способ контроля состояния рельсовой линии

Формула изобретения

Способ контроля свободного состояния рельсовой линии, заключающийся в том, что в рельсовую линию на одном конце подают сигнал переменного тока, а на другом конце контролируют изменение сигнала, отличающийся тем, что источник питания подключен к середине рельсовой линии, а приемные устройства - по концам, контроль состояния рельсовой линии осуществляют путем сравнения напряжений концов, занятие рельсовой линии фиксируют при превышении отношения напряжения входного конца к напряжению выходного конца отношения коэффициента всплеска к минимально допустимому значению коэффициента асимметрии, или при превышении отношения напряжения выходного к напряжению входного конца произведения коэффициента снижения напряжения на минимально допустимое значение коэффициента асимметрии, освобождение рельсовой линии фиксируют при соблюдении трех условий, которые выполняются последовательно во времени: во-первых, ток источника питания должен превысить пороговое значение, во-вторых, отношение напряжения выходного конца к напряжению входного должно превосходить отношение коэффициента снижения напряжения к минимально допустимому значению коэффициента асимметрии, в-третьих, отношение напряжения выходного конца к напряжению входного должно превосходить отношение коэффициента всплеска к минимально допустимому значению коэффициента асимметрии.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к железнодорожной технике, а именно к железнодорожной автоматике и телемеханике для регулирования движения поездов.

Известен способ контроля свободности рельсовой линии, заключающийся в том, что значение текущего напряжения на приемнике сравнивают с пороговыми значениями. Превышение текущего напряжения над пороговым фиксируют как свободность путевого участка, в противном случае - занятость [Котляренко Н.Ф. Путевая блокировка и авторегулировка. - М.: Транспорт, 1983 г. (аналог на стр.37-38)].

Недостатком этого способа является то, что при пониженном сопротивлении изоляции возможен ложный контроль состояния путевых участков.

Известен также способ контроля свободного состояния рельсовой линии, заключающийся в том, что в рельсовую линию на одном конце подают сигнал переменного тока, а на другом конце контролируют изменение сигнала в зависимости от координаты поездного шунта и по характеру изменения сигнала фиксируют освобождение путевого участка [патент РФ №2241625 МПК B61L 23/16. Способ контроля свободных путевых участков, авторы: Полевой Ю.И., Полевая Л.В. БИ №34, 2004 г.].

Недостатком этого способа является то, что при интенсивном выпадении осадков может быть зафиксирована ложная занятость.

Данное техническое решение выбрано авторами в качестве прототипа.

Техническим результатом является повышение надежности контроля состояния рельсовой линии.

Технический результат достигается тем, что способ контроля свободного состояния рельсовой линии, заключающийся в том, что в рельсовую линию на одном конце подают сигнал переменного тока, а на другом конце контролируют изменение сигнала, источник питания подключен к середине рельсовой линии, а приемные устройства по концам, контроль состояния рельсовой линии осуществляют путем сравнения напряжений концов, занятие рельсовой линии фиксируют при превышении отношения напряжения входного конца к напряжению выходного конца отношения коэффициента всплеска к минимально допустимому значению коэффициента асимметрии или при превышении отношения напряжения выходного к напряжению входного конца произведения коэффициента снижения напряжения на минимально допустимое значение коэффициента асимметрии, освобождение рельсовой линии фиксируют при соблюдении трех условий, которые выполняются последовательно во времени: во-первых, ток источника питания должен превысить пороговое значение, во-вторых, отношение напряжения выходного конца к напряжению входного должно превосходить отношение коэффициента снижения напряжения к минимально допустимому значению коэффициента асимметрии, в-третьих, отношение напряжения выходного конца к напряжению входного должно превосходить отношение коэффициента всплеска к минимально допустимому значение коэффициента асимметрии.

На фиг.1 и 2 представлены зависимости напряжений на входах левого и правого приемников и тока источника питания от координаты шунта рельсовой линии РЛ с питанием от середины. Часть рельсовой линии РЛ слева от источника питания обозначена РЛ1, справа - РЛ2. Перемещение шунта происходит слева направо.

На фиг.1 приведены кривые зависимости напряжения на входе левого U ₁= (X_Ш) и правого U₂ = (Х_Ш) приемников от координаты шунта в отсутствие продольной асимметрии. Кроме того, представлена зависимость тока источника питания от координаты шунта I= (Х_Ш).

На фиг.2 приведены аналогичные кривые в условиях продольной асимметрии.

На фиг.1 отмечены точки, которые характеризуют следующие ситуации:

U ₁₁ - начало нарастания напряжения на входе левого приемника перед приближением поезда (нормативного шунта) к рельсовой линии РЛ (к левой ее части РЛ1),

U₁₂ - максимальное значение напряжения (всплеск) на входе левого приемника перед приближением поезда к рельсовой линии РЛ,

U ₁₃ - значение напряжения на входе левого приемника при нахождении шунта в точке подключения левого приемника,

U₁₄ - значение напряжения на входе левого приемника при нахождении шунта в точке подключения источника питания,

U₁₅ - максимальное значение напряжения (всплеск) на выходе левого приемника при удалении поезда от левой части рельсовой линии РЛ1,

U ₁₆ - окончание снижения напряжения на выходе левого приемника при удалении поезда от левой части рельсовой линии РЛ1,

U₂₁ - начало нарастания напряжения на входе правого приемника перед приближением поезда (нормативного шунта) к правой части рельсовой линии РЛ2,

U₂₂ - максимальное значение напряжения (всплеск) на входе правого приемника перед приближением поезда к правой части рельсовой линии РЛ2,

U₂₃ - значение напряжения на входе правого приемника при нахождении шунта в точке подключения источника питания,

U₂₄ - значение напряжения на входе правого приемника при нахождении шунта в точке подключения правого приемника,

U₂₅ - максимальное значение напряжения (всплеск) на выходе правого приемника при удалении поезда от правой части рельсовой линии РЛ2,

U₂₆ - окончание снижения напряжения на выходе правого приемника при удалении поезда от правой части рельсовой линии РЛ2,

На фиг.2 дополнительно обозначены точки:

U₁₇ - значение напряжения на входе левого приемника при нахождении шунта в точке, где напряжение на входе правого приемника достигает максимального значения при уходе поезда с рельсовой линии,

U₁₈ - значение напряжения на входе левого приемника при нахождении шунта в точке, где закончилось влияние шунта на напряжение правого приемника,

U₂₇ - значение напряжения на входе правого приемника при нахождении шунта в точке, где начинается воздействие на напряжение левого приемника,

U₂₈ - значение напряжения на входе правого приемника при нахождении шунта в точке, где напряжение на входе левого приемника достигает максимального значения при подходе поезда к рельсовой линии.

Характер кривых отражает то, что входные сопротивления по концам имеют комплексные значения с емкостной составляющей. Кривые зависимости напряжений на входах приемников имеют всплески при приближении шунта к рельсовой линии и удалении от нее.

Сущность метода заключается в следующем. При движении слева направо занятие рельсовой линии (фиг.1) фиксируют при приближении поезда к рельсовой линии и выполнении одного из двух условий: превышении напряжения на входе левого приемника U₁₂ над напряжением на входе правого приемника U₁₁ в К_в (коэффициент всплеска) раз или более, который может быть принят от 1,2 до 1,4 (коэффициент всплеска является функцией сопротивления изоляции), или при понижении напряжения на входе левого приемника относительно правого в 2-3 раза или более, т.е. U₁₃ U₁₁=К_сн=0,5-0,3, где К_сн - коэффициент снижения напряжения.

Фиксация освобождения рельсовой линии происходит в два этапа. На первом этапе проверяют превышение тока источника питания над пороговым значением. На втором этапе проверяют еще два условия. Первое из них: отношение напряжения на входе правого приемника U₂₄ к напряжению левого приемника U ₁₆ должно быть более К_сн, и отношение напряжения на входе правого приемника к напряжению левого приемника должно быть более коэффициента всплеска К_в . К_сн - коэффициент снижения напряжения и K_В - коэффициент всплеска определяются в условиях, когда они минимальны, т.е. при мокром балласте. Пороговое значение тока - это ток источника питания при сухом балласте и нормативном шунте.

На фиг.2 приведены кривые в условиях продольной асимметрии, которая снижает эффект достоверной работы. За коэффициент асимметрии принимают минимально возможное отношение напряжений приемников двух смежных рельсовых линий U ₂₇/U₁₁ (U₂₆ /U₁₈). При этом один из коэффициентов снижения напряжения снижается U₁₃/U ₂₈, а другой увеличивается U₂₄/U ₁₈. Определяющим является меньший из них. Аналогичная ситуация и с коэффициентами всплеска U₂₅/U ₁₇ и U₁₂/U₂₈ , где определяющим также является минимальный.

Предложенный способ позволяет достоверно контролировать рельсовые цепи при низком значении сопротивления изоляции и резком изменении сопротивления изоляции, ограничением может быть только чрезмерная продольная асимметрия (более двух раз).