RU97700U1 - Рельсовая цепь переменного тока - Google Patents

Abstract

Рельсовая цепь переменного тока, содержащая источник питания переменного тока, подключенный через первый блок согласования к электрически изолированной от других рельсовых цепей рельсовой линии, которая через второй блок согласования подключена к блоку защиты, путевое реле, к одной обмотке которого подключен источник питания постоянного тока, отличающаяся тем, что в нее введен оптрон, светоизлучатель которого включен на выходе блока защиты, а фотоприемник оптрона включен последовательно с источником питания переменного тока и второй обмоткой путевого реле.

Description

Полезная модель относится к устройствам железнодорожной автоматики и телемеханики.

Известна рельсовая цепь переменного тока, содержащая источник питания переменного тока, подключенный через первый блок согласования к электрически изолированной от других рельсовых цепей рельсовой линии, которая через второй блок согласования подключена к импульсному реле (B.C.Аркатов, Ю.В.Аркатов, С.В.Казеев, Ю.В.Ободовский. Рельсовые цепи магистральных железных дорог: Справочник - 3-е издание, переработанное и дополненное. - Москва, Издательство «ООО Миссия-М», 2006 г., рис.3.2, а).

Недостатком известной рельсовой цепи переменного тока является низкая надежность, так как ее импульсное реле не имеет защиты от воздействия источников посторонних токов, протекающих по рельсам, в том числе от гармоник токов промышленной частоты.

Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является рельсовая цепь переменного тока, содержащая источник питания переменного тока, подключенный через первый блок согласования к электрически изолированной от других рельсовых цепей рельсовой линии, которая через второй блок согласования подключена к блоку защиты, к выходу которого подключены последовательно соединенные диод и импульсное реле, через замыкающий контакт которого источник питания переменного тока подключен к первой обмотке путевого реле, вторая обмотка которого подключена к источнику питания постоянного тока (SU 1268460, B61L 23/16, Бюл. №41 07.11.86).

Данная рельсовая цепь переменного тока имеет защиту импульсного реле от влияния других источников токов. Недостатком этой рельсовой цепи является низкая надежность, так используемое в нем реле, работая с частотой сигнального тока, быстро вырабатывает свой ресурс.

Задача полезной модели заключается в повышении надежности рельсовой цепи переменного тока.

Технический результат достигается тем, что в рельсовую цепь переменного тока, содержащую источник питания переменного тока, подключенный через первый блок согласования к электрически изолированной от других рельсовых цепей рельсовой линии, которая через второй блок согласования подключена к блоку защиты, путевое реле, к одной обмотке которого подключен источник питания постоянного тока, введен оптрон, светоизлучатель которого включен на выходе блока защиты, а фотоприемник оптрона включен последовательно с источником питания переменного тока и второй обмоткой путевого реле.

Функциональная схема заявляемого устройства представлена на фиг.1. На фиг.2 показана схема блока согласования.

Рельсовая цепь переменного тока содержит источник питания переменного тока 1, подключенный через первый блок согласования 2 к рельсовой линии 3, которая через второй блок согласования 4 подключена к блоку защиты 5, путевое реле 6, одна обмотка которого подключена к источнику питания постоянного тока 7, оптрон 8, светоизлучатель 9 которого включен на выходе блока защиты, а фотоприемник 10 включен последовательно с источником питания переменного тока 1 и второй обмоткой путевого реле 6. При этом обмотки путевого реле 6 включены согласно. На рисунке позициями 11, 12, 13 и 14 обозначены стыки, электрически изолирующие рельсовые линии заявляемой и смежных с ней рельсовых цепей. На рисунке показаны также мгновенные значения полярностей напряжений переменного тока в рельсовых линиях заявляемой и смежных с ней рельсовых цепей, а также мгновенное значение полярности напряжения во второй обмотке путевого реле 6 при исправном состоянии изолирующих стыков 11-14.

Блок согласования 2 включает в себя два предохранителя 15 и 16 типа 20871 (2А), через которые первичная обмотка трансформатора 17 типа ПОБС-2А подключена к источнику питания переменным током 1. Вторичная обмотка трансформатора 17 через резистор 18 типа 7157 (1,2 Ом, 3А) и автоматический выключатель 19 типа АВМ-1 (10 А) подключена к рельсовой линии 3 (B.C.Аркатов, Ю.В.Аркатов, С.В.Казеев, Ю.В.Ободовский. Рельсовые цепи магистральных железных дорог: Справочник. - 3-е издание, переработанное и дополненное. - М.: Издательство «ООО Миссия-М», 2006 г., рис.4.3, а), табл.4.3).

В заявляемой рельсовой цепи переменного тока использован оптрон 8 типа АОУ-115А, в котором излучателем света 9 является светодиод, а фотоприемником 10 - фотодинистор (Маскатов Е.А. Справочник по полупроводниковым приборам. - М.: «Журнал «Радио»», 2005 г., с.55). Номинальный ток включения светоизлучателя данного оптрона составляет 20 мА, его максимальные выходное напряжение и ток составляют соответственно 50 В и 100 мА.

В качестве путевого реле 6 в заявляемой рельсовой цепи переменного тока используется двухобмоточное реле НМШ1-1800, напряжение включения которого составляет 16В, выключения - 9В (Сороко В.И., Милюков В.А. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики: Справочник: в 2 кн. Кн.1. 3-е изд. М.: НПФ «Планета», 2000 г., таблица 110). В качестве блока защиты 5 реле в заявляемой рельсовой цепи переменного тока используется блок типа ЗБФ-1 (Рельсовые цепи магистральных железных дорог: Справочник - 3-е издание, переработанное и дополненное. - М.: Издательство «ООО Миссия-М», 2006 г., рис 4.22). Таким образом, входные и выходные характеристики узлов заявляемой рельсовой цепи согласованы между собой.

Заявляемая рельсовая цепь переменного тока работает следующим образом.

В первую обмотку путевого реле 6 подается постоянное напряжение от источника питания постоянного тока 7. Величина этого напряжения, во-первых, составляет половину напряжения его включения, во-вторых, меньше напряжения выключения этого реле. Для используемого путевого реле типа НМШ1-1800 это напряжение составляет 8В.

При отсутствии на рельсовой линии заявляемой рельсовой цепи железнодорожной подвижной единицы и исправных изолирующих стыков 11-14 переменное напряжение, проходящее от источника питания переменного тока 1 через первый блок согласования 2, рельсовую линию 3, второй блок согласования 4 и блок защиты 5, воздействует на светоизлучатель 9 оптрона 8. В этой цепи блок 2 согласовывает сопротивления источника питания 1 и рельсовой линией 3, блок 4 согласовывает сопротивления рельсовой линии 3 и блока защиты 5, блок защиты 5 исключает появление на своих выходах переменного напряжения, отличного по частоте от частоты переменного тока источника питания 1. Светоизлучатель, то есть светодиод 9, осуществляет однополупериодное выпрямление переменного напряжения, формируемое на выходах блока защиты 5. При каждой прямой полуволне напряжения, получаемого от источника питания переменного тока 1, светодиод 9 оптрона 8 излучает свет, а в момент обратной полуволны напряжения источника питания 1 этот световой поток отсутствует. Под воздействием светового потока, соответствующего прямой полуволне переменного напряжения источника питания 1, фотоприемник, то есть фотодинистор 10 оптрона 8, открывается и во вторую обмотку путевого реле 6 подается импульс положительной полярности (+). Таким образом, фотодинистор 10 также осуществляет однополупериодное выпрямление переменного напряжения, поступающего во вторую обмотку путевого реле 6 от источника питания 1. Величина этого напряжения, во-первых, должна составлять половину напряжения включения путевого реле 6, а во-вторых - быть меньше напряжения выключения этого реле. Для путевого реле 6 типа НМШ1-1800 это напряжение должно составлять также 8В. При этом, одинаковая полярность постоянного тока в обеих обмотках путевого реле 6, вызывает его включение, так как в данном случае магнитные потоки в обмотках путевого реле 6 совпадают. Включенное состояние путевого реле 6 свидетельствует, во-первых, об отсутствии на рельсовой линии данной рельсовой цепи подвижного железнодорожного состава, во-вторых, об исправности изолирующих стыков 11-14.

Колесные пары подвижного состава, при его вступлении на рельсовую линию заявляемой рельсовой цепи, закорачивают ее. Ток на выходе блока защиты 5 становится меньше тока включения светодиода 9 оптрона 8, и светодиод 9 перестает излучать свет. Соответственно, фотодинистор 10 оптрона 8 в момент смены полярности переменного напряжения источника питания 1, закрывается, импульсы постоянного тока положительной полярности от источника питания 1 во вторую обмотку путевого реле 6 перестают поступать. Так как в этом случае путевое реле 6 будет получать питание только по первой обмотке, то оно выключается. Выключенное состояние путевого реле 6 в данном случае свидетельствует о занятости рельсовой цепи железнодорожным подвижным составом.

При пробое изолирующих стыков, например, 13 и 14, на светодиод 9 оптрона 8 будет воздействовать напряжение, поступающее от источника питания переменного тока смежной рельсовой цепи. Светодиод 9 будет выпрямлять это напряжение «чужого» источника питания, излучая в момент своего открытия световой поток. Однако, так как фаза переменного напряжения в смежной рельсовой цепи противоположна фазе источника питания переменного тока 1 данной рельсовой цепи, включаться светодиод 9 оптрона 8 будет в момент, соответствующий обратной полуволне напряжения своего источника питания 1. Следовательно, фотодинистор 10 оптрона 8 будет открываться и подавать импульсы постоянного тока во вторую обмотку путевого реле 6, полярность которых будет противоположна полярности напряжения, подаваемого в первую обмотку путевого реле 6 от источника питания постоянного тока 7. Так как в данном случае магнитные потоки в обмотках путевого реле 6 будут противоположными, то путевое реле 6 выключиться. Выключение реле 6 при неисправности изолирующих стыков 11-14 является защитным отказом, допустимым в устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики.

Любая другая одиночная неисправность заявляемой рельсовой цепи переменного тока приводит к выключению путевого реле 6, то есть к ее защитному отказу.

В заявляемой рельсовой цепи переменного интенсивно изнашиваемое при работе в импульсном режиме электромеханическое импульсного реле не используется. Поэтому надежность заявляемой рельсовой цепи, которая выполняет те же функции, что и известная рельсовая цепь, будет существенно выше.

Таким образом, введение оптрона в заявляемую рельсовую цепь переменного тока позволяет повысить надежность известной рельсовой цепи переменного тока.

Claims (1)

1. Рельсовая цепь переменного тока, содержащая источник питания переменного тока, подключенный через первый блок согласования к электрически изолированной от других рельсовых цепей рельсовой линии, которая через второй блок согласования подключена к блоку защиты, путевое реле, к одной обмотке которого подключен источник питания постоянного тока, отличающаяся тем, что в нее введен оптрон, светоизлучатель которого включен на выходе блока защиты, а фотоприемник оптрона включен последовательно с источником питания переменного тока и второй обмоткой путевого реле.