Устройство для измерения сопротивления изолирующих стыков рельсовых цепей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 3446 Ш 4 В 61 Ь 2В фиг, с: у ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 3 ститут инже транспорта,Михалдык, отельников 5 (088.8) ельство СССР 23/16, 1985 изменения и установого критиель сово опротив и вследстви ее изоляц ия норматив тивления из ются блокомаст елемеейные значе еского сопр ованой. Цел лирующих 28 карре ков измеи. 2 ил,чт ем ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(57) Изобретение относитсяжелезнодорожной автоматикиханики и может быть испольэксплуатации рельсовых цепизобретения - повышение тоУказанная цель достигается ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОУЗЗЩИХ СТЫКОВ РЕЛЬСОсигнал генератора определеннои частоты подают между рельсом с одной стороны от изолирующего стыка и заземлителем, снимают сигнал приемниками,один из входов которого подключен крельсу по другую сторону от изолирующего стыка, после которого сигналотбрасывается сумматорами, умножителями, делителями напряжения, Полученный после обработки сигнал сравнивают в блоках контроля нормативногосопротивления изолирующих стыков ирезультаты сравнения выдаются на соответствующий блок индикации. При именении напряжения питающего концаИзобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханикеи может быть использовано при эксплуатации рельсовых цепей.Цель изобретения - повышение точности.На фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - схемы замещениярельсовой цепи. 10Устройство содержит два генератораи 2 ультразвукового сигнала,первый вывод первого выхода каждогоиз которых эаземлен. Второй выводэтого выхода генератора 1 подключен 15к рельсу 3 возле изолирующего стыка4 и к первой клемме входа первогоприемника 5 ультразвукового сигнала,выполненного, например, в виде полосового фильтра с высокоомным входом. 20Второй вывод первого выхода второгогенератора 2 подключен к рельсч бозле второго изолирующего стыка 7к первой клемме входа второго примника 8. Вторая клемма входа первоо приемника 5 подключена к рельсу 9о другую сторону от изолирующего стыа 4, а второго приемника 8 - к рельу 10 по другую сторону от второгоизолирующего стыка 7, 30Выходной сигнал первого приемникаподается на первые входы первогоеремножителя 11 и первого сумматора12, а выходной сигнал второго приемика 8 - на первые входы второго пе 35емножителя 13 и второго сумматора,14. Выходной сигнал первого сумматора:12 подается на первый вход третьегоеремножителя 5 и через третий сумматор 16 на второй вход первого перемножителя 11. Выходной сигнал второго сумматора 14 подается на первыйвход четвертого перемножителя 17 ичерез четвертый сумматор 18 на второйвход второго перемножителя 13. Второй 45вход третьего перемножителя 15 подключен к второму выходу генератора 1,а второй вход перемножителя 17 - квторому выходу генератора 2,Сигнал с первогс выхода генератора1 подается также на второй вход первого сумматора 12 и через первый усилитель 19 с регулируемым усилениемна второй вход третьего сумматора16, а с первого выхода генератора 2на второй вход второго сумматора 14и через второй усилитель 20 с регулируемым усилением на второй вход четвертого сумматора 18. Выходы первого 11 и третьего 15перемножителей соединены с входамипервого делителя 21, выходной сигналкоторого подается на первый вход блока 22 контроля критического сопротивпения 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 ичетвертого 17 перемножителей соединены с входами второго делителя 25,выходной сигнал которого подается на второй вход блока 22 контроля критического сопротивления изолирующихстыков 4 и 7 и .через первый вход блока 26 контроля нормативного значениясопротивления изолирующего стыка 7 на второй блок 27 индикации. Вторые входы блоков 23 и 26 контроля норматиьных значений сопротивления изолирующих стыков подключены каждый ксоответствующему 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 ЗО релейного конца смежной рельсовой цепи, а к выходу блока 22 контроля критического сопротивления изолирующих стыков 4 и 7 - третий блок 31:индикации.Устройство работает следующим образом.При отсутствич подвижного составана изолирующих стыках сигнал, вырабатываемый генераторами 1 и 2, проходит через соответствующие изолирующие стыки 4 и 7 и входные сопротивления однопроводных линий рельс - земля, разделенных изолирующими стыками4 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 алгебраическогосуммирования на сумматорах 12 и 14 с выходными напряжениями генераторов 1 и 2 и на сумматорах 16 и 18 дополнительно с усиленными выходными напряжениями генераторов 1 и 2 посредством усилителей 19 и 20 с регули+ ---- ) 1.12 э 1 Н стЕ2где Е- + Е) руемым усилением. Коэффициент усиления усилителей 19 и 20 настраивается в пределах от 1 до 2 при установке устройства контроля в зависимости5 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 вые входы третьего 15 и четвертого 17 перемножителей, на вторые входы которых подаются сигналы, пропорциональные потребляемым от генераторов 1 и 2 током. 15После деления выходных сигналов перемнояителей 11, 15 и 13, 17 делителями 21 и 25 на выходах делителей формируются электрические сигналы, пропорциональные величинам сопротивления изолирующих стыков соответственно 4 и 7.Таким образом осуществляется индивидуальный контроль сопротивлений изолирующих стыков 7 и 4. В блоках 25 23 и 26 контроля нормативных значений сопротивления изолирующих стыков производится сравнение полученных сигналов с сигналами, пропорциональными установленным нормативным значе- З 0 ниям сопротивления этих стыков, и результат сравнения выдается на соответствующий блок 24 или 27 индикации. Если суммарное значение сопротивления изолирующих стыков оказываетсяменьше 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 выше нескольких килогерц входное сопротивление рельсовой линии равно волновому, Входное сопротивление однопроводной линии рельс -земля на этих частотах равно половинне волнового сопротивления рельсовоилинии и сопротивление рассматриваемойобходной цепи при продольной однородности параметров рельсовой линии равно ее волновому сопротивлению. Присопротивлении балласта 1,0 Ом км,прикотором наиболее сильно сказываетсявзаимное влияние рельсовых цепей через разделяющие их изолирующие стыки,на частоте, например, 80 кГц модульволнового сопротивления рельсовой ли.нии равен 26,6 Ом, Расчеты показывают, что использование даже такихдостаточно высоких частот контрольного сигнала дает возможность контролировать сопротивление изолирующего стыка в требуемом диапазоне 30 -50 Ом с погрешностью не лучше 53 -65%.Сущность контроля сопротивленияизолирующих стыков в рельсовых цепяхпоясняется эквивалентными схемамизамещения смежных рельсовых цепей,представленными на фиг. 2, где приняты следующие условные обозначения:Е - входное сопротивление рельсовой1линии первой, влияющей, рельсовой цепи; Е- входное сопротивление рельсовой линии второй, подверженной влиянию, рельсовой цепи; Е , - входноесопротивление аппаратуры первой насхеме рельсовой цепи; Е- входноесопротивление аппаратуры второй рельсовой цепи; В - сопротивлениеизолирующего стыка, Бс, Т с - напряжение и ток генератора ультразвуковойчастоты; Б ст - падение напряженияультразвукового сигнала на контролируемом изолирующем стыке.На фиг.2 а видно, что сопротивлениеоднопроводной линии рельс - земля можно представить как половину входногосопротивления рельсовой линии, Тогдасхему токопрохождения сигнала ультразвуковой частоты можно преобразоватьк виду, показанному на фиг,2 б, Этусхему, в свою очередь, можнопредставить в виде четырехполюсника(фиг.2 в),При разомкнутых клеммах четырехполюсника 32-33, т,е. при большемвходном сопротивлении измерителя падения напряжения на изолирующем стыке, уравнения четырехполюсника дляобщего случая записываются в виде(4) 3 + юе )Ц Е 50 Дпя частот вьппе нескольких кило- герц входное сопротивление рельсовой линии равно волновому ЕВ. Смежные рельсовые цепи обычно мало различаются по волновому сопротивлениз, поэто 10 му можно считать, что Е, = Е= Е в. Кроме того, в рельсовых цепях пере". менного тока входные сопротивления аппаратуры, подключаемой к рельсовым линиям, обычно много больше волнового сопротивления рельсовой линии. С учетом этого система уравнений (1) записывается при Е= ЕЕв У = (1 + --- )1.122 Н ст21 =- + 111Ств Нст 25Найдя выражение для 2 из первоВго уравнения и подставив его во второе, получим 21.1 г - 1.1 с Б стт (3)30 В рельсовых цепяхпостоянного 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, эквивалентные сопротивления Е , = в .2 :Еэгпри 2 (сЕ и 2 ФЕввка в вхг ве Тогда уравнения четырехполюсника принимает вид Дпя других типов рельсовых целей, например с дроссельтрансформаторами, когда входное сопротивление аппарату. ры сравнимо с волновым сопротивлени" ем рельсовой линии, коэффициент лри 11 в числителе выражения для Р ст принимает значение в зависимости от используемой аппаратуры, т,е, от типа рельсовой цепи. Формула и э о б р е т е н и я 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, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено масштабным усилителем и дополнительными умножителем и сумматором, один иэ входов которого . подключен к первому выходу генератора частоты, другой - к выходу приемника сигналов, а выход - к одному иэ входов первого сумматора и одному иэ 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 умножиг теля, другой вход которого подключен к выходу приемника сигналов, а выход - к одному иэ входов делителя напряжений, другой вход которого подь ключен к выходу первого умножителя, а выход - к регистратору.едактор А,Огар аказ 4595/2 Тираж 4 одпис комитета и открыт 4 ая наб., д ктная, 4 оиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. ВНИИПИ Госуд по делам3035, Москва,ставитель В,Скорикохред М.Ходанич ственног обретени