УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ РЕЛЬСОВЫХ СТЫКОВ НА УЧАСТКАХ С АВТОБЛОКИРОВКОЙ

Устройство для измерения сопротивления рельсовых стыков на участках с автоблокировкой
Полезная модель относится к устройствам измерения малых сопротивлений, а именно к устройствам измерения сопротивления токопроводящих рельсовых стыков железнодорожного транспорта и метрополитена.
Известно устройство для контроля величины электрического сопротивления рельсовых стыков, содержащее аккумуляторную батарею, источник импульсного тока, преобразователь напряжения и нуль-индикатор с ручным уравновешиванием мостовой схемы измерения. 1
Известно также устройство для измерения сопротивления рельсовых стыков, содержащее источник постоянного тока, выключатель, генератор импульсов тока, измеряемое сопротивление рельсового стыка, токовые зажимы, измерительный механизм, конденсатор, переключатель пределов измерения, полупроводниковый диод и потенциальные зажимы. 2
Общим для этих устройств недостатком является применение источника, который должен создавать в рельсах измерительный ток. Величина измерительного тока зависит от переходного сопротивления зажимов, с помощью которых источник подключается к рельсам, в результате чего точность измерения сопротивления стыка получается низкой.
МПК: GO IR 27/00
токопроводящих рельсовых стыков, содержащий измерительную штангу с двумя ножевыми контактами, рельс со стыком, изолирующий трансформатор, полосовой фильтр, первый детектор, первый интегратор, первый измерительный прибор, индуктивный датчик тока в рельсах, второй детектор, второй интегратор и второй измерительный прибор. 3
Прибор измеряет сопротивление рельсового стыка сигнальному току автоблокировки, который всегда присутствует в рельсах магистральньгх железньгх дорог и метрополитенов, оборудованных устройствами интервального регулирования движения поездов (автоблокировкой).
Принцип действия прибора заключается в следующем. Последовательно соединенные изолирующий трансформатор, подключаемый к рельсу со стыком с помощью двух ножевых контактов, полосовой фильтр, первый детектор, первый интегратор и первый измерительный прибор образуют схему измерения падения напряжения на 1 метре рельса со стыком. Также последовательно соединенные индуктивный датчик тока в рельсах, второй детектор, второй интегратор и второй измерительный прибор образуют схему измерения тока в рельсе. Сопротивление стыка рассчитывается по закону Ома делением величины падения напряжения на 1 метре рельса со стыком (мкВ) на величину тока в рельсе (А). Результат измерения получается в мкОм.
Недостатки указанного устройства: необходимость одновременной фиксации показаний двух измерительных приборов и необходимость пересчета величины сопротивления стыка из мкОм в
принятые для токопроводящих стыков единицы - метры целого рельса (м.ц.р.) что в конечном итоге снижает точность измерения.
Указанное устройство выбрано в качестве нрототипа.
Целью изобретения является повышения точности измерения сопротивления рельсового стыка.
Для достижения поставленной цели в известное устройство, содержащее рельс со стыком, измерительную штангу с двумя ножевыми контактами, к которым подключены последовательно соединенные изолирующий трансформатор, первый полосовой фильтр и первый детектор, а также индуктивный датчик тока, второй детектор и измерительный прибор, дополнительно введены второй полосовой фильтр, первый усилитель, второй усилитель и делитель.
Все вновь вводимые элементы широко известны, однако их соединение в предлагаемом устройстве является новизной, позволяет получить новое качество и изобретательский уровень.
Структурная схема предлагаемого устройства представлена на фиг. 1.
Предлагаемое устройство содержит рельс со стыком 1, измерительную штангу 2 с ножевыми контактами 3, изолирующий трансформатор 4, первый полосовой фильтр 5, первый усилитель 6, первый детектор 7, индуктивный датчик тока в рельсе 8, второй полосовой фильтр 9, второй усилитель 10, второй детектор 11, делитель 12 и измерительный прибор 13.
Расположенные на измерительной штанге 2 ножевые контакты 3 подключены к входу изолирующего трансформатора 4, к выходу которого подключены последовательно соединенные первый полосовой фильтр 5, первый усилитель 6 и первый детектор 7. На
измерительной штанге 2 закреплен также индуктивный датчик тока в рельсах 8, к выходу которого подключены последовательно соединенные второй полосовой фильтр 9, второй усилитель 10 и второй детектор 11. Выход первого детектора 7 подключен к первому входу делителя 12, выход второго детектора 11 подключен ко второму входу делителя 12. К выходу делителя 12 подключен измерительный прибор 13.
Устройство работает следующим образом. Для измерения сопротивления стыка измерительная штанга 2 устройства устанавливается на рельс 1 непосредственно над стыком так, чтобы ножевые контакты 3 располагались симметрично относительно стыка. Протекаюш,ий в рельсе сигнальный ток автоблокировки вызывает падение напряжения на стыке, которое поступает на изолирующий трансформатор 4. Применение изолирующего трансформатора необходимо для того, чтобы исключить влияние тягового тока электроподвижного состава и уравнительного тока тяговых подстанций на результат измерения.
Полосовой фильтр 5, подключенный к выходу изолирующего трансформатора 4, служит для выделения частоты сигнального тока автоблокировки (25, 50 или 75 Гц) и ослабляет мешающее влияние гармоник тягового тока, возникающих в выпрямителях тяговых подстанций (300 Гц и выше). Первый усилитель 6 усиливает сигнал до величины, необходимой для нормальной работы первого детектора 7. Па выходе первого детектора 7 получается сигнал постоянного тока, величина которого пропорциональна падению напряжения на одном метре рельса со стыком.
10(9(9/ 7/;
Индуктивный датчик тока в рельсе 8 закреплен на измерительной штанге 2 и в нем под действием сигнального тока автоблокировки наводится ЭДС. Второй полосовой фильтр 9, подключенный к выходу индуктивного датчика тока 8, работает аналогично первому полосовому фильтру 5, т.е. выделяет частоты сигнального тока автоблокировки и ослабляет мешающее влияние гармоник тягового тока. Последовательно соединенные второй усилитель 10 и второй детектор 11 усиливают и преобразуют сигнал, поступающий с выхода второго полосового фильтра 9, в результате чего на выходе второго детектора 11 получается сигнал постоянного тока, величина которого пропорциональна току в рельсе. Делитель 12 имеет два входа: первый вход подключен к выходу первого детектора 7, а второй вход - к выходу второго детектора 11. Делитель 12 вычисляет по закону Ома величину сопротивления стыка, а измерительный прибор 13, подключенный к выходу делителя 12, отображает результат измерения. Шкала измерительного прибора 13 градуирована в метрах целого рельса (м.ц.р.).
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения сопротивления рельсового стыка и предоставляет пользователю дополнительные удобства при проведении измерений.
Увеличение сопротивления стыков вызывает сбой в работе автоблокировки, поэтому необходимо контролировать сопротивление стыков в процессе эксплуатации, т.е. проводить большое количество измерений. Предлагаемое устройство позволяет проводить измерения быстро и удобно.
Предлагаемое устройство можно применять на магистральных железных дорогах. Особенно желательно применение предлагаемого устройства в сопротивления сопротивления тяговой сети.
ИСТОЧНИКИ ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ИНФОРМАЦИИ
1.Анохин В.П. Устройство для контроля величины электрического сопротивления рельсовых стыков. А.с. № 744366, СССР. Бюллетень №24, 1980.
2.Анохин В.Н. Устройство для измерения сопротивления рельсовых стыков. А.с. № 813316, СССР. Бюллетень № 10, 1981.
3.Григорьев В.Л., Лабунский Л.С. Прибор для измерения сопротивления токопроводящих рельсовых стыков./ Инф. листок № 521-88, Куйбышев: Куйбышевский ЦНТИ, 1988. - 2 с. (прототип) метрополитене, где требования к величине рельсовых стыков очень высокие, а измерение стыков проводят при отключенном напряжении
Автор
Лабунский Л.С.
Заявитель: проректор по научной
работе СамИИТа
Тарасов Е.М.