Устройство для контроля состояния изолирующих стыков в тональных рельсовых цепях

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики для контроля состояния изолирующих стыков в тональных рельсовых цепях. Устройство включает подключенные к приемопередатчикам рельсовых цепей по разные стороны от контролируемых изолирующих стыков полосовые фильтры, соединенные выходами с входами делителя напряжений, блок сигнализации. Причем устройство дополнительно снабжено выпрямительным устройством, интегратором и двумя пороговыми элементами, выпрямительное устройство подключено своим входом к выходу делителя напряжения, а выходом оно подключено к входу интегратора, выход которого соединен с входами двух пороговых элементов, подключенных своими выходами к входам блока сигнализации, полосовые фильтры настраиваются на пропуск сигнального тока одной из смежных тональных рельсовых цепей. Достигается повышение устойчивости работы тональных рельсовых цепей и АЛС. 1 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и обеспечивает повышение устойчивости работы тональных рельсовых цепей и автоматической локомотивной сигнализации.

Уровень техники

Изолирующие стыки являются одними из наименее надежных элементов рельсовых линий в рельсовых цепях. В станционных тональных рельсовых цепях изолирующие стыки обеспечивают получение четких границ между контролируемыми участками путей: приемоотправочными путями, стрелочными и бесстрелочными секциями, тупиками.

Состояние изолирующих стыков в эксплуатируемых рельсовых цепях в настоящее время непрерывно не контролируется. В результате в предотказном состоянии они могут находиться неопределенно долго.

Несимметричное ухудшение состояния изолирующих стыков, разделяющих станционные тональные рельсовые цепи, приводит к увеличению асимметрии тягового тока в рельсовых нитях рельсовых линий, что увеличивает уровень помех от гармоник тягового тока в локомотивных приемниках автоматической локомотивной сигнализации. В результате растет количество сбоев в работе этой аппаратуры [1].

Симметричное ухудшение состояния изолирующих стыков, разделяющих рельсовые цепи, усиливает кондуктивную связь между смежными рельсовыми цепями. Поскольку такое ухудшение не контролируется, в конечном итоге оно приводит к пробою изоляции рассматриваемых стыков. Это приводит к появлению ложной занятости свободной смежной рельсовой цепи, расположенной перед движущимся поездом или маневровым маршрутом, вследствие шунтирования ее приемника колесными парами подвижного состава. Следствием является перекрытие на запрещающее показание светофора, к которому движется поезд или маневровый маршрут. Использование в такой ситуации экстренного торможения или срабатывание автостопа приводит к снижению уровня безопасности и нарушению бесперебойности движения поездов [2].

Появление такой ложной занятости станционной тональной рельсовой цепи или увеличение интенсивности сбоев в работе автоматической локомотивной сигнализации может вызываться рядом причин. Заключение о том, что отказ именно изолирующих стыков вызвал отказ в работе рельсовых цепей или сбоев в работе автоматической локомотивной сигнализации является непростой задачей и часто занимает достаточно долгое время. Восстановление работоспособности отказавшего изолирующего стыка трудоемко и занимает тоже достаточно много времени. Поэтому пробой изолирующих стыков оказывает заметное влияние на безопасность и бесперебойность движения поездов.

Известно устройство для контроля состояния изолирующих стыков, в котором ответвляющийся в изолирующий стык с пониженным его сопротивлением переменный тяговый ток используется как испытательный сигнал, величина которого зависит от величины сопротивления изолирующего стыка [3]. Однако это устройство может использоваться только на участках железных дорог, электрифицированных на переменном токе, а чувствительность устройства и, следовательно, своевременность обнаружения неисправности изолирующего стыка зависит от величины тягового тока, текущего по рельсовой линии.

Известно устройство для измерения сопротивления изолирующих стыков, обеспечивающее получение требуемой точности измерений в рельсовых цепях любого типа [4]. Это устройство универсально. Однако устройство отличается относительно большой сложностью из-за необходимости использования специального генератора испытательного сигнала и дополнительного канала измерения, обеспечивающего отстройку от токов испытательного сигнала, уходящих в электрические цепи, параллельные измеряемому стыку.

В тональных рельсовых цепях контроль состояния изолирующих стыков можно обеспечить более простым устройством.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является обеспечение контроля состояния изолирующих стыков, разделяющих тональные рельсовые цепи, более простыми техническими средствами.

Технический результат заключается в повышении надежности контроля состояния изолирующих стыков с одновременным упрощением конструкции.

Для достижения технического результата предложено устройство для контроля состояния изолирующих стыков в тональных рельсовых цепях, содержащее подключенные к передатчикам и/или приемникам рельсовых цепей по разные стороны от контролируемых изолирующих стыкав полосовые фильтры, соединенные своими выходами со входами делителя напряжений, и блок сигнализации, при этом с целью обеспечение контроля более простыми техническими средствами состояния изолирующих стыков, разделяющих тональные рельсовые цепи, оно снабжено выпрямительным устройством, интегратором и двумя пороговыми элементами, причем выпрямительное устройство подключено своим входом к выходу делителя напряжения, а выходом оно подключено к входу интегратора, выход которого соединен со входами двух пороговых элементов, подключенных своими выходами ко входам блока сигнализации, а полосовые фильтры настраиваются на пропуск сигнального тока одной из смежных тональных рельсовых цепей.

Краткое описание чертежей

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Осуществление изобретения

Смежные станционные тональные рельсовые цепи 1 с несущей частотой сигнального тока ƒ1 и 2 с несущей частотой сигнального тока ƒ2 разделены изолирующими стыками 3, 4 и снабжены дроссель-трансформаторами 5, 6. К дроссель-трансформаторам 3, 4 подключены передатчики и/или приемники 7, 8 смежных рельсовых цепей соответственно 1, 2, настроенные на несущие частоты соответственно ƒ1, ƒ2 этих рельсовых цепей.

Устройство снабжено двумя полосовыми фильтрами 9 и 10, настроенными на пропуск сигнального тока с частотой одной из смежных рельсовых цепей. На схеме показан вариант, когда на вход фильтра 10 подается снимаемое с передатчика и/или приемника рельсовой цепи 1 напряжение с несущей сигнальной частотой ƒ1. На вход фильтра 9 подается напряжение той же частоты ƒ1, снимаемое с передатчика и/или приемника рельсовой цепи 2, подключенного по другую сторону от изолирующих стыков 3 и 4.

Выходные сигналы полосовых фильтров 9 и 10 подаются на входы делителя напряжения 11, соединенного своим выходом через выпрямительное устройство 12 и интегратор 13 с пороговыми элементами 14 и 15, один из которых 14 срабатывает при наступлении предотказного состояния изолирующих стыков, а другой 15 срабатывает при пробое изолирующих стыков. Выходные сигналы пороговых элементов подаются на блок сигнализации 16.

Отличительной особенностью предлагаемого устройства является то, что схема его проще относительно прототипа за счет исключения генератора частоты, измерительных катушек, одной пары полосовых фильтров, одного делителя напряжения, перемножителя и сумматора. Устройство дополнительно снабжено выпрямительным устройством 12, интегратором 13 и двумя пороговыми элементами 14, 15, а оба полосовых фильтра 9 и 10 настраиваются на пропуск сигнала с несущей частотой одной из смежных тональных рельсовых цепей.

Устройство работает следующим образом при указанном включении его элементов и при указанных их настройках.

Перед включением в работу полосовые фильтры 9 и 10 настраиваются га пропуск сигналов с несущей частотой ƒ1 рельсовой цепи 1. Пороговый элемент 14 настраивается на срабатывание при уровне сигнала на его входе, соответствующего предотказному состоянию изолирующих стыков. Пороговый элемент 15 настраивается на срабатывание при уровне сигнала на его входе, соответствующего пробою изолирующих стыков.

На вход полосового фильтра 10 подается напряжение с частотой ƒ1, снимаемое с основной обмотки дроссель-трансформатора 5, установленного по одну сторону изолирующих стыков 3, 4. На вход полосового фильтра 9 подается напряжение с этой же частотой, снимаемое с основной обмотки дроссель-трансформатора 6, установленного по другую сторону изолирующих стыков 3, 4.

При ухудшении состояния изолирующих стыков 3, 4 растет утечка сигнального тока с частотой ƒ1 из рельсовой цепи 1 в рельсовую цепь 2, в результате чего растет напряжение с этой частотой на основной обмотке дроссель-трансформатора 6.

Выходные сигналы полосовых фильтров 9 и 10 подаются на входы делителя напряжения 11. Уровень сигнала на выходе делителя напряжения 11 пропорционален величине отношения напряжения с частотой ƒ1 на основной обмотке дроссель-трансформатора 6 к напряжению с этой частотой на основной обмотке дроссель-трансформатора 5. С ухудшением состояния изолирующих стыков 3 и 4 уровень сигнала на выходе делителя напряжения 11 растет. Выпрямительное устройство 12 преобразует сигнал с частотой ƒ1 на выходе делителя напряжения 11 в сигнал постоянного тока.

Сигнальные токи в тональных рельсовых цепях модулируются с частотой 8 или 12 Гц, поэтому напряжение на выходе выпрямительного устройства 12 пульсирует с одной из этих частот. Интегратор 13 обеспечивает сглаживание этих пульсаций.

Пороговый элемент 14 настраивается так, чтобы он срабатывал тогда, когда отношение напряжения с частотой ƒ1 на дроссель-трансформаторе 6 к напряжению с этой частотой на дроссель-трансформаторе 5 превысит заданный для предотказного состояния изолирующих стыков 3 и 4 уровень. За предотказное принимается такое состояние изолирующих стыков 3 и 4, при котором напряжение помехи с частотой ƒ1 за ними в рельсовой цепи 2 не превышает установленный уровень. За этот уровень может быть принято, например, такое состояние изолирующих стыков, при котором с принятой вероятностью шунтирование рельсовой цепи 1 или 2 не приводит к ложному шунтировании смежной рельсовой цепи.

Пороговый элемент 15 настраивается на срабатывание в том случае, когда произойдет пробой изолирующих стыков, при котором входной сигнал с частотой ƒ1 на входе полосового фильтра 9 становится близким по величине с входным сигналом этой частоты или равным ему на входе полосового фильтра 10.

При подаче на один вход блока сигнализации 16 напряжения с выхода порогового элемента 14 вырабатывается сигнал о наступлении предотказного состояния изолирующих стыков 3, 4. При подаче на второй вход блока сигнализации 16 напряжения с выхода порогового элемента 15 вырабатывается сигнал о пробое изолирующих стыков 3,4.

Литература

1. Шаманов В.И. Электромагнитная совместимость систем железнодорожной автоматики и телемеханики. - М.: ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2013. - 244 с.

2. Шаманов В.И. Математическое моделирование взаимного влияния рельсовых трактов передачи через разделительные стыки // Деп. в ЦНИИТЭИ МПС. - М.: 1988. - №4297. - 19 с.

3. Шаманов В.И., Чабан П.Н. Устройство для контроля состояния изолирующих стыков в рельсовых цепях на участках с электротягой переменного тока. Патент РФ №109723 от 27.10.2011 г. Бюллетень изобретений 2011, №30.

4. Шаманов В.И., Михалдык В.П., Шаманова С.И., Никулин Л.В. Устройство для измерения сопротивления изолирующих стыков рельсовых цепей. Авторское свидетельство на изобретение №1284874 от 29.05.85. (СССР). Бюллетень изобретений, 1987, №3.

Устройство для контроля состояния изолирующих стыков в тональных рельсовых цепях, содержащее подключенные к передатчикам и/или приемникам рельсовых цепей по разные стороны от контролируемых изолирующих стыков полосовые фильтры, соединенные своими выходами с входами делителя напряжений, и блок сигнализации, отличающееся тем, что оно снабжено выпрямительным устройством, интегратором и двумя пороговыми элементами, причем выпрямительное устройство подключено своим входом к выходу делителя напряжения, а выходом оно подключено к входу интегратора, выход которого соединен с входами двух пороговых элементов, подключенных своими выходами к входам блока сигнализации, а полосовые фильтры настраиваются на пропуск сигнального тока одной из смежных тональных рельсовых цепей.



 

Похожие патенты:

Техническое решение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. Железнодорожное устройство безопасности содержит волновод, включающий электропроводящую полосу и электропроводящий кабель, которые расположены между рельсами железнодорожного пути, выполненного с возможностью обеспечения движения железнодорожного транспортного средства, при этом полоса и кабель расположены друг против друга на расстоянии друг от друга параллельно продольной оси рельсов и разделены слоем диэлектрического материала, предпочтительно воздуха.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, для регулирования движения поездов на станциях. Система содержит рельсовые цепи тональной частоты, к питающему концу каждой из которых подключен соответствующий генератор сигналов контроля рельсовой линии через последовательно соединенные фильтр, первый конденсатор, первый ограничительный резистор и первый согласующий трансформатор, а к релейному концу рельсовой цепи через последовательно соединенные второй согласующий трансформатор, второй ограничительный резистор и второй конденсатор подключен вход соответствующего приемника с путевым реле на выходе.

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для использования в устройствах автоматической и полуавтоматической блокировки железнодорожного транспорта, в качестве источника света в сигнальных установках (светофорах) железнодорожного транспорта и метрополитена с контролем работоспособности во включенном и выключенном состоянии.

Изобретение относится к области автоматики обнаружения препятствий для рельсовых транспортных средств. Устройство включает в себя устройство измерения силы, для того чтобы в случае столкновения между противоударной балкой рельсового транспортного средства и массой объекта столкновения генерировать сигнал измерения силы столкновения, сигнал измерения силы столкновения вместе с сигналом скорости рельсового транспортного средства подается на оценочное устройство.

Способ основан на контроле состояний путевых участков посредством рельсовых цепей и передачи информации на подвижной состав, ток сигнальной частоты от путевого генератора со станции приема пропускают по первой кабельной линии поочередно ко всем рельсовым цепям, посредством второй кабельной линии также поочередно ко всем рельсовым цепям подключают путевой приемник, с выхода которого информация о состоянии всех блок-участков поочередно поступает на станционную ЭВМ на посту электрической централизации.

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте для контроля состояния занятости участка железнодорожного пути. В способе контроля свободного или занятого состояния участка железнодорожного пути на перегонах и станциях в качестве информации о заезде электропоезда на блок-участок используют сигнал, снятый с магнитного датчика при прохождении токосъемника электропоезда, расположенного около контактного провода питающей контактной сети в начале блок-участка.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. В способе в каждой зоне работ устанавливают коллективный переносимый оповещатель (КПО), вводят в контроллер каждого КПО номер зоны, по которому с помощью навигационного приемника КПО, связанного с сетью ГЛОНАСС/GPS, устанавливают координаты зоны, при отсутствии подвижного состава приемопередатчик КПО принимает сигналы контроля от стационарной станции оповещения (СРО), а навигационный приемник КПО принимает навигационные сигналы из сети ГЛОНАСС/GPS, сравнивают принятые из сети координаты с установленными в КПО для данной зоны, при их совпадении и при исправности всех узлов КПО в контроллере КПО формируются квитирующие сигналы, передаваемые с помощью приемопередатчика на СРО, при обнаружении станционной системой (СС) приближающегося к зоне работ подвижного состава передают через СРО на КПО команду на включение оповещения, воспроизводят сигналы оповещения КПО до тех пор, пока от СС через СРО не поступит на КПО сигнал свободности зоны.

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте для регулирования движения поездов. Устройство содержит рельсовые цепи с путевыми реле, блок ввода информации, сигнальное реле и реле включения тестирования, причем контакты сигнальных реле соседних блок-участков соединены между собой и с лампами проходного светофора, а контакты реле включения тестирования включены в цепях управления работой генераторов сигналов рельсовых цепей блок-участка, логическое устройство с общим для блок-участка элементом свободного и занятого состояния рельсовых цепей блок-участка и медленнодействующим элементом - повторителем общего путевого реле.
Изобретение относится к области логистики на железнодорожном транспорте для управления качеством перевозочного процесса. В способе на основе статистических данных за исследуемый период эксплуатации анализируют нарушения перевозочного процесса для каждого участка дороги, определяют вид нарушения и технические средства объектов инфраструктуры, отказы которых обусловили его возникновение, оценивают ущерб, возникший в результате его наступления, на основании которого каждому виду нарушения перевозочного процесса соотносят связанный с ним риск.

Заявлен контролируемый светодиодный светофор. Контролируемый светодиодный светофор содержит светодиодную матрицу, состоящую из N последовательно соединенных светодиодов.

Изобретение относится к методам контроля бесстыковых рельсовых цепей (РЦ) периодической подачей дискретных сигналов переменного тока при интервальном регулировании движения поездов.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, для регулирования движения поездов на станциях. Система содержит рельсовые цепи тональной частоты, к питающему концу каждой из которых подключен соответствующий генератор сигналов контроля рельсовой линии через последовательно соединенные фильтр, первый конденсатор, первый ограничительный резистор и первый согласующий трансформатор, а к релейному концу рельсовой цепи через последовательно соединенные второй согласующий трансформатор, второй ограничительный резистор и второй конденсатор подключен вход соответствующего приемника с путевым реле на выходе.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, для регулирования движения поездов на станциях. Система содержит рельсовые цепи тональной частоты, к питающему концу каждой из которых подключен соответствующий генератор сигналов контроля рельсовой линии через последовательно соединенные фильтр, первый конденсатор, первый ограничительный резистор и первый согласующий трансформатор, а к релейному концу рельсовой цепи через последовательно соединенные второй согласующий трансформатор, второй ограничительный резистор и второй конденсатор подключен вход соответствующего приемника с путевым реле на выходе.

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте для регулирования движения поездов. Способ регулирования движения поездов включает сбор информации о состоянии перегонных и станционных рельсовых цепей, установка маршрутов, передача информации о количестве свободных впередилежащих рельсовых линий и параметрах маршрута приема на подвижной состав, расчет и определение оптимальной скорости движения подвижного состава с учетом параметров пути и подвижного состава, отображение на экране локомотивного навигатора расчетной информации, реализация расчетных параметров ведения подвижного состава, контроль соответствия полученных и фактических параметров движения.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике для контроля рельсовых цепей. В способе в рельсовую линию на одном конце подают сигнал переменного тока, на другом конце текущее значение напряжения сравнивают с пороговыми значениями напряжений занятия и освобождения, для определения которых при комплексных входных сопротивлениях концов рельсовой цепи с емкостной составляющей находят нижнюю и верхнюю границы пороговых значений напряжений занятия и освобождения.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики для использования в системах интервального регулирования движения поездов. Рельсовая цепь содержит на питающем конце источник переменного тока и реле постоянного тока, а на противоположном конце - выпрямитель, реле постоянного тока установлено в цепи питания рельсовой цепи последовательно источнику переменного тока, при этом параллельно обмотке реле постоянного тока включен резистор.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики для регулирования движения поездов. В способе используют рельсовые цепи, которые фиксируют занятие рельсовой линии и осуществляет контроль целостности рельсовых нитей, питание перегонных рельсовых цепей осуществляется от генератора частотой 781 Гц для контроля целостности рельсовых нитей и от генератора частотой 6250 Гц для фиксации занятия короткой рельсовой линии с зоной шунтовой чувствительности длиной 5 м и отсчета вагонов проходящего поезда.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики для контроля состояний перегонных рельсовых цепей. Способ заключается в том, что к одному из концов рельсовой цепи посредством двухпроводной линии связи подключают генератор сигнальной частоты, установленный на станции отправления, к другому концу - приемник, установленный на станции приема.

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте для контроля состояний рельсовой линии. В способе сигнал в разветвленную рельсовую линию подают от середины, для сокращения зоны предварительного и дополнительного шунтирования, входные сопротивления приемных концов снижают до минимума, рельсы переводных кривых шунтируют конденсаторами, которые совместно с рельсами образуют колебательные контуры, а именно фильтры-пробки.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики для управления движением на железнодорожных переездах. Устройство включает рельсовые цепи участков приближения и удаления, блок контроля и управления, исполнительные устройства железнодорожного переезда, два путевых приемопередатчика, два блока обработки сигналов, интерфейсы связи и датчики фиксации проследования колесных пар поездов, прикрепленные к рельсам участка удаления.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики для контроля состояния изолирующих стыков в тональных рельсовых цепях. Устройство включает подключенные к приемопередатчикам рельсовых цепей по разные стороны от контролируемых изолирующих стыков полосовые фильтры, соединенные выходами с входами делителя напряжений, блок сигнализации. Причем устройство дополнительно снабжено выпрямительным устройством, интегратором и двумя пороговыми элементами, выпрямительное устройство подключено своим входом к выходу делителя напряжения, а выходом оно подключено к входу интегратора, выход которого соединен с входами двух пороговых элементов, подключенных своими выходами к входам блока сигнализации, полосовые фильтры настраиваются на пропуск сигнального тока одной из смежных тональных рельсовых цепей. Достигается повышение устойчивости работы тональных рельсовых цепей и АЛС. 1 ил.

Наверх