СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ РЕЛЬСОВОЙ ЛИНИИ
METHOD OF CONTROLLING TRACK STATE

Изобретение относится к железнодорожной технике, а именно к железнодорожной автоматике и телемеханике, и может быть использовано для регулирования движения поездов.
Известен способ контроля состояния путевого участка, заключающийся в том, что в рельсовую линию на одном конце подают сигнал переменного тока тональной частоты, а на другом конце фиксируют приемником текущее значение сигнала и сравнивают его с пороговыми значениями, соответствующими пороговым напряжениям занятия и освобождения, в случае превышения порогового напряжения занятия над текущим значением сигнала фиксируют занятие путевого участка, а в случае превышения текущего значения сигнала над пороговым напряжением освобождения фиксируют освобождение путевого участка, отличающийся тем, что пороговое напряжение занятия получают умножением коэффициента снижения напряжения при наложении шунта, который зависит от значения сопротивления изоляции, на произведение зафиксированного текущего значения сигнала, являющегося опорным напряжением рассматриваемого путевого участка, в момент вступления поезда на смежный путевой участок при свободном другом смежном путевом участке на коэффициент высыхания балласта с учетом продолжительности времени занятия трех смежных путевых участков, а пороговое напряжение освобождения определяют умножением порогового напряжения занятия на коэффициент запаса шунтового режима, причем коэффициенты высыхания, снижения напряжения и запаса принимают в функциях сопротивления изоляции. [Патент РФ №2263040 МПК B61L 23/16. Способ контроля свободности путевых участков. Авторы: Полевой Ю.И., Смышляев В.А., Гуменников В.Б., Полевая Л.В., Трошина М.В. БИ №30, 2005 г.].
Недостатком этого способа является то, что при наличии значительной продольной асимметрии возможен ложный контроль состояния путевых участков.
Известен способ контроля состояния рельсовой линии, заключающийся в том, что в рельсовую линию на одном конце подают сигнал переменного тока, а на другом конце текущее значение сигнала сравнивают с пороговыми значениями занятия и освобождения, в случае превышения порогового значения занятия над текущим фиксируют занятие участка, а в случае превышения текущего значения над пороговым значением освобождения фиксируют освобождение участка. Пороговые напряжения занятия и освобождения, которые однозначно отражают состояние балласта, определяют через опорное напряжение, которое равно текущему напряжению на приемнике при свободном путевом участке в момент вступления поезда на смежный путевой участок и свободном другом смежном участке, при этом за пороговое напряжение занятия принимают напряжение на приемнике при наложенном нормативном шунте, определенное с учетом сопротивления балласта, а пороговое напряжение освобождения определяют путем умножения порогового напряжения занятия на коэффициент запаса, который учитывает колебания напряжения источника питания, влияние помех и других факторов. [Патент РФ №2259294, МПК B61L 23/16. Способ контроля свободности путевых участков. Авторы: Полевой Ю.И., Полевая Л.В., Трошина М.В. БИ №24, 2004 г.].
Недостатком этого способа является то, что при интенсивном выпадении осадков возможен ложный контроль состояния путевых участков.
Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.
Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является повышение надежности контроля состояния рельсовых линий.
Технический результат достигается тем, что способ контроля состояния рельсовой заключающийся в том, что в рельсовую линию на одном конце подают сигнал переменного тока, а на другом конце текущее значение сигнала сравнивают с пороговыми значениями занятия и освобождения, в случае превышения порогового значения занятия над текущим значением сигнала фиксируют занятие путевого участка, а в случае превышения текущего значения сигнала над пороговым значением освобождения фиксируют освобождение путевого участка, при этом за пороговое значение занятия принимают напряжение на приемнике при наложенном нормативном шунте, определенное с учетом сопротивления балласта, а пороговое напряжение освобождения определяют путем умножения порогового напряжения занятия на коэффициент запаса, причем пороговые значения корректируют в соответствии с входным сопротивлением между средними точками путевых трансформаторов по концам рельсовой линии, которому однозначно соответствует значение сопротивления изоляции.
На чертеже представлена схема устройства контроля состояния рельсовой линии, реализующего предлагаемый способ. Устройство содержит: 1-й генератор сигнальной частоты 1, 1-й резистор 2, полосовой фильтр 3, 2-й резистор 4, 1-й согласующий трансформатор 5, рельсовая линия 6, 2-й согласующий трансформатор 7, 3-й резистор 8, 2-й генератор 9, 1-й выпрямитель 10, 1-й сглаживающий фильтр 11, 1-й аналого-цифровой преобразователь 12, электронно-вычислительная машина 13, 2-й выпрямитель 14, 2-й сглаживающий фильтр 15, 2-й аналого-цифровой преобразователь 16, 3-й согласующий трансформатор 17, 4-й резистор 18, 3-й выпрямитель 19, 3-й сглаживающий фильтр 20, 3-й аналого-цифровой преобразователь 21.
К выходу 1-го генератора сигнальной частоты 1 через 1-й резистор 2 (ограничитель тока питающего конца), полосовой фильтр 3 (защита от влияния сигнальных токов смежных рельсовых цепей) и 2-й резистор 4 (эквивалент сопротивления кабеля) подключена первая обмотка 1-го согласующего трансформатора 5, ко второй обмотке которого подключен один конец рельсовой линии 6, ко второму концу которой через 3-й согласующий трансформатор 17, 4-й резистор 18 (эквивалент сопротивления кабеля), 3-й выпрямитель 19 (выпрямительный мост), 3-й сглаживающий фильтр 20, 3-й аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 21 подключен вход 2 ЭВМ 13. 1-й генератор 1 через 1-й резистор 2 (ограничитель тока питающего конца), 2-й выпрямитель 14, 2-й сглаживающий фильтр 15, 2-й АЦП 16 соединен со входом 1 ЭВМ 13. Ко входу 3 ЭВМ 13 через 1-й АЦП 12, 1-й сглаживающий фильтр 11 и 1-й выпрямитель 10 подсоединен 2-й генератор 9, который через 3-й резистор 8 (эквивалент сопротивления кабеля) связан с первой обмоткой 3-его согласующего трансформатора 7, вторая обмотка которого подключена к средним точкам вторых обмоток 1-го и 3-го согласующих трансформаторов 5 и 17.
Способ, реализованный устройством контроля состояния рельсовой линии, осуществляется следующим образом. С 1-го генератора 1 (фиг.1) через 1-й резистор 2, полосовой фильтр 3, 2-й резистор 4 и 1-й трансформатор 5 переменное напряжение подается на один конец рельсовой линии 6. С другого конца рельсовой линии 6 через 3-й трансформатор 17, 4-й резистор 18, 3-й выпрямитель 19, 3-й сглаживающий фильтр 20 и 3-й АЦП 21 преобразованное напряжение (двоичный код, значение которого пропорционально напряжению рельсовой линии 6) поступает на второй вход ЭВМ 13. На первый вход ЭВМ 13 поступает информация о токе источника питания рельсовой линии 6 через 1-й резистор 2, 2-й выпрямитель 14, 2-й сглаживающий фильтр 15, 2-й аналого-цифровой преобразователь 16. В то же время на третий вход ЭВМ 13 поступает сигнал от 2-го генератора 9, который проходит через 2-й резистор 8, 2-й согласующий трансформатор 7, среднюю точку второй обмотки 1-го согласующего трансформатора 5, рельсовую линию 6, среднюю точку второй обмотки 3-го согласующего трансформатора 17, 1-й выпрямитель 10, 1-й сглаживающий фильтр 11, 1-й аналого-цифровой преобразователь 12, причем изменение входного сопротивления со стороны первичной обмотки 2-ого согласующего трансформатора 7 прямо пропорционально изменению величины сопротивления изоляции.
Движение поезда по перегону с бесстыковыми рельсовыми цепями (РЦ) влияет на напряжения приемных концов нескольких рельсовых цепей. Если входные сопротивления по концам одинаковы, то характер изменения текущего напряжения имеет симметричный график относительно середины рельсовой линии. При этом может быть зафиксировано опорное напряжение - напряжение приемного конца рельсовой цепи после истечения заданного интервала времени после занятия предыдущей РЦ, а также величина сопротивления изоляции. Упомянутый интервал соответствует времени хода от входного конца предыдущей рельсовой линии до точки, в которой поездной шунт начинает оказывать существенное влияние на напряжение приемного конца рассматриваемой РЛ (снижает напряжение на 5% и более). При этом учитывают максимальную скорость движения. По значению опорного напряжения с учетом действующего значения сопротивления изоляции определяют пороговые напряжения занятия и освобождения. Пороговое напряжение занятия - это произведение опорного напряжения на коэффициент занятия (0,2-0,4), пороговое напряжение освобождения - это произведение опорного напряжения на коэффициент освобождения (0,4-0,6). Сравнивая текущее напряжение приемного конца рельсовой линии с опорным напряжением, осуществляют контроль состояния рельсовой линии. При снижении текущего напряжения ниже порога занятия фиксируют занятие рельсовой линии. При повышении текущего напряжения выше порога освобождения - освобождение рельсовой линии. При интенсивном выпадении осадков происходит изменение сопротивления изоляции, что приводит к фиксации ложной занятости. Изменение входного сопротивления со стороны первичной обмотки 2-го согласующего трансформатора 7 в зависимости от изменения сопротивления изоляции, влияет на сигнал от 2-го генератора 9, информация об изменении этого сигнала поступает в ЭВМ, где вычисляют фактическое сопротивление изоляции и вносят соответствующую корректировку опорного напряжения. Контроль изменения сопротивления изоляции осуществляется непрерывно, даже при наличии поезда на данной рельсовой линии.
Данный способ позволит повысить достоверность контроля состояния при интенсивном выпадении осадков и пониженном сопротивлении изоляции.