186294. lajstromszámú szabadalom • Foglaltság ellenőrző vasúti sínáramkör
5 186294 6 jellegből adódó előnyök jelentősen csökkennek. További hátrányt jelent az, hogy a generátor leállása erősen alkatrészfüggő lehet (például tranzisztor). Találmányunk célja olyan, vasúti vágány foglaltságának ellenőrzésére szolgáló sínáramkör létrehozása, amely a fenti hátrányok kiküszöbölésével megbízhatóan, az aggályosság elvének érvényesítése mellett biztosítja a foglaltságellenőrzést. Felismertük, hogy számos eddigi megoldás hátrányos jellemzői arra a törekvésre vezethetők vissza, hogy a tápforrás feszültségét igyekeztek mindenkor meghatározott állandó értéken tartani és a vevő oldalán érvényesíteni a tengely sönthatását, vagyis meghatározott söntterhelés mellett biztosították a kimenő feszültség nullára való csökkentését. Az ismert sínáramkörök többségében a feszültséggenerátor foglaltság hatására bekövetkező feszültségesése általában kis mértékben játszott szerepet az érzékelésben. Ha a feszültséggenerátor belső ellenállása olyan nagy lenne, ami jelentős feszültségesést hozna létre, akkor a ballasztfüggés is erős lenne. Ha viszont, mint a 156 402 lajstromszámú magyar szabadalom esetében, az érzékelési szakasz jelentős részén a generátor feszültsége foglaltság hatására nullára esik, a már részletezett elvi és gyakorlati hátrányok adódnak. Találmányunk alapja az a felismerés, hogy a sínáramkör hatékony ellenőrzése biztosítható akkor is, ha a tápforrás feszültségét nem minden sönthatás mellett tartjuk stabil értéken, hanem a tápforrást úgy illesztjük a terheléshez, hogy egy kritikus terhelő impedancia feletti értéken a vágányokon konstans feszültség uralkodik, amely a kritikusnál kisebb terhelő impedancia esetén, vagyis ha a kijelölt vágányszakaszon bárhol nulla és meghatározott maximális érték közötti tetszőleges söntellenállás állapítható meg, a feszültség a terheléssel monoton csökken. Eközben a generátor állandóan aktív, jelgeneráló állapotban marad. Célunk olyan, a vágányok foglaltságát jelző sínáramkör kidolgozása, amely a felismerés hasznosításával biztosítja a feladat megoldását. A találmány célját olyan foglaltságellenőrző vasúti sínáramkör révén érjük el, amelynek közvetlenül vagy négypóluson keresztül vágányra csatlakozó tápegysége, valamint a vágányra csatlakozó egy vagy több, tengelysöntöt érzékelő vevőegysége van, és amelyben a találmány szerint a tápegység tengelysönt-terhelést érzékelő áramkört, és ezzel kapcsolt, az érzékelt terheléstől függő karakterisztikájú átalakítót tartalmaz, ahol az átalakító a terhelés adott értékénél feszültséggenerátoros üzemmódból áramgenerátoros üzemmódra váltó kapcsolási elrendezéssel van kialakítva. A találmány szerinti megoldásban a tápegység egy meghatározott pontig közel vízszintes, ebben a pontban pedig közel függőlegesre váltó U=f(I) karakterisztikájú egység, aminek következtében a javasolt sínáramkör a nagysebességű vasúti közlekedésben is előnyösen használható. A generátor állandó jellegű működtetése biztosítja a megbízható foglaltságellenőrzést. A találmány szerinti sínáramkör egy előnyös kiviteli alakjában a tápegység átalakítóként áramkorlátozott feszültségstabilizátorról táplált transzvertert tartalmaz, amely a tengelysönt-terhelés jelenléte nélkül a ballaszttól közel független feszültséget szolgáltat, meghatározott terhelésnél pedig az általa felvett áram az áramkorlátozással beállított értékig nő, míg ennél nagyobb terhelésnél az áram nem tud tovább nőni, tehát a kimenőfeszül'ség a terhelő impedancia csökkenésével arányosan csökken. Egy másik előnyös kiviteli alakban maga az átalakító (a transzverter) üzemel áramkorlátozott beállításban. Ugyancsak célszerű, ha az érzékelő áramkör feszültségstabilizátorba van beépítve, amellyel sorosan az átalakító van csatlakoztatva és az átalakító generátorként van kialakítva. További lehetséges megoldás, ha a generátor és a vágányszakasz közé nemlineáris négypólust helyezünk, például a terhelőimpedanciával arányosan vezérelt előmágnesezett transzformátort. Egy további előnyös kiviteli alakban a tápegységet állandóan áramgenerátorként üzemeltetjük és tengelysönt-terhelés hiányában az állandó kimenőfeszültséget nemlineáris hálózat vagy vágányszakasz által képviseltnél kisebb sönt közbeiktatásával biztosítjuk. A találmány szerinti sínáramkör bármilyen, a gyakorlatban előforduló frekvenciára kivitelezhető, így egyenáramú változatban, vagy szinuszos váltakozóáramú, illetve nem szinuszos jelet szolgáltató váltóáramú formában, egy- vagy többfrekvenciás, ütemezett vagy nem ütemezett változatban. A találmány tárgyát a továbbiakban egy előnyös kiviteli alak kapcsán, a csatolt rajz alapján ismertetjük részletesen. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti sínáramkör egy előnyös kiviteli alakjának tömbvázlata, a 2. ábra az 1. ábra szerinti sínáramkör feszültségáram- kara kterisztikáj a, míg a 3. ábra az 1. ábra szerinti sínáramkör feszültségterhelő impedancia karakterisztikája. A találmány szerinti vasúti sínáramkör 1. ábrán látható kiviteli alakjában sorosan kapcsolt 1 feszültségforrásból (például akkumulátorból), 2 feszültségstabilizátorból, 3 áramgenerátorból, valamint 4 átalakítóból álló tápegység 5 csatoló áramkörökön keresztül A és B vágányra csatlakozik x és y pontokon, amelyektől például 18 m távolságra az A és B vágányok x' és y' pontjaira ( illesztőegységből és vele sorosan kapcsolt 7 vevőegységből álló áramkör csatlakozik. A tengelysöntöt érzékeié 7 vevőegység kimenetén 8 kiértékelő egység van. A 4 ál alakító olyan egység, amely feszültséggenerátoros üzemmódból képes áramgenerátoros üzemmódba váltani. A váltás tengelysönt-terhelés egy adott értékénél következik be, amit megfelelő érzékelő áramkör biztosít. Az érzékelő áramkör beépíthető a 2 feszültségstabilizátorba vagy a 4 átalakítóba (ilyenkor nincs szükség a 3 áramgenerátorra, mivel ezzel a szükséges áramkorlátozás biztosítható), vagy akár a 3 áramgenerátorba. A tápegységben az érzékelő áramkör szolgál az A és B sínek é Ilapotának ellenőrzésére. Amíg a felvett áram egy adott értéket el nem ér, a 3 áramgenerátor soros rövidzárként, míg ennél nagyobb áram esetében áramgenerátorként üzemel. A 2 feszültségstabilizátor az 1 feszültségforrástól és a terheléstől független állandó feszültséget állít elő. Az x' és y' pontok biztonságtechnikai okok miatt általában nem azonosak az x és y pontokkal. A találmány szerinti foglaltságellenőrző sínáramkör működésének eredményeként a 8 kijelzőn állíthatunk elő megfelelő jeleket a vágányok foglaltságáról, illetve a vasúti pályaszakasz szabad voltáról. A feszültséggenerátoros táplálás biztosítja, hogy a változó ballasztellenállás ellenére közel állandó feszült5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
