Устройство для измерения износа контактного провода электрифицированной железной дороги

 

Изобретение относится к электрофицированному транспорту, может быть использовано для диагностики контактной сети и является усовершенствованием известного устройства. Цель изобретения - повышение достоверности измерений. Для этого в устройство введены два блока 25 и 26 определения достоверности контактирования, подключенные входами к потенциальным контактным узлам 4, 5 и 6, 7 соответственно, а выходами - к блокам 19 и 24 индикации. Блок 25 определяет вероятность нарушения контакта потенциальных контактных узлов 4 и 5 с проводом, т.е. вероятность выполнения неравенства R<SB POS="POST">к</SB>√<SB POS="POST">эт</SB>, где R<SB POS="POST">к</SB> - контактное сопротивление

R<SB POS="POST">эт</SB> - эталонное значение сопротивления, и сравнивает эту вероятность с допустимым значением. Блок 26 выполняет аналогичные операции для потенциальных контактных узлов 6 и 7. Блок 25 включает фильтр-пробку 27, через который потенциальные контактные узлы подключены к мостовой схеме сравнения контактных сопротивлений с эталонными, фазовый компаратор 32, управляющий двухпозиционным ключом 33, который замыкает цепь заряда конденсатора 37 при "хорошем" контакте (R<SB POS="POST">к</SB>≤R<SB POS="POST">эт</SB>) и цепь разряда конденсатора при "плохом" контакте (R<SB POS="POST">к</SB>√<SB POS="POST">эт</SB>). Блок 36 вычитания и блок 40 сравнения обеспечивают сравнение вероятности нарушения контакта с допустимым значением. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 60М 1 13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

00 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

0РИ ГКНТ СССР (61) 952667 (21) 4372237/31-11 (22) 02.02.88 (46) 07.04.90. Бюл. № 13 (71) Куйбышевский авиационный институт им. акад. С. П. Королева (72) И. М. Вайсман и В. А. Медников (53) 621.332.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 952667, кл. В 60 М 1/13, 1982.

Л0», 1555153 A 2

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗНОСА КОНТАКТНОГО ПРОВОДА ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ (57) Изобретение относится к электрифицированному транспорту, может быть использовано для диагностики контактной сети и является усовершенствованием известного устройства. Цель изобретения — повышение

1555153

10 достоверности измерений. Для этого в устройство введены два блока 25 и 26 определения достоверности контактирования, подключенные входами к потенциальным контактным узлам 4, 5 и 6, 7 соответственно, а выходами — к блокам 19 и 24 индикации.

Блок 25 определяет вероятность нарушения контакта потенциальных контактных узлов 4 и 5 с проводом, т. е. вероятность выполнения неравенства R>)R, где R» — контактное сопротивление; R- — эталонное значение сопротивления, и сравнивает эту вероятность с допустимым значением. Блок

26 выполняет аналогичные операции для поИзобретение относится к электрическому транспорту, в частности к устройствам для измерения износа контактного провода, и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 952667.

Цель изобретения — повышение достоверности путем селекции результатов.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

На измерительном полозе размещены крайние токовые пластины 1 и 2, средняя токовая пластина 3, потенциальные пластины 4 — 7, подпружиненные относительно своих токовых пластин. Крайние токовые пластины 1 и 2 расположены под углом 5 друг относительно друга в вертикальной плоскости и подпружинены относительно средней токовой пластины 3. Токовые и потенциальные пластины изолированы друг от друга.

Токовые 1 и 3 и потенциальные 4 и 5 пластины соединены с контролируемым проводом 8, а токовые 2 и 3 и потенциальные 6 и 7 пластины — с контролируемым проводом 9. Крайняя токовая пластина 2 соединена через токостабилизирующий элемент, состоящий из последовательно соединенных катушек 10 и 11 индуктивности, с одним из выводов вторичной обмотки изолирующего трансформатора 12. Второй вывод этой обмотки соединен с крайней токовой пластиной

1 и одной обкладкой конденсатора 13, вторая обкладка которого подключена к точке соединения катушек 10 и 11 индуктивности. Первичная обмотка изолирующего трансформатора 12 подключена к блоку 14 питания.

Потенциальные контактные пластины 4 и 5.соединены с первичной обмоткой низкочастотного разделительного трансформатора 15 и через конденсаторы 16 с выходом генератора 17 высокой частоты. Вторичная обмотка трансформатора 15 через фильтр 18 низкой частоты подключена к первому входу регистрирующего прибора 19.

55 тенциальных контактных узлов 6 и 7. Блок

25 включает фильтр-пробку 27, через который потенциальные контактные узлы подключены к мостовой схеме сравнения контактных сопротивлений с эталонными, фазовый компаратор 32, управляющий двухпозиционным ключом ЗЗ, который замыкает цепь заряда конденсатора 37 при «хорошем» контакте (Я (Я-) и цепь разряда конденсатора при «плохом» контакте (R>)R-).

Блок 36 вычитания и блок 40 сравнения обеспечивают сравнение вероятности нарушения контакта с допустимым значением. 1 ил.

Потенциальные контактные пластины 6 и 7 соединены с первичной обмоткой низкочастотного разделительного трансформатора

20 и через конденсатор 21 с выходом генератора 22 высокой частоты. Вторичная обмотка трансформатора 20 через фильтр 23 низкой частоты подключена к первому входу регистрирующего прибора 24.

К потенциальным контактным пластинам 4 и 5, а также к 6 и 7 подключены первый 25 и второй 26 блоки определения до сто вер ности конта кти р о ва н и я соот ветстве нно. Вход блока 25 образован входом фильтрапробки 27. Первый выход фильтра-пробки 27 через эталонный резистор 28 подключен к первому выходу генератора 29 тока, второй выход которого связан с вторым выходом фильтра-пробки 27.

К первому и второму выходам генератора 29 тока подключены последовательно соединенные резисторы 30 и 31, образующие вместе с эталонным резистором 28 и сопротивлениями контакта пластин 4 и 5 с проводом 8 мостовую схему. Генератор 29 тока подключен к одной диагонали этой мостовой схемы, а другая диагональ соединена с первым и вторым входами фазового компаратора 32, третий вход которого подключен к третьему выходу генератора 29 тока. Выход фазового компаратора 32 соединен с управляющим входом двухпозиционного ключа 33, первый информационный вход которого соединен с первым выводом источника 34 опорного напряжения, первым выводом делителя 35 напряжения и первым входом блока 36 вычитания. Второй информационный вход ключа 33 подключен к второму выводу источника 34 опорного напряжения и к заземленной обкладке конденсатора 37. Информационный выход ключа 33 соединен через резистор 38 КС-цепи 39 с второй обкладкой конденсатора 37 и вторым входом блока 36 вычитания, выход которого подключен к первому входу блока 40 сравнения на1555153

55 пряжений. Второй вход блока 40 соединен со средним выводом делителя 35 напряжения, третий вывод которого заземлен. Выход блока 40 сравнения напряжений образует первый выход блока 25 определения достоверности контактирования, второй выход которого образован выходом блока 36 вычитания. Выходы первого блока определения достоверности подключены к второму и третьему входам первого регистрирующего прибора 19.

Первый и второй выходы второго блока 26 определения достоверности контактирования подключены соответственно к второму и третьему входам второго регистрирующего прибора 24.

Устройство работает следующим образом.

Токовые контактные пластины 1 и 3 контактируют с контактным проводом 8, а токовые контактные пластины 2 и 3 — с проводом 9. При этом измерительный ток от блока 14 питания подводится последовательно к участкам контактных проводов 8 и 9 через изолирующий трансформатор 12, два колебательных контура, образованных конденсатором 13 и катушками 10 и 11 индуктивности, и токовые контактные пластины 1 — 3.

Падение напряжения с контролируемого участка контактного провода 8 снимается потенциальными контактными пластинами 4 и 5 и поступает на первый вход регистрирующего прибора 19 через разделительный трансформатор 15 и фильтр 18 нижких частот.

Генератор высокой частоты, подключенный к потенциальным пластинам 4 и 5 через конденсаторы 16, обеспечивает контакт при отрыве провода 8 от контактных пластин 4 и 5 за счет образования в точках контакта высокочастотной дуги. Разделительный трансформатор 15 изолирует регистрирующий прибор 19 от высокого напряжения и вместе с фильтром 18 отделяет цепь измеряемого сигнала от цепи высокой частоты и цепи измерения значений контактного сопротивления.

К потенциальным пластинам 4 и 5 через фильтр-пробку 27 и эталонный резистор 28 подключен также генератор 29 тока, который питает мостовую схему сравнения суммы контактных сопротивлений пластин 4 и 5 с контролируемым проводом 8 и эталонного сопротивления 28. В мостовую схему входят также резисторы 30 и 31. Измерительная диагональ моста соединена с входом фазового компаратора 32. Напряжение на этой диагонали моста меняется по фазе на 180 при нарушении неравенства

Р и+Я» (Р-, где R»l и R»2 — сопротивления контакта пластин 4 и 5 соответственно с проводом 8;

R.- — величина сопротивления эталонного резистора 28.

Фазовый компаратор 32 выправляет двухпозиционным ключом 33, замыкая при выполнении неравенства (1) цепь заряда конденсатора 37 от источника 34 опорного напряжения через резистор 38. Когда неравенство (1) нарушается, входной сигнал компаратора 32 меняется по фазе на 180, и компаратор 32 замыкает цепь разряда конденсатора 37 через тот же резистор 38. Таким образом, конденсатор заряжается, когда сумма двух контактных сопротивлений меньше сопротивления эталонного резистора, и разряжается по цепи с той же постоянной времени, когда сумма контактных сопротивлений превышает сопротивление эталонного резистора. В конце промежутка времени измерения Т„, который выбран больше цикла заряд — разряд конденсатора Т» не менее, чем в 10 раз, напряжение на конденсаторе пропорционально вероятности «хорошего» контактирования, т. е. выполнения неравенства (1).

Блок 36 вычитания подключен одним входом к конденсатору, а вторым — к источнику 34 опорного напряжения. Выходное напряжение этого блока, равное разности опорного напряжения и напряжения на конденсаторе 37, пропорционально вероятности нарушения контакта, т. е. невыполнения неравенства (1) . Напряжение с выхода блока 36 подается на третий дополнительный вход регистрирующего прибора 19 и на вход блока 40 сравнения напряжений, где сравнивается с частью опорного напряжения, поступающей со средней точки делителя и пропорциональной заданной допустимой вероятности нарушения контакта.

Результат сравнения с выхода блока 40 поступает на регистратор 19 и управляет выдачей информации.

Работа цепей измерения падения напряжения и значений контактного сопротивления для контролируемого участка контактного провода 9, подключенных к потенциальным контактным пластинам 6 и 7, аналогична работе соответствующих цепей для контактного провода 8, подключенных к потенциальным контактным пластинам 4 и 5.

Введение в измерительное устрейство предложенных дополнительных элементов позволяет наряду с измерением износа определять вероятность попадания значений контактного сопротивления в определенный интервал, т. е. расширяет функциональные возможности измерительного устройства.

Определение в процессе измерения износа провода вероятности нарушения контакта потенциальных узлов с проводом позволяет выявить и исключить результаты измерений, обладающие большой погрешностью из-за высокого контактного сопротивления, т. е. повышает достоверность измерения.

1555153

Составитель Ю. Щерба

Редактор Н. Лазаренко Техред И. Верес Корректор H. Ренская

Заказ 528 Тираж 339 П одп исн ое

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретьзи.м и открытиям при ГКНТ СССР

l 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагапина, 101

Формула изобретения

Устройство для измерения износа контактного провода электрифицированной железной дороги по авт. св. № 952667, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности измерений путем селекции результатов измерений, оно снабжено двумя блоками определения достоверности контактирования, подключенными своими входами к соответствующим парам потенциальных кон10 тактных пластин, связанными своими выводами с дополнительными входами соответствующих регистрирующих приборов, причем блок определения достоверности контактирования содержит фильтр-пробку, входы которого являются входами блока, эталонный 15 резистор, два последовательно соединенных резистора, фазовый компаратор, генератор тока, второй выход которого связан с одним из последовательно соединенных резисторов и вторым выходом фильтра-пробки, первый выход которого связан с вторым входом фазового компаратора, а через эталонный резистор — с вторым из последовательно соединенных резисторов и с первым выходом генератора тока, третий выход которого связан с третьим входом фазового компаратора, первый вход последнего связан с точкой соединения резистора, двухпозиционный ключ, управляющий вход которого связан с выходом фазового компаратора, источник опорного напряжения, делитель напряжения, конденсатор и подсоединенную к выходу двухпозиционного ключа цепь из последовательно соединенных третьего резистора, блока вычитания и блока сравнения напряжений, выход и первый вход которого являются соответственно первым и вторым выходами блока определения достоверности контактирования, причем одна обкладка конденсатора соединена с третьим резистором и вторым входом блока вычитания, первый вход которого связан с объединенными первыми выводами делителя напряжения, источник опорного напряжения и двухпозиционного ключа, второй вывод последнего связан с второй обкладкой конденсатора, вторым выводом источника опорного напряжения, шиной нулевого потенциала и третьим выводом делителя напряжения, второй вывод которого связан с вторым входом блока сравнения напряжений.