Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.04.1973 Opis patentowy opublikowano: 29.03.1975 73608 KI. 21e, 27/16 MKP GOlr 27/16 CZYTELNIA Urzede ftsusmngo Twórca wynalazku: Adam Komarzewski Uprawniony z patentu tymczasowego: Akademia Górniczo-Hutnicza im.Stanislawa Staszica, Kraków (Pol¬ ska) Urzadzenie do pomiaru opornosci zlaczy przewodów elektrycznych o duzym przekroju Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do po¬ miaru opornosci zlaczy przewodów elektrycznych o duzym przekroju, zwlaszcza szyn jezdnych, spel¬ niajacych role przewodu powrotnego dla pradu zasilajacego silniki taboru ruchomego trakcji elek¬ trycznej, jak koleje elektryczne, tramwaje i dolo¬ wy transport kopalniany.W czasie eksploatacji torowiska trakcji elektrycz¬ nej opornosc polaczen szyn niekiedy wzrasta nad¬ miernie np. wskutek poluznienia srub, pekania spoin, korozji styków itp. Aby uniknac nadmier¬ nych strat mocy i napiecia, jak równiez ograniczyc korozje czesci metalowych, wywolanych pradami bladzacymi w ziemi, wymagana jest mala opornosc polaczen, miedzy kolejnymi odcinkami szyn.Dotychczas pomiar opornosci polaczen szyn prze¬ prowadza sie metoda porównawcza przy pomocy miliwoltomierza, przylaczonego kolejno do zlacza i do porównawczego odcinka szyny. Wada tego po¬ miaru jest trudnosc mierzenia bardzo malych spad¬ ków napiecia stalego, rzedu kilku miliwoltów, co wiaze sie z mala dokladnoscia pomiaru. Pomiar ten wymaga stosowania duzego natezenia pradu w szynie, utrudniajacego uzycie wlasnego zródla pra¬ du pomiarowego. Korzystanie z pradu i obciaze¬ nia z sieci trakcyjnej, zmieniajacego sie w czasie, wymaga koniecznosci stosowania dwóch miliwol- tomierzy.Inna metoda pomiaru opornosci zlacza polega na zastosowaniu galwanometru ilórazowego, mierzace¬ go stosunek spadków napiec ha zlaczu i na po- 10 15 równawczym odcinku szyny. Wada tego pomiaru jest koniecznosc poslugiwania sie czulym przy¬ rzadem w specjalnym wykonaniu, o dwóch skrzy¬ zowanych cewkach ruchomych. Ponadto delikatna buldowa i wrazliwosc na wstrzasy utrudnia uzycie teigo przyrzadu do pomiarów w warunkach rucho¬ wych.Celem wynalazku jest opracowanie przenosnego i latwego w obsludze urzadzenia do pomiaru opor¬ nosci zlaczy elektrycznych, z materialów latwo- dostepnych, umozliwiajacego dokonanie pomiaru przy niewielkim natezeniu przeplywajacego pradu przez badane zlacze.Cel ten osiagnieto przez skonstruowanie urzadze¬ nia do pomiaru opornosci elektrycznej zlaczy prze¬ wodów o duzym przekroju, zawierajacego znany mostek pomiarowy z ramionami utworzonymi przez dwa oporniki regulacyjne i dwa odcinki badanego przewodu. Jeden z odcinków przewodu zawiera badane zlacze, a równolegle do drugiego odcinka jest wlaczony dodatkowy opornik.Odmiana tego urzadzenia ma wlaczony w prze¬ katna mostka pomiarowego filtr, który jest pola¬ czony z jednym z wejsc modulatora. Drugie wejs¬ cie tego modulatora jest polaczone z generatorem, a wyjscie modulatora jest polaczone poprzez wzmacniacz napiec zmiennych i prostownik ze wskaznikiem. Odmiana ta ma zastosowanie przy niewielkich natezeniach przeplywajacego pradu przez badane zlacze. 73 60873 €08 3 Druga odmiana urzadzenia ma podlaczony rów¬ nolegle do badanego zlacza, dodatkowy drugi filtr, polaczony z jednym z wejsc dodatkowego drugiego modulatora. Drugie wejscie dodatkowego drugiego modulatora jest polaczone z generatorem, a wyjscie lego modulatora jest" polaczone z wejsciem dodat¬ kowego drugiego wzmacniacza napiec imiennych.Wyjscia obu wzmacniaczy sa polaczone poprzez fazoczuly prostownik ze wskaznikiem. Odmiana ta ulatwia dokonanie pomiaru opornosci zlacza przy przeplywie pradu o dowolnym i nieznanym kierun¬ ku. Inna odmiana urzadzenia ma dodatkowy elek- troriiicSir^i^LCLlC2BE{fl$ którego jedno z wejsc jest polaczone z* prostwnllfiem fazoczulym, a drugie wejsfcie tego ukladu jesft polaczone poprzez dodat¬ ków^ p^gjo^w^l^^^w^jsciem drugiego wzmacnia¬ cza papi*c2mieuafi3ich;« Natomiast co najmniej dwa wyjsfcia„ urzeczenia' /logicznego_sa polaczone z za¬ rówkami.Odmiana urzadzenia majaca uklad logiczny, kla¬ syfikuje opornosc zlacza, oraz sygnalizuje brak przeplywu pradu w przewodzie. W urzadzeniu tym jako modulatory zmieniajace napiecie stale na zmienne, stosuje sie fotooporniki elektryczne zmie¬ niajace wartosc opornosci elektrycznej pod wply¬ wem periodycznie pulsujacego swiatla. Zródlo pul¬ sujacego swiatla jest zasilane lub sterowane z ge¬ neratora.Zaleta urzadzenia do pomiaru opornosci zlaczy przewodów elektrycznych o duzym przekroju, wed¬ lug wynalazku, jest odpornosc na wstrzasy, mozli¬ wosc stosowania w uciazliwych warunkach pracy.Urzadzeniem tym mozna wykazac stan opornosci zlacza, przy przeplywie pradu o malym natezeniu, oraz o dowolnym i nieznanym kierunku. Ponadto majac wlasne zródlo zasilania urzadzenie jest unie¬ zaleznione od przeplywajacego pradu w przewo¬ dzie.Urzadzenie do pomiaru opornosci zlaczy przewo¬ dów elektrycznych o duzym przekroju, wedlug wynalazku jest uwidocznione w przykladzie wyko¬ nania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie elektryczny uklad polaczen, fig. 2 — elektryczny uklad polaczen odmiany urzadzenia, ze wzmocnieniem, fig. 3 — elektryczny uklad po¬ laczen drugiej odmiany urzadzenia, z prostowni¬ kiem fazocziulym, fig. 4 — elektryczny uklad po¬ laczen trzeciej odmiany urzadzenia, z urzadzeniem logicznym.Uklad elektryczny jest wykonany w postaci mo¬ stka pomiarowego, którego dwa ramiona sa utwo¬ rzone na przewodzie 1 o duzym przekroju w po¬ staci odcinków 2 i 3, przy czym odcinek 3 prze¬ wodu 1 zawiera badane zlacze (fig. 1). Odcinki 2 i 3 przewodu 1 sa wyznaczone przez podlaczenie przewodów pomiarowych 4, 5 i 6 do badanego przewodu 1. Pozostale dwa ramiona mostka po¬ miarowego stanowia dwa precyzyjne oporniki re¬ gulacyjne 7 i 8. Pomiedzy przewody 4 i 5 rów¬ nolegle do odcinka 2 jest podlaczony dodatkowy opornik 9. Z jednej strony do opornika 9 jest pod¬ laczony jeden zacisk wskaznika 10, którego drugi zacisk jest podlaczony do wspólnego punktu opor¬ ników regulacyjnych 7 i 8. 4 Dzialanie urzadzenia do pomiaru opornosci zla¬ czy przewodów o duzym przekroju polega na po¬ miarze stosunku opornosci odcinków 2 i 3 metoda mostkowa. Mostek pomiarowy, w sklad którego wchodza odcinki 2 i 3 oraz oporniki regulacyjne 7 i 8, jest doprowadzony do stanu równowagi za po¬ moca przeprowadzenia regulacji opornosci, opor¬ nikami 7 i 8. Równowage mostka pomiarowego wskazuje wskaznik równowagi 10. Dla unikniecia zerowego wskazania wskaznika 10, na skutek bra¬ ku styku, miedzy badanym przewodem 1, a prze¬ wodem pomiarowym 5, jest wlaczony pomiedzy przewody pomiarowe 4 i 5 dodatkowy opornik 9.Odmiana urzadzenia wedlug wynalazku ma wla¬ czony w przekatna mostka pomiarowego, filtr 11, który jest polaczony z jednym z wejsc modula¬ tora 12, wykonanego z fotoopornika (fig. 2). Dru¬ gie wejscie modulatora 12 jest polaczone z genera¬ torem 13, a wyjscie tego modulatora 12 jest pola¬ czone poprzez wzmacniacz napiec zmiennych 14 i prostownik 15 ze wskaznikiem 10.W odmianie urzadzenia wedlug wynalazku, na¬ piecie stale powstale na skutek nierównowagi mo¬ stka pomiarowego, przechodzi przez filtr 11, od¬ cinajacy zaklócenie zmienno-pradowe, do modula¬ tora 12. W modulatorze 12 napiecie zostaje zmie¬ nione na napiecie zmienne, o czestotliwosci gene¬ ratora 13. Nastepnie napiecie zostaje podane do wzmacniacza napiec zmiennych 14, i po wzmoc¬ nieniu i wyprostowaniu w prostowniku 15, jest podane na wskaznik 10. Uklad ten umozliwia prze¬ prowadzenie pomiaru przy przeplywie pradu o ma¬ lym natezeniu w porównaniu z ukladem bez Wzmoc¬ nienia.Druga odmiana urzadzenia wedlug wynalazku ma podlaczony równolegle do badanego zlacza 3, do¬ datkowy drugi filtr 16, który jest polaczony z jed¬ nym z wejsc drugiego dodatkowego modulatora 17 (fig. 3). Drugde wejscie drugiego modulatora 17 jest polaczone z generatorem 13, a wyjscie tego modulatora 17 jest polaczone z wejsciem dodatko¬ wego drugiego wzmacniacza napiec zmiennych 18.Wyjscia obu wzmacniaczy 14 i 18 sa polaczone z prostownikiem fazoczulym 19, którego wyjscie jest polaczone ze wskaznikiem 10.W drugiej odmianie urzadzenia wedlug wynalaz¬ ku zastosowano dodatkowo drugi filtr 16, na który jest podane napiecie badanego zlacza za pomoca przewodów 5 i 6. Napiecie z drugiego filtru 16 jest podawane na drugi modulator 17, w którym zostaje zamienione na napiecie zmienne o czesto¬ tliwosci generatora 13. Zmienne napiecie z wyjs¬ cia drugiego modulatora 17, jest podawane na dru¬ gi wzmacniacz napiec zmiennych 18, gdzie zostaje wzmocnione. Napiecie wyjsciowe z obu wzmacnia¬ czy 14 i 18 sa podawane na prostownik fazoczu¬ ly 19, który dostarcza napiecia wyprostowanego o biegunowosci zaleznej od napiec wyjsciowych wzmacniaczy 14 i 18, oraz od tego czy napiecia wyjsciowe maja faze zgodna czy przeciwna. Dzieki temu kierunek wychylenia wskaznika 10, podlaczo¬ nego do prostownika 19, zalezy od róznicy napiec, pomiedzy napieciem wynikajacym z nierównowagi 10 15 20 25 30 39 40 45 50 55 6073 608 mostka, a napieciem mostka, natomiast nie zalezy od kierunku przeplywu pradu w przewodzie 1.Trzecia odmiana urzadzenia wedlug wynalazku ma dodatkowy elektroniczny uklad logiczny 21, którego jedno wejscie jest polaczone z prostowni¬ kiem fazoczulym 19 (fig. 4). Drugie wejscie ukladu logicznego 21 jest polaczone poprzez dodatkowy prostownik 20 z wyjsciem drugiego wzmacniacza napiec zmiennych 18. Wyjscia elementu logiczne¬ go 21 sa polaczone z zarówkami 22, 23 i 24.Z prostownika fazoczulego 19 napiecie jest poda¬ wane na jedno z wejsc ukladu logicznego 21, na¬ tomiast na drugie pomocnicze wejscie tego ukla¬ du 21 jest podawane wyprostowane napiecie na prostowniku 20 z drugiego wzmacniacza 18. Uklad logiczny 21 sygnalizuje trzy stany pomiarowe: zla¬ cze dobre, zlacze zle i brak pomiaru, zaleznie od znaku napiecia na wyjsciu prostownika fazoczule¬ go 19, oraz zaleznie od istnienia napiecia wyjscio¬ wego prostownika 20. PL PL