RU2362700C1 - Device of ramified rail chain without insulating butt joints - Google Patents

Abstract

FIELD: transportation.

SUBSTANCE: invention is related to railway automatics and may be used in systems of interval control of subway trains movement. Device comprises track generator (6), which is electrically connected to capacitor (9), the first track receiver (7), inlet of which is connected to rails of the first ramification (2), the second track receiver (8), inlet of which is connected to rails of the second ramification (3), the second and third capacitors (10 and 11). The first capacitor (9) is connected serially to the outlet of track generator connected to rails of non-ramified end, with creation of the primary oscillating circuit. The second capacitor is connected serially to the inlet of the first track receiver with creation of the secondary oscillating circuit in the first ramification. The third capacitor is connected serially to the inlet of the second track receiver with creation of the secondary oscillating circuit in the second ramification. Values of capacitor capacitances satisfy the conditions of resonance of every out of three joined oscillating circuits at bearing frequency of rail line control signal.

EFFECT: simplification of device circuit and higher reliability of operation of ramified rail chain.

2 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и может быть использовано в системах интервального регулирования движения поездов метрополитена.The invention relates to railway automation and can be used in interval control systems for metro trains.

Известно устройство разветвленной рельсовой цепи по патенту №2245810, кл. B61L 23/16, содержащее стрелочный перевод с остряками и рамными рельсами, два путевых генератора, путевые приемники, два конденсатора. Путевые генераторы связаны с обоими рельсами соответствующих ответвлений. Путевые приемники подключены к рамным рельсам. Конденсаторы включены между внешними рельсами соответствующих ответвлений и крестовиной.A device of a branched rail chain according to patent No. 2245810, class. B61L 23/16, containing turnouts with wits and frame rails, two track generators, track receivers, two capacitors. Track generators are connected to both rails of the corresponding branches. Track receivers are connected to frame rails. Capacitors are included between the outer rails of the respective branches and the spider.

Недостатком данного устройства является сложность электрической схемы и, как следствие, низкая надежность устройства.The disadvantage of this device is the complexity of the electrical circuit and, as a consequence, the low reliability of the device.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство разветвленной тональной рельсовой цепи по патенту №2264942, кл. B61L 23/16, принятое за прототип.The closest in technical essence to the claimed invention is a device of a branched tonal rail chain according to patent No. 2264942, class. B61L 23/16, adopted as a prototype.

Известное устройство разветвленной тональной рельсовой цепи без изолирующих стыков содержит общее стрелочное путевое реле, путевой генератор, подключенный к конденсатору и соединенный с корнями остряков, путевые приемники с соответствующими путевыми реле, подключенные к рельсам одного и другого разветвленных участков рельсовой цепи.A known device of a branched tonal rail circuit without isolating joints contains a common switch track relay, a track generator connected to a capacitor and connected to the roots of the wits, track receivers with corresponding track relays connected to the rails of one and the other branched sections of the rail chain.

Недостатком данного устройства является сложность электрической схемы, вызванная большим количеством подключений оборудования непосредственно к рельсам, что приводит к снижению надежности устройства.The disadvantage of this device is the complexity of the electrical circuit caused by the large number of equipment connections directly to the rails, which leads to a decrease in the reliability of the device.

Задачей заявляемого изобретения является уменьшение точек подключения, уменьшение кабельных трасс и материалоемкости устройства.The task of the invention is to reduce connection points, reduce cable routes and material consumption of the device.

Технический результат, достигаемый при осуществлении предлагаемого изобретения, выражается в существенном упрощении схемы устройства и, как следствие, повышении надежности работы разветвленной рельсовой цепи.The technical result achieved by the implementation of the present invention is expressed in a significant simplification of the circuit of the device and, as a result, increased reliability of the branched rail chain.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство разветвленной рельсовой цепи без изолирующих стыков, содержащее путевой генератор, электрически связанный с конденсатором, первый и второй путевые приемники, подключенные к рельсам первого и второго разветвленных участков РЦ, и конденсатор, дополнительно снабжено вторым и третьим конденсаторами. Первый конденсатор включен последовательно с выходом путевого генератора, подключенного к рельсам неразветвленного конца, с образованием первичного колебательного контура, включающего выход путевого генератора, первый конденсатор, рельсовую линию неразветвленного конца и первую переводную кривую. Второй конденсатор включен последовательно с входом первого путевого приемника с образованием вторичного колебательного контура на первом ответвлении, включающего вход первого путевого приемника, второй конденсатор, рельсовую линию первого ответвления и первую переводную кривую. Третий конденсатор включен последовательно с входом второго путевого приемника с образованием вторичного колебательного контура на втором ответвлении, включающего вход второго путевого приемника, третий конденсатор, рельсовую линию второго ответвления и вторую переводную кривую. Причем величины емкостей конденсаторов удовлетворяют условиям резонанса каждого из трех связанных колебательных контуров на несущей частоте сигнала контроля рельсовой линии.The specified technical result is achieved in that the device of a branched rail circuit without insulating joints, containing a track generator electrically connected to the capacitor, the first and second track receivers connected to the rails of the first and second branched sections of the RC, and the capacitor is additionally equipped with a second and third capacitors. The first capacitor is connected in series with the output of the track generator connected to the rails of the unbranched end, with the formation of a primary oscillating circuit including the output of the track generator, the first capacitor, the rail line of the unbranched end and the first conversion curve. The second capacitor is connected in series with the input of the first track receiver with the formation of a secondary oscillating circuit on the first branch, including the input of the first track receiver, the second capacitor, the rail line of the first branch and the first conversion curve. The third capacitor is connected in series with the input of the second track receiver with the formation of a secondary oscillating circuit on the second branch, including the input of the second track receiver, the third capacitor, the rail line of the second branch and the second conversion curve. Moreover, the capacitance values of the capacitors satisfy the resonance conditions of each of the three connected oscillatory circuits at the carrier frequency of the rail line control signal.

Рельсовая цепь считается занятой при занятии хотя бы одного ответвления и считается свободной при свободности каждого из ответвлений.The rail chain is considered busy when at least one branch is occupied and is considered free when each of the branches is free.

На фиг.1 представлен общий вид разветвленной рельсовой цепи без изолирующих стыков, которая включает неразветвленный участок рельсовой линии 1, два ответвления: первое 2 и второе 3, первую переводную кривую 4, вторую переводную кривую 5, путевой генератор 6, путевой приемник первого ответвления 7, путевой приемник второго ответвления 8, первый конденсатор 9, включенный последовательно с выходом путевого генератора, второй конденсатор 10, включенный последовательно с входом путевого приемника 7 на первом ответвлении, третий конденсатор 11, включенный последовательно с входом путевого приемника 8 на втором ответвлении.Figure 1 presents a General view of a branched rail chain without insulating joints, which includes an unbranched section of the rail line 1, two branches: the first 2 and second 3, the first conversion curve 4, the second conversion curve 5, the track generator 6, the track receiver of the first branch 7 , the path receiver of the second branch 8, the first capacitor 9, connected in series with the output of the path generator, the second capacitor 10, connected in series with the input of the path receiver 7 on the first branch, the third capacitor 11, included nny series with an input track receiver 8 in the second branch.

Рельсовая цепь работает следующим образом.The rail chain operates as follows.

Электрический сигнал контроля рельсовой линии (КРЛ) с путевого генератора 6 поступает через конденсатор 9 в неразветвленный участок рельсовой линии. Вход путевого генератора 6, рельсовая линия 1, сопротивление которой имеет индуктивный характер, замыкающая ее первая переводная кривая 4 и конденсатор 9 образуют первичный резонансный контур, настроенный на несущую частоту сигнала КРЛ. Падение напряжения на переводной кривой 4 возбуждает вторичный колебательный контур, образованный первой переводной кривой 4, рельсовой линией первого ответвления 2, конденсатором 10 и входом путевого приемника 7, также настроенный на несущую частоту сигнала КРЛ. Падение напряжения на второй переводной кривой 5, замыкающей второе ответвление, возбуждает вторичный колебательный контур, образованный второй переводной кривой 5, рельсовой линией второго ответвления 3, конденсатором 11 и входом путевого приемника 8, также настроенный на несущую частоту сигнала КРЛ. Таким образом, схема разветвленной рельсовой цепи представляет собой три взаимосвязанных контура с пространственно распределенной индуктивностью с автотрансформаторной связью, настроенных в резонанс на несущую частоту сигнала КРЛ.An electric signal for monitoring the rail line (RRL) from the track generator 6 enters through the capacitor 9 into an unbranched section of the rail line. The input of the path generator 6, the rail line 1, the resistance of which is inductive, the first conversion curve 4 closing it and the capacitor 9 form a primary resonant circuit tuned to the carrier frequency of the KRL signal. The voltage drop on the conversion curve 4 excites the secondary oscillating circuit formed by the first conversion curve 4, the rail line of the first branch 2, the capacitor 10 and the input of the track receiver 7, also tuned to the carrier frequency of the KRL signal. The voltage drop on the second conversion curve 5, closing the second branch, excites the secondary oscillating circuit formed by the second conversion curve 5, the rail line of the second branch 3, the capacitor 11 and the input of the track receiver 8, also tuned to the carrier frequency of the KRL signal. Thus, the branched rail circuit diagram consists of three interconnected circuits with spatially distributed inductance with autotransformer coupling tuned in resonance to the carrier frequency of the CRL signal.

Амплитудно-частотная характеристика трактов передачи сигнала путевой генератор - путевой приемник 7 (кривая 1) и путевой генератор - путевой приемник 8 (кривая 2) представлена на фиг.2. Из фиг.2 следует, что оба тракта имеют резонансную характеристику и настроены на несущую частоту сигнала КРЛ. Настройка в резонанс трех взаимосвязанных контуров, составляющих разветвленную РЦ, обладает тем преимуществом, что сопротивление первой переводной кривой 4 и второй переводной кривой 5 становится тем больше, чем выше добротность связанных контуров. Поэтому первая переводная кривая 4 и вторая переводная кривая 5 не шунтируют РЦ в нормальном режиме.The amplitude-frequency characteristic of the signal transmission paths of the path generator - path receiver 7 (curve 1) and the path generator - path receiver 8 (curve 2) is shown in Fig.2. From figure 2 it follows that both paths have a resonant characteristic and are tuned to the carrier frequency of the SCRL signal. The resonance tuning of the three interconnected circuits that make up the branched RC has the advantage that the resistance of the first transfer curve 4 and the second transfer curve 5 becomes the greater, the higher the quality factor of the coupled circuits. Therefore, the first transfer curve 4 and the second transfer curve 5 do not shunt the RC in normal mode.

После прохождения рельсовой линии 1-2 сигнал через конденсатор 10 поступает на путевой приемник 7. После прохождения рельсовой линии 1-3 сигнал через конденсатор 11 поступает на путевой приемник 8. В случае целостности рельсовых линий 2, 3 и отсутствия шунта уровень сигнала на приемниках 7 и 8 находится выше порога занятия, РЦ считается свободной (нормальный режим).After the passage of the rail line 1-2, the signal through the capacitor 10 enters the track receiver 7. After the passage of the rail line 1-3, the signal through the capacitor 11 enters the track receiver 8. In the case of the integrity of rail lines 2, 3 and the absence of a shunt, the signal level at the receivers 7 and 8 is above the occupation threshold, the RC is considered free (normal mode).

При установке шунта в пределах зоны дополнительного шунтирования происходит активное шунтирование точек подключения РЦ с уменьшением сигнала на соответствующих приемниках ниже порога занятия. При установке шунта на каждом из ответвлений посередине РЦ происходит не только шунтирование переводных кривых, но и расстройка взаимосвязанных контуров, что также сопровождается уменьшением сигнала на соответствующих приемниках ниже порога и занятием РЦ.When the shunt is installed within the additional bypass zone, active connection of the RC connection points occurs with a decrease in the signal at the respective receivers below the occupation threshold. When a shunt is installed on each of the branches in the middle of the RC, not only the transfer curves are bypassed, but the interconnected loops are mismatched, which is also accompanied by a decrease in the signal at the respective receivers below the threshold and occupation of the RC.

Контрольный режим РЦ проверяется при обрыве первой переводной кривой 4 или второй переводной кривой 5. При обрыве первой переводной кривой 4 вследствие изменения конфигурации и расстройки первичного контура напряжение на путевом приемнике 8 становится ниже порога занятия, вся разветвленная РЦ считается занятой. Аналогично при обрыве второй переводной кривой 5 вследствие изменения конфигурации и расстройки первичного контура напряжение на путевом приемнике 7 становится ниже порога занятия, вся разветвленная РЦ считается занятой.The control mode of the RC is checked when the first transfer curve 4 or the second transfer curve 5 is broken. When the first transfer curve 4 is cut off due to a change in the configuration and detuning of the primary circuit, the voltage at the track receiver 8 becomes lower than the occupation threshold, the entire branched RC is considered busy. Similarly, when the second conversion curve 5 is cut off due to a configuration change and detuning of the primary circuit, the voltage at the track receiver 7 becomes lower than the occupation threshold, the entire branched RC is considered busy.

Рельсовая цепь может быть реализована в рамках системы «Движение» (Кузнецов С.В. и др. «Система «Движение»: стационарная аппаратура, центральный пост и единая система радиосвязи». Современные технологии автоматизации, 2001, №2). Особенностью работы рельсовых цепей системы «Движение» является сравнительно высокая несущая частота сигнала контроля рельсовой линии - 4262 Гц. В качестве конденсаторов можно применить конденсаторы широкого класса емкостью (10…70) мкФ. В качестве генератора и приемника может быть использовано устройство, аналогичное приемопередатчику системы АБ-УЕ (И.В.Беляков и др. «Микропроцессорная унифицированная система автоблокировки АБ-УЕ», Автоматика, связь и информатика, 2002, №6). Рельсовая цепь наиболее эффективна при использовании на рельсовых путях структуры депо.The rail chain can be implemented within the framework of the “Motion” system (Kuznetsov SV and others. “The“ Motion ”system: stationary equipment, a central post and a single radio communication system. Modern Automation Technologies, 2001, No. 2). A feature of the operation of the rail circuits of the Motion system is the relatively high carrier frequency of the rail line control signal - 4262 Hz. As capacitors, you can use a wide class of capacitors with a capacity of (10 ... 70) microfarads. As a generator and a receiver, a device similar to the transceiver of the AB-UE system can be used (I.V. Belyakov et al. “Microprocessor-based unified automatic locking system AB-UE”, Automation, Communications and Informatics, 2002, No. 6). The rail chain is most effective when using the depot structure on rails.

Таким образом, введение второго и третьего конденсаторов и настройка РЦ в резонанс на несущей частоте сигнала КРЛ позволяют существенно упростить схему устройства и, как следствие, повысить надежность работы разветвленной рельсовой цепи.Thus, the introduction of the second and third capacitors and the tuning of the RC into resonance at the carrier frequency of the KRL signal can significantly simplify the circuit of the device and, as a result, increase the reliability of the branched rail chain.

Claims (1)

Устройство разветвленной рельсовой цепи без изолирующих стыков, содержащее путевой генератор, электрически связанный с конденсатором, первый путевой приемник, вход которого подключен к рельсам первого ответвления, второй путевой приемник, вход которого подключен к рельсам второго ответвления, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено вторым и третьим конденсаторами, первый конденсатор включен последовательно с выходом путевого генератора, подключенного к рельсам неразветвленного конца, с образованием первичного колебательного контура, включающего выход путевого генератора, первый конденсатор, рельсовую линию неразветвленного конца и первую переводную кривую, второй конденсатор включен последовательно с входом первого путевого приемника с образованием вторичного колебательного контура на первом ответвлении, включающего вход первого путевого приемника, второй конденсатор, рельсовую линию первого ответвления и первую переводную кривую, третий конденсатор включен последовательно с входом второго путевого приемника с образованием вторичного колебательного контура на втором ответвлении, включающего вход второго путевого приемника, третий конденсатор, рельсовую линию второго ответвления и вторую переводную кривую, причем величины емкостей конденсаторов удовлетворяют условиям резонанса каждого из трех связанных колебательных контуров на несущей частоте сигнала контроля рельсовой линии. A branched rail chain device without insulating joints, comprising a track generator electrically connected to a capacitor, a first track receiver, the input of which is connected to the rails of the first branch, a second track receiver, the input of which is connected to the rails of the second branch, characterized in that it is further provided with a second and the third capacitors, the first capacitor is connected in series with the output of the track generator connected to the rails of the unbranched end, with the formation of the primary oscillating of the first circuit, including the output of the track generator, the first capacitor, the unbranched end rail line and the first conversion curve, the second capacitor is connected in series with the input of the first track receiver to form a secondary oscillating circuit on the first branch, including the input of the first track receiver, the second capacitor, the rail line of the first branches and the first conversion curve, the third capacitor is connected in series with the input of the second track receiver with the formation of the secondary oscillator th path on the second branch comprising a receiver input of the second track, a third capacitor, a second rail branch line and a second curve in translation, wherein the capacitance values of capacitors satisfy the resonance conditions of each of the three oscillating circuits connected to the rail carrier frequency control signal line.

Images