СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПОВЕРХНОСТНОЙ УТЕЧКИ РЕЛЬСОВОЙ ЛИНИИ Российский патент 2007 года по МПК G01R31/02 

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и может быть использовано для измерения коэффициента поверхностной утечки рельсовой линии.

Известен способ определения коэффициента поверхностной утечки рельсовой линии р, при котором сначала определяют удельное сопротивление рельсов z и удельную проводимость изоляции g по методу холостого хода и короткого замыкания для случая исправных рельсовых нитей: измеряют модуль и аргумент входного сопротивления на одном конце рельсовой линии сначала при отключенных приборах на противоположном конце (холостой ход), а затем при наложении нулевого шунта на противоположном конце. Сопротивление рельсов z и проводимость изоляции g вычисляют по формулам: z=Z_вγ и g=1/r_и,

где γ - постоянная распространения,

Z_в - волновое сопротивление,

r_и - сопротивление изоляции,

которые в свою очередь определяют по формулам:

где Z_к - входное сопротивление рельсовой линии при коротком замыкании;

Z_x - входное сопротивление рельсовой линии при холостом ходе.

Затем имитируют разрыв в середине одной рельсовой нити и производят измерения сопротивлений или напряжений и токов при холостом ходе и коротком замыкании; расчетом определяют коэффициенты рельсового четырехполюсника А₀, В₀ или С₀ по уравнениям:

,

где U_1к, U_2к - напряжения соответственно первой и второй рельсовых нитей относительно земли на приемном конце рельсовой линии,

U_1x, U_2x - напряжения соответственно первой и второй рельсовых нитей относительно земли с положительным направлением от рельсов к земле.

Далее на графиках кривых |А₀|=f(р), |В₀|=f(р) или |С₀|=f(р) проводят прямые соответственно |А₀|, |В₀| или |С₀|, найденные в результате измерения и расчета, точка пересечения кривой и прямой дает искомую величину коэффициента поверхностной утечки рельсовой линии р, величина которого выражается уравнением: [Брылеев А.М. и др. Устройство и работа рельсовых цепей. - М.: Транспорт, 1966, с.160-161].

Данное техническое решение было выбрано авторами в качестве прототипа.

Недостатком этого способа является то, что для определения коэффициента поверхностной утечки необходимо имитировать обрыв одной рельсовой нити.

Техническим результатом является упрощение технологии определения коэффициента поверхностной утечки.

Технический результат достигается тем, что способ определения коэффициента поверхностной утечки, заключающийся в том, что методом холостого хода и короткого замыкания определяют волновое сопротивление Z_в и постоянную распространения γ из формул:

где Z_к - входное сопротивление рельсовой линии при коротком замыкании;

Z_x - входное сопротивление рельсовой линии при холостом ходе,

по найденным Z_в и γ определяют сопротивление рельс z и проводимость изоляции g по формулам:

g=γ/Z_в; z=Z_в·γ;

затем накладывают на рельсы два нулевых шунта с обеих сторон изолирующих стыков, измеряют сопротивление Z_вхд между ними, по которому определяют проводимость между первым рельсом и землей g₁ по формуле:

при условии, что g₁=g₂,

где - длина рельсовой линии,

g₂ - проводимость между вторым рельсом и землей,

а затем определяют коэффициент поверхностной утечки р по формуле:

На чертеже приведена схема замещения двух рельсовых линий, с помощью которой измеряют сопротивление Z_вхд, которое необходимо для определения коэффициента поверхностной утечки р.

Схема измерения содержит: 1 - первый рельс; 2 - второй рельс; 3 - землю; 4 - резистор, эквивалентный проводимости между первым рельсом и землей; 5 - резистор, эквивалентный проводимости между вторым рельсом и землей; 6 - резистор, эквивалентный проводимости между двумя рельсами; 7 - сопротивление первого рельса; 8 - сопротивление второго рельса; 9 - первый нулевой шунт; 10 - второй нулевой шунт; 11 - измеритель сопротивления балласта.

Определение коэффициента осуществляют в два этапа.

Первый этап заключается в определении сопротивления рельсов (z) 7 или 8 и проводимости изоляции (g) известными методами (метод холостого хода и короткого замыкания): измеряют входное сопротивление рельсовой линии при коротком замыкании Z_к и при холостом ходе Z_х, вычисляют волновое сопротивление и постоянную распространения из формулы по найденным Z_в и γ определяют сопротивление рельс z и проводимость изоляции по формулам: g=1/r_и=γ/Z_в; z=Z_в·γ.

Второй этап состоит в том, чтобы измерить сопротивление между рельсом и землей. Между рельсами 1 и 2 каждой рельсовой линии накладывают нулевые шунты 9 и 10 с обеих сторон изолирующих стыков, измерителем сопротивления балласта ИСБ 11 измеряют сопротивление между шунтами Z_вхд. Это сопротивление может быть представлено выражением:

где Z_вхз - входное сопротивление между шунтами и землей, из которого находят значение при условии, что g₁=g₂, z=z₁=z₂, a затем - коэффициент поверхностной утечки р по формуле:

Использование данного способа обеспечивает возможность контроля текущего состояния балласта без нарушения целостности рельсовой линии, что повышает безопасность движения поездов.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и может быть использовано для измерения коэффициента поверхностной утечки рельсовой линии. Сущность: методом холостого хода и короткого замыкания определяют волновое сопротивление Z_в и постоянную распространения γ. По найденным Z_в и γ определяют сопротивление рельс z и проводимость изоляции g. Затем накладывают на рельсы два нулевых шунта с обеих сторон изолирующих стыков. Измеряют сопротивление Z_вхд между ними. Определяют проводимость между первым рельсом и землей g₁ по формуле: при условии, что g₁=g₂, где - длина рельсовой линии, g₂ - проводимость между вторым рельсом и землей. Затем определяют коэффициент поверхностной утечки р по формуле:

Технический результат: обеспечение возможности контроля текущего состояния балласта без нарушения целостности рельсовой линии, что повышает безопасность движения поездов. 1 ил.

Способ определения коэффициента поверхностной утечки, заключающийся в том, что методом холостого хода и короткого замыкания определяют волновое сопротивление Z_в и постоянную распространения γ из формул

где Z_к - входное сопротивление рельсовой линии при коротком замыкании;

Z_х - входное сопротивление рельсовой линии при холостом ходе,

по найденным Z_в и γ определяют сопротивление рельсов z и проводимость изоляции g по формулам

g=γ/Z_в; z=Z_в·γ,

отличающийся тем, что накладывают на рельсы два нулевых шунта с обеих сторон изолирующих стыков, измеряют сопротивление Z_вхд между ними, по которому определяют проводимость между первым рельсом и землей g₁ по формуле

при условии, что g₁=g₂,

где - длина рельсовой линии,

g₂ - проводимость между вторым рельсом и землей,

а затем определяют коэффициент поверхностной утечки р по формуле