Способ контроля свободности рельсовой линии

(57) Изобретение о рожной автоматике контроля рельсовой лезных дорог с изм сопротивлением изо бретения; в рельсову лы двух частот - одновременно, сра между собой и по меньшей частоты су рельсовой линии со конца, 5 ил,(21) 4 (22) 17 (46) 07 (71) С нодор 39069/11 01.89 08.93. Бю марскийожного тр ОДНО СТ Изобретение отн рожной автоматике, в контроля рельсовой л лезных дорог с изме сопротивлением изол или электрической тягЦель изобретения ности.На иг,1 и иве оординаиг,5 присти в НР езнодопособам тков женизкимномной осится к жчастности кинии для уча няющимсяяции при ав- повышение надежГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИ АВТОРСКОМУ СВИ л, М 29институт инженеров железанспорта им. М.Т.Елизара ва(56) Авторское свидетельство СССРМ 1785935, кл, В 61 1 23/16, 23,04,90.(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯРЕЛЬСОВОЙ ЛИНИИ ф р дена функциональная схема рельсовой цепи (РЦ), отражающая те приемы и операции на первом (питающем) и втором (приемном) концах рельсовой линии, которые составляют сущность данного способа; на фиг.2 приведены зависимости от координаты наложения шунта р относительных (к величинам ЭДС) напряжений обеих частот, большей Он 2 и меньшей Он 1 на первом конце рельсовой линии в шунтовом режиме (ВР); на фиг.3 приведены зависимости тех же напряжений в нормальном режиме (НР) от проводимости изоляции цн, величины, обратной сопротивлению изоляции Йо, т.е. д = 1 Яи; на фиг,4 приведена зависимость разности фиксируемого напряжения 01 пропорционального меньшей частоты ОН 1, и фиксируемого напряжения 1.12, пропорционального напряжению большей носится к железнодоа именно к способам линии для участков жееняющимся и низким ляции. Сущность изою линию подают сигнаменьшей и большей внивают эти сигналы превышению сигнала дят о свободности части стороны передающего частоты Онг, на первом конце от кты наложения шунта р в ШР; на фведена зависимость той же разноот проводимости изоляции,Устройство, реализующее данный способ (фиг,1), содержит рельсовую линию 1, к которой на одном конце подключены источники 2 и 3 соответственно большей 2 и меньшей 11 частоты, блоки 4 и 5 фиксации уровней напряжения сигналов обеих частот на первом конце рельсовой линии, выходы которых подключены к входу блока сравне- ния б, выход которого подключен к первому входу блока И 7, К второму концу рельсовой линии 1 подключен блок 8 аппаратуры приемного конца, выход которого подключен ко второму входу блока И 7.Функциональная схема РЦ (фиг,1) предусматривает следующие приемы и операции с входящими в нее блоками, На рельсовую линию 1 (питающий конец) подают сигналы двух частот 11 и 1211. Сигнал большей частоты т 2 формируют от источника 2 с постоянным уровнем напряжения, такой источник близок к источнику ЭДС Е 2 (его внутреннее сопротивление существенно меньше входного сопротивления нагрузки).Сигнал меньшей частоты 11 формируют отобычного для РЦ источника 3. состоящего изисточника ЭДС и ограничивающего сопротивления, На первом (питающем) концерельсовой линии 1 из двухчастотного сигнала Он 1+ Он 2 выделяют и фиксируют уровнинапряжения сигналов обеих частот: на выходе блока 4 - напряжение 01, пропорцио. нальное напряжению меньшей частоты ОН 1,на выходе блока 5- напряжение Ог, пропорциональное напряжению большей частотыОнг. Зафиксированные напряжения 01 и 02сравнивают между собой в блоке сравнения6, и по превышению сигнала (напряжения)меньшей частоты 01 над сигналом (напряжением) большей частоты 02 судят о свободности части рельсовой линии со стороныпервого ее конца (выход блока 6),На втором (приемном) конце рельсовойлинии в блоке аппаратуры 8 также фиксируют. уровни напряжения сигналов обеих частот, сравнивают их с опорными сигналами ипо превышению уровней напряжения каждого из сигналов над соответствующимопорным судят о свободности части рельсовой линии со стороны второго ее конца (выход блока 8),Выявляют наличие совпадения во вре-,мени условия свободности частей рельсовой линии 1 с обоих концов. т,е. наличиеодновременно команд свободности с блоков 6 и 8 на логическую схему И 7, и в этомслучае судят о свободности всей рельсовойлинии (выход схемы И 7).Формирование сигнала большей частоты с постоянным уровнем напряжения (безограничивающего сопротивления) позволяет существенно облегчить условия на втором конце рельсовой линии;- по сравнению с РЦ, имеющей ограничивающее сопротивление, повышается уровень напряжения большей частоты припонижении сопротивления изоляции за счетмалого снижения напряжения на первом(питающем конце), поэтому условие превышения уровня напряжения сигнала надопорным на втором конце рельсовой линиисоблюдается до меньшего значения сопротивления изоляции Яо;- имеется возможность уравнять харак 1 ер снижения напряжений большей и меньшей частот на втором (приемном) конце приуменьшении сопротивления изоляции йо,т,к, на большей части велико затухание влинии, но мало снижение напряжения напервом (питающем) конце,. а на меньшейчастоте затухание в линии меньше, но имеем большее снижение напряжения на первом конце, в результате соотношение обоихнапряжений на втором конце при малых Йо остается достаточно стабильным, поэтому превышение уровня напряжения большей частоты на втором конце свободной рельсовой линии над напряжением меньшей частоты, которое играет роль опорного, соблюдается до весьма малых значений йо,Однако эти преимущества формирования сигнала большей частоты с постоянным уровнем напряжения могут быть реализованы лишь при наличии контроля шунта со стороны первого(питающего) конца рельсовой линии, т.к, наложейие шунта вблизи первого конца не приведет к требуемому для шунтового режима снижению уровня напряжения большей частоты на втором конце из-за постоянства уровня этого напряжения на первом конце. Существует критическая координата наложения шунта р относительно которой ШР определяется аппаратурой второго конца лишь при ррн (ближе ковторому концу).Контроль шунта вблизи первого(питающего) конца рельсовой линии использует большую зависимость напряжения меньшей частоты Он на первом ее конце от входного сопротивления рельсовой линии, чем напряжение большей частоты Онг, т.к, уровень последнего постоянный (в пределах реальных возможностей), а первого изменяющийся. Причем различие в уровнях этих напряжений в ШР при нахождении шунта в районе первого (питающего) конца проявляется резче, чем в НР при понижении сопротивления изоляции Во (увеличении проводимости изоляции 9 ц). Этот эффект, используемый в данном способе контроля свободности рельсовой линии для отличия ШР и НР на первом конце, иллюстрируют зависимости ОН 1(р) Онг(р) в ШР (фиг,2) и Он 1(9 О), Онг(90) в НР (фиг.З).Коэффициент пропорциональности Кн между Он 2 и Он 1 определяется по предель- . номУ значению 9 омас в НР, до котоРого ОН 1 КН,Онг (фиг.З).На фиг,2 и фиг.З пунктиром показаны кривые Кн,Он 2, показывающие, что условие ОН 1КН,ОН 2 в НР соблюдается до цомакс а условие ОН 1 "- КН.Онг в ШР соблюдается выше рн (ближе к первому концу) - критической координаты наложения шунта, и ШР определяется аппаратурой первого конца при ррДля того, чтобы ШР соблюдался на всей рельсовой линии, необходимо настроить Рц так, чтобы иметь р, р, т.е. с наличием зоны перекрытия участка рельсовой линии, где ШР определяется со стороны обоих концов рельсовой линии. Например. если условие рр не соблюдается, то необходимонапряжения сигнала большей частоты (пропорциональный Он 2 с учетом Кн.); Кривые 15 20 25 30 35 40 45 50 55 снизить ццмакс (фиг,З), т.е, увеличить КН (кривая Кн.Он 2 на фиг.З будет расположена выше). Также выше расположится кривая Кн, Он 2 и на фиг,2, что приведет к снижению р т.е. сближениюр, и р,фиг.2 и 3 дополняются фиг.4 и 5 в НР и ШР, где 01 - фиксируемый уровень напряжения сигнала меньшей частоты (пропорциональный Он 1), Онг - фиксируемый уровень фиг,4 и 5 показывают возможность реализации способа аппаратурой первого конца, реагирующей не на контролируемую величину (уровень), а на ее знак, что всегда надежнее и с меньшими погрешностями. При ЬО = 01 - 020 имеет НР, а при ЬО"- 0 - ШР,Итак, одним из условий свободности рельсовой линии (со стороны ее первого конца), является превышение фиксируемого уровня напряжения сигнала меньшей частоты на первом конце над фиксируемым уровнем напряжения сигнала большей частоты на первом конце, Этот прием является новым, Вторым условием свободности (со стороны второго конца) является превышение уровня сигнала большей частоты на втором конце над опорным. (Уровень напряжения меньшей частоты на втором конце также должен превышать свой опорный, чтобы обеспечить безопасный отказ в случае обрыва канала меньшей частоты в аппаратуре 8 (фиг,1 Этот прием известный.Для определения свободности всей рельсовой линии оба условия должны совпадать во времени, выявлениетакого совпадения - обязательный прием. Реализация его возможна с помощью канала связи с первого конца рельсовой линии на второй, где проводится логическая операция (блок 7 на фиг,1). Последнюю можно реализовать последовательным соединением контактов выходных реле, входящих в блоки 6 и 8 (фиг.1).Кдополнительным преимуществам способа следует отнести ослабление влияния таких отрицательных факторов, снижающих пределы работоспособности известных РЦ, как колебания напряжения сети. изменения величины сопротивления рельсовой петли, т.к. на фиксируемые уровни напряжений обеих частот они оказывают практически одинаковое влияние, не изменяя их соотношения, т.е, знака разности ЛО. Реализация данного способа не вызывает технических трудностей. Но некоторые вполне очевидные условия следует соблюдать, Источники 2 и 3 (фиг,1) должны быть защищены заградительными фильтрами от протекания через них тока другого источника, Источник большей частоты 2 (фиг,1) должен быть защищен от короткого замыкания (поезд на питающем конце), т.к. ограничивающего сопротивления в этом источнике нет. Реализацию эагциты можно осуществить известными приемами. Например, в виде использования генератооа со срывом, или в заградительном фильтра этого источника испольэовать насыщающиеся элементы, что приведет к расстройке фильтра при коротком замыкании. Это равносильно введению ограничивающего сопротивления, после чего снизится величина напряжения большей частоты на приемном конце, т.е. возникает ситуация превышения опорного сигнала над уровнем сигнала большей частоты. соответствующая ШР.В аппаратуре первого конца рельсовой линии в блоке 5 (фиг,1) должен быть контроль наличия напряжения сигнала большей частоты на случай обрыва канала этого напряжения.АЛСН можно осуществлять на любой частоте, но лучше на большей, т,к, сигнал этой частоты подан без уменьшения напряжения на питающем конце, т.е. он более мощный.Реализацию условия 01Ог необходимо осуществлять с помощью усилителя ограничителя (каковыми являются полупроводниковые или магнитные) и реле, Диапазон изменения разности напряжений широк, поэтому и необходимо ограничение. Величина ограничения значения не имеет, т,к. усилитель путевого приемника реагирует не на величину сигнала, а на его знак.Предлагаемый способ контроля свобод%ности рельсовой линии сложнее прототипа, но расширение диапазона работоспособности рельсовой цепи по сопротивлению изоляции (практически вдвое) при его понижении оправдывает эту сложность.Расширение диапазона работоспособности рельсовой цепи по сопротивлению изоляции дает ряд зкономических преимуществ:- увеличение межремонтного периода по очистке балласта и шпал;- исключение необходимости укорочения длины сово, линии и установки доволнительной ппаратуры для трансляции сигнала в середине блок-участка;- улучшение условий труда обслуживающего персонала в связи с исключением "сезонных регулировок" из-за меньшей вероятности сигналов занятости при Комин и уменьшение по этой причине простоев.1832092 ЛИНИ бодна Ф ор мул а изобретения Способ контроля свободности рельсовой линии, заключающийся в том, что в рельсовую линию на первом ее конце подают сигналы двух частот, один из которых, имеющий большую частоту, формируют с постоянным уровнем напряжения, а на втором конце линии фиксируют уровни напряжения сигналов обеих частот, сравнивают их с опорными сигналами и по превышению уровней напряжения каждого из сигналов над соответствующим опорным судят о свободности части рельсовой линии со стороны второго ее конца, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения надежности, напервом конце рельсовой линии фиксируют уровни напряжения сигналов обеих частот, 5 сравнивают их между собой и по превышению сигнала меньшей частоты судят о свободности части рельсовой линии со стороны первого ее конца, выявляют наличие совпадения во времени превышения уровней на пряжения сигналов над опорным на второмконце рельсовой линии с превышением напряжения второго сигнала над напряжением первого на ее первом конце и по нему судят о свободности всей рельсовой линии, 151832092Ун 2ОСоставитель В,Будниковдэктор Б. Федотов Техред М,Моргентал Корректор С.Пекар Заказ 2602 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10