УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВКЛЮЧЕНИЯ ЛАМП ВЫХОДНЫХ СВЕТОФОРОВ

Полезная модель относится к средствам железнодорожной автоматики и телемеханики, в частности - к устройствам светофорного регулирования движения поездов.
Известно устройство для включения ламп выходных светофоров, содержащее источник электропитания, два предохранителя, два основных огневых реле, два резервных огневых реле, четыре конденсатора, трехпроводную линейную цепь, три резистора, три диода, два сигнальных трансформаторы, огневые реле первой и второй светофорных ламп, контакты тройников сигнальных и мигающего реле, причем первое резервное огневое реле имеет замедление, а второе резервное огневое реле является комбинированным, к первому полюсу источника электропитания подсоединены первые выводы первого и второго предохранителей, к второму выводу первого предохранителя подсоединен первый вывод обмотки первого основного огневого реле, второй вывод которой соединен с первым выводом первого конденсатора, второй вывод которого соединен с первым выводом обмотки первого резервного огневого реле и с общим контактом тройника первого сигнального реле, фронтовой контакт которого соединен с общим контактом тройника мигающего реле, тыловой контакт которого соединен с общим контактом первого тройника второго сигнального реле, фронтовой контакт которого соединен с общим контактом первого тройника второго резервного огневого реле, фронтовой контакт которого соединен с общим контактом первого тройника второго основного огневого реле, фронтовой контакт которого соединен с первым выводом третьего резистора, общим контактом тройника первого резервного огневого реле и общим контактом второго тройника второго резервного огневого реле, нормальный контакт которого соединен с тыловым контактом тройника первого резервного огневого реле, вторым выводом третьего резистора, тыловым контактом тройника второго сигнального реле и первым концом первого линейного провода, к второму концу которого подсоединен общий контакт первого тройника огневого реле первой светофорной лампы и первый вывод второго конденсатора, к второму выводу которого подсоединен первый вывод первой обмотки первого сигнального трансформатора, к второму выводу которой подсоединен первый вывод первого резистора, первый вывод первой обмотки второго сигнального трансформатора, общий контакт второго тройника огневого реле второй светофорной лампы и один конец третьего линейного провода, к другому концу которого подсоединены второй вывод обмотки первого резервного огневого реле, первый вывод обмотки второго резервного огневого реле и второй полюс источника электропитания, к второму выводу первого резистора подсоединен первый вывод первого диода, к второму выводу которого подсоединен фронтовой контакт первого тройника огневого реле первой светофорной лампы, к второму выводу второго предохранителя подсоединен первый вывод обмотки второго основного огневого реле, к второму выводу которой подсоединен первый вывод третьего конденсатора, к второму выводу которого подсоединен второй вывод обмотки второго резервного огневого реле и общий контакт второго тройника второго сигнального реле, к фронтовому контакту которого подсоединен другой конец второго линейного провода, к второму концу которого подсоединен первый вывод второго резистора и первый вывод четвертого конденсатора, к второму выводу которого подсоединен второй вывод первой обмотки второго сигнального трансформатора, к второму выводу второго резистора подсоединены первый вывод второго диода и второй вывод третьего диода, к первому выводу которого подсоединен тыловой контакт второго тройника огневого реле второй светофорной лампы, к фронтовому контакту которого подсоединен второй вывод второго диода, к первому выводу второй обмотки первого сигнального трансформатора подсоединен первый вывод обмотки огневого реле первой светофорной лампы, к второму выводу которой подсоединен вывод основной нити первой светофорной лампы, к выводу резервной нити которой подсоединен тыловой контакт второго тройника огневого реле первой светофорной лампы, к общему контакту которого подсоединен второй вывод второй обмотки первого сигнального трансформатора, к третьему выводу которого подсоединен общий вывод первой светофорной лампы, к первому выводу второй обмотки второго сигнального трансформатора подсоединен общий контакт первого тройника огневого реле второй светофорной лампы, к фронтовому контакту которого подсоединен первый вывод обмотки огневого реле второй светофорной лампы, к второму выводу которой подсоединен вывод основной нити второй светофорной лампы, к выводу резервной нити которой подсоединен тыловой контакт третьего тройника огневого реле второй светофорной лампы, к общему контакту которого подсоединен второй вывод второй обмотки второго сигнального трансформатора, к третьему выводу которой подсоединен общий вывод второй светофорной лампы (RU №2311689, G08G 1/095, B61L 23/00, B61L 7/10, опубл. 27.11.2007).
Недостатком известного устройства является низкая надежность. Данный недостаток вызван незащищенностью известного устройства от несанкционированного включения ламп светофора при возникновении неисправностей в его схеме. Так, при коротком замыкании первого полюса источника электропитания и первой жилы кабеля на землю образуется паразитная электрическая цепь включения первой (верхней) лампы светофора, шунтирующая фронтовой контакт первого сигнального реле. Данная неисправность является опасным отказом, не допустимым в устройствах светофорного регулирования движения поездов.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является устройство для включения ламп выходных светофоров, содержащее источник питания, сигнальные реле, огневые реле, реле переключения на резервную нить, линейные провода, сигнальные трансформаторы, конденсаторы, резисторы, диоды, предохранители, при этом первый полюс источника питания соединен с одним концом первого линейного провода через первый предохранитель, обмотку первого огневого реле, первый конденсатор и фронтовой контакт первого сигнального реле, первое огневое реле контроля целостности основной нити лампы включено между общим контактом первого сигнального реле и вторым линейным проводом, соединенным с вторым полюсом источника питания, к другим концам первого и второго линейных проводов через второй конденсатор подключены первый и второй входные выводы первого сигнального трансформатора, а также подключена цепь, которая состоит из последовательно соединенных первого фронтового контакта первого огневого реле переключения на резервную нить, первого резистора и первого диода, к первому и второму выходным выводам первого сигнального трансформатора через третий фронтовой контакт второго огневого реле переключения на резервную нить и обмотку первого огневого реле переключения на резервную нить подключена основная нить первой лампы, а к третьему выходному выводу первого сигнального трансформатора через второй тыловой контакт первого огневого реле переключения на резервную нить подключена резервная нить первой лампы, третий тыловой контакт второго огневого реле переключения на резервную нить подключен к четвертому выходному выводу первого сигнального трансформатора, первый полюс источника питания соединен с одним концом третьего линейного провода через второй предохранитель, обмотку второго огневого реле, третий конденсатор и фронтовой контакт второго сигнального реле, второе огневое реле контроля целостности основной нити лампы включено между общим контактом второго сигнального реле и вторым линейным проводом, к другим концам второго и третьего линейных проводов через четвертый конденсатор подключены первый и второй входные выводы второго сигнального трансформатора, а также подключена цепь, которая состоит из последовательно соединенных первого фронтового контакта второго огневого реле переключения на резервную нить, второго резистора и второго диода, к первому и второму выходным выводам второго сигнального трансформатора через третий фронтовой контакт первого огневого реле переключения на резервную нить и обмотку второго огневого реле переключения на резервную нить подключена основная нить второй лампы, а к третьему выходному выводу второго сигнального трансформатора через второй тыловой контакт второго огневого реле переключения на резервную нить подключена резервная нить второй лампы, третий тыловой контакт первого огневого реле переключения на резервную нить подключен к четвертому выходному выводу второго сигнального трансформатора (RU №2246137, G08G 1/095, B61L 23/00, B61L 7/10, опубл. 10.02.2005).
Данное устройство имеет тот же недостаток - низкую надежность, которая вызвана его незащищенностью устройства от несанкционированного включения ламп светофора при возникновении неисправностей в его схеме. Так, при коротком замыкании первого полюса источника электропитания и третьего линейного провода на землю образуется паразитная электрическая цепь включения второй (нижней) лампы светофора, шунтирующая фронтовой контакт второго сигнального реле. Данная неисправность является опасным отказом, не допустимым в устройствах светофорного регулирования движения поездов.
Задача полезной модели заключается в повышении надежности устройства для включения ламп выходных светофоров путем исключения ложного включения ламп выходных светофоров при неисправностях его линейных проводов.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для включения ламп выходных светофоров, содержащем источник питания, сигнальные реле, огневые реле, огневые реле контроля целостности основной нити лампы, огневые реле переключения на резервную нить, линейные провода, сигнальные трансформаторы, конденсаторы, резисторы, диоды, предохранители, при этом первый полюс источника питания соединен с первым концом первого линейного провода через первый предохранитель, обмотку первого огневого реле, первый конденсатор и фронтовой контакт первого сигнального реле, первое огневое реле контроля целостности основной нити лампы включено между общим контактом первого сигнального реле и вторым полюсом источника питания, к второму концу первого и первому концу второго линейного провода через второй конденсатор подключены первый и второй входные выводы первого сигнального трансформатора, а также подключена цепь, которая состоит из последовательно соединенных первого фронтового контакта первого огневого реле переключения на резервную нить, первого резистора и первого диода, к первому и второму выходным выводам первого сигнального трансформатора через третий фронтовой контакт второго огневого реле переключения на резервную нить и обмотку первого огневого реле переключения на резервную нить подключена основная нить первой лампы, а к третьему выходному выводу первого сигнального трансформатора через второй тыловой контакт первого огневого реле переключения на резервную нить подключена резервная нить первой лампы, третий тыловой контакт второго огневого реле переключения на резервную нить подключен к четвертому выходному выводу первого сигнального трансформатора, первый полюс источника питания соединен с первым концом третьего линейного провода через второй предохранитель, обмотку второго огневого реле, третий конденсатор и фронтовой контакт второго сигнального реле, второе огневое реле контроля целостности основной нити лампы включено между общим контактом второго сигнального реле и вторым полюсом источника питания, к первому концу первого и второму концу третьего линейного провода через четвертый конденсатор подключены первый и второй входные выводы второго сигнального трансформатора, а также подключена цепь, которая состоит из последовательно соединенных первого фронтового контакта второго огневого реле переключения на резервную нить, второго резистора и второго диода, к первому и второму выходным выводам второго сигнального трансформатора через третий фронтовой контакт первого огневого реле переключения на резервную нить и обмотку второго огневого реле переключения на резервную нить подключена основная нить второй лампы, а к третьему выходному выводу второго сигнального трансформатора через второй тыловой контакт второго огневого реле переключения на резервную нить подключена резервная нить второй лампы, третий тыловой контакт первого огневого реле переключения на резервную нить подключен к четвертому выходному выводу второго сигнального трансформатора, дополнительно задействованы вторые фронтовые контакты первого и второго сигнальных реле, включенные параллельно друг другу, причем второй конец второго линейного провода через них подключен к второму полюсу источника питания.
На чертеже представлена схема устройства для включения ламп светофора с двумя одновременно горящими сигнальными лампами. Схема содержит полюс 1 источника питания, соединенный с одним выводом предохранителя 2, к второму выводу которого подсоединен первый вывод огневого реле 3, к другому выводу которого через первый конденсатор 4 подключен один вывод обмотки огневого реле контроля целостности основной нити лампы 5 и первый общий контакт 6 сигнального реле, фронтовой контакт которого подсоединен к первому концу первого линейного провода 7, второй конец которого соединен с первым выводом второго конденсатора 8, второй вывод которого соединен с первым входным выводом первого сигнального трансформатора 9, второй входной вывод подключен к первому концу второго линейного провода 10. К первому и второму выходным выводам сигнального трансформатора 9 через обмотку реле переключения на резервную нить 12 подключена основная нить светофорной лампы 13. Резервная нить лампы 13 подключена к третьему выходному выводу второй обмотки сигнального трансформатора 9 через второй тыловой контакт 12.2 огневого реле переключения на резервную нить 12. К первому концу второго и второму концу первого линейных проводов 10 и 7 подключена последовательная цепочка, состоящая из фронтового контакта 12.1 огневого реле переключения на резервную нить 12, резистора 14 и диода 15. Кроме того предусмотрены следующие приборы: второй предохранитель 16, второе огневое реле 17, третий конденсатор 18, первый контакт 19 второго сигнального реле (включение второго желтого или зеленого огня), третий линейный провод 20, четвертый конденсатор 21, второй сигнальный трансформатор 22. Все перечисленные приборы включены последовательно. Кроме того, к первому и второму выходным выводам второго сигнального трансформатора 22 через третий фронтовой контакт 12.3 огневого реле переключения на резервную нить 12 и обмотку второго огневого реле переключения на резервную нить 23 подключена основная нить второй светофорной лампы 24. Резервная нить этой лампы подключена через первый тыловой контакт 23.2 второго огневого реле переключения на резервную нить 23 к третьему выходному выводу трансформатора 22. К четвертому выходному выводу второго сигнального трансформатора 22 подключен третий тыловой контакт 12.3 огневого реле переключения 12 на резервную нить второй лампы 24. Реле 12 подключено к трансформатору 9 так же, как и реле 23 к трансформатору 22. К первому концу второго и второму концу третьего линейных проводов 10 и 20 подключена цепочка, состоящая из последовательно включенных первого фронтового контакта 23.1 второго огневого реле переключения на резервную нить 23, второго резистора 25, второго диода 26. Огневое реле 27 контроля основной нити второй лампы 24 подключено к второму полюсу 11 источника питания и первому общему контакту 19 второго сигнального реле. Второй конец второго линейного провода 10 подключен к второму полюсу 11 источника питания через включенные параллельно вторые фронтовые контакты 28 и 29 первого и второго сигнальных реле соответственно.
Огневые реле переключения на резервную нить 12 и 23 вместе с сигнальными трансформаторами 9 и 22, резисторами 14 и 25, диодами 15 и 26 размещаются в трансформаторном ящике светофора. Остальные приборы, кроме светофорных ламп, находятся на посту централизации стрелок и сигналов станции.
Заявляемое устройство для включения ламп выходных светофоров работает следующим образом.
В исходном состоянии оба сигнальных реле выключены, их фронтовые контакты разомкнуты. Все остальные реле и лампы светофора устройства также выключены.
С включением первого сигнального реле замыкаются его фронтовые контакты 6 и 28, создавая цепь питания сигнального трансформатора 9 от источника питания с полюсами 1 и 11, проходящую через обмотку огневого реле 3, которое при этом включается. Наведенная в вторичной обмотке сигнального трансформатора 9 ЭДС создает ток питания основной (левый и правый выводы лампы 13) и резервной (нижний и правый выводы лампы 13) нитей лампы 13. При этом включается огневого реле переключения на резервную нить 12 и своим контактом 12.2 размыкает цепь питания резервной нити лампы 13. Другой контакт 12.1 огневого реле переключения на резервную нить 12 замыкает цепь, проходящую через диод 15 и резистор 14, благодаря чему включается огневое реле контроля 5 основной нити лампы 13. Конденсаторы 4 и 8 исключают шунтирование обмотки реле контроля целостности основной нити лампы 5 источником питания (не показан на чертеже) и обмоткой сигнального трансформатора 9. Резистор 14 ограничивает ток диода 15.
При перегорании основной нити лампы 13 обесточивается огневое реле переключения на резервную нить 12, которое одним контактом 12.2 замыкает цепь резервной нити, а другим 12.1 размыкает цепь проходящую через диод 15 и резистор 14, благодаря чему обесточивается огневое реле контроля основной нити 5 лампы 13. Реле 3 продолжает удерживать якорь до тех пор, пока цела резервная нить лампы 13. Для исключения завышения напряжения на резервной нити лампы она подключается только к части вторичной обмотки трансформатора 9. Полное напряжение вторичной обмотки рассчитывается по условию, что часть напряжения падает на обмотке огневого реле переключения на резервную нить 12. Контакты реле контроля целостности основной нити лампы 5 используются для того, чтобы информировать причастных работников железной дороги о перегорании основной нити лампы 13.
В связи с тем, что в качестве огневого реле переключения на резервную нить 12 может применяться реле не первого класса надежности, необходимо учесть последствия его неисправности. Если контакт 12.2 не будет размыкаться, то будут гореть обе нити лампы 13, что не приводит к опасной ситуации. Если контакт 12.2 не будет замыкаться, то не будет гореть резервная нить лампы 13. При перегорании основной нити обесточиваются оба огневых реле 3 и 5 и появится информация о перегорании обеих нитей, что также не влечет опасных последствий. При незамыкании контакта 12.1 при исправной лампе появится информация о перегорании основной нити лампы 13. Неразмыкание контакта 12.1 является наиболее ответственным, при котором будет отсутствовать контроль перегорания основной нити лампы 13. Однако при этом сигнальное показание на светофоре достоверно и не влечет опасной ситуации. Наличие резистора 14 сводит к минимуму возможность спекания контакта 12.1. Кроме того, в цепи питания основной нити лампы 13 предусмотрен контакт 23.3 реле огневого реле переключения на резервную нить 23, а в цепи включения лампы 24 - контакт реле 12.3 реле переключения на резервную нить 12 лампы 13. В случае перегорании основной нити лампы 13 на основной нити лампы 24 контактом 12.3 понижается напряжение до величины, при которой дальность видимости обеих ламп будет одинаковой. При перегорании основной нити лампы 24 контактом 23.3 понижается напряжение на основной нити лампы 13.
При включении второй светофорной лампы 24 устройство работает аналогично.
При коротком замыкании между первым 7 и вторым 10 линейными проводами перегорает первый предохранитель 1, при коротком замыкании между третьим 20 и вторым 10 линейными проводами перегорает второй предохранитель 2, при коротком замыкании между первым 7 и третьим 20 линейными проводами выключаются реле 3, 5, 17 и 27. Все эти события являются защитными отказами, допустимыми в средствах железнодорожной автоматики и телемеханики.
При коротком замыкании одного из полюсов 1 или 11 источника электропитания и одного из линейных проводов 7, 10 или 20 на землю ложного включения ламп светофора происходить не будет, так как образование паразитных цепей, шунтирующих контакты 19 и 23 сигнальных реле, происходить не будет.
Введение в устройство переключения и контроля двухнитевых ламп выходных светофоров вторых контактов 28 и 29 первого и второго сигнальных реле, повысило его надежность, так как обеспечило двухполюсное отключение ламп светофора от источника питания. Предложенное техническое решение исключает несанкционированное включение лампы светофора при описанных выше неисправностях, то есть опасный отказ заявляемого устройства (Станционные системы автоматики и телемеханики Учеб. для вузов ж.-д. трансп./ Под ред. Вл.В. Сапожникова. - М.: Транспорт, 1997, с. 51).