Рельсовая цепь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 696334 В 61 1.2316 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 21) 4726180/1122) 08.08.8946) 07,12,91, Бюл. М 4571) Харьковский институтлезнодорожного транспортва инженеров жеа им. С.М. Киро(72) Ю.В. Соболев, М.М. Баби С.В. Кошевой(57) Изобретение относитсялезнодорожной автоматики в, В.П. Мор СССР 985.к области ж предназнач ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и предназначено для контроля рельсовых линий.Цель изобретения - повышение надежности,На фиг.1 представлена структурная схема устройства для питания рельсовой цепи; на фиг,2 - функциональная схема блока 2 контроля наличия питания; на фиг.3 - функциональная схема блока 3 ключей; на фиг,4 - принципиальная схема магнитного усилителя; на фиг.5 - функциональная схема блока 9 опорного сигнала,Устройство для питания рельсовой цепи (фиг.1) содержит стабилизированный источник 1 переменного напряжения, блок 2 контроля наличия питания, блок 3 ключей, магнитный усилитель 4 с тремя входами, первый согласующий блок 5 с фильтрами, рельсовую линию 6 с одной и другой рельсовыми нитями, второй согласующий блок 7,но для контроля рельсовых линий, Цель изобретения - повышение надежности. Указанная цель - повышение надежности. Укаэанная цель достигается тем, что ток от источника сигнала наводит ЭДС в обмотке 16.3 магнитного усилителя 4 в зависимости от мощности потребляемой энергии рельсовой линии, которая может колебаться в зависимости от атмосферных условий и ее занятости и соответственно изменять ЭДС в обмотке 16.3, которая, изменяя магнитный . поток в сердечнике 16, соответственно изменяет напряжение в обмотке 16,4, которая связана с питающим концом рельсовой линии. 2 з.п.ф-лы, 5 ил,евой приемник 8, блок 9 опорного сигнала,причем источник 1 подключен к первому и второму входам усилителя 4 соответственно через блок 3 и блок 2, управляющий вход последнего связан с управляемым входом в блока 3, выход усилителя 4 подключен к О входу рельсовой линии 6 через первый согласующий блок 5, выход которой подключен к путевому приемнику 8 через второй согласующий блок 7. Выход блока 9 одним выводом подключен к началу одной рельса- Ы вой нити, другим выводом - к концу другой рельсовой нити, а выход связан с третьим входом магнитного усилителя 4.В качестве согласующих блоков 5 и 7. использованы соответственна питающий и релейный трансформаторы с фильтрами, настроенными на частоту источника 1.Блок 2 контроля наличия питания с входом, выходом сигнала и управляющим выходом (фиг.2) содержит выпрямитель 10 ссогласовывающим фильтром, деа ограничительных резистора 11 и 12, резисторный оптрон 13 и измерительный трансформатор 14. Вход блока 2 образует вход выпрямителя 10, к которому также подключена последовательная цепь, состоящая из ограничительного резистора 11, выходногорезистора оптрона 13 и первичной обмотки измерительного трансформатора 14, вто ричная обмотка которого образует управляющий выход блока 2, выход сигнала этого блока образует выход. выпрямителя 10, по 5 10 ложительный вывод которого включен через, резистор 12 и вход оптрона 13.Блок 3 ключей (фиг.3) содержит контрольное реле 15, подключенное к управляемому входу этого блока, а другой вход попитанию связан с выходом посредствомдвухполюсного включения контактов 15.1 и15,2 реле 15, в качестве которого испольэу; ется реле класса надежности.Магнитный усилитель 4 (фиг.4) с тремявходами и выходом содержит тороидальныйсердечник 16 управляемого трансформато 20 ра и который выполнен с переменным по 25угловой координате сечением, причем вход, ная обмотка 16,1, образующая первый вход,усилителя 4, расположена на участке наи-большего сечения, две одинаковые диффе ренциальные обмотки 16,2 и 16.3, 30включенные встречно, образуют соответст венно второй и третий входы усилителя 4 и , расположены по обе стороны от основнойобмотки 16.1 на одинаковом сечении магни топровода(сердечника 16), выходная обмотка 16.4 образует выход ограничителя 4 ираспределена равномерно по обе стороны от диагональной линии на участке малогосечения (с целью снижения потребляемой мощности дифференциальными катушками (обмотками 16.2 и 16.3) для создайия необходимых уровней магнитных полей сердеч 40 ник 16 выполнен из высокопроницаемого выпрямитель 20 с сглаживающим фильтром и ограничительный резистор 21, причем 50 вход этого блока образует псслЕпреаальнвцепь, состоящая из источника 17, конденсатора 18 и первичной обмотки трансформатора 19, и образующие последовательныйконтур, настроенный на частоту источника 5517, вторичная обмотка которого подключена к выпрямителю 20, выход которого образует выход блока 9, причем положительный вывод выпрямителя 20 включен через резистор 21. Источник 17 вырабатывает сигналферромагнетика (например, сплава 65 НПили 68 НТП). 45Блок 9 опорного сигнала (фиг,5) включает источник 17 опорного сигнала, конденсатор 18, измерительный трансформатор 19,частотой, отличной от частоты источника 1 (фиг,1),Рельсовая цепь работает следующим образом.В предложенном устройстве (фиг,1) образовано два канала, один канал собственно рельсовая цепь, включающая в себя элементы и блоки (1-8) и другой канал - рельсовая линия 6 и блок 9, Причем эти каналы выполняют возложенные на них функции, функции контроля и измерения соответственно самостоятельно, Но они имеют один общий элемент - рельсовую линию 6, состояние которой, то ли в зависимости от метеорологических условий, то ли от ее режимов работы, меняется, Следовательно, изменяется, как известно из теории рельсовых цепей, и сопротивление передачи рельсовой линии, Это изменение можно зафиксировать, включив (фиг.1) блок 9, подключив его к усилителю 4 и осуществлять регулировку подаваемого напряжения в рельсовую цепь, тем самым добиваясь неизменности сопротивления передачи в нормальном режиме, путем увеличения напряжения питания и вместе с тем следить за действительным изменением сопротивления передачи путем измерения блоком 9 тока в рельсовой линии, включенной как двуполюсник, на частоте, отличной от частоты источника 1 напряжения,Первоначально, при свободной рельсовой линии и самом низком значении сопротивления изоляции для данной рельсовой цепи, при котором еще выполняются режимы ее работы от источника 1 (фиг.1), через зашунтированный блок 3 ключей перемычки (на фиг.1 показано штриховой линией) и отключенными блоками 2 и 9 от усилителя 4 (показано штриховой линией) выставляется . (на фиг.1 не показано) необходимое напряжение источника 1, при котором обеспечивается работа рельсовой цепи в основных режимах. При этом с помощью вольтметра фиксируется напряжение Омакс навыходе усилителя 4 и которое через согласующий блок 5 поступает в рельсовую линию 6 и . далее на путевой приемник 8 через блок 7, Затем снимаются перемычки и подключаются блоки 2 и 9 соответственно к второму и третьему входам усилителя 4. Тогда питание источника 1 одновременнобудет поступать на выходы блоков 2 и 3. Напряжение, поступившее на вход выпрямителя 10 (фиг.2), выпрямляется и через резистор 12, вход оптрона 13 и выход блока 2 подается (фиг.1) на второй вход усилителя 4 и далее (фиг.4) на обмотку 16.2. Ток, проходя по этой обмотке, создает магнитный поток ФОдновре 1696334менно с этим в блоке 2 (фиг.2) образуются и высокоомная измерительная цепь; вход блока 2, резистор 11, выходной резистор оптрона 13, первичная обмотка трансформатора 14, резистор 11 ограничивает ток От источника питания. При этом во вторичной обмотке трансформатора 14 наводится необходимая ЭДС для срабатывания в блоке 3 (фиг,З) реле 15 и которое своими контактами 15,1 и 15,2 замыкает цепь для подключения напряжения от источника 1(фиг.1) к входной обмотке 16.1 (фиг.4) усилителя 4,Одновременно с этим работает и канал измерения изменения сопротивления передачи рельсовой линии, осуществляемый блоком 9.Ток частоты измерительного сигнала от одного вывода источника 17(фиг.5) поступает через конденсатор 18, первичную обмотку трансформатора 19 и к одному выводу одного выхода блока 9 и далее (фиг,1) в одну рельсовую нить, далее распределяясь через сопротивление изоляции, ток переходит в другую рельсовую нить и к другому выводу блока 9 возвращается к другому выводу источника 17 (фиг,5), Ток, протекаемый в рассматриваемой цепи, при низком значении сопротивления изоляции наибольший, что соответствует наибольшему значению сопротивления передачи для рельсовой цепи.При этом этот ток наводит во вторичной Обмотке трансформатора 19 наибольшую ЭДС, а следовательно, через выпрямитель 20 и резистор 21 на другой выход будет поступать наибольший ток, который с выхода блока 9 (фиг.1) поступит на третий вход усилителя 4,Далее (фиг.4) этот ток, протекая по обмотке 16,3. создает магнитный поток сЬ, который направлен встречно магнитному потоку %, созданному обмоткой 16.2. При этом фиксируется напряжение 0 на выходной обмотке 16,4 (что то же на выходе усилителя 4), и, если это напряжение меньше Омакс то С ПОМОЩЬЮ РЕЗИСтоРа 21 (фиг.5) добиваются такого напряжения, которое было бы равно Омакс и которое поступает в рельсовую линию и при свободной рельсовой линии 6 путевой приемник 8 фиксирует ее свободность.При вступлении на рельсовую линию 6 подвижной единицы сопротивление передачи линии увеличивается и путевой приемник 8 обесточивается. Но при этом блок 9 зарегистрирует увеличение тока, протекающего по рельсовой линии и колесным па рам подвижной единицы, от источника 17 (фиг.5). Этот выпрямленный ток, проходя по обмотке 16.3 (фиг,4), создает больший магнитный поток Ф 3, чем магнитный поток Ф 2.Магнитная проницаемость сердечника 16 уменьшается, так как в нем действует поток ф 3 и, следовательно, напряжение на выход ной обмотке 16,4 уменьшается, т.е, в рельсовую линию при нахождении подвижной единицы будет подано меньшее напряжение, что улучшает работу рельсовой цепи в шунтовом режиме.10 При изломе рельсовой нити (или двух)происходит увеличение сопротивления передачи рельсовой линии и путевой приемник обесточивается. Но при этом блок 9 зафиксирует уменьшение тока, протекаемо го по рельсовой линии от источника 17(фиг,5). При этом (фиг.5) магнитный поток Ф 2 будет большим, чем Фз, что обеспечивает снижение напряжения, подаваемого в рельсовую линию 6, при изломе одной из рель сових нитей (или двух) будет поданоменьшее напряжение, что улучшает также работу рельсовой цепи и в контрольном режиме.При изменении сопротивления изоля цииги линии 6 от гиминдо гимакс ток в рельсовой линии 6 источника 17 (фиг,5) будет изменяться также отмакс домин, а следовательно, также будет изменяться и магнит- НЫЙ ПОТОК Ф 3, ОТ Ф 3 макс ДО Ф 3 мии, а ЭТО В СВОЮ 30 очередь обеспечивает автоматическую регулировку напряжения, от Омакс до Омии, подаваемого в рельсовую линию 6.Выход из строя блока 9 приводит к насыщению сердечника 16 (фиг.4) от магнитного потока Ф, и на выходной обмотке 16.4 напряжение будет стремиться к нулю, При обрыве обмотки 16.2 происходит насыщение сердечника 16 от магнитного потока Ф 3, но при этом, вследствие закрытия опт- рона 13 в блоке 2 (фиг.2). реле 15 (фиг.З) обесточивается и своими контактами 15.1 и 15.2 отключает источник 1 (фиг.1) от рельсовой линии.Введение реле 15 и его контактов обес печивает отключение источника 1, если быэтого не было, то при обрыве обмоток 16.2 и 16.3 в линию 6 поступал бы максимальный ток, что было бы опасным при гимакс.По сравнению с прототипом предлагаемое устройство позволяет значительно повысить надежность работы рельсовой цепи за счет автоматического регулирования напряжения питания, которое исключает сезонную регулировку питания рельсовой цепи.Важным достоинством предлагаемогоустройства питания является снижение напряжения питания как в шунтовом, так и контрольном режимах, 1696334Использование предлагаемого устройства, по сравнению с прототипом, позволяет существенно повысить надежность работы.Формула изобретения 1.Рельсовая цепь, содержащая магнитный усилитель,. одна из обмоток которого через регулируемый резистор связана с вы,ходом выпрямителя, вход которого связан с ,одной из обмоток трансформатора, другая обмотка которого одним иэ выводов через конденсатор связана с одной из рельсовых нитей рельсовой линии на одном ее конце, на котором к рельсовым нитям через фильтр и согласующий элемент подключено путеЬое реле, другая обмотка магнитного усилителя через фильтр и согласующий элемент связана с рельсовыми нитями на другом онце рельсовой линии, третья обмотка агнитного усилителя связана с источником питания, ключевой элемент и стабилиированный источник питания, о т л и ч а юа я с я тем, что. с целью повышенияадежности, она снабжена подключенным ходами к упомянутому источнику питания волоком контроля наличия питания, дополнительным ключевым элементом, который и первый включены между третьей обмоткой магнитного усилителя и источником питания, а магнитный усилитель выполнен с дойолнительной обмоткой к которой подключен выход блока контроля наличия питания, причем стабилизированный источник питания подключен между упомянутым конденсатором и первой рельсовой нитью, 5 а другой вывод другой обмотки упомянутоготрансформатора подключен к другой рельсовой нити на другом конце рельсовой линии.2.Цепь по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, 10 что блок контроля наличия питания содержит контрольное реле, выпрямитель, регулируемые резисторы, оптрон и трансформатор, одна из обмоток которого подключена к входу выпрямителя через по следовательно соединенные фоторезистороптрона и регулируемый резистор, другая обмотка - к контрольному реле, а к выходу выпрямителя подключены последовательно соединенные другой регулируемый рези стор и светорезистор оптрона, причем входом и выходом выпрямителя образованы соответственно вход и выход блока,З,Цепь по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что магнитный усилитель содержит магни топровод, выполненный в виде кольца с эксцентрично размещенным отверстием, на меньшем сечении которого размещена вторая его обмотка, на большем сечении - третья обмотка, а на одинаковых сечениях включенные встречно первая и четвертаяобмотки.1696334 ОГ 4 Составитель В. СкориковТекред М.Моргентал Корректор М, Демчик Ред К Кулаков каз 4269 Тираж Г 1 одписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101