Способ снижения магнитного влияния контактной сети железной дороги на линейные цепи автоблокировки постоянного тока

Авторы патента:

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

B60M1/06 - устройства, расположенные вдоль линий энергоснабжения, для снижения помех в соседних линиях коммуникаций (снижение уровня помех вообще H04B 15/02)

Владельцы патента RU 2768314:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" (RU)

Изобретение относится к электрифицированным железным дорогам. Способ снижения магнитного влияния контактной сети железной дороги на линейные цепи автоблокировки постоянного тока заключается в том, что разделяют линейную цепь автоблокировки, подверженной электромагнитному влиянию, на гальванически изолированные друг от друга участки с помощью включения дополнительного комбинированного реле. Причем питание каждого участка линейной цепи обеспечивается от местного источника питания, через контакты этого реле. Технический результат изобретения заключается в снижении наведенного напряжения в линейной цепи постоянного тока. 1 ил.

Изобретение относится к электрифицированным железным дорогам переменного тока и обеспечивает уменьшение магнитного влияния контактной сети на линейные цепи автоблокировки постоянного тока.

Контактная сеть представляет собой однопроводную линию с возвратом тока через землю (рельс), создающую интенсивное электромагнитное поле, которое влияет на пространство, окружающее железную дорогу. В зоне этого электромагнитного влияния находятся линейные цепи.

Известно устройство для снижения электромагнитных влияний электрических железных дорог на линии проводной связи (патент РФ №2251495, 2003 г.), которое подключается непосредственно к линии связи через существующие дифференциальные трансформаторы и создает режим обрыва от земли с обеих сторон. Линия связи, не связанная с землей, находится под воздействием электрической (емкостной) составляющей электромагнитного поля. Устройство переводит линию связи из режима наведенной магнитной составляющей в режим наведенной электрической составляющей и снижает ее величину путем подачи в линию связи компенсирующего напряжения равного наведенному, но смещенного на 180 электрических градусов.

Недостатком рассматриваемого устройства является то, что его принцип действия основан не на уменьшении влияния контактной сети, а на компенсации такого влияния.

Известен способ снижения индуктивного влияния электротяговых сетей переменного тока на проводные коммуникации связи (патент РФ №2298487, 2005 г.), при котором используется дополнительный регулируемый источник компенсирующего напряжения и дополнительный провод, заземленный с одной стороны. К дополнительному проводу подключают дополнительный регулируемый источник компенсирующего напряжения, находящегося в противофазе к питающему напряжению тяговой сети, при отсутствии тяговой нагрузки на фидерной зоне, и отключают при появлении таковой. Таким образом, в результате сложения электрических полей питающего напряжения тяговой сети и источника компенсирующего напряжения, в режиме отсутствия нагрузки на фидерной зоне, снижается практически до нуля влияние тяговой сети на смежные проводные линии связи.

Недостатком рассматриваемого способа является то, что его принцип действия основан не на уменьшении влияния тяговой сети, а на компенсации такого влияния.

Известен способ защиты аппаратуры автоблокировки от воздействия тягового тока на железнодорожном транспорте (патент РФ №2585701, 2015 г.), при котором осуществляется заземление брони и металлической оболочки магистрального кабеля на контур заземления каждого пункта системы автоблокировки, а в середине магистрального кабеля устанавливают изолирующую муфту, разъединяющую его металлическую оболочку и броню кабеля, что приводит к снижению тока, протекающего по металлической оболочке и броне кабеля и, как следствие, уменьшению наведенного напряжения в линейных цепях.

Недостатком рассматриваемого способа является то, что он гарантирует защиту только от напряжения, наведенного в линейных цепях вследствие протекания тока по металлической оболочке и броне кабеля, и при этом не обеспечивает защиту линейных цепей от магнитного влияния контактной сети и других влияющих линий.

Известен способ снижения магнитного влияния контактной сети железной дороги на линейные цепи автоблокировки (патент РФ №2742153, 2021 г.), при котором параллельно каждой жиле кабеля линейной цепи автоблокировки подключаются дополнительные жилы, и как следствие, уменьшению наведенного напряжения в линейных цепях.

Недостатком рассматриваемого способа является то, что он и не гарантирует снижение наведенного напряжения до допустимого уровня, особенно для протяженных линейных цепей, т.к. не влияет на длину линии, подверженной влиянию

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является снижение уровня наведенного напряжения до допустимого уровня в линейных цепях постоянного тока и, как следствие, обеспечение надежной и бесперебойной работы устройств железнодорожной автоматики и телемеханики в зоне магнитного влияния контактной сети переменного тока.

Решение этой задачи достигается тем разделением линейной цепи автоблокировки, подверженной электромагнитному влиянию, на гальванически изолированные друг от друга участки с помощью включения дополнительного комбинированного реле, причем питание каждого участка линейной цепи обеспечивается от местного источника питания, через контакты этого реле.

Предлагаемый способ является новым, так как в современной технике не известны случаи разделением линейной цепи автоблокировки на гальванически изолированные друг от друга с целью уменьшения магнитного влияния.

Предложенный способ является промышленно применимым, так как при его использовании достигается получение технического результата в виде уменьшения длины участка линейной цепи автоблокировки, подверженной магнитному влиянию и, как следствие, снижение величины наведенного напряжения, повышение надежности работы устройств железнодорожной автоматики и телемеханики. Данный способ может быть использован в существующих линейных цепях постоянного тока при минимальных аппаратурных затратах. Предложенный способ может применяться не только на железнодорожном транспорте, но и в других отраслях народного хозяйства, в которых имеет место мешающее или опасное магнитное влияние.

Полученные новые свойства (снижение магнитного влияния контактной сети, увеличение надежности работы автоблокировки) дают основания для того, чтобы сделать заключение о соответствии предлагаемого технического решения требованиям к изобретению.

Сущность предлагаемого способа поясняется расчетом. Величина ЭДС, наведенной в проводе линейной цепи рассчитывается по формуле:

где ω - циклическая частота влияющего тока;

М - коэффициент взаимной индуктивности между контактной сетью и проводом линейной цепи;

- ток, протекающий в контактной сети;

- длина провода линейной цепи.

При сокращении длины провода линейной цепи, подверженной влиянию обеспечивается снижение наведенной ЭДС.

Преимуществом рассматриваемого способа является то, что он обеспечивает снижение магнитного влияния контактной сети, а не компенсацию такого влияния. Также следует отметить, что предлагаемый способ позволяет уменьшить величину наведенной вследствие магнитного влияния ЭДС при любой длине линии и вне зависимости от источника такого влияния.

Пример реализации предлагаемого способа показан на фиг. 1. В зоне магнитного влияния контактной сети 1 находятся прямой 2 и обратный 3 провода линейной цепи. В каждом релейном шкафу автоматической блокировки обеспечивается разрыв линейной цепи постоянного тока и подключение комбинированного реле, состоящего из обмотки 5 и контактов 6. В зависимости от полярности напряжения, приходящего по проводам линейной цепи на обмотку 5, контактами 6 подается напряжение такой же полярности в провода следующего участка линейной цепи от местного источника питания. Это позволяет уменьшить длину участка линейной цепи автоблокировки, подверженной магнитному влиянию и, как следствие, уменьшить наведенной ЭДС.

Таким образом, задача снижения наведенного напряжения в линейной цепи постоянного тока вследствие магнитного влияния контактной сети решается путем разбиения линейной цепи на участки меньшей длины: это позволяет уменьшить индуктивность линейной цепи и, как следствие, снизить магнитное влияние контактной сети.

Пояснение к Фиг. 1

1 - Контактная сеть;

2 - Прямой провод линейной цепи;

3 - Обратный провод линейной цепи;

4 - Релейный шкаф;

5 - Обмотка реле;

6 - Контакты реле.

Способ снижения магнитного влияния контактной сети железной дороги на линейные цепи автоблокировки постоянного тока, заключающийся в разделении линейной цепи автоблокировки, подверженной электромагнитному влиянию, на гальванически изолированные друг от друга участки с помощью включения дополнительного комбинированного реле, причем питание каждого участка линейной цепи обеспечивается от местного источника питания, через контакты этого реле.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики для контроля целостности рельсовых линий. Устройство содержит включенные последовательно первый генератор (1) и первый приемник (2), присоединенные к обоим концам одной рельсовой нити контролируемой рельсовой линии, и последовательно соединенные второй генератор (3) и второй приемник (4), присоединенные к другой рельсовой нити, а также две независимые локомотивные приемные катушки (5) и устройство обработки информации и управления (6), которое получает от первого (2) и второго (4) приемников сигналы о целостности каждой рельсовой нити.

Способ контроля участков пути при помощи бесстыковых тональных рельсовых цепей // 2762437

Изобретение относится к железнодорожной автоматике для определения свободности и занятости участков пути. В способе при помощи бесстыковых тональных рельсовых цепей, где к рельсовым линиям на некотором расстоянии друг от друга подключают путевые генераторы, каждый из которых питает две смежные рельсовые цепи, расположенные по обе стороны от точки подключения соответствующего генератора, между генераторами в некоторой точке к рельсовым линиям подключают по два путевых приемника, при этом один из приемников настроен на прием сигнала от соседнего генератора, расположенного справа от точки подключения приемников, а второй приемник настроен на прием сигнала от соседнего генератора, расположенного слева от точки подключения приемников, и при этом уровни принятых сигналов на входе приемников сравнивают с пороговыми значениями освобождения и занятия поездом соответствующих участков пути.

Измерительный канал тягового тока в тяговой рельсовой сети // 2760238

Изобретение относится к рельсовым электрическим цепям. Измерительный канал тягового тока в тяговой рельсовой сети содержит рельсовые нити тяговой рельсовой сети, изолирующие стыки, два шунтирующих резистора, дроссель-трансформатор, первая и вторая полуобмотка основой обмотки которого соединены с двумя датчиками тока на эффекте Холла, шесть предохранителей с контролем срабатывания, шунтирующие резисторы, микроконтроллер и модуль калибровки.

Устройство для централизованной автоблокировки с бесстыковыми рельсовыми цепями тональной частоты // 2760055

Изобретение относится к средствам сигнализации, централизации и блокировки на железнодорожном транспорте для интервального регулирования движения поездов на перегонах. Устройство содержит блок (1) генераторов сигналов рельсовых цепей тональной частоты, блок (4) приемников сигналов рельсовых цепей тональной частоты, блок (5) контроля последовательного занятия рельсовых цепей блок-участка, блок (6) контроля последовательного освобождения рельсовых цепей блок-участка, блок (7) блокирующих реле и блок (8) сигнальных реле, блок (9) выбора сигналов кодирования, блок (10) формирователя сигналов кодирования, блок (11) включения кодовых сигналов, приемопередатчик (12) дальней связи, блок (13) координатной разблокировки и реконфигурации, блок (17) централизованного контроля полносоставности поездов, компьютер (18) автоматизированного рабочего места диспетчера.

Симметрирующее устройство обратного тягового тока с управляемыми магнитными усилителями // 2758859

Изобретение относится к рельсовым электрическим цепям. Симметрирующее устройство обратного тягового тока с управляемыми магнитными усилителями, подключаемое к штатному сдвоенному или одиночному дроссель-трансформатору, содержит измерительные трансформаторы составляющих обратного тягового тока в рельсовых нитях, источник электропитания, блок сравнения и управления, токоограничительные сопротивления, транзисторные ключи, а также безопасные элементы сопряжения транзисторных ключей с управляющими обмотками магнитных усилителей, реализованные на разделительных трансформаторах, импульсных диодах и конденсаторах.

Способ управления поездами при их последовательном отправлении со станции // 2757131

Изобретение относится к способам управления поездами при последовательном отправлении со станции. Способ включает подготовку отправления первого поезда с первого пути станции, подготовку с помощью средств электрической централизации маршрута для отправления второго поезда со второго пути станции сразу после освобождения первым поездом выходной горловины станции и при занятом им участке удаления, при этом из центра радиоуправления передвижениями по станции по радиоканалу передают на второй поезд команду на переключение его локомотивной бортовой аппаратуры управления из поездного режима в маневровый или аналогичный по действию режим управления, продолжающийся до приближения поезда к координате выходной горловины станции, переданной из центра радиоуправления передвижениями по станции, после чего, из центра радиоуправления, передают на второй поезд команду на автоматическое переключение в поездной режим его локомотивной бортовой аппаратуры управления, после начала ею приема сигналов АЛС из рельсовой цепи.

Устройство передачи управляющих команд в рельсовые цепи централизованной системы автоблокировки // 2754375

Изобретение относится к средствам передачи управляющих команд в рельсовые цепи централизованной системы автоблокировки. Устройство содержит первый CAN-интерфейс связи, к которому подключены управляющий блок сигналов взаимодействия системы интервального регулирования и компьютер автоматизированного рабочего места дежурного по станции, второй CAN-интерфейс связи, к которому подключены блок логической реконфигурации рельсовых цепей и приемопередатчик сигналов КРЛ и АЛС, соединенный посредством сигнального кабеля с рельсовой цепью, рельсовые цепи на перегоне между станциями разделены на группы рельсовых цепей, каждая из которых соединена с соответствующим приемопередатчиком сигналов КРЛ и АЛС, размещенным с соответствующим блоком логической реконфигурации рельсовых цепей в отдельном шкафу напольной аппаратуры, снабженным блоком силового электропитания, подключенным к двухпроводной линии продольного энергоснабжения, при этом в каждом отдельном шкафу напольной аппаратуры ко второму CAN-интерфейсу связи, к которому подключены блок логической реконфигурации рельсовых цепей и приемопередатчик сигналов КРЛ и АЛС, дополнительно подключен первый двунаправленный оптоэлектрический преобразователь интерфейсов связи, соединенный через первый элемент оптического сопряжения с магистральной оптоволоконной линией цифровой связи, проложенной вдоль железнодорожного пути, а на станции размещения компьютера автоматизированного рабочего места дежурного по станции к первому CAN-интерфейсу связи подключен второй двунаправленный оптоэлектрический преобразователь интерфейсов связи, который через второй элемент оптического сопряжения соединен с магистральной оптоволоконной линией цифровой связи.

Способ контроля целостности рельсовых нитей с подвижного состава // 2754374

Изобретение относится к средствам контроля целостности рельсовых нитей. В способе концы рельсовой линии закорочены шунтами, контрольный участок рельсовой линии находится между колесными парами двух последних вагонов поезда; два последних вагона соединяют автосцепкой, которая имеет изолятор для исключения электрической цепи между корпусами вагонов; в качестве шунтов используют колесные пары двух последних вагонов; питание рельсовой цепи подают от генератора, установленного в контрольном блоке у автосцепки между двух последних вагонов, там же располагают: компаратор К, радиостанция Р, приемник ГЛОНАСС П, и источник питания ИП; генератор подключают к шунтам через перемычки для определения величины суммарного тока в рельсах; напряжение на шунте через выпрямитель приложено к входу компаратора, который сравнивает усредненное напряжение, измеренное в течение контрольного интервала с текущим напряжением; если текущее напряжение становится ниже усредненного, то это указывает на снижение суммарного тока в рельсах, что происходит при повреждении рельса; в этот момент отключают радиостанцию, которая циклически передает информацию о местонахождении приемника ГЛОНАСС на ближайшую станцию; место повреждения рельса соответствует координате, которая не была передана на станцию; при движущемся поезде в условиях вибрации при изломе рельса электрическая цепь кратковременно разрывается, что позволяет обнаружить повреждения рельсовой нити; на станции имеется информация об изолирующих стыках по пути следования поезда, что позволяет исключить ложную информацию о повреждении рельса.

Электрический стык для тональной рельсовой цепи // 2754279

Изобретение относится к средствам контроля состояний неразветвленных рельсовых цепей. Электрический стык представляет собой рельс путевого участка, к концам которого подсоединены конденсаторы, отрезки рельс и конденсаторы образуют параллельные колебательные контуры для исключения растекания тока тональной частоты за пределы рельсовой линии, питание РЦ осуществляется от середины, левый и правый рельсы путевого участка соединены косым соединителем, для фиксирования шунта в любой точке путевого участка, состояние РЦ фиксируют по значению тока питающего конца, питание в рельсовую цепь подают от путевого генератора по двухпроводной линии, подсоединенной к первичной обмотке путевого трансформатора, вторичная обмотка которого подсоединена к середине РЦ, путевой приемник соединен последовательно с путевым генератором, при использовании метода контроля относительных рельсовых цепей, т.е.

Способ и устройство контроля состояний рельсовых линий // 2753939

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики для регулирования движения поездов. Техническое решение основано на использовании приборов поста ЭЦ и приборов линейных точек ЛТ, размещенных в путевых коробках в середине рельсовых линий.

Способ снижения магнитного влияния контактной сети железной дороги на линейные цепи автоблокировки // 2742153

Изобретение относится к электрифицированным железным дорогам. Способ снижения магнитного влияния контактной сети железной дороги на линейные цепи автоблокировки заключается в том, что уменьшают взаимную индуктивность линейной цепи с контактным проводом за счет того, что параллельно каждой жиле кабеля линейной цепи автоблокировки подключаются дополнительные жилы.