способ контроля свободности рельсовой линии

Формула изобретения

Способ контроля свободного состояния рельсовой линии (РЛ), заключающийся в том, что в РЛ 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 РЛ, отличающийся тем, что при комплексных входных сопротивлениях приборов концов РЛ с емкостной составляющей определяют опорное напряжение в одной из ситуаций: во-первых, - при свободном состоянии контролируемой РЛ и обеих смежных РЛ путем умножения текущего напряжения на входе путевого приемника на коэффициент всплеска при занятии, во-вторых, - при свободном состоянии контролируемой РЛ и последующей РЛ в течение времени занятия предыдущей РЛ, которое не превышает допустимое время, путем умножения текущего напряжения на входе путевого приемника на коэффициент всплеска при занятии, в-третьих, - при позиции первого счетчика, реагирующего на увеличение напряжения на входе путевого приемника при подходе поезда к РЛ, не менее первой константы, позиции второго счетчика, реагирующего на уменьшение напряжения на входе путевого приемника при подходе поезда к РЛ, не менее второй константы, с контролем занятия РЛ, путем придания значения опорному напряжению величины максимума всплеска текущего напряжения, который происходит при занятии РЛ, в-четвертых, - при позиции третьего счетчика, реагирующего на увеличение напряжения на входе путевого приемника при уходе поезда с РЛ, не менее третьей константы, позиции четвертого счетчика, реагирующего на уменьшение напряжения на входе путевого приемника при уходе поезда с РЛ, не менее четвертой константы, с контролем свободности РЛ, путем придания значения опорному напряжению величины максимума всплеска текущего напряжения, который происходит при освобождении РЛ, в-пятых, - при свободном состоянии контролируемой и предшествующей РЛ и с контролем окончания цикла отслеживания поезда на контролируемой РЛ, которое фиксируют при достижении третьим и четвертым счетчиками соответственно третьей и четвертой констант путем умножения текущего напряжения на входе путевого приемника на коэффициент всплеска при освобождении, в-шестых, - при позиции первого счетчика, не превышающей первой константы, позиции второго счетчика, превышающей вторую модифицированную константу, и фиксации занятия РЛ, путем умножения текущего напряжения на входе путевого приемника на коэффициент снижения напряжения, затем определяют пороговые напряжения занятия и освобождения посредством умножения опорного напряжения соответственно на коэффициент занятия и коэффициент освобождения, при понижении текущего напряжения на входе путевого приемника ниже порогового напряжения занятия фиксируют занятие РЛ, а при повышении текущего напряжения выше порогового напряжения освобождения – освобождение РЛ.

Описание изобретения к патенту

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

Известен способ контроля свободности рельсовой линии (РЛ), заключающийся в том, что значение текущего напряжения на приемнике сравнивают с пороговыми. Превышение текущего напряжения над пороговым фиксируют, как свободность состояния рельсовой линии, в противном случае - занятость [Котляренко Н.Ф. Путевая блокировка и авторегулировка. - М.: Транспорт, 1983 г.].

Недостатком этого способа является то, что при пониженном сопротивлении изоляции возможен ложный контроль состояния рельсовых линий.

Известен способ контроля свободности состояния рельсовых линий, заключающийся в том, что определяют количество свободных состояний РЛ на перегоне и сумму значений напряжений на этих же линиях, а затем находят среднее арифметическое значение напряжений. Текущее значение каждой из рельсовых линий сравнивают со средним арифметическим значением. При существенном отличии текущего значения от среднего арифметического фиксируют занятость РЛ, в противном случае - свободность [Патент РФ №2025358, МПК B 61 L 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 РЛ.

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 №2050155, МКИ B 61 L 23/16. Способ контроля свободных путевых участков и устройство для его осуществления. Авторы: Полевой Ю.И., Стрельцов С.К., БИ №36, 1995 г.].

Недостатком этого способа является то, что при интенсивном выпадении осадков может быть зафиксирована ложная занятость.

Данное техническое решение выбрано автором в качестве прототипа.

Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является повышение надежности контроля состояния РЛ.

Входные сопротивления по концам рельсовых линий предусматриваются комплексными с емкостной составляющей (ориентировочно 0,4·е^-j60 Ом), при этом изменение текущего напряжения имеет следующий характер. Приближение поезда к рельсовой линии приводит сначала к повышению напряжения на приемнике, а затем к резкому снижению. При интенсивном выпадении осадков и движении поезда по смежной рельсовой линии упомянутого повышения напряжения (всплеска напряжения) не происходит. Этот факт положен в основу предлагаемого способа. При уходе поезда с РЛ сначала происходит резкое повышение напряжения на входе путевого приемника, а затем - небольшой спад (всплеск напряжения при освобождении).

Контроль свободного состояния рельсовой линии, заключающийся в том, что в рельсовую линию на одном конце подают сигнал переменного тока (тональную частоту), а на другом конце контролируют изменение сигнала в зависимости от координаты поездного шунта и по характеру изменения сигнала фиксируют освобождение РЛ, при комплексных входных сопротивлениях приборов концов рельсовой линии с емкостной составляющей определяют опорное напряжение (Uo) в одной из шести ситуаций: во-первых, при свободном состоянии контролируемой и обеих смежных РЛ путем умножения текущего напряжения (U_т) на входе РЛ на коэффициент всплеска при занятии (Квз) (все переменные будут описаны ниже), во-вторых, при свободном состоянии контролируемой и последующей РЛ и при условии, что время занятия предыдущей РЛ не превышает допустимое (Тд), путем умножения текущего напряжения на входе путевого приемника на коэффициент всплеска при занятии, в-третьих, при позиции первого счетчика, реагирующего на увеличение напряжения на входе путевого приемника при подходе поезда к РЛ не менее первой константы, позиции второго счетчика, реагирующего на уменьшение напряжения на входе путевого приемника при подходе поезда к РЛ, не менее второй константы с контролем занятия РЛ, путем придания значения опорному напряжению величины максимума всплеска текущего напряжения, который происходит при занятии РЛ, в-четвертых, при позиции третьего счетчика, реагирующего на увеличение напряжения на входе путевого приемника при уходе поезда с РЛ, не менее третьей константы, позиции четвертого счетчика, реагирующего на уменьшение напряжения на входе путевого приемника при уходе поезда с РЛ, не менее четвертой константы с контролем свободности РЛ путем придания значения опорному напряжению величины максимума всплеска текущего напряжения, который происходит при освобождении РЛ, в-пятых, при свободном состоянии контролируемой и предшествующей РЛ и с контролем окончания цикла отслеживания поезда на контролируемой РЛ, которое фиксируют при достижении третьим и четвертым счетчиками соответственно третьей и четвертой констант путем умножения текущего напряжения на входе путевого приемника на коэффициент всплеска при освобождении, в-шестых, при позиции первого счетчика, не превышающей первой константы, позиции второго счетчика, превышающей вторую модифицированную константу, фиксации занятия РЛ, путем умножения текущего напряжения на входе путевого приемника на коэффициент снижения напряжения (Кс); затем определяют пороговые напряжения занятия и освобождения посредством умножения опорного напряжения соответственно на коэффициент занятия (Кз) и освобождения (Ко); при понижении текущего напряжения на входе путевого приемника ниже порогового напряжения фиксируют занятие РЛ, а при повышении текущего напряжения выше порогового напряжения освобождения - освобождение РЛ.

На фиг.1 и 2 приведены графики изменения напряжения на входе приемника соответственно при слабом и интенсивном намокании балласта. По вертикальной оси на фиг.1 и 2 откладывается напряжение на входе приемника пятой РЦ в процентах от перегрузки (100% соответствует допустимой перегрузке), а по горизонтальной - координата S поездного шунта на путевых участках 9, 7, 5, 3 и 1. Кривые Uи и Uт обозначают соответственно изменение напряжения под воздействием снижения сопротивления изоляции и под воздействием снижения сопротивления изоляции и перемещения шунта. Ломаная линия Uo изображает опорное напряжение, которое является основой для определения пороговых напряжений Uпз и Uпo соответственно для фиксации занятия и освобождения РЛ. Коэффициент всплеска при занятии Квз - это отношение значения напряжения при нахождении шунта в точке С к значению напряжения при нахождении шунта в точке D. Коэффициент Квз может быть принят равным 1,1-1,2. Коэффициент всплеска при освобождении Кво - это отношение значения напряжения при нахождении шунта в точке К к значению напряжения при нахождении шунта в точке L. Коэффициент Кво может быть принят равным 1,05-1,1. Тд - допустимое время, это время хода поезда при максимальной скорости от точки В до точки С. Кс - коэффициент снижения напряжения, которому можно придавать значения 0,5-0,3. Первая, вторая, третья, четвертая и модифицированная вторая константы могут принимать соответственно значения 4,6, 4,3 и 4. Эти значения взяты на основании анализа кривых Uт, полученных расчетным путем. Точкам А, В, F, G, М соответствуют границы путевых участков, точкам Е и Н - момент фиксации занятия и освобождения РЛ.

Кривые Uи на фиг. 1 и 2 представляют зависимости напряжения на входе приемника при изменении сопротивления изоляции. Кривые Uт представляют зависимости напряжения на входе приемника при изменении сопротивления изоляции и воздействии шунта.

Опорное напряжение Uo определяется в шести случаях:

1) при свободных РЛ 7 (фиг.1), 5 и 3 опорное напряжение определяют выражением Uo=Uт·Квз;

2) при свободных РЛ 5 и 3 и если время хода по РЛ 7 не превышает допустимое (т.е. поезд на участке ВС), опорное напряжение также определяют выражением Uo=uт·Квз;

3) в момент занятия РЛ 5 и если содержимое первого и второго счетчиков досчитало до заданных констант (первой и второй констант соответственно), опорное напряжение принимает значение первого максимума (всплеска в точке D) кривой Uт;

4) после освобождения РЛ 5 и если содержимое третьего и четвертого счетчиков досчитало до заданных констант (третьей и четвертой констант соответственно), опорное напряжение принимает значение второго максимума (всплеска в точке К) кривой Uт;

5) при свободных РЛ 7 и 5 с контролем окончания цикла проверки состояния РЛ 5 (точка L) опорное напряжение определяют выражением Uo=Uт·Кво;

6) при свободной РЛ 3 (фиг.2), занятой РЛ 7, в момент фиксации занятия РЛ 5 и если первый счетчик не досчитал до значения первой константы, а второй досчитал до второй модифицированной константы, опорное напряжение определяют выражением Uo=Uт·Кс.

В зависимости от опорного напряжения определяют пороговые значения занятия и освобождения соответственно Uo=Uo·Кпз, Upo=Uo·Кпо.

Если текущее напряжение становится ниже порогового напряжения занятия, то фиксируется занятие РЛ.

Если текущее напряжение становится выше порогового напряжения освобождения, то фиксируется освобождение РЛ.

Анализ работы РЛ на ЭВМ показал, что предлагаемый способ позволит контролировать состояние РЛ даже при снижении сопротивления изоляции ниже 0,02 Ом·км, что значительно повышает безопасность движения поездов.