Устройство контроля разности фаз в рельсовых цепях

Полезная модель относится к железнодорожной автоматике, а именно к устройствам контроля параметров рельсовых цепей и может быть использована для контроля разности фаз между напряжениями переменного тока в рельсах смежных рельсовых цепей частотой 25, 50 или 75 Гц с изолирующими стыками. Использование полезной модели позволяет расширить функциональные возможности устройства. Устройство контроля разности фаз в рельсовых цепях содержит трансформаторы 1 и 2, связанные, соответственно, с переходами база - эмиттер и коллектор - эмиттер транзисторных ключей 3 и 4, светодиоды 5 и 6, включенные в коллекторные цепи ключей 3 и 4, резисторы 7, 8, 9 и диод 10. Подключение устройства к рельсовым цепям осуществляется при помощи контактов 11, которым в местах касания ими рельсовых цепей придана коническая форма.

Полезная модель относится к железнодорожной автоматике, а именно к устройствам для контроля параметров рельсовых цепей, и может быть использована для контроля разности фаз между напряжениями переменного тока в рельсах смежных рельсовых цепей частотой 25, 50 или 75 Гц с изолирующими стыками.

Как известно, мгновенная полярность переменного тока, текущего по смежным рельсовым цепям, разделенным изолирующими стыками, должна иметь противоположный знак. Это необходимо для исключения появления ложного свободности рельсовых цепей при фактической их занятости подвижным составом и обеспечения безопасности движения. Ложная свободность может возникнуть в случае короткого замыкания изолирующих стыков смежных рельсовых цепей при нахождении на одной из рельсовых цепей поезда.

В качестве прототипа заявляемого технического решения выбран индикатор проверки чередования полярности ИПЧП [1]. Индикатор выполнен в виде двух схем сравнения фаз сигналов, поступающих от двух смежных рельсовых цепей. Каждая схема сравнения содержит транзисторный ключ, базовая и коллекторная цепи которого связаны с соответствующими трансформаторами, и индикатор тока - микроамперметр, включенный в коллекторную цепь ключа. Подключение индикатора к рельсовым цепям осуществляется при помощи контактов, располагаемых по обе стороны изолирующих стыков противоположных рельсов.

Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности, так как оно позволяет производить проверку чередования полярности только в случае стыкования между собой двух двухниточных или двух однониточных рельсовых цепей и не имеет возможности контролировать разность фаз между двухниточными и

однониточными рельсовыми цепями, т.е. в том случае, когда напряжения переменного тока на входах устройства различаются на несколько вольт. Кроме того, конструкция устройства не обеспечивает наземного контакта измерителя с рельсами.

Задача, решаемая полезной моделью - расширение функциональных возможностей устройства контроля разности фаз в рельсовых цепях.

Указанная задача решается тем, что в устройстве контроля разности фаз в рельсовых цепях, содержащем транзисторные ключи, подключенные своими базовыми и коллекторными цепями к соответствующим трансформаторам с активным сопротивлением А и реактивным сопротивлением R, связанным с контактами для установки устройства на рельсовых цепях, и индикаторы, включенные в коллекторные цепи транзисторных ключей, в качестве трансформаторов использованы трансформаторы с равными средними значениями сопротивлений А и R в диапазоне частот измеряемого переменного тока, а в качестве индикаторов применены светодиоды. При этом в коллекторные цепи транзисторных ключей включена ограничительная диодно-резистивная цепь, а контактам в местах касания ими рельсовых цепей придана коническая форма.

Полезная модель иллюстрируется чертежом. На фиг.1 изображена схема устройства контроля разности фаз в рельсовых цепях.

Устройство включает трансформаторы 1 и 2, связанные, соответственно, с переходами база - эмиттер и коллектор - эмиттер транзисторных ключей 3 и 4, светодиоды 5 и 6, включенные в коллекторные цепи ключей 3 и 4, резисторы 7, 8, 9 и диод 10. Резисторы 8 и 9 ограничивают уровень сигналов по базовым цепям транзисторных ключей 3 и 4, а цепочка, состоящая из резистора 7 и диода 10 ограничивает уровень сигнала по коллекторным цепям ключей 3 и 4, предотвращая возможность ложного срабатывания светодиодов 5 и 6.

Подключение устройства к рельсовым цепям осуществляется гари помощи контактов 11, которым в местах касания ими рельсовых цепей придана коническая форма. Такая конструкция обеспечивает надежный электрический контакт заявляемого устройства с рельсами даже при наличии на рельсах ржавчины, гололеда и т.п.

Работа устройства основана на сравнивании фаз электрических сигналов, снимаемых со смежных рельсовых цепей. Напряжение переменного тока одной рельсовой цепи подается на контакты трансформатора 1, а напряжение переменного тока другой рельсовой цепи подается на контакты трансформатора 2. В базовые цепи транзисторов подается сигнал из рельсовой цепи через трансформатор 1, при этом фаза сигнала на безе транзисторного ключа 3 противоположна фазе сигнала на базе транзисторного ключа 4. При правильном чередовании фаз в смежных рельсовых цепях транзисторный ключ 3 открывается в течение каждого полупериода сигнального тока. В цепи коллектора этого ключа возникает ток, вызывающий свечение светодиода 5, при этом ключ 4 будет закрыт и светодиод 6 не светится. При неправильном чередовании фаз ключ 3 будет закрыт, а в цепи ключа 4 потечет ток» вызывающий свечение светодиода 6, что свидетельствует о нарушении чередования фаз в смежных рельсовых цепях.

Равенство средних значений активного - А и реактивного - R сопротивлений трансформаторов 1 и 2 в диапазоне частот измеряемого переменного тока и использование в качестве индикаторов тока светодиодов - электролюминисцентных устройств с нелинейной зависимостью между протекающим через p-n переход током и выходной световой мощностью (и, соответственно, большим динамическим диапазоном), позволяет осуществить - в отличие от устройства - прототипа - контроль разности фаз между напряжениями переменного тока и в том случае, когда разность напряжений, поступающих на трансформаторы 1 и 2, достаточно велика и

доходит до 9 вольт. Как следствие, реализуется возможность контроля разности фаз между двухниточными и однониточными цепями, что приводит к расширению функциональных возможностей устройства контроля разности фаз в рельсовых цепях.

ЛИТЕРАТУРА

1. Устройства СЦБ. Технология обслуживания. М., Транспорт, 1999 г., с.40-42 (прототип).

1. Устройство контроля разности фаз в рельсовых цепях, содержащее транзисторные ключи, подключенные своими базовыми и коллекторными цепями к соответствующим трансформаторам с активным сопротивлением А и реактивным сопротивлением R, связанным с контактами для установки устройства на рельсовых цепях, и индикаторы, включенные в коллекторные цепи транзисторных ключей, отличающееся тем, что в качестве трансформаторов использованы трансформаторы с равными средними значениями сопротивлений А и R в диапазоне частот измеряемого переменного тока, а в качестве индикаторов применены светодиоды.

2. Устройство контроля разности фаз в рельсовых цепях по п.1, отличающееся тем, что в коллекторные цепи транзисторных ключей включена ограничительная диодно-резистивная цепь.

3. Устройство контроля разности фаз в рельсовых цепях по п.1, отличающееся тем, что контактам в местах касания ими рельсовых цепей придана коническая форма.