РЕЛЬСОВАЯ ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Полезная модель относится к устройствам железнодорожной автоматики и телемеханики.
Известна рельсовая цепь переменного тока, содержащая источник питания переменного тока, подключенный через первый блок согласования к электрически изолированной от других рельсовых цепей рельсовой линии, которая через второй блок согласования подключена к импульсному реле (B.C.Аркатов, Ю.В.Аркатов, С.В.Казеев, Ю.В.Ободовский. Рельсовые цепи магистральных железных дорог: Справочник - 3-е издание, переработанное и дополненное. - Москва, Издательство «ООО Миссия-М», 2006 г., рис.3.2, а).
Недостатком этой рельсовой цепи является низкая контролепригодность, так как при ее неисправности без использования внешних измерительных приборов невозможно определить, где возник дефект: в электрических цепях включения импульсного и путевого реле или в изолирующих стыках.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является рельсовая цепь переменного тока, содержащая источник питания переменного тока, подключенный через первый блок согласования к электрически изолированной от других рельсовых цепей рельсовой линии, которая через второй блок согласования подключена к блоку защиты, к входу которого подключены последовательно соединенные диод и импульсное реле, через замыкающий контакт которого источник питания переменного тока подключен к первой обмотке путевого реле, вторая обмотка которого подключена к источнику питания постоянного тока (SU 1268460, B61L 23/16, опубл. 07.11.86, Бюл. №41).
Недостатком данной рельсовой цепи также является низкая контролепригодность, так как при неисправности этой рельсовой цепи без использования внешних измерительных приборов невозможно определить, где возник дефект: в электрических цепях включения импульсного и путевого реле или в изолирующих стыках.
Задача полезной модели заключается в повышении контролепригодности рельсовой цепи переменного тока за счет обеспечения визуального контроля ее исправности.
Технический результат достигается тем, что в рельсовую цепь переменного тока, содержащую источник питания переменного тока, подключенный через первый блок согласования к электрически изолированной рельсовой линии, которая через второй блок согласования подключена к блоку защиты, импульсное реле, через замыкающий контакт которого источник питания переменного тока подключен к первой обмотке путевого реле, вторая обмотка которого подключена к источнику питания постоянного тока, введен светодиод, подключенный через обмотку импульсного реле к выходам блока защиты.
Схема заявляемого устройства представлена на чертеже. Рельсовая цепь переменного тока содержит источник питания переменного тока 1, подключенный через первый блок согласования 2 к рельсовой линии 3, которая через второй блок согласования 4 подключена к блоку защиты 5, импульсное реле 6, через замыкающий контакт 6.1 которого источник питания переменного тока 1 подключен к первой обмотке путевого реле 7, вторая обмотка которого подключена к источнику питания постоянного тока 8, светодиод 9, подключенный через обмотку импульсного реле 6 к выходам блока защиты 5. При этом обмотки путевого реле 7 включены согласно. На чертеже позицией 10 обозначены стыки, электрически изолирующие рельсовые линии заявляемой и смежных с ней рельсовых цепей. На чертеже показаны также мгновенные значения полярностей напряжений переменного тока в рельсовых линиях заявляемой и смежных с ней рельсовых цепях, а также мгновенное значения полярности напряжения в первой обмотке путевого реле 7, соответствующее исправности изолирующих стыков.
В качестве блока согласования 2 в заявляемой рельсовой цепи переменного тока использован трансформатор типа ПРТ-А, первичная обмотка которого через резистор сопротивлением 2,2 Ома подключена к рельсовой линии 3, а вторичная обмотка через предохранители 2 А подключена к источнику питания переменного тока 1; в качестве блока согласования 4 использован так же трансформатор типа ПРТ-А, первичная обмотка которого подключена к рельсовой линии 3, а вторичная обмотка через предохранители 2 А подключена к блоку защиты 5 (B.C.Аркатов и др. Рельсовые цепи магистральных железных дорог: Справочник - 3-е издание, переработанное и дополненное. - Москва, Издательство «ООО Миссия-М», 2006 г., с.93-95, рис.3.13 а).
В качестве блока защиты 5 в заявляемой рельсовой цепи переменного тока использован блок типа ЗБФ-1 (B.C.Аркатов и др. Рельсовые цепи магистральных железных дорог: Справочник - 3-е издание, переработанное и дополненное. - Москва, Издательство «ООО Миссия-М», 2006 г., с.247-250, рис.4.22).
В качестве импульсного реле 6 в заявляемой рельсовой цепи переменного тока используется герконовое реле постоянного тока типа ИВГ-В (Сороко В.И., Милюков В.А. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики: Справочник: в 2 кн. Кн.1. 3-е изд. М.: НПФ «Планета», 2000 г., рис.150); в качестве путевого реле 7 - двухобмоточное реле НМШ1-1800, напряжение включения которого составляет 16 В, выключения - 9 В (там же, таблица 110); в качестве светодиода 9 - светодиод типа АЛ 307Б (Кашкаров А.П. Фото- и термодатчики в электронных схемах. - М.: «АЛЬТЕКС», 2004 г., рис.3.10).
Заявляемая рельсовая цепь переменного тока работает следующим образом.
Во вторую обмотку путевого реле 7 подается постоянное напряжение от источника питания постоянного тока 8, величина которого, во-первых, составляет половину напряжения его включения, во вторых, меньше напряжения выключения этого реле. Для реле типа НМШ1-1800 оно составляет 8 В.
При отсутствии железнодорожной подвижной единицы и исправных изолирующих стыках 10 переменное напряжение, проходящее от источника питания переменного тока 1 через первый блок согласования 2, рельсовую линию 3, второй блок согласования 4 и блок защиты 6, воздействует на включенные последовательно реле 6 и светодиод 7. В этой цепи блок согласования 2 согласовывает сопротивления источника питания 1 и рельсовой линии 3, блок согласования 4 согласовывает сопротивление рельсовой линии 3 и блока защиты 5, блок защиты 5 исключает появление на своих выходах переменного напряжения, отличного по частоте от частоты переменного тока источника питания 1. Светодиод 9 осуществляет однополупериодное выпрямление переменного напряжения на выходах блока защиты 5. От каждой прямой полуволны этого напряжения импульсное реле 6 включается, а в момент обратной полуволны этого напряжения - выключается. При этом светодиод 9 излучает свет, что свидетельствует об исправности цепи прохождения сигнального тока от источника питания 1 до импульсного реле 6. Контактом 6.1 импульсного реле 6 в каждой прямой полуволне (+) переменного напряжения источника питания 1 в первую обмотку путевого реле 7 подается импульс положительной полярности. То есть, в этом случае контактом 6.1 реле 6 осуществляется однополупериодное электромеханическое выпрямление переменного напряжения, поступающего в первую обмотку путевого реле 7 от источника питания 1. Величина этого напряжения, во-первых, составляет половину напряжения включения путевого реле 7, во-вторых, его величина меньше напряжения выключения этого реле. Для реле типа НМШ1-1800 это напряжение также равно 8 В. Совпадение фазы полуволны тока путевого реле 7 в его первой обмотке и фазы напряжения источника питания переменного тока 1, а также одинаковая полярность постоянного тока в обеих обмотках путевого реле 7, вызывает его включение, так как в данном случае магнитные потоки в обмотках путевого реле 7 совпадают. Включенное состояние путевого реле 7 свидетельствует, во-первых, об отсутствии на рельсовой линии 3 данной рельсовой цепи подвижного железнодорожного состава, во-вторых, об исправности изолирующих стыков 10.
Колесные пары подвижного состава, при его вступлении на данную рельсовую цепь, заворачивают ее рельсовую линию. При этом напряжение на выходе блока защиты 5 становится меньше напряжения выключения импульсного реле 6, которое прекращает свою работу, а светодиод 9 перестает излучать свет. Контакт 6.1 импульсного реле 6 прекращает посылать импульсы положительной полярности в первую обмотку путевого реле 7. Так как в этом случае реле 7 будет получать питание только по одной - второй обмотке, то оно выключится. Выключенное состояние путевого реле 7 и отсутствие свечения светодиода 9 в данном случае свидетельствует о занятости рельсовой цепи железнодорожным подвижным составом.
При пробое изолирующих стыков, например, 10.1 и 10.2, на импульсное реле 6 будет воздействовать напряжение, поступающее от источника питания переменного тока смежной рельсовой цепи. Светодиод 9 будет выпрямлять это напряжение, излучая при этом свет. Однако, фаза напряжения в смежной рельсовой цепи противоположна по отношению к фазе источника питания переменного тока 1 данной рельсовой цепи. Поэтому импульсное реле 6 при данной неисправности будет включаться в момент, соответствующей обратной полуволне напряжения своего источника питания переменного тока 1. При этом в первую обмотку путевого реле 7 контактом 6.1 импульсного реле 6 будут подаваться импульсы постоянного тока, полярность которых будет противоположна полярности напряжения, подаваемого во вторую обмотку путевого реле 7 от источника питания постоянного тока 8. Так как магнитные потоки в обмотках реле 7 будут направлены противоположно, то реле 7 выключится.
Одновременное свечение светодиода 9 и выключенное состояние путевого реле 7 свидетельствует о неисправности изолирующих стыков.
Таким образом, введение светодиода 9 в заявляемую рельсовую цепь переменного тока позволяет визуально идентифицировать место ее неисправности, то есть повысить ее контролепригодность.
Любая другая одиночная неисправность в заявляемой рельсовой цепи переменного тока вызывает выключение путевого реле 7, что является защитным отказом, допустимым в устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики.