока 27 и 28. Такое же чередование мгновенных полярностей переменного тока будет на обмотках согласующих трансформаторов 8, 9. При условно положительной полуволне переменного тока, через регулировочный резистор светоизлучающего элемента, 14 и светоизлучающий элемент оптопары 10, будет протекать ток. В результате этого световой поток будет облучать светоприемный элемент оптопары 12, сопротивление этого элемента будет равно нулю для тока определенной полярности и при поступлении от согласующего трансформатора 9 условно положительной полуволны переменного тока, через светоприемный элемент 12, регулировочный резистор светоприемного элемента 21 и двухполупериодный выпрямитель 22 будет протекать ток. При изменении мгновенной полярности переменного тока на противоположные значения на рельсовых линиях смежных рельсовых цепей 1,2 изменяются мгновенные значения фазы переменного тока и на согласующих трансформаторах 8, 9, в результате ток пойдет через светоизлучающий элемент оптопары 11 и соответственно через светоприемный элемент оптопары 13. Таким образом на вход по переменному току двухполупериодного выпрямителя 22 будет поступать переменный ток, а на выходе по постоянному току двухполупериодного выпрямителя 22 появится постоянное напряжение. При нажатии кнопки включения контрольного реле 24, контрольное реле 23 притягивает свой якорь и своим контактом 23.1 включает светоиндикатор 25 сигнализирующей о правильном чередовании мгновенных полярностей переменного тока.

При нарушении чередования мгновенных полярностей переменного тока на рельсовой линии смежной рельсовой цепи 2 по отношению к рельсовой линии смежной рельсовой цепи 1, изменяются значения мгновенной полярности переменного тока на согласующем трансформаторе 9 по отношению к мгновенным полярностям переменного тока на обмотках согласующего трансформатора 8. В этом случае при прохождении тока через светоизлучающий элемент оптопары 10, на светоприемном элементе оптопары 12 на аноде будет присутствовать мгновенная отрицательная полуволна, не совпадающая с проводимостью диода светоприемного элемента оптопары 12, для тока через этот элемент сопротивление будет равно бесконечности, а через светоприемный элемент оптопары 13 ток не будет протекать, несмотря на то что на катоде этого элемента будет мгновенная отрицательная полуволна напряжения, так как от светоизлучающего элемента оптопары 11 не будет поступать световой поток, который переводит в проводящее состояние светоприемный элемент оптопары 13. Таким образом, на двухполупериодный выпрямитель 22 не будет поступать переменный ток и контрольное реле 23 не включится при нажатии кнопки 24, фиксируя тем самым нарушение чередования мгновенных полярностей в смежных рельсовых цепях.

Схема, представленная на чертеже фиг. 2, работает аналогично схеме фиг. 1, рассмотренной до момента поступления переменного тока на двухполупериодный выпрямитель 22. При правильном чередовании мгновенных полярностей в смежных рельсовых цепях контрольное реле 23 притягивает свой якорь через первую обмотку при условии отсутствия подвижных единиц на рельсовых линиях смежных рельсовых цепей 1, 2. Через фронтовой контакт контрольного реле 23.1 происходит включение светоиндикатора 25, сигнализирующего о правильном чередовании мгновенных полярностей в рельсовых линиях смежных рельсовых цепей 1, 2.

При занятии подвижной единицей одной или обеих рельсовых линий смежных рельсовых цепей 1, 2 контрольное реле остается под током за счет второй обмотки, которая получает питание от полюсов источника постоянного тока 29, 30. Если заняты обе рельсовые линии, то питание второй обмотки контрольного реле проходит через тыловые контакты путевых реле 19.1 и 20.1, а если занята одна из рельсовых линий, то питание второй обмотки контрольного реле проходит через тройниковые контакты путевых реле 19.2 и 20.2. Контакт контрольного реле 23.2 исключает возможность возбуждения контрольного реле 23 без проверки чередования мгновенных полярностей через вторую обмотку от полюсов источника постоянного тока 29, 30. Таким образом, при правильном чередовании мгновенных полярностей переменного тока в рельсовых линиях смежных рельсовых цепей 1, 2 светоиндикатор 25 горит непрерывно, а при нарушении чередования мгновенных полярностей гаснет после освобождения рельсовых линий смежных рельсовых цепей 1,2 от подвижных единиц, так как контрольное реле 23 будет получать питание только через двухполупериодный выпрямитель 22.

Дополнительные пояснения:

Для защиты от помех тягового тока во вторичных обмотках согласующих трансформаторов 8, 9 установлены защитные резисторы 6, 7. Эти резисторы совместно с входным сопротивлением согласующих трансформаторов 8, 9 увеличивают сопротивление нагрузки подключаемой к рельсовым линиям смежных рельсовых цепей 1, 2 таким образом, чтобы они были значительно больше сопротивлений по концам рельсовых цепей. Таким образом исключается влияние устройств контроля чередования полярностей на основные режимы работы рельсовых цепей.

Согласующие трансформаторы 8, 9 защитные резисторы 6, 7 и оптопары располагаются в путевых ящиках, остальное оборудование находится на посту электрической централизации 26.

Техническое решение относится к средствам контроля чередования полярностей в рельсовых цепях. Техническое решение включает рельсовые линии смежных рельсовых цепей с изолирующими стыками, согласующие трансформаторы с защитными резисторами, светоизлучающие и светоприемные элементы оптопар, аппаратуру питающего и релейного конца рельсовых цепей с путевыми реле, источники переменного и постоянного тока, двухполупериодный выпрямитель. Достигается возможность автоматизации процесса контроля чередования полярностей в рельсовых цепях с повышением достоверности. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство контроля чередования полярностей в рельсовых цепях, содержащее рельсовые линии смежных рельсовых цепей, ограниченные изолирующими стыками, источники переменного тока, которые через аппаратуру питающего конца подключены к рельсовым линиям смежных рельсовых цепей на одном конце, а на другом конце к ним подключена аппаратура релейного конца рельсовой цепи с путевыми реле рельсовой цепи, к рельсовым линиям смежных рельсовых цепей подключены также согласующие трансформаторы с регулировочными резисторами светоизлучающих и светоприемных элементов, отличающееся тем, что к обмотке одного согласующего трансформатора подключены параллельно соединенные разноименными электродами между собой светоизлучающие элементы оптопары и включенные последовательно с регулировочным резистором светоизлучающих элементов, а к обмотке другого согласующего трансформатора подключены параллельно соединенные разноименными электродами между собой светоприемные элементы оптопары, которые соединены последовательно с регулировочным резистором светоприемных элементов и двухполупериодным выпрямителем, на выходе которого через кнопку включения контрольного реле подключено контрольное реле, контактом контрольного реле подключен светоиндикатор.

2. Устройство контроля чередования полярностей в рельсовых цепях, содержащее рельсовые линии смежных рельсовых цепей, ограниченные изолирующими стыками, источники переменного тока, которые через аппаратуру питающего конца подключены к рельсовым линиям смежных рельсовых цепей на одном конце, а на другом конце к ним подключена аппаратура релейного конца рельсовой цепи с путевыми реле рельсовой цепи, к рельсовым линиям смежных рельсовых цепей подключены также согласующие трансформаторы с регулировочными резисторами светоизлучающих и светоприемных элементов, отличающееся тем, что к двухполупериодному выпрямителю подключена одна обмотка контрольного реле, а другая обмотка контрольного реле с одной стороны через тройниковые контакты путевых реле рельсовых цепей, включенные последовательно между собой и соединенные последовательно тыловые контакты путевых реле, подключена к одному полюсу источника постоянного тока, а с другой стороны через фронтовой контакт контрольного реле подключена к другому полюсу источника постоянного тока.