Устройство для контроля и измерения изоляции элементов рельсовой цепи Советский патент 1988 года по МПК B61L23/16 

4

СО

ел

со со

1

1435499 устройствам

Изобретение отноеится к железнодорожной автоматики и может быт использовано для измерения и контроля изолирующих элементов рельсовой цепи.

Цель изобретения - повьипение точности измерения.

5 д

На чертеже ройства.

приведена блок-схема

Устройство для контроля и измерения изоляции элементов рельсовой цепи co.iep- жит 1 енератор 1 опорного сигнала, выхо.аы которого через диоды 2 и 3 и конденсаторы 4 и 5, соединенные последовательно, подключены к импульсным трансформаторам 6 н 7, к обмоткам которых гюдключеШ) т(Ж()- вые щупы 8 и 9, через диоды 10 и 1 I к рельсам 12 и 13, к точкам соединения .пю- дов 2 и 3 и конденсаторов 4 и 5 подключены тиристоры 14 и 15, управляющие элеме1гг1 1 которых соединены с одними из входов -.(ле- .ментов И 16 и 17, к которым также подключены мультивибратор 18 и па его выходах формирователи 19 и 20 и.мпульсов, к другим входам элементов 16 и 17 подключены катушки 21 и 22 через стабилитроны 23 и 24, выходы элементов 16 и 17 подключены к одним из входов элементов И 25 и 26, к другим входам которых подключеп вывод одной из об.моток трансформатора 27, зашунтиро- ванной стабилитроно.м 28, а выходы элементов 25 и 26 подключены к индикаторам 29 и 30. Выходы элементов 16 и 17 подключены также к расширителям 31 и 32 импульсов, выходы которых подключены к элементу И 33, к третьему входу которого подключен выход инвертора 34, вход которого связан с выходом усилителя 35, зашунтированного резистором 36, к входу усилителя подключен контрольный щуп 37, другой щуп 38 подключен к первичной обмотке трансформатора 27, щупы подключены к изолированному элементу 39 рельсовой цепи, выход элемента 33 подключен к индикатору 40. Выходы элементов 16 и 17 подключены к выводам переключателя 41, общий вывод которого подключен к управляющему входу коммутатора 42, информационный вход которого подключен к выводу одной из обмоток трансформатора 27, другой конец обмотки которого подключен к другому полюсу генератора опорного сигнала, выход коммутатора подключен к измерительному приб ору 43 через детектор 44. Устройство также содержит источник 45 питания, причем начала вторичной обмотки трансформаторов 6 и 7 соединены с концом первичной об.мотки и подключены к другому полюсу генератора опорного сигнала, к которому также подключены катоды тиристоров 14 и 15 и аноды стабилитронов 23 и 24.

Устройство работает следующим образом.

2

5

При проверке и:и..;;я,:и щупь: 8 я 9 устанавливают на рельсы, а |ц л:,; 37 и 38 на зак,1адпон бол1 креа. К ния рел1:.са к шпале (или па УГОЛЬНИКИ гарнитуры стрелочного перевода). От гене1) I заряжаются кон- денсаторы 4 и 5 до И)( В. .Uльтивибpaтop 18 вырабатывает ,|рямоугольные колебания типа «Меандр. Колебания на первом и втором выходах мулы ивибратора сдвинуты по фазе относительно один другого на 180°.

Формирователи 19 и 20 формируют короткие положительные импульсы по каждому положите.мьном} перепаду напряжения мультивибратора, таким образом, короткие и.м- пульсы после формирователей 19 и 20 также сдвинуты по фазе на 180° относитсмьнс) один другого и, следовательно, не совиада ют во времени. )ти импульсы вызывают поочередное открывание тиристоро 14 и 15 и являются синхронкзируюпшми д,тя логических элементов 16 и 17 в логическом устрой0 стве.

В момент прихода запускающего импульса открЕ)вается тиристор, например 14.

Происходит разряд ранее заряжеЕИЮго конденсатора 4 через открытый тиристор. Ток

5 разряда, протекая по первичной обмотке 1 импу.пьсного трансфор.матора 6, наводит ЭДС во вторичной обмотке (коэффициент передачи трансформатора 1:1). Импульс напряжещт из вторичной обмотки 11 трансформатора через диод 10 и токовый щуп 8

0 попадает в рельс 13. Аналогичный процесс происходит при открывании тиристора 15. Диоды 2 и 3 препятствуют одновременному разряду конденсаторов 4 и 5 при открывании одного из тиристоров 14 или 15. Диоды 3 и 11 препятствуют проникнове:ппо пмпу. ш- сов из одного импу;1ьсного трансформатора (например 6) в цепь другого 7 при вании рельсовой цепи колесной парой.

И.мпульсный ток в рельсах 12 и 13 индуцирует ЭДС в приемных кату1 ках 21 п 22. Импульсы папряжепия из катушек oi pafin- чиваются по амплиту.ге до уровня срабатывания логических элементов стабилитронами 23 и 24 поступают па вторые входы логических элементов И 16 и 17. При совпадении гк.) фазе синхронизирующего импульса на первом входе элемента 16 и импульса от катушки 21 на втором входе элемента 16 на его выходе появ,1яется импульс, который сви- .аетельствует о том, что измерительные им- нульсы из трансформатора 6 попадают в рельс, т.е. что между щупом 8 и рельсо.м 13 имеется контакт. Этот импульс через расши- рите. 1ь 31 импульсов поступает на первый вход логического эле. И 3i5. На второй вход элемента И 33 поступают г.:-,,пульсы сов- 5 падения от элемента 17 через эасщиритель 32 импульсов. Расширители и.мп льсов обеспечивают расширение коротких импульсов совпадения от элементов 16 и 17 до 75°/п от

5

0

5

0

периода следования этих импульсов. В результате этою импульеы, дейстьп ющие на первом и втором входах логического э.емеи- та И 33, частично совпадают iw времени.

На третий вход элемента И 33 поступает логическая «1 от инвертора 31, когооая возникает в том случае, когда между контрольными щупами 37 и 38 (а следовательно, и между щупами и элементом 39 рельсовой пе- пи) имеется хороший контакт. При этом вход усилителя 35 через малое сопротивление первичной обмотки 1 импульсного трансфор.ма- тора 27 за.мыкается на «землю и на его выходе появляется уровень логического «О.

Таким образом, совпадение логических уровней «1 на всех трех входах логического элемента И 33 свидетельствует о том, что токовые щупы 8 и 9 имеют контакт с рельсами 12 и 13, а контрольные щупы 37 и 38 - с изолированным элементом 39 рельсовой цепи. Этот факт регистрируется индикатором 40 (заюрается светодиод). При попадании .хотя бы одного контакта индикатор 40 сигнализирует о том, что измерение проводить нельзя.

Если между рельсом 12 и элементом 39 повреждена изоляция (снизилось ее сопротивление), то для импульсного измерительного тока образуется цепь вторичная обмотка трансформатора 7 - диод 1 1 - щуп 9 - рельс 12 - заниженное сопротивление изолирующей прокладки (не указано) -элемент 39 - щуп 37 - первичная обмотка I импульсного трансформатора 27 - общий провод («земля) схемы. Этот ток, протекая по обмотке трансформатора 27, индуцирует ЭДС во вторичных обмотках II и 1П.

Импульсы из обмотки И поступают па вторые входы логических элементов И 25 и 26. На первом в.ходе элемента И 26 имеется последовательность импульсов, синхронных с измерительными и.мпульсами в рельсе 12. При совпадении этих импульсов по фазе с импульса.ми из обмотки Н трансформатора 27 срабатывает индикатор 30 (светится светодиод или лампочка), который указывает, что изоляция повреждена между рельсом 12 и элементом 39.

.Аналогично срабатывание индикатора 29 свидетельствует о то.м, что изоляция повреждена между рельсом 13 и элементом 39. При повреждении изоляции под обои.ми ре.ть- сами срабатывают обе индикатора 29 и 30.

.Лмплитуда импульсов во вторичных обмотках трансформатора 27 пропорциональна сопротивлению изоляции между рельсом 12 и 13 и элементом 39. Эти импульсы из обмотки III трансформатора 27 поступают на аналоговый коммутатор 42. На управляющий вход аналогового коммутатора через перек«тючатель 41 можно подавать импульс- сы, синхронные с измерительными импульсами в рельсе 12 или 13, т.е. в зависимости от

0

5

п().;;;/кеипя переключателя 41 аналоговый к();мутатор пропускает импульсы, проходящие через П1хткладку рельса 12 или рельса 13.

Положение иереключате.пя выирается в

соотиетстиип с показания.ми индикаторов 29 и 30. В момент отсутствия синхронизирующего импу.чьс;) на управляющем входе аналогового коммутатора 42 напряжение на его выходе равно нулю.

Таким образом, уменьшается воздействие импульсных помех и помех от посторонних переменных напряжений, находящихся в трансфор.маторе 27. С выхода аналогового коммутатора 42 импульсы поступают на пи- 5 ковы и детектор 44. где преобразуются в постоянное напряжение, пропорциональное сопротивлению изолирующей прокладки. Это напряжение измеряется измерительным прибором 43. шкала которого проградуирована в единица.х сопротивления.

Таким образом, благодаря тому, что в данном устройстве имеется собственный генератор измерительных импульсов и измерительная цепь, гальванически изолированные от рельсовой цепи, аналоговый коммутатор, сиь хронизированный с генератором измерительных импульсов, и применен импульсный режим работы, повышается точность и помехоустойчивость контроля и измерения сопротивления изолирующих эле- Q ментов рельсовой цепи.

Применение логического устройства, син- хро1тзированного с генератором измерительных импульсов, дает возможность контроля изоляции под первым и вторым рельсами одновременно и минимально сокращает число 5 операций при измерении сопротивлений.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля и измерения 0 изоляции элементов рельсовой цепи, содержащее токовые и контрольные щупы, индуктивные приемные катушки, элементы И, вы- .ходы которых соединены с индикаторами, а одни из входов связаны с обмотками трех- с обмоточного импульсного трансформатора, инвертор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено дополнительными элементами И, генератором опорного сигнала генератором конт рольного сигнала, блоком определения со- 0 противления, один из входов которого связан с концом одной из обмоток упомянутого импульсного трансформатора, дополнительными импульсными трансформаторами, начала вторичных обмоток каждого из которых связаны с токовыми щунами, концы вторичных обмоток соединены с концами первичных обмоток и подк.тючены к одному из полюсов генератора опорного сигнала, к другому полюсу которого подключены начала первич

ных обмоток через последовательно соединенные диоды и конденсатор, к точке соединения которых подключены аноды тиристоров, катоды которых подключены к первому полюсу генератора опорного сигнала, а управляющие электроды связаны с одними из входов одного и другого дополнительных элементов И, к которым подключен генератор контрольного сигнала, другие входы дополнительных элементов И связаны с упо- |11я11утыми приемными катушками, а выходы - с другими входами первых элементов И и вторым и третьим входами блока определения сопротивления, расширителями импульсов, входы которых связаны с выхода10

тьему входу которого подключен выход инвертора, вход которого связан с одним из контрольных щупов, а другой щуп связан с концом первичной обмотки указанного импульсного трансформатора, начало каждой из обмоток которого подключены к генератору опорного сигнала, а выход третьего элемента И - к индикатору.

2. Устройство по п. 1, отличающееся iQ, что блок определения сопротивления содержит переключатель, детектор, имеющий индикатор-на выходе, и соединенный выходом с входом детектора коммутатор, одним из входов которого образован первый вход блока, другой вход подключен к выходу пеми упомянутых дополнительных элементов И,15 реключателя, одним и другим входами кото- а выходы - с одним и другим входами тре-рого образованы соответственно второй и

тьего дополнительного элемента И, к тре-третий входы блока.

тьему входу которого подключен выход инвертора, вход которого связан с одним из контрольных щупов, а другой щуп связан с концом первичной обмотки указанного импульсного трансформатора, начало каждой из обмоток которого подключены к генератору опорного сигнала, а выход третьего элемента И - к индикатору.

2. Устройство по п. 1, отличающееся iQ, что блок определения сопротивления содержит переключатель, детектор, имеющий индикатор-на выходе, и соединенный выходом с входом детектора коммутатор, одним из входов которого образован первый вход блока, другой вход подключен к выходу пе

Изобретение относится к устройствам железнодорожной автоматики и может быть использовано для измерения и контроля изолирующих элементов рельсовой цепи. Цель изобретения - повышение Точности измерения - достигается тем, что прибор имеет генератор измерительных импульсов и измерительную цепь, гальванически развязанную от рельсовой цепи с помощью и.мпульсных трансформаторов, причем измерительная цепь снабжена аналоговым коммутатором, синхронизированным с генератором. При проверке изоляции токовые щупы прибора устанавливают на рельсы, а контрольные - на изолированный элемент рельсовой цепи. Генератор измерительных импульсов посылает две последовательности коротких импульсов, сдвинутых относительно друг друга на 180°, через токовые щупы в каждый рельс. При нарущении изоляции под любым из рельсов эти импульсы проникают в измерительную цепь, где измеряется их амплитуда, которая пропорциональна сопротивлению изоляции. Логическое устройство, синхронизированное с генератором измерительных импульсов, имеет три индикатора, первый из которых сигнализирует о наличии контакта между щупами и рельсовой цепью, а второй и третий указывают, под каким рельсом нарущена изоляция. 1 з.п. ф--лы, 1 ил. (О (Л