Устройство для измерения сопротивления изолирующих стыков рельсовых цепей Советский патент 1988 года по МПК B61L23/16 

: Изобретение относится к железно- ;дорожной автоматике и телемеханике :и может быть использовано при эксп- ;луатации рельсовых цепей.

, Цель изобретения - повышение точ|НОСТИ.

I На фиг,1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - схемь замещения рельсовой цепи.

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

4и к первой клемме входа первого приемника 5 ультразвукового сигнала, выполненного, например, в виде полосового фильтра с высокоомным входом. Второй вывод первого выхода второго генератора 2 подключен к рельсу ft возле второго изолирующего стыка 7

t к первой клемме входа второго при- гмника 8. Вторая клемма входа . перво: о приемника 5 подключена к рельсу 9 10 другую сторону от изолирующего стыка 4, а второго приемника 8 - к рельсу 10 по другую сторону от второго изолирующего стыка 7, I Выходной сигнал первого приемника

5подается на первые входы первого перемножителя 11 и первого сумматора 12, а выходной сигнал второго приемника 8 - на первые входы второго перемножителя 13 и второго сумматора 14. Выходной сигнал первого сумматор 112 подается на первый вход третьего перемножителя 15 и через третий сум- 1матор 16 на второй вход первого пе- |ремножителя 11 . Выходной сигнал второго сумматора 14 подается на первый вход четвертого перемножителя 17 и через четвертый сумматор 18 на второ вход второго пе эемножителя 13. Второ вход третьего перемножнтеля 15 под- ключей к второму выходу генератора 1

а второй вход перемножителя 17 - к второму выходу генератора 2.

Сигнал с первого выхода генератор 1 подается также на второй вход первого сумматора 12 и через первый усилитель 19 с регулируемым усилением на второй вход третьего сумматора 16, ас первого выхода генератора 2 на второй вход второго сумматора 14 и через второй усилитель 20 с регулируемым усилением -на второй вход четвертого сумматора 18,

0

5

0

г

5 j

0

35

40

50

55

Выходы первого П и третьего 15 перемножителей соединены с входами первого делителя 2I, 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 нормативных значений сопротивления изолирующих стыков подключены каждьш 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 изолиру: - щих стыков 4 и 7 - третий блок 31 индикации ,

Устройство работает следующим образом,

При отсутствии подвижного состава на изолирующих стыках сигнал, выраба- тываемьш генераторами 1 и 2, проходит через соответствующие изолирующие стыки 4 и 7 и входные сопротивления однопроводных линий рельс - земля, разделенных изолирующими стыка1ми 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 сумматораз: 16 и 18 дополнительно с усиленными выходными напряжениями генераторов I и 2 посредством усилителей 19 и 20 с регули-

руемым усилением. Коэффициент усиления усилителей 19 и 20 настраивается в пределах от 1 до 2 при установке устройства контроля в зависимости 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- ю го стыка в требуемом диапазоне 30 рез 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 изолирующе

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 зазем- лителем, 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 со- ответствую1дий 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. & (/

вые входы третьего 15 и четвертого 17 перемножителей, на вторые входы которых подаются сигналы, пропорциональные потребляемым от генераторов 1 и 2 током.

После деления выходных сигналов перемножителей 11, 15 и 13, 17 делителями 21 и 25 на выходах делителей формируются электрические сигналы.

пропорциональные величинам сопротив- 20 линии первой, влияющей, рельсовой целения изолирующих стыков соответственно 4 и 7,

Таким образом осуществляется индивидуальный контроль сопротивлений изолирующих стыков 7 и 4, в блоках 23 и 26 контроля нормативных значений сопротивления изолирующих стыков производится сравнение полученных сигналов с сигналами, пропорциональпи; Z 2 - входное сопротивление рельсовой линии второй, подверженной влиянию, рельсовой цепи; Z g, - входное сопротивление аппаратуры первой на 25 схеме рельсовой цепи; Z g - входное сопротивление аппаратуры второй рельсовой цепи; R ст сопротивление

изолирующего стыка, U, Iр - напряжение и ток генератора ультразвуковой ными установленным нормативным значе- зо частоты; U ст - падение напряжения ниям сопрютивления этих стыков, и ультразвукового сигнала на контроли- результат сравнения выдается на со- руемом изолирующем стыке, ответствующий блок 24 или 27 индика- На фиг,2а.видно, что сопротивление ции. Если суммарное значение сопротив- однопроводной линии рельс - земля мож- ления изолирующих стыков оказывается. 35 ° представить как половину входного

сопротивления рельсовой линии. Тогда схему токопрохождения сигнала ультразвуковой частоты можно преобразовать к виду, показанному на фиг,26, Эту 40 схему, в свою очередь, можно представить в виде четырехполюсника (фиг,2в).

При разомкнутых клеммах четырехменьше критического, 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 вьш1е нескольких килогерц входное сопротивление рельсовой линии равно волновому. Входное сопротивление однопроводной линии рельс - земля на этих частотах равно половине волнового сопротивления рельсовой линии и сопротивление рассматриваемой обходной цепи при продольной однородности параметров рельсовой линии рав- gg но ее волновому сопротивлению. При сопротивлении балласта 1,0 ,при котором наиболее сильно сказывается взаимное влияние рельсовых цепей чеполюсника 32-33, т.е, при большем 45 входном сопротивлении измерителя падения напряжения на изолирующем стыке, уравнения четырехполюсника для

общего случая записываются в виде

50

,(0

31

Z 1 + Z

8X1

50 Ом с погрешностью не лучше 53 - 65%.

Сущность контроля сопротивления изолируюш11Х стыков в рельсовых цепях поясняется эквивалентными схемами замещения смежных рельсовых цепей, представленными на фиг, 2, где приняты следующие условные обозначения: Z - входное сопротивление рельсовой

20 линии первой, влияющей, рельсовой цепи; Z 2 - входное сопротивление рельсовой линии второй, подверженной влиянию, рельсовой цепи; Z g, - входное сопротивление аппаратуры первой на 25 схеме рельсовой цепи; Z g - входное сопротивление аппаратуры второй рельсовой цепи; R ст сопротивление

gg

полюсника 32-33, т.е, при большем 45 входном сопротивлении измерителя падения напряжения на изолирующем стыке, уравнения четырехполюсника для

общего случая записываются в виде

gg

50

,(0

31

Z 1 + Z

8X1

32

Z г Z 2

ZBX.)

14

7 ex j

Для частот вьше нескольких килогерц входное сопротивление рельсовой линии равно волновому Zh, Смежные рельсовые цепи обычно мало различаются по волновому сопротивлешго, поэтому можно считать, что Z Z Zj. Кроме того, в рельсовых цепях пере-- манного тока входные сопротивления аппаратуры, подключаемой к рельсовым линиям, обычно много больше волнового сопротивления рельсовой линии, С учетом этого система уравнений (1)

-j-

записывается при Z ,. Z

34

в виде

(2)

Найдя выражение для Zp из первого уравнения и подставив его во второе, получим

R

. 2Ur - UCT

ст

иГ 3UCT

i7

(3)

CT - г

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, эквивалент т

ные сопротивления Z

ZB

-5- при Z., « Z,

BXi 8

Тогда уравнения четыренимает вид

Ur (1

2R,

-)и

ет

(-;-4

z:

R

:--)uc

(4)

3Ur - и

ст

Up - и

ст

UcT

1

Дпя других типов рельсовых цепей, апример с дроссельтрансформаторами,- огда входное сопротивление аппаратуы сравнимо с волновым сопротивлени-

ем рельсовой линии, коэффициент при ,- в числителе выражения для R ст ринимает значение в зависимости от спользуемой аппаратуры, т.е. от тиа рельсовой цепи.

Формула изобретения

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, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено масштабным усилителем и дополнительными умножителем и :умматором, один из входов которого подключен к первому выходу генератора частоты, другой - к выходу приемника сигналов, а выход - к одному из входов первого сумматора и одному из входов первого умножителя,другой вход которого подключен к другому выходу генератора частоты, первый

выход которого заземлен и дополнительно 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 из входов делителя напряжений, другой вход которого поду ключен к выходу первого умножите;; я,

а выход - к регистратору.