CS254496B1

CS254496B1 - Signaling DC signaling circuit wiring

Info

Publication number: CS254496B1
Application number: CS859334A
Authority: CS
Inventors: Stanislav SRB; Karel Fiala; Zbynek Macoun
Original assignee: Stanislav SRB; Karel Fiala; Zbynek Macoun
Priority date: 1985-12-16
Filing date: 1985-12-16
Publication date: 1988-01-15
Also published as: CS933485A1

Abstract

Dohledací obvod návěstního stejnosměrného proudu je určen pro bezpečné vyhodnocení svícení návěstní žárovky na návěstidlech přejezdového zabezpečovacího zařízení ČSD. Dosud známé dohledací obvody umožňují indikovat pouze přerušení vlákna návěstní žárovky, a to mnohdy s nevyhovující rozlišovací schopností. Realizací předmětného zapojení lze bezpečně indikovat jak přerušení vlákna návěstní žárovky, tak zkrat na její patici. Předmětný obvod je řešen i s ohledem na přerušování napájení návěstních žárovek.The DC signal monitoring circuit is designed for safe evaluation of the signal lamp lighting on the signals of the ČSD level crossing protection device. The previously known monitoring circuits only allow to indicate the interruption of the signal lamp filament, often with unsatisfactory resolution. By implementing the circuit in question, it is possible to safely indicate both the interruption of the signal lamp filament and the short circuit on its base. The circuit in question is also designed with regard to the interruption of the signal lamp power supply.

Description

Vynález se týká konstrukčního uspořádání zapojení dohledacího obvodu návěstniho stejnosměrného proudu, který aktivně indikuje s vysokou rozlišovací schopností požadované pásmo návěstních proudů, takže umožňuje bezpečně vyhodnotit jak přerušení vlákna návěstní žárovky, tak i zkrat na její patici.The present invention relates to a signaling circuit design of a signaling DC current that actively indicates with high resolution the desired signaling band, so that it is possible to safely evaluate both the break of the signal lamp filament and its shorting.

Dosud známá řešení převážně umožňují indikovat pouze přerušení vlákna návěstní žárovky a to ještě s mnohdy nevyhovující rozlišovací schopností. Ta známá řešení, která prezentují indikaci jak přerušeného vlákna návěstní žárovky, tak i zkrat na její patici, nebyla pro svou složitost a nákladnost v železničním zabezpečovacím zařízení zavedena.Previously known solutions mainly allow to indicate only the interruption of the filament of the signal lamp and yet with often inadequate resolution. The known solutions, which present an indication of both the broken filament of the signal lamp and the short circuit at its base, have not been introduced in the railway signaling system because of its complexity and cost.

Shora uvedené nedostatky jsou odstraněny zapojením dohledacího obvodu návěstniho stejnosměrného proudu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že záznamové vinutí indikačního transformátoru je připojen svým začátkem v sérii s prvým kódovacím kontaktem jednak na první výstupní svorku zdroje stejnosměrného návěstniho napětí, jednak na první vstupní svorku generátoru a svým koncem na prvou svorku návěstní žárovky, zatímco druhá svorka návěstní žárovky je připojena jednak k druhé výstupní svorce zdroje stejnosměrného návěstniho napětí, jednak na druhou vstupní svorku generátoru, zatímco první výstupní svorka generátoru je připojena na konec čtecího vinutí indikačního transformátoru, kdežto druhá výstupní svorka generátoru je připojena na začátek čtecího vinutí indikačního transformátoru, přičemž výstupní vinutí indikač. transformátoru je připojeno kaskádně s výstupním usměrňovačem na budící vinutí kontrolního relé, zatímco doplňující vinutí indikač. transformátoru je svým začátkem připojeno v sérii s druhým kódovacím kontaktem a v sérii s tlumicím odporem na prvou výstupní svorku zdroje stejnosměrného návěstniho napětí a svým konecm je připojeno na druhou výstupní svorku zdroje stejnosměrného návěstniho napětí.The above-mentioned drawbacks are eliminated by connecting the signaling current monitoring circuit according to the invention, which is based on the fact that the recording winding of the indicator transformer is connected at the beginning in series with the first coding contact to the first output terminal of the DC signal source the second signal terminal is connected to the second output terminal of the DC signal source and to the second input terminal of the generator, while the first generator output terminal is connected to the end of the reading winding of the indicator transformer, while the second terminal the output terminal of the generator is connected to the beginning of the reading winding of the indicating transformer, the output winding of the indicator. The transformer is connected in cascade with the output rectifier to the control winding of the control relay, while the additional winding indicator. The transformer is initially connected in series with the second coding contact and in series with a damping resistor to the first output terminal of the DC signal source and is connected to the second output terminal of the DC signal source.

Pokrok dosažený vynálezem spočívá v tom, že dochází k bezpečnému indikování jak přerušeného vlákna návěstní žárovky, tak i k bezpečnému indikování zkratu na patici návěstní žárovky. Díky pravoúhlé hysterézní smyčce jádra indikačního transformátoru se dosahuje vysoké rozlišovací schopnosti obvodu dle vynálezu. Napětí na výstupním vinutí indikačního transformátoru bude generováno téměř jako skokové napětí až v případě, dosáhne-li proud tekoucí primárním vinutím návěstniho transformátoru nominální hodnoty. Právě skokový charakter výstupního napětí umožňuje realizovat vysokou rozlišovací schopnost, které nebylo dosaženo v žádných dosud známých zapojeních.The progress achieved by the invention consists in the safe indication of both the broken filament of the signal lamp and the safe indication of a short circuit at the signal lamp socket. Due to the rectangular hysteresis loop of the indicator transformer core, the high resolution of the circuit according to the invention is achieved. The voltage on the output winding of the indication transformer will be generated almost as a step voltage only when the current flowing through the primary winding of the signaling transformer reaches its nominal value. It is the jump character of the output voltage that makes it possible to realize a high resolution, which has not been achieved in any of the known circuits.

Při překročení mezní hodnoty návěstniho proudu vlivem zkratu na patici návěstní žárovky překročí také trvale intenzita záznamového pole mezní hodnotu, zatímco čtecí pulsní intenzita magnetického pole vyvolaná v indikačním transformátoru průtokem impulsních proudů generátoru čtecím vinutím se v tomto případě nemění a je v absolutní hodnotě menší než součet koercitivní síly materiálu a záznamové havarijní intenzity magnetického pole, v důsledku čehož nebude ve výstupním vinutí generováno žádné dominantní napětí, pouze jen nepatrné parazitní napětí, které je úměrné nepravoúhlosti hysterézní smyčky jádra indik. transformátoru.If the signal current limit is exceeded due to a short circuit on the signal lamp base, the field strength of the recording field also permanently exceeds the limit value, while the read pulse intensity of the magnetic field induced in the indication transformer by the pulse generator current the coercive force of the material and the recording emergency intensity of the magnetic field, as a result of which no dominant voltage will be generated in the output winding, only a slight parasitic voltage that is proportional to the non-squareness of the hysteresis loop of the ind core. transformer.

Dalším přínosem je jednoduché vyšetření indikace návěstniho proudu při přerušovaném napájecím proudu návěstní žárovky aplikováním doplňující intenzity magnetického pole, která je vyvolána průtokem impulsního proudu doplňujícím vinutím indik. transformátoru v mezerách impulsního návěstniho proudu. Novost předloženého řešení dále spočívá v zavedení korelace mezi návěstním napětím 110, čtecí intenzitou magnetického pole Hc a nominální záznamovou intenzitou mag. pole Hz2. V důsledku toho obvod funguje spolehlivě i při podstatných změnách napájecího napětí.Another benefit is the simple examination of the indication of the signal current at the intermittent supply current of the signal lamp by applying a supplementary magnetic field intensity, which is induced by the flow of the impulse current by supplementary winding of the indices. transformer in the gaps of the impulse signal current. The novelty of the present solution further consists in introducing a correlation between the signal voltage 110, the reading intensity of the magnetic field Hc and the nominal recording intensity mag. field Hz2. As a result, the circuit works reliably even when the supply voltage changes significantly.

Významný pokrok předloženého řešení se dosahuje vyřešením přímého přenosu energie indikačním transformátorem na výstupní relé bez použití nákladných převodníků, jak tomu je u feritotranzistorových obvodů. Rovněž provedení generátoru u předloženého vynálezu je podstatně jednodušší a levnější než provedení zdrojů mikrosekundových impulsů u feritotranzistorové techniky. Nízkou cenu předmětného zařízení lze dosáhnout i tím, že generátor může být společný pro více návěstních obvodů.Significant progress of the present solution is achieved by solving the direct power transfer of the indicating transformer to the output relay without the use of expensive converters, as is the case with the ferritotransistor circuits. Also, the generator design of the present invention is substantially simpler and cheaper than the microsecond pulse sources in the ferritotransistor technique. The low cost of the device can also be achieved in that the generator can be common to multiple signal circuits.

V důsledku toho, že frekvence generátoru se pohybuje v oblasti 2 kHz až 10 kHz, je možné realizovat indikační transformátor s minimálními rozměry, což bude opět příznivý dopad na nízkou cenu a malý prostor zařízení dle vynálezu.Due to the fact that the frequency of the generator is in the range of 2 kHz to 10 kHz, it is possible to realize an indication transformer with minimal dimensions, which again will have a favorable impact on the low cost and small space of the device according to the invention.

Na obr. 1 je uveden princip zapojení dohledacího obvodu návěstního stejnosměrného proudu.Fig. 1 shows the principle of connecting the signaling tracing circuit of direct current.

Na obr. 2a je uveden příklad závislosti čtecího proudu na čase. Na obr. 2b jsou uvedeny relace záznamových proudů indikačního transformátoru. Na obr. 2c je znázorněna aplikace intenzit magnetického pole v jádře indikačního transformátoru. Na obr. 3 je znázorněn příklad závislosti výstupního napětí indikačního transformátoru na intenzitě záznamového proudu.Fig. 2a shows an example of the reading current versus time. Fig. 2b shows the recording stream relations of the indicating transformer. Fig. 2c shows the application of magnetic field intensities in the indicator transformer core. Fig. 3 shows an example of the dependence of the output voltage of the indicating transformer on the intensity of the recording current.

Na obr. 1 je záznamové vinutí 3-1 indikačního transformátoru 2 připojeno svým začátkem v sérii s prvým kódovacím kontaktem 71 jednak na první výstupní svorku 11 zdroje 2 stejnosměrného návěstního napětí, jednak na první vstupní svorku 21 generátoru 2 a svým koncem na prvou svorku 81 návěstní žárovky 2/ zatímco druhá svorka 82 návěstní žárovky 2 j^e připojena jednak k druhé výstupní svorce 12 zdroje 2 stejnosměrného návěstního napětí, jednak na druhou vstupní svorku 22 generátoru 2_, zatímco první výstupní svorka 23 generátoru 2-í^epřipojena na. konec 36 čtecího vinutí 3-2 indikačního transformátoru 3_, kdežto druhá výstupní svorka 24 generátoru 2 je připojena na začátek 35 čtecího vinutí 3-2 indikačního transformátoru 2, přičemž výstupní vinutí 3-3 indikačního transformátoru 2 3^e připojeno kaskádně s výstupním usměrňovačem 4 na budící vinutí kontrolního relé 2/ zatímco doplňující vinutí 3-4 indikačního transformátoru 3_ je svým začátkem 34 připojeno v sérii s-druhým kódovacím kontaktem 72 a v sérii s tlumícím odporem 6 na prvou výstupní svorku 11 zdroje 2 stejnosměrného návěstního napětí a svým koncem 33 je připojeno na druhou výstupní svorku 12 zdroje 2 stejnosměrného návěstního napětí.In Fig. 1, the recording winding 3-1 of the indicator transformer 2 is connected at the beginning in series with the first coding contact 71 to the first output terminal 11 of the DC signal source 2 and to the first input terminal 21 of the generator 2 and its end to the first terminal 81 signal lamp 2 / terminal 82 while the second signal lamp 2 ^e j connected both to the second output terminal 12 of the alert source 2 of DC voltage and the second input terminal 22 of the generator 2, while the first output terminal 23 of the generator 2 is connected to ^te. end 36 of the reading of the indicator winding 3-2 of the transformer 3, while the second output terminal 24 of the generator 2 is connected to the start winding 35 of the read indicator 3-2 transformer 2, wherein the indicator output winding 3-3 of the transformer ³ and 2 connected in cascade to an output rectifier to 4 the control winding of the control relay 2 / while the additional winding 3-4 of the indicator transformer 3 is connected at the beginning 34 in series with the second coding contact 72 and in series with a damping resistor 6 to the first output terminal 11 of the DC signal source 2 and connected to the second output terminal 12 of the DC signal source 2.

Na obr. 2a závislost čtecího proudu Ic na čase t má impulsní charakter, kdy pravoúhlé impulsy mají střídu jedna ku jedné. Z obr. 2b, 2c a obr. 3 je zřejmé, že zbytkový záznamový proud Izl nezpůsobí jednotkový záznam v jádru indikačního transformátoru, protože jemu odpovídající zbytková záznamová intenzita magnetického pole Hzl je menší než koercitivní síla jádra. Naproti tomu nominální záznamový proud lz2 vyvolá nominální intenzitu magnetického pole Hz2 a nominální napětí Uv2. Zánik přenosu napětí v indikačním transformátoru 2 nastane pro mezní intenzitu záznamového proudu Iz3, která vyvolá mezní intenzitu pole Hz3. Příklad pracovního bodu, který odpovídá zkratu na patici návěstní žárovky 2 3^e znázorněn havarijní intenzitou záznamového proudu Iz4, která vyvolá havarijní záznamovou intenzitu magnetického pole Hz4.In FIG. 2a, the reading current Ic depends on the time t, having a pulse character, the rectangular pulses having a duty cycle of one to one. It is apparent from Figures 2b, 2c and 3 that the residual recording current Iz1 does not cause unit recording in the core of the indicating transformer, since the corresponding residual recording intensity of the magnetic field Hz1 is less than the coercive force of the core. In contrast, the nominal recording current lz2 produces a nominal magnetic field strength Hz2 and a nominal voltage Uv2. The extinction of the voltage transfer in the indication transformer 2 occurs for the limit intensity of the recording current Iz3, which induces the limit field strength Hz3. Example operating point that corresponds to a short circuit signal bulb socket 2 3 ^e shows the intensity of the recording current emergency Iz4 that invokes emergency recording magnetic field strength HŽ4.

Čtecí proud Ic naproti tomu vyvolá čtecí pulsní intenzitu magnetického pole Hc.The read current Ic, on the other hand, causes the read pulse intensity of the magnetic field Hc.

Z obr. 1 až 3 je zřejmý princip činnosti dohledacího obvodu návěstního stejnosměrného proudu. Návěstní proud, který odpovídá nominálnímu napájecímu napětí, např. 28 V = a plnému svícení návěstní žárovky 2 vyvolá nominální záznamový proud Iz2 v záznamovém vinutí 3-1♦Figures 1 to 3 show the principle of operation of the tracing circuit of the direct current signal. The signal current corresponding to the nominal supply voltage, eg 28 V = and full lighting of the signal lamp 2, causes the nominal recording current Iz2 in the recording winding 3-1 ♦

V důsledku toho je aplikována stejnosměrná nominální intenzita magnetického pole Hz2 v jádru indikačního transformátoru 2· Na totéž jádro působí nepřetržitě pulsní čtecí intenzita magnetického pole Hc, která je vyvolaná průtokem čtecího proudu Ic čtecím vinutím 3-2.As a result, the DC nominal magnetic field strength Hz2 is applied to the core of the indicating transformer 2. The same core is continuously operated by the pulse read intensity of the magnetic field Hc, which is induced by the read current flow Ic through the reading winding 3-2.

Ve výstupním vinutí 3-3 se generuje výstupní napětí, které po usměrnění a vyfiltrování usměróvačem výstupního proudu _4 má velikost Uv2. Kontrolní relé 2 niá přitaženou kotvu. Intenzita čtecího proudu Ic a nominálního záznamového proudu Iz2 jsou ve vzájemné korelaci při značných provozních změnách napájecího návěstního napětí 110 v závislosti na technickém stavu zdroje 2 stejnosměrného návěst, napětí. V důsledku toho i při značných provozních změnách napájecího návěstního napětí 110 bude při bezporuchové činnosti zařízení, zvláště při regulérně svítící návěstní žárovce 2* kontrolní relé 2 napájeno nominálním výstupním napětím Uv2 a jeho kotva bude přitažena. Při přerušení vlákna návěstní žárovky 2 se.změní intenzita záznamového proudu bud na nulovou hodnotu nebo na zbytkovou záznamovou hodnotu Izl, čemuž odpovídá zbytková záznamová intenzita Hzl v jádru indikačního transformátoru 2· V důsledku toho nebude generováno dominantní výstupní napětí ve výstupním vinutí 3-3 indikačního transformátoru 3, ale pouze nepatrné parazitní napětí, které je úměrné nepravoúhlosti hysterézní smyčky jádra indikačního transformátoru 2·An output voltage is generated in the output winding 3-3, which after rectification and filtering by the output current rectifier 4 is of the size Uv2. The control relay 2 does not have the anchor tightened. The intensities of the read current Ic and the nominal write current Iz2 are correlated with each other at considerable operating changes in the supply signal voltage 110, depending on the technical condition of the DC signal source 2, voltage. As a result, even in the event of considerable operating changes in the supply signal voltage 110, in the event of trouble-free operation of the device, particularly in the case of a regular illuminated signal lamp 2, the control relay 2 will be supplied with nominal output voltage Uv2. When the filament of the signal lamp 2 is interrupted, the intensity of the recording current is changed to either zero or the residual recording value Izl, which corresponds to the residual recording intensity Hzl in the core of the indicator transformer 2. of transformer 3, but only a slight parasitic voltage, which is proportional to the non-squareness of the hysteresis loop of the indicator transformer core 2 ·

Kotva kontaktního relé 2 odpadne. Při zkratu na patici návěstní žárovky 2 stoupne intenzita záznamového proudu za mezní hodnotu Iz3 až na havarijní hodnotu Iz4, čemuž odpovídá záznamová havarijní intenzita magnetického pole Hz4, která inhibuje oběh pracovního bodu velké hysterézní smyčky jádra indikačního transformátoru 3, protože intenzita čtecího proudu Ic a tudíž i čtecí intenzita magnetického pole Hc má nominální hodnotu, která odpovídá nominálnímu návěstnímu napětí 110, v nejnepříznivějším případě má návěstní napětí maximální hodnotu, v našem případě 32 V.Contact relay 2 armature drops off. In the event of a short-circuit at the base of the signal lamp 2, the recording current intensity beyond the limit value Iz3 rises to the emergency value Iz4, which corresponds to the recording emergency intensity magnetic field Hz4 which inhibits the operating point of the large hysteresis loop. even the magnetic field reading intensity Hc has a nominal value that corresponds to a nominal signal voltage of 110, in the worst case the signal voltage has a maximum value, in our case 32 V.

V důsledku toho i v tomto případě kotva kontrolního relé odpadne. Při přerušovaném průběhu návěstního proudu dochází k vykrytí mezery kódové informace v jádru indikačního transformátoru 2 aplikováním doplňující intenzity magnetického pole v témže jádru průtokem vyrovnávacího proudového impulsu doplňujícím vinutí 3-4. Intenzita toho vyrovnávacího proudového impulsu je volena tak, aby při prasklém vláknu návěstní žárovky 2 došlo k bezpečnému odpadu kotvy kontrolního relé 2·As a result, the armature of the control relay drops out in this case as well. In the intermittent signal waveform, the code information gap in the core of the indicating transformer 2 is covered by applying a supplementary magnetic field strength in the same core by flowing a buffer current pulse supplementing the winding 3-4. The intensity of this equalizing current pulse is selected so that the control relay relay 2 anchor is safely removed when the filament bulb 2 is broken.

Dohledací obvod návěstního stejnosměrného proudu lze využít např. při inovaci dohledacího světelného obvodu přejezdového zabezpečovacího zařízení ČSD.The signaling circuit of the signaling direct current can be used, for example, when upgrading the monitoring light circuit of the level crossing signaling system of the CSD.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Signaling circuit for direct current signaling, characterized in that the recording winding (3-1) of the indicator transformer (3) is connected by its start (31) in series with the first coding contact (71) to the first output terminal (11) of the power supply (1) the first signal terminal (21) of the generator (2) and its end (32) to the first terminal (81) of the signal lamp (8), while the second terminal (82) of the signal lamp (8) is connected to the second output a terminal (12) of the DC signal source (11), on the other hand to a second input terminal (22) of the generator (2), while the first output terminal (23) of the generator (2) is connected to the end (36) of the reading winding (2-3) the indicating transformer (3), while the second output terminal (24) of the generator (2) is connected to the start (35) of the readout winding (3-2) of the indicating transformer (3), the output winding (3-3) of the indicating transformer The transformer (3) is connected in cascade with the output rectifier (4) to the excitation winding of the control relay (5), while the additional winding (3-4) of the indication transformer (3) is connected in series with the second coding contact (72). ) and in series with a damping resistor (6) to the first output terminal (11) of the DC signal source (1) and connected at its end (33) to the second output terminal (12) of the DC signal source (1).

4 drawings