CS237520B1 - Zařízení pro tyristorové stavění kolejových výhybek - Google Patents

Abstract

Zařízení pro tyristorové stavění kolejových výhybek z jedoucí tramvaje představuje zařízení, kterým se dosáhne dálkového přestavění elektromagnetických kolejových výhybek pomocí mžikového impulsu, vyvolaného vzájemným dotykem pružného vozidlového tykadla upevněného izolovaně po straně pantograřového sběrače s pružným sítovým tykadlem, upevněným svisle a izolovaně na nosné síti trolejového vodiče. Při tomto dotyku tykadel je zaveden z vozidla kladný proudový impuls ze zdroje trakčního napětí na vozidlo, nebo z jiného stejnosměrného zdroje na vozidle, přes zapínací kondenzátor do řídicí elektrody .stavěciho tyristoru, kterým se uzavře okruh přestavovacího proudu přes solenoid elektromagnetické výhybky, a který trvá i po zániku řídicího impulsu. V okruhu přestavovacího proudu je zapojen vypínací odpor, z jehož napětí se nabíjí časový článek sestavený z odporu a kondenzáto- . ru, z jehož kladného pólu je veden zapínací proud do řídicí elektrody vypínacího tyristoru, přes který se vybije komutační kondenzátor, přičemž dojde k uzavření stavěcího tyristoru a tím i k přerušení proudu solenoidu výhybky. Proti stávajícím způsobům dálkového stavění výhybek se zařízením podle vynálezu ušetří značné množství elektrické energie a pohybové energie vozidel, zjednoduší se vybavení tramvají instalovaného pro klasické ovládání výhybek a odpadne nutnost instalovat komplikovaná technická zabezpečovací zařízení proti nežádoucímu přehození výhybek činností druhého a dalšího vozu spřažené vlakové soupravy, jejichž selhání vede zpravidla k vykolejení vozidel soupravy. Zařízení podle vynálezu lze aplikovat jak na jednocívkové, tak i dvoucívkové systémy kolejových přestavníků a také na oba systémy polarity trolejového vodiče.

Description

Vynález se týká zařízení pro tyristorové stavění kolejových výhybek z jedoucí tramvaje.

Stávající systémy dálkového stavění elektromagnetických kolejových výhybek z jedoucí tramvaje jsou převážně ovládány odběrem trakčního proudu z kontaktů umístěných na trolejovém vodiči. K volbě směru přestavění výhybky je v každé tramvaji instalován nákladný silový obvod, sestávající z robustního odporu, dimenzovaného na vysoký proud, jehož hodnota .značně přesahuje součtově proudy pomocných spotřebičů vozidla. Tímto obvodem při najíždění pantografového sběrače vozidla do oblasti trolejového kontaktu je neužitečně odebírán proud o vysokém napětí z trolejového vodiče přes podvozky do kolejnic. Teprve v okamžiku dotyku pantografu s trolejovým kontaktem, který je od ostatní části sítě odizolován, je u jednocívkového systému přestavníku výhybky zaveden účinně proud do solenoidu výhybky.

U dvoucívkového systému přestavníku výhybky je účinný proud veden přes proudové relé, kterým se předvolí postavení výhybky, načež dalším kontaktem s trolejovým vodičem pomocí lišty pantografu se zavede ovládací proud do pravého nebo levého solenoidu výhybky.

I po projetí trolejových kontaktů pantografem a tedy po přestavění výhybky je neužitečně odebírán z trakční sítě až do okamžiku, kdy řidič vozidla vypne v tramvaji obvod pro stavění výhybky.

Oba systémy jsou tedy odkázány na značný ztrátový odběr proudu z trolejového vodiče o vysokém napětí, a to jak před místem trolejového kontaktu, tak i za ním, takže energetická účinnost představuje pouze několik desetin procenta. Z hlediska funkční schopnosti zařízení výhybek je nutno ovládací kontakty projíždět při rychlosti vozidla podstatně snížené brzděním a tedy na úkor pohybové energie vozidla.

Kromě nevýhody těchto energetických ztrát jsou stávající systémy stavění výhybek náročné na vybavení složitým blokovacím zařízením, které je nezbytné zejména při provozu tramvajových vlaků složených ze spřažených vozů, kdy odběr proudu pantografem druhého a dalšího vozu se nemusí ztotožňovat s odběrem proudu prvního vozu. V takovém případě bez -technického zabezpečovacího zařízení by na výhybce došlo k falešnému přestavění výhybky do nežádoucího směru a tím i k vidlicové jízdě podvozků končící zpravidla vykolejením vozidel.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny zařízením podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v tramvaji na kladný pól zdroje trakčního napětí nebo na kladný pól jiného stejnosměrného zdroje, jehož záporný pól je ukostřen, je přes spínač výhybky připojeno pružné vozidlové tykadlo, upevněné na izolátoru po straně pantografového sběrače, které v dotyku s pružným síťovým tykadlem upevněným na izolátoru na nosné síti trolejového vodiče uzavírá přes zapínací kondenzátor, opatřený vybíjecím odporem, obvod řídící elektrody stavěcího tyristoru, přičemž na zdroj trakčního napětí je v obvodu hlavních elektrod stavěcího tyristoru v sérii zapojen solenoid kolejové výhybky, k němuž je paralelně připojena nulová dioda.

Podstata vynálezu spočívá dále v tom, že v obvodu solenoidu kolejové výhybky a hlavních elektrod stavěcího tyristoru je v sérii zapojen vypínací odpor, k němuž je paralelně připojen časový článek složený z odporu a kondenzátoru, na jehož kladný pól je přes Zenerovu diodu připojena řídicí elektroda vypínacího tyristoru, jehož anoda je napojena jednak přes komutační kondenzátor na anodu stavěcího tyristoru a jednak napojena přes nabíjecí odpor na kladný pól zdroje trakčního napětí.

Zapojením podle vynálezu se dosáhne přestavění kolejové výhybky z jedoucího tramvajového vlaku krátkým, energeticky nenáročným impulsem, vyvolaným jen prvním vozem vlakové soupravy, a to dotykem vozidlového a sítového tykadla, přičemž po přestavění výhybky dojde k samočinnému odpojení proudu zařízení od trakčního napětí.

Ovládnutí výhybky tímto způsobem není závislé na rychlosti vozidla a na délce doby zapnutí spínače výhybky řidičem. Zařízení podle vynálezu nevyžaduje dalších zabezpečovacích systémů proti nežádoucímu přestavení výhybky činností druhého a dalšího vozu vlakové soupravy, přičemž není zapotřebí vybavovat vozidla nákladným technickým zařízením pro stavění výhybek .

Provozem zařízení podle vynálezu se ušetří značné množství elektrické energie při vysokém příkonu, zvýší se cestovní rychlost vozidel a zabezpečí se provoz vlakových souprav proti vykolejení. Zařízení podle vynálezu lze aplikovat jak na jednocívkové, tak i na dvoucívkové systémy kolejových přestavníků, a to na oba systémy polarity napětí trolejového » vedení.

Na připojeném výkresu je v obr. 1 znázorněn příklad zapojení tyristorového stavění výhybek u dvoucívkového systému přestavníku se zápornou polaritou trakčního napětí v trolejovém vedení a na obr. 2 je vyznačen příklad zapojení tyristorového stavění výhybek u jednooívkového přestavníku s kladnou polaritou trakčního napětí v trolejovém vedení.

Podle obr. 1 je v tramvaji na kladný pól trakčního napětí U přes spínač výhybky SV zapojen bud obvod levého vozidlového tykadla Al, nebo obvod pravého vozidlového tykadla A2, přičemž obě tykadla pružného provedení jsou upevněna na izolátorech IP po stranách pantografového sběrače PA.

Na nosné síti NS trolejového vodiče TR jsou svisle na izolátorech IT upevněna sítová tykadla Bl, B2, a to levého a pravého směru, přičemž tykadla jsou rovněž pružného provedení. Tato tykadla jsou zapojena přes zapínací kondenzátory CZ opatřené vybíjecími odpory RV na příslušné řídící elektrody stavěčích tyristorů TA a TB pro levé a pravé postavení výhybky. Levý solenoid LA výhybky je zapojen mezi póly trakčního napětí U přes hlavní elektrody sta-, věcího tyristoru TA a přes vypínací odpor RP. Přes tentýž odpor je zapojen na trakční napětí U i pravý solenoid LB, a to přes stavěči tyristor TB. K solenoidům jsou připojeny nulové diody DN. K vypínacímu odporu RP je připojen časový článek sestávající z odporu RT a elektrolytického kondenzátoru CT. Na kladný pól tohoto kondenzátoru je připojena přes Zenerovu diodu DZ řídící elektroda vypínacího tyristoru TV, jehož anoda je napojena přes komutační kondenzátory CV na anody stavěčích tyristorů TA a TB. Zároveň je anoda vypínacího tyristoru TV připojena přes nabíjecí odpor RN na kladný pól zdroje trakčního napětí U.

Podle obr. 2 je v tramvaji na kladný pól zdroje trakčního napětí U přes spínač výhybky SV zapojen obvod vozidlového tykadla Al upevněného na izolátoru IP po straně pantografového sběrače PA. Na nosné síti NS trolejového vodiče TR je svisle na izolátoru IT upevněno sítové tykadlo Bl, na něž je připojena přes zapínací kondenzátor CZ opatřený vybíjecím odporem KV řídicí elektroda stavěcího tyristoru TA.

Solenoid LA výhybky je zapojen mezi póly trakčního napětí U přes hlavní elektrody stavěcího tyristoru TA a přes vypínací odpor RP, na nějž je připojen časový článek sestávající z odporu RT a kondenzátoru CT. Na kladný pól kondenzátoru CT je připojena přes Zenerovu diodu DZ řídicí elektroda vypínacího tyristoru TV, jehož anoda je napojena jednak přes komutační kondenzátor CV na anodu stavěcího tyristoru TA, jednak na nabíjecí odpor RN, který je připojen na kladný pól zdroje trakčního napětí U. Na solenoid LA výhybky je připojena nulová dioda DN.

Najetím vozidla do oblasti sítového tykadla Bl podle obr. 1 dojde k mžikovému dotyku tohoto tykadla s levým vozidlovým tykadlem Al. Při zapnutém spínači výhybky SV do polohy A je v tomto okamžiku zaveden kladný proudový impuls přes zapínací kondenzátor CZ do řídicí elektrody stavěcího tyristoru TA, přes jehož hlavní elektrody začne protékat proud vedený z kladného pólu trakčního napětí U přes levý solenoid LA výhybky a také přes vypínací odpor RP do záporného pólu trakčního napětí U.

Tímto proudem se přestaví jazyky výhybky do levého směru. Současně se nabije komutační kondenzátor CV levého směru přes nabíjecí odpor RN. Průchodem stavěcího proudu přes vypínací odpor RP se na něm vytvoří úbytek napětí, z něhož se začne nabíjet kondenzátor CT přes odpor RT,

Jakmile dosáhne na tomto kondenzátoru napětí úrovně Zenerova napětí Zenerovy diody DZ, začne protékat tímto obvodem proud do řídicí elektrody vypínacího tyristoru TV, který se otevře, a přes nějž se vybije náboj komutačního kondenzátoru CV, čímž dojde zároveň k uzavře ní stavěoího tyristoru TA a k přerušení proudu solenoidem LA.

Po vybití komutačního kondenzátoru CV klesne proud vypínacím tyristorem TV pod úroveň jeho přídržného proudu a tyristor se uzavře. Obdobně jako při stavění výhybky do levého směru se provádí přestavění do pravého směru tím, že spínač výhybky SV ve vozidle se zapne do polohy B a zapínací impuls je veden přes tykadla A2 a B2 a přes zapínací kondenzátor CZ do řídicí elektrody stavěoího tyristoru TB, přes který je veden proud pravého solenoidu LB.

Nulové diody jsou zapojeny jako ochrana proti přepětí na vysoké indukčnosti výhybkových solenoidů. Sestavení tyristorového ovládače je proti proudovému přetížení jištěno pojistkou P. Vybíjecí odpory RV připojené na zapínací kondenzátory CZ slouží k vybití náboje těchto kondenzátorů po rozpojení tykadel.

Obdobně jako při funkci zařízení podle obr. 1 pracuje zařízení podle obr. 2 s tím rozdílem, že toto zařízení je zapojeno pro obrácenou polaritu trolejového napětí a je ovládáno pouze jedním pátém tykadel, přičemž výhybkové zařízení je vybaveno jednooívkovým solenoidem.

Kromě vyznačeného konkrétního provedení zařízení podle vynálezu, lze kontaktní systém, sestavený z vozidlových a sítových tykadel, nahradit bezkontaktně např. optoelektronickým přenosem zapínacích impulsů např. tím, že na vozidle bude umístěn zdroj modulovaného světla ovládaný z tramvaje, jehož koncentrované paprsky dopadnou na vymezeném místě do ohniska opto čidla, umístěného na nosné síti trolejového vedení, přičemž zachycený impuls po zesílení a filtraci vyvolá otevření stavěoího tyristoru nebo jiného spínacího zařízení.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zařízení pro tyristorové stavěni kolejových výhybek z jedoucí tramvaje, vyznačené tím, že ve vozidle na kladný pól zdroje trakčního napětí /U/, nebo jiného stejnosměrného zdroje, jehož záporný pól je ukostřen, je přes spínač výhybky /SV/ připojeno pružné vozidlové tykadlo /Al/ upevněné na izolátoru /IP/ po straně pantografového sběrače /PA/, které je v dotyku s pružným sítovým tykadlem /Bl/ upevněným na Izolátoru /IT/ na nosné síti /NS/ trolejového vodiče /TR/, které je spojené přes zapínací kondenzátor /CZ/ opatřený vybíjecím odporem /RV/ na obvod řídicí elektrody stavěoího tyristoru /TA/, přičemž na zdroj trakčního napětí /U/ je v obvodu hlavních elektrod stavěoího tyristoru /TA/ v sérii zapojen solenoid /LA/ kolejové výhybky, k němuž je paralelně připojena nulová dioda /DN/.
2. 2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že v obvodu solenoidu /LA/ a hlavních elektrod stavěoího tyristoru /TA/ je v sérii zapojen vypínací odpor /RP/, k němuž je paralelně připojen časový článek, složený z odporu /RT/ a kondenzátoru /CT/, na jehož kladný pól je přes Zenerovu diodu /DZ/ připojena řídicí elektroda vypínacího tyristoru /TV/, jehož anoda je napojena jednak přes komutační kondenzátor /CV/ na anodu stavěoího tyristoru /TA/, jednak napojena přes nabíjecí odpor /RN/ na kladný pól zdroje trakčního napětí /U/.