Устройство для измерения сопротивления изоляции рельсовой линии

(57) Использование: на железнодоро транспорте для измерения проводи изоляции рельсовой линии. Сущность бретения: устройство содержит ист измерительного тока 1, индукторы 2 индуктивные датчики 4 и 5, усилите генератор импульсов 7, блок задерж формирователи импульсов 9 и 10, ключ элементы 11 и 12, фильтр нижних част и индикатор 14. Источник измерител тока 1 через один из ключевых элемент связан с индуктором 2 и 3, а индукти датчики 4 и 5 через усилитель 6, клю элемент 12 и фильтр 13 подключены к катору 14, 1 ил. инженеров же а им, С,М,Киро вадр. Измерения в х железнодорож нспорт, 1980, с МЕРЕНИЯ СО И РЕЛЬСОВО 01 2д1 б ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) арьковский институтлезнодорожного транспорва(56) артновский А.Л, иэлек рических устройстваного транспорта. М,: Тра374.,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИПРО 1 ИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦЛИН)1 И; Ц 1 д т,Яг( (;,Р г:.1 л Ц,сс--ф 1"1 11: жном мостиизоочники 3, ль 6, ки 8, евые от 13 ьного ов 11 вные чевой инди 1791249Изобретение относится к рельсовому железнодорожному транспорту и может быть использовано для измерения сопротивления изоляции рельсовой линии, в том числе сопротивления изоляции шпал, изолированных стяжек, сопротивления заземления сооружений на рельс.Известно устройство для обнаружения шпал с низким электрическим сопротивлением изоляции, содержащее генератор переменногоо тока. щеточно-коллекторную систему для связи генератора с рельсами, разнесенные вдоль рельса индуктивные датчики тока, соединенные между собой встречно, и индикатор.Недостатком известного устройства яв- ляется низкое качество контроля из-за ненадежного контакта щеток с рельсами. При движении тележки с устройством происходит загрязнение контактных щеток и контакт их с рельсами нарушается.Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство, содержащее источник измерительного тока, связанный с индукторами, установленными у одного и другого рельсов рельсовой линии, установленные у одного из рельсов индуктивные датчики тока. соединенные между собой встречно и подключенные к входу усилителя, и индикатор,Недостатком известного устройства является низкая точность измерения сопротивления изоляции рельсовой линии из-за сильного влияния индукторов на индуктивные датчики тока. Для уменьшения этого влияния приходится относить датчики от индукторов, что ведет к увеличению габаритов тележки, на которой смонтировано устройство, в результате ухудшаются эксплуатационные характеристики устройства.Целью изобретения является повышение точности измерений, Поставленная цель достигается тем, что устройство снабкено генератором импульсов, блоком задержки, двумя формирователями импульсов, двумя ключевыми элементами и фильтром нижних частот, выход которого подключен к индикатору, а вход - к выходу одного из ключевых элементов, один вход которого соединен с выходом усилителя, а другой вход - с выходом одного из формирователей импульсов, вход которого подключен к выходу блока задержки, вход которого объединен с выходом генератора импульсов, подключенным к входу другого формирователя импульсов, выходом соединенного с одним из входов другого ключевого элемента, другой вход которого подключен к источнику измерительного то 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 От поступления импульса 611 на управляющий вход ключевого элемента 11 он открывается на время Лс и ток от источника 1 протекает по индукторам 3 и 4, индуцируя в рельсах 15 и 16 э.д,с, ер.1 и ер 2, направленные по контуру, От этих э,д.с. в рельсовом контуре возникает принужденный ток Ьр (с), По прекращении тока в индукторах и исчезновении э.д,с, в рельсах в рельсовом контуре поя вится с вободн ы й ток ь,(т) ка, а выходы - к индукторам. Частота среза фильтра нижних частот ниже собственных резонансных частот индукторов и индуктивных датчиков тока.На чертеже представлена функциональная схема устройства,Устройство содержит источник 1 измерительного тока, индукторы 2 и 3, индуктивные датчики 4 и 5 тока, усилитель 6, генератор импульсов 7, блок задержки 8, формирователи импульсов 9 и 10, ключевые элементы 11 и 12, фильтр нижних частот 13 и индикатор 14. К выходу источника 1 через ключевой элемент 11 подключены индукторы 2 и 3, Индуктивные датчики 4 и 5, соединенные между собой встречно, подключены к входу усилителя 6, к выходу которого через ключевой элемент 12 и фильтр 13 подключен индикатор 16, К выходу генератора импульсов 7 через формирователь импульсов 9 подключен управляющим входом ключевой элемент 11 и через блок задержки 8 и формирователь импульсов 10 подключен управляющим входом ключевой элемент 12.Индукторы 2 и 3 установлены над рельсами 15 и 16, индуктивные датчики 4 и 5 установлены вдоль рельса 15. над ним. аналогично вдоль рельса 16 установлены индуктивные датчики приемника, не показанного на чертеже, для второго рельса,На фигуре также показаны измеряемые сосредоточенные сопротивления изоляции Ри 1 и РИ 2, например в железобетонной шпале, и через Евх и 2 ва отображены входные сопротивления рельсовой линии в обе стороны от места измерения,Устройство работает следующим образом. В момент времени 11 от генератора импульсов 7 на формирователи 9 и 10 поступает запускающий короткий импульс, В результате этого в формирователе 9 формируется управляющий импульс длительностью Лц = и-о, а в формирователе 10, с задержкой, определяемой блоком задеркки 8, формируется управляющий импульс длительностью Ьт 2 = т 4-сз, причем, для исключения временного перекрытия импульсов з сг.1791249 Составитель В.Жох Техред М.Моргентал Редактор Корректор М.Андрушенко Заказ 124 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 переходного процесса, при этом согласно первому закону коммутации св(т) = пр(с 2).От поступления импульса А 2 на управлякщий вход ключевого элемента 12 он открывается на время Лс 2 и сигнал от индуктивных датчиков 4 и 5 проходит на индикатор 14.Поскольку сз 12, приемник открыт на время, когда цепь индукторов разомкнута ключевым элементом 11, благодаря чему уме 1 ьшается влияние индукторов на приемник,Таким образом, измерения сопротивленияизоляции рельсовой линии производятся не на принужденном токе в рельсах, а на свободном в период 1 з - 14, причем импульс Л т 2" должен заканчиваться до появления следуюцего импульса й т 1.В месте пониженного сопротивления ИЗОЛЯЦИИ ТОК утЕЧКИ РаВЕН Л св = 1 св 1 1 св 2, где ,б 1 и с 2 - свободные токи в рельсе под индуктивными датчиками 4 и 5. Вследствие неравенства тока под датчиками при наличии телки Л чв баланс дифференциальной системы нарушается и в индикаторе 14 появляется сигнал.. )акон изменения тока с(т) определяется параметрами контура (Евх 1+ Лвх 2 + 22 р), где 2 Р - сопротивление отрезка рельса между Уех.и 28 х 2 в эквивалентной схеме рельсовой 4 инии на фигуре, Поскольку йи 2 вх, влия 1 ием сосредоточенных утечек на характеристику тока можно пренебречь.Комплексное сопротивление рельсового контура носит индуктивный характер, поэтому свободный ток в рельсах имеет форму экспоненты с постоянной времени ярк= рк/Ярк, где рк и Вр, - индуктивность и активное сопротивление рельсового контура на средней частоте спектра экспоненциального импульса.После разрыва цепи индукторов в момент времени с 2 ключевым элементом 11 в них появляется затухающий свободный ток на собственной резонансной частоте индукторов, определяемой значениями их индуктивности и междувитковой емкости. Этот 5 10 15 20 25 30 35 40 45 ток наводит э.д,с, помехи в индуктивных датчиках, в которых также появляются свободные колебания на их резонансной частоте.Для защиты приемника от мешающего влияния свободных токов в индукторах и индуктивных датчиках время задержки Л т = сз-т 2, реализуемое блоком задержки 8, устанавливается достаточным для существенного затухания мешающих свободных токов, а частота среза фильтра нижних частот 13 устанавливается ниже собственных резонансных частот индукторов и индуктивных датчиков,Устройство может быть смонтировано на тележке, дрезине или в вагоне-измерителе.Формула изобретения Устройство для измерения сопротивления изоляции рельсовой линии, содержащее источник измерительного тока, связанный с индукторами, установленными уодного и другого рельсов рельсовой линии. установленные у одного из рельсов индуктивные датчики тока, соединенные между собой встречно и подключенные к входу усилителя, и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено генератором импульсов, блоком задержки, формирователями импульсов. ключевыми элементами и фильтром нижних частот, выход которого подключен к индикатору, а вход - к выходу одного из ключевых элементов, один вход которого соединен с выходом усилителя, а другой вход - с выходом одного из формирователей импульсов, вход которого через блок задержки подключен к выходу генератора импульсов, подключенного к входу другого формирователя импульсов, выходом соединенного с одним из входов другого ключевого элемента, другой вход которого подключен к источнику измерительного тока. а выходы - к индукторам, при этом фильтр нижних частот выполнен с частотой среза меньшей собственных резонансных частот индукторов и индуктивных датчиков тока.