Способ контроля свободности рельсовой линии

Способ контроля свободности рельсовой линии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к железнодорожной технике, а именно к железнодорожной автоматике и телемеханике для регулирования движения поездов.

Известен способ контроля свободности рельсовой линии (РЛ), заключающийся в том, что значение текущего напряжения на входе приемника сравнивают с пороговыми значениями занятия и освобождения. Превышение значения текущего напряжения над пороговым напряжением освобождения фиксируют как свободное состояние РЛ, превышение порогового значения занятия над текущим значением напряжения - как занятое состояние РЛ [Котляренко Н.Ф. Путевая блокировка и авторегулировка. - М.: Транспорт, 1983 г. (аналог на стр.37-38)].

Недостатком этого способа является то, что при пониженном сопротивлении изоляции возможен ложный контроль состояния рельсовой цепи (РЦ).

Известен также способ контроля свободности рельсовой линии, заключающийся в том, что в рельсовую линию на одном конце подают сигнал переменного тока, а на другом конце контролируют изменение сигнала в зависимости от координаты поездного шунта и по характеру изменения напряжения фиксируют состояние РЛ [Патент РФ № 2248289. Способ контроля свободности рельсовой линии, автора Полевого Ю.И., опубл. 20.03.2005 г., БИ № 8].

Недостатком этого способа является то, что при остановке хвоста уходящего поезда на следующей РЛ в непосредственной близости от места подключения приборов выходного конца и подходе к другому концу РЛ головы подходящего поезда, возможен ложный контроль освобождения рельсовой линии.

Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.

Техническим результатом является повышение надежности контроля состояния рельсовой линии.

Технический результат достигается тем, что способ контроля свободности рельсовой линии, заключающийся в том, что в рельсовую линию на одном конце подают сигнал переменного тока, а на другом конце контролируют изменение сигнала в зависимости от координаты поездного шунта, при свободной последующей РЛ, после занятия предыдущей РЛ и истечения допустимого интервала времени фиксируют опорное напряжение - напряжение на входе приемника, которое умножают на коэффициент занятия, и определяют пороговое напряжение занятия, а затем - на коэффициент освобождения и получают пороговое напряжение освобождения, задают комплексный характер входному сопротивлению выходного конца рельсовой линии с емкостной составляющей, при этом удаление поездного шунта от рассматриваемой РЛ вызывает всплеск напряжения на входе приемника, который используют для первого переопределения опорного напряжения, причем задают комплексный характер входному сопротивлению входного конца рельсовой линии с индуктивной составляющей, что исключает всплеск напряжения на входе приемника при приближении поездного шунта к входному концу рельсовой линии, при освобождении следующей РЛ и свободной предыдущей РЛ выполняют второе переопределение опорного напряжения.

На фиг.1 изображена схема рельсовой цепи, реализующая предлагаемый способ. На фиг.2, 3 приведены графики изменения напряжения на приемном конце рассматриваемой рельсовой линии РЛЗ, опорного напряжения и пороговых напряжений соответственно при неизменном состоянии балласта, слабом и интенсивном намокании балласта (снижение сопротивления балласта). По вертикальной оси откладывают напряжение U_P на входе приемника рассматриваемой рельсовой цепи РЦЗ (приемник 16 на фиг.1) в процентах от перегрузки (100% соответствует допустимой перегрузке, например, 1 B), а по горизонтальной - координату поездного шунта Х_Ш (графики приведены для точечного шунта с нормативным сопротивлением).

На фиг.1 представлены генератор (ПГ) 1, ограничитель тока питающего конца с учетом сопротивления кабеля (R₁) 2, трансформатор питающего конца (T₁) 3, предыдущая рельсовая линия (РЛ2) 4, рассматриваемая рельсовая линия (РЛ3) 5, смежная рельсовая линия (РЛ1) 6, трансформатор первого приемного конца (Т₂) 7, резистор - эквивалент сопротивления кабеля (R₂) 8, фильтры (Ф1) 9 и (Ф2) 10, приемники (П1) 11 и (П2) 12, последующая рельсовая линия (РЛ4) 13, трансформатор второго приемного конца (Т₃) 14, резистор - эквивалент сопротивления кабеля (R₃) 15, фильтры (Ф3) 16 и (Ф4) 17, приемники (П3) 18 и (П4) 19, первый и второй поезда 20 и 21.

На фиг.2 представлена кривая зависимости напряжения на входе приемника РЦ от координаты шунта при комплексных входных сопротивлениях по концам с емкостной составляющей.

На фиг.3 представлена аналогичная зависимость при комплексных входных сопротивлениях по концам с емкостной составляющей на выходном конце (левый конец) и индуктивной составляющей на входном (правый конец).

Линия ABCDZEFGOHKLM на фиг.2 и линия ABCZEFGOHKLM на фиг.3 отображают зависимость напряжения на входе приемника от координаты шунта при индуктивной и емкостной составляющей комплексного сопротивления входного конца РЛ соответственно.

Точки на фиг.2 и 3 (отмечены одинаково) отображают следующее:

А - значение текущего напряжения на входе приемника рельсовой линии РЛЗ (приемник и генератор могут находиться на любом конце РЛЗ, важно, чтобы выходной конец имел входное комплексное сопротивление с емкостной составляющей) в момент занятия РЛ1;

В - то же при занятии РЛ2;

D - значение текущего напряжения на входе приемника РЛ3 в момент перемещения поездного шунта (прохода головы поезда) точки с максимальным значением напряжения при подходе поезда к рассматриваемой РЛ;

Z - напряжение при нахождении головы поезда в точке, где фиксируется занятие (PZ - пороговое напряжение занятия);

Е - напряжение при нахождении головы поезда в точке, где подключены приборы РЦ;

F - минимальное напряжение;

G - напряжение при нахождении головы поезда в точке, где подключены приборы РЦ,

О - напряжение при освобождении (PZ - пороговое напряжение освобождения);

Н - значение текущего напряжения на входе приемника РЛ3 в момент перемещения поездного шунта (прохода хвоста поезда) точки с максимальным значением напряжения всплеска при уходе поезда от рассматриваемой РЛ,

К, L, М - напряжение на входе приемника РЦ3 после ухода поезда.

Кроме того, на фиг.2 отмечены следующие точки:

С - значение текущего напряжения на входе приемника рельсовой линии РЛ3 перед всплеском;

X₁ - координата нахождения хвоста первого поезда;

Х₂ - координата нахождения головы второго поезда.

Схема РЦ (фиг.1) работает следующим образом. От генератора 1 через резистор 2, трансформатор 3, рельсовую линию 4, трансформатор 7, резистор 8 и фильтр 10 (фильтр 10 для частоты генератора ПГ 1 имеет незначительное затухание) питание поступает на вход фильтра 9, а через него - на вход приемника 11. От этого же генератора 1 питание поступает и на вход приемника 18 посредством рельсовой линии 5. Приемники 12 и 19 принимают сигналы с рельсовых линий 6 и 13 соответственно. Особо следует отметить, что входные сопротивления по концам РЛ являются комплексными с емкостной составляющей Это достигается за счет соответствующих входных сопротивлений приемников 11, 12, 18, 19 с учетом сопротивления кабеля (резисторы 8 и 15). Упомянутые приемники осуществляют цифровую обработку сигнала по заданному алгоритму.

Линия, проходящая через точки ABCDZEFGOHKLM на фиг.2, и линия ABCZEFGOHKLM на фиг.3 - текущее напряжение на входе приемника третьей рельсовой линии РЛ3 (U_Р), линия PZ - пороговое напряжение занятия, линия РО - пороговое напряжение освобождения.

При подходе головы поезда (фиг.2) к РЛ3 и уходе хвоста поезда 20 от этой рельсовой линии возникают два всплеска, которые характеризуются отрезками CD и НК соответственно. С участием этих всплесков в прототипе осуществлялась коррекция напряжения и контролировалось освобождение РЛ. Однако всплеск при уходе поезда (НК) появляется и в ситуации, когда хвост первого поезда 20 останавливается в точке с координатой X₁, а голова второго 21 проходит точку с координатой Х₂ (в прототипе это не учтено). Поэтому происходит ложная коррекция опорного напряжения и ложный контроль освобождения РЛ.

Для исключения упомянутой ситуации характер комплексного сопротивления входного конца изменен с емкостного на индуктивный, первого всплеска (CD) не происходит, второй всплеск может произойти только при уходе поезда (перепутать всплески нельзя).

Анализ работы РЦ на ЭВМ показал, что предлагаемый способ позволит контролировать состояние рельсовой линии даже при снижении сопротивления изоляции ниже 0,06 Ом·км, что существенно повышает безопасность движения поездов, и что самое важное, контроль освобождения РЛ осуществляется достоверно.

Способ контроля свободности рельсовой линии, заключающийся в том, что в рельсовую линию на одном конце подают сигнал переменного тока, а на другом конце контролируют изменение сигнала в зависимости от координаты поездного шунта, при свободной последующей РЛ, после занятия предыдущей РЛ и истечения допустимого интервала времени фиксируют опорное напряжение - напряжение на входе приемника, которое умножают на коэффициент занятия и определяют пороговое напряжение занятия, а затем - на коэффициент освобождения и получают пороговое напряжение освобождения, задают комплексный характер входному сопротивлению выходного конца рельсовой линии с емкостной составляющей, при этом удаление поездного шунта от рассматриваемой РЛ вызывает всплеск напряжения на входе приемника, который используют для первого переопределения опорного напряжения, отличающийся тем, что задают комплексный характер входному сопротивлению входного конца рельсовой линии с индуктивной составляющей, что исключает всплеск напряжения на входе приемника при приближении поездного шунта к входному концу рельсовой линии, при освобождении следующей РЛ и свободной предыдущей РЛ выполняют второе переопределение опорного напряжения.