Устройство для измерения сопротивления изоляции рельсовой линии

Устройство для измерения сопротивления изоляции рельсовой линии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: на железнодорожном транспорте для измерения проводимости изоляции рельсовой линии. Сущность изобретения: устройство содержит источник измерительного тока 1, индукторы 2 и 3, индуктивные датчики 4 и 5, усилитель 6. генератор импульсов 7, блок задержки 8, формирователи импульсов 9 и 10, ключевые элементы 11 и 12, фильтр нижних частот 13 и индикатор 14. Источник измерительного тока 1 через один из ключевых элементов 11 связан с индуктором 2 и 3, а индуктивные датчики 4 и 5 через усилитель 6, ключевой элемент 12 и фильтр 13 подключены к индикатору 14. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 61 (23/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

О )

Ф

Ъ

8ð1 8) юй

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I (21) 4818811/11 (22) 6.04.90 (46) 0.01.93, Бюл. N. 4 (71) арьковский институт инженеров же1 лезнодорожного транспорта им. С,М.Кирова (72),П.Жох и Н.В,Романова (56) артновский А.Л, и др. Измерения в элек рических устройствах железнодорожного транспорта. M,: Транспорт, 1980, с.

374., (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ РЕЛЬСОВОЙ

ЛИН 4И

„„Я „„1791249 А1 (57) Использование: на железнодорожном транспорте для измерения проводимости изоляции рельсовой линии. Сущность изобретения: устройство содержит источник измерительного тока 1, индукторы 2 и 3, индуктивные датчики 4 и 5, усилитель 6, генератор импульсов 7, блок задержки 8, формирователи импульсов 9 и 10, ключевые элементы 11 и 12, фильтр нижних частот 13 и индикатор 14. Источник измерительного тока 1 через один из ключевых элементов 11 связан с индуктором 2 и 3, а индуктивные датчики 4 и 5 через усилитель 6, ключевой элемент 12 и фильтр 13 подключены к индикатору 14. 1 ил.

1791249

Изобретение относится к рельсовому железнодорожному транспорту и может быть использовано для измерения сопротивления изоляции рельсовой линии, в том числе сопротивления изоляции шпал, изолированных стяжек, сопротивления заземления сооружений на рельс.

Известно устройство для обнаружения шпал с низким электрическим сопротивлением изоляции, содержащее генератор переменногоо тока. щеточно-коллекторную систему для связи генератора с рельсами, разнесенные вдоль рельса индуктивные датчики тока, соединенные между собой встречно, и индикатор.

Недостатком известного устройства яв- ляется низкое качество контроля из-за ненадежного контакта щеток с рельсами. При движении тележки с устройством происходит загрязнение контактных щеток и контакт их с рельсами нарушается.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство, содержащее источник измерительного тока, связанный с индукторами, установленными у одного и другого рельсов рельсовой линии, установленные у одного из рельсов индуктивные датчики тока. соединенные между собой встречно и подключенные к входу усилителя, и индикатор.

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения сопротивления изоляции рельсовой линии из-за сильного влияния индукторов на индуктивные датчики тока. Для уменьшения этого влияния приходится относить датчики от индукторов, что ведет к увеличению габаритов тележки, на которой смонтировано устройство, в результате ухудшаются эксплуатационные характеристики устройства.

Целью изобретения является повышение точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что устройство снаб>кено генератором импульсов, блоком задержки, двумя формирователями импульсов, двумя ключевыми элементами и фильтром нижних частот, выход которого подключен к индикатору, а вход — к выходу одного из ключевых элементов, один вход которого соединен с выходом усилителя, а другой вход — с выходом одного из формирователей импульсов, вход которого подключен к выходу блока задержки, вход которого объединен с выходом генератора импульсов, подключенным к входу другого формирователя импульсов, выходом соединенного с одним из входов другого ключевого элемента, другой вход которого подключен к источнику измерительного то5

45 ка, а выходы — к индукторам. Частота среза фильтра нижних частот ниже собственных резонансных частот индукторов и индуктивных датчиков тока.

На чертеже представлена функциональная схема устройства, Устройство содержит источник 1 измерительного тока, индукторы 2 и 3, индуктивные датчики 4 и 5 тока, усилитель 6, генератор импульсов 7, блок задержки 8, формирователи импульсов 9 и 10, ключевые элементы 11 и 12, фильтр нижних частот 13 и индикатор 14. К выходу источника 1 через ключевой элемент 11 подключены индукторы 2 и 3. Индуктивные датчики 4 и 5, соединенные между собой встречно, подключены к входу усилителя 6, к выходу которого через ключевой элемент 12 и фильтр 13 подключен индикатор 16, К выходу генератора импульсов 7 через формирователь импульсов 9 подключен управляющим входом ключевой элемент 11 и через блок задержки 8 и формирователь импульсов 10 подключен управляющим входом ключевой элемент 12.

Индукторы 2 и 3 установлены над рельсами 15 и 16, индуктивные датчики 4 и 5 установлены вдоль рельса 15. над ним. аналогично вдоль рельса 16 установлены индуктивные датчики приемника, не показанного на чертеже, для второго рельса, На фигуре также показаны измеряемые сосредоточенные сопротивления изоляции

Ри1 и Rln2, например в железобетонной шпале, и через Z><> и Z»z отображены входные сопротивления рельсовой линии в обе стороны от места измерения, Устройство работает следующим образом. В момент времени t1 от генератора импульсов 7 на формирователи 9 и 10 поступает запускающий короткий импульс. В результате этого в формирователе 9 формируется управляющий импульс длительностью At> = tz-t>, а в формирователе 10. с задержкой, определяемой блоком задер>кки 8, формируется управляющий импульс длительностью Atp = т4 — сз, причем, для исключения временного перекрытия импульсов и> сг.

От поступления импульса At< на управляющий вход ключевого элемента 11 он открывается на время Att и ток от источника

1 протекает по индукторам 3 и 4, индуцируя в рельсах 15 и 16 э.д.с, ер 1 и Gp2, направленные по контуру. От этих э.д.с. в рельсовом контуре возникает принужденный ток imp (t).

По прекращении тока в индукторах и исчезновении э.д,с. в рельсах в рельсовом контуре появится свободный ток i,-„(t) 1791249

Составитель В.Жох

Техред М.Моргентал

Редактор

Корректор М.Андрушенко

Заказ 124 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 переходного процесса, при этом согласно первому закону коммутации ics(t) = imp(t2)

От поступления импульса А 2 на управляк щий вход ключевого элемента 12 он открывается на время Лtz и сигнал от индуктивных датчиков 4 и 5 проходит на индикатор 14.

Поскольку t3 >t2, приемник открыт на время, когда цепь индукторов разомкнута ключевым элементом 11, благодаря чему

I уменьшается влияние индукторов на приемник, Таким образом, измерения сопротивления изоляции рельсовой линии производятся не на принужденном токе в рельсах, а на свободном в период ta — t4, причем импульс

Л t2" должен заканчиваться до появления следую цего импульса Ъ т1. !

В месте пониженного сопротивления

ИЗОЛЯЦИИ ТОК утЕЧКИ раВЕН Л ics = lce1 св2, где,б1 и с 2 — свободные токи в рельсе под индуктивными датчиками 4 и 5. Вследствие неравенства тока под датчиками при наличии телки Л i а баланс дифференциаланли системы нарушается и в индикаторе 14 появляется сигнал. . )акон изменения тока lcs(t) определяетсЯ паРаметРами контУРа (Zsx1+ 2бх2 + 22р), где 2Р— сопротивление отрезка рельса между Zsxfl4 Zex2 В ЭКВИВаЛЕНтНОй СХЕМЕ рЕЛЬСОвой динии на фигУРе. ПосколькУ R >> I Zsx I. влия 1ием сосредоточенных утечек на характеристику тока можно пренебречь.

Комплексное сопротивление рельсового контура носит индуктивный характер, поэтому свободный ток в рельсах имеет форму экспоненты с постоянной времени

px= Lpx/Rpx, где Lpx u Rpx — индуктивность и активное сопротивление рельсового контура на средней частоте спектра экспоненциBJlbHQl o импульса.

После разрыва цепи индукторов в Момент времени t2 ключевым элементом 11 в них появляется затухающий свободный ток на собственной резонансной частоте индукторов, определяемой значениями их индуктивности и междувитковой емкости. Этот

45 ток наводит э.д.с, помехи в индуктивных датчиках, в которых также появляются свободные колебания на их резонансной частоте.

Для защиты приемника от мешающего влияния свободных токов в индукторах и индуктивных датчиках время задержки

Л tc = сз-t2, реализуемое блоком задержки 8, устанавливается достаточным для существенного затухания мешающих свободных токов, а частота среза фильтра нижних частот 13 устанавливается ниже собственных резонансных частот индукторов и индуктивных датчиков.

Устройство может быть смонтировано на тележке, дрезине или в вагоне-измерителе.

Формула изобретения

Устройство для измерения сопротивления изоляции рельсовой линии, содержащее источник измерительного тока, связанный с индукторами, установленными уодного и другого рельсов рельсовой линии. установленные у одного из рельсов индуктивные датчики тока, соединенные между собой встречно и подключенные к входу усилителя, и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения точности, Оно снабжено генератором импульсов, блоком задержки, формирователями импульсов. ключевыми элементами и фильтром нижних частот, выход которого подключен к индикатору, а вход — к выходу одного из ключевых элементов, один вход которого соединен с выходом усилителя, а другой вход — с выходом одного из формирователей импульсов. вход которого через блок задержки подключен к выходу генератора импульсов, подключенного к входу другого формирователя импульсов, выходом соединенного с одним из входов другого ключевого элемента, другой вход которого подключен к источнику измерительного тока. а выходы — к индукторам, при этом фильтр нижних частот выполнен с частотой среза меньшей собственных резонансных частот индукторов и индуктивных датчиков тока.