173729. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés vasúti sínáramkörökhöz
3 173729 4 hőfoktényezőjű kiegyenlítőimpedancia, a további két ágába a különbségképző transzformátor leágazással képzett primer tekercse van kapcsolva és az erősítő be- és kimeneti kapcsai e hídkapcsolás átlópontjaira csatlakoznak. 5 A találmány szerinti kapcsolási elrendezést a mellékelt ábrák segítségével mutatjuk be. Az 1. ábrán a teljes sínáramkör sémája látható, ahol az 1 átviteli áramkör a 2 tápfeszültségforrás a 3 előtétellenállás a 4 jelvevő szerkezet és a vasúti io sínhez kapcsolt 5 erősítő. A 2. ábra az erősítő kapcsolási elrendezését mutatja, ahol a 6 illesztőtranszformátor, az erősítőrendszert a sínimpedanciához illeszti. A 7 különbségképző transzformátor a 8 erősítőt vezérli. 15 A 9 erősítő kimenő transzformátor a 6 illesztőtranszformátorból a 7 különbségképző transzformátorból és a pozitív hőfoktényezőjű 10 kiegyenlítő impedanciából álló hídkapcsolást táplálja. 20 A pozitív hőfoktényezőjű 10 kiegyenlítő impedancia megválasztása lényeges az áramkör helyes működése szempontjából, ehhez külön magyarázatot kell fűzni. Ismert tény, hogy száraz vagy fagyos időjárási 25 viszonyok között a sínáramkör a sínáramkör ágyazati ellenállása növekszik, míg nedves időben csökken. A síneken mérhető feszültség az előbbi esetben növekszik (az áramkör csillapítása csökken) az utóbbi esetben csökken. 30 Az erősítő növekvő vagy csökkenő vezérlőfeszültsége a kimenőfeszültségben is jelentkezik. Ha a pozitív hőfoktényezőjű 10 kiegyenlítő impedanciát úgy választjuk meg, hogy növekvő feszültség mellett az impedancia növekedjen, elérhetjük, hogy 35 a hídkapcsolás különböző ágyazati ellenállások mellett is közel kiegyenlített marad. A pozitív hőfoktényezőjű 10 kiegyenlítő impedancia céljára alkalmazhatók a hőfokfüggő, pozitív hőállandójű ellenállások (pl. P 350—C 12 Siemens). 40 A találmány szerinti kapcsolásban ezt úgy alkalmazzuk, hogy hőfokát nem a környezeti hőmérséklet, hanem a rákapcsolt villamos teljesítmény (az erősítő kimenőfeszültsége) határozza meg. A kiegyenlítő impedancia a sínfeszültség 45 függvényében, a felfűtési és lehűlési időállandóval késlekedve követi a sínáramkör impedanciáját, így a hídáramkört a változó sínáramköri impedanciaviszonyok között is közel kiegyenlített állapotban tartja. 50 Ha a 2. ábra szerinti elrendezésű erősítőt a sínáramkörrel összekapcsoljuk, a rendszer a következőképpen működik. A szabad sínáramkör sínfeszültsége a 6 illesztőtranszformátoron és 7 különbségképző transzformátoron át vezérli a 8 erősítőt, amelynek kimenőjele a hídkapcsolás szimmetria pontján át, részben a kiegyenlítő impedanciába jut. A pozitív hőfoktényezőjű 10 kiegyenlítő impedancia a rájutó teljesítmény hatására felmelegszik és ellenállása növekszik mindaddig, míg a kiegyenlítő impedancia kissé nagyobb lesz mint a sínoldali impedancia. Ekkor az erősítő ki és bemenete között negatív visszacsatlakozás jön létre, amely a kimenőjel nagyságát stabilizálja. Ha most a sínfeszültség pl. az időjárás hatására lassan csökken, akkor az erősítő kimenőfeszültsége is csökken és a kiegyenlítő impedancia egy új, kisebb ellenállás értékre áll be. A híd újra közel kiegyenlítetté válik. Ha a sínáramkör foglalttá válik, a sínfeszültség és a sínimpedancia ugrásszerűen csökken. Ennek hatására a hídegyensúly erősen felborul és a keletkező negatív visszacsatolás következtében az erősítés csökken, ami elősegíti a vágány jelfogó elejtését. A sínáramkör felszabadulásakor az időközben lehűlt pozitív hőfoktényezőjű kiegyenlítőimpedancia miatt a jelenség fordított, ami elősegíti a vágányjelfogó meghúzását. A negatív impedanciájú erősítő elvi működésének ismeretében közvetlenül belátható, hogy az áramkörhöz kapcsolt erősítő hatására az 1. ábra szerinti sínáramkör átviteli csillapítása csökken, shunt-érzékenysége növekszik. A gyakorlatban elérhető, hogy egy 0,5 ohm/km ágyazati ellenállású áramkör, az erősítő, vagy erősítők alkalmazásával egyenértékű legyen egy 5 ohm/km ágyazati ellenállású szakasszal. Szabadalmi igénypont: Kapcsolási elrendezés vasúti sínáramkörhöz, amely a vasúti sínből képzett átviteli áramkör (1) egyik végére csatlakozó tápfeszültségforrásból (2), az áramkör másik végére kapcsolt jelvevő szerkezetből (4) és a vasúti sínhez kapcsolt erősítőből (5) van felépítve, azzal jellemezve, hogy a vasúti sínt és a vasúti sínhez kapcsolt erősítőt (5) hídkapcsolás köti össze, oly módon, hogy a hídkapcsolás egyik ágába az illesztőtranszformátor (6) , másik ágába pozitív hőfoktényezőjű kiegyenlítőimpedancia (10), a további két ágába a különbségképző transzformátor (7) leágazással képzett primer tekercsei vannak kapcsolva és az erősítő (8) be- és kimeneti kapcsai e hídkapcsolás átlópontjaira csatlakoznak. 1 rajz, 2 ábra A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 794271 - Zrínyi Nyomda 2
