RU2804113C1

RU2804113C1 - Polarity alternation control device in track circuits (embodiments)

Info

Publication number: RU2804113C1
Application number: RU2023109981A
Authority: RU
Inventors: Юрий Иосифович Зенкович
Filing date: 2023-04-19
Publication date: 2023-09-27

Abstract

FIELD: alternation of polarities in track circuits.

SUBSTANCE: technical solution includes rail lines of adjacent rail circuits with insulating joints, matching transformers with protective resistors, light-emitting and light-receiving elements of optocouplers, equipment for the supply and relay ends of rail circuits with travel relays, AC and DC sources, a full-wave rectifier.

EFFECT: possibility of automating the monitoring the alternation of polarities in track circuits with increased reliability.

3 cl, 2 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики, в частности к устройствам контроля и чередования полярностей в рельсовых цепях.The invention relates to the field of railway automation and telemechanics, in particular to devices for monitoring and alternating polarities in track circuits.

Уровень техникиState of the art

Известно «Устройство для проверки чередования фаз в смежных рельсовых цепях», авторы Редько В.Н. и Сурменков В.П., авторское свидетельство СССР №447316 SU, опубл. 25.10.1974, бюл. №39. Недостаток устройства заключается в том, что оно требует при каждом измерении регулировку и выполняется в ручном режиме обслуживающим персоналом, что приводит к влиянию на результат измерения человеческого фактора и понижению достоверности результатов контроля чередования полярности.The known “Device for checking phase rotation in adjacent track circuits”, authors V.N. Redko and Surmenkov V.P., USSR copyright certificate No. 447316 SU, publ. 10/25/1974, bulletin. No. 39. The disadvantage of the device is that it requires adjustment for each measurement and is performed manually by maintenance personnel, which leads to the influence of the human factor on the measurement result and a decrease in the reliability of the polarity alternation monitoring results.

Известна также «Схема индикатора проверки чередования полярности», см. «Рельсовые цепи анализ работы и техническое обслуживание» B.C. Аркатов, Ю.А. Кравцов, Б.М. Степенский; М.: Транспорт, 1990 г., стр. 260, рис. 12.14.Also known is the “Polarity Alternation Check Indicator Circuit”, see “Rail Circuit Operation Analysis and Maintenance” B.C. Arkatov, Yu.A. Kravtsov, B.M. Stepensky; M.: Transport, 1990, p. 260, fig. 12.14.

Недостаток известного устройства заключается в том, что все измерения также выполняются в ручном режиме, что не исключает влияние человеческого фактора и снижает достоверность полученных результатов контроля.The disadvantage of the known device is that all measurements are also performed manually, which does not exclude the influence of the human factor and reduces the reliability of the obtained control results.

Наиболее близко по технической сущности к заявляемому устройству является выбраннае в качестве прототипа «схема индикатора проверки чередования полярности» см. «Рельсовые цепи анализ работы и техническое обслуживание», B.C. Аркатов, Ю.А. Кравцов, Б.М. Степенский, М.: Транспорт, 1990 г., стр. 260, рис. 12.14.The closest in technical essence to the claimed device is the “polarity alternation check indicator circuit” selected as a prototype, see “Rail circuits operation analysis and maintenance”, B.C. Arkatov, Yu.A. Kravtsov, B.M. Stepensky, M.: Transport, 1990, p. 260, fig. 12.14.

Недостаток прототипа заключается в использовании ручных измерений на которые оказывает влияние человеческий фактор, в результате этого понижается достоверность полученного контроля, а также увеличиваются технологические затраты на обслуживание рельсовых цепей.The disadvantage of the prototype is the use of manual measurements, which are influenced by the human factor, as a result of which the reliability of the control obtained decreases, and the technological costs of servicing rail circuits increase.

Раскрытие изобретенияDisclosure of the Invention

Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является автоматизация процесса контроля чередования полярностей в рельсовых цепях, повышение достоверности контроля, а также сокращение затрат на техническое обслуживание.The technical result to which this invention is aimed is to automate the process of monitoring the alternation of polarities in track circuits, increasing the reliability of control, as well as reducing maintenance costs.

Технический результат достигается тем, что устройство контроля чередования полярностей в рельсовых цепях отличается тем, что к обмотке одного согласующего трансформатора подключены параллельно соединенные разноименными электродами между собой светоизлучающие элементы оптопары и включенные последовательно с регулировочным резистором светоизлучающих элементов, а к обмотке другого согласующего трансформатора подключены параллельно соединенные разноименными электродами между собой светоприемные элементы оптопары, которые соединены последовательно с регулировочным резистором светоприемных элементов и двухполупериодным выпрямителем, на выходе которого через кнопку включения контрольного реле подключено контрольное реле, контактом контрольного реле подключен светоиндикатор, и тем, что к двухполупериодному выпрямителю подключена одна обмотка контрольного реле, а другая обмотка контрольного реле с одной стороны через тройниковые контакты путевых реле рельсовых цепей, включенные последовательно между собой и соединенные последовательно тыловые контакты путевых реле, подключена к одному полюсу источника постоянного тока, а с другой стороны через фронтовой контакт контрольного реле подключена к другому полюсу источника постоянного тока.The technical result is achieved by the fact that the device for monitoring the alternation of polarities in rail circuits is characterized in that the light-emitting elements of the optocoupler connected in parallel by opposite electrodes and connected in series with an adjusting resistor of the light-emitting elements are connected to the winding of one matching transformer, and parallel-connected ones are connected to the winding of the other matching transformer. with opposite electrodes, the light-receiving elements of the optocoupler, which are connected in series with the adjusting resistor of the light-receiving elements and a full-wave rectifier, at the output of which a control relay is connected through the control relay on button, a light indicator is connected to the control relay contact, and one winding of the control relay is connected to the full-wave rectifier , and the other winding of the control relay, on the one hand, through the tee contacts of the track relays of the track circuits, connected in series with each other and the rear contacts of the track relays connected in series, is connected to one pole of the direct current source, and on the other hand, through the front contact of the control relay, it is connected to the other pole DC source.

Сопоставленный анализ показывает, что указанные отличия, заявленные в устройстве контроля чередования полярностей в рельсовых цепях, от прототипа представляют ряд новых признаков, что обуславливает возможность отнести их к критерию новизны.A comparative analysis shows that the indicated differences stated in the device for controlling the alternation of polarities in track circuits from the prototype represent a number of new features, which makes it possible to classify them as a novelty criterion.

В патентной научно-технической литературе, в том числе №447316SU, №319513, №439431, №440298, №435976, №430000, решений со сходными отличительными признаками не обнаружено. В связи с этим делается вывод о соответствии заявленного изобретения критерию существенные отличия.No solutions with similar distinctive features were found in the patent scientific and technical literature, including No. 447316SU, No. 319513, No. 439431, No. 440298, No. 435976, No. 430000. In this regard, a conclusion is drawn that the claimed invention meets the criterion of significant differences.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

На чертежах фиг. 1 и фиг. 2 представлена схема устройство контроля чередования полярностей в рельсовых цепях.In the drawings FIGS. 1 and fig. Figure 2 shows a diagram of a device for monitoring the alternation of polarities in track circuits.

Устройство содержит:The device contains:

1, 2 - рельсовые линии смежных рельсовых цепей1, 2 - rail lines of adjacent rail circuits

3, 4, 5 - изолирующие стыки3, 4, 5 - insulating joints

6, 7 - защитные резисторы6, 7 - protective resistors

8, 9 - согласующие трансформаторы8, 9 - matching transformers

10, 11 - светоизлучающие элементы оптопары10, 11 - light-emitting elements of the optocoupler

12, 13 - светоприемные элементы оптопары12, 13 - light-receiving elements of the optocoupler

14 - регулировочный резистор светоизлучающих элементов14 - adjusting resistor of light-emitting elements

15, 16 - аппаратура питающего конца рельсовой цепи15, 16 - equipment for the supply end of the rail circuit

17, 18 - аппаратура релейного конца рельсовой цепи17, 18 - equipment for the relay end of the track circuit

19, 20 - путевые реле рельсовой цепи19, 20 - track relays of the track circuit

19.1, 19.2, 20.1, 20.2, - контакты путевых реле19.1, 19.2, 20.1, 20.2, - contacts of travel relays

21 - регулировочный резистор светоприемных элементов21 - adjusting resistor of light receiving elements

22 - двухполупериодный выпрямитель22 - full-wave rectifier

23 - контрольное реле23 - control relay

23.1, 23.2 - контакты контрольного реле23.1, 23.2 - control relay contacts

24 - кнопка включения контрольного реле24 - button to turn on the control relay

25 - светоиндикатор25 - indicator light

26 - пост электрической централизации26 - electrical centralization post

27, 28 - источник переменного тока27, 28 - AC source

29, 30 - полюсы источника постоянного тока.29, 30 - poles of the DC source.

Осуществление изобретенияCarrying out the invention

Устройство контроля чередования полярностей в рельсовых цепях, согласно чертежу фиг. 1, работает следующим образом.A device for monitoring the alternation of polarities in track circuits, according to the drawing of Fig. 1 works as follows.

При свободных от подвижного состава рельсовых линиях смежных рельсовых цепей 1 и 2 от источников переменного тока 27 и 28 в рельсовые линии смежных рельсовых цепей 1, 2 поступает переменный ток через аппаратуру питающего конца рельсовой цепи 15 и 16, таким образом, что на противоположных от изолирующего стыка 4 рельсовых линиях 1, 2 мгновенные полярности переменного тока имеют противоположные значения между собой, в каждый момент изменения фазы токов источников переменного тока 27 и 28. Такое же чередование мгновенных полярностей переменного тока будет на обмотках согласующих трансформаторов 8, 9. При условно положительной полуволне переменного тока, через регулировочный резистор светоизлучающего элемента, 14 и светоизлучающий элемент оптопары 10, будет протекать ток. В результате этого световой поток будет облучать светоприемный элемент оптопары 12, сопротивление этого элемента будет равно нулю для тока определенной полярности и при поступлении от согласующего трансформатора 9 условно положительной полуволны переменного тока, через светоприемный элемент 12, регулировочный резистор светоприемного элемента 21 и двухполупериодный выпрямитель 22 будет протекать ток. При изменении мгновенной полярности переменного тока на противоположные значения на рельсовых линиях смежных рельсовых цепей 1,2 изменяются мгновенные значения фазы переменного тока и на согласующих трансформаторах 8, 9, в результате ток пойдет через светоизлучающий элемент оптопары 11 и соответственно через светоприемный элемент оптопары 13. Таким образом на вход по переменному току двухполупериодного выпрямителя 22 будет поступать переменный ток, а на выходе по постоянному току двухполупериодного выпрямителя 22 появится постоянное напряжение. При нажатии кнопки включения контрольного реле 24, контрольное реле 23 притягивает свой якорь и своим контактом 23.1 включает светоиндикатор 25 сигнализирующей о правильном чередовании мгновенных полярностей переменного тока.When the rail lines of adjacent rail circuits 1 and 2 are free from rolling stock, alternating current is supplied from alternating current sources 27 and 28 to the rail lines of adjacent rail circuits 1, 2 through the equipment of the supply end of the rail circuit 15 and 16, in such a way that at the opposite ends of the insulating junction of 4 rail lines 1, 2, the instantaneous polarities of the alternating current have opposite values to each other, at each moment of change in the phase of the currents of the alternating current sources 27 and 28. The same alternation of the instantaneous polarities of the alternating current will be on the windings of the matching transformers 8, 9. With a conditionally positive half-wave alternating current, current will flow through the adjusting resistor of the light-emitting element 14 and the light-emitting element of the optocoupler 10. As a result, the light flux will irradiate the light-receiving element of the optocoupler 12, the resistance of this element will be zero for a current of a certain polarity, and when a conditionally positive half-wave of alternating current arrives from the matching transformer 9, through the light-receiving element 12, the adjusting resistor of the light-receiving element 21 and the full-wave rectifier 22 will current flows. When the instantaneous polarity of the alternating current changes to opposite values on the rail lines of adjacent rail circuits 1,2, the instantaneous phase values of the alternating current also change on the matching transformers 8, 9, as a result, the current will flow through the light-emitting element of the optocoupler 11 and, accordingly, through the light-receiving element of the optocoupler 13. Thus Thus, an alternating current will be supplied to the AC input of the full-wave rectifier 22, and a constant voltage will appear at the DC output of the full-wave rectifier 22. When you press the control relay 24 on button, the control relay 23 attracts its armature and, with its contact 23.1, turns on the light indicator 25, signaling the correct alternation of instantaneous polarities of the alternating current.

При нарушении чередования мгновенных полярностей переменного тока на рельсовой линии смежной рельсовой цепи 2 по отношению к рельсовой линии смежной рельсовой цепи 1, изменяются значения мгновенной полярности переменного тока на согласующем трансформаторе 9 по отношению к мгновенным полярностям переменного тока на обмотках согласующего трансформатора 8. В этом случае при прохождении тока через светоизлучающий элемент оптопары 10, на светоприемном элементе оптопары 12 на аноде будет присутствовать мгновенная отрицательная полуволна, не совпадающая с проводимостью диода светоприемного элемента оптопары 12, для тока через этот элемент сопротивление будет равно бесконечности, а через светоприемный элемент оптопары 13 ток не будет протекать, несмотря на то что на катоде этого элемента будет мгновенная отрицательная полуволна напряжения, так как от светоизлучающего элемента оптопары 11 не будет поступать световой поток, который переводит в проводящее состояние светоприемный элемент оптопары 13. Таким образом, на двухполупериодный выпрямитель 22 не будет поступать переменный ток и контрольное реле 23 не включится при нажатии кнопки 24, фиксируя тем самым нарушение чередования мгновенных полярностей в смежных рельсовых цепях.If the alternation of instantaneous polarities of the alternating current on the rail line of the adjacent rail circuit 2 is disrupted in relation to the rail line of the adjacent rail circuit 1, the values of the instantaneous polarity of the alternating current on the matching transformer 9 change in relation to the instantaneous polarities of the alternating current on the windings of the matching transformer 8. In this case when current passes through the light-emitting element of optocoupler 10, an instantaneous negative half-wave will be present on the light-receiving element of optocoupler 12 at the anode, which does not coincide with the conductivity of the diode of the light-receiving element of optocoupler 12; for the current through this element the resistance will be equal to infinity, and through the light-receiving element of optocoupler 13 the current will not will flow, despite the fact that there will be an instantaneous negative half-wave of voltage at the cathode of this element, since no light flux will flow from the light-emitting element of optocoupler 11, which converts the light-receiving element of optocoupler 13 into a conducting state. Thus, it will not flow to the full-wave rectifier 22 alternating current and control relay 23 will not turn on when button 24 is pressed, thereby recording a violation of the alternation of instantaneous polarities in adjacent rail circuits.

Схема, представленная на чертеже фиг. 2, работает аналогично схеме фиг. 1, рассмотренной до момента поступления переменного тока на двухполупериодный выпрямитель 22. При правильном чередовании мгновенных полярностей в смежных рельсовых цепях контрольное реле 23 притягивает свой якорь через первую обмотку при условии отсутствия подвижных единиц на рельсовых линиях смежных рельсовых цепей 1, 2. Через фронтовой контакт контрольного реле 23.1 происходит включение светоиндикатора 25, сигнализирующего о правильном чередовании мгновенных полярностей в рельсовых линиях смежных рельсовых цепей 1, 2.The diagram shown in the drawing of Fig. 2, works similarly to the circuit of Fig. 1, considered before the arrival of alternating current to the full-wave rectifier 22. With the correct alternation of instantaneous polarities in adjacent rail circuits, the control relay 23 attracts its armature through the first winding, provided that there are no moving units on the rail lines of adjacent rail circuits 1, 2. Through the front contact of the control relay 23.1 turns on the indicator light 25, signaling the correct alternation of instantaneous polarities in the rail lines of adjacent rail circuits 1, 2.

При занятии подвижной единицей одной или обеих рельсовых линий смежных рельсовых цепей 1, 2 контрольное реле остается под током за счет второй обмотки, которая получает питание от полюсов источника постоянного тока 29, 30. Если заняты обе рельсовые линии, то питание второй обмотки контрольного реле проходит через тыловые контакты путевых реле 19.1 и 20.1, а если занята одна из рельсовых линий, то питание второй обмотки контрольного реле проходит через тройниковые контакты путевых реле 19.2 и 20.2. Контакт контрольного реле 23.2 исключает возможность возбуждения контрольного реле 23 без проверки чередования мгновенных полярностей через вторую обмотку от полюсов источника постоянного тока 29, 30. Таким образом, при правильном чередовании мгновенных полярностей переменного тока в рельсовых линиях смежных рельсовых цепей 1, 2 светоиндикатор 25 горит непрерывно, а при нарушении чередования мгновенных полярностей гаснет после освобождения рельсовых линий смежных рельсовых цепей 1,2 от подвижных единиц, так как контрольное реле 23 будет получать питание только через двухполупериодный выпрямитель 22.When a mobile unit occupies one or both rail lines of adjacent rail circuits 1, 2, the control relay remains energized due to the second winding, which receives power from the poles of the DC source 29, 30. If both rail lines are occupied, then the power to the second winding of the control relay passes through the rear contacts of track relays 19.1 and 20.1, and if one of the rail lines is occupied, then the power to the second winding of the control relay passes through the tee contacts of track relays 19.2 and 20.2. The control relay contact 23.2 eliminates the possibility of activating the control relay 23 without checking the alternation of instantaneous polarities through the second winding from the poles of the DC source 29, 30. Thus, with the correct alternation of instantaneous polarities of alternating current in the rail lines of adjacent rail circuits 1, 2, the indicator light 25 lights up continuously , and if the alternation of instantaneous polarities is violated, it goes out after the rail lines of adjacent rail circuits 1,2 are released from the moving units, since the control relay 23 will receive power only through the full-wave rectifier 22.

Дополнительные пояснения:Additional explanations:

Для защиты от помех тягового тока во вторичных обмотках согласующих трансформаторов 8, 9 установлены защитные резисторы 6, 7. Эти резисторы совместно с входным сопротивлением согласующих трансформаторов 8, 9 увеличивают сопротивление нагрузки подключаемой к рельсовым линиям смежных рельсовых цепей 1, 2 таким образом, чтобы они были значительно больше сопротивлений по концам рельсовых цепей. Таким образом исключается влияние устройств контроля чередования полярностей на основные режимы работы рельсовых цепей.To protect against traction current interference, protective resistors 6, 7 are installed in the secondary windings of matching transformers 8, 9. These resistors, together with the input resistance of matching transformers 8, 9, increase the resistance of the load connected to the rail lines of adjacent rail circuits 1, 2 so that they there were significantly more resistances at the ends of the rail circuits. This eliminates the influence of polarity alternation control devices on the main operating modes of track circuits.

Согласующие трансформаторы 8, 9 защитные резисторы 6, 7 и оптопары располагаются в путевых ящиках, остальное оборудование находится на посту электрической централизации 26.Matching transformers 8, 9, protective resistors 6, 7 and optocouplers are located in the travel boxes, the rest of the equipment is located at the electrical centralization post 26.

Claims

1. A device for monitoring the alternation of polarities in rail circuits, containing rail lines of adjacent rail circuits, limited by insulating joints, alternating current sources, which, through the supply end equipment, are connected to the rail lines of adjacent rail circuits at one end, and at the other end, relay equipment is connected to them end of the rail circuit with track relays of the rail circuit, matching transformers with adjusting resistors of light-emitting and light-receiving elements are also connected to the rail lines of adjacent rail circuits, characterized in that the winding of one matching transformer is connected in parallel with light-emitting elements of optocouplers connected by opposite electrodes to each other and connected in series with an adjusting resistor of the light-emitting elements, and to the winding of another matching transformer are connected in parallel the light-receiving elements of an optocoupler connected to each other by opposite electrodes, which are connected in series with the adjusting resistor of the light-receiving elements and a full-wave rectifier, at the output of which a control relay is connected through the control relay switch button, a control relay contact is connected LED indicator

2. A device for monitoring the alternation of polarities in rail circuits, containing rail lines of adjacent rail circuits, limited by insulating joints, alternating current sources, which, through the supply end equipment, are connected to the rail lines of adjacent rail circuits at one end, and at the other end, relay equipment is connected to them end of the rail circuit with track relays of the rail circuit, matching transformers with adjusting resistors of light-emitting and light-receiving elements are also connected to the rail lines of adjacent rail circuits, characterized in that one winding of the control relay is connected to the full-wave rectifier, and the other winding of the control relay is connected on one side through tees The contacts of the track relays of the track circuits, connected in series with each other and the rear contacts of the track relays connected in series, are connected to one pole of the DC source, and on the other hand, through the front contact of the control relay, they are connected to the other pole of the DC source.