способ контроля свободного состояния рельсовой линии

Формула изобретения

Способ контроля свободного состояния рельсовой линии, заключающийся в том, что в рельсовую линию на одном ее конце подают импульсы тока, а на другом конце фиксируют их уровень, отличающийся тем, что задают скорость изменения нарастания сигнала в импульсе, соответствующую нормальному режиму, измеряют скорость нарастания сигнала, сравнивают ее с заданной скоростью и при их соответствии фиксируют свободное состояние рельсовой линии.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и может быть использовано для контроля состояния рельсовой линии.

Известен способ, реализованный в рельсовой цепи, содержащей генератор частоты, подключенный через первый резистор, первый фильтр и изолирующий трансформатор к одному концу рельсовой линии, а через второй резистор, выпрямитель и фильтр - к входу первого аналого-цифрового преобразователя, вход которого совместно с выходом второго аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом первого блока памяти, выход которого через первый и второй логический элементы И соединен с входом синхронизации регистра памяти, выход которого соединен с первым входом второго блока памяти, вторые входы которого соединены с выходами второго аналого-цифрового преобразователя, а выход - со вторым входом первого логического элемента И, а ко второму входу второго логического элемента И подсоединен выход генератора, к другому концу рельсовой линии подсоединен второй изолирующий трансформатор, к выходу которого подключены приборы релейного конца и выпрямитель, к выходу которого через второй фильтр и третий резистор подключен вход второго аналого-цифрового преобразователя, к выходу первого фильтра подключены приборы питающего конца [1].

Недостатком известного способа является низкая чувствительность рельсовой цепи при пониженном сопротивлении изоляции.

Известен способ контроля свободного состояния рельсовой линии, заключающийся в том, что в рельсовую линию на одном ее конце подают импульсы тока, а на другом конце фиксируют их уровень и сравнивают его с пороговым значением приемника [2]. Если принимаемые импульсы выше порогового значения, то фиксируют свободное состояние рельсовой линии.

Недостатком известного способа является низкая надежность работы рельсовой линии при снижении сопротивления изоляции ниже нормативного значения. Данное техническое решение выбрано авторами в качестве прототипа.

Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является повышение надежности действия рельсовой цепи за счет контроля скорости изменения напряжения на конденсаторе, который включен в качестве нагрузки на релейном конце.

Технический результат достигается тем, что в способе контроля свободного состояния рельсовой линии, заключающемся в том, что а рельсовую линию на одном ее конце подают импульсы тока, а на другом конце фиксируют их уровень, задают скорость изменения нарастания сигнала в импульсе, соответствующую нормальному режиму, измеряют скорость нарастания сигнала, сравнивают ее с заданной скоростью и при их соответствии фиксируют свободное состояние рельсовой линии.

Контроль скорости изменения напряжения на входе приемника, входное сопротивление которого определяется величиной емкости конденсатора, позволяет отличить наличие шунта при сухом балласте в шунтовом режиме от мокрого балласта в нормальном режиме при длине рельсовой линии более 2,6 км (предельная длина типовой рельсовой цепи) или при снижении нормативного значения минимального сопротивления изоляции ниже 1 Омкм. Достижение упомянутого эффекта объясняется следующим. Несмотря на то, что в рельсовых цепях протяженностью более предельной длины или при состоянии балласта, сопротивление которого менее 1 Омкм, сопротивление передачи в нормальном и шунтовом режимах могут не отличаться, т.е. невозможно контролировать наличие нормативного шунта, в рельсовой цепи с конденсатором на приемном конце скорость нарастания напряжения разная в нормальном и шунтовом режимах. Это объясняется разными входными сопротивлениями рельсовой линии со стороны приемного конца в нормальном и шунтовом режимах.

На чертеже изображена схема рельсовой цепи.

Устройство контроля свободного состояния рельсовой линии содержит источник питания 1, подключенный через резистор 2 и контакт маятникового трансмиттера 3 к одному концу рельсовой линии 4, ко второму концу которой подключены конденсатор 5 и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 6, к выходам которого подключена часть адресных входов программируемого постоянного запоминающего устройства (ППЗУ) 7 и входы логического элемента ИЛИ 8, к выходу которого подключен первый вход счетчика 9, ко второму входу которого подсоединен выход генератора 10, а к выходу счетчика подсоединена другая часть адресных входов ППЗУ 7, к выходу которого через усилитель 11 подсоединен вывод обмотки путевого реле 12, второй вывод которой соединен с полюсом источника питания 13.

Способ реализован следующим образом.

Источник питания 1 посредством резистора 2 и контакта маятникового трансмиттера 3 выдает импульсы тока в рельсовую линию 4. В зависимости от величины сопротивления изоляции изменяется напряжение на конденсаторе 5. Каждому значению сопротивления изоляции соответствует определенная скорость нарастания напряжения на конденсаторе. Эта скорость зависит от сопротивления передачи рельсовой цепи и обратного входного сопротивления рельсовой линии со стороны релейного конца. Причем каждому значению передачи соответствует определенное значение обратного входного сопротивления рельсовой линии. Соотношения этих параметров в нормальном режиме не совпадают с такими же соотношениями в шунтовом и контрольном режимах. Поэтому контроль состояния рельсовой линии может легко осуществляться и в рельсовых цепях протяженностью более 2600 м или сопротивлением изоляции ниже 1,0 Омкм. Однако возможности способа контроля состояния рельсовой линии ограничены следующим обстоятельством. При длине рельсовой линии 2600 м и сопротивлении изоляции 0,18 Омкм сопротивление передачи и обратное входное сопротивление в нормальном режиме совпадают с одноименными параметрами в шунтовом.

Контроль скорости нарастания напряжения на конденсаторе, который бы соответствовал нормальному режиму, осуществляется следующим образом.

Двоичный код на выходе АЦП создает первый полуадрес ППЗУ. Второй полуадрес определяется интервалом времени от начала импульса. В ячейки ППЗУ, адреса которых соответствуют нормальному режиму, заносится информация (программируется ППЗУ) о свободном состоянии рельсовой линии.

Работу устройства удобно проследить с интервала в рельсовой цепи, когда контакт маятникового трансмиттера 3 размыкает цепь, на всех выходах АЦП 6 и выходе логического элемента 8 потенциалы соответствуют логическому нулю (ЛН). При этом счетчик заторможен и на его выходах также потенциалы ЛН. Другими словами, на всех входах ППЗУ 7 потенциалы ЛН, и создается адрес ячейки, обеспечивающей на выходе потенциал ЛН. При этом на входе и выходе усилителя потенциалы также соответствуют ЛН и обмотка путевого реле 12 не обтекается током. С появлением импульса в рельсовой цепи растет напряжение на конденсаторе 5, меняется двоичный код на выходе АЦП 6 и снимается запрещающий потенциал с первого входа счетчика 9. Изменение двоичного кода на выходах АЦП 6, а также на выходах счетчика 9 определяет адреса ячеек, где зафиксированы "единички", соответствующие свободному и исправному состоянию рельсовой линии. Если скорость изменения напряжения на конденсаторе не соответствует нормальному режиму, то выбираются другие ячейки ППЗУ 7, где зафиксированы "нули".

На время интервала в рельсовой цепи, когда путевое реле не получает питания, последнее предусмотрено с замедлением.

В качестве АЦП 6 может быть использована микросхема ИЛИ-НЕ, элемент И 8 - ИМС К155ЛЕ3, генератор 10 - на основе ИМС К155ЛА3, счетчик 9 - ИМС К155НЕ5, ППЗУ 7 - ИМС КР556РТ4, усилитель 11 - на основе транзистора КТ315. Так как перечисленные приборы не обладают свойствами приборов первого класса надежности (как путевое реле АНШ2-1230), то схема приемника должна быть троирована.

Использование в народном хозяйстве данного способа позволяет повысить надежность рельсовой цепи при пониженном сопротивлении изоляции и повысить безопасность движения на железнодорожном транспорте.

Источники информации

1. А.с. 1799787 от 07.03.93. Бюл. 9. 1993 г. B 61 L 23/16.

2. Котляренко Н. Ф. и др. Путевая блокировка и авторегулировка. - М.: Транспорт. - 1983, стр.46, фиг.3.9 (прототип).