Устройство для измерения сопротивления изолирующих стыков рельсовых цепей

Устройство для измерения сопротивления изолирующих стыков рельсовых цепей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и может быть использовано при эксплуатации рельсовых цепей. Цель изобретения - повышение точности. Указанная цель достигается тем, что сигнал генератора определенной частоты подают между рельсом с одной стороны от изолирующего стыка и заземлителем, снимают сигнал приемниками, один из входов которого подключен к рельсу по другую сторону от изолирующего стыка, после которого сигнал отбрасывается суммдторами, умножителями , делителями напряжения. Полученный после обработки сигнал сравнивают в блоках контроля нормативного сопротивления изолирующих стыков и результаты сравнения вьщаются на соответствую1дий блок индикации. При изменении напряжения питающего конца рельсовой цепи вследствие изменения сопротивления ее изоляции установленные значения нормативного критического сопротивления изолирующих .стыков изменяются блоком 28 коррекции . 2 ил. & (/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ш 4 В 61 Ь 23/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A8TOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4214872/27-11 (22) 25.03.87 (46) 15.09.88. Бюл. У 34 (71) Алма-Атинский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) В.И.Шаманов, В.П.Михалдык, Б,М.Ведерников, Д,M.Котельников и Л.В.Никулин (53) 655.259.621.3.025 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1284874, кл. В 61 L 23/16, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛИРУЮЩИХ СТЫКОВ РЕЛЬСОВЫХ ЦЕПЕЙ (57) Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и может быть использовано при эксплуатации рельсовых цепей. Цель изобретения — повышение точности.

Указанная цель достигается тем, что

„„SU„„1423446 А1 сигнал генератора определенной частоты подают между рельсом с одной стороны от изолирующего стыка и заземлителем, снимают сигнал приемниками, один из входов которого подключен к рельсу по другую сторону от изолирующего стыка, после которого сигнал отбрасывается сумматорами, умножителями, делителями напряжения, Полученный после обработки сигнал сравнивают в блоках контроля нормативного сопротивления изолирующих стыков и результаты сравнения выдаются на соответствующий блок индикации. При изменении напряжения питающего конца рельсовой цепи вследствие изменения сопротивления ее изоляции установленные значения нормативного критического сопротивления изолирующих .стыков изменяются блоком 28 коррекции. 2 ил.

1423446 Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и может быть использовано при эксплуатации рельсовых цепей.

Цель изобретения — повышение точности.

На фиг.1 приведена блок-схема уст ройства; на фиг. 2 — схемы замещения рельсовой цепи. 10

Устройство содержит два генератора I и 2 ультразвукового сигнала, первый вывод первого выхода каждого из которых эаземлен. Второй вывод этого выхода генератора 1 подключен 15 к рельсу 3 возле изолирующего стыка

4 и к первой клемме входа первого приемника 5 ультразвукового сигнала, выполненного, например, в виде полосового фильтра с высокоомным входом. 20

Второй вывод первого выхода второго генератора 2 подключен к рельcv 6 озле второго изолирующего стыка 7 к первой клемме входа второго примника 8. Вторая клемма входа перво- 25 о приемника 5 подключена к рельсу 9 о другую сторону от изолирующего стыа 4, а второго приемника 8 — к рель у 10 по другую сторону от второго изолирующего стыка 7, 30

Выходной сигнал первого приемника подается на первые входы первого еремножителя 11 и первого сумматора

12, а выходной сигнал второго приемика 8 — на первые входы второго пе35 емножителя 13 и второго сумматора ,14. Выходной сигнал первого сумматора 12 подается на первый вход третьего еремножителя 15 и через третий сумматор 16 на второй вход первого перемножителя 11. Выходной сигнал второго сумматора 14 подается на первый вход четвертого перемножителя 17 и через четвертый сумматор 18 на второй вход второго перемножителя 13. Второй.45 вход третьего перемножителя IS подключен к второму выходу генератора 1, а второй вход перемножителя 17 — к второму выходу генератора 2.

Сигнал с первогс выхода генератора

1 подается также на второй вход первого сумматора 12 и через первый усилитель 19 с регулируемым усилением на второй вход третьего сумматора

16, а с первого выхода генератора 2 на второй вход второго сумматора 14 и через второй усилитель 20 с регулируемым усилением на второй вход четвертого сумматора 18.

Выходы первого 1 I и третьего 15 перемножителей соединены с входами первого делителя 21, выходной сигнал которого подается на первый вход блока 22 контроля критического сопротивления изолирующих стыков 4 и 7 и через первый вход блока 23 контроля нормативного значения сопротивления изолирующего стыка 4 на первый блок

24 индикации. Выходы второго 13 и четвертого 17 перемножителей соединены с входами второго делителя 25,выходной сигнал которого подается на второй вход блока 22 контроля критического сопротивления изолирующих стыков 4 и 7 и .через первый вход блока 26 контроля нормативного значения сопротивления изолирующего стыка 7 на второй блок 27 индикации. Вторые входы блоков 23 и 26 контроля норматиьных значений сопротивления изолирующих стыков подключены каждый к . соответствующему выходу блока 28 коррекции, третий выход которого соединен с третьим входом блока 22 контроля критического сопротивления изолирующих стыков, а вход — с выходом блока 29 питающего конца рельсовой цепи, подключенного к рельсам 3 и 6.

К рельсам 9 и 10 подключен блок 30 релейного конца смежной рельсовой цепи, а к выходу блока 22 контроля критического сопротивления изолирующих стыков 4 и 7 — третий блок 31:индикации.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствич подвижного состава на изолирующих стыках сигнал, вырабатываемый генераторами 1 и 2, проходит через соответствующие изолирующие стыки 4 и 7 и входные сопротивления однопроводных линий рельс — земля, разделенных изолирующими стыками

4 и 7. Приемники 5 и 8 измеряют падение напряжения контрольного сигнала ультразвуковой частоты на изолирующих стыках 4 и 7. Выходные сигналы приемников 5 и 8 подаются на первые входы перемножителей соответственно

11 и 13 прямо, а на вторые их входы — после двойного алгебраического суммирования на сумматорах 12 и 14 с выходными напряжениями генераторов

1 и 2 и на сумматора». -16 и 18 дополнительно с усиленными выходными напряжениями генераторов I и 2 посредством усилителей 19 и 20 с регулиз 1423446

45 (1 + — ---)1-1ст г

Н ст

11г А1-1 ст

1 (— —— э r С - ст э

+ — — — -)U

2 э1 Н ст

2 где Е (- -" + Zi ) руемым усилением. Коэффициент усиления усилителей 19 и 20 настраивается в пределах от 1 до 2 при установке устройства контроля в зависимости

5 от типа применяемых на данном железнодорожном участке рельсовых цепей. После первого суммирования сигналы с выходов первого 12 и второго .

14 сумматоров подаются также на пер- 10 вые входы третьего 15 и четвертого

17 перемножителей, на вторые входы которых подаются сигналы, пропорциональные потребляемым от генераторов

1 и 2 током. 15

После деления выходных сигналов перемноя<ителей 11, 15 и 13, 17 делителями 21 и 25 на выходах делителей формируются электрические сигналы, пропорциональные величинам сопротивления изолирующих стыков соответственно 4 и 7.

Таким образом осуществляется индивидуальный контроль сопротивлений изолирующих стыков 7 и 4. В блоках 25

23 и 26 контроля нормативных значений сопротивления изолирующих стыков производится сравнение полученных сигналов с сигналами, пропорциональными установленным нормативным значе- 30 ниям сопротивления этих стыков, и результат сравнения выдается на соответствующий блок 24 или 27 индикации. Если суммарное значение сопротивления изолирующих стыков оказывается меньше критическбго, то блок 22 контроля критического сопротивления изолирующих стыков формирует в блоке 31 индикации соответствующий сигнал .

При изменении напряжения питающего конца рельсовой цепи вследствие изменения сопротивления ее изоляции установленные величины нормативного и критического сопротивления изолирующих стыков изменяются блоком 28 коррекции.

На частотах выше нескольких килогерц входное сопротивление рельсовой линии равно волновому. Входное сопротивление однопроводной линии рельс— земля на этих частотах равно половине волнового сопротивления рельсовои линии и сопротивление рассматриваемой обходной цепи при продольной однородности параметров рельсовой линии рав- 55 но ее волновому сопротивлению. При сопротивлении балласта 1,0 Ом км,при котором наиболее сильно сказывается взаимное влияние рельсовых цепей через разделяющие их изолирующие стыки, на частоте, например, 80 кГц модуль волнового сопротивления рельсовой линии равен 26,6 Ом, Расчеты показывают, что использование даже таких достаточно высоких частот контрольного сигнала дает возможность контролировать сопротивление изолирующего стыка в требуемом диапазоне 30—

50 Ом с погрешностью не лучше 53—

65%.

Сущность контроля сопротивления изолирующих стыков в рельсовых цепях поясняется эквивалентными схемами замещения смежных рельсовых цепей, представленными на фиг. 2, где приняты следующие условные обозначения:

Š— входное сопротивление рельсовой

1 линии первой, влияющей, рельсовой цепи; Š— входное сопротивление рельсовой линии второй, подверженной влиянию, рельсовой цепи; Е „, — входное сопротивление аппаратуры первой на схеме рельсовой цепи; Z „ — входное сопротивление аппаратуры второй рельсовой цепи; R — сопротивление изолирующего стыка, U I г — напряжение и ток генератора ультразвуковой частоты; U сг — падение напряжения ультразвукового сигнала на контролируемом изолирующем стыке.

На фиг.2а видно, что сопротивление однопроводной линии рельс — земля можно представить как половину входного сопротивления рельсовой линии. Тогда схему токопрохождения сигнала ультразвуковой частоты можно преобразовать к виду, показанному на фиг,2б. Эту схему, в свою очередь, можно представить в виде четырехполюсника (фиг.2в).

При разомкнутых клеммах четырехполюсника 32-33, т,е. при большем входном сопротивлении измерителя падения напряжения на изолирующем стыке, уравнения четырехполюсника для общего случая записываются в виде

1423446 откуда эт

2 8<2 — -(- — + Š)

Ег Z вх

3VÄ вЂ” U,„

Rñò

Ur 11 ст

11 ст г в виде

45 (4) 3

Iq q= (— -- + — — )U y

Zs Rc

Для частот вьппе нескольких килогерц входное сопротивление рельсовой линии равно волновому Z1 . Смежные рельсовые цепи обычно мало различаются по волновому сопротивлениз, поэто10 му можно считать, что Z = Z< = Ев. 1

Кроме того в рельсовых цепях пере".

У менного тока входные сопротивления аппаратуры, подключаемой к рельсовым линиям, обычно много больше волново 15 го сопротивления рельсовой линии. С учетом этого система уравнений (1) записывается при Е = Z

Zâ м эв

U = (1+ — — — )U

Ев

Г 2R ст

2 2 (— - + — — --)11 с

Г Ст

s Rc

Найдя выражение для Е из первоВ го уравнения и подставив его во вто1 рое, получим

2UI- - Ucò Уст т (3)

В рельсовых цепях постоянного тока входное сопротивление аппаратуры питающего конца очень мало для переменного тока, Тогда, например, для случая, когда контролируемые изолирующие стыки разделяют питающий конец первой рельсовой цепи с релейным концом второй рельсовой цепи, эквивалентные сопротивления Е = в- Е .

Ев э

Ев при Е (сЕ иЕ Е вк в вх2 в

Тогда уравнения четырехполюсника принимает вид

Ur = (1 + )Uñò

Ев

211 ст дпя других типов рельсовых целей, например с дроссельтрансформаторами, когда входное сопротивление аппарату. ры сравнимо с волновым сопротивлени" ем рельсовой линии, коэффициент лри

U в числителе выражения для R г,-;принимает значение в зависимости от используемой аппаратуры, т,е. от типа рельсовой цепи.

Формула и э о б р е т е н и я

Устройство для измерения сопротивления изолирующих стыков рельсовых цепей, содержащее генератор частоты, подключенный одним выходом к рельсам по одну сторону от изолирующего стыка и к одному из входов приемника сигналов, другой вход которого подключен к рельсам по другую сторону от изолирующего стыка, делитель напряжения, сумматор, умножитель и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точнссти, оно снабжено масштабным усилителем и дополнительными умножителем и сумматором, один иэ входов которогоподключен к первому выходу генератора частоты, другой — к выходу приемника сигналов, а выход — к одному иэ входов первого сумматора и одному иэ входов первого умножителя,другой вход которого подключен к другому выходу генератора частоты, первый выход которого заземлен и дополни— тельно подключен через масштабный усилитель .к другому входу первого сумматора, выход которого подключен к одному из входов второго умножителя, другой вход которого подключен к выходу приемника сигналов, а выход — к одному иэ входов делителя напряжений, другой вход которого подь ключен к выходу первого умножителя, а выход — к регистратору.

1423446

+cr

Р

Корректор А,Обручар

Pедактор А.Orap

Заказ 4595/23

Тираж 464

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Eg

Составитель В,Скориков

Техред М.Ходанич