Устройство для измерения проводимости изоляции рельсовой линии Советский патент 1985 года по МПК B61L23/16 

ОО 4

00

Изобретение относится к устройствам железнодорожной автоматики и может быть использовано для измерения или контроля проводимости изоляции сосредоточенных утечек в рельсовой линии, например, железобетонных шпал и заземлений сооружений на рельс, в том числе непосредственно из движущегося вагона.

Известно устройство для измерения проводимости изоляции рельсовой линии, содержащее закрепленные на раме вагона над рельсами индукторы, соединенные с высокочастотным генератором, и приемные катушки, соединенные между собой встречно и подключенные через селективный усилитель к первому входу фазового детектора, второй вход которого через фазовращатель подключен к высокочастотному генератору, а выход через фильтр нижних частот подсоединен к индикатору. В известном устройстве приемные катущки установлены между индукторами, которые наводят в рельсе противоположно направленные ЭДС, в результате чего между рельсами на отрезке рельсов между индукторами появляется напряжение. Под этим напряжением оказывается не только измеряемая проводимость изоляции, заключенная между приемными катушками, но и соседние места утечек, например, соединение шпалы, с поврежденной изоляцией. Ток, протекающий в соседних местах утечек, наводит в приемных катушках ЭДС 1.

Однако это вызывает погрешность измерения.

Цель изобретения - повышение точности.

Цель достигается тем, что в устройстве для измерения проводимости изоляции рельсовой линии, содержащем закрепленные на раме вагона над рельсами индукторы, соединенные с высокочастотным генератором, и приемные катушки, соединенные между собой встречно и подключенные через селективный усилитель к первому входу фазового детектора, второй вход которого через фазовращатель подключен к высокочастотному генератору, а выход через фильтр нижних частот подсоединен к индикатору, индукторы установлены между приемными катушками, закрепленными у внутренних колесных пар вагона, причем каждый индуктор имеет две катушки, расположенные по обе стороны рельса параллельно его продольной оси и соединенные между собой встречно.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит индукторы 1-4, закрепленные на раме вагона над рельсами 5, в центре вагона, и соединенные с высокочастотным генератором 6.

Расстояние между индукторами 1 и 2 (3 и 4) одного рельса равно расстоянию

между осями соседних шпал. Каждый индуктор 1-4 имеет по две катушки без сердечников. Витки катушек расположены в горизонтальной плоскости. Катущки 7-14 расположены по обе стороны рельса параллельно его продольной оси и соединены между собой встречно.

Приемные катущки 15 и 16, закрепленные на раме вагона, расположены над рельсом у внутренних колесных пар 17 и 18 на максимальном расстоянии от индукторов 3 и 4, соединены между собой встречно и подключены на вход селективного усилителя 19, выход которого подключен к первому (управляющему) входу фазового де5 тектора 20.

Второй (опорный) вход фазового детектора 20 подключен через фазовращатель 21 к генератору 6. Выход фазового детектора 20 через фильтр 22 нижних частот соединен с индикатором 23. Плоскости витков катущек 7-14 индукторов перпендикулярны плоскости витков приемных катущек 15 и 16.

Устройство работает следующим образом.

5 Индукторы 1-4, получающие питание от высокочастотного генератора 6, создают в замкнутом электрическом контуре, состоящем из колесных пар 17 и 18 и рельсов 5 ЭДС. Индукторы 1-4 включены так, что ЭДС, наведенная в контуре индуктором

1(3), уравновещивает ЭДС, наведенную в контуре индуктором 2(4).

Благодаря такому включению индукторов,-4 продольный ток в контуре «рельсы - колесные пары вагона отсутствует,

напряжение между рельсами 5 возникает только на отрезке, заключенном между индукторами 1 и 2 (3 и 4). При этом на отрезках между колесными осями 17 и 18 и индукторами 1-4 напряжение между рельсами примерно равно нулю. Вследствие этого ток утечки протекает только по измеряемой проводимости изоляции, заклю-. ченной между индукторами, и не протекает в соседних местах повышенной проводимости изоляции, например, в соседних шпалах

5 с поврежденной изоляцией. Поэтому погрешность измерения уменьшается.

Благодаря тому, что катущки каждого индуктора расположены по обе стороны рельса и соединены между собой встречно наведенные на рельс ЭДС электромагнитными

0 полями обеих катушек складываются, а внешние поля этих катущек в удаленных точках пространства вычитаются. Это уменьшает вредное влияние индукторов на удаленные от них приемные катущки.

В отсутствие утечек между рельсами и при высоком сопротивлении заземления рельсов на приемные катушки 15 и 16 воздействует только после индукторов 1

4 ЭДС помехи, наводимая этим полем в приемных катушках 15 и 16, поступает через селективный усилитель 19 иа г1ервый вход фазового детектора 20, на второй вход которого через фазовращатель 21 поступает ЭДС опорного сигнала от генератора 6. С помощью фазовращателя 21 сдвиг фаз между ЭДС на обоих входах фазового детектора устанавливается равным 90°, в результате чего напряжение помехи на выходе фазового детектора 20 отсутствует.

Если между индукторами 1 и 2 (3 и 4) появляется утечка с рельса 5 на «землю или другой рельс, в рельсе 5 под приемными катущками 15 и 16 возникают токи встреч ных напряжений. Эти токи наводят в приемных катушках 15 и 16 ЭДС сигнала, которые складываются на входе селективного усилителя 19. ЭДС сигнала отличается по фазе от ЭДС помехи, поэтому на выходе фазового детектора появляется напряжение, пропорциональное измеряемой проводимости изоляции. Это напряжение через фильтр 22 низших частот поступает на индикатор 23.

Токи утечки в соседних местах повышенной проводимрсти изоляции слабые и их влияние на приемные катушки незначительно.

Так как соседние места повышенной проводимости изоляции не находятся под напряжением и ток в них не протекает, они оказывают влияние на точность измерения.

Таким образом, благодаря тому, что индукторы установлены между приемными катушками, причем каждый индуктор состоит из двух катушек, включенных встречно и установленных по обе стороны рельса, повышается точность измерений.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОВОДИМОСТИ ИЗОЛЯЦИИ РЕЛЬСОВОЙ ЛИНИИ, содержащее закрепленные на раме вагона над рельсами индукторы, соединенные с высокочастотным генератором, и приемные катушки, соединенные между собой встречно и подключенные через селективный усилитель к первому входу фазового детектора, второй вход которого через фазовращатель подключен к высокочастотному генератору, а выход через фильтр нижних частот подсоединен к индикатору, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности, индукторы установлены между приемными катушками, закрепленными у внутренних колесных пар вагона, причем каждый индуктор имеет две катушки, расположенные по обе стороны рельса параллельно его продольной оси и соединенные между собой i встречно.