Патент на изобретение №2333125

(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СВОБОДНОСТИ РЕЛЬСОВОЙ ЛИНИИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к железнодорожной технике, а именно к железнодорожной автоматике и телемеханике для интервального регулирования движения поездов. Способ заключается в том, что в рельсовую линию на одном конце подают сигнал переменного тока, а на другом конце контролируют изменение сигнала, фиксируют опорное напряжение при занятии предыдущей рельсовой линии, входное сопротивление одного конца рельсовой линии принимают комплексным с емкостной составляющей. Входное сопротивление второго конца рельсовой линии принимают комплексным с индуктивной составляющей, меняют местами приборы концов с заданным интервалом времени и производят две коррекции опорного напряжения. По значению опорного напряжения, которое характеризует сопротивление изоляции, определяют пороговое напряжение занятия – текущее напряжение на входе приемника при наложенном шунте на входном конце рельсовой линии и пороговое напряжение освобождения – произведение порогового напряжения занятия на коэффициент запаса, при снижении текущего напряжения ниже значения порогового напряжения занятия фиксируют занятие рельсовой линии, при повышении текущего напряжения выше значения порогового напряжения освобождения – освобождение рельсовой линии. Техническим результатом изобретения является повышение надежности контроля состояния рельсовой линии. 3 ил.

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

Известен способ контроля свободности рельсовой линии, заключающийся в том, что значение текущего напряжения на приемнике сравнивают с пороговыми значениями. Превышение текущего напряжения над пороговым фиксируют как свободность путевого участка, в противном случае – занятость [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 путевых участков.

Известен способ контроля свободности рельсовой линии, заключающийся в том, что определяют количество свободных путевых участков на перегоне и сумму значений напряжений на этих же участках, а затем находят среднее арифметическое значение напряжений. Текущее значение каждого из участков сравнивают со средним арифметическим значением. При существенном отличии текущего значения от среднего арифметического фиксируют занятость путевого участка, в противном случае – свободность [Патент РФ № 2051055, МПК B61L 23/16. Способ контроля свободности путевых участков и устройство для его осуществления. Авторы: Полевой Ю.И., Стрельцов С.К., Мазалова И.В., Кравцова И.Л., БИ № 24, 1994 г.].

Недостатком этого способа является то, что при наличии значительной продольной асимметрии возможен ложный контроль состояния путевых участков.

Известен также способ контроля свободного состояния 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 сигнала фиксируют освобождение путевого участка [Патент РФ № 2241625 МПК B61L 21/06, 23/16. Способ контроля свободности путевых участков. Авторы: Полевой Ю.И., Полевая Л.В., опубл. 10.12.2004, БИ №34].

Недостатком этого способа является то, что при сближении поездов (между поездами свободны 1-2 блок-участка) и интенсивном выпадении осадков, может осуществляться ошибочная коррекция опорного напряжения.

Данное техническое решение выбрано авторами в качестве прототипа.

Техническим результатом является повышение надежности контроля состояния рельсовой линии.

Способ контроля свободного состояния, заключающийся в том, что в рельсовую линию на одном конце подают сигнал переменного тока, а на другом конце контролируют изменение сигнала, фиксируют опорное напряжение (текущее напряжение на входе приемника в отсутствие влияния шунта перед занятием рельсовой линии при занятии предыдущей рельсовой линии), входное сопротивление одного конца рельсовой линии принимают комплексным с емкостной составляющей, отличается тем, что входное сопротивление второго конца рельсовой линии принимают комплексным с индуктивной составляющей, меняют местами приборы концов с заданным интервалом времени (0,02-1,0 с, в зависимости от частоты сигнального тока, количества рельсовых цепей на перегоне, наличия сигналов АЛС транслируемых из рельсовой цепи) и производят две коррекции опорного напряжения, первую – при комплексном входном сопротивлении входного конца (куда вступает поезд, движение слева на право) с емкостной составляющей (генератор с емкостным ограничителем на левом конце рельсовой линии) занятой предыдущей рельсовой линии и перед фиксацией занятия рассматриваемой (контролируемой), за опорное напряжение принимают значение напряжения, предшествующее всплеску (минимальное значение напряжения перед всплеском), вторую – при комплексном входном сопротивлении выходного конца (откуда уходит поезд) с емкостной составляющей (генератор с емкостным ограничителем на правом конце рельсовой линии) занятой последующей рельсовой лини ии и после фиксации освобождения рассматриваемой (контролируемой), за опорное напряжение принимают отношение напряжения при всплеске (максимальное значение напряжения) на коэффициент всплеска (1,1-1,5 при входном сопротивлении , который является функцией сопротивления изоляции), по значению опорного напряжения, которое характеризует сопротивление изоляции, определяют пороговое напряжение занятия – текущее напряжение на входе приемника при наложенном шунте на входном конце рельсовой линии (функция сопротивления изоляции, значения пороговых напряжений для каждого из сопротивлений изоляции просчитываются предварительно) и пороговое напряжение освобождения – произведение порогового напряжения занятия на коэффициент запаса (1,1-1,5, функция сопротивления изоляции, для каждого из сопротивлений изоляции коэффициенты запаса просчитываются предварительно), при снижении текущего напряжения ниже значения порогового напряжения занятия фиксируют занятие рельсовой линии, при повышении текущего напряжения выше значения порогового напряжения освобождения – освобождение рельсовой линии.

На фиг.1 изображена схема рельсовой цепи, реализующая данный способ, на фиг.2 и 3 – зависимости напряжений на входе приемника рельсовой цепи от координаты шунта при поочередном подключении приемника к входному и выходному концам рельсовой линии. На фиг.1 изображены рельсовые линии 1 (РЛ1), 2 (РЛ2), 3 (РЛ3), генератор 4, емкостной ограничитель 5, переключающее устройство 6, (между переключающим устройством 6 и согласующими устройствами 7 и 8 уложен соединительный кабель, сопротивления которого частично определяет входные сопротивление по концам рельсовой линии), первое согласующее устройство 7, второе согласующее устройство 8, индуктивный ограничитель 9 и приемник 10.

Элементы рельсовой цепи на фиг.1 соединены следующим образом. Генератор 4 посредством емкостного ограничителя (конденсатора) 5 подсоединен к выводам 1 и 2 переключающего устройства 6, к выводам 3 и 4 которого через первое согласующее устройство (путевой трансформатор) 7 подсоединен входной конец (движение поездов слева на право) рельсовой линии 2 (РЛ2) и выходной конец рельсовой линии 1 (РЛ1), к выходному концу рельсовой линии 2 (РЛ2) и входному концу рельсовой линии 3 (РЛ3) через второе согласующее устройство (путевой трансформатор) 8 подсоединены выводы 5 и 6 переключающего устройства 6, к выводам 7 и 8 которого посредством индуктивного ограничителя (катушки индуктивности) 9 подсоединен приемник 10.

На фиг.2 кривая 11 (U₁₁(X_Ш)) представляет зависимость напряжения на входе приемника 10 рельсовой линии 2 от координаты шунта при подключении приемника на выходном конце рельсовой линии, кривая 12 (U₁₂(X_Ш)) представляет зависимость напряжения на входе приемника 10 рельсовой линии 2 от координаты шунта при подключении приемника на выходном конце рельсовой линии. Кривые 11 и 12 представляют зависимость напряжений при стабильном сопротивлении изоляции (сопротивление изоляции 1,0 Ом·км).

На фиг.3 кривая 13 (U₁₃(X_Ш)) представляет зависимость напряжения на входе приемника 10 рельсовой линии 2 от координаты шунта при подключении приемника на выходном конце рельсовой линии, кривая 14 (U₁₄(X_Ш)) представляет зависимости напряжений на входе приемника 10 рельсовой линии 2 от координаты шунта при подключении приемника на выходном конце рельсовой линии. Кривые 13 и 14 представляют зависимость напряжений при понижении (намокание балласта) сопротивления изоляции (сопротивление изоляции снижается с 1,0 до 0,1 Ом·км).

Точки А, В и С на фиг.2 и 3 соответственно указывают координаты пути, где фиксируется опорное напряжение U_ОП, осуществляется первая коррекция U_ОП1 и вторая коррекции этого напряжения U_ОП2 (U_BC=U_ОП2·K_BC, где U_BC – значение напряжения всплеска в точке С, U_ОП2 – опорное напряжение после второй коррекции, К_ВС – коэффициент всплеска) (U_ОП2 определяется по значению U_BC через К_ВС). Точки U_З и U_O соответственно обозначают пороговые значения напряжений занятия и освобождения.

Действие способа контроля состояния рельсовой линии происходит следующим образом. В отличие от прототипа, в настоящем способе исключается возможность ошибочной коррекции опорного напряжения при остановке хвоста первого поезда между точками U_O и С и продвижении головы второго поезда между точками В и U_З. В прототипе такая возможность появлялась потому, что перемещение второго поезда вызывало всплеск напряжения (как в точке С), который воспринимался как всплеск при уходе первого поезда, и в дальнейшем приводил к коррекции опорного напряжения в условиях влияния на напряжение на входе приемника шунта первого поезда. При этом откорректированное опорное напряжение оказывалось ниже фактического, что создавало опасную ситуацию при контроле освобождения рельсовой линии. В предложенном способе входные сопротивления по концам рельсовой линии также имеют комплексный характер, но отличаются по аргументу: +j45° и -j45°. В связи с этим возможен всплеск только на питающем конце, где входное сопротивление конца составляет Таким образом, невозможно спутать всплеск при уходе поезда со всплеском при подходе второго поезда (всплеск только один при подходе или уходе).

При неизменном значении сопротивления изоляции в момент вступления поезда (фиг.2) на рельсовую линию 2 (РЛ2) в точке В фиксируют опорное напряжение U_ОП. При продвижении головы поезда по рельсовой линии 1 (РЛ1) перед всплеском (входной конец рельсовой линии 2 питающий) в точке В осуществляют первую коррекцию (при неизменном сопротивлении изоляции подтверждается опорное напряжение U_ОП) опорного напряжения U_ОП1. При уходе хвоста поезда с рельсовой линии 2, при подключении к выходному концу (питающий и приемные концы переключают через каждые 0,02-1,0 с) питающего конца измеряют напряжение всплеска U_BC, по которому осуществляют вторую коррекцию (при неизменном сопротивлении изоляции подтверждается опорное напряжение U_ОП) опорного напряжения U_ОП2 по выражению U_BC=U_OП2·K_BC, (U_ОП2=U_BC/K_BC).

При снижении сопротивления изоляции (намокание балласта) в момент вступления поезда (фиг.3) на рельсовую линию 2 (РЛ2) в точке В фиксируют опорное напряжение U_ОП. При продвижении головы поезда по рельсовой 1 (РЛ1) перед всплеском (входной конец рельсовой линии 2 питающий) в точке В осуществляют первую коррекцию опорного напряжения U_ОП1 (фиксируется значение U_ОП1). При уходе хвоста поезда с рельсовой линии 2 при подключении к выходному концу (питающий и приемные концы переключают через каждые 0,02-1,0 с) питающего конца измеряют напряжение всплеска U_BC, по которому осуществляют вторую коррекцию опорного напряжения U_OП2, U_ОП2=U_BC/K_BC.

Таким образом, при использовании предлагаемого способа исключается ложная коррекция опорного напряжения, за счет чего повышается достоверность контроля состояния рельсовой линии.

Формула изобретения

Способ контроля свободного состояния рельсовой линии, заключающийся в том, что в рельсовую линию на одном конце подают сигнал переменного тока, а на другом конце контролируют изменение сигнала, фиксируют опорное напряжение (текущее напряжение на входе приемника в отсутствии влияния шунта перед занятием рельсовой линии) при занятии предыдущей рельсовой линии, входное сопротивление одного конца рельсовой линии принимают комплексным с емкостной составляющей, отличающийся тем, что входное сопротивление второго конца рельсовой линии принимают комплексным с индуктивной составляющей, меняют местами приборы концов с заданным интервалом времени (0,02-1,0 с, в зависимости от частоты сигнального тока, количества рельсовых цепей на перегоне, наличия сигналов АЛС, транслируемых из рельсовой цепи) и производят две коррекции опорного напряжения, первую – при комплексном входном сопротивлении входного конца (куда вступает поезд, движение слева направо) с емкостной составляющей (генератор с емкостным ограничителем на левом конце рельсовой линии) занятой предыдущей рельсовой линии и перед фиксацией занятия рассматриваемой (контролируемой), за опорное напряжение принимают значение напряжения, предшествующее всплеску (минимальное значение напряжения перед всплеском), вторую – при комплексном входном сопротивлении выходного конца (откуда уходит поезд) с емкостной составляющей (генератор с емкостным ограничителем на правом конце рельсовой линии) занятой последующей рельсовой линии и после фиксации освобождения рассматриваемой (контролируемой), за опорное напряжение принимают отношение напряжения при всплеске (максимальное значение напряжения) на коэффициент всплеска (1,1-1,5 при входном сопротивлении который является функцией сопротивления изоляции), по значению опорного напряжения, которое характеризует сопротивление изоляции, определяют пороговое напряжение занятия – текущее напряжение на входе приемника при наложенном шунте на входном конце рельсовой линии (функция сопротивления изоляции, значения пороговых напряжений для каждого из сопротивлений изоляции просчитываются предварительно) и пороговое напряжение освобождения – произведение порогового напряжения занятия на коэффициент запаса (1,1-1,5, функция сопротивления изоляции, для каждого из сопротивлений изоляции коэффициенты запаса просчитываются предварительно), при снижении текущего напряжения ниже значения порогового напряжения занятия фиксируют занятие рельсовой линии, при повышении текущего напряжения выше значения порогового напряжения освобождения – освобождение рельсовой линии.

РИСУНКИ