Приёмник сигналов генератора рельсовой цепи наложения со световодной гальванической развязкой

Авторы патента:

B61L23/16 - рельсовые электрические цепи, специально приспособленные для перегонной блокировки

Владельцы патента RU 2602108:

Кузнецов Александр Георгиевич (RU)

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. Приемник содержит конденсатор, индуктивный дроссель, изолирующий трансформатор, выпрямительный мост из диодов, конденсатор, ограничительный резистор, светоизлучатель, световод, состоящий из светопроводящего сердечника из диэлектрического материала и имеющий светонепроницаемую оболочку из диэлектрического материала по всей длине, и светопроницаемые торцы, фотоприемник с датчиком, который представляет собой фототранзистор, светоизолированный от внешней среды и выполняющий функцию ключа в конструкции устройства согласования. Достигается повышение защиты электронных модулей аппаратуры контроля подвижного состава. 1 ил.

Область техники

Изобретение относится к электротехнике и непосредственно к устройствам автоматики и телемеханики железной дороги.

Уровень техники

Аналогами изобретения являются приемные устройства сигналов рельсовой цепи наложения, такие как электронная педаль ЭП-1 совмещающая в себе генератор и приемник. Недостатками этих устройств является непосредственное соединение рельсовой цепи с модулями аппаратуры контроля подвижного состава только через изолирующие трансформаторы, не представляющие особого препятствия для прохождения токов атмосферного перенапряжения, попадающего в рельсовую цепь, приводящих к выходу из строя модулей, поскольку расстояния между обмотками составляют миллиметры, сантиметры. Грубая варисторная защита (ВОЦН, РКН) не может полноценно защитить полупроводниковые элементы схем модулей аппаратуры контроля, поскольку пробой происходит одновременно и по варисторной защите и по полупроводникам модулей, причем напряжение пробоя транзисторов и микросхем в несколько раз меньше установленных варисторов и разрядников. Применение варисторов с более низким порогом напряжения приведет к снижению надежности работы общей рельсовой цепи участка железной дороги, приводя к возникновению временных или постоянных ложных занятостей, препятствующих нормальному движению поездов.

Предложенное изобретение увеличивает защиту электронных модулей аппаратуры контроля подвижного состава от выхода из строя в результате попадания в рельсовую цепь токов атмосферных перенапряжений на 50%, если питание генератора рельсовой цепи осуществляется от модуля аппаратуры контроля. При использовании отдельного от модулей блока питания генератора и изобретенного приемника можно полностью изолировать более дорогостоящую часть аппаратуры от выхода из строя в результате перенапряжении в рельсовой цепи.

В данном изобретенном приемнике при перенапряжении в рельсовой цепи из строя могут выйти только входные электронные элементы, имеющие непосредственное электрическое соединение и подключенные к вторичной обмотке трансформатора Т1, дальнейшее распространение опасного перенапряжения на модули аппаратуры контроля прекращается, поскольку они изолированы от входной цепи световодом, изготовленным из диэлектрика. Выход из строя электронных элементов входной цепи в предложенном устройстве в результате перенапряжений в рельсовой цепи меньше, чем в аналогичных, таких как в приемной части ЭП-1, поскольку нет потенциала аппаратуры, так как произведено разнесение в пространстве электрических цепей приемника и электронных модулей на длину световода. Не защищенными устройствами помимо входной электрической цепи предложенного устройства остаются только генератор рельсовой цепи и его блок источника питания.

На рисунке 1 изображена схема приемника сигналов генератора рельсовой цепи наложения со световодной гальванической развязкой.

Вход устройства подключается к двум рельсам, от которых поступает электрический сигнал генератора при отсутствии подвижного состава, шунтирующего через рельсы вход и выход устройств. Конденсатор С1 и индуктивный дроссель L1 образуют фильтр, настроенный на частоту сигнала генератора. Через изолирующий трансформатор Т1 сигнал поступает на выпрямительный мост из диодов VD1-VD4, преобразующий в постоянное напряжение, пульсации которого сглаживает фильтр на конденсаторе С2. Постоянное напряжение является источником питания светоизлучателя 1, подключенного через ограничительный резистор R1. Светоизлучатель 1 представляет собой полупроводниковый светодиод, светоизолированный от внешней среды, излучающий свет в направлении светопроницаемого торца основания сердечника 3 световода, по которому световой сигнал передается к фотоприемнику 2. Световод служит транспортной средой для светового сигнала, состоит из светопроводящего сердечника из диэлектрического материала 3 и имеет светонепроницаемую оболочку из диэлектрического материала 4 по всей его длине, светопроницаемыми противоположными торцами, основаниями соединен со светоизлучателем 1 и фотоприемником 2.

Световой сигнал, излучаемый из световода, поступает на датчик фотоприемника 2, который представляет собой фототранзистор, светоизолированный от внешней среды, выполняющий функцию ключа в конструкции устройства согласования УС. Наличие устройства согласования УС и его конструкция зависят от конструкции приемной части модуля аппаратуры контроля, отвечающего за прием сигнала рельсовой цепи, и может иметь дополнительный предусилитель, переменный или постоянный резистор регулировки сигнала, а может являться частью модуля аппаратуры контроля подвижного состава. Наличие электрического сигнала во входной цепи приемника и наличие светового сигнала в фотоприемнике 2 приводит фототранзистор в проводящее состояние, сигнализируя об отсутствии подвижного состава на данном участке. Нахождение подвижного состава на участке приводит к шунтированию рельсовой цепи, препятствующее передаче электрического сигнала от генератора к приемнику питающего светоизлучателя 1, и отсутствию светового сигнала в фотоприемнике 2, способствуя нахождению фототранзистора в закрытом состоянии, что сигнализирует о наличии подвижного состава на участке. Длина световода Lc характеризует разнесение в пространстве электрических цепей светоизлучателя 1 и фотоприемника 2, препятствующего переходу опасного перенапряжения из одной электрической цепи в другую.

Приемник сигналов генератора рельсовой цепи наложения со световодной гальванической развязкой, состоящий на входе схемы из фильтра, настроенного на частоту генератора сигнала рельсовой цепи, состоящего из конденсатора и индуктивного дросселя, последовательно соединенных с первичной обмоткой входного трансформатора, вторичная обмотка которого подключена к выпрямительному диодному мосту, выпрямленное напряжение, фильтруемое конденсатором, подается через ограничительный резистор на выводы светоизлучателя, светоизлучателя, преобразующего электрический сигнал в световой, светоизолированного от внешней среды и излучающего свет в торец основания светопроводящего материала световода, световода, состоящего из светопроводящего диэлектрического материала сердечника, стенки которого покрыты светонепроницаемой диэлектрической оболочкой по всей его длине с двумя светопроницаемыми торцами - основаниями с противоположных сторон для подключения светоизлучателя и фотоприемника, выполняющего функцию гальванической развязки изолятора от атмосферных перенапряжений между электрическими цепями рельсовой цепи и аппаратуры контроля подвижного состава, фотоприемника, преобразующего световой сигнал от светоизлучателя в электрический светоизолированного от внешней среды и стыкуемого фотоприемной частью со светопроводящим торцом основания световода, электрический сигнал с которого поступает на устройство согласования с модулем аппаратуры контроля подвижного состава.

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики. Устройство для автоматического интервального регулирования движения поездов содержит датчики наличия подвижного состава на участках перегона, связанные с блоком формирования управляющих и контрольных сигналов, который соединен со стационарными радиоустройствами, связанными с локомотивными радиоустройствами.

Система для интервального регулирования движения поездов на перегонах // 2583397

Изобретение относится к устройствам сигнализации, централизации и блокировки на железнодорожном транспорте и может быть использовано в системах для интервального регулирования движения поездов на перегонах.

Способ контроля свободности рельсовой линии // 2581277

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и может быть использовано для регулирования движения поездов на станции. В способе в рельсовую линию на одном конце подают сигнал тональной частоты, а на другом конце контролируют изменение сигнала, предварительно определив пороговые значения занятия и освобождения, пороговые значения определяют в момент всплеска напряжения, который возникает при условии, что входное сопротивление приемного конца имеет комплексный характер с емкостной составляющей.

Устройство для приёма сигнала из рельсовой цепи // 2578899

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. Устройство содержит блок приема амплитудно-модулированного сигнала, вход которого соединен с входами блока нелинейной обработки сигнала и блока спектральной обработки сигнала, выход блока нелинейной обработки и выход блока спектральной обработки подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом усилителя с подключенным к его выходу путевым реле.

Система защиты железнодорожных переездов // 2565159

Система защиты железнодорожных переездов относится к средствам безопасности в местах пересечения железнодорожных путей автомобильным транспортом. Система защиты железнодорожных переездов содержит переездные светофоры А и Б, электромеханические устройства заграждения, речевой информатор, рупорные громкоговорители, видеокамеры, путевую разветвительную коробку, блок передачи видеосигналов, модуль сбора данных, пульт дежурного оператора, реле нормализации, реле тревоги, устройство отображения информации диагностическое, блок вывода информации, щиток местного управления, видеомонитор дежурного оператора, видеодетектор, блок приемников видеосигналов, пост дежурного оператора.

Устройство для централизованной автоблокировки с бесстыковыми рельсовыми цепями тональной частоты // 2562027

Изобретение относится к устройствам сигнализации, централизации и блокировки на железнодорожном транспорте и может быть использовано в устройствах интервального регулирования движения поездов на перегонах.

Система интервального регулирования движения поездов на перегоне // 2550795

Изобретение относится к устройствам сигнализации, централизации и блокировки на железнодорожном транспорте. Система содержит рельсовые цепи.

Система для интервального регулирования движения поездов // 2550377

Способ диагностирования состояния дроссельных перемычек путевых дроссель-трансформаторов // 2543435

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и обеспечивает возможность диагностирования состояния дроссельных перемычек путевых дроссель-трансформаторов за счет выполнения дополнительных операций. Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно измеряют падение напряжения на подключенной к рельсу дроссельной перемычке, вычисляют сопротивление каждой дроссельной перемычки перемножением на удельное сопротивление рельсов отношения падения напряжения на перемычке к падению напряжению на одном метре сплошного рельса, вычисляют коэффициент асимметрии сопротивлений дроссельных перемычек делением разности их сопротивлений на сумму, а при превышении сопротивлениями дроссельных перемычек и/или коэффициентом асимметрии сопротивлений их допускаемых значений дополнительно измеряют в каждом проводе соответствующей дроссельной перемычки ток и падения напряжения на переходах провода «рельс - штепсель», «штепсель - трос» и «трос - наконечник», вычисляют значения сопротивлений каждого перехода в каждом проводе делением падения напряжения на диагностируемом переходе на ток в проводе, и переходы с наибольшими значениями сопротивлений относят к неисправным.

Рельсовая цепь // 2538471

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и может быть использовано в системах интервального регулирования движения поездов метро. Система содержит рельсовую линию, к концам которой через последовательно соединенные конденсаторы подключены соответственно путевые генератор и приемник.

Система контроля целостности состава // 2614158

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. Система содержит установленные на локомотиве и в хвостовом вагоне комплекты, включающие в себя блок бортовой аппаратуры, микроконтроллер со встроенным приемопередающим модулем, бортовую приемную катушку и бортовой приемник. На станции расположены путевые шлейфы, на каждый из которых приходится путевой генератор, микроконтроллер со встроенным приемопередающим модулем и проводной интерфейс. Причем все проводные интерфейсы связаны с блоком аппаратуры центрального поста управления движением поездов посредством проводной линии связи. Достигается упрощение аппаратуры системы контроля целостности состава, повышение уровня ее надежности и достоверности контроля. 1 ил.

Сдвоенный дроссель-трансформатор // 2616221

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике для использования в рельсовых цепях устройств сигнализации, централизации и блокировки. Сдвоенный дроссель-трансформатор включает установленные в одном корпусе два дроссель-трансформатора, крайние выводы основных обмоток выведены на наружные клеммы для подключения к рельсам смежных рельсовых цепей, средние выводы основных обмоток соединены, наружу выведена клемма для подключения заземляющих устройств. Причем дополнительно введен фильтр, размещенный в корпусе дроссель-трансформатора, а его вход подключен к средней точке основных обмоток внутри корпуса, а выход - к наружной клемме для подключения заземления. Достигается снятие ограничений на подключение заземляющих устройств к средним точкам дроссель-трансформаторов. 1 ил.

Способ и устройство контроля исправности жил кабеля рельсовых цепей // 2623363

Техническое решение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики для контроля рельсовых цепей. Способ основан на создании замкнутого через потенциал «Земля» электрического контура постоянного тока, в который включены пары жил кабеля рельсовых цепей, в контуре формируют постоянный ток определенной величины и осуществляют контроль за уменьшением величины тока, протекающего через элементы, соединяющие пары жил кабеля или пару жил кабеля и потенциал «Земля» ниже допустимого значения. Причем нарушение изоляции в кабеле выявляют путем сравнения величин токов на входах пар жил кабеля с токами на их выходах, сопротивление изоляции между парами жил кабеля или парой жил кабеля и потенциалом «Земля» определяют по току утечки, разница величины тока на входе и выходе пары жил кабеля, и суммарному сопротивлению элементов контура, расположенных между парами жил кабеля с поврежденной изоляцией. Устройство, реализующее способ, включает в себя схему контроля, узел формирования контрольного тока, узел имитации тока утечки и блок сравнения. Достигается непрерывность контроля исправности жил кабеля рельсовых цепей на начальном этапе нарушения изоляции проводов. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство проверки работы автоматической локомотивной сигнализации // 2625395

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики для проверки работы автоматической локомотивной сигнализации. Устройство включает стационарный блок управления режимами работы, блок программ заданий кодовых комбинаций и искажений, передатчик АЛС, блок регулировки и измерения тока, канал индуктивной связи, локомотивные устройства АЛС, блок считывания показаний локомотивного светофора, блок определения соответствия показаний локомотивного светофора, мобильный блок управления режимами работы, локомотивные и стационарные приемники и передатчики беспроводного канала связи и блок регистрации и индикации. Достигается повышение точности результатов проверки АЛС. 1 ил.

Устройство контроля целостности рельса // 2629730

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике, а именно к устройствам, обеспечивающим контроль целостности рельсов. Устройство включает генератор, приемник, устройство обработки информации и управления, обратный провод и линию связи. Причем генератор одним полюсом подключен к началу контролируемого участка рельсовой нити, приемник подключен одним полюсом к концу контролируемого участка той же рельсовой нити, другими полюсами генератор и приемник подключены к обратному проводу, а к информационно-управляющим входам генератора и приемника по линии связи подключено устройство обработки информации и управления, посылающее адресный сигнал синхронизации на генератор и приемник и получающее от приемника информацию о величине тока в рельсовой нити. Достигается возможность контроля целостности рельса в каждой отдельной рельсовой нити. 1 ил.

Устройство передачи управляющих команд автоматической локомотивной сигнализации в рельсовые цепи централизованной системы автоблокировки // 2644049

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. Устройство включает управляющий блок сигналов взаимодействия компонентов системы интервального регулирования, первый выход-вход которого подключен через первый CAN-интерфейс к входу-выходу автоматизированного рабочего места дежурного по станции, а второй выход-вход подключен через второй CAN-интерфейс к блоку логической реконфигурации рельсовых цепей и к первому входу-выходу приемопередатчика сигналов контроля рельсовой линии и автоматической локомотивной сигнализации, второй вход-выход которого соединен с рельсовой линией. Причем в устройство введен блок временного переключения устройства формирования кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации, вход-выход которого через второй CAN-интерфейс соединен с третьим выходом-выходом управляющего блока сигналов взаимодействия компонентов системы интервального регулирования. Достигается снижение потерь пропускной способности перегона из-за сбоев в работе автоматической локомотивной сигнализации при возникновении ложной занятости бесстыковых тональных рельсовых цепей автоблокировки. 1 ил.