Устройство диагностирования состояния изоляции проводов воздушной сети электрических железных дорог

Устройство диагностирования состояния изоляции проводов воздушной сети электрических железных дорог

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU „„1245457

kg 4 B 60 М 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BT0PCH0MY СВИД .:ТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3853312/24-11 (22) 08.02.85 (46) 23.07.86. Бюл. № 27 (71) Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (72) О.В.Грибачев и В.С.Резиков (53) 621.315(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1.147612, кл. В 60 M 1/22, 14.06.83. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ПРОВОДОВ

ВОЗДУШНОЙ СЕТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ, содержащее источник высокочастотной энергии, связанный через согласующий трансформатор, нагрузочные резисторы и дифференциальный трансформатор с диагностируемым участком и с одним из входов порогового элемента, выход которого связан с одним входом элемента И, выходы которого соединены с элементами индикации, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет увеличения числа диагностируемых проводов воздушных линий, оно снабжено включенным в цепь источника высокочастотной энергии тиристорным ключевым элементом, коммутатором, фильтрами-пробками, установленными по концам диагностируемых участков, элементом задержки, исполнительным реле, конденсаторами, дополнительными элементами И, взятыми по числу проводов воздушных линий, и тактовым генератором, прямой выход которого связан через коммутатор и конденсаторы связи с диагностируемыми воздушными проводами, выход коммутатора подключен к средней точке согласующего трансформатора, а другие выходы соединены с другими входами всех элементов. И, инверсный BbIxop тактового генератора через элемент задержки соединен с обмоткой исполнительного реле, контакты которого включены между управляющими электродами и анодами тиристоров ключевого элемента, при этом фйльтры-пробки включены между заземляющим проводом и рельсом.

1245457

Изобретение относится к электрическому железнодорожному транспорту и может быть использовано для диагностики изоляторов контактной сети, воздушных линий электрических железных дорог.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет увеличения числа диагнос1 тируемых проводов воздушных линий. .

На чертеже показана принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство содержит источник высокочастотной энергии, согласующий трансформатор 2 с резисторами 3 нагрузки, средние выводы которых соединены с одними выводами первичных обмоток 4 дифференциального трансформатора 5, а другие — к двум смежным диагностируемым участкам 6 и 7, объединяющие изоляторы 8 и подклю° ченные заземляющими спусками 9 к рельсу 10, а вторичная обмотка Il дифференциального трансформатора 5 подключена к пороговому элементу 12, усилитель 13, элемент И 14, элемент

15 индикации, тиристорный ключ 16, две секции коммутатора 17, фильтрыпробки 18, элемент 19 задержки, исполнительное реле 20, конденсаторы

21 связи, дополнительные элементы

И 22, тактовый генератор 23, дополнительный резистор 24 нагрузки.

Устройство подключено к диагностируемым воздушным проводам: к контактной сети 25 четного пути, к первому проводу 26 линии двойной провод — рельс (ДЛР), к питающему проводу 27 напряжением 27,5 Кв, к второму проводу 28 линии ДПР, к контактной сети 29 нечетного пути.

В качестве коммутатора 17 может быть использован шаговый искатель с двумя контактными секциями, а в качестве диагностируемых участков

6 и 7 — трос группового заземления

Устройство работает следующим образом.

Тактовый генератор 23 осуществляет непрерывное переключение щеток коммутатора 17, коммутируя с ними ламели первой и второй секции.

Сигнал с генератора 23 имеет скважность, равную двум, а продолжительность импульса 2 с. Контролируемые провода 25-29 поочередно подключаются через конденсаторы 21 связи, ламели и щетку второй секции комму50

10 !

35 татора 17 подключают к средней точке вторичной обмотки трансформатора 2, а начало и конец этой обмотки через резисторы 3 и первичные о мотки 4 трансформатора 5 подключены к двум смежным участкам 6 и 7, с которыми в свою очередь соединены гирлянды изоляторов 8 проводов 2529, Таким образом, создаются два электрических контура источника 1 энергии, в которые входят гирлянды изоляторов 8 контролируемых линий.

Источник 1 работает непрерывно, однако его выход в основном не подключен к трансформатору 2, так как тиристоры ключа 16 заперты, В момент появления импульса с прямого выхода генератора 23, продвигающего щетки коммутатора 17 на очередную ламель, появляется также сигнал с элемента

19 зацержки, управляемого от инверсного выхода генератора 23. От сигнала элемента 19 срабатывает реле 20, контакты которого включены к управляющим электродам тиристоров ключа 16.

Тиристоры открываются и от источника 1 начинает поступать энергия на трансформатор 2, Длительность импульса элемента 19 составляет 0,2 с,, Это время определяет продолжительность процесса высокочастотного опроса состояния изоляции одной из контролируемых воздушных линий, которая в данное время оказывается подключенной через коммутатор 17 к трансформатору 2. После окончания импульса от элемента 19 реле 20 обесточивается и ключ 16 вновь запирается. Последующий опрос и подключение источника 1 к данной линии на время 0,2 с будет через полный перирд процессов в схеме, т.е. через 10 с. Предлагаемое устройство обеспечивает режим работы, при котором исключается возможность нагрева током высокой частоты материала диэлектрика изолятора.

Вторичные обмотки 11 трансформатора 5 включены встречно, поэтому сигнал, снимаемый с резистора 24, равен разности токов в одноименных воздушных линиях, объединенных смежными участками 6 и 7. Сигнал с резистора

24 подается на вход порогового элемента 12, в котором осуществляется отстройка дифференциального сигнала, обусловленного цефектнньи, в основном "нулевьпщ", изоляторами 8 воздуш)245 ных линий, от остаточного сигналапомехи, обусловленный различием в электрических параметрах смежных воз— душных линий при исправных изоляторах 8 в них. 5

Усилитель 13 усиливает сигнал с

: элемента 12 и подает его на другие входы двухвходовых схем элементов

И 14 и 22. В устройстве щетки коммутатора 17 для первой и второй секций 1О работают синхронно. Лоэтому на первые входы элементов И 14 и 22 поступает логическая единица, соответствующая тому номеру воздушной линии, которая опрашивается коммутатором 17 )5 в рассматриваемый момент времени.

При совпадении двух логических еди. ниц в элементах И 14 и 22 срабатывает соответствующий элемент 15 индикации, который указывает адрес воздуш- 20 ной линии на участках 6 и 7 длиной, равной длине двух тросов группового заземления, в которой появляется дефектный изолятор 8 в гирлянде.

Через конденсатор 21 осуществляется подключение воздушной линии к устройству.

В целях исключения шунтирующего контура для контрольной частоты в заземляющий спуск 9 участков 6 и 7 на рельс 10 включены фильтры-пробки

18, настроенные в резонанс на контрольную частоту.

Наиболее целесообразной частотой источника контрольного сигнала явля- З5 ется 20 кГц. Для нее сопротивление одной гирлянды из трех последова тельно соединенных изоляторов 8 ПФ-6В (ПС-60) составляет 100-107 кОм„ а входное сопротивление воздушной ли- о нии, ограниченной участками 6 или 7, - составляет 17-18 кОм. Значение емкости конденсатора 21 составляет

457

10 пФ. Этого достаточно для селекЦ тивной развязки двух источников частотой 50 Гц и напряжением 27,5 кВ и частотой 20 кГц и напряжением источника 1 В с уровнем U При этом почти все напряжение линии 27,5 кВ падает на сопротивлении конденсатора 21 свыше 99,9, а от источника 1 лишь 20 .. Остальное 0,8 U подается на воздушную линию для целей диагностирования.

При значении коэффициентов трансформапии трансформатора 2, равном единице, и уровня напряжения источника 1 равном U = 15 В, дифференциальный сигнал с резистора 24 при дефектном изоляторе 8 в гирлянде воздушной линии может достигать

80 мВ. Этого достаточно для срабатывания элемента 12> выполненного на типовом операционном усилителе.

Сигнал с элемента 15 индикации передается обслуживающему персоналу для принятия оперативных мер любым способом, в том числе и посредством средств телемеханики энергодиспетчеру по системе телесигнализации (ТС).

Из опыта эксплуатации железных дорог переменного тока известно, что при проявлении дефектного "нулевого изолятора в гирлянде электрическая прочность ее резко ухудшается, что приводит, как правило, к перекрытию гирлянды напряжением 27,5 кВ и короткому замыканию в линии. При использовании предлагаемого устройства получается экономический эффект за счет предотвращения внезапных коротких замыканий в линиях, связанных с .пере крытием изоляции в гирляндах, ликвидаций -, îñëåäñòâèé этого, уменьшением задержки поездов.!

245457

Составитель Б.Кочетков

Техред Н., Бонкало Корректор М. И1аро пи

Редактор A.Ñàáî

Тираж 647 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб.„ д. 4/5

Заказ 3949/10

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород„ ул. Проектная, 4