УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СВОБОДНОСТИ РЕЛЬСОВОЙ ЛИНИИ
DEVICE TO CONTROL TRACK UNOCCUPIED STATE

Изобретение относится к железнодорожной технике, а именно к железнодорожной автоматике и телемеханике для регулирования движения поездов.
Известно устройство контроля свободности рельсовой линии, содержащее генератор, два счетчика импульсов, пять триггеров, мультиплексор, аналого-цифровой преобразователь, сумматор, блок памяти, два регистра, субтрактор, демультиплексор, приемник, фильтр, логический элемент И, элемент фиксации состояния рельсовой линии в виде триггеров [Патент РФ №2025358. Способ контроля свободности путевых участков и устройство для его осуществления, авторы Полевой Ю.И., Стрельцов С.К., Мазалова И.А., Кравцова Н.А., опубл. 30.12.1994, БИ №24].
Недостатком данного устройства является низкая надежность работы при пониженном сопротивлении изоляции.
Известно устройство контроля свободности рельсовой линии, реализованное в рельсовой цепи, содержащей источник питания (генератор), четыре фильтра, два выпрямителя, два АЦП, регистры памяти, программируемое запоминающее устройство, ограничитель тока, генератор тактовых импульсов, логические элементы И, рельсовую линию, трансформаторы в качестве устройства сопряжения [А.с. СССР №1799787. Рельсовая цепь. Полевой Ю.И. и др., опубл. 07.03.1993 г., БИ №9].
Недостатком данного устройства является низкая надежность работы при пониженном сопротивлении изоляции.
Данное техническое решение взято в качестве прототипа.
Техническим результатом является повышение надежности контроля свободности рельсовой линии.
Технический результат достигается тем, что в устройство контроля свободности рельсовой линии, содержащее генератор сигнальной частоты, ограничитель тока, фильтры, выпрямители, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), устройства сопряжения, логический элемент И, регистр, рельсовую линию, дополнительно введены триггер, два сглаживающих фильтра, триггер Шмидта, компаратор, цифровой фильтр, одновибратор, причем выход генератора сигнальной частоты через ограничитель тока, первый фильтр и первое устройство сопряжения соединен с одним концом рельсовой линии, ко второму концу которой через второе устройство сопряжения, второй фильтр, второй выпрямитель, второй сглаживающий фильтр соединен вход аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с В-входом компаратора, D-входом регистра и входом цифрового фильтра, выход которого соединен со входом одновибратора, выход которого соединен с С-входом регистра, выход которого соединен с А-входом компаратора, выход которого соединен со вторым входом логического элемента И, выход которого соединен с R-входом триггера, с S-входом которого через первый выпрямитель, первый сглаживающий фильтр, триггер Шмидта соединены выводы ограничителя тока, выход триггера и вход генератора сигнальной частоты соединены с устройством контроля свободности предыдущей рельсовой линии, а первый вход логического элемента И - с устройством контроля свободности последующей рельсовой линии.
0
На фиг.1 представлена схема устройства контроля свободности рельсовой линии, на которой представлены генератор сигнальной частоты Г 1, ограничитель тока R 2, первый фильтр Ф1 3, первое устройство сопряжения 4, первый выпрямитель В1 5, первый сглаживающий фильтр СФ1 6, триггер Шмидта ТН 7, триггер Т 8, рельсовая линия РЛ 9, второе устройство сопряжения 10, второй фильтр Ф2 11, второй выпрямитель В2 12, второй сглаживающий фильтр СФ2 13, аналого-цифровой преобразователь АЦП 14, цифровой фильтр ЦФ 15, одновибратор ОВ 16, регистр RG 17, компаратор КОМ 18, логический элемент И 19.
Элементы схемы соединены следующим образом. Выход генератора сигнальной частоты 1 через ограничитель тока 2, первый фильтр 3 и первое устройство сопряжения 4 соединен с одним концом рельсовой линии 9, ко второму концу которой через второе устройство сопряжения 10, второй фильтр 11, второй выпрямитель 12, второй сглаживающий фильтр 13 соединен вход аналого-цифрового преобразователя 14, выход которого соединен с В-входом компаратора 18, D-входом регистра 17 и входом цифрового фильтра 15, выход которого соединен со входом одновибратора 16, выход которого соединен с С-входом регистра 17, выход которого соединен с А-входом компаратора 18, выход которого соединен со вторым входом логического элемента И 19, выход которого соединен с R-входом триггера 8, с S-входом которого через первый выпрямитель 5, первый сглаживающий фильтр 6, триггер Шмидта 7 соединены выводы ограничителя тока 2, выход триггера 8 и вход генератора сигнальной частоты 1 соединены с устройством контроля свободности предыдущей рельсовой линии, а первый вход логического элемента И 19 - с устройством контроля свободности последующей рельсовой линии.
0
0
0
Устройство работает следующим образом. С выхода генератора сигнальной частоты Г 1 через ограничитель тока R 2, первый фильтр Ф1 3 и первое устройство сопряжения УС1 4 подается напряжение в рельсовую линию (РЛ) 9. При подходе поезда возрастает ток ограничителя тока R 2 и падение напряжения на нем. Напряжение с ограничителя тока R 2, выпрямленное первым выпрямителем В1 5 и сглаженное первым фильтром СФ1 6, подается на вход триггера Шмидта ТН 7. Триггер Шмидта 7 переключается при превышении порогового напряжения на его входе и взводит триггер 8, что воспринимается как занятие РЛ. Пороговое значение триггера Шмидта ТШ 7 выбирается ниже на 10÷15% значения напряжения, которое создается на его входе при наложении нормативного шунта на координату подключения источника питания при максимальном сопротивлении изоляции. Другими словами, триггер Шмидта ТШ 7 переключается при подходе поезда в любой ситуации и взводит триггер Т 8. После переключения триггера Т 8 генератор сигнальной частоты Г 1 устанавливается на форсированный режим и на его выходе повышается напряжение в 10 раз. Повышенное напряжение из РЛ 9 через второе устройство сопряжения УС2 10, второй фильтр Ф2 11, второй выпрямитель В2 12, второй сглаживающий фильтр СФ2 13 подается на вход аналого-цифрового преобразователя АЦП 14. К выходу АЦП 14 подключен цифровой фильтр ЦФ 15, на выходе которого появляется потенциал логической единицы при превышении заданного значения напряжения на его входе. Такая ситуация возникает только при переключении генератора сигнальной частоты Г 1 на форсированный режим. Затем переключается одновибратор ОВ 16 и через интервал времени, который превышает переходные процессы при переключении генератора сигнальной частоты Г 1, осуществляет запись текущего напряжения в регистр RG 17. Это напряжение является пороговым значением. Оно записывается в регистр RG 17 перед моментом занятия рельсовой линии 9, следовательно, достоверно отражает сопротивление изоляции. На входы компаратора КОМ 18 поступает информация о текущем значении напряжения с выхода АЦП 14 и значении порогового напряжения. В случае превышения текущего напряжения над пороговым фиксируется освобождение РЛ 9 и генератор сигнальной частоты Г 1 возвращается в обычный режим.
Занижение порогового напряжения на входе ТН на 10÷15% позволяет ввести в регистре RG 8 завышенное напряжение, что является эквивалентом коэффициента запаса.
Контролю освобождения любого участка должна предшествовать фиксация занятия последующего участка.
Исследования на ЭВМ показали, что предлагаемое устройство обеспечивает надежный контроль свободности рельсовой линии при понижении сопротивления изоляции до 0,2 Ом·км и длине РЛ до 2 км.