ПРИЕМНИК ИМПУЛЬСНОЙ РЕЛЬСОВОЙ ЦЕПИ

Полезная модель относится к средствам железнодорожной автоматики и телемеханики и предназначена для контроля состояния импульсных рельсовых цепей.
Известен приемник импульсной рельсовой цепи, содержащий источник питания постоянным током, импульсное путевое реле, исполнительное путевое реле, подключенные соответственно через тыловой и фронтовой контакты трансмиттерного реле к рельсовой линии и к вторичной обмотке кодового трансформатора, в цепи питания которого включен тыловой контакт исполнительного путевого реле, обмотка которого подключена параллельно накапливающему конденсатору, катушку индуктивности, подключенную к источнику питания постоянным током через контакт импульсного путевого реле (Леонов А.А. Техническое обслуживание автоматической локомотивной сигнализации. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1982 г., с.85, 86, рис.44, 45).
Недостатком известного приемника импульсной рельсовой цепи является низкая надежность, так как используемый в нем контакт импульсного путевого реле, коммутирующий индуктивную нагрузку, быстро изнашивается из-за возникающей при его работе электрической эрозии.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является приемник импульсной рельсовой цепи, содержащий импульсное путевое реле, подключенное через первый тыловой контакт трансмиттерного реле и резистор параллельно рельсовой линии, кодовый трансформатор, вторичная обмотка которого через фронтовой контакт трансмиттерного реле и резистор подключена параллельно рельсовой линии, источник питания постоянным током, положительный полюс которого через фронтовой контакт импульсного путевого реле и катушку индуктивности подключен к своему отрицательному полюсу, исполнительное путевое реле, один вывод обмотки которого подключен к отрицательному полюсу источника питания постоянным током, другой - через включенные последовательно диод и второй тыловой контакт трансмиттерного реле подключен к фронтовому контакту импульсного путевого реле, конденсатор, подключенный параллельно обмотке исполнительного путевого реле, источник питания переменным током, подключенный через тыловой контакт исполнительного путевого реле к первичной обмотке кодового трансформатора (SU 12242204, B61L 23/16, опубл. 15.04.86, Бюл. №14).
Недостатком данного приемника импульсной рельсовой цепи является низкая надежность. Используемый в нем фронтовой контакт импульсного путевого реле быстро изнашивается из-за возникающей при его работе электрической эрозии, так как примененная в данном устройстве защита от искрообразования лишь уменьшает, но не исключает полностью этот процесс. Следствием электрической эрозии является либо увеличение сопротивления фронтового контакта импульсного путевого реле, либо его сваривание с общим контактом. Обе неисправности вызывают отказ приемника импульсной рельсовой цепи.
Задача полезной модели заключается в повышении надежности приемника импульсной рельсовой цепи.
Технический результат достигается тем, что в приемник импульсной рельсовой цепи, содержащий импульсное путевое реле, кодовый трансформатор, вторичная обмотка которого через первый фронтовой контакт трансмиттерного реле и резистор подключена параллельно рельсовой линии, источник питания постоянным током, исполнительное путевое реле, один вывод обмотки которого подключен к отрицательному полюсу источника питания постоянным током, другой - через включенные последовательно диод и второй тыловой контакт трансмиттерного реле подключен к фронтовому контакту импульсного путевого реле, конденсатор, подключенный параллельно обмотке исполнительного путевого реле, источник питания переменным током, подключенный через тыловой контакт исполнительного путевого реле к первичной обмотке кодового трансформатора, введен оптрон, светоизлучатель которого через включенные последовательно обмотку импульсного путевого реле и первый тыловой контакт трансмиттерного реле подключен параллельно рельсовой линии, а положительный полюс источника питания постоянным током через последовательно включенные фотоприемник оптрона, фронтовой контакт импульсного путевого реле и катушку индуктивности соединен с отрицательным полюсом того же источника питания.
Схема заявляемого приемника импульсной рельсовой цепи представлена на чертеже.
Приемник импульсной рельсовой цепи содержит импульсное путевое реле 1, кодовый трансформатор 2, вторичная обмотка которого 2.1 через первый фронтовой контакт 3.1 трансмиттерного реле 3 и резистор 4 подключена параллельно рельсовой линии 5, источник питания постоянным током 6, исполнительное путевое реле 7, один вывод обмотки которого подключен к отрицательному полюсу источника питания постоянным током 6, другой - через включенные последовательно диод 8 и второй тыловой контакт 3.2 трансмиттерного реле 3 подключен к фронтовому контакту 1.1 импульсного путевого реле 1, конденсатор 9, подключенный параллельно обмотке исполнительного путевого реле 7, источник питания переменным током 10, подключенный через тыловой контакт 7.1 исполнительного путевого реле 7 к первичной обмотке 2.2 кодового трансформатора 2, оптрон 11, светоизлучатель 12 которого через включенные последовательно обмотку импульсного путевого реле 1 и первый тыловой 3.1 контакт трансмиттерного реле 3 подключен параллельно рельсовой линии 5, а положительный полюс «+» источника питания постоянным током 6 через последовательно включенные фотоприемник 13 оптрона 11, фронтовой контакт 1.1 импульсного путевого реле 1 и катушку индуктивности 14 соединен с отрицательным полюсом «-» того же источника питания.
На чертеже показаны также изолирующие стыки 15 и 16, электрически изолирующие рельсовую линию 5 от соседней рельсовой линии 17, а также полярность импульсов в смежных рельсовых линиях.
В качестве оптрона 11 в заявляемом приемнике импульсной рельсовой цепи использован оптрон типа 5П19Б1, в котором светоизлучателем является светодиод 12, а фотоприемником - фотодиод 13.
Приемник импульсной рельсовой цепи работает следующим образом.
При свободности рельсовой линии 5 от подвижного железнодорожного состава и исправности изолирующих стыков 15 и 16 импульсы постоянного тока с питающего конца рельсовой линии (не показан на рисунке) через первый тыловой контакт 3.1 трансмиттерного реле 3 и светодиод 12 оптрона 11 поступают в обмотку импульсного путевого реле 1. Для положительного импульса светодиод 12 оптрона 11 включен в проводящем направлении. Поэтому при поступлении положительного импульса из рельсовой линии 5 импульсное путевое реле 1 притягивает якорь, замыкая свой фронтовой контакт 1.1, а светодиод 12 оптрона 11 излучает световой поток, открывающий фотодиод 13 оптрона 11. Сопротивление фотодиода 13 оптрона 11 в открытом состоянии близко к нулю. Поэтому от положительного полюса источника питания постоянным током 6 к его отрицательному полюсу через последовательно включенные открытый фотодиод 13 оптрона 11, замкнутый фронтовой контакт 1.1 импульсного путевого реле 1 и катушку индуктивности 14 будет протекать ток. При этом через обмотку исполнительного путевого реле 7 ток протекать не будет, так как для него диод 8 включен в непроводящем направлении. После окончания положительного импульса в рельсовой линии 5 светодиод 12 оптрона 11 перестает излучать световой поток, сопротивление фотодиода 13 оптрона 11 мгновенно увеличивается практически до бесконечности. При этом в катушке индуктивности 14 возникает ЭДС самоиндукции, полярность которой противоположна полярности источника питания постоянным током 6. Для этой ЭДС диод 8 включен в проводящем направлении. Поэтому через последовательно включенные обмотку исполнительного путевого реле 7, диод 8 и второй тыловой контакт 3.2 трансмиттерного реле 3 будет протекать ток, который одновременно будет заряжать конденсатор 9.
Импульсное путевое реле 1 имеет определенное замедление на отпускание якоря. Поэтому к моменту размыкания его фронтового контакта 1.1 источник питания постоянным током 6 будет отключен от этого контакта закрытым фотодиодом 13. Так как в данном случае цепь для протекания тока ЭДС самоиндукции через фронтовой контакт 1.1 импульсного путевого реле 1 отсутствует, то размыкание контакта 1.1 импульсного путевого реле 1 будет происходить без образования электрической искры или дуги.
После получения нескольких положительных импульсов из рельсовой линии 5 напряжение на конденсаторе 9 достигнет величины притяжения якоря исполнительного путевого реле 7. Включенное состояние исполнительного путевого реле 7 соответствует свободному состоянию рельсовой линии 5 от подвижного железнодорожного состава и исправности изолирующих стыков 15 и 16.
Включенное состояние исполнительного путевого реле 1 будет сохраняться до тех пор, пока импульсный путевой приемник будет получать импульсы положительной полярности из рельсовой линии 5 и будут исправны изолирующие стыки 15, 16.
При занятии рельсовой линии 5 железнодорожным подвижным составом импульсы, посылаемые с питающего конца рельсовой линии 5, не будут достигать точки подключения импульсного путевого реле 1, вследствие шунтирования рельсовой линии 5 колесными парами. Фронтовой контакт 1.1 импульсного путевого реле 1 будет находиться в разомкнутом состоянии. После разряда конденсатора 9 исполнительное путевое реле 7 отпускает свой якорь, замыкая свои тыловые контакты 7.1 и 7.2. Тыловым контактом 7.1 исполнительного путевого реле 7 источник питания переменным током 10 подключается к первичной обмотке 2.2 кодового трансформатора 2. Одновременно тыловым контактом 7.2 того же реле трансмиттерное реле 3 подключается к устройствам кодирования (не показаны на рисунке). При этом через первый фронтовой контакт 3.1 трансмиттерного реле 3 в рельсовую линию 5 будут посылаться импульсы переменного тока кода автоматической локомотивной сигнализации.
При неисправности изолирующих стыков 15 и 16 - их электрическом пробое, в рельсовую линию 5 будут поступать импульсы из смежной рельсовой линии 17. Однако импульсное путевое реле 1 заявляемого импульсного путевого приемника не будет воспринимать эти импульсы, так как они имеют противоположную полярность, для которой светодиод 12 оптрона 11 включен в непроводящем направлении.
При свободности рельсовой линии 5 от железнодорожного подвижного состава и попадании в нее постоянного тока от постороннего источника питания, полярность которого совпадает с полярностью импульсов, посылаемых с питающего конца рельсовой линии 5, заявляемый приемник импульсной рельсовой цепи будет работать следующим образом. Под действием постороннего источника напряжения импульсное путевое реле 1 будет некоторое время включено, а его контакт 1.1 - замкнут. После разряда конденсатора 9 исполнительное путевое реле 7 отпускает свой якорь, фиксируя в данном случае занятость рельсовой линии 5, что является защитным отказом, допустимым в средствах железнодорожной автоматики и телемеханики. При замыкании тыловых контактов 7.1. и 7.2 исполнительного путевого реле 7 в рельсовую линию 5 будут посылаться кодовые сигналы автоматической локомотивной сигнализации. В момент размыкания первого тылового контакта 3.1 трансмиттерного реле 3 импульсное путевое реле 1 будет выключаться, размыкая свой фронтовой контакт 1.1, а в момент замыкания того же контакта 3.1 трансмиттерного реле 3 импульсное путевое реле 1 будет включаться, замыкая свой фронтовой контакт 1.1. Однако накопления энергии ЭДС самоиндукции, формируемой катушкой индуктивности 14, на конденсаторе 9, а значит включения исполнительного путевого реле 7, происходить не будет, так как в момент размыкания фронтового контакта 1.1 импульсного путевого реле 1, цепь включения исполнительного путевого реле 7 и заряда конденсатора 9 будет разорвана разомкнутым вторым тыловым контактом 3.2 трансмиттерного реле 3.
Можно показать, что любая одиночная неисправность заявляемого приемника импульсной рельсовой цепи будет вызывать выключение исполнительного путевого реле 7, что является защитным отказом, допустимым в средствах железнодорожной автоматики и телемеханики.
Таким образом, введение оптрона в приемник импульсной рельсовой цепи повышает его надежность, так как при этом полностью исключается искрообразование на фронтовом контакте импульсного путевого реле, а следовательно и его разрушение.