(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (21) Numer zgłoszenia: Urząd Patentowy (22) Data zgłoszenia: Rzeczypospolitej Polskiej (13) B1 (51) IntCl7 B61L 21/00 (54) Układ blokady liniowej (73) Uprawniony z patentu: Krakowskie Zakłady Automatyki SA.. Kraków, PL (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 06/98 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 05/01 (72) Twórcy wynalazku: Andrzej Maciejewski, Warszawa, PL Janusz Dyduch, Warszawa, PL Jerzy Makała, Warszawa, PL Janusz Kempny, Katowice, PL Jan Kwiatek, Kraków, PL Krzysztof Assbury, Warszawa, PL Zbigniew Mościcki, Warszawa, PL Roman Adamski, Kraków, PL Ryszard Raźniak, Kraków, PL (74) Pełnomocnik: Bartula Michał E., BT-P PATENT PL B1 (57) Układ blokady liniowej, zasilany z dwóch automatycznie przełączanych sieci poprzez urządzenie zasilające i składający się z obwodu kontroli niezajętości torów, obwodu świateł oraz obwodu liniowego, znamienny tym, że dołączony jest do urządzenia zasilającego (6) z baterią akumulatorów (9), a ponadto w obwodzie światła sygnalizacyjnego czerwonego włączony jest przekaźnik kontroli świecenia (17), w obwodzie światła sygnalizacyjnego pomarańczowego i zielonego włączony jest przekaźnik odbiornika sygnałów stałoprądowych (27), w obwód liniowy (23) włączone są szeregowo przekaźniki kontroli niezajętości torów (12, 13, 14), przy czym zestyk bierny przekaźnika kontroli świecenia (17) jest włączony do obwodu światła czerwonego równolegle do biernych zestyków przekaźników kontroli niezajętości torów (12, 13, 14), zestyk czynny przekaźnika odbiornika sygnałów stałoprądowych (27) jest włączony szeregowo w obwód światła pomarańczowego, natomiast zestyk bierny przekaźnika odbiornika sygnałów stałoprądowych (27) jest włączony szeregowo w obwód światła zielonego tylko dla sygnalizatora odstępowego (4). Fig. 6

2 Układ blokady liniowej Zastrzeżenie patentowe Układ blokady liniowej, zasilany z dwóch automatycznie przełączanych sieci poprzez urządzenie zasilające i składający się z obwodu kontroli niezajętości torów, obwodu świateł oraz obwodu liniowego, znamienny tym, że dołączony jest do urządzenia zasilającego (6) z baterią akumulatorów (9), a ponadto w obwodzie światła sygnalizacyjnego czerwonego włączony jest przekaźnik kontroli świecenia (17), w obwodzie światła sygnalizacyjnego pomarańczowego i zielonego włączony jest przekaźnik odbiornika sygnałów stałoprądowych (27), w obwód liniowy (23) włączone są szeregowo przekaźniki kontroli niezajętości torów (12, 13, 14), przy czym zestyk bierny przekaźnika kontroli świecenia (17) jest włączony do obwodu światła czerwonego równolegle do biernych zestyków przekaźników kontroli niezajętości torów (12, 13, 14), zestyk czynny przekaźnika odbiornika sygnałów stałoprądowych (27) jest włączony szeregowo w obwód światła pomarańczowego, natomiast zestyk bierny przekaźnika odbiornika sygnałów stałoprądowych (27) jest włączony szeregowo w obwód światła zielonego tylko dla sygnalizatora odstępowego (4). * * * Przedmiotem wynalazku jest układ dwukierunkowej, samoczynnej blokady liniowej dla prowadzenia ruchu kolejowego na szlaku. Układ blokady liniowej służy do prowadzenia ruchu kolejowego na szlaku składającym się z odstępów, przed którymi umieszczone są sygnalizatory. Wyjazd pojazdu szynowego ze stacji na tor szlakowy jest możliwy po uprzednim załączeniu kierunku blokady przy współudziale dwóch dyżurnych ruchu na sąsiednich stacjach, co objawia się wyświetleniem sygnałów zezwalających na sygnalizatorach. Przejazd pojazdu szynowego powoduje zajmowanie kolejnych odstępów i samoczynne wyświetlanie na sygnalizatorach odpowiednich świateł sygnałowych w zależności od aktualnie zajmowanego odstępu. W znanym układzie blokady liniowej zasilanie obwodów jest zrealizowane przez doprowadzenie dwóch sieci energetycznych napowietrznych, kablowych, automatycznie przełączanych przy zaniku/pojawieniu się sieci uznanej za podstawową. Do rozdziału zasilania służy szafa zasilająca. Blokada liniowa składa się z obwodów: kontroli niezajętości toru, świateł i liniowego. Obwód kontroli niezajętości toru posiada jeden przekaźnik współpracujący z torem dla każdego końca odstępu. Przekaźnik ten współpracuje z obwodem liniowym i obwodem świateł. Obwód świateł składa się z układów sterujących i elementów transformacyjnych. Obwody te umożliwiają wyświetlenie odpowiedniego obrazu optycznego na semaforze w zależności od sygnałów przychodzących z obwodu liniowego. Obwód świateł odnosi się do jednego lub dwóch torów szlakowych w zależności od sytuacji ruchowej. Obwód świateł sygnalizatora odstępowego dla światła czerwonego zawiera szeregowo połączone zestyki przekaźników kontroli świateł zezwalających, połączone równolegle z zestykiem przekaźnika kontroli niezajętości toru. Obwód świateł sygnalizatora odstępowego dla światła pomarańczowego zawiera równolegle połączone styki dwóch przekaźników odbioru sygnału. Obwód świateł sygnalizatora przedstacyjnego zawiera przekaźnik pomocniczy sterowany ze stacji, którego zestyki występują we wszystkich światłach: czerwonym, pomarańczowym, zielonym. Obwód liniowy składa się z odbiornika sygnałów elektrycznych pochodzących z urządzeń następnego odstępu i nadajnika takich sygnałów do poprzedniego odstępu. Sygnały te po przejściu przez elementy kontrolujące nieząjętość toru przekazują informację o stanie ząjętości odstępów, co ma swoje odzwierciedlenie we wskazaniach sygnalizatora.

3 Przy zwolnieniu blokady obwody działają tak, że następuje zmiana wskazań wszystkich sygnalizatorów szlakowych oraz wygaszenie sygnału zezwalającego na sąsiedniej stacji. Również przy włączonej blokadzie i braku odpowiednich sygnałów elektrycznych z sygnalizatora wjazdowego, sygnalizator przedstacyjny jest wygaszony. Wadą znanego układu jest to, że obwód liniowy wyposażony w zestyk przekaźnika kontrolującego niezajętość toru jest narażony na zakłócenia pochodzące od obwodów torowych w wyniku przejeżdżania taboru. W nadajniku znajduje się szereg przekaźników, które w przypadku przełączania światła pomarańczowego na zielone lub odwrotnie powodują chwilową przerwę, w czasie której następuje przebłysk światła czerwonego, co w określonej sytuacji ruchowej może być niebezpieczne ze względu na możliwość nieprawidłowej interpretacji sygnału przez maszynistę, a w konsekwencji awaryjne hamowanie taboru. Drugą istotną wadą jest zmiana wskazań wszystkich sygnalizatorów szlakowych i wygaszenie sygnału zezwalającego na sygnalizatorze wyjazdowym znajdującym się na sąsiedniej stacji na skutek chwilowego odpadnięcia przekaźników stałoprądowych. Następną wadą istniejącego układu jest wygaszenie sygnalizotora przedstacyjnego na skutek braku sygnałów elektrycznych z sygnalizatora wjazdowego przy włączonej blokadzie. Również wadą jest dotychczasowy sposób zasilania obwodów blokady, który nie gwarantuje ciągłości dopływu energii, a przez to powoduje zakłócenia w pracy blokady. Stosowane układy blokad liniowych nie są przystosowane do zdalnego diagnozowania urządzeń. Istota rozwiązania według wynalazku polega na tym, że układ blokady dołączony jest do urządzenia zasilającego z baterią akumulatorów, a ponadto w obwodzie światła sygnalizacyjnego czerwonego włączony jest przekaźnik kontroli świecenia, w obwodzie światła sygnalizacyjnego pomarańczowego i zielonego włączony jest przekaźnik odbiornika sygnałów stałoprądowych, w obwód liniowy włączone są szeregowo przekaźniki kontroli niezajętości toru. Zestyk bierny przekaźnika kontroli świecenia jest włączony do obwodu światła czerwonego równolegle do biernych zestyków przekaźników kontroli niezajętości torów, a zestyk czynny przekaźnika odbiornika sygnałów stałoprądowych jest włączony szeregowo w obwód światła pomarańczowego i zestyk bierny przekaźnika odbiornika sygnałów stałoprądowych jest włączony szeregowo w obwód światła zielonego tylko dla sygnalizatora odstępowego. Zaletą przedstawionego powyżej rozwiązania jest zapewnienie pełnego bezpieczeństwa ruchu kolejowego. Uzyskuje się to przez połączenie urządzenia zasilającego z baterią akumulatorów, co zapewnia bezprzerwowe zasilanie układu i wyeliminowanie zakłóceń pracy obwodów, a więc uniezależnienie pracy blokady od warunków sieci. Usunięte zostało zjawisko indukowania się napięcia na przekaźniku odbierającym sygnał załączenia zmiany kierunku, a tym samym nie występuje już przerwa przy przełączaniu światła pomarańczowego na zielone i odwrotnie, połączona z przebłyskiem światła czerwonego. Urządzenie zasilające wyposażone jest w elementy przeciwprzepięciowe i przeciwporażeniowe oraz układ zasilania i blokady wyposażony jest w wyjścia odpowiednich sygnałów, w tym sygnałów awaryjnych dla zdalnej diagnostyki oraz nadzoru urządzeń. Rozwiązanie według wynalazku zilustrowane jest przykładem wykonania na rysunku, na którym fig. 1 stanowi schemat odcinka szlaku kolejowego pomiędzy dwoma stacjami z pokazaniem usytuowania samoczynnej blokady liniowej, fig. 2 - schemat budowy urządzeń zasilających blokadę, fig. 3 - schemat budowy blokady liniowej dla jednego odstępu szlaku kolejowego, fig. 4 - schemat budowy obwodu kontroli niezajętości toru, fig. 5 - schemat budowy obwodu świateł i fig. 6 - schemat budowy obwodu liniowego. Pomiędzy sąsiednimi stacjami 1 biegnie szlak kolejowy 2 podzielony na odstępy 3 kontenerami 5 blokady liniowej. Przed każdym odstępem 3 jest umieszczony sygnalizator odstępowy 4. W kontenerach 5 zabudowane są na stojakach urządzenia zasilające 6 i panele blokady liniowej. Na wejściu urządzenie zasilające 6 jest połączone z siecią I i siecią U, za pośrednictwem automatycznego przełącznika 7, który połączony jest z tablicą sieciowo - rozdzielczą 8, zawierającą wyłączniki instalacyjne, wyłączniki różnicowoprądowe, przełącznik obejściowy, ochronniki przepięciowe, sygnalizatory optyczne i aparaturę współpracującą z diagnostyką. Z tablicą sieciowo - rozdzielczą 8 połączona jest bateria akumulatorów 9, złożona z akumulatorów

4 bezobsługowych, zamontowana na specjalnym stojaku. Źródłem zasilania są dwie sieci (sieć I i sieć II) kablowe, położone pomiędzy dwoma stacjami, z układami samoczynnego załączania rezerwy o poziomie napięcia 3 x 500 V lub 3 x 380 V. Przy zaniku bądź pojawieniu się napięcia z sieci uznanej za podstawową następuje automatyczne za pośrednictwem przełącznika 7 przełączenie układu blokady liniowej do odpowiedniej sieci. W urządzeniu zasilającym 6 następuje transformacja napięcia wejściowego do poziomu 3 x 220V. W przypadku całkowitego zaniku napięcia z sieci włącza się zasilacz awaryjny, który współpracując z baterią akumulatorów 9 stanowi gwarantowane źródło zasilania o napięciu 220V AC dla obwodów świateł oraz przez sprzęgnięcie dwóch akumulatorów stanowi źródło stałoprądowe o napięciu nominalnym 24V dla pozostałych obwodów blokady liniowej. Jeden zestaw w postaci zasilacza i akumulatora zasila obwody dla jednego toru. Właściwy układ blokady liniowej składa się z współpracujących z sobą: obwodu kontroli niezajętości toru 11, obwodu świateł 16 i obwodu liniowego 23. Przy torze szlakowym 2 znajdują się odbiorniki torowe 10, które odbierają informację o stanie odstępu 3. Gdy odstęp 3 jest wolny, sygnały z odbiornika torowego 10 powodują wzbudzenie przekaźników kontroli niezajętości torów 12, 13 i 14 obwodu kontroli niezajętości toru 11. Przy współpracy z bezłączowymi obwodami torowymi przekaźniki kontroli niezajętości torów 12 i 13 sterowane są za pośrednictwem przekaźnika torowego fazoczułego I klasy, natomiast przekaźnik kontroli niezajętości torów 14 wysterowany jest przez odbiornik torowy 10 lub przez przekaźnik torowy. Obwód kontroli niezajętości toru 11 współpracuje z obwodem świateł 16 i obwodem liniowym 23 poprzez styki przekaźników kontroli niezajętości torów 12, 13 i 14. W obwodach cewek przekaźników kontroli niezajętości torów 12, 13 i 14 realizowana jest kontrola odwzbudzania wszystkich przekaźników blokady. Obwód świateł 16 zasilany jest z urządzenia zasilającego 6 o napięciu 220V AC za pośrednictwem transformatora 15. Obwód świateł 16 odpowiedzialny jest za wyświetlenie właściwego obrazu na sygnalizatorze odstępowym 4, ustawionym przy odstępie 3 toru szlakowego 2. Obwód świateł 16 przystosowany jest do wyświetlania sygnałów z uwzględnieniem trzystawności, czyli informacji o zajętości trzech odstępów 3 do przodu i czterostawności, czyli informacji o zajętości czterech odstępów 3 do przodu. Obwód świateł 16 składa się z zestyków przekaźnika odbiornika sygnałów stałoprądowych 27, przekaźników kontroli niezajętości torów 12, 13, 14, przekaźnika kontroli świecenia 17 oraz cewek przekaźnika kontroli świecenia świateł semafora, przekaźnika kontroli świecenia 17 wzbudzanego przez styki przekaźnika kontroli świecenia 18 lub 19. W przypadku współpracy obwodu świateł 16 z żarówką 22 dwuwłóknową włączony jest przed nią przełącznik włókien 20, który jest urządzeniem elektronicznym lub stykowym. Obwód świateł 16 zabezpieczony jest przed rozprzestrzenianiem się indukowanych przebiegów przepięciowych od strony sygnalizatora odstępowego 4 za pomocą zespołu zabezpieczenia 21. Jako elementy kontroli świateł zastosowane są przekaźniki II klasy, włączane za pomocą przekładników prądowych. Zmiany sygnałów, czyli przejścia z jednego sygnału na drugi, są płynne, bez wygaszania sygnałów i bez przebłysków. Obwód liniowy 23 uzależnia kolejne odstępy blokady, w tym również między stacją a odstępem przedstacyjnym. Składa się on z linii transmisyjnej 24, nadajnika sygnałów przemiennoprądowych i stałoprądowych 26 oraz odbiornika sygnałów przemiennoprądowych i stałoprądowych 28. Pochodzące z nadajnika sygnałów przemiennoprądowych i stałoprądowych 26 obwodu liniowego 23 następnego odstępu 3 sygnały przemiennoprądowe i stałoprądowe są przesyłane dwuprzewodową linią transmisyjną 24, a ich rozgraniczenie następuje za pomocą transformatorów liniowych i kondensatora po przejściu przez zespół zabezpieczenia 25 linii transmisyjnej 24 i styki przekaźników kontroli niezajętości torów 12, 13, 14 trafiają do obwodu liniowego odbiornika sygnałów przemiennoprądowych i stałoprądowych 28. Odbiornikami sygnałów przemiennoprądowych są przekaźniki zmiennoprądowe, a sygnałów stałoprądowych są przekaźniki spolaryzowane wraz z elektronicznym układem progowym i diodami kierunkowymi. Styki przekaźników odbiornika sygnałów stałoprądowych 29 lub 30 wzbudzają cewkę przekaźnika odbiornika sygnałów stałoprądowych 27. Styki przekaźników lub obwodu liniowego

5 odbiornika sygnałów stałoprądowych 29 lub 30 włączone w obwód świateł 16 zapewniają wyświetlenie właściwego obrazu sygnałowego na sygnalizatorze odstępowym 4. Nadajnik sygnałów przemiennoprądowych i stałoprądowych 26 wysyła sygnały przemiennoprądowe i stałoprądowe linią transmisyjną 24 przez styki przekaźników kontroli niezajętości torów 12, 13, 14 i zespół zabezpieczenia linii 25 do odbiornika sygnałów przemiennoprądowych i stałoprądowych 28 obwodu liniowego 23 poprzedniego odstępu 3. Nadajnik sygnału przemiennoprądowego stanowi transformator z zestykami zamykającymi sygnał zmiennoprądowy, a nadajnik sygnału stałoprądowego zbudowany jest z transformatora, którego prąd jest prostowany przez mostek prostowniczy i ograniczony rezystorem, oraz zestyków przekaźników stałoprądowych. Fig. 1 Fig. 2

6 Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.