Способ определения сопротивления рельсовой линии

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и может быть использовано для контроля состояния сопротивления рельсовых линий, входящих в состав рельсовых цепей синусоидального тока, а также являющихся элементом обратной тяговой сети при электротяге. Сущность заявленного решения заключается в том, что для контроля состояния рельсовых линий, входящих в состав рельсовых цепей синусоидального тока, в нормальном режиме измеряют действующие значения напряжений и токов и их начальные фазы в начале и в конце рельсовой линии, согласно изобретению предварительно формируют уравнение сопротивления рельсовой линии, для чего измеряют действующие значения напряжений и токов и их начальные фазы в начале и в конце рельсовой линии при различных значениях сопротивлений рельсовой линии и проводимости изоляции, формируют множество измеренных действующих значений напряжений U1 и U2, тока I1 и и их начальных фаз ϕ1, ϕ2, ψ1, с помощью которых составляют систему уравнений сопротивления рельсовой линии, правую часть которой приравнивают к значениям сопротивлений рельсовой линии Zрлij, и решая систему уравнений, составленную при всех значениях проводимости изоляции и сопротивления рельсовой линии

где Zрлij - дискретные значения сопротивлений рельсовой линии, при которых измерены действующие значения напряжений и токов и их начальные фазы, находят коэффициенты Cij уравнения сопротивления рельсовой линии, затем, измеряя текущие значения напряжения и тока и их начальные фазы сформированным уравнением, определяют сопротивление рельсовой линии

Техническим результатом является повышение точности определения сопротивления рельсовых линий за счет вычисления сопротивления рельсовых линий уравнением, аргументами которого являются напряжения и токи и их начальные фазы, измеренные по концам рельсовой линии, причем при формировании уравнения сопротивления рельсовой линии обеспечивается инвариантность к проводимости изоляции рельсовых линий посредством учета всех ее возможных значений. 1 ил.

 

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике, и может быть использовано для контроля состояния сопротивления рельсовых линий, входящих в состав рельсовых цепей синусоидального тока, а также являющихся элементом обратной тяговой сети при электротяге.

Известен способ определения сопротивлений рельсовой линии, согласно которому на входе рельсовой линии в режиме холостого хода измеряют и , а затем в режиме короткого замыкания - и . По измеренным значениям , , и вычисляется сопротивление рельсовой линии. [Дмитренко И.Е., Устинский А.А., Цыганков В.И. Измерения в устройствах автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1982. - 310 с.].

Недостатком данного способа является невозможность его реализации без выключения рельсовой цепи для создания режима холостого хода и короткого замыкания.

Известен также способ определения сопротивления рельсовой нити, согласно которому для контроля состояний рельсовых линий, входящих в состав рельсовых цепей синусоидального тока, в нормальном режиме измеряются действующие значения напряжений и токов и их начальные фазы в начале и в конце рельсовой линии, , , , , и по измеренным значениям вычисляются передаточные функции рельсовой линии по напряжению, току и передаточное сопротивление, а затем, используя вычисленные передаточные функции, вычисляют комплексное сопротивление рельсовой нити длиной 1 км [Патент РФ №2222452, МПК B61L 23/16, Приоритет от 19.11.2001 г., опубликовано 27.01.2004 г. Бюл. №24.].

Недостатком данного способа является невысокая точность измерения сопротивления рельсовой линии, т.к. в формуле определения передаточных функций входят напряжения, токи и их начальные фазы, зависящие не только от величины сопротивления рельсовой линии, но и от проводимости изоляции рельсовых линий, которая существенно искажает величины напряжений, токов и их начальные фазы по концам рельсовой линии, входящие в передаточные функции.

Данный способ выбран авторами в качестве прототипа.

Техническим результатом является повышение точности определения сопротивления рельсовых линий, за счет вычисления сопротивления рельсовых линий уравнением, аргументами которого являются напряжения и токи и их начальные фазы, измеренные по концам рельсовой линии, причем, при формировании уравнения сопротивления рельсовой линии обеспечивается инвариантность к проводимости изоляции рельсовых линий посредством учета всех ее возможных значений.

Технический результат достигается тем, что для контроля состояний рельсовых линий, входящих в состав рельсовых цепей синусоидального тока, в нормальном режиме измеряют действующие значения напряжений и токов и их начальные фазы в начале и в конце рельсовой линии, согласно изобретения, предварительно формируют уравнение сопротивления рельсовой линии, для чего измеряют действующие значения напряжений и токов и их начальные фазы в начале и в конце рельсовой линии при различных значениях сопротивлений рельсовой линии и проводимости изоляции, формируют множество измеренных действующих значений напряжений U1 и U2, тока I1 и , и их начальных фаз ϕ1, ϕ2, ψ1, с помощью которых составляют систему уравнений сопротивления рельсовой линии, правую часть которой приравнивают к значениям сопротивлений рельсовой линии Zрлij, и решая систему уравнений, составленную при всех значениях проводимости изоляции и сопротивления рельсовой линии

где Zрлij - дискретные значения сопротивлений рельсовой линии, при которых измерены действующие значения напряжений и токов и их начальные фазы, находят коэффициенты Cij уравнения сопротивления рельсовой линии, затем, измеряя текущие значения напряжения и тока и их начальные фазы сформированным уравнением, определяют сопротивление рельсовой линии:

Данный способ определения сопротивления рельсовой линии позволяет обеспечить инвариантность результатов вычисления сопротивления к изменению проводимости изоляции рельсовых линий.

В основе способа определения сопротивления рельсовой линии лежит вычисление точного фактического сопротивления рельсовой линии, обеспечивая инвариантность к изменению проводимости изоляции. Для этого, заранее сформированным уравнением циклически вычисляют текущее значение сопротивления рельсовой линии, аргументами которой являются измеренные значения напряжений и токов и их начальные фазы на входе и выходе рельсовой линии зависящие от изменения сопротивления рельсовой линии и проводимости изоляции, величины которых для обеспечения инвариантности учитывают при формировании уравнения сопротивления рельсовой линии.

На фиг. изображена блок-схема алгоритма формирования уравнения и определения сопротивления рельсовых линий.

Способ осуществляется следующим образом.

В нормальном режиме работы рельсовой цепи на входе и выходе рельсовой линии измеряют действующие значения напряжений и токов и их начальные фазы, т.е. , , , . ϕ1, ϕ2, ψ1. Эта информация используется в качестве аргумента уравнения вычисления сопротивления рельсовой линии, с помощью которой вычисляют фактическое сопротивление рельсовой линии (фиг., группа блоков III). В качестве функции комплексных напряжений и токов в уравнении сопротивления рельсовой линии используют полином Колмогорова-Габора. Уравнение вычисления сопротивления рельсовой линии, в части определения коэффициентов Cij, предварительно и однократно определяют следующим образом. Измеряют множество комплексных напряжений, токов по концам рельсовой линии , , , , i=1, 2, …, n, а также соответствующие каждому измеренному значению сопротивления рельсовых линий Zрлi при различных проводимостях изоляции рельсовых линий от минимального g1 до максимального gm значений, (фиг., группа блоков I) и формируют матрицу m{Xij}:

используя которую, составляют систему уравнений сопротивления рельсовой линии

и, решая систему, определяют искомые коэффициенты C0α, которые и формируют искомое уравнение сопротивления рельсовых линий.

(фиг., группа блоков II).

Изложенная методика широко используется при определении многомерных уравнений аппроксимации [Михеев С.Е. Многомерная аппроксимация и интерполяция [Текст]: учебное пособие / С.Е. Михеев; Санкт-Петербургский гос. ун-т. - Санкт-Петербург, 2012. - 60 с.].

Предлагаемый способ определения сопротивления рельсовой линии обеспечивает по сравнению с существующими следующие технико-экономические преимущества:

- обеспечивается точное определение сопротивления рельсовой линии в каждый момент времени;

- высокая точность обеспечивается за счет использования множества информативных признаков (электрических параметров рельсовой линии на ее входе и выходе), зависящих от изменения сопротивления рельсовой линии;

- обеспечивается инвариантность к изменению сопротивления изоляции рельсовых линий за счет учета изменения сопротивления рельсовой линии при формировании уравнения сопротивления рельсовой линии решением системы условных уравнений;

- повышается безопасность движения поездов благодаря своевременному определению изменения сопротивления рельсовой линии, вызванного возможным изломом рельсовой линии;

- появляется возможность создания системы удаленного мониторинга состояний рельсовых линий;

- улучшается культура обслуживания рельсовых цепей благодаря дистанционному обнаружению обрыва стыковых токопроводящих соединителей.

Способ определения сопротивления рельсовой линии, заключающийся в том, что в нормальном режиме измеряются действующие значения напряжений и токов и их начальные фазы в начале и в конце рельсовой линии, отличающийся тем, что предварительно формируют уравнение сопротивления рельсовой линии, для чего измеряют действующие значения напряжений и токов и их начальные фазы в начале и в конце рельсовой линии при различных значениях сопротивлений рельсовой линии и проводимости изоляции, формируют множество измеренных действующих значений напряжений U1 и U2, тока I1 и и их начальных фаз ϕ1, ϕ2, ψ1, с помощью которых составляют систему уравнений сопротивления рельсовой линии, правую часть которой приравнивают к значениям сопротивлений рельсовой линии Zрлij, и решая систему уравнений, составленную при всех значениях проводимости изоляции и сопротивления рельсовой линии

где Zрлij - дискретные значения сопротивлений рельсовой линии, при которых измерены действующие значения напряжений и токов и их начальные фазы,

находят коэффициенты Cij уравнения сопротивления рельсовой линии, затем, измеряя текущие значения напряжения и тока и их начальные фазы сформированным уравнением, определяют сопротивление рельсовой линии



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к области электрических измерений сопротивления постоянному току двухполюсников, имеющих большую индуктивность.

Изобретение относится к области электрических измерений и может быть использовано при эксплуатации, ремонте или сушке трансформаторов. Техническим результатом является снижение трудоемкости измерения активного сопротивления обмоток трансформатора.

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к строительству воздушных линий электропередачи и заземляющих устройств. Мобильный комплекс для измерения электрических параметров земли для заземляющих устройств электроустановок содержит буровую машину с металлической рамой, на которой расположена кабина, механизм для погружения, винтовой анкер в виде штока с буровой головкой, измерительный элемент.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к области электрических измерений сопротивления постоянному току двухполюсников, имеющих большую индуктивность.

Изобретение относится к защите кораблей по электрическому полю и касается вопросов оперативного контроля удельного сопротивления электроизолирующего покрытия (ЭИП) корпуса корабля на плаву с помощью размещенной на подводной части корпуса корабля системы электродов-зондов, изолированных от корпуса корабля и подключенных к специальной электрической цепи.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования в системах электроснабжения горных машин. Способ идентификации параметров линии электропередачи, питающей экскаватор, основан на регистрации массивов мгновенных значений токов и напряжений на приемном конце линии и вычислении действующих значений тока и напряжения путем усреднения за период напряжения питающей сети и сдвига фаз между током и напряжением.

Изобретение относится к электротермии. В способе определения электрического параметра, характеризующего состояние подэлектродного пространства трехфазной трехэлектродной руднотермической печи, в качестве электрического параметра определяют собственный разностно-потенциальный коэффициент ванны на участках «электрод-подина» для каждого из электродов, для чего последовательно к каждому электроду подключают управляемый источник питания измеряющей частоты, отличной от рабочей частоты источника питания печи, к выводу подины печи и нулевому выводу вторичных обмоток печного трансформатора подключают фильтр, прозрачный для тока измеряющей частоты и непрозрачный для тока рабочей частоты, оставляют неизменными амплитуду и фазу ЭДС источника питания измеряющей частоты электрода, для которого определяют собственный РПК ванны, изменяют амплитуды и фазы ЭДС источников измеряющей частоты двух других электродов так, чтобы сумма действующих значений токов измеряющей частоты в них была равна нулю, измеряют ток в этом электроде, активную мощность, выделяющуюся на участке «электрод-подина» на измеряющей частоте, и вычисляют собственный разностно-потенциальный коэффициент участка ванны «электрод-подина» для этого электрода по определенной формуле.

Изобретение относится к области электрических измерений сопротивлений в активно-индуктивных цепях. Способ заключается в том, что через последовательно соединенные обмотку и эталонный резистор пропускают постоянный стабилизированный ток, величину которого рассчитывают на основе предварительного измерения сопротивления обмотки.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в горных выработках для обеспечения электробезопасных условий труда, предотвращения взрывов газа, рудничных пожаров и связанных с ними последствий.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для измерения вольт-амперных (ВАХ) и вольт-фарадных (ВФХ) характеристик двухполюсников. Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое решение, - создание способа, позволяющего одновременно измерять ВАХ и ВФХ двухполюсника по результатам регистрации тока через двухполюсник и напряжения на двухполюснике в дискретные моменты времени в условиях продолжающегося заряда-разряда емкости двухполюсника.

Способ и мобильное устройство контроля целостности рельсовых нитей осуществляется сравнением тяговых токов в рельсовых нитях между тележками локомотива. Над рельсами размещены приемные катушки с Г-образным сердечником на расстоянии 10-20 мм над головкой рельса.

Изобретение относится к средствам автоблокировки на железнодорожном транспорте для интервального регулирования движения. Устройство содержит ограждающие блок-участки путевые проходные светофоры 1, 2, 3 и 4, подключенные к соответствующим блокам 5, 6, 7 и 8 управления сигнальными огнями, на каждом из блок участков установлена аппаратура автоблокировки и автоматической локомотивной сигнализации, включающая в себя формирователь 9 сигналов контроля рельсовой линии и сигналов автоматической локомотивной сигнализации, первый выход которого соединен со входом блока 10 выбора сигналов автоматической локомотивной сигнализации, а его второй выход через первый блок 11 согласования подключен к началу рельсовой цепи блок-участка, а конец рельсовой цепи блок-участка соединен с входом/выходом второго блока 12 согласования, выход которого соединен с входом путевого приемника 13 сигналов рельсовой цепи этого блок-участка, при этом вход второго блока 12 согласования соединен с выходом блока 10 выбора сигналов автоматической локомотивной сигнализации, вход запрета работы которого соединен с выходом путевого приемника 13 сигналов рельсовой цепи блок-частка.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике для контроля целостности рельсовых нитей. В способе концы рельсовой линии соединяются шунтами, а питание осуществляется током тональной частоты.

Изобретение относится к бортовым средствам железнодорожной автоматики для определения излома рельса. В способе генератор устанавливают на подвижной единице, выход которого через шины соединяют с лыжами, которые трутся о поверхности головок обеих рельсов, лыжи располагают на середине отрезка между тележками подвижной единицы, к шинам крепятся прокладки, над которыми размещены приемные катушки, сердечники катушек имеют Г-образную форму и двигаются по следу колеса колесной пары.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики, может быть использовано в устройствах сигнализации, централизации и блокировки на железнодорожном транспорте в устройствах интервального регулирования движения поездов на перегонах и станциях.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, для регулирования движения поездов. В способе используют контрольные точки, при занятии и освобождении которых дважды фиксируются координата головы поезда, разница между которыми равна длине поезда, осуществляют контроль освобождения перегонов, горловин станций и приемоотправочных путей с участием приемника ГЛОНАСС, станционных и локомотивных радиостанций и микропроцессорной централизации, с контролем проследования поезда в полном составе, при этом по радиосвязи осуществляется обмен информацией между локомотивами и постами электрической централизации, а также между станциями.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики для регулирования движения поездов. В способе регулирование движения поездов на перегонах и станциях осуществляется с участием ЭВМ на постах ЭЦ и локомотивах, а также участием радиостанций.

Изобретение относится к средствам сигнализации, централизации и блокировки для интервального регулирования движения поездов на перегонах. Устройство содержит блок генераторов сигналов рельсовых цепей тональной частоты, блок приемников сигналов рельсовых цепей тональной частоты, блок контроля последовательного занятия рельсовых цепей блок-участка, блок контроля последовательного освобождения рельсовых цепей блок-участка, блок блокирующих реле, блок сигнальных реле и блок включения кодирования рельсовых цепей, блок тестирования, генератор сигналов рельсовой цепи низкой частоты, приемник сигналов рельсовой цепи низкой частоты, блок формирования сигналов сброса и реконфигурации, цепь управления искусственной разделки маршрута, компьютер автоматизированного рабочего места дежурного по станции/диспетчера станции отправления.

Изобретение относится к средствам сигнализации, централизации и блокировки для интервального регулирования движения поездов на перегонах. Устройство содержит блок генераторов сигналов рельсовых цепей тональной частоты, блок приемников сигналов рельсовых цепей тональной частоты, блок контроля последовательного занятия рельсовых цепей блок-участка, блок контроля последовательного освобождения рельсовых цепей блок-участка, блок блокирующих реле, блок сигнальных реле и блок включения кодирования рельсовых цепей, блок тестирования, генератор сигналов рельсовой цепи низкой частоты, приемник сигналов рельсовой цепи низкой частоты, блок формирования сигналов сброса и реконфигурации, цепь управления искусственной разделки маршрута, компьютер автоматизированного рабочего места дежурного по станции/диспетчера станции отправления.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике. Способ измерения электрических сопротивлений в неоднородных рельсовых нитях на электрифицированных железных дорогах заключатся в том, что измеряют величину тяговых токов в рельсах в начале и в конце выбранного участка в нормальном режиме его работы и в режиме короткого замыкания рельсов на землю в конце участка, а также напряжения между рельсами и удаленной землей в начале участка в нормальном режиме ее работы и в конце участка в режиме короткого замыкания.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и может быть использовано для контроля состояния сопротивления рельсовых линий, входящих в состав рельсовых цепей синусоидального тока, а также являющихся элементом обратной тяговой сети при электротяге. Сущность заявленного решения заключается в том, что для контроля состояния рельсовых линий, входящих в состав рельсовых цепей синусоидального тока, в нормальном режиме измеряют действующие значения напряжений и токов и их начальные фазы в начале и в конце рельсовой линии, согласно изобретению предварительно формируют уравнение сопротивления рельсовой линии, для чего измеряют действующие значения напряжений и токов и их начальные фазы в начале и в конце рельсовой линии при различных значениях сопротивлений рельсовой линии и проводимости изоляции, формируют множество измеренных действующих значений напряжений U1 и U2, тока I1 и и их начальных фаз ϕ1, ϕ2, ψ1, с помощью которых составляют систему уравнений сопротивления рельсовой линии, правую часть которой приравнивают к значениям сопротивлений рельсовой линии Zрлij, и решая систему уравнений, составленную при всех значениях проводимости изоляции и сопротивления рельсовой линии где Zрлij - дискретные значения сопротивлений рельсовой линии, при которых измерены действующие значения напряжений и токов и их начальные фазы, находят коэффициенты Cij уравнения сопротивления рельсовой линии, затем, измеряя текущие значения напряжения и тока и их начальные фазы сформированным уравнением, определяют сопротивление рельсовой линии Техническим результатом является повышение точности определения сопротивления рельсовых линий за счет вычисления сопротивления рельсовых линий уравнением, аргументами которого являются напряжения и токи и их начальные фазы, измеренные по концам рельсовой линии, причем при формировании уравнения сопротивления рельсовой линии обеспечивается инвариантность к проводимости изоляции рельсовых линий посредством учета всех ее возможных значений. 1 ил.

Наверх