УСТРОЙСТВО СОГЛАСОВАНИЯ ДЛЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ СВЕТОФОРОВ

Заявляемая полезная модель относится к области обеспечения безопасности движения поездов и может быть использована для согласования светооптических светодиодных систем со схемами включения светофоров в децентрализованных системах автоблокировки железнодорожной автоматики.
Известно устройство согласования с системой железнодорожной автоматики, описанное в патенте Российской Федерации №36328, МПК B61L 5/18, приоритет от 4 ноября 2003 года, публикация 10 марта 2004 года на полезную модель: “Светофорная система для железнодорожного транспорта”, выполненное в виде преобразователя напряжения и установленное за пределами светофорной головки с сигнальными огнями на светодиодных излучателях на пост электрической централизации и установлено так, что выход его подключен к входу огневого реле блока маршрутной релейной сигнализации системы железнодорожной автоматики, а вход к питающей сети, при этом преобразователь напряжения выполнен в виде понижающего трансформатора напряжения.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является устройство согласования, описанное в патенте Российской Федерации №27313, МПК B61L 5/18, приоритет от 25 октября 2002 года, публикация 20 января 2003 года на полезную модель: “Светофорная система”
В техническом решении, описанном в патенте Российской Федерации №27313 (второй вариант) устройство согласования с системой железнодорожной автоматики выполнено в виде двух ключей - второго и третьего, параллельно включенных по питанию и последовательно включенных по сигналу, при этом устройство согласования подключено с одной стороны к огневому реле системы железнодорожной автоматики, а с другой стороны - к входам токозадающих устройств. Кроме того, устройство содержит выпрямитель и светодиодные излучатели, объединенные в параллельно соединенные элементы.
В известном устройстве при подаче напряжения через обмотку огневого реле системы железнодорожной автоматики (при включении сигнального огня) срабатывает пороговое устройство второго ключа и второй ключ открывается, напряжение на нем становится меньше необходимого для срабатывания третьего ключа и третий ключ не открывается. Питание поступает на светодиодные излучатели и загорается сигнальный огонь. Ток потребления светофорной системы обеспечивает срабатывание огневого реле системы железнодорожной автоматики и оно выдает сигнал исправности включенного светофора. При выключенном сигнальном огне светофора напряжение подается на светодиодные излучатели через высокоомную обмотку, при этом второй ключ закрыт и светодиодные излучатели не светятся. Для удержания в этом случае огневого реле под током, открывается третий ключ.
При неисправности значительного числа светодиодных излучателей или при перегорании предохранителя ток потребления становится меньше и огневое реле системы железнодорожной автоматики не срабатывает.
Одним из недостатков известного устройства является выполнение выпрямителя в виде диодного моста. Неисправность любого из элементов диодного моста не приведет к мгновенному обесточиванию огневого реле, так как предохранитель может не сгореть из-за потерь в цепи, вызванных большим сопротивлением проводов, так как расстояние от выпрямителя до огневого реле может быть достаточно большим. При этом огневое реле будет находиться под током независимо от свечения светодиодных излучателей, что может привести к аварийной ситуации
Другой недостаток известного устройства заключается в том, что третий ключ, в случае его пробоя, шунтирует светодиодные излучатели и удерживает огневое реле под током, так как предохранитель может не выйти из строя из-за большого сопротивления проводов. Это также может привести к аварийной ситуации.
Еще один недостаток известного устройства заключается в том, что при воздействии электромагнитных помех на провода питания возможно подсвечивание светодиодных излучателей, это также может привести к аварийной ситуации.
Задачей заявляемой полезной модели является создание устройства, обеспечивающего безопасную и надежную работу железнодорожных светофоров со светодиодными излучателями (светодиодными системами).
Поставленная задача решается тем, что устройство согласования для железнодорожных светофоров, содержащее первый и второй ключи согласно полезной модели дополнительно содержит преобразователь напряжения, управляющее реле, обмотка которого подключена к выходу схемы его запуска, а каждый из ключей выполнен в виде первого и второго исполнительных реле, одни выводы обмоток которых соединены последовательно, другим выводом обмотка первого исполнительного реле соединена с нормально разомкнутым (фронтовым) контактом управляющего реле и подключена к выходу цепи удержания исполнительных реле, а другой вывод обмотки второго исполнительного реле соединен с одним из выводов конденсатора и выходом схемы запуска первого и второго исполнительных реле, а также подключен к выходу цепи удержания исполнительных реле, один вход цепи удержания исполнительных реле соединен с выходом преобразователя напряжения, а другой вход цепи удержания исполнительных реле соединен с входом светодиодного излучателя, при этом вход преобразователя напряжения соединен с нормально разомкнутыми (фронтовыми) контактами первого и второго исполнительных реле, нормально замкнутые контакты которых соединены с входом схемы запуска первого и второго исполнительных реле, а также подключены к входам схемы запуска управляющего реле и к входным клеммам источника переменного напряжения, причем другим выводом конденсатор через нормально замкнутый (тыловой) контакт управляющего реле подключен к выходу схемы запуска первого и второго исполнительных реле.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 представлена функциональная схема устройства согласования для железнодорожных светофоров.
Предлагаемое устройство согласования для железнодорожных светофоров (фиг.1) содержит управляющее реле, обмотка К1 которого подключена к выходу схемы 1 его запуска, первый и второй ключи, выполненные в виде первого и второго исполнительных реле, одни выводы обмоток К2 и К3 которых соединены последовательно, другим выводом обмотка К2 первого исполнительного реле соединена с нормально разомкнутым (фронтовым) контактом К1.1 управляющего реле и подключена к выходу цепи удержания исполнительных реле 4, а другой вывод обмотки К3 второго исполнительного реле соединен с одним из выводов конденсатора С1 и выходом схемы запуска 2 первого и второго исполнительных реле, а также подключен к выходу цепи удержания первого и второго исполнительных реле 4, один вход цепи удержания первого и второго исполнительных реле 4 соединен с выходом преобразователя напряжения 3, а другой вход цепи удержания исполнительных реле соединен с входом светодиодного излучателя, при этом вход преобразователя напряжения 3 соединен с нормально разомкнутыми (фронтовыми) контактами К2.1 и К3.1 первого и второго исполнительных реле, нормально замкнутые контакты которых соединены с входом схемы 2 запуска первого и второго исполнительных реле, а также и подключены к входам схемы 1 запуска управляющего реле и к входным клеммам источника переменного напряжения, причем другим выводом конденсатор С1 через нормально замкнутый (тыловой) контакт управляющего реле подключен к выходу схемы 2 запуска первого и второго исполнительных реле.
В качестве ключей могут быть использованы, например, реле типа RT74005, выпускаемые фирмой Schrack, в которых отсутствует эффект сваривания контактов в тройник, то есть если центральный контакт приварился к тыловому контакту, невозможно его замыкание с фронтовым контактом, а если центральный контакт приварился к фронтовому контакту, невозможно его замыкание с тыловым контактом.
Схемы 1, 2 запуска управляющего и исполнительных реле могут быть выполнены в виде диодного моста и стандартной RC цепи.
Преобразователь напряжения 3 может быть выполнен как в виде линейного стабилизатора напряжения, так и в виде импульсного преобразователя.
Цепь 4 удержания первого и второго исполнительных реле может быть реализована, например, на трансформаторе, первичная обмотка которого включена последовательно со светодиодным излучателем, при этом с вторичной обмотки снимают напряжение, достаточное для удержания во включенном состоянии контактов первого и второго исполнительных реле.
Устройство работает следующим образом.
При подаче переменного напряжения частотой 50 Гц с выхода огневого реле (на чертеже не показано) на вход согласующего устройства (клеммы ХТ1,ХТ2) конденсатор С1 через замкнутые тыловые контакты К1.1, К2.1 и К3.1 заряжается до напряжения, достаточного для включения обмоток К2 и К3 исполнительных реле. Через время Т запуска, определяемое параметрами схемы 1 запуска управляющего реле, включается управляющее реле, которое остается постоянно включенным в процессе работы согласующего устройства. После включения управляющего реле конденсатор С1 разряжается на обмотки К2 и К3 исполнительных реле, которые замыкают свои фронтовые контакты и подают напряжение на вход преобразователя напряжения 3, причем исполнительные реле удерживаются во включенном состоянии в течение всего времени, необходимого для запуска преобразователя напряжения 3. Напряжение, достаточное для удержания контактов первого и второго исполнительных реле, на выходе цепи 4 удержания первого и второго исполнительных реле 4 возникает только в том случае, если через светодиодный излучатель протекает ток, что однозначно говорит о его свечении.
Одно из преимуществ заявляемой полезной модели заключается в том, что при выходе из строя значительного числа светодиодов, напряжение на выходе цепи удержания первого и второго исполнительных реле уменьшается, обмотки исполнительных реле отключаются, преобразователь напряжения отключается от входных клемм и устройство переходит в состояние, при котором повторный его запуск невозможен, так как не смотря на то, что под напряжением остается цепь запуска управляющего реле и цепь запуска исполнительных реле, тока, потребляемого этими цепями, недостаточно для удержания огневого реле. Таким образом, огневое реле системы железнодорожной автоматики отключится, сигнализируя о неисправности.
Другое преимущество заявляемой полезной модели заключается в том, что при отсутствии входного напряжения преобразователь напряжения с помощью контактов исполнительных реле отключается, при этом отсутствует ложная подсветка светофорной головки даже при пониженном сопротивлении изоляции или при воздействии электромагнитных помех, что обеспечивает безопасную работу светофоров.
Кроме того, благодаря отсутствию эффекта сваривания контактов в тройник при «залипании» контактов любого реле повторное включение светодиодного излучателя при подаче напряжения на входные клеммы невозможно. Так, например, при залипании контактов управляющего реле в одном из состоянии, невозможно подключение заряженного конденсатора к обмоткам исполнительных реле. При залипании контактов первого или второго исполнительных реле в одном из состояний либо отсутствует цепочка заряда конденсатора, либо невозможно подключение светодиодного излучателя, что также повышает безопасность работы железнодорожных светофоров.