CS237520B1

CS237520B1 - Device for thyristor setting of rail switches

Info

Publication number: CS237520B1
Application number: CS836042A
Authority: CS
Inventors: Libor Vykoupil; Jiri Hajda
Original assignee: Libor Vykoupil; Jiri Hajda
Priority date: 1983-08-18
Filing date: 1983-08-18
Publication date: 1985-08-15
Also published as: CS604283A1

Abstract

Zařízení pro tyristorové stavění kolejových výhybek z jedoucí tramvaje představuje zařízení, kterým se dosáhne dálkového přestavění elektromagnetických kolejových výhybek pomocí mžikového impulsu, vyvolaného vzájemným dotykem pružného vozidlového tykadla upevněného izolovaně po straně pantograřového sběrače s pružným sítovým tykadlem, upevněným svisle a izolovaně na nosné síti trolejového vodiče. Při tomto dotyku tykadel je zaveden z vozidla kladný proudový impuls ze zdroje trakčního napětí na vozidlo, nebo z jiného stejnosměrného zdroje na vozidle, přes zapínací kondenzátor do řídicí elektrody .stavěciho tyristoru, kterým se uzavře okruh přestavovacího proudu přes solenoid elektromagnetické výhybky, a který trvá i po zániku řídicího impulsu. V okruhu přestavovacího proudu je zapojen vypínací odpor, z jehož napětí se nabíjí časový článek sestavený z odporu a kondenzáto- . ru, z jehož kladného pólu je veden zapínací proud do řídicí elektrody vypínacího tyristoru, přes který se vybije komutační kondenzátor, přičemž dojde k uzavření stavěcího tyristoru a tím i k přerušení proudu solenoidu výhybky. Proti stávajícím způsobům dálkového stavění výhybek se zařízením podle vynálezu ušetří značné množství elektrické energie a pohybové energie vozidel, zjednoduší se vybavení tramvají instalovaného pro klasické ovládání výhybek a odpadne nutnost instalovat komplikovaná technická zabezpečovací zařízení proti nežádoucímu přehození výhybek činností druhého a dalšího vozu spřažené vlakové soupravy, jejichž selhání vede zpravidla k vykolejení vozidel soupravy. Zařízení podle vynálezu lze aplikovat jak na jednocívkové, tak i dvoucívkové systémy kolejových přestavníků a také na oba systémy polarity trolejového vodiče.The device for thyristor control of track switches from a moving tram represents a device that achieves remote control of electromagnetic track switches by means of an instantaneous pulse, caused by mutual contact of a flexible vehicle feeler mounted insulated on the side of the pantograph with a flexible mesh feeler mounted vertically and insulated on the supporting network of the overhead wire. When the feelers touch, a positive current pulse is introduced from the vehicle from the traction voltage source on the vehicle, or from another direct current source on the vehicle, through a switching capacitor to the control electrode of the thyristor, which closes the circuit of the control current through the solenoid of the electromagnetic switch, and which lasts even after the control pulse has disappeared. A tripping resistor is connected in the circuit of the control current, from the voltage of which a time element composed of a resistor and a capacitor is charged. ru, from the positive pole of which the switching current is conducted to the control electrode of the switching thyristor, through which the commutation capacitor is discharged, whereby the setting thyristor is closed and thus the current of the switch solenoid is interrupted. Compared to existing methods of remote setting of switches, the device according to the invention saves a significant amount of electrical energy and kinetic energy of vehicles, simplifies the equipment of trams installed for classic control of switches and eliminates the need to install complicated technical security devices against unwanted switching of switches by the activities of the second and next cars of a coupled train set, the failure of which usually leads to derailment of the vehicles of the set. The device according to the invention can be applied to both single-coil and double-coil systems of track switches and also to both systems of polarity of the overhead wire.

Description

Vynález se týká zařízení pro tyristorové stavění kolejových výhybek z jedoucí tramvaje.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for thyristor construction of rail switches from a moving tram.

Stávající systémy dálkového stavění elektromagnetických kolejových výhybek z jedoucí tramvaje jsou převážně ovládány odběrem trakčního proudu z kontaktů umístěných na trolejovém vodiči. K volbě směru přestavění výhybky je v každé tramvaji instalován nákladný silový obvod, sestávající z robustního odporu, dimenzovaného na vysoký proud, jehož hodnota .značně přesahuje součtově proudy pomocných spotřebičů vozidla. Tímto obvodem při najíždění pantografového sběrače vozidla do oblasti trolejového kontaktu je neužitečně odebírán proud o vysokém napětí z trolejového vodiče přes podvozky do kolejnic. Teprve v okamžiku dotyku pantografu s trolejovým kontaktem, který je od ostatní části sítě odizolován, je u jednocívkového systému přestavníku výhybky zaveden účinně proud do solenoidu výhybky.Existing systems of remote building of electromagnetic rail switches from a moving tram are predominantly controlled by taking traction current from the contacts placed on the contact wire. In order to select the direction of the switch adjustment, an expensive power circuit is installed in each tram, consisting of a rugged, high-current resistor whose value significantly exceeds the total currents of the vehicle's auxiliary consumers. By this circuit, when the pantograph of the vehicle is driven into the contact area, the high-voltage current is uselessly drawn from the contact wire through the bogies to the rails. Only at the moment of contact of the pantograph with the overhead contact, which is insulated from the other part of the network, is the current in the switch solenoid effectively introduced into the switch solenoid.

U dvoucívkového systému přestavníku výhybky je účinný proud veden přes proudové relé, kterým se předvolí postavení výhybky, načež dalším kontaktem s trolejovým vodičem pomocí lišty pantografu se zavede ovládací proud do pravého nebo levého solenoidu výhybky.In a twin-coil point switch system, the effective current is routed through a current relay to preselect the switch position, and then a further contact with the contact wire via the pantograph rail brings the control current to the right or left switch solenoid.

I po projetí trolejových kontaktů pantografem a tedy po přestavění výhybky je neužitečně odebírán z trakční sítě až do okamžiku, kdy řidič vozidla vypne v tramvaji obvod pro stavění výhybky.Even after the trolley contacts have been passed through the pantograph and thus after the switch has been rebuilt, it is uselessly taken from the traction network until the driver of the vehicle switches off the switch circuit in the tram.

Oba systémy jsou tedy odkázány na značný ztrátový odběr proudu z trolejového vodiče o vysokém napětí, a to jak před místem trolejového kontaktu, tak i za ním, takže energetická účinnost představuje pouze několik desetin procenta. Z hlediska funkční schopnosti zařízení výhybek je nutno ovládací kontakty projíždět při rychlosti vozidla podstatně snížené brzděním a tedy na úkor pohybové energie vozidla.Both systems therefore rely on a significant loss of current from the high-voltage contact wire, both before and after the contact point, so that the energy efficiency is only a few tenths of a percent. In view of the functional capability of the turnout device, the control contacts must be driven at a vehicle speed substantially reduced by braking and thus at the expense of the vehicle's moving energy.

Kromě nevýhody těchto energetických ztrát jsou stávající systémy stavění výhybek náročné na vybavení složitým blokovacím zařízením, které je nezbytné zejména při provozu tramvajových vlaků složených ze spřažených vozů, kdy odběr proudu pantografem druhého a dalšího vozu se nemusí ztotožňovat s odběrem proudu prvního vozu. V takovém případě bez -technického zabezpečovacího zařízení by na výhybce došlo k falešnému přestavění výhybky do nežádoucího směru a tím i k vidlicové jízdě podvozků končící zpravidla vykolejením vozidel.In addition to the disadvantage of these energy losses, the existing switchover systems are complex to provide with complex interlocking equipment, which is particularly necessary when operating tram trains composed of coupled wagons, where the power consumption by the pantograph of the second and subsequent wagons does not have to identify with the power of the first wagon. In such a case, without the technical security device, the switch would falsely move the switch to the undesired direction and thus forked chassis, usually ending in derailment of vehicles.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny zařízením podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v tramvaji na kladný pól zdroje trakčního napětí nebo na kladný pól jiného stejnosměrného zdroje, jehož záporný pól je ukostřen, je přes spínač výhybky připojeno pružné vozidlové tykadlo, upevněné na izolátoru po straně pantografového sběrače, které v dotyku s pružným síťovým tykadlem upevněným na izolátoru na nosné síti trolejového vodiče uzavírá přes zapínací kondenzátor, opatřený vybíjecím odporem, obvod řídící elektrody stavěcího tyristoru, přičemž na zdroj trakčního napětí je v obvodu hlavních elektrod stavěcího tyristoru v sérii zapojen solenoid kolejové výhybky, k němuž je paralelně připojena nulová dioda.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the device according to the invention, which consists in the fact that in a tram a flexible vehicle antenna is attached to the insulator in the tram to the positive pole of the traction voltage source or to the positive pole of another DC source whose negative pole is grounded. on the side of the pantograph which, in contact with the flexible mains antenna mounted on the insulator on the contact wire support network, closes the adjusting thyristor control electrode circuit through a discharge capacitor equipped with a discharge resistor, connected in series to the traction voltage source in the main thyristor main electrode circuit a track switch solenoid to which a zero diode is connected in parallel.

Podstata vynálezu spočívá dále v tom, že v obvodu solenoidu kolejové výhybky a hlavních elektrod stavěcího tyristoru je v sérii zapojen vypínací odpor, k němuž je paralelně připojen časový článek složený z odporu a kondenzátoru, na jehož kladný pól je přes Zenerovu diodu připojena řídicí elektroda vypínacího tyristoru, jehož anoda je napojena jednak přes komutační kondenzátor na anodu stavěcího tyristoru a jednak napojena přes nabíjecí odpor na kladný pól zdroje trakčního napětí.The principle of the invention is furthermore characterized in that a trip resistor is connected in series in the circuit of the switch turnout solenoid and the main electrodes of the setting thyristor, to which a time cell consisting of a resistor and a capacitor is connected in parallel. a thyristor whose anode is connected via a commutating capacitor to the anode of the adjusting thyristor and connected via a charging resistor to the positive pole of the traction voltage source.

Zapojením podle vynálezu se dosáhne přestavění kolejové výhybky z jedoucího tramvajového vlaku krátkým, energeticky nenáročným impulsem, vyvolaným jen prvním vozem vlakové soupravy, a to dotykem vozidlového a sítového tykadla, přičemž po přestavění výhybky dojde k samočinnému odpojení proudu zařízení od trakčního napětí.The circuit according to the invention achieves the adjustment of the rail switch from a moving tram train by a short, energy-saving impulse caused only by the first wagon of the train set, by contact of the vehicle and the network antenna, which automatically disconnects the device current from the traction voltage.

Ovládnutí výhybky tímto způsobem není závislé na rychlosti vozidla a na délce doby zapnutí spínače výhybky řidičem. Zařízení podle vynálezu nevyžaduje dalších zabezpečovacích systémů proti nežádoucímu přestavení výhybky činností druhého a dalšího vozu vlakové soupravy, přičemž není zapotřebí vybavovat vozidla nákladným technickým zařízením pro stavění výhybek .The control of the switch in this way is not dependent on the vehicle speed and the length of time the driver switches the switch. The device according to the invention does not require additional safety systems against undesired switch adjustments by the operation of the second and further wagons of the train set, and it is not necessary to equip the vehicles with expensive technical equipment for setting the switches.

Provozem zařízení podle vynálezu se ušetří značné množství elektrické energie při vysokém příkonu, zvýší se cestovní rychlost vozidel a zabezpečí se provoz vlakových souprav proti vykolejení. Zařízení podle vynálezu lze aplikovat jak na jednocívkové, tak i na dvoucívkové systémy kolejových přestavníků, a to na oba systémy polarity napětí trolejového » vedení.The operation of the device according to the invention saves a considerable amount of electrical energy at a high power input, increases the travel speed of the vehicles and ensures the operation of the trainsets against derailment. The device according to the invention can be applied to both single-coil and double-coil systems of rail-mounted switchgear, both to the overhead line polarity systems.

Na připojeném výkresu je v obr. 1 znázorněn příklad zapojení tyristorového stavění výhybek u dvoucívkového systému přestavníku se zápornou polaritou trakčního napětí v trolejovém vedení a na obr. 2 je vyznačen příklad zapojení tyristorového stavění výhybek u jednooívkového přestavníku s kladnou polaritou trakčního napětí v trolejovém vedení.In the accompanying drawing, FIG. 1 shows an example of the connection of a thyristor switch in a double coil switch system with negative traction voltage polarity in the overhead contact line, and FIG. 2 shows an example of a connection of a thyristor switch in a single coil switch.

Podle obr. 1 je v tramvaji na kladný pól trakčního napětí U přes spínač výhybky SV zapojen bud obvod levého vozidlového tykadla Al, nebo obvod pravého vozidlového tykadla A2, přičemž obě tykadla pružného provedení jsou upevněna na izolátorech IP po stranách pantografového sběrače PA.According to FIG. 1, either the left vehicle antenna circuit A1 or the right vehicle antenna circuit A2 are connected to the positive pole of the traction voltage U via the switch switch SV, both of which are of flexible design mounted on the insulators IP on the sides of the pantograph PA.

Na nosné síti NS trolejového vodiče TR jsou svisle na izolátorech IT upevněna sítová tykadla Bl, B2, a to levého a pravého směru, přičemž tykadla jsou rovněž pružného provedení. Tato tykadla jsou zapojena přes zapínací kondenzátory CZ opatřené vybíjecími odpory RV na příslušné řídící elektrody stavěčích tyristorů TA a TB pro levé a pravé postavení výhybky. Levý solenoid LA výhybky je zapojen mezi póly trakčního napětí U přes hlavní elektrody sta-, věcího tyristoru TA a přes vypínací odpor RP. Přes tentýž odpor je zapojen na trakční napětí U i pravý solenoid LB, a to přes stavěči tyristor TB. K solenoidům jsou připojeny nulové diody DN. K vypínacímu odporu RP je připojen časový článek sestávající z odporu RT a elektrolytického kondenzátoru CT. Na kladný pól tohoto kondenzátoru je připojena přes Zenerovu diodu DZ řídící elektroda vypínacího tyristoru TV, jehož anoda je napojena přes komutační kondenzátory CV na anody stavěčích tyristorů TA a TB. Zároveň je anoda vypínacího tyristoru TV připojena přes nabíjecí odpor RN na kladný pól zdroje trakčního napětí U.On the support network NS of the overhead contact line TR, sieve antennae B1, B2 are mounted vertically on the IT insulators in the left and right directions, and the antennae are also of a flexible design. These antennae are connected via CZ closing capacitors equipped with discharge resistors RV to respective control electrodes of the adjusting thyristors TA and TB for left and right position of the switch. The left turnout LA solenoid is connected between the traction voltage poles U via the main electrodes of the thyristor TA and the trip resistor RP. Despite the same resistance, the right solenoid LB is connected to the traction voltage U via the thyristor TB. Zero diodes DN are connected to the solenoids. A time element consisting of a resistor RT and an electrolytic capacitor CT is connected to the trip resistor RP. On the positive pole of this capacitor is connected via Zener diode DZ control electrode of the tripping thyristor TV, whose anode is connected via commutating capacitors CV to the anodes of the adjusting thyristors TA and TB. At the same time, the anode of the tripping thyristor TV is connected via the charging resistor RN to the positive pole of the traction voltage source U.

Podle obr. 2 je v tramvaji na kladný pól zdroje trakčního napětí U přes spínač výhybky SV zapojen obvod vozidlového tykadla Al upevněného na izolátoru IP po straně pantografového sběrače PA. Na nosné síti NS trolejového vodiče TR je svisle na izolátoru IT upevněno sítové tykadlo Bl, na něž je připojena přes zapínací kondenzátor CZ opatřený vybíjecím odporem KV řídicí elektroda stavěcího tyristoru TA.According to FIG. 2, the circuit of the vehicle antenna A1 mounted on the insulator IP on the side of the pantograph PA is connected to the positive pole of the traction voltage source U via the switch switch SV. On the support network NS of the contact wire TR is mounted vertically on the insulator IT a wire antenna B1, to which the control electrode TA of the adjusting thyristor TA is connected via a switching capacitor CZ equipped with a discharge resistor KV.

Solenoid LA výhybky je zapojen mezi póly trakčního napětí U přes hlavní elektrody stavěcího tyristoru TA a přes vypínací odpor RP, na nějž je připojen časový článek sestávající z odporu RT a kondenzátoru CT. Na kladný pól kondenzátoru CT je připojena přes Zenerovu diodu DZ řídicí elektroda vypínacího tyristoru TV, jehož anoda je napojena jednak přes komutační kondenzátor CV na anodu stavěcího tyristoru TA, jednak na nabíjecí odpor RN, který je připojen na kladný pól zdroje trakčního napětí U. Na solenoid LA výhybky je připojena nulová dioda DN.The switch LA solenoid is connected between the traction voltage poles U through the main electrodes of the adjusting thyristor TA and the trip resistor RP, to which a time cell consisting of RT and capacitor CT is connected. To the positive pole of the capacitor CT is connected via the Zener diode DZ the control electrode of the tripping thyristor TV, the anode of which is connected via the commutating capacitor CV to the anode of the setting thyristor TA and to the charging resistor RN. the LA switch solenoid is connected to a DN diode.

Najetím vozidla do oblasti sítového tykadla Bl podle obr. 1 dojde k mžikovému dotyku tohoto tykadla s levým vozidlovým tykadlem Al. Při zapnutém spínači výhybky SV do polohy A je v tomto okamžiku zaveden kladný proudový impuls přes zapínací kondenzátor CZ do řídicí elektrody stavěcího tyristoru TA, přes jehož hlavní elektrody začne protékat proud vedený z kladného pólu trakčního napětí U přes levý solenoid LA výhybky a také přes vypínací odpor RP do záporného pólu trakčního napětí U.Approaching the vehicle into the area of the screen antenna B1 according to FIG. 1 causes a momentary contact of the vehicle with the left vehicle antenna A1. With switch switch SV in position A, a positive current pulse is applied via the switch-on capacitor CZ into the control electrode of the thyristor TA, through which the current from the positive pole of the traction voltage U flows through the left switch solenoid LA and resistance RP to negative pole of traction voltage U.

Tímto proudem se přestaví jazyky výhybky do levého směru. Současně se nabije komutační kondenzátor CV levého směru přes nabíjecí odpor RN. Průchodem stavěcího proudu přes vypínací odpor RP se na něm vytvoří úbytek napětí, z něhož se začne nabíjet kondenzátor CT přes odpor RT,This current moves the switch tongues to the left. At the same time, the left-hand commutating capacitor CV is charged via the charging resistance RN. Passing the adjusting current through the tripping resistor RP creates a voltage drop there, from which the capacitor CT starts charging over the RT resistor,

Jakmile dosáhne na tomto kondenzátoru napětí úrovně Zenerova napětí Zenerovy diody DZ, začne protékat tímto obvodem proud do řídicí elektrody vypínacího tyristoru TV, který se otevře, a přes nějž se vybije náboj komutačního kondenzátoru CV, čímž dojde zároveň k uzavře ní stavěoího tyristoru TA a k přerušení proudu solenoidem LA.As soon as the voltage at the capacitor reaches the level of the Zener voltage of the Zener diode DZ, current flows through this circuit to the control electrode of the tripping thyristor TV that opens and discharges the commutating capacitor CV, thereby closing the TA thyristor and interrupting current solenoid LA.

Po vybití komutačního kondenzátoru CV klesne proud vypínacím tyristorem TV pod úroveň jeho přídržného proudu a tyristor se uzavře. Obdobně jako při stavění výhybky do levého směru se provádí přestavění do pravého směru tím, že spínač výhybky SV ve vozidle se zapne do polohy B a zapínací impuls je veden přes tykadla A2 a B2 a přes zapínací kondenzátor CZ do řídicí elektrody stavěoího tyristoru TB, přes který je veden proud pravého solenoidu LB.After the commutation capacitor CV is discharged, the current through the tripping thyristor TV drops below its holding current and the thyristor closes. Similar to the left-hand turnout adjustment, the right-hand turnout is switched on by switching the on / off switch SV in the vehicle to position B and switching the pulse through the antenna A2 and B2 and the closing capacitor CZ to the control electrode TB. which is guided by the right solenoid LB current.

Nulové diody jsou zapojeny jako ochrana proti přepětí na vysoké indukčnosti výhybkových solenoidů. Sestavení tyristorového ovládače je proti proudovému přetížení jištěno pojistkou P. Vybíjecí odpory RV připojené na zapínací kondenzátory CZ slouží k vybití náboje těchto kondenzátorů po rozpojení tykadel.Zero diodes are connected as overvoltage protection on the high inductance of switch solenoids. The assembly of the thyristor controller is protected against current overload by fuse P. Discharging resistors RV connected to closing capacitors CZ serve to discharge the charge of these capacitors after disconnecting the antennae.

Obdobně jako při funkci zařízení podle obr. 1 pracuje zařízení podle obr. 2 s tím rozdílem, že toto zařízení je zapojeno pro obrácenou polaritu trolejového napětí a je ovládáno pouze jedním pátém tykadel, přičemž výhybkové zařízení je vybaveno jednooívkovým solenoidem.Similar to the operation of the apparatus of FIG. 1, the apparatus of FIG. 2 operates except that the apparatus is connected for reversed contact voltage polarity and is operated by only one fifth antennae, the switch device being equipped with a single-coil solenoid.

Kromě vyznačeného konkrétního provedení zařízení podle vynálezu, lze kontaktní systém, sestavený z vozidlových a sítových tykadel, nahradit bezkontaktně např. optoelektronickým přenosem zapínacích impulsů např. tím, že na vozidle bude umístěn zdroj modulovaného světla ovládaný z tramvaje, jehož koncentrované paprsky dopadnou na vymezeném místě do ohniska opto čidla, umístěného na nosné síti trolejového vedení, přičemž zachycený impuls po zesílení a filtraci vyvolá otevření stavěoího tyristoru nebo jiného spínacího zařízení.In addition to the particular embodiment of the device according to the invention, a contact system composed of vehicle and network antennae can be replaced without contact, for example by optoelectronic transmission of the trigger pulses, for example by placing a modulated light source controlled from the tram on the vehicle. into the focal point of the opto-sensor located on the overhead contact line network, whereby the captured pulse, after amplification and filtration, causes the opening of the adjusting thyristor or other switching device.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. A device for thyristor railroad switching from a moving tramway, characterized in that a flexible vehicle antenna is connected to the positive pole of a traction voltage source (U) or another DC source whose negative pole is grounded via a switch switch (SV). (Al) mounted on the insulator (IP) on the side of the pantograph (PA), which is in contact with a flexible mesh antenna (Bl) mounted on the insulator (IT) on the carrier network (NS) of the contact wire (TR), which is connected via a switching capacitor (CZ) provided with a discharge resistor (RV) to the control thyristor control electrode (TA) circuit, and a solenoid (LA) of the rail switches is connected in series to the traction voltage source (U) in the main thyristor main electrode circuit (TA); to which a zero diode (DN) is connected in parallel.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that in the circuit of the solenoid (LA) and the main electrodes of the adjusting thyristor (TA), a trip resistor (RP) is connected in series to which a time cell composed of resistor (RT) is connected. capacitor (CT), to the positive pole of which the tripping thyristor (TV) control electrode is connected via the Zener diode (DZ), the anode of which is connected both via the commutating capacitor (CV) and the anode thyristor (TA). RN / to the positive pole of the traction voltage source (U).