Измерительный канал тягового тока в тяговой рельсовой сети

Изобретение относится к рельсовым электрическим цепям. Измерительный канал тягового тока в тяговой рельсовой сети содержит рельсовые нити тяговой рельсовой сети, изолирующие стыки, два шунтирующих резистора, дроссель-трансформатор, первая и вторая полуобмотка основой обмотки которого соединены с двумя датчиками тока на эффекте Холла, шесть предохранителей с контролем срабатывания, шунтирующие резисторы, микроконтроллер и модуль калибровки. Причем каждый датчик тока на эффекте Холла подключен к полуобмотке через последовательно соединенные предохранители и шунтирующий резистор, а выходы датчиков тока на эффекте Холла соединены с микроконтроллером, интегрирующим измерительный канал в систему технического диагностирования и мониторинга. Модуль калибровки подключен к первому и второму шунтирующим резисторам, последовательно соединенными с предохранителями и датчиками тока на эффекте Холла, через два последовательно соединенных с предохранителями нормально разомкнутых контакта двух электромагнитных реле. Технический результат заключается в повышении устойчивости работы рельсовых цепей. 1 ил.

 

Изобретение относится к железнодорожной области техники, а именно к измерениям тягового тока в тяговой рельсовой сети электрифицированных железных дорог, и может быть использовано в системах технического диагностирования и мониторинга устройств железнодорожной автоматики и телемеханики, а также в системах технического диагностирования и мониторинга тяговой рельсовой сети.

Известно информационно-измерительное устройство мониторинга тягового тока в рельсовой сети, содержащее дроссель-трансформатор передающего конца рельсовой цепи, дроссель-трансформатор приемного конца смежной рельсовой цепи, междроссельную перемычку, первую дроссельную перемычку передающего конца рельсовой цепи, вторую дроссельную перемычку передающего конца рельсовой цепи, первую дроссельную перемычку приемного конца смежной рельсовой цепи, вторую дроссельную перемычку приемного конца смежной рельсовой цепи, источник питания, первый датчик Холла, второй датчик Холла, третий датчик Холла, четвертый датчик Холла, пятый датчик Холла, контроллер, блок обработки информации, панель [RU №188294, МПК B61L 25/08, B61L 1/00, опубл. 29.04.19, Бюл. №13, "Информационно-измерительное устройство мониторинга тягового тока в рельсовой сети", авторы Башаркин М.В. и др.].

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности непрерывно осуществлять контроль значения тягового тока в рельсовых нитях, а также интегрироваться в системы технического диагностирования и мониторинга.

Известен измерительно-сигнализирующий канал о наличии асимметрии тягового тока в рельсовой сети, содержащий рельсовые нити тяговой рельсовой сети, изолирующие стыки, дроссель-трансформатор передающего конца рельсовой цепи, дроссель-трансформатор приемного конца смежной рельсовой цепи, первый предохранитель, первый шунтирующий резистор, первый подстроечный резистор, первый датчик Холла, второй предохранитель, второй шунтирующий резистор, второй подстроечный резистор, второй датчик Холла, третий предохранитель, третий шунтирующий резистор, третий подстроечный резистор, третий датчик Холла, четвертый предохранитель, четвертый шунтирующий резистор, четвертый подстроечный резистор, четвертый датчик Холла, блок обработки информации, блок сопряжения. [RU №200587, МПК G08B 23/00, B61L 25/00, опубл. 30.10.20, Бюл. №31, "Измерительно-сигнализирующий канал о наличии асимметрии тягового тока в рельсовой сети", авторы Башаркин М.В. и др.].

Недостатком данного измерительно-сигнализирующего канала является отсутствие возможности проведения самокалибровки, а также контроля срабатывания предохранителей.

Данное техническое решение выбрано авторами в качестве прототипа.

Техническим результатом является повышение устойчивости работы рельсовых цепей за счет контроля симметрии тягового тока в тяговой рельсовой сети.

Технический результат достигается тем, что в измерительный канал дополнительно введены дроссель-трансформатор, первая и вторая полуобмотка основой обмотки которого соединены с двумя датчиками тока на эффекте Холла, причем каждый датчик тока на эффекте Холла подключен к полуобмотке через последовательно соединенные предохранители с контролем срабатывания и шунтирующий резистор, а выходы датчиков тока на эффекте Холла соединены с микроконтроллером, интегрирующим измерительный канал в систему технического диагностирования и мониторинга, шесть предохранителей с контролем срабатывания, сигнальные контакты которых подключены к источнику сигнала через датчик тока на эффекте Холла, выход которого соединен с микроконтроллером, модуль калибровки, источник тока которого через датчик тока на эффекте Холла, соединенный с микроконтроллером, подключен к первому и второму шунтирующему резистору последовательно соединенных с предохранителями с контролем срабатывания и датчиками тока на эффекте Холла через два, последовательно соединенных с предохранителями с контролем срабатывания, нормально разомкнутых контакта двух электромагнитных реле, замыкающихся в случае протекания по их обмоткам тока, поступающего с выхода блока управления, вход которого соединен с микроконтроллером, передающим в блок управления логические сигналы.

Введение дроссель-трансформатора, содержащего первую и вторую полуобмотку основой обмотки, четырех датчиков тока на эффекте Холла, два из которых соединены с каждой из полуобмоток дроссель-трансформатора, причем каждый датчик тока на эффекте Холла подключен к полуобмотке через последовательно соединенные предохранители с контролем срабатывания и шунтирующий резистор, микроконтроллера, управляющего процессом коммутации модуля калибровки и интегрирующего измерительный канал в систему технического диагностирования и мониторинга, источника сигнала, шести предохранителей с контролем срабатывания и шести сигнальных контактов предохранителей с контролем срабатывания, которые подключены к источнику сигнала через датчик тока на эффекте Холла, выход которого соединен с микроконтроллером, источника тока, двух электромагнитных реле, содержащих обмотку и нормально разомкнутые контакты, два блока управления, модуль калибровки, источник тока которого через датчик тока на эффекте Холла, соединенный с микроконтроллером, подключен к первому и второму шунтирующему резистору последовательно соединенных с предохранителями с контролем срабатывания и датчиками тока на эффекте Холла через два, последовательно соединенных с предохранителями с контролем срабатывания, нормально разомкнутых контакта двух электромагнитных реле, замыкающихся в случае протекания по их обмоткам тока, поступающего с выхода блока управления, вход которого соединен с микроконтроллером, передающим в блок управления логические сигналы, позволяет повысить точность измерения тягового тока в тяговой рельсовой сети, а также сигнализировать о срабатывании предохранителей.

На чертеже - измерительный канал тягового тока в тяговой рельсовой сети.

Измерительный канал содержит рельсовые нити тяговой рельсовой сети - 1, изолирующие стыки - 2, дроссель-трансформатор - 3, первая полуобмотка основной обмотки дроссель-трансформатора - 4, вторая полуобмотка основной обмотки дроссель-трансформатора - 5, первый предохранитель с контролем срабатывания - 6, сигнальные контакты первого предохранителя с контролем срабатывания - 6.1, второй предохранитель с контролем срабатывания - 7, сигнальные контакты второго предохранителя с контролем срабатывания - 7.1, третий предохранитель с контролем срабатывания - 8, сигнальные контакты третьего предохранителя с контролем срабатывания - 8.1, четвертый предохранитель с контролем срабатывания - 9, сигнальные контакты четвертого предохранителя с контролем срабатывания - 9.1, пятый предохранитель с контролем срабатывания - 10, сигнальные контакты пятого предохранителя с контролем срабатывания - 10.1, шестой предохранитель с контролем срабатывания - 11, сигнальные контакты шестого предохранителя с контролем срабатывания - 11.1 первый шунтирующий резистор - 12, второй шунтирующий резистор - 13, первый датчик тока на эффекте Холла - 14, второй датчик тока на эффекте Холла - 15, модуль калибровки - 16, первое электромагнитное реле - 17, обмотка первого электромагнитного реле - 18, нормально разомкнутый контакт первого электромагнитного реле - 19, блок управления первым электромагнитным реле - 20, второе электромагнитное реле - 21, обмотка второго электромагнитного реле - 22, нормально разомкнутый контакт второго электромагнитного реле - 23, блок управления вторым электромагнитным реле - 24, источник тока - 25, третий датчик тока на эффекте Холла - 26, источник сигнала - 27, четвертый датчик тока на эффекте Холла - 28,, микроконтроллер - 29.

Измерительный канал работает следующим образом: для пропуска тягового тока по рельсовым нитям тяговой рельсовой сети - 1 в обход изолирующих стыков - 2, установлен дроссель-трансформатор - 3. К выводам первой полуобмотки основной обмотки дроссель-трансформатора - 4 и второй полуобмотки основной обмотки дроссель-трансформатора - 5 через предохранители с контролем срабатывания (6, 7, 8) подключены два шунтирующих резистора (12, 13) и два датчика тока на эффекте Холла (14, 15). К первому и второму шунтирующему резистору (12, 13) последовательно соединенных с предохранителями с контролем срабатывания (6, 7, 8) через предохранители с контролем срабатывания (9, 10, 11) подключен модуль калибровки - 16. При отсутствии тягового тока с микроконтроллера - 29 в блок управления первым электромагнитным реле - 20 поступает логический сигнал "1", вследствие чего через обмотку - 18 первого электромагнитного реле - 17 начинает протекать ток и нормально разомкнутый контакт первого электромагнитного реле - 19 замыкается, подключая источник тока - 25 к ответвлению, состоящему из двух предохранителей с контролем срабатывания (6, 7), первого шунтирующего резистора - 12 и первого датчика тока на эффекте Холла - 14. Одновременно с этим, в блок управления вторым электромагнитным реле - 24 с микроконтроллера поступает логический сигнал "0", поэтому через обмотку - 22 второго электромагнитного реле - 21 ток не протекает, следственно, нормально разомкнутый контакт второго электромагнитного реле - 23 остается в исходном состоянии. После окончания калибровки ответвления, состоящего из двух предохранителей с контролем срабатывания (6, 7), первого шунтирующего резистора - 12 и первого датчика тока на эффекте Холла - 14, с микроконтроллера - 29 в блок управления первым электромагнитным реле - 20 поступает логический сигнал "0", вследствие чего через обмотку - 18 первого электромагнитного реле - 17 перестает протекать ток и нормально разомкнутый контакт первого электромагнитного реле - 19 размыкается, приходя в исходное состояние, после чего с микроконтроллера - 29 в блок управления вторым электромагнитным реле - 24 поступает логический сигнал "1", через обмотку - 22 второго электромагнитного реле - 21 начинает протекать ток и нормально разомкнутый контакт второго электромагнитного реле - 23 замыкается, подключая источник тока - 25 к ответвлению, состоящему из двух предохранителей с контролем срабатывания (7, 8), второго шунтирующего резистора - 13 и второго датчика тока на эффекте Холла - 15. При появлении тягового тока, нормально разомкнутые контакты первого и второго электромагнитного реле (19, 23) размыкаются, возвращаясь в исходное состояние, отключая блок калибровки - 16, и измерительный канал начинает производить измерения тягового тока. Стоит заметить, что применяемый в модуле калибровки - 16 источник тока - 25 не является прецизионным, таким образом, возможно отклонение величины тока от заданного значения, поэтому необходимо производить измерение тока калибровки третьим датчиком тока на эффекте Холла - 26 с выхода которого измеренное значение тока калибровки поступает в микроконтроллер - 29, после чего производится расчет истинного значения тягового тока, протекающего в первой и второй полуобмотках основной обмотки дроссель-трансформатора (4, 5) по формулам:

где Iп1 - величина тягового тока, протекающего по первой полуомботке основной обмотки дроссель-трансформатора - 4;

Iо1 - величина тягового тока в ответвлении, состоящим из двух предохранителей с контролем срабатывания (6, 7), первого шунтирующего резистора - 12 и первого датчика тока на эффекте Холла - 14, измеренная первым датчиком тока на эффекте Холла - 14;

Iк - величина тока калибровки, измеренная третьим датчиком тока на эффекте Холла - 26;

Iко1 - величина тока калибровки в ответвлении, состоящим из двух предохранителей с контролем срабатывания (6, 7), первого шунтирующего резистора - 12 и первого датчика тока на эффекте Холла - 14, измеренная первым датчиком тока на эффекте Холла - 14;

где Iп2 - величина тягового тока, протекающего по второй полуомботке основной обмотки дроссель-трансформатора - 5;

Iо2 - величина тягового тока в ответвлении, состоящим из двух предохранителей с контролем срабатывания (7, 8), второго шунтирующего резистора - 13 и второго датчика тока на эффекте Холла - 15, измеренная первым датчиком тока на эффекте Холла - 15;

Iко2 - величина тока калибровки в ответвлении, состоящим из двух предохранителей с контролем срабатывания (7, 8), второго шунтирующего резистора - 13 и второго датчика тока на эффекте Холла - 15, измеренная первым датчиком тока на эффекте Холла - 15.

Аналоговый сигнал о величине тягового тока, измеренного первым и вторым датчиком тока на эффекте Холла (14, 15) поступает в микроконтроллер - 29, с выхода которого обработанная информация о величине тягового тока в тяговой рельсовой сети передается в систему технического диагностирования и мониторинга.

Предохранители с контролем срабатывания (6, 7, 8, 9, 10, 11) оснащены сигнальными контактами (6.1, 7.1, 8.1, 9.1, 10.1, 11.1), подключенными через четвертый датчик тока на эффекте Холла - 28 к источнику сигнала - 27. В случае перегорания хотя бы одного из предохранителей с контролем срабатывания (6, 7, 8, 9, 10, 11), происходит замыкание сигнального контакта (6.1, 7.1, 8.1, 9.1, 10.1, 11-1) соответствующего предохранителя, что приводит к прохождению через четвертый датчик тока на эффекте Холла - 28 сигнала. Информация о перегорании предохранителя с контролем срабатывания поступает с выхода четвертого датчика тока на эффекте Холла - 28 на вход микроконтроллера - 29, с выхода которого сигнал о перегорании предохранителя с контролем срабатывания поступает в систему технического диагностирования и мониторинга.

Предлагаемый измерительный канал позволяет определять величину тягового тока в тяговой рельсовой сети, проводить самокалибровку, обеспечивать контроль срабатывания предохранителей, интегрироваться в системы технического диагностирования и мониторинга, снизить количество отказов рельсовых цепей.

Измерительный канал тягового тока в тяговой рельсовой сети, содержащий рельсовые нити тяговой рельсовой сети, изолирующие стыки, два шунтирующих резистора, отличающийся тем, что в измерительный канал дополнительно введены дроссель-трансформатор, первая и вторая полуобмотка основой обмотки которого соединены с двумя датчиками тока на эффекте Холла, причем каждый датчик тока на эффекте Холла подключен к полуобмотке через последовательно соединенные предохранители с контролем срабатывания и шунтирующий резистор, а выходы датчиков тока на эффекте Холла соединены с микроконтроллером, интегрирующим измерительный канал в систему технического диагностирования и мониторинга, шесть предохранителей с контролем срабатывания, сигнальные контакты которых подключены к источнику сигнала через датчик тока на эффекте Холла, выход которого соединен с микроконтроллером, модуль калибровки, источник тока которого через датчик тока на эффекте Холла, соединенный с микроконтроллером, подключен к первому и второму шунтирующим резисторам, последовательно соединенными с предохранителями с контролем срабатывания и датчиками тока на эффекте Холла, через два последовательно соединенных с предохранителями с контролем срабатывания нормально разомкнутых контакта двух электромагнитных реле, замыкающихся в случае протекания по их обмоткам тока, поступающего с выхода блока управления, вход которого соединен с микроконтроллером, передающим в блок управления логические сигналы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам сигнализации, централизации и блокировки на железнодорожном транспорте для интервального регулирования движения поездов на перегонах. Устройство содержит блок (1) генераторов сигналов рельсовых цепей тональной частоты, блок (4) приемников сигналов рельсовых цепей тональной частоты, блок (5) контроля последовательного занятия рельсовых цепей блок-участка, блок (6) контроля последовательного освобождения рельсовых цепей блок-участка, блок (7) блокирующих реле и блок (8) сигнальных реле, блок (9) выбора сигналов кодирования, блок (10) формирователя сигналов кодирования, блок (11) включения кодовых сигналов, приемопередатчик (12) дальней связи, блок (13) координатной разблокировки и реконфигурации, блок (17) централизованного контроля полносоставности поездов, компьютер (18) автоматизированного рабочего места диспетчера.

Изобретение относится к рельсовым электрическим цепям. Симметрирующее устройство обратного тягового тока с управляемыми магнитными усилителями, подключаемое к штатному сдвоенному или одиночному дроссель-трансформатору, содержит измерительные трансформаторы составляющих обратного тягового тока в рельсовых нитях, источник электропитания, блок сравнения и управления, токоограничительные сопротивления, транзисторные ключи, а также безопасные элементы сопряжения транзисторных ключей с управляющими обмотками магнитных усилителей, реализованные на разделительных трансформаторах, импульсных диодах и конденсаторах.

Изобретение относится к способам управления поездами при последовательном отправлении со станции. Способ включает подготовку отправления первого поезда с первого пути станции, подготовку с помощью средств электрической централизации маршрута для отправления второго поезда со второго пути станции сразу после освобождения первым поездом выходной горловины станции и при занятом им участке удаления, при этом из центра радиоуправления передвижениями по станции по радиоканалу передают на второй поезд команду на переключение его локомотивной бортовой аппаратуры управления из поездного режима в маневровый или аналогичный по действию режим управления, продолжающийся до приближения поезда к координате выходной горловины станции, переданной из центра радиоуправления передвижениями по станции, после чего, из центра радиоуправления, передают на второй поезд команду на автоматическое переключение в поездной режим его локомотивной бортовой аппаратуры управления, после начала ею приема сигналов АЛС из рельсовой цепи.

Изобретение относится к средствам передачи управляющих команд в рельсовые цепи централизованной системы автоблокировки. Устройство содержит первый CAN-интерфейс связи, к которому подключены управляющий блок сигналов взаимодействия системы интервального регулирования и компьютер автоматизированного рабочего места дежурного по станции, второй CAN-интерфейс связи, к которому подключены блок логической реконфигурации рельсовых цепей и приемопередатчик сигналов КРЛ и АЛС, соединенный посредством сигнального кабеля с рельсовой цепью, рельсовые цепи на перегоне между станциями разделены на группы рельсовых цепей, каждая из которых соединена с соответствующим приемопередатчиком сигналов КРЛ и АЛС, размещенным с соответствующим блоком логической реконфигурации рельсовых цепей в отдельном шкафу напольной аппаратуры, снабженным блоком силового электропитания, подключенным к двухпроводной линии продольного энергоснабжения, при этом в каждом отдельном шкафу напольной аппаратуры ко второму CAN-интерфейсу связи, к которому подключены блок логической реконфигурации рельсовых цепей и приемопередатчик сигналов КРЛ и АЛС, дополнительно подключен первый двунаправленный оптоэлектрический преобразователь интерфейсов связи, соединенный через первый элемент оптического сопряжения с магистральной оптоволоконной линией цифровой связи, проложенной вдоль железнодорожного пути, а на станции размещения компьютера автоматизированного рабочего места дежурного по станции к первому CAN-интерфейсу связи подключен второй двунаправленный оптоэлектрический преобразователь интерфейсов связи, который через второй элемент оптического сопряжения соединен с магистральной оптоволоконной линией цифровой связи.

Изобретение относится к средствам контроля целостности рельсовых нитей. В способе концы рельсовой линии закорочены шунтами, контрольный участок рельсовой линии находится между колесными парами двух последних вагонов поезда; два последних вагона соединяют автосцепкой, которая имеет изолятор для исключения электрической цепи между корпусами вагонов; в качестве шунтов используют колесные пары двух последних вагонов; питание рельсовой цепи подают от генератора, установленного в контрольном блоке у автосцепки между двух последних вагонов, там же располагают: компаратор К, радиостанция Р, приемник ГЛОНАСС П, и источник питания ИП; генератор подключают к шунтам через перемычки для определения величины суммарного тока в рельсах; напряжение на шунте через выпрямитель приложено к входу компаратора, который сравнивает усредненное напряжение, измеренное в течение контрольного интервала с текущим напряжением; если текущее напряжение становится ниже усредненного, то это указывает на снижение суммарного тока в рельсах, что происходит при повреждении рельса; в этот момент отключают радиостанцию, которая циклически передает информацию о местонахождении приемника ГЛОНАСС на ближайшую станцию; место повреждения рельса соответствует координате, которая не была передана на станцию; при движущемся поезде в условиях вибрации при изломе рельса электрическая цепь кратковременно разрывается, что позволяет обнаружить повреждения рельсовой нити; на станции имеется информация об изолирующих стыках по пути следования поезда, что позволяет исключить ложную информацию о повреждении рельса.

Изобретение относится к средствам контроля состояний неразветвленных рельсовых цепей. Электрический стык представляет собой рельс путевого участка, к концам которого подсоединены конденсаторы, отрезки рельс и конденсаторы образуют параллельные колебательные контуры для исключения растекания тока тональной частоты за пределы рельсовой линии, питание РЦ осуществляется от середины, левый и правый рельсы путевого участка соединены косым соединителем, для фиксирования шунта в любой точке путевого участка, состояние РЦ фиксируют по значению тока питающего конца, питание в рельсовую цепь подают от путевого генератора по двухпроводной линии, подсоединенной к первичной обмотке путевого трансформатора, вторичная обмотка которого подсоединена к середине РЦ, путевой приемник соединен последовательно с путевым генератором, при использовании метода контроля относительных рельсовых цепей, т.е.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики для регулирования движения поездов. Техническое решение основано на использовании приборов поста ЭЦ и приборов линейных точек ЛТ, размещенных в путевых коробках в середине рельсовых линий.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики для регулирования движения поездов. При реализации способа горловина станции разделена на участки, контроль которых осуществляют по линии телеуправления и линии телеконтроля, предусмотренных для каждого из участков.

Изобретение относится к средствам резервного контроля состояний путевых участков между границей станции и серединой перегона. Техническое решение имеет бортовую и стационарную части.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике. В способе регулирования движения поездов на станциях все маршрутные стрелки для следующего поезда, за исключением разделительной стрелки, устанавливаются в положение, соответствующее маршруту после вступления предыдущего поезда на маршрутные участки пути, а разделительная стрелка - после ее освобождения предыдущим поездом.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике для определения свободности и занятости участков пути. В способе при помощи бесстыковых тональных рельсовых цепей, где к рельсовым линиям на некотором расстоянии друг от друга подключают путевые генераторы, каждый из которых питает две смежные рельсовые цепи, расположенные по обе стороны от точки подключения соответствующего генератора, между генераторами в некоторой точке к рельсовым линиям подключают по два путевых приемника, при этом один из приемников настроен на прием сигнала от соседнего генератора, расположенного справа от точки подключения приемников, а второй приемник настроен на прием сигнала от соседнего генератора, расположенного слева от точки подключения приемников, и при этом уровни принятых сигналов на входе приемников сравнивают с пороговыми значениями освобождения и занятия поездом соответствующих участков пути. В точке подключения двух путевых приемников устанавливают по два дополнительных путевых приемника, один из дополнительных путевых приемников настраивают на прием сигнала от путевого генератора второго по счету слева от этого приемника, другой дополнительный путевой приемник настраивают на прием сигнала от путевого генератора второго по счету справа от этого приемника, при этом конкретный участок пути считают свободным, если на выходах хотя бы одного из путевых приемников рельсовых цепей, контролирующих данный участок пути, есть сигнал свободности, в противном случае данный участок пути считают занятым. Достигается повышение надежности работы устройств контроля участков при отказе аппаратуры отдельных рельсовых цепей. 2 ил.
Наверх