RU2711548C1 - Method of determining resistance of a rail line - Google Patents
Method of determining resistance of a rail line Download PDFInfo
- Publication number
- RU2711548C1 RU2711548C1 RU2019112181A RU2019112181A RU2711548C1 RU 2711548 C1 RU2711548 C1 RU 2711548C1 RU 2019112181 A RU2019112181 A RU 2019112181A RU 2019112181 A RU2019112181 A RU 2019112181A RU 2711548 C1 RU2711548 C1 RU 2711548C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resistance
- values
- rail
- track
- rail line
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L23/00—Control, warning, or like safety means along the route or between vehicles or vehicle trains
- B61L23/08—Control, warning, or like safety means along the route or between vehicles or vehicle trains for controlling traffic in one direction only
- B61L23/14—Control, warning, or like safety means along the route or between vehicles or vehicle trains for controlling traffic in one direction only automatically operated
- B61L23/16—Track circuits specially adapted for section blocking
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/08—Measuring resistance by measuring both voltage and current
Abstract
Description
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.The invention relates to railway automation and telemechanics, and can be used to monitor the state of resistance of rail lines that are part of the sinusoidal current rail circuits, as well as being an element of the reverse traction network for electric traction.
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.].A known method for determining the resistance of the rail line, according to which at the entrance of the rail line in idle mode measure and and then in short circuit mode - and . By measured values , , and the resistance of the rail line is calculated. [Dmitrenko I.E., Ustinsky A.A., Tsygankov V.I. Measurements in automation devices, telemechanics and communications in railway transport. M .: Transport, 1982. - 310 p.].
Недостатком данного способа является невозможность его реализации без выключения рельсовой цепи для создания режима холостого хода и короткого замыкания.The disadvantage of this method is the impossibility of its implementation without turning off the rail circuit to create idling and short circuit.
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.].There is also a method for determining the resistance of a rail thread, according to which, in order to monitor the state of rail lines that are part of the rail circuits of a sinusoidal current, the normal values of the voltage and current and their initial phases at the beginning and end of the rail line are measured, , , , , and according to the measured values, the transfer functions of the rail line in terms of voltage, current and transfer resistance are calculated, and then, using the calculated transfer functions, the complex resistance of the rail thread 1 km long is calculated [RF Patent No. 2222452, IPC B61L 23/16, Priority from 19.11. 2001, published on January 27, 2004 Byul. No. 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.The disadvantage of this method is the low accuracy of measuring the resistance of the rail line, because the formula for determining the transfer functions includes voltages, currents and their initial phases, which depend not only on the resistance value of the rail line, but also on the conductivity of the insulation of the rail lines, which significantly distorts the values of voltages, currents and their initial phases at the ends of the rail line included in the transfer functions.
Данный способ выбран авторами в качестве прототипа.This method is selected by the authors as a prototype.
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.The technical result is to increase the accuracy of determining the resistance of rail lines by calculating the resistance of rail lines by an equation whose arguments are the voltages and currents and their initial phases, measured at the ends of the rail line, and when forming the equation of resistance of the rail line, the invariance to the conductivity of insulation of rail lines is ensured by taking into account all its possible values.
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 линииThe technical result is achieved by the fact that to monitor the state of the rail lines included in the rail circuit of a sinusoidal current, in normal mode, the effective values of voltages and currents and their initial phases at the beginning and end of the rail line are measured, according to the invention, the rail line resistance equation is preliminarily formed why measure the current values of voltages and currents and their initial phases at the beginning and at the end of the rail line for various values of the resistance of the rail line and the conductivity of the insulation tion, form a set of measured effective values of voltages U 1 and U 2 , current I 1 and , and their initial phases ϕ 1 , ϕ 2 , ψ 1 , with which they make up the system of equations for the resistance of the rail line, the right side of which is equated to the values of the resistance of the rail line Z рij , and solving the system of equations compiled for all values of the insulation conductivity and the resistance of the rail the lines
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:where Z рij - discrete values of rail line resistances at which the effective values of voltages and currents and their initial phases are measured, find the coefficients C ij of the rail line resistance equation, then, measuring current values of voltage and current and their initial phases by the formed equation, determine the rail resistance lines:
Данный способ определения сопротивления рельсовой линии позволяет обеспечить инвариантность результатов вычисления сопротивления к изменению проводимости изоляции рельсовых линий.This method of determining the resistance of the rail line allows you to ensure the invariance of the results of calculating the resistance to a change in the conductivity of the insulation of the rail lines.
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.The basis of the method for determining the resistance of the rail line is the calculation of the exact actual resistance of the rail line, providing invariance to a change in the conductivity of the insulation. To do this, the current value of the resistance of the rail line is cyclically calculated in advance by the equation, the arguments of which are the measured values of voltages and currents and their initial phases at the input and output of the rail line depending on changes in the resistance of the rail line and the insulation conductivity, the values of which are taken into account in order to ensure invariance when forming rail line drag equations.
На фиг. изображена блок-схема алгоритма формирования уравнения и определения сопротивления рельсовых линий.In FIG. shows a block diagram of an algorithm for generating an equation and determining the resistance of rail lines.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
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}:In the normal mode of operation of the rail circuit, the effective values of voltages and currents and their initial phases, i.e. , , , . ϕ 1 , ϕ 2 , ψ 1 . This information is used as an argument to the equation for calculating the resistance of a rail line, by which the actual resistance of the rail line is calculated (FIG., block group III). As a function of complex voltages and currents the Kolmogorov-Gabor polynomial is used in the equation of resistance of the rail line. The equation for calculating the resistance of the rail line, in terms of determining the coefficients C ij , is previously and once determined as follows. Many complex voltages and currents are measured at the ends of the rail line. , , , , i = 1, 2, ..., n, as well as corresponding to each measured value of the resistance of the rail lines Z p for various conductivities of insulation of the rail lines from the minimum g 1 to the maximum g m values, (Fig., block group I) and form the matrix m {X ij }:
используя которую, составляют систему уравнений сопротивления рельсовой линииusing which, make up the system of equations of resistance of the rail line
и, решая систему, определяют искомые коэффициенты C0-Сα, которые и формируют искомое уравнение сопротивления рельсовых линий.and, solving the system, determine the desired coefficients C 0 -C α , which form the desired equation for the resistance of rail lines.
(фиг., группа блоков II). (Fig., block group 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.].The described method is widely used in the determination of multidimensional equations of approximation [Mikheev S.E. Multidimensional approximation and interpolation [Text]: study guide / S.E. Mikheev; St. Petersburg state. un-t - St. Petersburg, 2012. - 60 p.].
Предлагаемый способ определения сопротивления рельсовой линии обеспечивает по сравнению с существующими следующие технико-экономические преимущества:The proposed method for determining the resistance of the rail line provides the following technical and economic advantages in comparison with the existing ones:
- обеспечивается точное определение сопротивления рельсовой линии в каждый момент времени;- provides an accurate determination of the resistance of the rail line at each point in time;
- высокая точность обеспечивается за счет использования множества информативных признаков (электрических параметров рельсовой линии на ее входе и выходе), зависящих от изменения сопротивления рельсовой линии;- high accuracy is ensured through the use of many informative features (electrical parameters of the rail line at its input and output), depending on changes in the resistance of the rail line;
- 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;- provides invariance to changes in the insulation resistance of rail lines by taking into account changes in the resistance of the rail line when forming the equation of resistance of the rail line by solving a system of conditional equations;
- повышается безопасность движения поездов благодаря своевременному определению изменения сопротивления рельсовой линии, вызванного возможным изломом рельсовой линии;- increases the safety of train traffic due to the timely determination of changes in the resistance of the rail line caused by a possible fracture of the rail line;
- появляется возможность создания системы удаленного мониторинга состояний рельсовых линий;- it becomes possible to create a system for remote monitoring of rail line conditions;
- улучшается культура обслуживания рельсовых цепей благодаря дистанционному обнаружению обрыва стыковых токопроводящих соединителей.- improving the service culture of rail circuits due to the remote detection of open breaks of conductive connectors.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019112181A RU2711548C1 (en) | 2019-04-22 | 2019-04-22 | Method of determining resistance of a rail line |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019112181A RU2711548C1 (en) | 2019-04-22 | 2019-04-22 | Method of determining resistance of a rail line |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2711548C1 true RU2711548C1 (en) | 2020-01-17 |
Family
ID=69171366
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019112181A RU2711548C1 (en) | 2019-04-22 | 2019-04-22 | Method of determining resistance of a rail line |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2711548C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4728063A (en) * | 1986-08-07 | 1988-03-01 | General Signal Corp. | Railway signalling system especially for broken rail detection |
RU2176800C1 (en) * | 2000-11-09 | 2001-12-10 | Самарский институт инженеров железнодорожного транспорта | Method for measurement of insulation resistance of rail line |
RU2185300C2 (en) * | 2000-06-27 | 2002-07-20 | Самарский институт инженеров железнодорожного транспорта | Device for checking track for occupancy |
RU2222452C2 (en) * | 2001-11-19 | 2004-01-27 | Пиманов Андрей Евгеньевич | Method to determine resistance of rail lines and ballast of rail track circuit |
RU2671591C1 (en) * | 2017-12-15 | 2018-11-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта (МИИТ)" РУТ (МИИТ) | Method for controlling rail line states with end crosspieces |
-
2019
- 2019-04-22 RU RU2019112181A patent/RU2711548C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4728063A (en) * | 1986-08-07 | 1988-03-01 | General Signal Corp. | Railway signalling system especially for broken rail detection |
RU2185300C2 (en) * | 2000-06-27 | 2002-07-20 | Самарский институт инженеров железнодорожного транспорта | Device for checking track for occupancy |
RU2176800C1 (en) * | 2000-11-09 | 2001-12-10 | Самарский институт инженеров железнодорожного транспорта | Method for measurement of insulation resistance of rail line |
RU2222452C2 (en) * | 2001-11-19 | 2004-01-27 | Пиманов Андрей Евгеньевич | Method to determine resistance of rail lines and ballast of rail track circuit |
RU2671591C1 (en) * | 2017-12-15 | 2018-11-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта (МИИТ)" РУТ (МИИТ) | Method for controlling rail line states with end crosspieces |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Статья: "ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ РЕЛЬСОВЫХ ЦЕПЕЙ", Ж. Известия Петербургского университета путей сообщения, 2016 * |
Статья: "ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ РЕЛЬСОВЫХ ЦЕПЕЙ", Ж. Известия Петербургского университета путей сообщения, 2016. * |
Статья: "ОПРЕДЕЛЕНИЕ, МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ПЕРВИЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ РЕЛЬСОВОЙ ЛИНИИ", Ж. НАУКА И ТЕХНИКА ТРАНСПОРТА, Номер 4, 2010 г. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105182184B (en) | A kind of distribution cable mixing direct distribution lines fault distance-finding method decomposed based on direction traveling wave along the line | |
CN104808070A (en) | Converter valve thyristor level damping loop parameter testing device and method | |
CN105021950B (en) | Feeder line fault localization method, apparatus and system | |
US11467200B2 (en) | Method and device for identifying the location of a fault in an electrical power distribution network | |
CN111766470B (en) | Fault positioning method and system for high-voltage direct-current transmission line and direct-current transmission line | |
CN109164319A (en) | A kind of building user power utilization abnormality determination method | |
CN105021663B (en) | A kind of salimity measurement method | |
RU2711548C1 (en) | Method of determining resistance of a rail line | |
RU164503U1 (en) | DEVICE FOR CONTINUOUS DIAGNOSTICS AND FORECAST OF DAMAGES IN POWER CABLE LINES IN REAL TIME | |
US11061062B2 (en) | Travelling wave based method for locating a fault in a transmission line and device therefor | |
KR101090957B1 (en) | The return current ratio measurement system for real time leakage current monitoring on the dc railway system | |
BR102017026315A2 (en) | METHOD FOR DETECTING RAIL RAIL BREAK, RAIL RAIL BREAK DETECTION SYSTEM AND RAIL RAIL BREAK DETECTOR DEVICE | |
RU2529564C1 (en) | Device for diagnostics of condition of electric resistance of rail lines in rail track circuits in sections of ac electric traction | |
CN104898022B (en) | A kind of online fault location system and method for high-speed railway high pressure full cable perforation circuit | |
RU2529566C1 (en) | Method to measure asymmetry of alternating traction current in rail lines under alss coils | |
CN110426592A (en) | Aerial and cable hybrid line Earth design method based on the traveling wave time difference | |
CN109444676A (en) | Traveling wave fault positioning method based on touch Electric Field Mapping | |
RU2608854C1 (en) | Method of harmonic signals distortion parameters determining (versions) | |
RU2503964C2 (en) | Method to measure insulation resistance of dc circuits under operating voltage and device for its realisation | |
CN106846826A (en) | Road conditions monitoring method and device | |
Zheng et al. | Study on impedance-traveling wave assembled algorithm in one-terminal fault location system for transmission lines | |
RU165635U1 (en) | DEVICE FOR AUTOMATIC REPEATING OF A CABLE-AIR CABLE ELECTRIC TRANSMISSION | |
RU2543435C2 (en) | Method of choke cable state diagnostics in track choke transformers | |
RU2397077C1 (en) | Method of determining nodal mutual resistance of railway traction circuit | |
RU2662038C1 (en) | Method and device for detecting wire break |