Устройство для измерения сопротивления стыковых соединений рельсовой линии Советский патент 1993 года по МПК B61L23/16 

//Ф//Ґ„Ф #Ф fet#

У

7 Jt

I ЬТ

t#

7 Jt

ч| О

ю

V4 00 00

источник 8 напряжения и усилитель и снабжено двумя дополнительными контактами и шестью дополнительными разделительными диодами, через которые источник синусоидального напряжения подключается к рельсам по разные стороны стыка, а также имеет место наличие датчиков четырех составляющих измерительного тока через диоды. Датчики через усилители подключены

к первым входам четырех делителей напряжения, на вторые входы которых подано напряжение источника. Выходные сигналы первого и четвертого, второго и третьего делителей напряжения попарно суммируются сумматорами, а результирующие сигналы подаются на два входа сумматора, к выходу которого подключен индикатор 33. 1 ил.

Использование: в области железнодорожной автоматики и телемеханики, в частности для измерений в рельсовых цепях. Сущность изобретения: устройство для измерения сопротивления стыковых соединений рельсовой линии содержит индикатор,

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и может быть использовано при профилактическом обслуживании рельсовых цепей и при диагностировании отказов в них.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет исключения влияния на результат измерения переходного сопротивления контактов и уменьшения времени проведения замера за счет упрощения процедуры измерения.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит четыре контакта первый Т, второй 2, третий 3 и четвертый 4, которыми оно подключается к рельсам 5 и 6 по разные стороны стыка 7, причем третий 3 и четвертый 4 контакты расположены на равных расстояниях соответственно от первого 1 и второго 2 контактов. Первый 1 и второй 2 контакты подключены к первому выводу источника 8 напряжения соответственно через первый 9 и второй 10 разделительные диоды. Третий контакт 3 подключен ко второму выводу источника 8 напряжения через включенные встречно в параллельных ветвях третий 11 и четвертый 12 разделительные диоды, а также через первый конденсатор 13. Четвертый контакт 4 подключен также ко второму выводу источника 8 напряжения через включенные встречно в параллельных ветвях пятый 14 и шестой 15 разделительные диоды, а также через второй конденсатор 16.

Первый 17, второй 18, третий 19 и четвертый 20 датчики тока, в качестве которых могут быть использованы, например, интегрирующие контуры с магниточувствитель- ными элементами, подключены ко входам соответственно первого 21, второго 22, третьего 23 и четвертого 24 избирательных усилителей, соединенных своими выходами каждый с первым входом соответственно первого 25, второго 26, третьего 27 и четвертого 28 делителей напряжения. На вторые входы делителя напряжения 25, 26, 28 и 27

подается напряжение с выводов источника 8 через усилитель 29.

Выходы первого 25 и четвертого 28 делителей напряжения подключены каждый к

соответствующему входу первого сумматора 30, соединенного своим выходом с первым входом второго сумматора 31. Выходы третьего 27 и второго 26 делителей напряжения Подключены каждый к соответствующему входу третьего су.мматора 32, соединенного своим выходом со вторым входом второго сумматора 31, выход которого подключен ко входам индикатора 33 и блока сигнализации 34.

Устройство работает следующим образом.

Для проведения измерений устройство прижимается контактами 1, 2,3,4 к рельсам 5, 6 по разные стороны токопроводящего

стыка 7. Ток источника 8 напряжения при - этом начинает протекать по следующим цепям. Ток одной полуволны Ji от первого вывода источника 8 напряжения протекает через первый диод 9 и первый контакт 1, а

затем растекается по двум параллельным ветвям: ток IV через кусок рельса между контактами 1 и 3, через контакты 3, третий диод 11 и первый конденсатор 13 на второй вывод источника 8 напряжения; ток И через токопроводящий стык 7 кусок рельса между контактами 2 и 4, пятый диод 14, второй конденсатор 16 и на второй вывод источника 8 напряжения. Величины токов в этих цепях определяются следующими

уравнениями

It ll

R«1 +RKS +2RA +ZP +Zc

(1)

, (2) 11 RK1 4-RK4+ZCT-t-2RA+Zp+Zc W

где U - напряжение источника 8;

Рд - сопротивление диода; Zc - сопротивление конденсатора (Ci С2);

Zp - сопротивление .рельса между контактами 1-3 или 2-4;

, КкЗ, Ric4 - переходное сопротивление контактов соответственно 1,3,4.

ZCT - измеряемое сопротивление стыка.

Аналогично для второй полуволны тока источника напряжения

12

U

R,c2+RK4+2Rfl+Zp+Zc

(4)

. „

2 RK2+RK3+ZCT+2Rfl+Zp+Zc

где RK2 - переходное сопротивление второго контакта 2.

Токи И , Ii,l2 и h контролируются датчиками тока соответственно 17, 18, 19 и 20 и сигналы, пропорциональные этим токам, подаются с датчиков на избирательные усилители соответственно 21, 22, 23 и 24. После усиления в К раз и фильтрации от помех сигналы, пропорциональные измеряемым токам соответственно kh1; kla и kla подаются с выходов усилителей 21, 22, 23 и 24 на первые входы делителей напряжения соответственно 25, 26, 27 и 28. На вторые входы этих делителей подается сигнал с выхода усилителя 29, пропорциональ- нь|й величине напряжения источника 8 - к U. В результате на выходе первого делителя 25 напряжения-в соответствии с уравнением (1) будет сигнал

Rki + Rk3 + 2Rfl + Zp + Zc(5) И

Сигнал на выходе второго делителя 26 напряжения в соответствии с (2)

- Рк1 + Рк4 + гСт + 2Рд + гр + 2с. (6) И

Сигнал на выходе третьего делителя 27 напряжения в соответствии с (4)

- Rk2 + RK3 + ZcT + 2Rfl + Zp + Zc. (7) 2

Сигнал на выходе четвертого делителя 28 напряжения в соответствии с (3)

U

(8)

- Rk2 + + 2RA + Zp + Zc. la

Выходные сигналы первого делителя 25 и четвертого делителя 28 напряжений суммируются первым сумматором 30. Тогда в соответствии с (5) и (8) выходной сигнал М 2J1. первого сумматора будет пропорционален следующей величине

.UZitaT+V Rki + Rk2 + RK4 +

Н l2 + 4Ra+ 2ZP + 2ZC.

Выходные сигналы третьего делителя 27 и второго делителя 26 после суммирования третьим сумматором 32 дадут сигнал, пропорциональный в соответствии (7) и (6) следующей величине

Rki + Rk2 + Ркз + Rk4 + li la

(3)

10

+ 2Zcr + 4Рд + 2ZP + 2ZC .

(Ю)

Второй сумматор 31 вычитает выходной

сигнал первого сумматора 30 из выходного

сигнала сумматора 32. Тогда в соответствии

с (10) и (9) сигнал на выходе второго сумма15 тора 31

U2 U23 -US 2 ZCT/

(11)

20

25

30

35

50

Следовательно, сигнал на выходе второго сумматора 31 пропорционален измеряемой величине сопротивления токопроводящего стыка и шкала индикатора 33 может быть отградуирована непосредственно в единицах сопротивления токопроводящего стыка, а порог срабатывания блока сигнализации 34 может быть настроен так, что при увеличении сопротивления стыка до критической величины блок сигнализации срабатывает. Использование новых элементов - дополнительных контактов, делителей напряжения и сумматоров, выгодно отличает предлагаемое устройство для измерения сопротивления токопроводящих стыковых соединений рельсовой линии от указанного прототипа, так как оно повышает производительность труда при проведении измере- / ний и достоверность получаемой . информации о состоянии токопроводящих стыковых соединений рельсовой линии, за счет чего уменьшается объем профилактических работ по ремонту стыковых соединителей при ошибочной браковке исправных . соединений и уменьшаются потери в поездной работе из-за отказов рельсовых цепей при ошибочном принятии за исправные стыков, находящихся в предотказном состоянии.

Формула изобретения Устройство для измерения сопротивления стыковых соединений рельсовой линии, содержащее подключенный одним выводом через два контакта к рельсам по обе сторо55

ны от токопроводящего стыка источник напряжения, делители напряжения, избирательные усилители, сумматор и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено усилителем, датчиками тока, разделительными

диодами, дополнительными сумматорами и контактами для присоединения к рельсам, установленными на одинаковых расстояниях от имеющихся двух контактов, между которыми и одним выводом источника напряжения включены соответственно первый и второй разделительные диоды, к второму выводу источника напряжения подключены через включённые встречно параллельно третий и четвертый разделительные диоды и первый конденсатор третий контакт, а через пятый и шестой разделительные диоды и второй конденсатор - четвертый контакт, первый, второй, третий и четвертый датчики тока подключены соответственно к входам первбго, второго,

третьего и четвертого избирательных усилителей, выходы которых подключены к пер- вым входам соответственно первого, второго, третьего и четвертого делителей

напряжения, к вторым входам которых подключен другой вывод источника напряжения через усилитель, выходы первого и четвертого делителей напряжения подключены к соответствующим входам первого

сумматора, соединенного выходом с одним из входов второго сумматора, выходы второго и третьего делителей напряжения подключены к соответствующим входам третьего сумматора, соединенного выходом с другим входом второго сумматора, выход которого подключен к индикатору.