Измерительно-сигнализирующий канал о наличии асимметрии тягового тока в рельсовой сети

Полезная модель относится к железнодорожной области техники, а именно к измерениям в рельсовой сети переменного и постоянного тягового тока с целью сигнализации о наличии его асимметрии, и может быть использована в системах технической диагностики и мониторинга.
Известно устройство сигнализации о наличии асимметрии тягового тока в рельсовых цепях, содержащее два датчика Холла компенсационного типа, установленные над каждой полуобмоткой в дроссель-трансформаторе и включенные встречно друг с другом, компаратор с двумя входами, установленный на посту электрической централизации в релейном помещении, причем один из его входов соединен кабельной линией с датчиками Холла, а на другой вход компаратора подают опорное напряжение, соответствующее допустимому уровню асимметрии тягового тока в рельсовых цепях, сигнализирующее устройство в виде светодиода, подключенного к выходу компаратора, которое размещено на специальной панели в помещении дежурного по станции, при этом на данной панели размещено количество светодиодов, соответствующее количеству рельсовых цепей на станции. [RU №2452034, МПК G08B 23/00, опубл. 27.05.2012, Бюл. №15, "Устройство сигнализации о наличии асимметрии тягового тока в рельсовых цепях", авторы Могильников Ю.В. и др.].
Недостатком данного устройства является отсутствие возможности интегрироваться в систему технической диагностики и мониторинга, а также определять величину тягового тока.
Известно информационно-измерительное устройство мониторинга тягового тока в рельсовой сети, содержащее дроссель-трансформатор передающего конца рельсовой цепи, дроссель-трансформатор приемного конца смежной рельсовой цепи, междроссельную перемычку, первую дроссельную перемычку передающего конца рельсовой цепи, вторую дроссельную перемычку передающего конца рельсовой цепи, первую дроссельную перемычку приемного конца смежной рельсовой цепи, вторую дроссельную перемычку приемного конца смежной рельсовой цепи, источник питания, первый датчик Холла, второй датчик Холла, третий датчик Холла, четвертый датчик Холла, пятый датчик Холла, контроллер, блок обработки информации, панель. [RU №188294, МПК B61L 25/08, B61L 1/00, опубл. 29.04.19, Бюл. №13, "Информационно-измерительное устройство мониторинга тягового тока в рельсовой сети", авторы Башаркин М.В. и др.].
Недостатком данного устройства является отсутствие возможности непрерывно осуществлять контроль значения тягового тока в рельсовых нитях, сигнализировать о наличии асимметрии тягового тока в рельсовой сети, а также интегрироваться в системы технической диагностики и мониторинга.
Данное техническое решение выбрано авторами в качестве прототипа.
Техническим результатом является повышение устойчивости работы рельсовых цепей, за счет симметрии тягового тока в рельсовой сети.
Технический результат достигается тем, что в измерительно-сигнализирующий канал дополнительно введены блок сопряжения, четыре датчика Холла, два из которых соединены с каждой полуобмоткой дроссель-трансформатора передающего конца рельсовой цепи, а два других - соединены с каждой полуобмоткой дроссель-трансформатора приемного конца смежной рельсовой цепи, причем каждый датчик Холла соединен с полуобмоткой через предохранитель, подстроечный резистор и шунтирующий резистор, которые соединены последовательно, а выходы датчиков Холла соединены с блоком обработки информации, выход которого соединен с блоком сопряжения, который интегрирует канал в систему технической диагностики и мониторинга.
Введение четырех рельсовых нитей тяговой рельсовой сети и изолирующих стыков, а также четырех цепочек, в двух из которых датчики Холла соединены с каждой полуобмоткой дроссель-трансформатора передающего конца рельсовой цепи, а в двух - с каждой полуобмоткой дроссель-трансформатора приемного конца рельсовой цепи, причем каждый датчик Холла соединен с полуобмоткой через предохранитель, подстроечный резистор и шунтирующий резистор, которые соединены последовательно, а выходы датчиков Холла соединены через блок обработки информации с блоком сопряжения, который интегрирует канал в систему технической диагностики и мониторинга, позволяет сигнализировать о наличии асимметрии тягового тока в рельсовой сети за счет вычисления коэффициента асимметрии, который не должен превышать 4% при электротяге переменного тока и 6% при электротяге постоянного тока.
На фиг. измерительно-сигнализирующий канал о наличии асимметрии тока в тяговой рельсовой сети
Измерительно-сигнализирующий канал содержит рельсовые нити тяговой рельсовой сети - 1, изолирующие стыки - 2, дроссель-трансформатор передающего конца рельсовой цепи - 3, дроссель-трансформатор приемного конца смежной рельсовой цепи - 4, первый предохранитель - 5, первый шунтирующий резистор - 6, первый подстроечный резистор - 7, первый датчик Холла - 8, второй предохранитель - 9, второй шунтирующий резистор - 10, второй подстроечный резистор - 11, второй датчик Холла - 12, третий предохранитель - 13, третий шунтирующий резистор - 14, третий подстроечный резистор - 15, третий датчик Холла - 16, четвертый предохранитель - 17, четвертый шунтирующий резистор - 18, четвертый подстроечный резистор - 19, четвертый датчик Холла - 20, блок обработки информации - 21, блок сопряжения - 22.
Измерительно-сигнализирующий канал работает следующим образом: для пропуска тягового тока по рельсовым нитям тяговой рельсовой сети - 1 в обход изолирующих стыков - 2, на передающем конце рельсовой цепи и приемном конце смежной рельсовой цепи установлены дроссель-трансформаторы (3, 4). К двум крайним выводам дроссель-трансформатора передающего конца рельсовой цепи - 3 через предохранители (5, 9) подключены два подстроечных (6, 10) и два шунтирующих резистора (7, 11), выводы которых, проходя через магнитный сердечник датчиков Холла (8, 12), соединяются со средним выводом дроссель-трансформатора передающего конца рельсовой цепи - 3. К двум крайним выводам дроссель-трансформатора приемного конца смежной рельсовой цепи - 4 через предохранители (13, 17) подключены два подстроечных (14, 18) и два шунтирующих резистора (15, 19), выводы которых, проходя через магнитный сердечник датчиков Холла (16, 20), соединяются со средним выводом дроссель-трансформатора приемного конца смежной рельсовой цепи - 4. Выводы всех датчиков Холла (8, 12, 16, 20) подключены через блок обработки информации - 21, по средством которого информация о величине тягового тока, а также наличии асимметрии тягового тока поступает на вход блока сопряжения - 22, выход которого подключен к периферийному оборудованию систем технической диагностики и мониторинга. В случае если значение полученного сигнала превышает допустимый уровень коэффициента асимметрии, с выхода блока сопряжения сигнал о наличии асимметрии поступает в систему технической диагностики и мониторинга.
Предлагаемый измерительный канал позволяет сигнализировать о наличии асимметрии тягового тока в рельсовой сети, интегрироваться в системы технической диагностики и мониторинга, определять величину тягового тока в рельсовых нитях, снизить количество отказов рельсовых цепей, сигнализировать о нарушении целостности рельсовых нитей и дроссельных перемычек.