РЕЛЬСОВАЯ ЦЕПЬ

Полезная модель относится к устройствам железнодорожной автоматики и телемеханики.
Известна рельсовая цепь, содержащая на питающем конце генераторы частот, подключенные к рельсовой линии через питающие трансформаторы, а на релейном конце к рельсовой линии подключены фильтры и приемные реле, свободность участков рельсовых линий контролируется включенным состоянием приемных реле (SU №751693, B61L 23/16, опубл. 30.07.1980 г.).
Недостатком данного устройства является низкая надежность, так как выключение любого приемника рельсовой цепи приводит к ее ложной занятости.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является рельсовая цепь, содержащая источник питания рельсовой цепи, два генератора разных частот, входы которых подключены к источнику питания рельсовой цепи, а выходы через устройства согласования подключены к рельсовой линии, дополнительный источник питания, три конденсатора, управляющее реле с двумя группами контактов, путевое реле, маятниковый трансмиттер, два выпрямителя, диод, два полосовых фильтра разных частот, входы которых подключены к рельсовой линии, а выходы соответственно к входам первого и второго выпрямителей, отрицательные полюса выводов которых соединены между собой и подключены к одним обкладкам первого и второго конденсаторов, положительные полюса выводов выпрямителей подключены к фронтовым контактам первой и второй групп контактов управляющего реле, другая обкладка первого конденсатора через переключающий и тыловой контакты первой группы контактов управляющего реле и диод подключена к одному выводу обмотки путевого реле, параллельно которой подключен третий конденсатор, к другому выводу обмотки путевого реле через переключающий и тыловой контакты второй группы контактов управляющего реле подключена другая обкладка второго конденсатора, положительный полюс дополнительного источника питания подключен к общему контакту контактной группы маятникового трансмиттера, фронтовой контакт которой через обмотку управляющего реле подключен к отрицательному полюсу того же источника (RU №2173277, B61L 23/16, опубл. 10.09.2001 г.)
Недостатком данной рельсовой цепи является низкая надежность, вызванная тем, что контакты управляющего реле быстро изнашиваются вследствие воздействия на них электрической эрозии. Так, при замыкании тыловых контактов обеих контактных групп управляющего реле протекающий через контакты ток определяется практически нулевым сопротивлением конденсатора, шунтирующего путевое реле, что приводит к локальному разогреву контактирующих поверхностей с образованием искры. Образующаяся на обмотке путевого реле при размыкании тех же контактов ЭДС самоиндукции способствует образованию электрического пробоя между переключающими и тыловыми контактами управляющего реле.
Задача полезной модели заключается в повышении надежности дешифратора для рельсовой цепи.
Технический результат достигается тем, что в рельсовую цепь, содержащую источник питания рельсовой цепи, два генератора разных частот, входы которых подключены к источнику питания рельсовой цепи, а выходы через устройства согласования подключены к рельсовой линии, дополнительный источник питания, три конденсатора, управляющее реле с двумя группами контактов, путевое реле, маятниковый трансмиттер, два выпрямителя, два полосовых фильтра разных частот, входы которых подключены к рельсовой линии, а выходы - соответственно к входам первого и второго выпрямителя, отрицательные полюса выводов выпрямителей соединены между собой и подключены к одним обкладкам первого и второго конденсаторов, положительные полюса выводов выпрямителей подключены соответственно к фронтовым контактам первой и второй групп контактов управляющего реле, к первому выводу обмотки путевого реле через переключающий и тыловой контакты второй группы контактов управляющего реле подключена другая обкладка второго конденсатора, к второму выводу обмотки путевого реле подключена первая обкладка третьего конденсатора, положительный полюс дополнительного источника питания через обмотку маятникового трансмиттера подключен к своему отрицательному полюсу и к общему контакту контактной группы маятникового трансмиттера, фронтовой контакт которой через обмотку управляющего реле подключен к отрицательному полюсу того же источника, введены оптрон и два резистора, один вывод первого резистора подключен к первому выводу обмотки путевого реле, а другой его вывод подключен к второй обкладке третьего конденсатора, первая обкладка которого подключена к катоду фотодиода оптрона, анод которого через переключающий и общий контакты первой группы контактов управляющего реле подключен к другой обкладке первого конденсатора, тыловой контакт контактной группы маятникового трансмиттера через светодиод оптрона и второй резистор подключен к отрицательному полюсу дополнительного источника питания.
Схема заявляемой рельсовой цепи представлена на чертеже.
Рельсовая цепь содержит источник питания рельсовой цепи 1, генераторы разных частот 2 и 3, устройства согласования 4 и 5, рельсовую линию 6, первый 7 и второй 8 полосовые фильтры разных частот, первый 9 и второй 10 выпрямители, первый 11, второй 12, третий 13 конденсаторы, путевое реле 14, маятниковый трансмиттер 15 с группой контактов 15.1 управляющее реле 16 с первой 16.1 и второй 16.2 группами контактов, дополнительный источник питания 17, первый 18 и второй 19 резисторы, оптрон 20, включающий в себя фотоприемник 20.1 и светодиод 20.2.
Заявляемая рельсовая цепь имеет следующие соединения.
Выход источника питания рельсовой цепи 1 подключен к входам генераторов разных частот 2 и 3, выходы которых через устройства согласования 4 и 5 подключены к рельсовой линии 6. Входы полосовых фильтров 7 и 8 разных частот подключены к рельсовой линии 6, а выходы - соответственно к входам первого 9 и второго 10 выпрямителей. Отрицательные полюса «-» выводов выпрямителей 9 и 10 соединены между собой и подключены к одним обкладкам первого 11 и второго 12 конденсаторов. Положительные полюса «+» выводов выпрямителей 9 и 10 подключены соответственно к фронтовым контактам первой 16.1 и второй 16.2 групп контактов управляющего реле 16. К первому выводу обмотки путевого реле 14 через переключающий и тыловой контакты второй группы контактов 16.2 управляющего реле 16 подключена другая обкладка второго конденсатора 12. К второму выводу обмотки путевого реле 14 подключена первая обкладка третьего конденсатора и анод фотодиода 20.1 оптрона 20.
Положительный полюс «+» дополнительного источника питания 17 через обмотку маятникового трансмиттера 15 подключен к своему отрицательному полюсу и к общему контакту контактной группы 15.1 маятникового трансмиттера 15, фронтовой контакт которой через обмотку управляющего реле 16 подключен к отрицательному полюсу «-» того же источника 17. Один вывод первого резистора 18 подключен к второму выводу обмотки путевого реле 14, а другой вывод - к второй обкладке третьего конденсатора 13. Тыловой контакт группы контактов 15.1 маятникового трансмиттера 15 через светодиод 20.2 оптрона 20 и второй резистор 19 подключен к отрицательному полюсу «-» дополнительного источника питания 17.
Заявляемая рельсовая цепь работает следующим образом.
В рельсовую линию 6 через устройства согласования 4 и 5 подаются напряжения двух частот от генераторов 2 и 3, соответственно, U(f1) и U(f2). При этом амплитуды этих напряжений равны, а их частоты различаются. При исправности и свободности рельсовой линии 6 от железнодорожного подвижного состава напряжение U(f1) частотой f1 через полосовой фильтр 7 поступает на первый выпрямитель 9, а напряжение U(f2) частотой f2 через полосовой фильтр 8 - на второй выпрямитель 10.
Маятниковый трансмиттер 15 своим контактом 15.1 формирует последовательность импульсов постоянного тока со скважностью равной двум. В момент импульса включается управляющее реле 16. Переключающие контакты первой 13 и второй 14 групп контактов этого реле замыкаются с фронтовыми контактами. При этом напряжение U(f1) частотой f1, выпрямляется первым выпрямителем 9 и заряжает первый конденсатор 11. а напряжение U(f2) частотой f2 выпрямляется вторым выпрямителем 10 и заряжает второй конденсатор 12. Так как частота f1 не равна частоте f2, то, из-за индуктивного характера сопротивления рельсовой линии 6 напряжение на первом конденсаторе 11 будет больше, чем на втором конденсаторе 12, то есть Uc11 будет больше, чем Uc12.
В интервале между импульсами, формируемыми маятниковым трансмиттером 15, фронтовой контакт его контактной группы 15.1 будет разомкнут, а тыловой контакт замкнут.При этом управляющее реле 16 будет выключено, а светодиод 20.2 оптрона 20 будет излучать свет. Переключающие контакты первой 16.1 и второй 16.2 групп контактов управляющего реле 16 во время импульса будут соединены с тыловыми контактами этих же групп контактов. Конденсатор 11 через открытый световым сигналом светодиода 20.2 фотоприемник 20.1 оптрона 20 подключится к одной обкладке третьего конденсатора 13. К другой обкладке конденсатора 13 через первый резистор 18 подключится второй конденсатор 12. Таким образом, все три конденсатора: 11, 12 и 13 окажутся включенными последовательно. При этом токи, заряда третьего конденсатора 13, протекающие через тыловые контакты обеих групп 16.1 и 16.2 контактов управляющего реле 16, не достигнут больших значений, так как они будут ограничены сопротивлением первого резистора 18.
В результате напряжение на конденсаторе 13 - Uc13 будет равно разнице напряжений на конденсаторе 11 - Uc11 и напряжения на конденсаторе 12 - Uc12. Таким образом, напряжение на конденсаторе 13 - Uc13 сформирует потенциал, равный или выше порога срабатывания путевого реле 14. Путевое реле 14 включается, фиксируя свободное и исправное состояние рельсовой линии 6. При этом фотоприемник 20.1 оптрона 20 будет препятствовать протеканию тока обратной полярности, если в случае неисправности рельсовой цепи окажется, что Uc12 будет больше, чем напряжение Uc11.
В момент формирования последующих импульсов первым размыкается тыловой контакт группы контактов 15.1 маятникового трансмиттера 15. При этом светодиод 20.2 оптрона 20 прекращает излучать свет, вследствие чего фотоприемник 20.1 переходит в высокоимпедансное состояние. В следующий момент времени замыкается фронтовой контакт группы контактов 15.1 маятникового трансмиттера 15. И, только после этого, размыкаются тыловые контакты групп контактов 16.1 и 16.2 управляющего реле 16. Высокое сопротивление фотоприемника 20.1 оптрона 20 разрывает в данном случае цепь разряда ЭДС самоиндукции путевого реле 15, проходящую через тыловые контакты групп контактов 16.1 и 16.2 управляющего реле, исключая тем самым образование на них искры.
Энергия, накопленная на третьем конденсаторе 13 во время интервала между импульсами, формируемыми маятниковым трансмиттером 15, является достаточной для удержания якоря путевого реле 14 до момента ее пополнения во время следующего интервала.
Любая неисправность заявляемой рельсовой цепи вызывает изменение соотношения между напряжениями Uc11 Uc12, при нарушении которого путевое реле 14 выключается, фиксируя ложную занятость рельсовой линии. Данный отказ является защитным, который допустим в устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики.
Таким образом, введение в заявляемую рельсовую цепь оптрона и двух резисторов повышает ее надежность, так как ограничивает токи и напряжения, возникающие на контактах управляющего реле, предотвращая из износ вследствие электрической эрозии.