CS254496B1 - Zapojení dohledacího obvodu návěstního stejnosměrného proudu - Google Patents

Abstract

Dohledací obvod návěstního stejnosměrného proudu je určen pro bezpečné vyhodnocení svícení návěstní žárovky na návěstidlech přejezdového zabezpečovacího zařízení ČSD. Dosud známé dohledací obvody umožňují indikovat pouze přerušení vlákna návěstní žárovky, a to mnohdy s nevyhovující rozlišovací schopností. Realizací předmětného zapojení lze bezpečně indikovat jak přerušení vlákna návěstní žárovky, tak zkrat na její patici. Předmětný obvod je řešen i s ohledem na přerušování napájení návěstních žárovek.

Description

Vynález se týká konstrukčního uspořádání zapojení dohledacího obvodu návěstniho stejnosměrného proudu, který aktivně indikuje s vysokou rozlišovací schopností požadované pásmo návěstních proudů, takže umožňuje bezpečně vyhodnotit jak přerušení vlákna návěstní žárovky, tak i zkrat na její patici.

Dosud známá řešení převážně umožňují indikovat pouze přerušení vlákna návěstní žárovky a to ještě s mnohdy nevyhovující rozlišovací schopností. Ta známá řešení, která prezentují indikaci jak přerušeného vlákna návěstní žárovky, tak i zkrat na její patici, nebyla pro svou složitost a nákladnost v železničním zabezpečovacím zařízení zavedena.

Shora uvedené nedostatky jsou odstraněny zapojením dohledacího obvodu návěstniho stejnosměrného proudu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že záznamové vinutí indikačního transformátoru je připojen svým začátkem v sérii s prvým kódovacím kontaktem jednak na první výstupní svorku zdroje stejnosměrného návěstniho napětí, jednak na první vstupní svorku generátoru a svým koncem na prvou svorku návěstní žárovky, zatímco druhá svorka návěstní žárovky je připojena jednak k druhé výstupní svorce zdroje stejnosměrného návěstniho napětí, jednak na druhou vstupní svorku generátoru, zatímco první výstupní svorka generátoru je připojena na konec čtecího vinutí indikačního transformátoru, kdežto druhá výstupní svorka generátoru je připojena na začátek čtecího vinutí indikačního transformátoru, přičemž výstupní vinutí indikač. transformátoru je připojeno kaskádně s výstupním usměrňovačem na budící vinutí kontrolního relé, zatímco doplňující vinutí indikač. transformátoru je svým začátkem připojeno v sérii s druhým kódovacím kontaktem a v sérii s tlumicím odporem na prvou výstupní svorku zdroje stejnosměrného návěstniho napětí a svým konecm je připojeno na druhou výstupní svorku zdroje stejnosměrného návěstniho napětí.

Pokrok dosažený vynálezem spočívá v tom, že dochází k bezpečnému indikování jak přerušeného vlákna návěstní žárovky, tak i k bezpečnému indikování zkratu na patici návěstní žárovky. Díky pravoúhlé hysterézní smyčce jádra indikačního transformátoru se dosahuje vysoké rozlišovací schopnosti obvodu dle vynálezu. Napětí na výstupním vinutí indikačního transformátoru bude generováno téměř jako skokové napětí až v případě, dosáhne-li proud tekoucí primárním vinutím návěstniho transformátoru nominální hodnoty. Právě skokový charakter výstupního napětí umožňuje realizovat vysokou rozlišovací schopnost, které nebylo dosaženo v žádných dosud známých zapojeních.

Při překročení mezní hodnoty návěstniho proudu vlivem zkratu na patici návěstní žárovky překročí také trvale intenzita záznamového pole mezní hodnotu, zatímco čtecí pulsní intenzita magnetického pole vyvolaná v indikačním transformátoru průtokem impulsních proudů generátoru čtecím vinutím se v tomto případě nemění a je v absolutní hodnotě menší než součet koercitivní síly materiálu a záznamové havarijní intenzity magnetického pole, v důsledku čehož nebude ve výstupním vinutí generováno žádné dominantní napětí, pouze jen nepatrné parazitní napětí, které je úměrné nepravoúhlosti hysterézní smyčky jádra indik. transformátoru.

Dalším přínosem je jednoduché vyšetření indikace návěstniho proudu při přerušovaném napájecím proudu návěstní žárovky aplikováním doplňující intenzity magnetického pole, která je vyvolána průtokem impulsního proudu doplňujícím vinutím indik. transformátoru v mezerách impulsního návěstniho proudu. Novost předloženého řešení dále spočívá v zavedení korelace mezi návěstním napětím 110, čtecí intenzitou magnetického pole Hc a nominální záznamovou intenzitou mag. pole Hz2. V důsledku toho obvod funguje spolehlivě i při podstatných změnách napájecího napětí.

Významný pokrok předloženého řešení se dosahuje vyřešením přímého přenosu energie indikačním transformátorem na výstupní relé bez použití nákladných převodníků, jak tomu je u feritotranzistorových obvodů. Rovněž provedení generátoru u předloženého vynálezu je podstatně jednodušší a levnější než provedení zdrojů mikrosekundových impulsů u feritotranzistorové techniky. Nízkou cenu předmětného zařízení lze dosáhnout i tím, že generátor může být společný pro více návěstních obvodů.

V důsledku toho, že frekvence generátoru se pohybuje v oblasti 2 kHz až 10 kHz, je možné realizovat indikační transformátor s minimálními rozměry, což bude opět příznivý dopad na nízkou cenu a malý prostor zařízení dle vynálezu.

Na obr. 1 je uveden princip zapojení dohledacího obvodu návěstního stejnosměrného proudu.

Na obr. 2a je uveden příklad závislosti čtecího proudu na čase. Na obr. 2b jsou uvedeny relace záznamových proudů indikačního transformátoru. Na obr. 2c je znázorněna aplikace intenzit magnetického pole v jádře indikačního transformátoru. Na obr. 3 je znázorněn příklad závislosti výstupního napětí indikačního transformátoru na intenzitě záznamového proudu.

Na obr. 1 je záznamové vinutí 3-1 indikačního transformátoru 2 připojeno svým začátkem v sérii s prvým kódovacím kontaktem 71 jednak na první výstupní svorku 11 zdroje 2 stejnosměrného návěstního napětí, jednak na první vstupní svorku 21 generátoru 2 a svým koncem na prvou svorku 81 návěstní žárovky 2/ zatímco druhá svorka 82 návěstní žárovky 2 j^e připojena jednak k druhé výstupní svorce 12 zdroje 2 stejnosměrného návěstního napětí, jednak na druhou vstupní svorku 22 generátoru 2_, zatímco první výstupní svorka 23 generátoru 2-í^e připojena na. konec 36 čtecího vinutí 3-2 indikačního transformátoru 3_, kdežto druhá výstupní svorka 24 generátoru 2 je připojena na začátek 35 čtecího vinutí 3-2 indikačního transformátoru 2, přičemž výstupní vinutí 3-3 indikačního transformátoru 2 3^e připojeno kaskádně s výstupním usměrňovačem 4 na budící vinutí kontrolního relé 2/ zatímco doplňující vinutí 3-4 indikačního transformátoru 3_ je svým začátkem 34 připojeno v sérii s-druhým kódovacím kontaktem 72 a v sérii s tlumícím odporem 6 na prvou výstupní svorku 11 zdroje 2 stejnosměrného návěstního napětí a svým koncem 33 je připojeno na druhou výstupní svorku 12 zdroje 2 stejnosměrného návěstního napětí.

Na obr. 2a závislost čtecího proudu Ic na čase t má impulsní charakter, kdy pravoúhlé impulsy mají střídu jedna ku jedné. Z obr. 2b, 2c a obr. 3 je zřejmé, že zbytkový záznamový proud Izl nezpůsobí jednotkový záznam v jádru indikačního transformátoru, protože jemu odpovídající zbytková záznamová intenzita magnetického pole Hzl je menší než koercitivní síla jádra. Naproti tomu nominální záznamový proud lz2 vyvolá nominální intenzitu magnetického pole Hz2 a nominální napětí Uv2. Zánik přenosu napětí v indikačním transformátoru 2 nastane pro mezní intenzitu záznamového proudu Iz3, která vyvolá mezní intenzitu pole Hz3. Příklad pracovního bodu, který odpovídá zkratu na patici návěstní žárovky 2 3^e znázorněn havarijní intenzitou záznamového proudu Iz4, která vyvolá havarijní záznamovou intenzitu magnetického pole Hz4.

Čtecí proud Ic naproti tomu vyvolá čtecí pulsní intenzitu magnetického pole Hc.

Z obr. 1 až 3 je zřejmý princip činnosti dohledacího obvodu návěstního stejnosměrného proudu. Návěstní proud, který odpovídá nominálnímu napájecímu napětí, např. 28 V = a plnému svícení návěstní žárovky 2 vyvolá nominální záznamový proud Iz2 v záznamovém vinutí 3-1♦

V důsledku toho je aplikována stejnosměrná nominální intenzita magnetického pole Hz2 v jádru indikačního transformátoru 2· Na totéž jádro působí nepřetržitě pulsní čtecí intenzita magnetického pole Hc, která je vyvolaná průtokem čtecího proudu Ic čtecím vinutím 3-2.

Ve výstupním vinutí 3-3 se generuje výstupní napětí, které po usměrnění a vyfiltrování usměróvačem výstupního proudu _4 má velikost Uv2. Kontrolní relé 2 niá přitaženou kotvu. Intenzita čtecího proudu Ic a nominálního záznamového proudu Iz2 jsou ve vzájemné korelaci při značných provozních změnách napájecího návěstního napětí 110 v závislosti na technickém stavu zdroje 2 stejnosměrného návěst, napětí. V důsledku toho i při značných provozních změnách napájecího návěstního napětí 110 bude při bezporuchové činnosti zařízení, zvláště při regulérně svítící návěstní žárovce 2* kontrolní relé 2 napájeno nominálním výstupním napětím Uv2 a jeho kotva bude přitažena. Při přerušení vlákna návěstní žárovky 2 se.změní intenzita záznamového proudu bud na nulovou hodnotu nebo na zbytkovou záznamovou hodnotu Izl, čemuž odpovídá zbytková záznamová intenzita Hzl v jádru indikačního transformátoru 2· V důsledku toho nebude generováno dominantní výstupní napětí ve výstupním vinutí 3-3 indikačního transformátoru 3, ale pouze nepatrné parazitní napětí, které je úměrné nepravoúhlosti hysterézní smyčky jádra indikačního transformátoru 2·

Kotva kontaktního relé 2 odpadne. Při zkratu na patici návěstní žárovky 2 stoupne intenzita záznamového proudu za mezní hodnotu Iz3 až na havarijní hodnotu Iz4, čemuž odpovídá záznamová havarijní intenzita magnetického pole Hz4, která inhibuje oběh pracovního bodu velké hysterézní smyčky jádra indikačního transformátoru 3, protože intenzita čtecího proudu Ic a tudíž i čtecí intenzita magnetického pole Hc má nominální hodnotu, která odpovídá nominálnímu návěstnímu napětí 110, v nejnepříznivějším případě má návěstní napětí maximální hodnotu, v našem případě 32 V.

V důsledku toho i v tomto případě kotva kontrolního relé odpadne. Při přerušovaném průběhu návěstního proudu dochází k vykrytí mezery kódové informace v jádru indikačního transformátoru 2 aplikováním doplňující intenzity magnetického pole v témže jádru průtokem vyrovnávacího proudového impulsu doplňujícím vinutí 3-4. Intenzita toho vyrovnávacího proudového impulsu je volena tak, aby při prasklém vláknu návěstní žárovky 2 došlo k bezpečnému odpadu kotvy kontrolního relé 2·

Dohledací obvod návěstního stejnosměrného proudu lze využít např. při inovaci dohledacího světelného obvodu přejezdového zabezpečovacího zařízení ČSD.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   Zapojení dohledacího obvodu návěstního stejnosměrného proudu vyznačený tím, že záznamové vinutí (3-1) indikačního transformátoru (3) je připojeno svým začátkem (31) v sérii s prvým kódovacím kontaktem (71) jednak na první výstupní svorku (11) zdroje (1) stejnosměrného návěstního napětí, jednak první vstupní svorku (21) generátoru (2) a svým koncem (32) na prvou svorku (81) návěstní žárovky (8), zatímco druhá svorka (82) návěstní žárovky (8) je připojena jednak k druhé výstupní svorce (12) zdroje (11) stejnosměrného návěstního napětí, jednak na druhou vstupní svorku (22) generátoru (2), zatímco první výstupní svorka (23) generátoru (2) je připojena na konec (36) čtecího vinutí (2-3) indikačního transformátoru (3), kdežto druhá výstupní svorka (24) generátoru (2) je připojena na začátek (35) čtecího vinutí (3-2) indikačního transformátoru (3), přičemž výstupní vinutí (3-3) indikačního transformátoru (3) je připojeno kaskádně s výstupním usměrňovačem (4) na budící vinutí kontrolního relé (5), zatímco doplňující vinutí (3-4) indikačního transformátoru (3) je svým začátkem (34) připojeno v sérii s druhým kódovacím kontaktem (72) a v sérii s tlumícím odporem (6) na prvou výstupní svorku (11) zdroje (1) stejnosměrného návěstního napětí a svým koncem (33) je připojeno na druhou výstupní svorku (12) zdroje (1) stejnosměrného návěstního napětí.

   4 výkresy