Рельсовая цепь

СОЮЗ СОВЕ ВСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)5 В 61 1 23 4 г рг цдрдц с ИЗ РЕТЕН ЕТЕЛЪСТВУ К АВТОРСКОМ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Самарский институт инженеров железнодорожного транспорта(56) Авторское свидетельство СССРМ 1493701, кл. В 61 1 23/16, 1936,(57) Использование: в устройствах автоматики и телемеханики на железнодорожномтранспорте. Сущность изобретения; рельсовая цепь содержит питающий трансформатор 2, вторичная обмотка которогоподключена к рельсовой линии 1 через ограничительный резистор 3, изолирующийтрансформатор 5, согласующий блок б, путевое реле 7, блок 8 определения среднегозначения напряжения источника переменного напряжения, понижающий трансформатор 9, первый 10 и второй 11аналого-цифровые преобразователи (АЦП),первый 12 и второй 13 компараторы, элеМ. 1794751 А 1 мент И 14, блок 15 анализа состояния рельсовой линии с управляющим входом 16, выходом 17, первым 18 и вторым 19 информационными входами, подключенными соответственно к выходам первого 10, второго 11 АЦП, входы которых соответственно подключены к выходу блока 6 и выхо-, ду блока определения 8 среднего значения напряжения, Вход последнего подсоединен к вторичной обмотке понижающего трансформатора и входу второго компаратора, выход которого подключен к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого компаратора, вход которого подсоединен к выходу согласующего блока 6, Выход элемента И 14 соединен с управляющим входом блока 15, управляющий выход которого подключен к запускающему входу первого АЦП, а его информационный выход соединен с обмоткой путевого реле, Классификация состояния рельсовой линии осуществляется, на основе вычисленного значения решающей функции, 2 ил.50 Изобретение относится к устройствамавтоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте, в частности к электрическим рельсовым цепям переменного тока.Известна рельсовая цепь, содержащаяподключенный к рельсам на одном концерельсовой линии через питающий трансформатор и ограничительный резистор источник переменного напряжения, а надругом - изолирующий трансформатор, ккоторому подключен согласующий блок, путевое реле,Известная рельсовая цепь не обладаетдостаточной надежностью. оЦель изобретения - повышение надежности,Цель достигается тем, что рельсоваяцепь снабжена компараторами, блоком определения среднего значения напряженияисточника переменного напряжения, элементом И, понижающим трансформатором,аналого-цифровыми преобразователями,блоком анализа состояния рельсовой линии, к выходу которого подключено путевоереле, к управляющему входу - выход элемента И, а к информационным выходам -один и другой аналого-цифровые преобразователи, вход одного из которых соединенс выходом согласующего блока, подключенным к входу одного из компараторов, выходкоторого подключен к одному входу элемента И, другой. вход которогосоединен с выходом другого компаратора, вход которого ивход блока определения среднего значениянапряжения источника переменного напряжения соединены через понижающийтрансформатор с источником переменногонапряжения, а вход другого аналого-цифрового преобразователя соединен с выходамблока определения среднего значения напряжения, причем понижающий трансформатор выполнен с коэффициентомтрансформации, равным коэффициентутрансформации питающего трансформатора,На фиг. 1 представлена схема заявляемой рельсовой цепи; на фиг. 2 - временныедиаграммы напряжений в различных точкахсхемы,Рельсовая цепь содержит рельсовуюлинию 1., питающий трансформатор 2, ограничительный резистор 3, источник переменного напряжения 4, изолирующийтрансформатор 5, согласующий блок 6, путевое реле 7, блок 8 определения среднегозначения напряжения источника переменного напряжения, понижающий трансформатор 9 с коэффициентом трансформации,равным коэффициенту трансформации питающего трансформатора 2, первый 10 и второй 11 аналого-цифровые преобразователи (АЦП), первый 12 и второй 13 компараторы, элемент И 14, блок 15 анализасостояния рельсовой линии с управляющим5 входом 16, выходом 17, к которому подключено путевое реле 7, первым 18 и вторым 19информационными входами, подключенны ми соответственно к выходам первого 10,второго 11 АЦП, выход одного из которых"0 соединен с выходом согласующего блока 6,подключенным к входу одного из компараторов 12, выход которого подключен к одному входу элемента И 14, другой входкоторого соединен с выходом другого ком 15 паратора 13, вход которого и вход блока 8соединены через понижающий трансформатор 9 с источником переменного напряжения 4, а вход другого аналого-цифровогопреобразователя.11 - с выходом блока 8,20 При. изменении сопротивления изоляции фаза напряжения на выходе рельсовойлинии существенно изменяется, Причемпри уменьшении сопротивления изоляциифаза увеличивается, а при увеличении -уменьшается,Напряжение на выходе согласующегоблока3.32(с)= 3 Ща) 3,Ч 3 з 3 п(а 1 р ), (1)где 1.Щ а ) 1 - модуль передаточной функции по напряжению нагруженной с обоихконцов рельсовой линии (с учетом коэффициентов трансформации изолирующеготрансформатора и коэффициента передачисогласующего блока);35 Ч 3 - амплитуда напряжения на вторичных обмотках питающего и понижающеготрансформаторов;р - начальная фаза напряжения на выходе согласующего блока.40 Разделив (1) на Ч 3. получим) = 1 У/Д а) 3 з 3 п( а 1-гр ) (2)3В формуле (2) правая часть зависиттолько от состояния рельсовой линии и по 45 этому может быть использована при классификации состояния рельсовой линии,исключающей влияние колебаний напряжения питающей сети. Одним из частных случаев использования правой части формулы (2) в алгоритмах классификации состояния рельсовой линии может служить использование практически реализуемой решающей функции вида= - 1 Щ а)1з 3 п(аФ-ф) б(а 1)(3)Известно, что текущее значение модуля Ифа) передаточной функции по напряже1794751 нию ЧЯв )/Ч 1 в) равно отношению амплитуд напряжений 02 и 01.Поэтому соотношение (3) можно представить так"Чгзп(йл - р)ц(в 1)Ч 1 ср 4,93 (4)где Ч 1 = 1 у 2 Ч 1Ч 1 ср - среднее значение напряженияЧь гг =3,14,Практическая реализация формулы (4)обуславливает введение в рельсовую цепьпонижающего трансформатора 9, блока 8,второго 11 АЦП, позволяющих вычислитьтекущее значение 01 р и представить его вцифровой форме; двух компараторов 12, 13,элемента И 14, позволяющих сформироватьмоменты времени т=т 1 и 1=12 (фиг. 2), соответствующие углам в 11- .Тг иаЯг = л+ф, т.е, сформировать начало икрнец операции численного интегрирования напряжения 02(1); первого 10 АЦП суправляющим входом, позволяащего измерить и предоставить в цифровой форме множество мгновенных значений напряженияОг(1) за интервал времени тг т:и 1, необходимых для вычисления,д. Чгвзп(вт-уг ) о(в 1) численным методом; блок анализа состояния рельсовой линии 15, позволяющий совместно с ранее перечисленными функциональными блоками вычислить текущие значения решающей функции (4) и на основе анализа ее значения формировать логический ноль или логическую единицу на путевом реле 7,Устройство работает следующим образом.Компараторы 12 и 13 формируют на своих выходах соответственно напряжения Оз и 04 (фиг. 2), которые обслуживают напряжение 05 на выходе логического элемента 14, Управляющий сигнал 05 поступает на управляющий вход 16 блока анализа состояния рельсовой линии 15 и обуславливает серию импульсов, поступающих на запускаф ар мул а и зоб рете ни яРельсовая цепь, содержащая подключенный к рельсам на одном конце рельсовой линии через питающий трансформатор и ограничительный резистор источник перемен 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ющий вход первого 10 АЦП, каждому изкоторых соответствует измерение текущегозначения напряжения 02(1), представлениеего в цифровой форме и занесение измеренного значения в интервале между импульсами в оперативное запоминающееустройство (ОЗУ) блока анализа состояниярельсовой линии 15. Чем больше длительность управляющего сигнала 05, т.е, чембольше начальная фаза напряжения на выходе усилителя, тем большее количество измерений Ог(т) заносится в ОЗУ и этоколичество. измерений Й фиксируется блоком анализа состояния рельсовой пинии 15,В момент времени .12 подача импульсов науправляющий вход первого АЦП прекращается,За интервал времени тз 1 1 2 блок анализа состояния рельсовой линии производит сложение К занесенных в ОЗУзначений Ог(1), деление полученной суммына Й (это соответствует вычислению37 г Чг в,зп(вт- р ) б(вт) численнымл+ометодом), на 4,93 и на среднее значениенапряжения на вторичной обмотке понижающего трансформатора, информация о величине которого с помощью блокаопределения среднего значения напряжения 8 и второго АЦП 11 непрерывно заносится в ОЗУ. При 1=тз начинаетсяследующий цикл измерений и вычисленийрешающей функции.В этот же промежуток времени, т,е. при1 з 12 иг (после вычисления решающей функции) блок анализа состояния рельсовой линии осуществляет формированиелогической единиць 1 на выходе, если значение решающей функции больше или равноконстанте К, и логического нуля, если значение решающей функции меньше К,Если изменения и последующее вычисление решающей функции соответствует исправности и свободности рельсовой линии,то значение решающей функции при сопротивлениях изоляции Впахййпь не будет меньше К,Если измерения и последующее вычисление решающей функции соответствует занятости или неисправности рельсовойлинии, то значение решающей функции небудет больше или равчым К. ного напряжения, а на другом - изолирующий трансформатор, к которому подключен согласующий блок, путевое реле, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежнооти, она снабжена компараторами,1794751 рого соединен с выходом другого компаратора, вход которого и вход блока определения среднего значения напряжения источника переменного напряжения соединены через понижающий трансформатор с источником переменного напряжения, а вход другого аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом блока определения среднего значения напряжения источника переменного напряжения, причем понижающий трансформатор выполнен с коэффициентом трансформации, равным коэффициенту трансформации питающего трансформатора,ФЯ 8. ЕльМоргента Соста Техре Редак Корректор В.Петраш 397 Тираж НИИПИ Государственного комитета по изо 113035, Москва, Ж, Ральский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина оизводственно-из блоком определения среднего значения напряжения источника переменного напряжения, элементом И, понижающим трансформатором, аналого-цифровыми преобразователями, блоком анализа состояния рельсовой линии. к выходу которого подключено путевое реле. к управляющему входу - выход элемента И, а к информационным выходам - один и другой аналогоцифровые преобразователи, вход одного из которых соединен с выходом согласующего блока, подключенным к входу одного из компараторов, выход которого подключен к одному входу элемента И, другой вход котоПодписноетениям и открытиям при ГКНТ СССРская наб 4/5