РЕЛЬСОВАЯ ЦЕПЬ

Полезная модель относится к устройствам железнодорожной автоматики и телемеханики и предназначена для контроля состояния рельсовых линий железных дорог.
Известна рельсовая цепь, содержащая подключенные к рельсам последовательно и противофазно по одну сторону изолирующих стыков основное и дополнительное поляризованные импульсные путевые реле, нейтральное путевое реле, медленнодействующий повторитель дополнительного поляризованного импульсного путевого реле, подключенные к первому источнику электропитания через замыкающий контакт поляризованного дополнительного импульсного путевого реле, трансмиттерное реле, через переключающие контакты которого к рельсовым нитям по другую сторону от изолирующих стыков подключен другой источник электропитания (Брылеев A.M. Полярная кодовая автоблокировка. Труды ВНИИЖТа, вып.56. - М.: Трансжелдориздат, 1952, с.25).
Недостатком известной рельсовой цепи является низкая надежность, так как используемые в ней контакты основного и дополнительного импульсных путевых реле, коммутирующие индуктивную нагрузку, быстро изнашиваются вследствие возникающей при их переключении электрической эрозии.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является рельсовая цепь, содержащая подключенные к рельсам последовательно и противофазно по одну сторону изолирующих стыков основное и дополнительное поляризованные импульсные путевые реле, нейтральное путевое реле, медленнодействующий повторитель дополнительного поляризованного импульсного путевого реле подключенный к первому источнику электропитания через фронтовой контакт дополнительного поляризованного импульсного путевого реле, трансмиттерное реле, через переключающие контакты которого к рельсам по другую сторону от изолирующих стыков подключен другой источник электропитания, формирователь кодов, выход которого через включенные последовательно тыловой контакт медленнодействующего повторителя дополнительного поляризованного импульсного путевого реле и обмотку трансмиттерного реле подключен к отрицательному полюсу первого источника электропитания, положительный полюс которого через включенные последовательно тыловой контакт дополнительного поляризованного импульсного путевого реле, фронтовые контакты нейтрального путевого реле и медленнодействующего повторителя дополнительного поляризованного импульсного путевого реле подключен к своему отрицательному полюсу, конденсатор, включенный параллельно обмотке нейтрального путевого реле, один вывод которой подключен к аноду диода, катод которого через контакт основного поляризованного импульсного путевого реле подключен к положительному полюсу первого источника электропитания, а через включенные последовательно фронтовой контакт медленнодействующего повторителя дополнительного поляризованного импульсного путевого реле и дроссель подключен к другому выводу обмотки нейтрального путевого реле и к отрицательному полюсу первого источника электропитания (SU 1252225, B61L 23/16, опубл. 23.08.86, Бюл.№31).
Недостатком данной рельсовой цепи является низкая надежность, так как используемые в ней контакты основного и дополнительного поляризованных импульсных путевых реле, коммутирующие индуктивную нагрузку, быстро изнашиваются вследствие возникающей при их переключении электрической эрозии.
Задача полезной модели заключается в повышении надежности рельсовой цепи.
Технический результат достигается тем, что в рельсовую цепь, содержащую подключенные к рельсам последовательно и противофазно по одну сторону изолирующих стыков основное и дополнительное поляризованные импульсные путевые реле, нейтральное путевое реле, медленнодействующий повторитель дополнительного поляризованного импульсного путевого реле, трансмиттерное реле, через переключающие контакты которого к рельсам по другую сторону от изолирующих стыков подключен другой источник электропитания, формирователь кодов, выход которого через включенные последовательно тыловой контакт медленнодействующего повторителя дополнительного поляризованного импульсного путевого реле и обмотку трансмиттерного реле подключен к отрицательному полюсу первого источника электропитания, положительный полюс которого через включенные последовательно тыловой контакт дополнительного поляризованного импульсного путевого реле, фронтовые контакты нейтрального путевого реле и медленнодействующего повторителя дополнительного поляризованного импульсного путевого реле подключен к своему отрицательному полюсу, конденсатор, включенный параллельно обмотке нейтрального путевого реле, один вывод которой подключен к аноду диода, катод которого через включенные последовательно фронтовой контакт медленнодействующего повторителя дополнительного поляризованного импульсного путевого реле и дроссель подключен к другому выводу обмотки нейтрального путевого реле и к отрицательному полюсу первого источника электропитания, введены оптроны, катоды светоизлучающих диодов которых подключены к противоположным рельсам по ту же сторону изолирующих стыков, что и поляризованные импульсные путевые реле, аноды соединены между собой и подключены через резистор к средней точке включения основного и дополнительного поляризованных импульсных путевых реле, положительный полюс первого источника электропитания через фронтовой контакт дополнительного поляризованного импульсного путевого реле, включенный в проводящем направлении фотодиод второго оптрона и обмотку медленнодействующего повторителя дополнительного поляризованного импульсного путевого реле подключен к своему отрицательному полюсу, а через фронтовой контакт основного поляризованного импульсного путевого реле и включенный в проводящем направлении фотодиод первого оптрона - к катоду диода.
Схема заявляемой рельсовой цепи представлена на чертеже.
Рельсовая цепь включает в себя рельсы 1.1 и 1.2, расположенные по одну сторону изолирующих стыков 2.1 и 2.2 основное 3 и дополнительное 4 поляризованные импульсные путевые реле, нейтральное путевое реле 5, медленнодействующий повторитель 6 дополнительного поляризованного импульсного путевого реле 4, первый источник электропитания 7, трансмиттерное реле 8, рельсы 9.1 и 9.2, второй источник электропитания 10, формирователь кодов 11, диод 12, конденсатор 13, дроссель 14, светодиод 15 и фотодиод 16 первого оптрона, светодиод 17 и фотодиод 18 второго оптрона, резисторы 19 и 20, первый из которых ограничивает ток, протекающий через светодиоды 15 и 17, второе - ток подаваемый в рельсы 9.1 и 9.2.
В качестве оптронов в заявляемой рельсовой цепи использован оптрон типа 5П19Б1.
В качестве формирователя кодов 11 в заявляемой рельсовой цепи использован кодовый путевой трансмиттер типа КПТШ-1115, формирующий код «КЖ» (Архипов Е.В., Гуревич В.Н. Справочник электромонтера СЦБ. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Транспорт, 2000 г., с.199-202.).
Заявляемая рельсовая цепь имеет следующие соединения. Основное и дополнительное поляризованные импульсные путевые реле 3 и 4 подключены соответственно к рельсам 1.1 и 1.2 последовательно и противофазно по одну сторону изолирующих стыков 2.1 и 2.2. Через переключающие контакты 8.1 и 8.2 трансмиттерного реле 8 соответственно к рельсам 9.1 и 9.2 по другую сторону от изолирующих стыков 2.1 и 2.2 подключен второй источник электропитания 10. Выход формирователь кодова 11 через тыловой контакт 6.2 медленнодействующего повторителя 6 дополнительного поляризованного импульсного путевого реле 4 и обмотку трансмиттерного реле 8 подключен к своему отрицательному полюсу. Положительный полюс первого источника электропитания 7 через включенные последовательно тыловой контакт 4.1 дополнительного поляризованного импульсного путевого реле 4, фронтовые контакты 5.1 и 6.2 нейтрального путевого реле 5 и медленнодействующего повторителя 6 соответственно и обмотку трансмиттерного реле 8 подключен к своему отрицательному полюсу. Конденсатор 13 включен параллельно обмотке нейтрального путевого реле 5, один вывод которой подключен к аноду диода 12, катод которого через включенные последовательно фронтовой контакт 6.1 медленнодействующего повторителя 6 дополнительного поляризованного импульсного путевого реле 4 и дроссель 14 подключен к другому выводу обмотки нейтрального путевого реле 5 и к отрицательному полюсу первого источника электропитания 7. Катоды светоизлучающих диодов 15 первого и 17 второго оптрона подключены к противоположным рельсам -соответственно 1.1 и 1.2, а их аноды соединены между собой и подключены через резистор 19 к средней точке включения основного 3 и дополнительного 4 поляризованных импульсных путевых реле. Положительный полюс первого источника электропитания 7 через фронтовой контакт 4.1 дополнительного поляризованного импульсного путевого реле 4, включенный в проводящем направлении фотодиод 18 второго оптрона и обмотку медленнодействующего повторителя 6 дополнительного поляризованного импульсного путевого реле 4 подключен к своему отрицательному полюсу, а через фронтовой контакт 3.1 основного поляризованного импульсного путевого реле 3 и включенный в проводящем направлении фотодиод 16 первого оптрона - к катоду диода 12.
Заявляемая рельсовая цепь работает следующим образом.
При свободности рельсов 1.1 и 1.2 от подвижного железнодорожного состава основное 3 и дополнительное 4 поляризованные импульсные путевые реле работают в импульсном режиме, так как к ним по рельсам 1.1 и 1.2 поступают разнополярные импульсы постоянного тока от соседней сигнальной установки.
От каждого импульса положительной полярности замыкается контакт 3.1 реле 3. При этом в момент действия этого импульса светодиод 15 первого оптрона будет излучать свет, под действием которого электрическое сопротивление фотодиода 16 будет уменьшаться практически до нуля. Однако включения реле 5 происходить не будет, так как в цепи его включения контакт 6.1 реле 6 будет разомкнут.
От импульсов отрицательной полярности будет замыкаться фронтовой контакт 4.2 реле 4. При этом включенный последовательно с обмоткой реле 4 светодиод 17 второго оптрона будет излучать свет, под воздействием которого электрическое сопротивление фотодиода 18 того же оптрона будет уменьшаться до величины, достаточной для протекания тока включения реле 6. После окончания импульса отрицательной полярности в рельсах 1.1 и 1.2 свечение светодиода 17 второго оптрона прекращается, вследствие чего сопротивление фотодиода 18 того же оптрона мгновенно увеличивается практически до бесконечности. Так как реле 4 имеет некоторое замедление на отпускание якоря, то размыкание фронтового контакта 4.1 реле 4 будет происходить при электрически разорванной цепи разряда ЭДС самоиндукции, накопленной в обмотке реле 6 при прохождении через нее импульса постоянного тока. Следовательно, процесса образования дуги или искры на размыкающемся контакте 4.1 реле 4 происходить не будет.
От периодических замыканий фронтового контакта 4.1 реле 4 притянет и будет удерживать в этом положении якорь реле 6.
После замыкания контакта 6.1 реле 6 при срабатывании реле 3 от положительного полюса первого источника электропитания 7 к его отрицательному полюсу через последовательно включенные фронтовой контакт 3.1 реле 3, открытый фотодиод 16 первого оптрона, замкнутый фронтовой контакт 6.1 реле 6 и дроссель 14 будет протекать ток. При этом через обмотку реле 5 ток протекать не будет, так как для него диод 12 включен в непроводящем направлении. После окончания положительного импульса в рельсах 1.1 и 1.2 светодиод 15 первого оптрона перестает излучать световой поток, а сопротивление фотодиода 16 того же оптрона мгновенно увеличивается практически до бесконечности. При этом в дросселе 14 возникнет ЭДС самоиндукции, полярность которой противоположна полярности первого источника электропитания 7. Для этой ЭДС диод 12 включен в проводящем направлении. Поэтому через последовательно включенные обмотку 5, диод 12 и фронтовой контакт 6.1 реле 6 будет протекать ток, который одновременно будет заряжать конденсатор 13.
Так как реле 3 имеет некоторое замедление на отпускание якоря, то размыкание его контакта 3.1 будет происходить в момент, когда сопротивление фотодиода 16 первого оптрона будет практически равно бесконечности. Поэтому ЭДС самоиндукции, возникающая в дросселе, не будет воздействовать на контакт 3.1 реле 3. Следовательно, процесса образования дуги или искры на размыкающемся контакте 3.1 реле 3 происходить не будет.
После получения нескольких положительных импульсов из рельсов 1.1 и 1.2 напряжение на конденсаторе 13 достигнет величины напряжения притяжения якоря реле 5. Включенное состояние нейтрального путевого реле 5 соответствует свободному состоянию рельсов 1.1 и 1.2 от подвижного железнодорожного состава.
После вступления железнодорожного подвижного состава на рельсы 1.1 и 1.2 напряжения на реле 3 и 4 становятся меньше напряжения их выключения. При этом первым будет отпускать свой якорь реле 6, тыловым контактом 6.2 которого к формирователь кодову 11 будет подключаться трансмиттерное реле 8. При этом контактами 8.1 и 8.2 трансмиттерного реле в рельсы 9.1 и 9.2 будут посылаться разнополярные импульсы постоянного тока от второго источника электропитания 10. Затем отпустит свой якорь нейтральное путевое реле 5, фиксируя тем самым состояние занятости рельсов 1.1 и 1.2.
При коротком замыкании обоих изолирующих стыков 2.1 и 2.2 возникает возможность срабатывания реле 3 и 4 от источника электропитания 10 смежной рельсовой цепи. В этом случае реле 3 и 4 будут работать хаотично, включаясь и выключаясь как от импульсов из рельсов 1.1 и 1.2, так и 9.1 и 9.2. Вследствие этого в заявляемой рельсовой цепи реле 6 и реле 8 будут также хаотично включаться и выключаться. При этом будут нарушены условия включения нейтрального путевого реле 5, которое отпустит свой якорь, зафиксировав ложную занятость рельсов 1.1 и 1.2.
Данный отказ является защитным, и допустим в устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики.
Таким образом, введение в заявляемую рельсовую цепь двух оптронов позволило исключить электрическую эрозию контактов, используемых в ней поляризованных импульсных путевых реле, что повысило надежность данной рельсовой цепи.