СПОСОБ КОНТРОЛЯ СВОБОДНОСТИ РЕЛЬСОВОЙ ЛИНИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD OF CONTROLLING TRACK STATE AND DEVICE TO THIS END

Изобретение относится к железнодорожной технике, а именно к железнодорожной автоматике и телемеханике и может быть использовано для регулирования движения поездов.
Известен способ контроля свободности путевых участков, заключающийся в том, что определяют количество свободных путевых участков на перегоне и сумму значений напряжений на этих же участках, а затем находят среднее арифметическое значение напряжений. Текущее значение каждого из участков сравнивают со средним арифметическим значением. При существенном отличии текущего значения от среднего арифметического фиксируют занятость путевого участка, в противном случае - свободность [Патент РФ №2025358 МПК B61L 23/16. Способ контроля свободности путевых участков и устройство для его осуществления. Авторы: Полевой Ю.И., Стрельцов С.К., Мазалова И.В., Кравцова Н.А. БИ №24, 1994 г.].
Недостатком этого способа является то, что при наличии значительной продольной асимметрии возможен ложный контроль состояния путевых участков.
Известен способ контроля свободности путевых участков, заключающийся в том, что в рельсовую линию на одном конце подают сигнал переменного тока, а на другом конце его принимают. При этом зарегистрированные текущие значения сигналов сравнивают с пороговыми значениями занятия и освобождения. Путевой генератор и приемник поочередно подключают к каждой рельсовой линии перегона и регистрируют напряжение приемного и ток питающего концов каждой рельсовой линии. Занятие рельсовой линии фиксируют при превышении тока источника питания, подключенного на входном конце, над пороговым значением, которое соответствует току источника питания при наложении на этот конец нормативного шунта при сухом балласте, а освобождение фиксируют, когда напряжение приемного конца и ток питающего конца достигают соответствующих друг другу пороговых значений освобождения, которые для каждого из сопротивлений балласта определяют путем наложения шунта на расстоянии защитного участка и измерения значения тока источника питания, включенного на выходном конце рельсовой линии, и напряжения на входе приемника, включенного на другом конце [Патент РФ №2271949 МПК B61L 23/16. Способ контроля свободности путевых участков. Авторы: Полевой Ю.И., Полевая Л.В., Трошина М.В. БИ №8, 2004 г.]. Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.
Недостатком этого способа является то, что при пониженном сопротивлении изоляции возможен ложный контроль состояния путевых участков.
Известна рельсовая цепь, содержащая путевой генератор, рельсовую линию, согласующий элемент, полосовой фильтр, выпрямитель, сглаживающий фильтр, аналогово-цифровой преобразователь, тактовый генератор, логический элемент, постоянное программируемое запоминающее устройство и мультиплексор [Патент РФ №2259295 МПК B61L 23/16. Рельсовая цепь. Авторы: Полевой Ю.И., Полевая Л.В., Трошина М.В., БИ №24, 2005 г.].
Недостатком данного устройства является низкая надежность работы при пониженном сопротивлении изоляции.
Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является повышение надежности контроля состояния рельсовых линий.
Технический результат достигается тем, что в способе контроля свободности рельсовой линии, заключающемся в том, что в рельсовую линию на питающем конце подают сигнал переменного тока, а на приемном конце его принимают и регистрируют, на приемном конце принимают также сигнал от генератора смежной рельсовой линии, занятие рельсовой линии фиксируют в момент вступления поезда на питающий конец рельсовой линии, а освобождение - при фиксации проследования поездом питающего конца смежной рельсовой линии, соответствия напряжений на приемном конце от первого и второго генераторов и фиксации занятия последующей рельсовой линии. Устройство контроля свободности рельсовой линии, содержащее путевой генератор, рельсовую линию, согласующий элемент, полосовой фильтр, выпрямитель, сглаживающий фильтр, аналогово-цифровой преобразователь, постоянное программируемое запоминающее устройство, дополнительно содержит второй полосовой фильтр, второй выпрямитель, второй сглаживающий фильтр, второй аналогово-цифровой преобразователь, усилитель, путевые реле, причем к рельсовым линиям через согласующие трансформаторы, кабельные линии, ограничивающие резисторы подключены генераторы, к первому из которых через ограничивающий резистор подключена обмотка первого путевого реле, а ко второму - через ограничивающий резистор обмотка второго путевого реле, к рельсовым линиям через согласующий трансформатор, кабельную линию, первый полосовой фильтр, первый выпрямитель, первый сглаживающий фильтр и первый АЦП подсоединены входы А1, А2, A3, А4 ППЗУ, а через второй полосовой фильтр, второй выпрямитель, второй сглаживающий фильтр и второй АЦП подсоединены входы В1, В2, В3, В4 ППЗУ, к выходу которого подключен усилитель, к выходу которого подключен общий контакт второго тройника первого путевого реле, к фронтовому контакту которого подключен общий контакт третьего тройника второго путевого реле, к фронтовому контакту которого подключен общий контакт второго тройника третьего путевого реле, к которому подключен общий контакт второго тройника первого вспомогательного реле, к фронтовому контакту которого подключен общий контакт первого тройника путевого реле последующей рельсовой линии, к тыловому контакту которого подключен фронтовой контакт второго тройника третьего путевого реле, к которому подключен первый вывод обмотки третьего путевого реле, второй вывод которой подключен к полюсу питания M1, полюс питания П соединен с общим контактом первого тройника третьего путевого реле, общим контактом первого тройника второго путевого реле, общим контактом первого тройника первого путевого реле, общим контактом второго тройника второго вспомогательного реле, фронтовой контакт которого подключен к тыловому контакту первого тройника первого путевого реле, который подключен к общему контакту второго тройника второго путевого реле, фронтовой контакт которого подключен к первому выводу обмотки второго вспомогательного реле, второй вывод которой подключен к полюсу питания М, который в свою очередь подключен ко второму выводу обмотки первого вспомогательного реле, первый вывод которой подключен к фронтовому контакту первого тройника первого вспомогательного реле, который подключен к фронтовому контакту первого тройника второго вспомогательного реле, общий контакт которого подключен к тыловому контакту первого тройника второго путевого реле, а общий контакт первого тройника первого вспомогательного реле подключен к тыловому контакту первого тройника третьего путевого реле.
На чертеже приведено устройство контроля свободности рельсовой линии.
1
1
2
2
2
2
1
2
1
1
Устройство контроля свободности рельсовой линии, реализующее предлагаемый способ, содержит следующие элементы: первый генератор 1, ограничивающий резистор 2, первое путевое реле 3, эквивалентное сопротивление кабельной линии 4, согласующие трансформаторы 5, 6 и 7, эквивалентные сопротивления кабельной линии 8 и 9, второе путевое реле 10, ограничивающий резистор 11, второй генератор 12, рельсовые линии 13 и 14, первый контактный тройник третьего путевого реле 15, первый контактный тройник первого вспомогательного реле B 16, первое вспомогательное реле B 17, первый контактный тройник второго вспомогательного реле B 18, первый контактный тройник второго путевого реле 19, первый контактный тройник первого путевого реле 20, полюс питания П 21, второй контактный тройник третьего путевого реле П 22, полюс питания М 23, второй контактный тройник второго вспомогательного реле В 24, второй контактный тройник второго путевого реле П 25, второе вспомогательное реле В 26, первый полосовой фильтр 27, первый выпрямитель 28, первый сглаживающий фильтр 29, первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 30, программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ) 31, второй полосовой фильтр 32, второй выпрямитель 33, второй сглаживающий фильтр 34, второй АЦП 35, усилитель 36, второй контактный тройник первого путевого реле П 37, третий контактный тройник второго путевого реле П 38, второй контактный тройник первого вспомогательного реле B 39, контактный тройник путевого реле последующей рельсовой линии ПУ 40, третье путевое реле П 41, полюс питания M 42.
Приборы устройства контроля свободности рельсовой линии (чертеж) соединены следующим образом. К рельсовым линиям 13 и 14 через согласующие трансформаторы 5 и 6, эквивалентные сопротивления кабельных линий 4 и 9, ограничивающие резисторы 2 и 11 подключены соответственно первый генератор 1 и второй генератор 12. Также к первому генератору 1 через ограничивающий резистор 2 подключена обмотка первого путевого реле 3, а ко второму генератору 12 через ограничивающий резистор 11 подключена обмотка второго путевого реле 10. Кроме того, к рельсовым линиям 13 и 14 через согласующий трансформатор 6, кабельную линию 8, первый полосовой фильтр 27, первый выпрямитель 28, первый сглаживающий фильтр 29 и первый АЦП 30 подсоединены входы А1, А2, A3, А4 ППЗУ 31, а через второй полосовой фильтр 32, второй выпрямитель 33, второй сглаживающий фильтр 34 и второй АЦП 35 подсоединены входы В1, В2, В3, В4 ППЗУ 31. К выходу Q ППЗУ 31 подключен усилитель 36, к выходу которого подключен общий контакт второго тройника первого путевого реле 37, к фронтовому контакту которого подключен общий контакт третьего тройника второго путевого реле 38, к фронтовому контакту которого подключен общий контакт второго тройника третьего путевого реле 43, к которому подключен общий контакт второго тройника первого вспомогательного реле 39, к фронтовому контакту которого подключен общий контакт первого тройника путевого реле последующей рельсовой линии 40, к тыловому контакту которого подключен фронтовой контакт второго тройника третьего путевого реле 22, к которому подключен первый вывод обмотки третьего путевого реле 41, второй вывод которой подключен к полюсу питания M1 42. Полюс питания П 21 соединен с общим контактом первого тройника третьего путевого реле 15, общим контактом первого тройника второго путевого реле 19, общим контактом первого тройника первого путевого реле 20, общим контактом второго тройника второго вспомогательного реле 24, фронтовой контакт которого подключен к тыловому контакту первого тройника первого путевого реле 20, который подключен к общему контакту второго тройника второго путевого реле 25, фронтовой контакт которого подключен к первому выводу обмотки второго вспомогательного реле 26, второй вывод которой подключен к полюсу питания М 23, который подключен ко второму выводу обмотки первого вспомогательного реле 17, первый вывод которой подключен к фронтовому контакту первого тройника первого вспомогательного реле 16, который подключен к фронтовому контакту первого тройника второго вспомогательного реле 18, общий контакт которого подключен к тыловому контакту первого тройника второго путевого реле 19. Общий контакт первого тройника первого вспомогательного реле 16 подключен к тыловому контакту первого тройника третьего путевого реле 15.
Работа устройства, реализующего предлагаемый способ, осуществляется следующим образом. На питающий конец рельсовой линии 14 подается сигнал переменного тока от первого генератора 1 через ограничивающий резистор 2, эквивалентное сопротивление кабельной линии 4, согласующий трансформатор 5. На приемном конце рельсовой линии 14 этот сигнал принимается и через согласующий трансформатор 6, кабельную линию 8, первый полосовой фильтр 27, первый выпрямитель 28, первый сглаживающий фильтр 29 и первый АЦП 30 подается на входы А1, А2, А3, А4 ППЗУ 31.
На питающий конец рельсовой линии 13 подается сигнал переменного тока от второго генератора 12 через ограничивающий резистор 11, эквивалентное сопротивление кабельной линии 9, согласующий трансформатор 7. На приемном конце рельсовой линии 13 этот сигнал принимается и через согласующий трансформатор 6, эквивалентное сопротивление кабельной линии 8, второй полосовой фильтр 32, второй выпрямитель 33, второй сглаживающий фильтр 34 и второй АЦП 35 подается на входы В1, В2, В3, В4 ППЗУ 31. При вступлении поезда на рельсовую линию 14 обесточивается первое путевое реле 3, замыкается тыловой контакт его первого контактного тройника 20 и встает под ток второе вспомогательное реле 26, которое затем самоблокируется через замкнутый фронтовой контакт второго контактного тройника второго путевого реле 25 и фронтовой контакт своего собственного второго контактного тройника 24. В то же время фронтовой контакт второго контактного тройника первого путевого реле 37 размыкается и третье путевое реле 41 обесточивается. Фиксируется занятие рельсовой линии 14. При дальнейшем движении поезда по рельсовой линии 14 первое путевое реле 3 встает под ток, но появляется несоответствие сигнала, поступающего от первого генератора 1 через первый полосовой фильтр 27, первый выпрямитель 28, первый сглаживающий фильтр 29 и первый АЦП 30 на входы А1, А2, A3, А4 ППЗУ 31, сигналу, поступающему от второго генератора 12 через второй полосовой фильтр 32, второй выпрямитель 33, второй сглаживающий фильтр 34 и второй АЦП 35 на входы B1, B2, В3, В4 ППЗУ 31 (первый полосовой фильтр 27 настроен на частоту первого генератора 1, а второй полосовой фильтр 32 настроен на частоту второго генератора 12), при этом пропадает сигнал логической единицы на выходе Q ППЗУ 31 и, соответственно, на входе усилителя 36. При этом третье путевое реле 41 остается обесточенным. При уходе поезда с рельсовой линии 13 обесточивается второе путевое реле 10, при этом тыловой контакт первого контактного тройника второго путевого реле 19 замыкается, а фронтовые контакты второго и третьего контактных тройников второго путевого реле 25 и 38 размыкаются, в результате полюс питания 21 через замкнутый тыловой контакт первого контактного тройника второго путевого реле 19 и замкнутый фронтовой контакт второго вспомогательного реле 18 попадает на первый вывод обмотки первого вспомогательного реле 26, на втором выводе которого присутствует полюс питания 23, и первое вспомогательное реле 17 встает под ток, а второе вспомогательное реле 26 обесточивается. После этого первое вспомогательное реле 17 самоблокируется через фронтовой контакт своего собственного первого контактного тройника 16 и тыловой контакт первого контактного тройника третьего путевого реле 15. При удалении поезда от рельсовой линии 13 фиксируется занятие следующей по ходу движения рельсовой линии (замыкается фронтовой контакт путевого реле последующей рельсовой линии 40), второе путевое реле 10 встает под ток, появляется соответствие сигналов на входах А1, А2, A3, А4 и входах В1, В2, В3, В4 ППЗУ 31. В результате на выходе Q ППЗУ 31 появляется сигнал логической единицы, который усиливается в усилителе 36 и попадает на обмотку третьего путевого реле 41 через замкнутые фронтовые контакты 37 первого путевого реле 3, 38 второго путевого реле 10, 39 первого вспомогательного реле 17 и контакт путевого реле последующей рельсовой линии 40. На втором выводе третьего путевого реле присутствует полюс питания М 42. Третье путевое реле 41 встает под ток, блокируется через свой собственный фронтовой контакт второго контактного тройника 22 и фиксируется освобождение рельсовой линии.
Данное изобретение позволит повысить достоверность контроля свободности рельсовых линий при пониженном сопротивлении изоляции.