КОДИРОВАННАЯ РЕЛЬСОВАЯ ЦЕПЬ

Полезная модель относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики, а более конкретно - к рельсовым цепям.
Известны устройства рельсовых цепей, кодированных для обеспечения работы автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия (АЛСН) с числовым кодированием информации, описанные в различных источниках, например:
1. Леонов А.А. Техническое обслуживание автоматической локомотивной сигнализации. - 5-е изд., перераб. М.: Транспорт, 1982 (см. рис.35, страницы 68-71 и 99-124).
2. Аркатов B.C. и др. Рельсовые цепи. Анализ работы и техническое обслуживание. - М.: Транспорт, 1990 (см. рис.4.20, страницы 107-109).
3. Кравченко Е.И., Швалов Д.В. Кодирование рельсовых цепей. - М.: Маршрут, 2005, 134 с.
По технической сущности наиболее близким к заявляемому объекту является устройство, описанное в источнике [1], которое по этой причине принимается за его прототип.
В устройстве-прототипе аппаратура размещена на центральном посту электрической централизации, в релейных шкафах, в путевых ящиках и обеспечивает передачу с пути на локомотив кодовых сигналов, которые индуктивным способом воспринимаются локомотивными устройствами автоматической локомотивной сигнализации (АЛСН).
Основным недостатком прототипа является то, что у него относительно низкая эксплуатационная надежность, из-за отсутствия в нем элементов, устраняющих основные причины сбоя в работе системы АЛСН при перемещении локомотивных катушек в зоне изолирующих стыков. Всегда из-за пропадания индуктивной связи кодированных рельсовых линий с локомотивными устройствами АЛСН при перемещении локомотивных приемных катушек над изолирующими стыками возникают искажения кодов АЛСН.
Аналогичные недостатки имеют аналоги [2 и 3].
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение надежности и устойчивости работы канала АЛСН при кодированной рельсовой цепи в зоне изолирующих стыков путем организации в пределах размещения изолирующих стыков шлейфов, что исключает пропадание индуктивной связи кодированных рельсовых линий с локомотивными устройствами АЛСН при перемещении локомотивных приемных катушек над изолирующими стыками. Существенная стабилизация уровня кодовых сигналов в рельсах под приемными катушками производится путем введения элементов контроля этих сигналов и корректировке их величин для устранения помех, связанных с резкими скачками тока АЛС в рельсах при переходе приемных катушек с выходного конца данной рельсовой цепи на входной конец очередной рельсовой цепи.
Сущность предлагаемой полезной модели состоит в том, что в известную кодированную рельсовую цепь вводятся новые схемные узлы и элементы: два шлейфа кодирования, уложенные в пределах каждой границы смежных рельсовых цепей, где размещены изолирующие стыки; реле снижения кодового тока, тыловой контакт которого шунтирует введенный в цепь кодирования ограничитель кодового тока; трансформатора тока, одна обмотка которого заведена в цепь кодирования рельсовой цепи с ее релейного конца, а другая его обмотка через выпрямитель и ограничитель тока для срабатывания реле снижения тока соединена с этим реле через его собственный фронтовой контакт, шунтирующий упомянутый ограничитель тока, и через фронтовой контакт кодово-включающего реле релейного конца данной рельсовой цепи; реле снижения напряжения и его повторителя, переключающего своими контактами вторичную обмотку кодирующего трансформатора на питающем конце рельсовой цепи с большого числа витков на меньшее для уменьшения тока в рельсах под локомотивными приемными катушками при сближении поезда с питающим кодированным концом данной рельсовой цепи; трансформатором согласования, одна обмотка которого включена последовательно с путевой обмоткой кодирующего трансформатора питающего конца рельсовой цепи, а другая его обмотка соединена с реле снижения напряжения через выпрямительный мост и ограничитель тока, зашунтированный первым фронтовым контактом снижения напряжения, и фронтовой контакт кодово-включающего реле питающего конца рельсовой цепи.
Только эти отличия обеспечивают более надежную работу всех блоков и элементов кодированной рельсовой цепи, усиливая при этом безопасность движения, уменьшая количество сбоев в работе АЛСН и повышая культуру труда и безопасность жизнедеятельности машинистов и их помощников.
Предлагаемая модель иллюстрируется чертежом, где обозначено:
1 и 2 - первая и вторая рельсовые линии, ограниченные соответствующими изолирующими стыками на концах;
1А и 1Б - первая и вторая рельсовая нить рельсовой линии 1;
2А и 2Б - первая и вторая рельсовая нить второй рельсовой линии 2;
3 и 4 - рельсовые линии, примыкающие соответственно ко второй и первой рельсовой линии;
3А и 3Б - первая и вторая рельсовые нити рельсовой линии 3;
4А и 4Б - первая и вторая рельсовые нити рельсовой линии 4;
5 - локомотивная аппаратура приема и расшифровки кодовых сигналов АЛСН, соединенная с локомотивными приемными катушками 5.1;
6, 7, 8, 9 - дроссель-трансформаторы;
10 - типовой блок питания и кодирования(БПК), содержащий следующие стандартные элементы:
10.1 - питающий путевой трансформатор питающего конца РЦ;
10.2 - кодирующий трансформатор питающего конца рельсовой цепи;
10.3 - дроссель ограничения утечки кодового тока через трансформатор 10.1;
10.4 - фильтр-пробка питающего конца РЦ;
10.5 - конденсатор;
11 - преобразователь частоты ПЧ 50/25;
12 - шлейф кодирования при передвижении поезда с рельсовой линии 1 на рельсовую линию 2;
13 - трансформатор согласования для контроля напряжения кодового сигнала, передаваемого в рельсовую линию 1 с ее питающего конца;
14 - шлейф кодирования при передвижении поезда в направлении с рельсовой линии 1 на рельсовую линию 4;
15 - реле снижения напряжения медленнодействующее с элементом 15.3 в виде RC-цепочки для регулировки требуемой величины замедления на отпускание якоря реле 15, при его импульсном питании.
15.1 и 15.2 - соответственно первый и второй фронтовой (замыкающий) контакт реле 15;
16 - кодово-включающее реле питающего конца рельсовой цепи 1.
17 - стандартные элементы схемы включения реле 16;
18 - ограничитель тока срабатывания реле 15;
19 - выпрямитель контрольного кодового сигнала, поступающего от трансформатора 13;
20 - повторитель реле 15;
20.1 и 20.2 - соответственно фронтовой и тыловой контакт реле 20;
21 - шлейф кодирования при передвижении поезда в направлении с рельсовой линии 2 на рельсовую линию 1;
22 - трансмиттерное реле питающего конца РЦ с контактом 22.1;
23 - шлейф кодирования при передвижении поезда в направлении с рельсовой линии 2 на рельсовую линию 3;
24 - стандартные элементы схемы включения реле 22;
25 - типовой блок питания и кодирования(БПК), содержащий следующие стандартные элементы:
25.1 - резонансный LC контур, настроенный в резонанс на частоту 50 Гц.;
25.2 - разделительный дроссель;
25.3 - кодирующий трансформатор релейного конца рельсовой цепи;
25.4 - фильтр-пробка релейного конца РЦ;
26 - путевое реле;
27 - трансформатор контроля кодового тока, передаваемого в рельсовую линию 1 с ее релейного конца;
28 - выпрямитель контрольного кодового сигнала, поступающего от трансформатора 27;
29 - реле снижения кодового тока медленнодействующее с элементом 29.3 в виде RC-цепи для регулировки требуемой (расчетной) величины замедления на отпускание якоря реле 29 при его импульсном питании.;
29.1 и 29.2 - соответственно тыловой (размыкающий) и фронтовой (замыкающий) контакты реле 29;
30 - ограничитель контрольного тока срабатывания реле 29;
31 - кодово-включающее реле релейного конца РЦ с контактом 31.1;
32 - стандартные элементы схемы включения реле 31;
33 - трансмиттерное реле релейного конца РЦ с контактом 31.1;
34 - элементы схемы включения реле 33;
35 - дополнительный ограничитель кодового тока;
ИС - изолирующие стыки;
К - колесная пара поезда (поездной шунт).
Работа устройства происходит следующим образом.
В исходном состоянии, когда на всех рельсовых линиях нет поездного шунта К, кодирующая аппаратура, в том числе реле 29, выключена, путевое реле 26 возбуждено.
При движении поезда по рельсовой цепи 4 в сторону рельсовой цепи 1 обеспечивается предварительное кодирование рельсовой цепи 1 стандартными элементами: возбуждается реле 31 и трансмиттерное реле 33 начинает свою импульсную работу (контактом 33.1 обеспечивается соответствующая модуляция кодового сигнала); в этом режиме трансформатором 27 отсасывается ничтожно малая часть тока, не достаточная для возбуждения реле 29, которое не срабатывает и в момент въезда локомотива на входную часть рельсовой цепи 1. По мере сближения локомотива с выходным концом рельсовой цепи 1 (примерно в центре рельсовой линии 1) реле 29 срабатывает и своим тыловым контактом 29.1 снимает шунт с ограничителя 35 кодового тока, уменьшая тем самым поступающий в рельсы 1А и 1Б и в соединенный с ними шлейф 12 кодовый ток до нормальной величины. Реле 29 при этом продолжает удерживать якорь в притянутом к своему сердечнику положении, так как в его цепи питания ограничитель 30 будет зашунтирован фронтовым контактом 29.2 реле 29; к тому же, ток отпускания реле в два раза меньше тока срабатывания.
При продвижении приемных катушек 5.1 над изолирующими стыками, где установлены дроссель-трансформаторы 7 и 8, индуктивная передача кодового сигнала, поступающего от кодирующего конца рельсовой линии 1, обеспечивается шлейфом 12, выполненным тяговой перемычкой дроссель-трансформатора 7; к тому же, величины токов в рельсах 1А и 1Б вблизи изолирующих стыков и в упомянутом шлейфе 12 под приемными катушками 5.1, а также кодовые токи в рельсах 2А и 2Б на входном конце смежной рельсовой линии будут одного порядка, что исключает очередную помеху, которая в прототипе (1) появляется в виде длительного (более 1 с) восстановления требуемой чувствительности приемной аппаратуры на локомотиве.
При движении поезда в другом направлении (от рельсовой линии 2 в сторону рельсовой линии 1) работает шлейф 21, обеспечивающий передачу на локомотив кодовых сигналов во время перемещения приемных катушек 5.1 над изолирующими стыками, разграничивающими рельсовые линии 2 и 1. На границе между рельсовыми линиями 1 и 4 аналогичную функцию выполняет шлейф 14, который соединен последовательно с рельсовыми нитками 1А и 1Б, выполнен тяговой перемычкой дроссель-трансформатора 6 и уложен вдоль накладок соответствующего изолирующего стыка.
При движении поезда от рельсовой линии 1 в сторону рельсовой линии 4 по мере сближения поездного шунта К с дроссель-трансформатором 6 кодовый ток в рельсах 1А и 1Б возрастает, что контролируется трансформатором согласования 13; при этом возрастающее напряжение на обмотках трансформатора 13 поступает через элементы 19, 18, 16.1 на обмотки реле 15, которое срабатывает и включает своим фронтовым (замыкающим) контактом 15.2 цепь для возбуждения своего повторителя 20; размыкается контакт 20.2 и замыкается контакт 20.1 и обмотка кодирующего трансформатора с большим числом витков переключается на меньшее число витков, чем и обеспечивается снижение тока в рельсах 1А и 1Б под приемными катушками 5.1 до нормативной величины. Понижение напряжения на трансформаторе 13 не вызовет отпускания якоря 15, так как в цепи этого питания шунтируется фронтовым контактом 15.1 сопротивление 18, к тому же ток отпускания реле 15 в два раза ниже его срабатывания. При этом шлейф 14 исключает пропадание индуктивной связи при продвижении приемных катушек 5.1 над изолирующими стыками, а введенные элементы 13, 19, 18, 15.1, 16.1, 15, 15.2, 20, 20.1 и 20.2 исключают появление в приемной аппаратуре АЛСН затяжных процессов неприема кодовых сигналов, которые наблюдаются в прототипе (1) и в аналогах (2, 3) из за длительного восстановления требуемой чувствительности усилителя УК25/50, ввиду большой разницы (в десять и более раз) между кодовым током в рельсах на выходном конце данной рельсовой цепи и кодовыми токами в рельсах на входном конце смежной рельсовой цепи.
Экономическая эффективность устройства выражается исключением вредного воздействия помех при проезде изолирующих стыков на нормальную работу системы АЛСН с устранением сбоев в работе этой системы, а следовательно, повышения надежности ее действия, усилением пропускной способности станции и перегонов, безопасности движения, улучшения культуры и производительности труда машинистов, интенсификацией поездной работы, уменьшением эксплуатационных расходов и снижения потерь от сбоев в работе устройств автоматики.
Источники информации, принятые во внимание при составлении описания полезной модели:
1. Леонов А.А. Техническое обслуживание автоматической локомотивной сигнализации. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1982 (см. рис.35, страницы 68-71 и 99-124).
2. Аркатов B.C. и др. Рельсовые цепи. Анализ работы и техническое обслуживание. - М.: Транспорт, 1990 (см. рис.4.20, страницы 107-109).
3. Кравченко Е.И., Швалов Д.В. Кодирование рельсовых цепей. - М.: Маршрут, 2005, 134 с.