УСТРОЙСТВО ТОНАЛЬНОЙ РЕЛЬСОВОЙ ЦЕПИ С ИЗОЛИРУЮЩИМИ СТЫКАМИ
TONAL RAIL CIRCUIT DESIGN WITH ISOLATING JOINTS

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и может быть использовано в системах интервального регулирования движения поездов на базе тональных рельсовых цепей с изолирующими стыками на участках железных дорог, оборудованных системами электротяги постоянного и переменного тока.
Известно устройство тональной рельсовой цепи (ТРЦ) с изолирующими стыками (функционирующей на сигнале в частотном диапазоне 720-1020 Гц), которое содержит соединенную с рельсовой линией приемно-передающую аппаратуру сигнала ТРЦ, а также стыковые дроссель-трансформаторы для пропуска обратного тягового тока из рельсовой линии данной рельсовой цепи в рельсовую линию смежных рельсовых цепей (см. Издательство «Транспорт», книга «Скоростные железные дороги Японии», Москва, 1984 г., стр.140-146).
Недостатком известной тональной рельсовой цепи является невозможность применения на линиях с электротягой постоянного тока (например, на линиях Российских железных дорог с электротягой постоянного тока), из-за использования при формировании кодовых сигналов ТРЦ частоты тягового переменного тока (60 Гц) в качестве несущей.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков и функциональным возможностям является устройство тональной рельсовой цепи с изолирующими стыками, которое содержит соединенные с рельсовой линией передающий блок сигнала ТРЦ (последовательно соединенные путевой генератор, кабельную соединительную линию и путевой согласующий трансформатор) и приемный блок сигнала ТРЦ (последовательно соединенные путевой приемник, кабельную соединительную линию и путевой согласующий трансформатор), а также блоки пропуска тягового тока из рельсовой линии данной рельсовой цепи в рельсовую линию смежных рельсовых цепей (стыковые дроссель-трансформаторы) (см. Справочник «Рельсовые цепи магистральных железных дорог», III издание, Москва, 2006 г., стр.449, рис.8.15 и стр.469, рис.8.32).
Недостатками известной тональной рельсовой цепи являются:
- при применении в устройствах АБ и ЭЦ имеет место относительная узость диапазона частот (25÷75 Гц) сигнального тока, в пределах которого нормируются параметры дроссель-трансформаторов (например, типа ДТ-0,2, ДТ-0,6, ДТ1-150);
- имеет место насыщение сердечника при асимметрии тягового тока, что не отвечает требованиям электромагнитной совместимости надежной работы тональной рельсовой цепи, функционирующей на сигнале частотного диапазона 420-780 Гц, и пропуска обратного тягового тока по рельсовой линии этой ТРЦ.
Техническим результатом изобретения является повышение помехоустойчивости и надежности работы тональной рельсовой цепи с изолирующими стыками при пропуске по ее рельсовой линии обратного тягового тока за счет исключения дроссель-трансформаторов и введения блоков пропуска тягового тока из рельсовой линии данной рельсовой цепи в рельсовую линию смежных рельсовых цепей, выполненных в виде стальных проводов, размещенных на каркасе из немагнитного материала и концами подсоединенных к рельсам в точках соединения с рельсовой линией передающего и приемного блоков сигнала ТРЦ.
Технический результат предлагаемого изобретения достигается тем, что в устройство тональной рельсовой цепи с изолирующими стыками, содержащее соединенные с рельсовой линией передающий и приемный блоки сигнала ТРЦ, введены блоки пропуска тягового тока из рельсовой линии данной рельсовой цепи в рельсовую линию смежных рельсовых цепей, выполненные в виде стальных проводов, размещенных на каркасе из немагнитного материала и концами подсоединенных к рельсам в точках соединения с рельсовой линией передающего и приемного блоков сигнала ТРЦ.
Сравнение заявленного технического решения с прототипом позволило установить его соответствие критерию новизна, так как оно неизвестно из уровня техники.
Предложенное устройство является промышленно применимым и существующими техническими средствами соответствует критерию «изобретательский уровень», т.к. оно явным образом не следует из уровня техники.
Таким образом, предложенное техническое решение имеет изобретательский уровень и соответствует критериям патентоспособности.
На чертеже представлена структурная схема устройства.
Устройство содержит рельсовую линию 1, ограниченную изолирующими стыками, с одним концом которой (питающим концом рельсовой цепи) связан выход передающего блока 2 сигнала ТРЦ, а со вторым (приемным концом рельсовой цепи) - вход приемного блока 3 сигнала ТРЦ.
На обоих концах рельсовой линии 1 размещены блоки 4 и 5 пропуска тягового тока из рельсовой линии данной рельсовой цепи в рельсовую линию смежных рельсовых цепей. Стальной провод 6 и 7 соответственно блока 4 и 5 подсоединен к рельсам в точках соединения с рельсовой линией 1 соответственно блока 2 и 3.
Стальные провода 6 и 7 размещены соответственно на каркасах 8 и 9 из немагнитного материала, например дерева, пластмассы или железобетона. Для пропуска тягового тока из проводов 6 и 7 сформированы витки. Средний вывод витков соединяется со средним выводом витков аналогичных блоков для пропуска тягового тока смежных ТРЦ (эти блоки не показаны).
Электрическое сопротивление проводов 6 и 7 должно быть в пределах 0,2-0,3 Ом, а их сечение рассчитано на пропуск тягового тока номинального значения (например, 1000 А для электротяги постоянного тока и 150 А для электротяги переменного тока). Сопротивление проводов 6 и 7 повышается пропорционально частоте сигнального тока.
Устройство работает следующим образом.
Функционирование тональной рельсовой цепи обеспечивается передачей сигнального тока с выхода передающего блока 2 сигнала ТРЦ через рельсовую линию 1 на вход приемного блока 3 сигнала ТРЦ.
Работоспособное состояние ТРЦ (соответствие сигнала ТРЦ на входе блока 3 сигналу ТРЦ на выходе блока 2 в основных режимах работы рельсовой цепи - нормальном, шунтовом, контрольном и в режиме автоматической локомотивной сигнализации) не нарушается при наличии и отсутствии тягового тока в рельсовой линии.
Стальные провода 6 и 7 соответственно блоков 4 и 5 пропуска тягового тока из рельсовой линии данной рельсовой цепи в рельсовую линию смежных рельсовых цепей размещены на каркасах соответственно 8 и 9 из немагнитного материала. Их электрическое сопротивление для тягового тока имеет небольшое значение, обеспечивая беспрепятственное прохождение тягового тока в смежные рельсовые цепи. Электрическое сопротивление для сигнального тока тональной рельсовой цепи имеет более высокое значение, обеспечивая все режимы работы рельсовой цепи.
Таким образом, наличие физического соединения рельсовой линии ТРЦ и стального провода на каркасе из немагнитного материала не оказывает мешающего влияния на надежность работы ТРЦ в условиях асимметрии протекания обратного тягового тока, что обеспечивает повышение помехоустойчивости и надежности работы тональной рельсовой цепи с изолирующими стыками.