РЕЛЬСОВАЯ ЦЕПЬ

Полезная модель относится к железнодорожной автоматике и может быть использована в системах интервального регулирования движения поездов метрополитена.
Известно устройство по патенту №2173275 кл. B61L 23/16, которое содержит рельсовую линию, путевые трансформаторы, генератор, устройства кодирования автоматической локомотивной сигнализации (АЛС), путевой приемник. Недостатком данного устройства является неустойчивость работы рельсовой цепи вследствие помехового влияния асимметрии тягового тока и пониженного сопротивления балласта.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является устройство по патенту №2328400 кл. B61L 23/16, принятое за прототип.
Известное устройство содержит рельсовую линию, к одному концу которой через разделительный конденсатор подключена вторичная обмотка первого путевого трансформатора, первичная обмотка которого подключена к генератору с функциональным наложением кодирования АЛС. К другому концу рельсовой линии через разделительный конденсатор подключена вторичная обмотка второго путевого трансформатора, первичная обмотка которого подключена к путевому приемнику с функциональным наложением кодирования АЛС. Величины емкостей конденсаторов удовлетворяют условиям резонанса напряжения в рельсовой цепи на несущей частоте сигнала контроля рельсовой линии в нормальном режиме и резонанса тока на несущей частоте сигнала АЛС в месте расположения поездного шунта в момент занятия рельсовой цепи максимальной длины.
Генератор через подключенный к нему путевой трансформатор подает сигнал в рельсовую линию. На приемном конце через путевой трансформатор сигнал поступает на путевой приемник с путевым устройством кодирования АЛС. Если текущее напряжение ниже порогового, то участок занят, в противном случае - свободен. При занятии рельсовой цепи под поезд подается сигнал АЛС.
Недостатком данного устройства является неустойчивость работы рельсовой цепи в режиме АЛС при расположении ее рядом с изолирующим стыком и действующими устройствами для канализации тягового тока вследствие изменения резонансных свойств рельсовой цепи.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение помехоустойчивости и надежности работы рельсовой цепи в режиме автоматической локомотивной сигнализации.
Технический результат, достигаемый при осуществлении предлагаемой полезной модели, выражается в повышении надежности опознавания кода сигнала АЛС на поезде.
Указанный технический результат достигается тем, что рельсовая цепь, настроенная в резонанс на несущей частоте сигнала контроля рельсовой линии, содержащая рельсовую линию, к концам которой через разделительные конденсаторы подключены генератор и путевой приемник, выполненные с функциональным наложением кодирования АЛС, дополнительно снабжена путевым дросселем. Путевой дроссель подключен к одному из концов рельсовой линии, имеющему изолирующие стыки. Величина индуктивности путевого дросселя удовлетворяет условию равенства токов сигналов автоматической локомотивной сигнализации в месте расположения поездного шунта при занятии рельсовой цепи максимальной длины с изолирующими стыками на ближнем конце рельсовой цепи при наибольшем шунтирующем влиянии впереди лежащей рельсовой цепи, и при занятии рельсовой цепи максимальной длины с изолирующими стыками на дальнем конце рельсовой цепи по ходу движения поезда.
На фиг.1 представлен общий вид рельсовой цепи, которая включает генератор с функциональным наложением кодирования автоматической локомотивной сигнализации 1, приемник с функциональным наложением кодирования автоматической локомотивной сигнализации 2, рельсовую линию 3, конденсаторы С1 и С2, путевой дроссель ДП, изолирующие стыки 4.
Рельсовая цепь работает следующим образом.
Электрический сигнал контроля рельсовой линии от генератора 1 проходит через конденсатор С1 и поступает в рельсовую линию 3. После прохождения рельсовой линии 3 сигнал через конденсатор С2 поступает на приемник 2. Настройка рельсовой цепи в резонанс обеспечивает максимальный сигнал контроля рельсовой линии. В случае целостности рельсовой линии 3 и отсутствия шунта уровень сигнала на приемнике находится выше порога занятости, рельсовая цепь считается свободной (нормальный режим). Обратный тяговый ток через среднюю шину путевого дросселя ДП имеет дополнительный путь протекания в рельсовую линию соседней рельсовой цепи, отделенную от рассматриваемой двумя изолирующими стыками 4.
При наезде поезда на рельсовую цепь со стороны расположения изолирующих стыков или его приближении с противоположного конца, вследствие шунтирования, уровень сигнала на приемнике становится ниже порога занятости. Рельсовая цепь считается занятой. После занятия рельсовой цепи в рельсовую линию для приема поездом подается сигнал АЛС. Качество тракта передачи рельсовая цепь - поезд характеризуется уровнем тока сигнала АЛС в рельсах в непосредственной близости от поездного шунта (под поездными катушками). В момент занятия рельсовой цепи ток АЛС минимальный. Чем длиннее рельсовая цепь, тем меньше ток АЛС. Следовательно, тракт передачи рельсовая цепь - поезд бывает неустойчивым, как правило, в самых длинных рельсовых цепях в моменты их занятия. В отсутствие путевого дросселя в месте расположения поездного шунта наблюдается резонанс тока на частоте сигнала АЛС. Подключение путевого дросселя оказывает влияние на резонансные характеристики рельсовой цепи и на величину тока АЛС, которая зависит от индуктивности путевого дросселя и направления движения поезда. Графики зависимости тока АЛС в рельсовой цепи максимальной длины от индуктивности приведены на фиг.2. При наличии изолирующих стыков и ДП на дальнем по походу движения поезда конце рельсовой цепи, т.е. при движении поезда в направлении от приемного конца к питающему, ток при увеличении индуктивности путевого дросселя возрастает вследствие уменьшения шунтирующего действия индуктивности ДП на точку подключения рельсовой цепи (кривая 1).
При наличии изолирующих стыков и ДП на ближнем по походу движения поезда конце рельсовой цепи, т.е. при движении поезда в направлении от питающего конца к приемному, величина тока АЛС зависит от шунтирующего влияния соседней, впереди лежащей, рельсовой цепи. Наибольшее шунтирующее влияние оказывает наиболее добротная, т.е. самая длинная рельсовая цепь. Самой длинной является рельсовая цепь с изолирующими стыками и путевым дросселем на конце. Расчет показывает, что шунтирующее действие такой рельсовой цепи при увеличении индуктивности путевого дросселя увеличивается, а ток сигнала АЛС уменьшается (кривая 2). Из графиков на фиг.2 следует, что пересечение кривых 1 и 2 на уровне 0,23А соответствует индуктивности путевого дросселя Lопт.
Выполнение условия равенства токов сигналов АЛС при занятии рельсовой цепи максимальной длины с изолирующими стыками на ближнем конце рельсовой цепи при наибольшем шунтирующем влиянии впереди лежащей рельсовой цепи, и при занятии рельсовой цепи максимальной длины с изолирующими стыками на дальнем конце рельсовой цепи по ходу движения поезда обеспечивает одинаковые условия приема сигнала АЛС на поезде.
Рельсовая цепь может быть реализована в рамках системы «Движение» (Кузнецов С.В. и др., «Система «Движение»: стационарная аппаратура, центральный пост и единая система радиосвязи», Современные технологии автоматизации, 2001 г., №2). Особенностью работы рельсовых цепей системы «Движение» являются сравнительно высокие несущие частоты сигнала контроля рельсовой линии - 4262 Гц и сигнала кодирования АЛС - 3348 Гц. В качестве конденсаторов можно применить конденсаторы широкого класса емкостью 10÷70 мкФ. В качестве генератора и приемника с функциональным наложением кодирования АЛС может быть использовано устройство аналогичное приемопередатчику системы АБ-УЕ (И.В.Беляков и др., «Микропроцессорная унифицированная система автоблокировки АБ-УЕ», Автоматика, связь и информатика, 2002 г., №6). В качестве путевого дросселя можно применить выпускаемые предприятием «Термотрон-Завод» (г.Брянск) дроссель-трансформаторы ДТМ-0.17-1000М-1, используемые на метрополитенах, в частности в рельсовых цепях системы «Движение».
Таким образом, введение путевого дросселя, величина индуктивности которого обеспечивает выполнение условия равенства токов сигналов автоматической локомотивной сигнализации при занятии рельсовой цепи максимальной длины с изолирующими стыками на ближнем конце рельсовой цепи при наибольшем шунтирующем влиянии впереди лежащей рельсовой цепи и при занятии рельсовой цепи максимальной длины с изолирующими стыками на дальнем конце рельсовой цепи по ходу движения поезда, позволяет добиться существенного повышения помехоустойчивости и надежности работы рельсовой цепи в режиме АЛС.