УСТРОЙСТВО ВКЛЮЧЕНИЯ ЛИНЕЙНОГО РЕЛЕ АВТОБЛОКИРОВКИ

Полезная модель относится к устройствам железнодорожной автоматики и телемеханики.
Известно устройство включения линейного реле автоблокировки, содержащее линейное реле, подключенное на одном конце двухпроводной линейной цепи, источник питания, контакты управляющих реле, включенные в каждый из проводов линейной цепи последовательно с источником питания на другом конце той же линейной цепи (Казаков А.А., Бубнов В.Д., Казаков Е.А. Автоматизированные системы интервального регулирования движения поездов: Учебник для техникумов железнодорожного транспорта. М.: Транспорт, 1995 г., рис.2.2).
Недостатком данного устройства является низкая контролепригодность, так как оно не позволяет зафиксировать свое предотказное состояние, вызванное процессами искро- или/и дугообразования на контактах управляющего реле.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство включения линейного реле автоблокировки, содержащее линейное реле, включенное на одном конце двухпроводной линейной цепи, на другом конце которой включен источник питания, последовательно с которым в каждый провод линейной цепи включены первый и второй замыкающие контакты управляющего реле, в один из проводов между первым замыкающим контактом управляющего реле и линейным реле включена одна из обмоток контрольного реле, другая обмотка которого включена встречно с первой обмоткой того же реле, искрогасящие контуры, один из которых включен через размыкающий контакт контрольного реле параллельно первому замыкающему контакту управляющего реле, другой включен параллельно второму замыкающему контакту того же реле, вторая обмотка контрольного реле подключена параллельно источнику питания через резистор и третий замыкающий контакт управляющего реле (SU №1474009, B61L 23/22, oп. 23.04.89, Бюл. №15).
Недостатком данного устройства является также низкая контролепригодность, так как оно не позволяет зафиксировать свое предотказное состояние, вызванное процессами искро- или/и дугообразования на контактах управляющего реле. Образование искры или/и дуги на контактах управляющего реле может происходить либо вследствие разрегулировки механической части этого реле, либо вследствие деградации со временем параметров элементов контуры искрогашения. В обоих случаях контакты управляющего реле будут разрушаться под действием электрической эрозии, что приведет к отказу устройства, а значит к задержке движения поездов.
Задача полезной модели заключается в повышении контролепригодности устройства включения линейного реле автоблокировки путем фиксации процесса образования искры или/и дуги на контактах управляющего реле.
Технический результат достигается тем, что в устройство включения линейного реле автоблокировки, содержащее линейное реле, включенное на одном конце двухпроводной линейной цепи, на другом конце которой включен источник питания, последовательно с которым в каждый провод линейной цепи включены соответственно первый и второй замыкающие контакты управляющего реле, в один из проводов между первым замыкающим контактом управляющего реле и линейным реле включена одна из обмоток контрольного реле, другая обмотка которого включена встречно с первой обмоткой того же реле, искрогасящие контуры, один из которых включен через размыкающий контакт контрольного реле параллельно первому замыкающему контакту управляющего реле, другой включен параллельно второму замыкающему контакту управляющего реле, вторая обмотка контрольного реле подключена параллельно источнику питания через резистор и третий замыкающий контакт управляющего реле, введены фотоприемники, соединенные оптической связью с соответствующими контактами управляющего реле, а выводы фотоприемников являются контрольными выходами устройства.
Функциональная схема заявляемого устройства включения линейного реле автоблокировки представлена на фиг.1. На фиг.2 показана схема датчика системы телеконтроля.
Устройство включения линейного реле автоблокировки, содержит линейное реле 1, включенное на одном конце линейной цепи, состоящей из двух проводов 2 и 3. На другом конце линейной цепи включен источник питания 4, последовательно с которым в каждый провод линейной цепи включены соответственно первый 5.1 и второй 5.2 замыкающие контакты управляющего реле (не показано на фиг.1). В один из проводов линейной цепи - провод 2, между первым замыкающим контактом 5.1 управляющего реле и линейным реле 1 включена одна из обмоток контрольного реле 6. Вторая обмотка контрольного реле 6 подключена встречно с первой обмоткой этого же реле к источнику питания 4 через резистор 7 и третий замыкающий контакт 5.3 управляющего реле. Один искрогасящий контур 8 включен через размыкающий контакт 6.1 контрольного реле 6 параллельно первому замыкающему контакту 5.1 управляющего реле. Второй искрогасящий контур 9 включен параллельно второму замыкающему контакту 5.2 управляющего реле. Первый фотоприемник 10 соединен оптической связью с первым замыкающим контактом 5.1 управляющего реле. Второй фотоприемник 11 соединен оптической связью со вторым замыкающим контактом 5.2 управляющего реле. Третий фотоприемник 12 соединен оптической связью с третьим замыкающим контактом 5.3 управляющего реле. Выводы 10.1 и 10.2, 11.1 и 11.2, 12.1 и 12.2 фотоприемников 10, 11, 12 являются контрольными выходами устройства.
В качестве элементов искрогасящих контуров 8 и 9 в заявляемом устройстве могут использоваться резисторы, конденсаторы, варисторы, постоянные магниты (Сапожников В.В., Кравцов Ю.А., Сапожников Вл.В. Теоретические основы железнодорожной автоматики и телемеханики: Учебник для вузов ж.-д. транспорта / Под ред. Сапожникова В.В. - М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2008 г., с.48-50).
В качества фотодатчиков в заявляемом устройстве используются фотодиоды типа ФД-256, реагирующие на инфракрасное излучение, сопровождающее процессы искро-, дугообразования, с длиной волны 800…950 нм, на расстоянии до 6 м. Использование инфракрасного излучения обеспечивает защиту фотоприемников 10-12 от восприятия электрического освещения в качестве сигналов искро- дугообразования на контактах 5.1-5.3 (Кашкаров А.П. Фото- и термодатчики в электронных схемах. - М.: «АЛЬТЕКС», 2004 г., с.81).
Устройство включения линейного реле автоблокировки работает следующим образом.
При отсутствии искры и/или дуги на контактах 5.1, 5.2, 5.3 фотоприемники 10, 11 и 12 устройства включения линейного реле автоблокировки (фиг.1) имеют большое внутреннее сопротивление. Транзисторы 13, 14 и 15 датчика системы телеконтроля (фиг.2) закрыты (находятся в режиме отсечки), светодиод 16 не излучает свет, потенциал на коллекторе транзистора 15 - выходе 21 датчика системы телеконтроля, равен напряжению источника питания датчика, то есть сигналу «логическая 1». Этот сигнал воспринимается как сигнал исправности контролируемого контакта 5.1 (5.2, 5.3) устройства.
При замкнутом состоянии контактов 5.1-5.3 управляющего реле от источника питания 4 через контакты 5.1, 5.2 управляющего реле, обмотку линейного реле 1 и первую обмотку контрольного реле 6 протекает сигнальный ток. Линейное реле 1 находится во включенном состоянии, обеспечивая включение на соответствующем светофоре автоблокировки сигнала, разрешающего движение поездов. Одновременно, от источника питания 4 через замкнутый контакт 5.3 управляющего реле, вторую обмотку контрольного реле 6, включенную встречно по отношению к его первой обмотке, и резистор 7 протекает контрольный ток. При этом сопротивление резистора 7 должно быть равным сумме сопротивлений проводов 2, 3 линейной цепи и обмотки линейного реле 1. За счет встречного включения обмоток контрольного реле 6 магнитные потоки, создаваемые его обмотками, компенсируют друг друга, вследствие чего контрольное реле 6 будет находиться в выключенном состоянии. Размыкающий контакт 6.1 контрольного реле 6 будет замкнут, а искрогасящий контур 8 подключен параллельно контакту 5.1 управляющего реле.
При размыкании контактов 5.1-5.3 управляющего реле линейное реле 1 выключается, обеспечивая включение на соответствующем светофоре автоблокировки сигнала, запрещающего движение поездов. Одновременно размыкаются обе цепи включения обмоток контрольного реле 6, которое сохраняет выключенное состояние. При этом размыкающим контактом 6.1 этого реле искрогасящий контур 8 остается подключенным параллельно контакту 5.1 управляющего реле.
При пробое одного или обоих искрогасящих контуров 8 или/и 9 образуются цепи электрического шунтирования соответственно контактов 5.1 или/и 5.2 управляющего реле. При замкнутом состоянии контактов 5.1-5.3 данная неисправность не обнаруживается, так как линейное реле 1 сохраняет включенное состояние, а контрольное реле 6 будет выключено. При размыкании контактов 5.1 и 5.2, шунтированных неисправными искрогасящими контурами 8 или/и 9 соответственно, линейное реле 1 может остаться во включенном состоянии, что является опасным отказом, не допустимым в устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики.
Исключение возможного опасного отказа в данном устройстве достигается тем, что при размыкании контактов 5.1 и 5.2 управляющего реле размыкается также его контакт 5.3, отключая цепь питания второй обмотки контрольного реле 6. Так как цепь питания первой обмотки контрольного реле 6 через неисправные искрогасящие контуры 8 и/или 9 сохраняется, то контрольное реле 6 включается, размыкая свой контакт 6.1 в цепи собственного включения и в цепи включения линейного реле 1. Линейное реле 1 выключается, включая на соответствующем светофоре автоблокировки сигнал, запрещающий движение поездов. Через промежуток времени, определяемый временем замедления контрольного реле 6 на отпускание якоря и временем переключение его контактов, контакт 6.1 контрольного реле 6 замыкается, вновь образуя цепь включения линейного реле 1 и контрольного реле 6. При включении линейного реле 1 на соответствующем светофоре автоблокировки включается сигнал, разрешающий движение поездов. Затем, после включения контрольного реле 6, контактом 6.1 этого реле цепь включения линейного реле 1 и контрольного реле 6 вновь размыкается. На соответствующем светофоре вновь включается сигнал, запрещающий движение поездов. В дальнейшем, до устранения неисправностей искрогасящих контуров 8 или/и 9, устройство будет работать аналогично в импульсном режиме. В этот период на соответствующем светофоре автоблокировки будет происходить периодическая смена разрешающего и запрещающего движение поездов сигналов, что является защитным отказом, так как такая сигнализация светофора требует остановки поезда.
Возникновение на одном или нескольких контактах 5.1-5.3 управляющего реле искры или/и дуги, вследствие деградации параметров искрогасящих контуров 8, 9 или разрегулировки механической части управляющего реле, будет сопровождаться световым потоком, а также инфракрасным излучением. Под воздействием инфракрасного излучения соответствующий фотодиод 10-12, размещенный в зоне распространения этого излучения, резко уменьшает свое внутреннее сопротивление. При этом на базу транзистора 13 соответствующего датчика системы телеконтроля (фиг.2) поступает положительный потенциал источника питания. Транзистор 13, а вслед за ним транзисторы 14 и 15 переходят в режим насыщения, то есть открываются. Светодиод 16 излучает свет, сигнализируя обслуживающему устройство персоналу о процессе разрушения соответствующего контакта управляющего реле. На коллекторе транзистора 15, который является контрольным выходом 21 датчика, формируется потенциал близкий к нулю - сигнал «логический 0», воспринимаемый как предотказное состояние устройства включения линейного реле автоблокировки.
Таким образом, заявляемое устройство позволяет фиксировать не только отказы, возникающие вследствие неисправности искрогасящих контуров, но и предотказные состояния устройства, вызванные эрозией контактов управляющего реле, возникающей вследствие иско-дугообразования на контактах управляющих реле.