Рельсовая цепь переменного тока Советский патент 1981 года по МПК B61L23/16 

I

Изобретение относится к устройствам автоматики и телемеханики на железнодорожном транст те, обеспечивающим безопасность движения поездов и. повышение пропускной способности железных дорог.

Известна рельсовая цепь переменного ; тока, содержащая подключенный к рельсам на одном конце блок питания, а на другом - согласующий элемент, соединенный с входом фильтра, к выходу которого подключен один вход блока фиксации фазовых соотношений, другой вход которого соединен с блоком питания, а выход связан с путевым реле 1.

Однако рельсовая цепь имеет недостаточно высокую надежность, так как ее фазочувствительный приемник не обладает достаточно высоким коэффициентом возврата.

Цель изобретения - повышение надежности.

Цель достигается тем, что блок фиксации фазовых соотношений выполнен на двух динисторах, трансформаторе, одна и Другая обмотки упомянутого трансформатора, к каждой из которых подключен

соответствующий динистор, образуют один и другой входы блока фиксации фазовых соотнесений, двух транзисторах, входы которых подключены к третьей и четвертой обмоткам трансформатора, и триггере, один и другой входы которого подключень к выходам соответственно одного и другого транзисторов, а выход триггера образуют выход блока фиксации фазовых соотношений.

На чертеже представлена принципиальная схема рельсовой цепи.

Рельсовая цепь содержит блок питания, состоящий из источника 1 переменного напр|чжения и питающего трансформатора 2,подключенного к рельсам на одном конце рельсовой линии 3, ограннчеи15 ной изолирующими стыками 4. На другом конце рельсовой линии 3 (релейном) к рельсам подключен согласующий элемент, выполненный на трансформаторе 5. К трансформатору 5 через фильтр 6 н к источнику 1 подключен входами блок фнкЭО сацин фазовых соотношений, выполненный на диннсторах 7 и 8, траисформаторе 9 с обмотками 10-13, который имеет сердечник с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ), транзисторах U и |5, триггере 16 и резисторах. 17-20. На выходе блока фиксации - выходе триггера 16 включен усилитель иа двух транзисторах 21 и 22 и резисторах 23 и 24. Выход усилителя через конденсаторы 25 н- 26 подключен к трансформатору, имеющему обмотки 27- 29. К обмотке 29 через диод 30 подключено путевое реле 31 постоянного тока. Для питания схемы предусмотрен лсточник 32 постоянного тока. Рельсовая цепь работает следующим обПри отсутствии поезда на рельсовой линии 3 и исправных изолирующих стыках 4 переменное напряжение от источника 1 через питающий трансформатор 2 по рельсовой линии 3 поступает на релейный конец и с трансформатора 5 через фильтр 6, динистор 7 и резистор 18 подается на обмотку 10 трансформатора 9. Одновременно с полюсов источника 1 переменного напряжения через динистор 8 и резистор 17 поступает Hiaпряжение на обмотку 13 трансформатора 9. При правильной фазировке и номинальных напряжениях сети переменного тока сердечник трансформатора 9 перемагничивается по полному, циклу петли гистерезиса,причем, динисторы 7 и 8, включ1енные в цепь обмоток 10 и 13, обеспечивают высокий коэффициент возврата и крутой передний фронт нарастания тока (1-2 мкс), а следовательно, динамическое перемегничивание сердечника. Транзисторы 14 и 15 работают поочередно в таком режиме, что могут открываться за счет ЭДС в базовых обмотках 12 и 11 только при динамическом перемагничивании сердечника трансформатора 9. При квазистатическом перемагничивании сердечника в случае пробоя динистора амплитуда ЭДС в базовой обмотке снижается в 100 раз и транзистор не откроется. Транзисторы 14 и 15 поочередно открываются при перемагничивании сердечника по полному циклу петли гистерезиса и управляют триггером 16, который служит для преобразования коротких импульсов в переменное напряжение.: . .Сигналами со своих выходов триггер управляет транзисторами 21 и 22 усилителя, которые усиливают сигнал и преобразуют прямоугольные импульсы, получаемые с триггера, в синусоидальное напряжение на выходной обмотке 29. Когда транзистор 22 заперт, конденсатор 26 заряжается до напряжения источника (плюс на нижней обкладке, минус - на верхней). При открытии транзистора 22 конденсатор 26 быстро разряжается через обмотку 28 и открытый транзистор 22. В этот момент времени по обмотке 27 протекает ток заряда конденсатора 25, который перемагничивает сердечник в том же направлении. При открытии транзистора 21 конденсатор 25 разряжается, а конденсатор 26 заряжается,, токи направлены в начало обмоток 27 и 28 и сердечник перемагничивается в другое состояние. При каждом перемагничивании сердечника в обмотке 29 наводится переменное напряжение. Это напряжение выпрямляется диодом 30, и реле 31 притягивает якорь, контролируя исправность аппаратуры рельсовой цепи и отсутствие поезда на рельсовой линии. При вступлении поезда на рельсовую линию и замыкании рельсовых нитей колесной парой напряжение на обмотке трансформатора 5 резко уменьщается Сердечник трансформатора 9 не перемагничивается, поэтому ЭДС в обмотках 12 и 11 не наводится и транзисторы 14 и 15 не открыв| ются, триггер 16 не переключается, в обмотке 29 напряжение отсутствует и рере 31 отпускает свой якорь, сигнализируя о занятии поездом рельсовой линии. При пробьет динисторов 7 или 8 динамического перемагнинивания сердечника трансформатора 9 не будет и транзисторы 14 и 15 будут заперты. Таким образом сердечник трансформатора 9 осуществляет контроль пробоя дииисторов 7 и 8. Выход из строя любого элемента перед триггером 16 приводит к отсутствию его переключения и .к отпаданию якоря реле 31. При коротком замыкании изолирующих стыков 4 на релейном конце изменяется на противоположную фаза напряжения, поступающего на обмотку 10 трансформатора 9, поэтому, одновременно токи протекают по обмоткам 10 и 13, стремясь перемагнитить сердечник в разные стороны. Сердечник не перемагничивается, ЭДС в обмотках 11 и 12 не наводится, триггер не переключается и реле 31 отпускает свой якорь контролируя неисправность стыков. Таким образом, применение трансформатора на сердечнике с ППГ, работающего в динамическом режиме, динисторов и электромагнитного реле постоянного тока позволяет создать путевой фазочувствительный приемник на широко распространенных типовых элементах. Использование данного устройства позволяет упростить технологию изготовления фазочувствительных приемников, повысить коэффициент возврата, а следовательно и надежность работы рельсовых цепей при пониженном сопротивлении изоляции между рельсовыми нитями. Это, в свою очередь, дает возможность увеличить сроки подрезки, а также замены балласта и, следовательно, значительнО снизить эксплуатационные раеходы по содержанию железнодорожных путей.

Формула изобретения

Рельсовая цепь переменного тока, содержащая подключенный к рельсам на одном конце блок питания, а на другом конце - согласующий элемент, с которым соединен вхо фильтра, к выходу которого подключен один вход блока фиксации фазовых соотношений, другой вход которого соединен с блоком питания, а выход связан с путевым реле, отличающаяся тем, что, с целью повыщения надежности, блок фиксации фазовых соотношений выполнен на двух динисторах, трансформаторе, одна и другая обмотки упомянутого трансформатора, к каждой из которых подключен соответствующий динистор, образуют один и другой входы блока фиксации,- фазовых соотношений, двух транзисторах, входы которых подключены к третьей и четвертой обмоткам трансформатора, и триггере, один и другой входы которого подключены к выходам соответственно одного и другого транзисторов, триггера образует выход блока фиксации фазовых соотношений.

Источники ииформации, принятые.во внимание пи экспертизе I. Авторское свидетельство СССР № 691333, кл. В 6 L 23/16. 1977.