Способ диагностики состояния цепей заземления на рельсы опор контактной сети

Изобретение относится к области диагностики на железнодорожном транспорте для проверки состояния цепей заземления. В способе измеряют падение напряжения на отрезке рельса такой же длины с другой стороны от места подключения к рельсу цепи заземления. Затем делением разности падений напряжения до и после места подключения к рельсу цепи заземления на величину падения напряжения с большей величиной находят относительную величину утечки тягового тока через эту цепь. При наличии утечки для определения разности в величинах коэффициентов асимметрии тягового тока в рельсовой линии до и после места подключения к рельсам цепи заземления вычисляют отношение разности падения напряжения на другом рельсе и падения напряжения с меньшей величиной на рельсе с подключенной к нему цепью заземления к сумме этих падений напряжения и отношение разности падения напряжения на другом рельсе и падения напряжения с большей величиной цепи на данном рельсе к сумме этих падений напряжения, а затем находят разность этих отношений. Достигается повышение эффективности диагностики состояния цепей заземления на рельсы опор контактной сети. 1 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и обеспечивает повышение устойчивости работы рельсовых цепей и автоматической локомотивной сигнализации.

Уровень техники

Одной из основных причин сбоев в работе автоматической локомотивной сигнализации на участках с электротягой переменного тока является асимметрия тягового тока в рельсах под приемными локомотивными катушками, вызываемая продольной или поперечной асимметрией сопротивления рельсовой линии. Поперечная асимметрия появляется чаще всего при уменьшении входных сопротивлений цепей заземления опор контактной сети, подключаемых к рельсам [1].

Причиной этого является пробой искровых промежутков, которые разделяют электрически рельсы и данные цепи заземления. Искровые промежутки не оборудуются устройствами телеконтроля, поэтому они могут находиться в пробитом состоянии неопределенно долго. Более того, входного контроля исправности приходящих с заводов и устанавливаемых в эксплуатацию искровых промежутков нет, поэтому пробитые искровые промежутки могут заменяться новыми неисправными. Искровые промежутки разделяют рельсы и высоковольтные тяговые сети, поэтому все работы по ручному контролю их состояния в цепях рассматриваемых заземлений должны выполняться с выполнением всех требований к работам в высоковольтных сетях электроснабжения.

Известен способ контроля состояния токопроводящих элементов рельсовых нитей, обеспечивающий контроль выхода из поля допуска поперечной асимметрии сопротивления рельсовой линии в рельсовой цепи [2]. Однако он не позволяет определять, в каких именно опорах контактной сети понижение входных сопротивлений их цепей заземления вызвали это.

Известен способ контроля состояния цепей заземления опор контактной сети, подключаемых к рельсам [3]. Однако этот способ очень трудоемок и требует привлечения высококвалифицированных работников хозяйства электроснабжения, так как при его использовании необходимо соблюдение всех правил проведения работ в высоковольтных электрических линиях. Способ этот не позволяет определить степень влияния на величину асимметрии тягового тока в рельсовой линии пониженного сопротивления измеряемых цепей заземления.

Известен также способ контроля асимметрии переменного тягового тока в рельсовых линиях, когда измеряют падения напряжения на отрезках рельсов фиксированной длины в разных рельсовых нитях рельсовой линии и затем делением разности измеренных напряжений на их сумму вычисляют коэффициент асимметрии тягового тока в этом месте [4].

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является разработка способа диагностики состояния цепей заземления на рельсы опор контактной сети при использовании более простых электрических измерений в низковольтных сетях с последующими несложными вычислениями, позволяющего выявлять неисправную цепь заземления и определять степень влияния выявленной неисправности на величину асимметрии тягового тока в рельсовой линии.

Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности диагностики состояния цепей заземления на рельсы опор контактной сети с одновременным упрощением измерений.

Для достижения технического результата предложен способ диагностики состояния цепей заземления на рельсы опор контактной сети, заключающийся в том, что в месте подключения к рельсу цепи заземления опоры контактной сети измеряют падения напряжения на отрезках рельсов одинаковой длины на этом рельсе с одной стороны от места подключения к нему цепи заземления и на другом рельсе, при этом с целью определения величины утечки тягового тока из рельсов в землю через неисправные цепи заземления опор контактной сети и степени влияния этой утечки на величину асимметрии переменного тягового тока дополнительно измеряют падение напряжения на отрезке рельса определенной длины с другой стороны от места подключения к рельсу цепи заземления, а затем делением разности падений напряжения до и после места подключения к рельсу цепи заземления на величину падения напряжения с большей величиной находят относительную величину утечки тягового тока через эту цепь, а при наличии этой утечки для определения разности в величинах коэффициентов асимметрии тягового тока в рельсовой линии до и после места подключения к рельсам цепи заземления вычисляют отношение разности падения напряжения на другом рельсе и падения напряжения с меньшей величиной на рельсе с подключенной к нему цепью заземления к сумме этих падений напряжения и отношение разности падения напряжения на другом рельсе и падения напряжения с большей величиной цепи на данном рельсе к сумме этих падений напряжения, а затем находят разность этих отношений.

Краткое описание чертежей

На Фигуре показаны, для пояснения сущности разработанного способа, требуемые места измерений падения напряжения на отрезках рельсов фиксированной длины.

Осуществление изобретения

Рельсовая линия содержит рельсы 1 и 2. К рельсу 2 через искровой промежуток 3 подключена цепь заземления 4 опоры контактной сети.

Для диагностики состояния этой цепи заземления измеряют падения напряжения U1 и U2 на участках рельса 2 фиксированной длины по разные стороны от места подключения к рельсу цепи заземления 4. Измеряют также падение напряжения U3 на участке фиксированной длины рельса 1.

Величина напряжения U1 пропорциональна величине тягового тока в рельсе 2 при указанном направлении его движения перед местом подключения к этому рельсу цепи заземления 4

где zp - сопротивление отрезка рельса длиной .

Величина напряжения U2 пропорциональна величине тягового тока в рельсе 2 после места подключения к этому рельсу цепи заземления 4

где iТУ - величина утечки тягового тока в землю через цепи заземления 4.

Величина напряжения UЗ пропорциональна величине тягового тока iТ1 в рельсе 1

При рассматриваемом на рисунке направлении протекания тягового тока в рельсах и наличии утечки тягового тока iУ в землю через цепь заземления, когда U1>U2. В таком случае после измерения напряжений, используя полученные данные по величинам игии2, находят отношение разности этих напряжений к напряжению с большей величиной

Следовательно, эти несложные измерения и вычисления позволяют найти, какая относительная часть тягового тока из рельса 2 утекает в землю через цепь заземления 4 опоры контактной сети.

Далее для определения разности в величинах коэффициентов асимметрии тягового тока в рельсовой линии с рельсами 1 и 2 до и после места подключения к рельсам 2 цепи заземления 4, а также разности этих коэффициентов ΔkАТ проводят, с учетом (1), (2) и (3), следующие вычисления

Таким образом, применение данного способа обеспечивает возможность достаточно просто установить не только состояние подключаемой к рельсам цепи заземления опоры контактной сети. Способ позволяет также определить степень влияния утечки тягового тока через неисправную цепь заземления на величину асимметрии тягового тока в рельсовой линии в этой точке пути а, следовательно, и на устойчивость работы аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации при проследовании головным электровозом поезда мимо этой точки.

Эта информация получается проведением простых измерений в низковольтных электрических цепях с последующими простейшими вычислениями вместо трудоемких прямых измерений входных сопротивлений цепей заземления опор контактной сети с выполнением всех требований к работам в высоковольтных электрических сетях.

Использование рассматриваемого способа в условиях эксплуатации рельсовых цепей на участках железных дорог, электрифицированных на переменном токе, подтвердили его корректность, простоту и высокую эффективность.

Литература

1. Шаманов В.И. Электромагнитная совместимость систем железнодорожной автоматики и телемеханики. - М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2013. - 244 с.

2. Балуев Н.Н., Шаманов В.И. Способ диагностики состояния электрического сопротивления рельсовых линий в рельсовых цепях на участках с электротягой переменного тока. Патент РФ на изобретение №2514027 от 27.10.2014 г.

3. Технологические карты на работы по содержанию и ремонту устройств контактной сети электрифицированных железных дорог. Книга II / Техническое обслуживание и текущий ремонт. М.: Трансиздат, 1999. - 427 с.

4. Шаманов В.И. Способ измерения асимметрии переменного тягового тока в рельсовых линиях под катушками АЛС. Патент РФ на изобретение №2529566 от 01.02.2013 г.

Способ диагностики состояния цепей заземления на рельсы опор контактной сети, заключающийся в том, что в месте подключения к рельсу цепи заземления опоры контактной сети измеряют падения напряжения на отрезках рельсов одинаковой длины на этом рельсе с одной стороны от места подключения к нему цепи заземления и на другом рельсе, отличающийся тем, что дополнительно измеряют падение напряжения на отрезке рельса такой же длины с другой стороны от места подключения к рельсу цепи заземления, а затем делением разности падений напряжения до и после места подключения к рельсу цепи заземления на величину падения напряжения с большей величиной находят относительную величину утечки тягового тока через эту цепь, а при наличии этой утечки для определения разности в величинах коэффициентов асимметрии тягового тока в рельсовой линии до и после места подключения к рельсам цепи заземления вычисляют отношение разности падения напряжения на другом рельсе и падения напряжения с меньшей величиной на рельсе с подключенной к нему цепью заземления к сумме этих падений напряжения и отношение разности падения напряжения на другом рельсе и падения напряжения с большей величиной цепи на данном рельсе к сумме этих падений напряжения, а затем находят разность этих отношений.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к электроизмерительной технике и релейной защите изолированных систем электроснабжения, в частности к электробезопасности процесса зарядки тяговых батарей электромобиля.

Изобретение относится к измерению сопротивления изоляции в незаземленной электрической сети постоянного тока и локализации замыкания на землю. Сущность: двухполюсное устройство (12) ввода тока включают между отрицательным выводом (2) сети и заземляющим выводом (8) или между заземляющим выводом (8) и положительным выводом (3) сети.

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение возможности оценивать импеданс провода заземления нескольких электрических установок, подключенных к одной сети без дополнительных токов утечки.

Изобретение относится к электрическим измерениям, а именно к измерениям сопротивления изоляции электрических сетей любого рода тока. Техническим результатом заявляемого технического решения является повышение быстродействия и расширение функциональной возможности.

Использование: в области электротехники. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей комплекса.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к автоматизированным системам контроля, и применяется для контроля сопротивления изоляции шин питания гальванически развязанных источников постоянного тока относительно корпуса и между собой.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля сопротивления изоляции многофазных разветвленных сетей переменного тока с изолированной нейтралью, находящихся под напряжением.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании устройств контроля и измерения сопротивления изоляции сетей переменного тока с изолированной нейтралью.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании и применении устройств и систем измерения сопротивлений изоляции в сетях постоянного тока с изолированной нейтралью, находящихся под напряжением.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании устройств контроля изоляции сетей постоянного оперативного тока. В сети постоянного тока периодически осуществляют тестовое воздействие путем подключения к полюсам высокоточного резистора, при этом измеряют величины напряжений на полюсах и дифференциальные токи присоединений сети до и после каждого тестового воздействия.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики для контроля состояний разветвленной рельсовой цепи без дроссель-трансформаторов. Способ основан на протекании и контроле сигнального тока, не препятствующем протеканию тягового тока, при этом крестовину изолируют от одного из пересекающихся рельсов, а оставшиеся участки разделенного рельса соединятся перемычкой для пропуска тягового и сигнального токов.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики для контроля состояния изолирующих стыков в тональных рельсовых цепях. Устройство включает подключенные к приемопередатчикам рельсовых цепей по разные стороны от контролируемых изолирующих стыков полосовые фильтры, соединенные выходами с входами делителя напряжений, блок сигнализации.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики для контроля состояния изолирующих стыков в тональных рельсовых цепях. Устройство включает подключенные к приемопередатчикам рельсовых цепей по разные стороны от контролируемых изолирующих стыков полосовые фильтры, соединенные выходами с входами делителя напряжений, блок сигнализации.

Изобретение относится к методам контроля бесстыковых рельсовых цепей (РЦ) периодической подачей дискретных сигналов переменного тока при интервальном регулировании движения поездов.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, для регулирования движения поездов на станциях. Система содержит рельсовые цепи тональной частоты, к питающему концу каждой из которых подключен соответствующий генератор сигналов контроля рельсовой линии через последовательно соединенные фильтр, первый конденсатор, первый ограничительный резистор и первый согласующий трансформатор, а к релейному концу рельсовой цепи через последовательно соединенные второй согласующий трансформатор, второй ограничительный резистор и второй конденсатор подключен вход соответствующего приемника с путевым реле на выходе.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, для регулирования движения поездов на станциях. Система содержит рельсовые цепи тональной частоты, к питающему концу каждой из которых подключен соответствующий генератор сигналов контроля рельсовой линии через последовательно соединенные фильтр, первый конденсатор, первый ограничительный резистор и первый согласующий трансформатор, а к релейному концу рельсовой цепи через последовательно соединенные второй согласующий трансформатор, второй ограничительный резистор и второй конденсатор подключен вход соответствующего приемника с путевым реле на выходе.

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте для регулирования движения поездов. Способ регулирования движения поездов включает сбор информации о состоянии перегонных и станционных рельсовых цепей, установка маршрутов, передача информации о количестве свободных впередилежащих рельсовых линий и параметрах маршрута приема на подвижной состав, расчет и определение оптимальной скорости движения подвижного состава с учетом параметров пути и подвижного состава, отображение на экране локомотивного навигатора расчетной информации, реализация расчетных параметров ведения подвижного состава, контроль соответствия полученных и фактических параметров движения.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике для контроля рельсовых цепей. В способе в рельсовую линию на одном конце подают сигнал переменного тока, на другом конце текущее значение напряжения сравнивают с пороговыми значениями напряжений занятия и освобождения, для определения которых при комплексных входных сопротивлениях концов рельсовой цепи с емкостной составляющей находят нижнюю и верхнюю границы пороговых значений напряжений занятия и освобождения.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики для использования в системах интервального регулирования движения поездов. Рельсовая цепь содержит на питающем конце источник переменного тока и реле постоянного тока, а на противоположном конце - выпрямитель, реле постоянного тока установлено в цепи питания рельсовой цепи последовательно источнику переменного тока, при этом параллельно обмотке реле постоянного тока включен резистор.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики для регулирования движения поездов. В способе используют рельсовые цепи, которые фиксируют занятие рельсовой линии и осуществляет контроль целостности рельсовых нитей, питание перегонных рельсовых цепей осуществляется от генератора частотой 781 Гц для контроля целостности рельсовых нитей и от генератора частотой 6250 Гц для фиксации занятия короткой рельсовой линии с зоной шунтовой чувствительности длиной 5 м и отсчета вагонов проходящего поезда.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики для контроля состояний рельсовой цепи. В способе задействуют рельсовую линию, приборы питающего и приемного концов, конденсатор, подсоединенный посредством трансформатора к рельсовым нитям, в котором исправность и свободность рельсовой линии оценивается величиной напряжения на входе приемника, которое должно превышать пороговое значение. Причем концы рельсовой линии закорачивают перемычками, посредством отрезков рельсов совместно с конденсаторами и путевыми трансформаторами образуют параллельные колебательные контуры, у которых на частоте сигнального тока возникает резонанс токов, что создает высокое сопротивление между точками подключения приборов к рельсовой нити, к этим точкам подключают приборы питающего и приемного концов, циклически вместо отрезков рельсов одной рельсовой нити подключают аналогичные отрезки другой рельсовой нити, контроль освобождения путевого участка осуществляют после прохода поезда при взаимодействии вагонного и путевого индукторов. Достигается повышение надежности работы рельсовой цепи. 1 ил.

Изобретение относится к области диагностики на железнодорожном транспорте для проверки состояния цепей заземления. В способе измеряют падение напряжения на отрезке рельса такой же длины с другой стороны от места подключения к рельсу цепи заземления. Затем делением разности падений напряжения до и после места подключения к рельсу цепи заземления на величину падения напряжения с большей величиной находят относительную величину утечки тягового тока через эту цепь. При наличии утечки для определения разности в величинах коэффициентов асимметрии тягового тока в рельсовой линии до и после места подключения к рельсам цепи заземления вычисляют отношение разности падения напряжения на другом рельсе и падения напряжения с меньшей величиной на рельсе с подключенной к нему цепью заземления к сумме этих падений напряжения и отношение разности падения напряжения на другом рельсе и падения напряжения с большей величиной цепи на данном рельсе к сумме этих падений напряжения, а затем находят разность этих отношений. Достигается повышение эффективности диагностики состояния цепей заземления на рельсы опор контактной сети. 1 ил.

Наверх