Устройство для питания рельсовых цепей Советский патент 1993 года по МПК B61L23/16 

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики, в частности к рельсовым цепям.

Цель изобретения - повышение надежности.

Указанная цель достигается тем, что другой вывод первой обмотки реле контроля фазы через собственный тыловой контакт и один из резисторов соединен с другим выводом путевого источника питания, соединенного с анодом одного из тиристоров, а через фронтовой контакт реле контроля фазы и другой резистор - с управляющим электродом первого тиристора, параллельно переходу катод-управляющий электрод которого включен другой диод, а катод соединен с началом одной из сетевых обмоток трансформатора, конец которой соединен с концом другой сетевой обмотки, соединен- ной началом с вторым выводом путевого источника питания, а другая обмотка реле контроля фазы связана с одним из выводов

выходной обмотки, выполненной со средним выводом, соединенным с другим выводом второй обмотки реле контроля фазы через переход катод-анод второго тиристора и с одним из вы водов местного, источника питания, другой вывод которого соединен через третий резистор с управляющим электродом второго резистора, параллельно переходу, катод - управляющий электрод которого включен третий диод.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства для питания рельсовых цепей; на фиг. 2а-д - графики напряжений на выходе путевого и местного преобразователей при различном их включении втрехфазную сеть переменного тока.

Устройство для питания рельсовых целей содержит реле 1 контроля фазы, первая обмотка которого подключена через собственный тыловой контакт 1.1 и резистор 2 к источнику питания, и вторая обмотка через переход анод-катод тиристора 4 - к средней

(Л

С

ч ю

00

КЭ Ы. СЯ

части выходной обмотки трансформатора 5, сетевые полуобмотки соответственно первыми выводами через переход катод-анод тиристора 6 и непосредственно подключены к источнику питания 3. Управляющий переход тиристора 4 через резистор 7 соединен с источником опорного напряжения 8, а управляющий электрод тиристора 6 через резистор 9 и фронтовой контакт 1.1 реле 1 контроля фазы - с собственным анодом. Параллельно управляющим переходам тиристор 4, 6 и первой обмотке реле 1 включе- ны соответственно диоды 10, 11, 12, Сетевые полуобмотки трансформатора Б вторыми выводами соединены между собой последовательно-встречно, а параллельно второй обмотке включен конденсатор 13 (позициями 14 и 15 обозначены шины питания рельсовой цепи).

На фиг. 2 изображены следующие графики напряжений: а) трехфазной сети переменного тока 50 Гц; б) возможные варианты фаз местного (опорного) напряжения при включении местного (опорного ОПУ) преобразователя в фазу А трехфазной сети; в) возможные варианты фаз напряжения путевого (ведомого ВПЧ) преобразователя, включенного в фазу В трехфазной сети; г) возможные варианты фаз напряжения путевого (ведомого ВПЧ) преобразователя, включенного в фазу С трехфазной сети; д) возможные варианты фаз напряжений путевого (ведомого ВПЧ) преобразователя, включенного в фазу А трехфазной сети.

Устройство для питания рельсовых цепей работает следующим образом.

При отключении или переключении фидеров питания выключается напряжение на выходной обмотке трансформатора 5 и реле контроля фаз отпускает якорь, схема принимает вид, показанный на фиг.1. При включении питания от положительных полупериодов по первой обмотке через собственный тыловой контакт 1,1 и резистор 2 возбуждает реле 1 контроля фазы. Фронтовым контактом 1.1 оно включает тиристор б и на шинах 14,15 (выходной обмотке трансформатора 5) появляется напряжение 25 Гц. Если это напряжение будет синфазным с напряжением местного (опорного) источника 8. то через открытый тиристор 4 реле 1 контроля фазы по второй обмотке будет в каждом положительном полупериоде получать питание от средней части выходной обмотки трансформатора 5 и заблокируется через собственный фронтовой контакт 1.1, включенный в управляющую цепь тиристора 6. На этом процесс включения устройства Заканчивается.

Если же при включении устройства на шинах 14, 15 появится напряжение, противофазное с напряжением местного (опорного) источника, то реле 1 контроля фаз по

второй обмотке не будет получать питания, поскольку несмотря на наличие управляющего сигнала в силовой цепи тиристора 4 будет отрицательный полупериод, для которого тиристор 4 представляет большое со0 противление. Реле 1 контроля фазы отпустит якорь. После замыкания тыловых контактов 1.1 процесс включения повторится аналогично описанному. Такой переходный режим будет длиться до тех пор, пока

5 на шинах 14, 15 устройства не появится напряжение, синфазное с напряжением местного (опорного) источника 8.

Для получения на шинах 14, 15 устройства напряжения;сд.винутого по фазе на 90°

0 необходимо устройство включить встречно в ту же фазу трехфазной сети, что и источник местного (опорного) напряжения. Чтобы это осуществить, необходимо поменять.местами провода, подходящие к полюсам источ5 ника 3. Если при включении напряжения на вход устройства на шинах 14, 15 появится напряжение, опережающее на 90° напряжение местного (опорного) источника, схема устройства будет работать аналогично слу0 чаю синфазных напряжений. Это объясняется свойством триодного тиристора, благодаря которому после открытия кратковременным импульсом он сохраняет открытое состояние силовой цепи до первого

5 перехода тока через нуль. Если при включении устройства на шинах 14, 15 появится напряжение,отстающее на 90° от иапряже-. ния местного (опорного) источника, то схема устройства будет работать аналогично слу0 чаю противофазных напряжений.

Устройство благодаря указанному свойству тиристора позволяет обеспечить посто- янство фазы выходного напряжения путевых (ведомых) преобразователей при

5 включении местного (опорного) и путевых преобразователей в различные фазы трехфазной сети с определенным шагом. Это иллюстрируется графиками напряжений (см. фиг. 2). Включение преобразователей

0 по соответствующим фазам трехфазной сети помечено вертикальными стрелками. Совпадающие по времени положительные полупериоды напряжений местного (опорного ОПЧ) и путевого (ведомого ВПЧ) преоб5 разователей помечены на рисунке штриховкой. .....

Из графиков видно, что фазирующий элемент с использованием триодного тиристора за счет подключения путевого (ведомого ВПЧ) преобразователя к различным;

фазам трехфазной сети, позволяет получить на выходе устройства питания рельсовых цепей напряжения со следующими сдвигами в сторону отставания или опережения по отношению к местному (опорному): 0, 30, 60° и т.д. через каждые 30 . Указанные фазы показаны на графиках с осью отсчета, проходящей через середину первого положительного полупериода напряжения местного (опорного ОПЧ) преобразователя, включенного в фазу А трехфазной сети.

Тиристор 6, трансформатор 5 и конденсатор 13 представляют собой путевой преобразователь ПЧ 50/25, в котором тиристор 6 выполняет две функции: коммутационного включающего элемента и выпрямителя, обеспечивающего параметрический резонанс в преобразователе частоты.

Диод 12 выполняет функцию однополу- периодного выпрямителя и служит для со- здания замедления на отпускание реле контроля фазы. Диоды 10, 11 исключают прохождение через управляющие переходы тиристоров отрицательных полупериодов тока. Резисторы 2,7.9 - защитные, балласт- ные.

Формула изобретения

Устройство для питания рельсовых цепей, содержащее путевой и местный источники питания, трансформатор с двумя сетевыми и выходной обмоткой, связываемой с рельсами, тиристоры, диоды, резисторы и реле контроля фазы, один вывод оДной из обмоток которого, параллельно которой включен один из диодов, подключен к одному из выводов путевого источника питания, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, другой вывод первой обмотки реле контроля фазы через собственный тыловой контакт и один из резисторов соединен с другим выводом путевого источника питания, соединенного с анодом одного из тиристоров, а через фронтовой контакт реле контроля фазы и другой резистор - с управляющим электродом первого тиристора, параллельно переходу катод - управляющий электрод которого включен другой диод, а катод соединен с началом одной из сетевых обмоток трансформатора, конец которой соединен с концом другой сетевой о.бмотки, соединенной началом с вторым выводом путевого источника питания, а другая обмотка реле контроля фазы связана с одним из выводов выходной обмотки, выполненной со средним выводом, соединенным с другим выводом второй обмотки реле контроля фазы через переход катод-анод второго тиристора и с одним из выводов местного источника питания, другой вывод которого соединен через третий резистор с управляющим электродом второго резистора, параллельно переходу катод - управляющий электрод которого включен третий диод.

Использование: в области железнодорожной автоматики, в частности в рельсовых цепях. Сущность изобретения: при отключении или переключении фидеровЪи- ( танйя выключается реле контроля фаз и пе- реключает свои контакты, которыми включается тиристор, а на шинах появляется напряжение. При синфазности этого напряжения с напряжением местного источника реле контроля фаз через тиристор получает питание, при противофазных напряжениях реле контроля фаз питания не получает. 2 ил.