[go: up one dir, main page]

RU2278046C1 - Track circuit - Google Patents

Track circuit Download PDF

Info

Publication number
RU2278046C1
RU2278046C1 RU2005100125/11A RU2005100125A RU2278046C1 RU 2278046 C1 RU2278046 C1 RU 2278046C1 RU 2005100125/11 A RU2005100125/11 A RU 2005100125/11A RU 2005100125 A RU2005100125 A RU 2005100125A RU 2278046 C1 RU2278046 C1 RU 2278046C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rail
relay
terminal
output
wave rectifier
Prior art date
Application number
RU2005100125/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Михайлович Тарасов (RU)
Евгений Михайлович Тарасов
Анатолий Степанович Левченко (RU)
Анатолий Степанович Левченко
Михаил Борисович Куров (RU)
Михаил Борисович Куров
Юрий Васильевич Митрохин (RU)
Юрий Васильевич Митрохин
Елена Викторовна Тарасова (RU)
Елена Викторовна Тарасова
Вадим Григорьевич Волик (RU)
Вадим Григорьевич Волик
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарская государственная академия путей сообщения" (СамГАПС)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарская государственная академия путей сообщения" (СамГАПС) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарская государственная академия путей сообщения" (СамГАПС)
Priority to RU2005100125/11A priority Critical patent/RU2278046C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2278046C1 publication Critical patent/RU2278046C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

FIELD: railway signaling and combustion.
SUBSTANCE: invention is designed to check conditions of rail lines in case of change of shunt conductance in wide range. Proposed device operates by determining difference in signals of two frequencies transmitted by rail line and determining condition of rail line bashing on value of difference in voltages.
EFFECT: includes reliability of checking condition of rail lines by processing of signals of lower and higher frequencies by one rectifier and introduction of compensating capacitor.
4 dwg

Description

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики, в частности к рельсовым цепям систем интервального управления движением поездов.The invention relates to the field of railway automation and telemechanics, in particular to rail circuits of interval control systems for train traffic.

Известна рельсовая цепь, содержащая на питающем конце генераторы частот, подключенные к рельсовой линии через питающие трансформаторы, а на релейном конце к рельсовой линии подключены фильтры и приемные реле, свободность участков рельсовых линий контролируется включенным состоянием приемных реле [Авторское свидетельство СССР №187827, Кл. B 61 L 23/16, опубл. в БИ №21, 1966 г. Устройство автоблокировки и автоматической сигнализации с рельсовыми цепями без изолирующих стыков. Шишляков А.В., Путин Д.К. и др.].A known rail circuit containing frequency generators at the supply end connected to the rail line through supply transformers, and filters and receive relays are connected to the rail end of the rail end, the freedom of sections of the rail lines is controlled by the on state of the receiving relays [USSR Author's Certificate No. 187827, Cl. B 61 L 23/16, publ. in BI No. 21, 1966. Self-locking and automatic alarm device with rail circuits without insulating joints. Shishlyakov A.V., Putin D.K. and etc.].

Недостатком данного устройства являются сравнительно малые функциональные возможности, ограниченные применением сигнального тока высокой частоты, на которых из-за индуктивного характера сопротивления рельсовых линий происходят значительные затухания сигнала на релейном конце, и, следовательно, рельсовые линии блок-участков имеют небольшую длину при большом диапазоне изменения проводимости изоляции.The disadvantage of this device is the relatively small functionality limited by the use of a high-frequency signal current, at which, due to the inductive nature of the resistance of the rail lines, significant signal attenuation occurs at the relay end, and therefore, the rail lines of the block sections have a small length with a wide variation range conductivity insulation.

Известна рельсовая цепь, содержащая генераторы частот, выходы которых подключены к питающему концу рельсовой линии, а к релейному концу через полосовые фильтры подключены первый и второй выпрямители, отрицательные выводы которых и одни обкладки первого и второго конденсаторов объединены. Положительные выводы выпрямителей подключены к фронтовым контактам управляющего реле. Через соответствующий переключающий и тыловой контакты последнего обкладки первого и второго конденсаторов связаны с обмоткой путевого реле. Обмотка управляющего реле получает питание через коммутирующий контакт маятникового трансмиттера [Патент РФ №2173277, МПК B 61 L 23/16, опубл. БИ №25, 2001 г. Рельсовая цепь. Тарасов Е.М., Белоногов А.С., Куров М.Б.].A rail circuit is known that contains frequency generators whose outputs are connected to the supply end of the rail line, and the first and second rectifiers are connected to the relay end through bandpass filters, the negative terminals of which and one of the plates of the first and second capacitors are combined. The positive leads of the rectifiers are connected to the front contacts of the control relay. Through the corresponding switching and rear contacts of the last plate of the first and second capacitors are connected to the winding of the track relay. The winding of the control relay receives power through the switching contact of the pendulum transmitter [RF Patent No. 2173277, IPC B 61 L 23/16, publ. BI No. 25, 2001. Rail chain. Tarasov E.M., Belonogov A.S., Kurov M.B.].

Недостатком данного устройства является невысокая надежность, т.к. точность определения состояний рельсовой линии зависит от идентичности параметров выпрямителей сигналов меньшей и большей частот и соответствующих конденсаторов. В случае изменения параметров конденсаторов состояние рельсовой линии определяется ошибочно.The disadvantage of this device is its low reliability, because the accuracy of determining the state of the rail line depends on the identity of the parameters of the signal rectifiers of lower and higher frequencies and the corresponding capacitors. In the case of changing the parameters of the capacitors, the state of the rail line is determined erroneously.

Данное техническое решение выбрано авторами в качестве прототипа.This technical solution is selected by the authors as a prototype.

Техническим результатом является повышение надежности контроля состояний рельсовых линий за счет обработки сигналов меньшей и большей частот одним выпрямителем и введением компенсирующего конденсатора, что позволяет устранить недостатки прототипа.The technical result is to increase the reliability of monitoring the state of rail lines by processing signals of lower and higher frequencies with one rectifier and the introduction of a compensating capacitor, which eliminates the disadvantages of the prototype.

Технический результат достигается тем, что рельсовая цепь, содержащая генераторы частот, источник питания, устройства согласования, два полосовых фильтра и путевое реле, дополнительно снабжена переключающим реле с группой переключающих и нормально-замкнутых контактов, двухполупериодным выпрямителем, компенсирующим конденсатором, причем одни выводы выходов полосовых фильтров объединены и подключены к одному выводу входа двухполупериодного выпрямителя, другой вывод входа которого подсоединен к центральному контакту переключающего реле, правый и левый контакты которого подсоединены к другим выводам выходов полосовых фильтров, положительный выход двухполупериодного выпрямителя подключен к одной обкладке компенсирующего конденсатора, другая обкладка которого подключена к одной клемме нормально-замкнутого контакта управляющего реле и к одному выводу обмотки путевого реле, другой вывод которой соединен с отрицательным выходом двухполупериодного выпрямителя и с другой клеммой нормально-замкнутого контакта управляющего реле.The technical result is achieved by the fact that the rail circuit containing frequency generators, a power source, matching devices, two bandpass filters and a track relay is additionally equipped with a switching relay with a group of switching and normally closed contacts, a half-wave rectifier, a compensating capacitor, and some outputs of the strip outputs filters are combined and connected to one input terminal of a half-wave rectifier, the other input terminal of which is connected to the central contact of the switching barely, the right and left contacts of which are connected to other terminals of the outputs of the bandpass filters, the positive output of the half-wave rectifier is connected to one lining of the compensating capacitor, the other lining of which is connected to one terminal of the normally closed contact of the control relay and to one terminal of the winding relay relay, the other terminal of which connected to the negative output of a half-wave rectifier and to another terminal of the normally closed contact of the control relay.

На фиг.1 представлена схема рельсовой цепи;Figure 1 presents the diagram of the rail chain;

на фиг.2, 3 и 4 - графики изменения напряжений на выходе полосовых фильтров на частотах 25 и 50 Гц в нормальном, шунтовом и контрольном режимах и кривые разности амплитуд (ΔU) напряжений меньшей (Uf1) и большей (Uf2) частот.figure 2, 3 and 4 are graphs of changes in the voltage at the output of the bandpass filters at frequencies of 25 and 50 Hz in the normal, shunt and control modes and the difference curves of the amplitudes (ΔU) of the voltages of lower (U f1 ) and higher (U f2 ) frequencies.

Рельсовая цепь (фиг.1) состоит из источника питания 1, генераторов меньшей частоты 2 и большей частоты 3, устройств согласования 4, 5, полосовых фильтров нижней частоты 7 и высокой частоты 8, двухполупериодного выпрямителя 9, переключающего реле с центральным 10 и нормально-замкнутым 12 контактами, компенсирующего конденсатора 11, путевого реле 13.The rail circuit (Fig. 1) consists of a power source 1, generators of a lower frequency 2 and a higher frequency 3, matching devices 4, 5, bandpass filters of a low frequency 7 and a high frequency 8, a half-wave rectifier 9, a switching relay with a central 10 and normal closed 12 contacts, compensating capacitor 11, travel relay 13.

Работа устройства происходит следующим образом.The operation of the device is as follows.

На вход рельсовой цепи генераторами подаются две частоты с одинаковыми уровнями напряжения. В интервале времени t2>t>t1 центральный контакт 10 переключающего реле прижат к правому контакту, контакты 12 замкнуты, и выпрямленное напряжение сигнала большей частоты поступает на конденсатор 11, который заряжается. В этом интервале путевое реле 13 выключено из-за шунтирования обмотки нормально-замкнутыми контактами 12 переключающего реле.At the input of the rail circuit, the generators feed two frequencies with the same voltage levels. In the time interval t 2 >t> t 1, the central contact 10 of the switching relay is pressed to the right contact, the contacts 12 are closed, and the rectified voltage of the higher frequency signal is supplied to the capacitor 11, which is being charged. In this interval, the track relay 13 is turned off due to shunting of the winding by the normally-closed contacts 12 of the switching relay.

В интервале времени t3>t>t2 центральный контакт переключающего реле перебрасывается влево и прижимается к левому контакту, а нормально-замкнутые контакты 12 размыкаются, тем самым к обмотке реле подключается разность выпрямленного напряжения с выхода полосового фильтра 7 и предварительно заряженного конденсатора 11.In the time interval t 3 >t> t 2, the central contact of the switching relay is switched to the left and pressed to the left contact, and the normally-closed contacts 12 open, thereby connecting the difference between the rectified voltage from the output of the band-pass filter 7 and the pre-charged capacitor 11.

Из-за индуктивного характера сопротивления рельсовой линии (zp=rp+ωL, где rр - активное сопротивление рельсов, ωL - индуктивное сопротивление) уровень напряжения на выходе полосового фильтра большей частоты (Uf2) 8 - меньше, а на выходе фильтра сигнала меньшей частоты (Uf1) 7 - больше (фиг.2-4). Благодаря этому в интервале t3>t>t2 происходит вычитание напряжений сигналов Uf1-Uf2 и путевое реле включается от разностного напряжения меньшей и большей частот.Due to the inductive nature of the resistance of the rail line (z p = r p + ωL, where r p is the active resistance of the rails, ωL is the inductive resistance), the voltage level at the output of the bandpass filter of a higher frequency (U f2 ) 8 is less, and at the output of the filter the signal of a lower frequency (U f1 ) 7 is more (figure 2-4). Due to this, in the interval t 3 >t> t 2 , the signal voltages U f1 -U f2 are subtracted and the track relay is switched on from the difference voltage of lower and higher frequencies.

Увеличение проводимости изоляции рельсовых линий приводит к уменьшению амплитуд сигналов Uf1 и Uf2 (фиг.2), и наоборот, при уменьшении проводимости изоляции напряжения увеличиваются, при условии равенства уровней напряжений на питающем конце рельсовой линии. Изменение разности напряжений ΔU=Uf1-Uf2, из-за близости законов изменения напряжений Uf1 и Uf2 от проводимости изоляции, незначительно во всем диапазоне изменения проводимости, и этим обеспечивается квазиинвариантность к изменению проводимости изоляции. Реакция напряжений на выходе полосовых фильтров 7 и 8 на воздействие поездного шунта (фиг.3) и обрыва рельсовой линии отлична от изменения проводимости изоляции (фиг.2). Во-первых, в шунтовом и контрольном режимах происходит затухание сигнала в рельсовых линиях, как в классических схемах рельсовых цепей, во-вторых, происходит расстройка алгоритма, т.к. уровни напряжений на различных частотах изменяются по-разному от воздействия шунта или обрыва рельсовой линии, что подтверждается кривыми фиг.3 и 4. Это свойство гарантирует выполнение шунтового и контрольного режимов.An increase in the conductivity of the insulation of rail lines leads to a decrease in the amplitudes of the signals U f1 and U f2 (FIG. 2), and vice versa, with a decrease in the conductivity of the insulation, the voltages increase, provided that the voltage levels at the supply end of the rail line are equal. The change in the voltage difference ΔU = U f1 -U f2 , due to the proximity of the laws of variation of the voltages U f1 and U f2 from the insulation conductivity, is insignificant in the entire range of the conductivity change, and this ensures quasi-invariance to the change in insulation conductivity. The reaction of the voltage at the output of the bandpass filters 7 and 8 to the effects of the train shunt (figure 3) and the break of the rail line is different from the change in the conductivity of the insulation (figure 2). Firstly, in the shunt and control modes, the signal attenuates in the rail lines, as in the classical schemes of rail circuits, and secondly, the algorithm detuns, because voltage levels at different frequencies vary differently from the effects of a shunt or a break in the rail line, which is confirmed by the curves of FIGS. 3 and 4. This property guarantees the execution of the shunt and control modes.

Инвариантные свойства предложенной рельсовой цепи подтверждаются тем, что значение колебания разностного напряжения в нормальном режиме составляетThe invariant properties of the proposed rail circuit are confirmed by the fact that the value of the fluctuation of the differential voltage in normal mode is

Figure 00000002
в диапазоне изменения проводимости изоляции от 0.02 до 10 см/км. В этом же диапазоне изменения проводимости изоляции колебание значения напряжения на частоте 25 Гц составляет
Figure 00000002
in the range of changes in the conductivity of insulation from 0.02 to 10 cm / km. In the same range of changes in the conductivity of the insulation, the voltage fluctuation at a frequency of 25 Hz is

Figure 00000003
Figure 00000003

а на частоте 50 Гцand at a frequency of 50 Hz

Figure 00000004
Figure 00000004

Компактное расположение областей разностного напряжения ΔU в нормальном, шунтовом и контрольном режимах позволяет гарантированно выполнять все три режима. Минимальное значение разностного напряжения в нормальном режиме составляет 0.064 В, а максимальное значение разностного напряжения в шунтовом и контрольном - 0.016 В. Коэффициент запаса по выполнению режимов составляетThe compact arrangement of the areas of the differential voltage ΔU in the normal, shunt and control modes allows you to guaranteedly perform all three modes. The minimum value of the differential voltage in the normal mode is 0.064 V, and the maximum value of the differential voltage in the shunt and control is 0.016 V. The safety factor for the execution of the modes is

Figure 00000005
Figure 00000005

В соответствии с [Брылеев А.М., Кравцов Ю.И., Шишляков А.Ф. Теория, устройство и работа рельсовых цепей. М.: Транспорт, 1978 г. (стр.388)] минимальный коэффициент запаса по выполнению режимов составляет 1.2, следовательно, предложенная рельсовая цепь позволяет выполнять режимы с трехкратным запасом.In accordance with [Bryleev A.M., Kravtsov Yu.I., Shishlyakov A.F. Theory, structure and operation of rail chains. M .: Transport, 1978 (p. 388)] the minimum safety factor for the implementation of the modes is 1.2, therefore, the proposed rail chain allows you to perform modes with a three-fold margin.

В качестве элементной базы реализации могут использоваться широко применяемые в железнодорожной автоматике приборы: преобразователи частоты, полосовые путевые фильтры, поляризованные реле с двумя группами контактов, путевые реле, выпрямители, конденсаторы.Instruments widely used in railway automation can be used as an element base for implementation: frequency converters, bandpass filters, polarized relays with two groups of contacts, track relays, rectifiers, capacitors.

Предложенная рельсовая цепь обеспечивает по сравнению с существующими следующие технико-экономические преимущества:The proposed rail chain provides the following technical and economic advantages in comparison with the existing ones:

- расширяются функциональные возможности за счет обеспечения квазиинвариантности до 10 см/км при нормативной 1 см/км;- functionality is expanded by ensuring quasi-invariance of up to 10 cm / km with a standard of 1 cm / km;

- повышается безопасность движения поездов благодаря исключению возможности появления "ложной" свободности;- increases the safety of train traffic by eliminating the possibility of the appearance of "false" freedom;

- повышаются экономические показатели перевозочного процесса за счет уменьшения простоя поездов у закрытых светофоров из-за "ложной" занятости рельсовой линии;- the economic indicators of the transportation process are improved by reducing the downtime of trains at closed traffic lights due to the "false" employment of the rail line;

- повышается качество обслуживания рельсовых цепей за счет повышения их надежности функционирования.- improves the quality of service rail chains by increasing their reliability.

Claims (1)

Рельсовая цепь, содержащая генераторы частот, входы которых подключены к источнику питания, выходы - через устройства согласования к питающему концу рельсовой линии, два полосовых фильтра, подключенных к релейному концу рельсовой линии, и путевое реле, отличающаяся тем, что дополнительно введены переключающее реле с группой переключающих и нормально-замкнутых контактов, двухполупериодный выпрямитель и компенсирующий конденсатор, причем одни выводы выходов полосовых фильтров подключены к одному выводу входа двухполупериодного выпрямителя, другой вывод входа которого подсоединен к центральному контакту переключающего реле, правый и левый контакты его подсоединены к другим выводам выходов полосовых фильтров, положительный выход двухполупериодного выпрямителя подключен к одной обкладке компенсирующего конденсатора, другая обкладка подключена к одной клемме нормально-замкнутого контакта переключающего реле и к одному выводу обмотки путевого реле, другой ее вывод соединен с отрицательным выходом двухполупериодного выпрямителя и с другой клеммой нормально-замкнутого контакта переключающего реле.A rail circuit containing frequency generators whose inputs are connected to a power source, outputs - through matching devices to the supply end of the rail line, two bandpass filters connected to the relay end of the rail line, and a track relay, characterized in that a switching relay with a group is additionally introduced switching and normally-closed contacts, a half-wave rectifier and a compensating capacitor, moreover, one output of the output of the bandpass filters is connected to one output of the input of a half-wave rectifier the other input terminal of which is connected to the central contact of the switching relay, its right and left contacts are connected to other outputs of the bandpass filters, the positive output of the half-wave rectifier is connected to one cover of the compensating capacitor, the other cover is connected to one terminal of the normally closed contact of the switching relay and to one terminal of the track relay winding, its other terminal is connected to the negative output of a half-wave rectifier and to the other terminal is normally closed of contact switching relay.
RU2005100125/11A 2005-01-11 2005-01-11 Track circuit RU2278046C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005100125/11A RU2278046C1 (en) 2005-01-11 2005-01-11 Track circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005100125/11A RU2278046C1 (en) 2005-01-11 2005-01-11 Track circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2278046C1 true RU2278046C1 (en) 2006-06-20

Family

ID=36714109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005100125/11A RU2278046C1 (en) 2005-01-11 2005-01-11 Track circuit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2278046C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2423267C1 (en) * 2010-01-11 2011-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) Automatic interlocking
CN109693687A (en) * 2018-12-29 2019-04-30 固安信通信号技术股份有限公司 The calculation method and device of the same section different roadbed network parameter of track circuit

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2116215C1 (en) * 1995-04-19 1998-07-27 Государственный проектно-изыскательский институт "ГИПРОТРАНССИГНАЛСВЯЗЬ" Audio frequency track circuit
RU2173277C2 (en) * 1999-05-31 2001-09-10 Самарский институт инженеров железнодорожного транспорта Track circuit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2116215C1 (en) * 1995-04-19 1998-07-27 Государственный проектно-изыскательский институт "ГИПРОТРАНССИГНАЛСВЯЗЬ" Audio frequency track circuit
RU2173277C2 (en) * 1999-05-31 2001-09-10 Самарский институт инженеров железнодорожного транспорта Track circuit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2423267C1 (en) * 2010-01-11 2011-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) Automatic interlocking
CN109693687A (en) * 2018-12-29 2019-04-30 固安信通信号技术股份有限公司 The calculation method and device of the same section different roadbed network parameter of track circuit
CN109693687B (en) * 2018-12-29 2021-06-18 固安信通信号技术股份有限公司 Method and device for calculating different roadbed network parameters of same section of track circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4389033A (en) Broken rail/bond detectors
SU1158400A1 (en) System for power supply of d.c.electric railways
RU2652598C1 (en) Method of the railway line states control
RU2278046C1 (en) Track circuit
RU2581277C2 (en) Method for rail line freeness control
RU2173277C2 (en) Track circuit
RU2328400C1 (en) Track circuit
RU2098302C1 (en) Traffic control device
RU2671591C1 (en) Method for controlling rail line states with end crosspieces
RU2726458C1 (en) Method for monitoring conditions of a branched track circuit
RU2492089C2 (en) Method of controlling track state
RU2173276C2 (en) Method of checking track circuit condition
RU2184044C2 (en) Track circuit
RU2317908C1 (en) Method of checking condition of rail line
RU2286277C1 (en) Receiver of signal from track circuit
EP0835202A1 (en) Self-signaling short circuit link for a protected railway section
JPH01266060A (en) Method and device for detecting train
RU2668007C1 (en) Device for control of the state of insulating joints in tonal rail circuits
RU2758627C1 (en) Cross signal control system
SU751693A1 (en) Rail track circuit
RU2256577C2 (en) Method of checking non-occupancy of track sections
RU2410269C1 (en) Device to control track unoccupancy
RU2754374C1 (en) Method for control of integrity of rail lines from rolling staff
RU2829877C1 (en) Interstation track control device
RU2089427C1 (en) Phase-sensitive track receiver

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080112