Способ измерения асимметрии переменного тягового тока в рельсовых линиях под катушками алс



Способ измерения асимметрии переменного тягового тока в рельсовых линиях под катушками алс

 


Владельцы патента RU 2529566:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" (МИИТ) (RU)

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике. Способ измерения асимметрии переменного тягового тока в рельсовых линиях под катушками АЛС заключается в том, что в требуемой точке рельсовой линии измеряют падения напряжения в разных рельсовых нитях на отрезках рельсов одинаковой длины или измеряют напряжения на выходе бесконтактных измерительных датчиков тока, накладываемых на разные рельсовые нити в этой точке. Затем делением разности этих напряжений на их сумму находят относительную величину асимметрии тягового тока в этой точке рельсовой линии. Дополнительно накладывают на рельсы нормативный шунт в точке измерения, а измерения проводят за местом наложения шунта по ходу поезда. Достигается повышение достоверности измерения. 1 ил.

 

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и может быть использовано при диагностировании для выявления причин неустойчивой работы АЛС.

Известен способ измерения асимметрии тягового тока, в соответствии с которым измеряют токи в дроссельных перемычках дроссель-трансформаторов, а затем делением разности измеренных в разных перемычках токов на их сумму находят в процентах величину коэффициента асимметрии тягового тока [1, с.58].

Способ измерения пригоден только в рельсовых цепях, разделенных изолирующими стыками с дроссель-трансформаторами, и только в точках рельсовой линии, где эти дроссель-трансформаторы установлены. Поэтому способ не пригоден для применения в бесстыковых рельсовых цепях и не позволяет измерять асимметрию тягового тока в любой точке по длине рельсовой линии. Кроме того, условия растекания тягового тока по рельсовым нитям после дроссель-трансформаторов и вперед от первой колесной пары головного электровоза различны, поэтому даже на входном конце рельсовой цепи асимметрия тягового тока под катушками АЛС отличается от асимметрии тягового тока в секциях основных обмоток дроссель-трансформаторов.

В настоящее время асимметрию тягового тока под катушками АЛС находят по результатам сравнения величин измеренных напряжений на приемных локомотивных катушках. Измерения этой асимметрии косвенным способом по разности напряжений на катушках АЛС сложно организационно, и их трудно привязать к конкретной точке пути даже при наличии на локомотиве современных микропроцессорных приборов безопасности. Кроме того, результаты измерений зависят не только от величины тяговых токов в рельсовых нитях под катушками АЛС. Они искажаются, во-первых, напряжениями, которые наводятся тяговыми токами, растекающимися по металлическим частям электровоза. Кроме того, дополнительная разность этих напряжений появляется при качаниях электровоза, при несимметричной установке приемных локомотивных катушек и т.п. [2]. Прямые напольные измерения асимметрии тягового тока под катушками АЛС движущегося поезда невозможны.

Известен также способ измерения асимметрии тягового тока в любой точке рельсовой линии, когда в требуемой точке измеряют падения напряжения на отрезках рельсов определенной длины в разных рельсовых нитях, а затем делением разности измеренных напряжений на их сумму находят в процентах величину коэффициента асимметрии тягового тока [3]. Измерять величину тяговых токов в рельсовых линиях можно также с использованием бесконтактных измерительных датчиков.

Данный способ позволяет определять асимметрию тягового тока в любой точке рельсовой линии в нормальном режиме работы рельсовой цепи. Поэтому способ удобен для измерения асимметрии тягового тока в местах подключения к рельсам аппаратуры тональных рельсовых цепей, не разделяемых изолирующими стыками с дроссель-трансформаторами (в бесстыковых рельсовых цепях).

Однако характер распределения тягового тока по рельсовым нитям в конкретной точке рельсовой линии при наличии и отсутствии перед ней головного локомотива движущегося поезда существенно различается. Поэтому по результатам, полученным с использованием этого способа, невозможно получить достаточно достоверную информацию о величине асимметрии тягового тока в рельсовых нитях под приемными локомотивными катушками АЛС в этой точке рельсовой линии.

Цель изобретения - обеспечение возможности получения достоверных количественных данных об асимметрии тягового тока под катушками АЛС движущегося поезда в требуемой точке рельсовой линии по результатам измерений величины тяговых токов в рельсовых нитях при отсутствии поезда.

Это достигается тем, что дополнительно накладывают на рельсы нормативный шунт в точке измерения, а измерения проводят за местом наложения шунта по ходу поезда.

На чертеже показана, для пояснения сущности разработанного способа, схема дополнительной установки нормативного шунта и измерительных приборов, а также указаны измеряемые токи и напряжения.

На рельсовые нити 1 и 2 накладывается нормативный шунт 3 с величиной сопротивления Rш=0,06 Ом. Тяговые токи i T 1 ' и i T 2 ' соответственно в рельсовых нитях 1 и 2, текущие к месту установки шунта, выравниваются за счет протекания тока iш через нормативный шунт 3.

За нормативным шунтом 3 тяговые токи i T 1 ' ' и i T 2 ' ' растекаются по рельсовым нитям соответственно 1 и 2 обратно пропорционально их от точки измерения входным сопротивлениям ZВХ1 и ZВХ2. Следовательно, наложением нормативного шунта имитируется выравнивание тягового тока по рельсовым нитям, происходящее под движущимся поездом, и перераспределение его в рельсовых нитях, расположенных перед передней колесной парой электровоза.

При использовании бесконтактных измерительных датчиков 4 и 5 напряжение U ˙ 1 ' ' на выходе измерительного датчика 4, накладываемого на рельсовую нить 1, пропорционально тяговому току i T 1 ' ' за нормативным шунтом по ходу поезда

U ˙ 1 ' ' = k i T 1 ' ' , ( 1 )

где k - коэффициент преобразования измерительным датчиком тока в напряжение.

Точно также напряжение U ˙ 2 ' ' на выходе измерительного прибора 5, накладываемого на рельсовую нить 2, пропорционально тяговому току i T 2 ' ' за нормативным шунтом по ходу поезда

U ˙ 2 ' ' = k i T 2 ' ' . ( 2 )

Делением разности этих напряжений на их сумму находим относительное значение асимметрии тягового тока под катушками АЛС в точке измерения

δ i A = | U ˙ 1 ' ' U ˙ 2 ' ' | U 1 ' ' + U ˙ 2 ' ' = | k i T 1 ' ' k i T 2 ' ' | k i T 1 ' ' + k i T 2 ' ' = | i T 1 ' ' i T 2 ' ' | i T 1 ' ' + i T 2 ' ' = i ˙ A i ˙ Т Л , ( 3 )

где i A - асимметрия тягового тока в точке измерения,

iТЛ - тяговый ток в рельсовой линии под катушками АЛС.

Если измеряются падение напряжения U ˙ 1 ' ' на отрезке определенной длины l0 рельсовой нити 1 рельсовой линии, то величина этого напряжения равна

U ˙ 1 ' ' = z P H l 0 i T 1 ' ' , ( 4 )

где zPH - удельное сопротивление рельсовой нити.

Точно также величина падения напряжения U ˙ 2 ' ' на отрезке длины l0 рельсовой нити 2

U ˙ 2 ' ' = z P H l 0 i T 2 ' ' . ( 4 )

Делением разности этих напряжений на их сумму находим относительное значение асимметрии тягового тока под катушками АЛС в точке измерения

δ i A = | U ˙ 1 ' ' U ˙ 2 ' ' | U 1 ' ' + U ˙ 2 ' ' = | z P H l 0 i T 1 ' ' z P H l 0 i T 2 ' ' | z P H l 0 i T 1 ' ' + z P H l 0 i T 2 ' ' = | i T 1 ' ' i T 2 ' ' | i T 1 ' ' + i T 2 ' ' = i ˙ A i ˙ Т Л . ( 5 )

Следовательно, при известных или прогнозируемых величинах тяговых токов в рельсовой линии UТЛ можно найти величину асимметрии тягового тока iA в требуемой точке линии

i A = δ i A × i Т Л . ( 6 )

Знание истинного значения величины асимметрии тягового тока под катушками АЛС позволяет, во-первых, определить величину ее вклада в неустойчивость работы АЛС на рассматриваемом отрезке рельсовой линии. Во-вторых, если измеренная величина асимметрии тягового тока оказалась выше допускаемой, то сравнением величин измеренных напряжений можно определить величину асимметрии входных сопротивлений рельсовых нитей в точке измерения. Причиной повышенного значения одного из этих входных сопротивлений может быть плохое состояние рельсовых стыковых соединителей в ней. А причиной пониженного значения одного из этих входных сопротивлений может быть неисправность цепей заземления опор контактной сети, подключаемых к рельсам, или односторонней пробой электрической изоляции железобетонных шпал.

Следовательно, предложенный способ позволяет использованием дополнительных несложных операций определять величину асимметрии переменного тягового тока в рельсовых линиях под катушками АЛС при отсутствии поезда в точке измерения.

Эксперименты с использованием предложенного способа измерения асимметрии переменного тягового тока в рельсовых линиях под катушками АЛС подтвердили достоверность и вполне достаточную для практических целей точность определения величины этой асимметрии.

Литература

1. Устройства СЦБ. Технологический процесс обслуживания. - М.: Транспорт, 1984. - 151 с.

2. Шаманов В.И. Помехи и помехоустойчивость автоматической локомотивной сигнализации. Иркутск: Изд-во ИрГУПС, 2005. - 236 с.

3. Патент на изобретение №2334643. Устройство для измерения параметров рельсовых цепей на электрифицированных железнодорожных линиях // В.И.Шаманов, В.П.Суров, А.В.Пультяков, Ю.А.Трофимов, С.И.Шаманова. Опубл. 27.09.2008 г. Бюл. №27.

Способ измерения асимметрии переменного тягового тока в рельсовых линиях под катушками АЛС, заключающийся в том, что в требуемой точке рельсовой линии измеряют падения напряжения в разных рельсовых нитях на отрезках рельсов одинаковой длины или измеряют напряжения на выходе бесконтактных измерительных датчиков тока, накладываемых на разные рельсовые нити в этой точке, а затем делением разности этих напряжений на их сумму находят относительную величину асимметрии тягового тока в этой точке рельсовой линии, отличающийся тем, что в требуемой точке рельсовой линии дополнительно накладывают на рельсы нормативный шунт в точке измерения, а измерения проводят за местом наложения шунта по ходу поезда.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к автоматике, телемеханике и связи на железнодорожном транспорте. Система интервального регулирования движения поездов состоит из комплектов оборудования автоблокировки, каждый из которых содержит соединенные между собой модуль управления, модуль интерфейса с электрической централизацией, генератор комплексных сигналов и модуль приемника перегонного.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике. Способ диагностики состояния электрического сопротивления рельсовых линий в рельсовых цепях на участках с электротягой переменного тока заключается в том, что измеряют падения напряжения на секциях основных обмоток дроссель-трансформаторов, установленных на концах рельсовой цепи, вычисляют тяговые токи в рельсовых нитях на концах рельсовой цепи и коэффициенты их асимметрии.

Изобретение относится к системам для интервального регулирования движения поездов на перегонах. Система интервального регулирования движения высокоскоростных поездов на перегоне содержит на блок-участках путевую аппаратуру автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия, а в состав бортового устройства управления локомотивом включен блок локомотивной аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации.

Группа изобретений относится к контролю нахождения подвижного состава на участке пути. Способ контроля нахождения подвижного состава на участке пути заключается в том, что в рельсовую цепь участка подают сигнал, который измеряют на начальном участке пути, а по изменению принимаемого сигнала определяют нахождение состава на участке пути.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и может быть использовано в системах интервального регулирования движения поездов. Рельсовая цепь содержит рельсовую линию, к одному концу которой подключены первый конденсатор и вторичная обмотка первого путевого трансформатора, первичная обмотка которого подключена к генератору.

Изобретение относится к устройствам железнодорожной автоматики и телемеханики. Многоканальный путевой приемник рельсовой цепи содержит два канала обработки кодовых сигналов из своей рельсовой цепи, блок контроля кодовых сигналов, подключенный к блоку фиксации состояния рельсовой цепи и к блоку контроля кодовых сигналов.

Изобретение относится к системам интервального регулирования движения поездов на перегонах. Система интервального регулирования движения поездов на перегоне содержит путевые блок-участки, аппаратура которых включает блок путевых формирователей с передатчиком сигналов.
Изобретение относится к железнодорожной технике, а именно к автоматике и телемеханике для регулирования движения железнодорожного транспорта. .

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и предназначено для контроля состояния рельсовой линии. .

Изобретение относится к железнодорожной технике, а именно к железнодорожной автоматике и телемеханике, и может быть использовано для регулирования движения поездов.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и может быть использовано в системах интервального регулирования движения поездов метро. Система содержит рельсовую линию, к концам которой через последовательно соединенные конденсаторы подключены соответственно путевые генератор и приемник. Путевые генератор и приемник выполнены с возможностью дополнительного наложения кодирования автоматической локомотивной сигнализации в низкочастотном диапазоне сигналом, представляющим собой меандр. Рельсовая цепь снабжена двумя симметричными ограничителями напряжения, подключенными параллельно к выводам конденсаторов соответственно на питающем и приемном концах рельсовой цепи. Напряжение стабилизации каждого из ограничителей напряжения выбрано не ниже максимальной амплитуды напряжения сигнала контроля рельсовой линии на выводах соответствующего конденсатора в нормальном режиме. Пороги занятия и освобождения рельсовой цепи установлены не выше напряжения на приемнике рельсовой цепи при шунтировании одного из конденсаторов в нормальном режиме. Достигается возможность эксплуатации резонансных рельсовых цепей с высокочастотными сигналами контроля рельсовой линии и АЛС-АРС на одной линии с рельсовыми цепями с низкочастотным кодированием АЛС-АРС без дооснащения поездной аппаратуры устройствами приема высокочастотных сигналов АЛС-АРС. 2 ил.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и обеспечивает возможность диагностирования состояния дроссельных перемычек путевых дроссель-трансформаторов за счет выполнения дополнительных операций. Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно измеряют падение напряжения на подключенной к рельсу дроссельной перемычке, вычисляют сопротивление каждой дроссельной перемычки перемножением на удельное сопротивление рельсов отношения падения напряжения на перемычке к падению напряжению на одном метре сплошного рельса, вычисляют коэффициент асимметрии сопротивлений дроссельных перемычек делением разности их сопротивлений на сумму, а при превышении сопротивлениями дроссельных перемычек и/или коэффициентом асимметрии сопротивлений их допускаемых значений дополнительно измеряют в каждом проводе соответствующей дроссельной перемычки ток и падения напряжения на переходах провода «рельс - штепсель», «штепсель - трос» и «трос - наконечник», вычисляют значения сопротивлений каждого перехода в каждом проводе делением падения напряжения на диагностируемом переходе на ток в проводе, и переходы с наибольшими значениями сопротивлений относят к неисправным. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам сигнализации, централизации и блокировки на железнодорожном транспорте. Система содержит рельсовые цепи. Рельсовая цепь включает в себя блок контроля рельсовой цепи, блок сопряжения цепей кодирования автоматической локомотивной сигнализации (АЛС) с аппаратурой соседних рельсовых цепей. Блок контроля содержит путевой генератор, соединенный с блоком включения кодирования и путевого приемника. Порт путевого генератора и порт путевого приемника соединены соответственно с портом первого и портом второго маломощных приемопередающих устройств. Каждый локомотив поезда, обращающегося на участке, оборудован комплексным устройством безопасности, к которому через CAN интерфейс подключены порт приемопередающего устройства и вход локомотивного приемника. На каждом локомотиве установлен модуль формирования сигналов управления, выходы которого подключены соответственно к управляющему входу приемника и информационному входу комплексного устройства безопасности, а его вход соединен с выходом приемника приемопередающего устройства, при этом путевой генератор блока контроля выполнен управляемым. Достигается повышение надежности функционирования системы при сокращенном интервале попутного следования поездов по одной и той же рельсовой цепи. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам сигнализации, централизации и блокировки на железнодорожном транспорте. Система содержит рельсовые цепи. Рельсовая цепь включает в себя блок контроля рельсовой цепи, блок сопряжения цепей кодирования автоматической локомотивной сигнализации (АЛС) с аппаратурой соседних рельсовых цепей. Блок контроля содержит путевой генератор, соединенный с блоком включения кодирования и путевого приемника. Порт путевого генератора и порт путевого приемника соединены соответственно с портом первого и портом второго маломощных приемопередающих устройств. Каждый локомотив поезда, обращающегося на участке, оборудован комплексным устройством безопасности, к которому через CAN интерфейс подключены порт приемопередающего устройства и вход локомотивного приемника. Блок генератора кодов содержит аналого-цифровой преобразователь, выходы которого соединены с входами микроконтроллерного модуля. К электронно-вычислительной машине (ЭВМ) автоматизированного рабочего места (АРМ) поездного диспетчера подключен программный модуль интеллектуального анализа работоспособности аппаратуры, а в ее блок памяти записана база данных о допустимых значениях токов и напряжений на входе рельсовых линий путевых участков и результатов периодического самотестирования аппаратуры питающих концов путевых участков. Достигается упрощение и повышение надежности системы интервального регулирования движения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам сигнализации, централизации и блокировки на железнодорожном транспорте и может быть использовано в устройствах интервального регулирования движения поездов на перегонах. Устройство содержит в каждом полукомплекте постовой аппаратуры автоблокировки каждого блок-участка перегона блок генераторов сигналов рельсовых цепей тональной частоты, жилы кабельной линии, рельсовые линии, блок приемников сигналов рельсовых цепей тональной частоты, блок контроля последовательного занятия рельсовых цепей, блок контроля последовательного освобождения рельсовых цепей, блок блокирующих реле, блок сигнальных реле, блок включения кодовых сигналов в рельсовые цепи, блок включения кодирования рельсовых цепей. Дополнительно введены генератор сигналов рельсовой цепи низкой частоты, приемник сигналов рельсовой цепи низкой частоты и блок тестирования, блок формирования сигналов сброса и реконфигурации, цепь сигнала искусственной разделки маршрута. Технический результат заключается в повышении достоверности проверки свободности и исправности рельсовой линии. 1 ил.

Система защиты железнодорожных переездов относится к средствам безопасности в местах пересечения железнодорожных путей автомобильным транспортом. Система защиты железнодорожных переездов содержит переездные светофоры А и Б, электромеханические устройства заграждения, речевой информатор, рупорные громкоговорители, видеокамеры, путевую разветвительную коробку, блок передачи видеосигналов, модуль сбора данных, пульт дежурного оператора, реле нормализации, реле тревоги, устройство отображения информации диагностическое, блок вывода информации, щиток местного управления, видеомонитор дежурного оператора, видеодетектор, блок приемников видеосигналов, пост дежурного оператора. В систему дополнительно введены пункты счета осей, цепи управления приводами электромеханических устройств заграждения, цепи управления головками переездных светофоров и акустических излучателей, датчики петлевые индуктивные, передающий блок подсистемы беспроводной связи, блок тревожной сигнализации, блок датчиков петлевых индуктивных, СВЧ-датчики, блок управления СВЧ-датчиками и контроллер управления переездом. Достигается повышение безопасности движения транспорта на железнодорожных переездах. 1 ил.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. Устройство содержит блок приема амплитудно-модулированного сигнала, вход которого соединен с входами блока нелинейной обработки сигнала и блока спектральной обработки сигнала, выход блока нелинейной обработки и выход блока спектральной обработки подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом усилителя с подключенным к его выходу путевым реле. Дополнительно введены блок формирования сигналов управления настройкой, соединенный с блоком анализа канала настройки, вход/выход которого предназначен для подключения через блок связи к блоку внешней энергонезависимой памяти. Причем блок приема амплитудно-модулированного сигнала, блок нелинейной обработки, блок спектральной обработки и усилитель выполнены управляемыми, а их входы управления соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым управляющими выходами блока формирования сигналов управления настройкой. Достигается исключение возможности получения ложной информации о состоянии рельсовой цепи. 1 ил.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и может быть использовано для регулирования движения поездов на станции. В способе в рельсовую линию на одном конце подают сигнал тональной частоты, а на другом конце контролируют изменение сигнала, предварительно определив пороговые значения занятия и освобождения, пороговые значения определяют в момент всплеска напряжения, который возникает при условии, что входное сопротивление приемного конца имеет комплексный характер с емкостной составляющей. Причем контроль состояний осуществляют разветвленной рельсовой линии без граничных изолирующих стыков, сигнал в которую подают от ее середины, сокращая зоны предварительного и дополнительного шунтирования, контроль занятости рельсовой линии фиксируют после освобождения участка приближения или с занятием второго за сигналом путевого участка переключением поездных сигналов, которые смещены против хода движения поезда на расстояние, которое соответствует зоне предварительного шунтирования. Достигается повышение надежности работы разветвленной рельсовой линии. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам сигнализации, централизации и блокировки на железнодорожном транспорте и может быть использовано в системах для интервального регулирования движения поездов на перегонах. Система содержит на пути перегона устройства трехзначной автоблокировки с рельсовыми цепями блок-участков, блоки путевой аппаратуры, постовые устройства электрической централизации. На каждый, вовлеченный в перевозочный процесс перегона, локомотив установлено бортовое устройство управления, блок локомотивной аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия, блок приемника, радиомодем, дисплей отображения информации, микропроцессорный блок управления радиомодемом. Причем микропроцессорный блок управления радиомодемом включает таймеры-счетчики, модуль постоянной памяти и модуль оперативной памяти. Достигается упрощение конструкции системы. 1 ил.

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики. Устройство для автоматического интервального регулирования движения поездов содержит датчики наличия подвижного состава на участках перегона, связанные с блоком формирования управляющих и контрольных сигналов, который соединен со стационарными радиоустройствами, связанными с локомотивными радиоустройствами. В устройство введены модуль преобразования оптического сигнала в цифровые сигналы и блок логического определения состояния датчиков наличия подвижного состава на участках перегона. В качестве указанных датчиков использован волоконно-оптический кабель, проложенный вдоль пути перегона. Кабель через модуль преобразования оптического сигнала в цифровые сигналы соединен с блоком определения состояния датчиков наличия подвижного состава, который соединен с блоком формирования управляющих и контрольных сигналов. Увеличивается пропускная способность. 1 ил.
Наверх