Способ определения токов в рельсовой линии

 

Изобретение относится к технике электрических измерений и касается измерений токов, протекающих в электрических рельсовых цепях железнодорожных участков, электрифицированных переменным током. Согласно предлагаемому способу формируют встречно направленные измерительные токи, пропорциональные токам, протекающим в рельсах, посредством образования магнитной связи, суммируют измерительные токи, изменяют электромагнитную связь и непрерывно определяют величину суммарного тока, фиксируют ее минимальное значение и по нему судят о величине тока автоматической локомотивной сигнализации , затем фиксируют максимальное значение суммарного тока, сравнивают его с минимальным и по рассогласованию судят о величине тока асимметрии, затем формируют согласно направленные измерительные токи, суммируют их, непрерывно изменяют электромагнитную связь и фиксируют минимальную величину суммарного тока, по которой судят о величине тягового тока в рельсах. 4 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 61 1 25/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО. ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫ ГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

О

С.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4451191/11 (22) 28.06.88 (46) 15,07.92. Бюл. ¹ 26 (71) Харьковский институт инженеров железнодорожного транспорта им. С,М.Кирова (72) А.А.Рогатнев, A,Ñ,Êàïóñòà, Г.M.Êóñòîâ, В.К.Жучков, П.П.Золочевский, А,Б.Бойник, Е.А.Луковнева, Ю,В.Гордиенко и Н.В,Оспищев (53) 656.259.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 590171, кл. В 61 L25/06, 1975. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОКОВ В

РЕЛЪСОВОЙ ЛИНИИ (57) Изобретение относится к:технике электрических измерений и касается измерений .токов, протекаю цих в электрических рельсовых цепях железнодорожных участков, электрифицированных переменным током.

Изобретение относится к технике электрических измерений,. а именно к способам

-измерения токов, протекающих в электрических рельсовых цепях железнодорожных участков электрифицированных переменным током: тягового тока, его асимметрии в рельсах и сигнального тока.

Известны способы измерения величины и асимметрии тягового тока. заключающиеся в том, что токоизмерительными клещами измеряют поочередно токи в перемычках, идущих от дроссель-трансформатора к рельсам, после чего сложением измеритель-. ных величин определяют полную величину тягового тока в рельсах. а их вычитанием— асимметрию тягового тока, Недостатками этого способа являются низкая точность измерений и ограничен„,!Ж ÄÄ 1747393 А1

Согласно предлагаемому способу формируют встречно направленные измерительные токи, пропорциональные токам, протекающим в рельсах, посредством образования магнитной связи, суммируют измерительные токи, изменяют электромагнитную связь и непрерывно определяют величину суммарного тока, фиксируют ее минимальное значение и по нему судят о величине тока автоматической локомотивной сигнализации, затем фиксируют максимальное значение суммарного тока. сравнивают его с минимальным и по рассогласованию судят о величине тока асимметрии, затем формируют согласно направленные измерительные токи, суммируют их, непрерывно изменяют электромагнитную связь и фиксируют минимальную величину суммарного тока, по которой судят о величине тягового тока в рельсах. 4 ил. веюсь ность его функциональных возможностей.

Он не пригоден для измерения тока автоматической локомотивной сигнализации (АЛС), протекающего в тех же проводниках 4 одновременно с тяговым током, а погреш- . (h) ность измерения тягового тока равна удво- () енному значению величины тока АЛС. (, )

Для измерения тока автоматической локомотивной сигнализации используют способ, заключающийся в том, что к выводам - Ф вторичной обмотки дроссел ь-трансформатора подключают измерительный прибор и считывают его показания.

Недостатком этого способа является то, что измеряемый прибором ток представляет собой сумму двух величин: тока АЛС и асимметрии тягового тока. Величина асимметрии тягового тока в данном способе не

1747303

10

25

40

55 измеряется и вносит в результаты измере- ний неконтролируемую погрешность, которая не может быть оценена даже приближенно.

Известен также способ измерения тока автоматической локомотивной сигнализации, заключающийся в том, что в магнитном поле проводников с током размещают приемные катушки, в которых под действием переменного магнитного поля наводится

ЭДС, соединяют приемные катушки с измерительным прибором и считывают его показания, Приемные катушки соединяют с измерительным прибором через фильтр., выпрямитель и усилитель, Так как фильтр не способен обеспечить полное подавление ЭДС, создаваемой в приемных катушках тяговым током, то этот способ не обеспечивает высокой точности измерений. Указанный способ реализован при измерении тока АЛС с локомотива.

Нахождение измерительного прибора на локомотиве исключает возможность использования результатов измерений для точной регулировки рельсовой цепи, так как за время, необходимое для доставки результатов, измерений к регулировщику, составля1ощее от нескольких часов до нескольких суток, сопротивление балласта, а с ним и .величина тока АЛС в рельсовой цепи может измениться. Кроме того, отсутствие возможности контроля величины регулируемого то ка АЛС не позволяет осуществить точную регулировку рельсовой цепи. Недостатком рассмотренного способа измерения являет ся также его функциональная ограниченность, не позволяющая одним и тем же способом измерять ток автоматической локомотивной сигнализации, тяговый ток и асимметрию тягового тока в одних и тех же проводниках, Отсутствие единого способа для производства указанных измерений вызывает необходимость использования различных способов и различной аппаратуры для их реализации, вследствие чего возрастает стоимость измерений и увеличивается время, необходимое для их выполнения, Наиболее близким к предлагаемому является способ, для реализации которого используется устройство для проверки локомотивной сигнализации, содержащем блок кодирования, подключенный через переключатель изменения направления тока к шлейфу, индуктивно связанный с ним при емник, симметрирующий трансформатор с переключателями в.цепях первичной и вторичной обмоток, подключенным первичной обмоткой к приемным элементам, а вторичной - к измерительному прибору.

Основной недостаток известного способа — низкая точность измерений, Цель изобретения — повышение точности.

Указанная цель достигается тем, что со гласно способу формируют встречно направленные измерительные токи, пропорциональные токам, протекающим в рельсах, посредством образования электромагнитной связи, суммируют измерительные токи, изменяют электромагнитную связь и непрерывно определяют величину суммарного тока, фиксируют ее минимальное значение и по нему судят о величине тока автоматической локомотивной сигнализации, затем фиксируют максимальное значение суммарного тока, сравнивают его с минимальным и по рассогласованию судят о величине тока асимметрии, затем формируют согласно направленным измерительные токи, суммируют их, непрерывно изменяют электромагнитную связь и фиксируют минимальную величину суммарного тока, по которой судят о величине тягового тока в рельсах.

На фиг,1 показана принципиальная схема устройства для проведения измерений предлагаемым способом, на фиг.2 — принцип соединения приемных катушек с измерительным прибором при измерении тока автоматической локомоти вной сигналйзации и величины асимметрии тягового тока; на фиг.3 — принцип соедийения приемных катушек с измерительным прибором при измерении величины тягового тока; на фиг.4— расположение приемных катушек при проведении измерений предлагаемым способом.

Приемные катушки 1 и 2 включены последовательно и соединены с измерительным прибором 3. При необходимости прибор 3 может быть снабжен усилителем для повышения его чувствительности, С помощью переключателяя 4 катушки вкл юча ются встречно-последовательно (для измерения тока автоматической локомотивной сигнализации и измерения асимметрии тягового тока) или согласно-последовательно (для измерения величины тягового тока). Катушки 1 и 2 размещены на ферромагнитных сердечниках 5 и 6, закрепленных на изоляционной линейке 7. При производстве измерений линейку 7 устанавливают на шины дроссель-трансформатора 8 и 9 и передвигают ее поперек шин в направлениях, указанных стрелками 10 и 11. На шину 12 дроссель-трансформатора выведена средняя точка его первичной обмотки, переключатель имеет контакты 13-21, При измерении катушки передвигают таким образом. чтобы прямая линия 22,,проведенная через, 1747303 середину отрезка прямой линии 23, соединяющего центры 24 и 25 ферромагнитных сердечников 5 и 6 катушек 1 и 2, и перпендикулярная плоскости, в которой расположен участок проводников., на котором 5 проводят измерения, всегда находилась между продольными осями 26 и 27 проводников 8 и 9, по которым протекает ток автоматической локомотивной сигнализации, Для измерения тока автоматической ло- 10 комотивной сигнализации и величины асимметрии тягового тока. переключатель 4 устанавливают в положение, в котором замкнуты его контакты 13 — 14, 16 — 17, 19 — 20, При этом катушки 1 и 2 соединяются встречно- 15 последовательно, Для измерения величины тягового тока, протекающего по рельсовой цепи, переключатель 4 устанавливают в положение, в котором замкнуты его контакты

13 — 15, 16 — 18, 19 — 21. При этом катушки 1 и 2 20 соединяются согласно-последовательно.

Для получения экстремальных значений измеряемой величины линейку 7 передвигают, не отрывая от.шин. При этом линИя, по которой передвигают катуш- 25 ки, постоянно находится на Одинаковом расстоянии от плоскости, к которой лежат шины, Величина этого расстояния определяется толщиной линейки 7, Направление линий 10 и 11 выбирают таким, чтобы линия, 30 проведенная по этому направлению, находилась в плоскости, пересекающей шины 8 и 9.

По шинам дроссель-трансформатора 8. и 9 протекают две составляющие тягового 35 тока 1т1, lтг и ток автоматической локомотивной сигнализации !длс. По шине 12 протекает полный тяговый ток 1т=1т! +1тг.

Переменные магнитные поля токов, протекающих по шинам 8 и 9, наводят в 40 катушках 1 и 2 следующие ЭДС: в катушке

1: Ет1 — от тягового тока 1т1; Е1длс от тока.

lдлс; в катушке 2: Етг — от тягового тока {тг;

Егдлс — от 1длс ЭДС Е длс и Егдлс направлены согласно и создают в приборе 3 ток 45

1длс.

Под действием ЭДС Ет и Етг, направленных навстречу друг дру! у, в цепи создаются встречные токи !т и 1тг. Разность этих токов, соответствующая току асимметрии 50

Г / /

lAc =1т1 — !тг, протекает по измерительному прибору 3. Направление тока 1дс зависит от соотношения величин токов lr> и lтг.

Измерительный прибор 3 измеряет сумГ му эффективных значений токов 1длс и !дс 55 которая не зависит от фазовых соотношений между токами и от направлений векторов этих токов.

Вводя коэффициенты пропорциональности, учитывающие соотношения между. токами в шинах дроссель-трансформатора и токами в приемных катушках, и умножая на них значения токов, измеренные измери- . тельным прибором 3, получают истинные значения токов в рельсовой цепи. Коэффициенты пропорциональности зависят от параметров катушек и прибора, толщины линейки 7, расстояния между катушками и должны определяться опытным путем. Шкалы прибора 3 могут быть проградуированы в истинных значениях измеряемых токов, что значительно сокращает время, необхо-. димое для производства измерений.

Катушки 1 и 2 должны быть удалены одна от другой на расстояние на 3 — 30% большее или меньшее, чем расстояние между шинами дроссель-трансформатора 8 и 9, Благодаря такому расположению катушек, при их перемещении в направлениях 10 и 11 происходит усиление магнитной связи катушки 1 с шиной 8 при одновременном ослаблении связи катушки 2 с шиной 9. или наоборот, в результате чего катушку можно перемещать в направлениях 10 и 11 и этим изменять величины наведенных в них ЭДС ф °

Ет>, Ет2 и токов 1т1, 1тг, добиваясь их равенс òва.

Для измерения тока автоматической локомотивной сигнализации,. приемные катушки, закрепленные неподвижно на изоляционной линейке 7 и соединенные встречно-последовательно, двигают в направлениях 10 и 11 до получения минимального значения измеряемой величины, показываемой прибором 3; Минимальное ее значение получают в том случае, когда магнитные потоки, создаваемые в сердечниках катушек составляющими тягового тока 1т и

1тг, создают в катушках равные по величине

ЭДС, которые благодаря встречному включению катушек гасят друг друга. 8 этом случае прибор 8 отстраивается от тока асимметрии и ток IAC в нем равен нулю. Ток в приборе 3 создастся ЭДС; наведенной в катушках 1 и 2 током автоматической локомотивной сигнализации, Если шкала прибора проградуирована в истинных значениях тока, протекающего по шинам 8 и 9, то, считывая показание прибора, получают величину тока автоматической локомотивйой сигнализации, протекающего. „, по рельсовой цепи, =

Для измерения величины асимметрии тягового тока катушки 1 и 2, закрепленные на линейке 7 и соединенные встречно-последовательно, сначала передвигают в направлениях 10 и 11 до получения мэксимального значения измеряемой величины, кторое получают в .том случае, когда разность ЭДС Ет3 и Етг, наведенных в катуш1747303 ках составляющими тягового тока IT1, 1т/г, а, соответственно и разность токов 1т и

1тг достигает значения, максимально возможного при заданных катушках. их сердечниках, расстоянии между ними. и толщине линейки 7. При этом по измерительному прибору 3 протекает наведенный ток

1м8кс Iдс +1длс =(1т -1тг)+ 1длс, т.е. сумма тока асимметрии тягового тока и тока автоматической локомотивной сигнализации.

После считывания показаний измерительного прибора 3 закрепленные йа линейке 7 катушки вновь передвигают в направлениях 10 и 11 до получения мини-. мального значения измеряемой величины, которое получают при компенсации ЭДС

Ет1 и Етг. По измерительному прибору в этом случае протекает ток 1мин=Цлс. После считывания показаний измерительного прибора из максимального измеренного значения тока вычитают минимальное. и получают величину асимметрии тягового тока

1макс 1мун=((IT1 1тг)+1длс) 1длс =

- lf> - тг =1дс.

Для измерения величины тягового тока, протекающего по рельсовой цепи, катушки, закрепленные на линейке 7 и соединенные согласно-последовательно передвигают в направлениях 10 и 11 до получения минимального значения измеряемой величины.

При этом добиваются равенства ЭДС

Е млс и Егдлс и токов I сдлс и Iгдлс и их взаиулной компенсации. Ток 1Рлс =14лс—

- 1гдлс в этом случае равен нулю и по прибору

5 3 протекает лишь ток lr, вызванный суммой

ЭДС Ет1 и Етг. Если прибор проградуирован в истинных значениях тягового тока, то, считывая его показания, получают величину суммарного тягового тока, протекающего

10 по обоим рельсам рельсовой цепи.

Формула изобретения

Способ определения токов в рельсовой линии,.заключающийся в том, что формиру- ют встречно направленные измерительные

15 токи, пропорциональные токам, протекающих в рельсах, посредством образования электромагнитной связи и определяют ток локомотивной сигнализации, ток асимметрииитяговыйток,.отличающийся тем, 20 что, с целью повышения точности, суммируют измерительные токи, изменяют электро. магнйтную связь и непрерывно определяют

" величину суммарного тока, фиксируют ее минимальное значение и по нему судят о

25 величине тока автоматической локомотивной сигнализации, затем фиксируют макси- . мальное значение суммарного тока, сравнивают его с минимальным и по рассогласованию судят о величине тока

30 асимметрии, затем формируют согласнонаправленные измерительные токи, суммируют их, непрерывно изменяют электромагнитную связь и фиксируют минимальную величину суммарного тока, по

35 которой судят о величине тягового тока в рельсах.

1747303

Етг

1 Отс

/ — з ) ЬГ. 2 .

Erf

Ут

11

У мыс

1747303

Составитель А,Капуста

Редактор Л,Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Заказ 2464 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Способ определения токов в рельсовой линии Способ определения токов в рельсовой линии Способ определения токов в рельсовой линии Способ определения токов в рельсовой линии Способ определения токов в рельсовой линии Способ определения токов в рельсовой линии 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к железнодорожной автоматике, в частности к контролю параметров сигналов автоматической локомотивной сигнализации

Изобретение относится к железнодорожной автоматике

Изобретение относится к железнодорожной автоматике, в частности к устройствам, обеспечивающим контроль асимметрии в рельсовых линиях на участках с электрической тягой

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике, а именно к устройствам торможения

Изобретение относится к устройствам железнодорожной автоматики и телемеханики , а именно к устройствам проверки и наладки систем интервального регулирования движения поездов

Изобретение относится к железнодорожной автоматике, а именно к локомотивной сигнализации

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике, а именно к автоматической локомотивной сигнализации

Изобретение относится к средствам автоматики железнодорожного транспорта и предназначено для работы в системе автоматической локомотивной сигнализации и автоматического регулирования скорости (АЛС-АРС)
Изобретение относится к области обеспечения безопасности движения поездов на железнодорожном транспорте
Изобретение относится к обеспечению безопасности движения поездов на железнодорожном транспорте
Изобретение относится к области обеспечения безопасности движения поездов на железнодорожном транспорте

Изобретение относится к железнодорожной автоматике, в частности к способам обеспечения безопасности движения поездов

Изобретение относится к железнодорожной автоматике, а именно к устройствам для измерения параметров сигналов автоматической локомотивной сигнализации АЛСН и АЛС-ЕН

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и может быть использовано в системах автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и может быть использовано в устройствах автоматической локомотивной сигнализации
Наверх