Устройство диагностирования состояния изоляции проводов воздушной сети электрических железных дорог

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 5457 О М 1/Оо ГОС ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 312/24-11(21) 385 (22) О 8. (46) 23. (71) Мос на Трудо тут инже порта (72) О,В (53) 621 2.857,86, Бюл,2 овский ордена ого Красного 3 еров железнодо и орд инсти тран енинамени жно вишь Сл РСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(56) Авторское свидетельство СССР1.147612, кл, В 60 М 1/22, 14.06.83. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ПРОВОДОВ ВОЗДУШНОЙ СЕТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ, содержащее источник высокочастотной энергии, связанный через согласующий трансформатор, нагрузочные резисторы и дифференциальный трансформатор с диагностируемым участком и с одним из входов порогового элемента, выход которого связан с одним входом элемента И, выходы которого соединены с элементами индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет увеличения числа диагностируемых проводов воздушных линий, оно снабженовключенным в цепь источника высокочастотной энергии тиристорным ключевым элементом, коммутатором, фильтрами-пробками, установленными по концам диагностируемых участков, элементом задержки, исполнительным реле,конденсаторами, дополнительными элементами И, взятыми по числу проводоввоздушных линий, и тактовым генератором, прямой выход которого связан через коммутатор и конденсаторы связис диагностируемыми воздушными проводами, выход коммутатора подключен ксредней точке согласующего трансформатора, а другие выходы соединены сдругими входами всех элементов. И,инверсный выход тактового генераторачерез элемент задержки соединен с обмоткой исполнительного реле, контакты которого включены между управляющими электродами и анодами тиристоров ключевого элемента, при этомфйльтры-пробки включены между заземляющим проводом и рельсом.Изобретение относится к электри. ческому железнодорожному транспорту и может быть использовано для диагностики изоляторов контактной сети, воздушных линий электрических железных дорог.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет увеличения числа диагностируемых проводов воздушных линий.На чертеже показана принципиальная электрическая схема устройства.Устройство содержит источник высокочастотной энергии, согласующий трансформатор 2 с резисторами 3 нагрузки, средние выводы которых соединены с одними выводами первичных обмоток 4 дифференциального трансформатора 5, а другие - к двум смежным диагностируемым участкам 6 и 7, объединяющие изоляторы 8 и подключенные заземляющими спусками 9 к рельсу 10, а вторичная обмотка 11 дифференциального трансформатора 5 подключена к пороговому элементу 12, усилитель 13, элемент И 14, элемент 15 индикации, тиристорный ключ 16, две секции коммутатора 17, фильтры- пробки 18, элемент 19 задержки, исполнительное реле 20, конденсаторы 21 связи, дополнительные элементы И 22, тактовый генератор 23, дополнительный резистор 24 нагрузки.Устройство подключено к диагностируемым воздушным проводам: к контактной сети 25 четного пути, к первому проводу 26 линии двойной провод - рельс (ДЛР), к питающему проводу 27 напряжением 27,5 Кв, к второму проводу 28 линии ДПР, к контактной сети 29 нечетного пути.В качестве коммутатора 17 может быть использован шаговый искатель с двумя контактными секциями, а в качестве диагностируемых участков 6 и 7 - трос группового заземленияУстройство работает следующимобразом.Тактовый генератор 23 осущест" вляет непрерывное переключение щеток коммутатора 17,коммутируя сними ламели первой и второй секции.Сигнал с генератора 23 имеет скважность, равную двум, а продолжительность импульса 2 с. Контролируемыепровода 25-29 поочередно подключаются через конденсаторы 21 связи, ламели и щетку второй секции комму 50 5 1 О 5 20 25 30 33 татора 17 подключают к средней точке вторичной обмотки трансформатора 2, а начало и конец этой обмотки через резисторы 3 и первичные о 5 мотки 4 трансформатора 5 подключены к двум смежным участкам 6 и 7, с которыми в свою очередь соединены гирлянды изоляторов 8 проводов 25- 29, Таким образом, создаются два электрических контура источника 1 энергии, в которые входят гирлянды изоляторов 8 контролируемых линий. Источник 1 работает непрерывно, однако его выход в основном не подключен к трансформатору 2, так как тиристоры ключа 16 заперты, В момент появления импульса с прямого выхода генератора 23, продвигающего щетки коммутатора 17 на очередную ламель, появляется также сигнал с элемента 19 зацержки, управляемого от инверсного выхода генератора 23. От сигнала элемента 19 срабатывает реле 20, контакты которого включены к управляющим электродам тиристоров ключа 16.Тиристоры открываются и от источника 1 начинает поступать энергия на трансформатор 2, Длительность импульса элемента 19 составляет 0,2 с Это время определяет продолжительность процесса высокочастотного опроса состояния изоляции одной из контролируемых воздушных линий, которая в данное время оказывается подключенной через коммутатор 17 к трансформатору 2. После окончания импульса отэлемента 19 реле 20 обесточивается и ключ 16 вновь запирается. Последующий опрос и подключение источника 1к данной линии на время 0,2 .с будетчерез полный перирд процессов в схеме, т.е. через 10 с. Предлагаемоеустройство обеспечивает режим работы,при котором исключается возможность нагрева током высокой частоты материала диэлектрика изолятора.Вторичные обмотки 11 трансформатора 5 включены встречно, поэтому сигнал, снимаемый с резистора 24, равен разности токов в одноименных воздушных линиях, объединенных смежными участками 6 и 7. Сигнал с резистора 24 подается на вход порогового элемента 12, в котором осуществляется отстройка дифференциального сигнала, обусловленного цефектньпи, в основном "нулевьпщ", изоляторами 8 воздуш 1245ных линий, от остаточного сигнала- помехи, обусловленный различием в электрических параметрах смежных воздушных линий при исправных изоляторах 8 в них. 5Усилитель 13 усиливает сигнал с : элемента 12 и подает его на другие входы двухвходовых схем элементов И 14 и 22. В устройстве щетки коммутатора 17 для первой и второй секций 10 работают синхронно. Лоэтому на первые входы элементов И 14 и 22 поступает логическая единица, соответствующая тому номеру воздушной линии, которая опрашивается коммутатором 17 5 в рассматриваемый момент времени. При совпадении двух логических еди. ниц в элементах И 14 и 22 срабатывает соответствующий элемент 15 индикации, который указывает адрес воздуш ной линии на участках б и 7 длиной, равной длине двух тросов группового заземления, в которой появляется дефектный изолятор 8 в гирлянде.Через конденсатор 21 осуществляется подключение воздушной линии к устройству.В целях исключения шунтирующего контура для контрольной частоты в заземляющий спуск 9 участков 6 и 7 на рельс 10 включены фильтры-пробки 18, настроенные в резонанс на контрольную частоту.Наиболее целесообразной частотой источника контрольного сигнала явля- З 5 ется 20 кГц. Для нее сопротивление одной гирлянды из трех последова тельно соединенных изоляторов 8 ПФВ (ПС) составляет 100-107 кОм а входное сопротивление воздушной ли нии, ограниченной участками 6 или 7, составляет 17-18 кОм. Значение емкости конденсатора 21 составляет 45710 пф. Этого достаточно для селекЦтивной развязки двух источников частотой 50 Гц и напряжением 27,5 кВ и частотой 20 кГц и напряжением источника 1 В с уровнем П . При этом почти все напряжение линии 27,5 кВ падает на сопротивлении конденсатора 21 свыше 99,9 , а от источника 1 лишь 20 ., Остальное 0,8 Б подается на воздушную линию для целей диагностирования.При значении коэффициентов трансформапии трансформатора 2, равном единице, и уровня напряжения источника 1 равном Б = 15 В, дифференциальный сигнал с резистора 24 при дефектном изоляторе 8 в гирлянде воздушной линии может достигать 80 мВ, Этого достаточно для срабатывания элемента 12, выполненного на типовом операционном усилителе. Сигнал с элемента 15 индикации передается обслуживающему персоналу для принятия оперативных мер любым способом, в том числе и посредством средств телемеханики энергодиспетчеру по системе телесигнализации (ТС).Из опыта эксплуатации железных дорог переменного тока известно, что при проявлении дефектного "нулевого изолятора в гирлянде электрическая прочность ее резко ухудшается, что приводит, как правило, к перекрытию гирлянды напряжением 27,5 кВ и короткому замыканию в линии. При использовании предлагаемого устройства получается экономический эффект за счет предотвращения внезапных коротких замыканий в линиях, связанных с пере- крытием изоляции в гирляндах, ликвидаций последствий этого, уменьшением задержки поездов..Кочетковало Корректор Редактор А.Саб 1. И 1 аро Заказ 3949/1 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород ул. Проектная,Тираж 647 ВНИИПИ Государствен по делам изобрет 113035, Москва, Ж Подго комитета СССРий и открытийРаушская наб.