RU2744490C1 - Устройство измерения переходного сопротивления между каждой колесной парой и рельсами - Google Patents

Устройство измерения переходного сопротивления между каждой колесной парой и рельсами Download PDF

Info

Publication number
RU2744490C1
RU2744490C1 RU2020133744A RU2020133744A RU2744490C1 RU 2744490 C1 RU2744490 C1 RU 2744490C1 RU 2020133744 A RU2020133744 A RU 2020133744A RU 2020133744 A RU2020133744 A RU 2020133744A RU 2744490 C1 RU2744490 C1 RU 2744490C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
input
output
report generation
measurement
Prior art date
Application number
RU2020133744A
Other languages
English (en)
Inventor
Владислав Сергеевич Кузьмин
Александр Константинович Табунщиков
Владимир Иванович Линьков
Алексей Валерьевич Гавриленко
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ))
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ)) filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ))
Priority to RU2020133744A priority Critical patent/RU2744490C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2744490C1 publication Critical patent/RU2744490C1/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
    • B61L23/04Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for monitoring the mechanical state of the route

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Устройство относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики, для измерения переходного сопротивления между каждой колесной парой и рельсами. Устройство задействует рельсовую линию, имеет блок питания, эталонное сопротивление, дополнительно включены дроссель-трансформатор, блок измерения и вычисления, блок определения номера колесной пары, блок формирования отчета, блок памяти, блок сравнения, блок индикации; при этом основная обмотка дроссель-трансформатора подключена к рельсовой линии, а дополнительная обмотка подключается к первой паре выводов блока измерения и вычисления; эталонное сопротивление своими выводами соединяется с другой парой выводов блока измерения и вычисления, а также с парой выводов блока определения номера колесной пары; первый выход блока измерения и вычисления соединяется со входом блока сравнения, второй выход блока измерения и вычисления соединяется с первым входом блока формирования отчета; выход блока сравнения соединяется со вторым входом блока формирования отчета, выход блока определения номера колесной пары соединяется с третьим входом блока формирования отчета; первый выход блока формирования отчета соединяется со входом блока индикации, второй выход блока формирования отчета соединяется со входом блока памяти. Достигается повышение точности при определении причин повышенного сопротивления поездного шунта как для отдельных единиц железнодорожного подвижного состава, так и для поезда в целом. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Устройство относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики, а именно к устройствам измерения переходного сопротивления между каждой колесной парой и рельсами.
Уровень техники
Существенную сложность представляет собой определение причин возникновения опасного отказа электрических рельсовых цепей - ложной свободности. Одной из возможных причин возникновения такого опасного отказа является плохой электрический контакт колесо-рельс, характеризующийся соответствующим переходным сопротивлением. В свою очередь, переходное сопротивление колесо-рельс определяется как загрязнением поверхности катания колеса или головки рельса, так и неправильной обточкой колесных пар подвижного состава.
Известны способ и устройство измерения сопротивления поездного шунта (RU 2369507, B61L 23/16, 10.10.2009). В способе измеряют напряжение контролируемой рельсовой линии перед вступлением поезда на смежную рельсовую линию при свободном состоянии контрольной и другой смежной рельсовой линии, по которому определяют сопротивление изоляции. Затем измеряют напряжение контролируемой рельсовой линии в течение всего времени ее занятия. По этому напряжению определяют минимальное значение напряжения. По значениям сопротивления изоляции и минимальному значению напряжения определяют сопротивление поездного шунта. Устройство определения фактического сопротивления поездного шунта содержит путевой генератор, рельсовую линию, согласующие трансформаторы, полосовой фильтр, выпрямитель, сглаживающий фильтр, аналого-цифровой преобразователь, тактовый генератор, постоянное программируемое запоминающее устройство. Оно дополнительно содержит путевые реле, регистры, триггер.
Несмотря на достоинство, заключающееся в повышении точности определения сопротивления поездного шунта, что в свою очередь способствует повышению достоверности контроля состояния рельсовых линий, указанные способ и устройство имеют существенный недостаток, заключающийся в невозможности измерения сопротивления каждой колесной пары железнодорожного подвижного состава.
Известен метод контроля электрического сопротивления колесной пары тягового подвижного состава (ГОСТ 31536-2012. Колесные пары тягового подвижного состава. Метод контроля электрического сопротивления). Согласно известному методу колеса колесной пары устанавливают на два отдельных специально изготовленных основания, ограничивающие ее перемещение. Под основания укладывают прокладки из текстолита, древесины или другого электроизоляционного материала с удельным электрическим сопротивлением не менее 10 Ом*м. На каждом колесе колесной пары устанавливают по два зажима. Расстояние между внутренними краями медных пластин зажимов, измеренное с помощью линейки по ГОСТ 427, должно быть при этом от 10 до 100 мм. Места крепления зажимов на каждом колесе, а также контактирующие с ними поверхности медных пластин зажимов необходимо обезжирить уайт-спиритом по ГОСТ 3134, ацетоном по ГОСТ 2768 или другим обезжиривающим составом. Если на контактирующих поверхностях колеса или медных пластин зажимов имеются следы коррозии или окисления, то перед обезжириванием их необходимо зачистить шкуркой зернистостью не более 6 по ГОСТ 10054. Зажимы закрепляют на бандажах (ободьях) колес так, чтобы усилие смещения контактов относительно поверхности колеса, контролируемое динамометром по ГОСТ 13837 с диапазоном измерений от 0,01 до 0,1 кН, было не менее 0,03 кН. Подключение омметра осуществляют в соответствии с руководством по его эксплуатации. Измеряют электрическое сопротивление колесной пары. Результат фиксируют по отчетному устройству прибора, затем проводят переключение полярности цепей тока и напряжения омметра, снова определяют значение электрического сопротивления и вычисляют среднеарифметическое значений, полученных в результате двух измерений. Вычисленное значение принимают за результат измерения.
Указанный метод, несмотря на возможность определения степени влияния переходного сопротивления бандаж-колесо обладает существенным недостатком, связанным с невозможностью определения степени влияния формы обточки колесной пары на величину переходного сопротивления колесо-рельс и, как следствие, не в полной мере способствует выявлению причин возникновения ложной свободности электрических рельсовых цепей.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является устройство измерения сопротивления поездного шунта (Ле Тхи Ван Ань. Микропроцессорная система контроля перегона для участков с полуавтоматической блокировкой: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук: 05.22.08. - Москва, 1996. - 151 с.: ил.). Устройство содержит источник питания, подключенный к рельсовой линии последовательно через эталонное сопротивление, при этом напряжения источника питания и на эталонном сопротивлении записываются в регистраторе на съемную карту при передвижении подвижного состава по рельсовой линии, по окончании эксперимента съемная карта переносится на стационарную ЭВМ или специализированный программный анализатор, с выхода которого подается и запоминается в регистраторе значения сопротивления поездного шунта при перемещении подвижного состава вдоль рельсовой линии. Данное устройство взято за прототип.
К недостаткам прототипа можно отнести отсутствие возможности точного определения переходного сопротивления каждой колесной пары в поездном шунте.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является повышение точности определения причины возникновения опасного отказа электрических рельсовых цепей - ложной свободности.
Технический результат достигается тем, что известное устройство измерения переходного сопротивления между каждой колесной парой и рельсами, содержащем блок питания, эталонное сопротивление, рельсовую линию дополнительно содержит дроссель-трансформатор, блок измерения и вычисления, блок определения номера колесной пары, блок формирования отчета, блок памяти, блок сравнения, блок индикации; при этом основная обмотка дроссель-трансформатора подключена к рельсовой линии, а дополнительная обмотка подключается к первой паре выводов блока измерения и вычисления; эталонное сопротивление своими выводами соединяется с другой парой выводов блока измерения и вычисления а также с парой выводов блока определения номера колесной пары; первый выход блока измерения и вычисления соединяется со входом блока сравнения, второй выход блока измерения и вычисления соединяется с первым входом блока формирования отчета; выход блока сравнения соединяется со вторым входом блока формирования отчета, выход блока определения номера колесной пары соединяется с третьим входом блока формирования отчета; первый выход блока формирования отчета соединяется со входом блока индикации, в второй выход блока формирования отчета соединяется со входом блока памяти.
Рельсовая линия имеет длину не менее длины окружности колеса подвижного состава.
При этом рельсовая линия имеет длину не более расстояния между осями двухосных подвижных единиц железнодорожного подвижного состава.
При этом рельсовая линия имеет длину не более расстояния между тележками подвижных единиц железнодорожного подвижного состава с количеством колесных пар более трех.
Краткое описание чертежей
Сущность изобретения поясняется фигурой, на которой представлена функциональная схема устройства измерения переходного сопротивления между каждой колесной парой и рельсами.
Осуществление изобретения
Устройство содержит блок 1 питания, выводы которого соединены с рельсовой линией 3: один непосредственно, а другой - через эталонное сопротивление 2; рельсовая линия 3 ограничена с обеих сторон изолирующими стыками; к рельсовой линии 3 через дроссель-трансформатор 4 подключается первая пара входов блока 5 вычисления, эталонное сопротивление 2 своими выводами соединяется с другой парой выводов блока 5 измерения и вычисления а также с парой выводов блока 7 определения номера колесной пары; первый выход блока 5 измерения и вычисления соединяется со входом блока 9 сравнения, второй выход блока 5 измерения и вычисления соединяется с первым входом блока 8 формирования отчета; выход блока 9 сравнения соединяется со вторым входом блока 8 формирования отчета, выход блока 7 определения номера колесной пары соединяется с третьим входом блока 8 формирования отчета; первый выход блока 8 формирования отчета соединяется со входом блока 10 индикации, в второй выход блока 8 формирования отчета соединяется со входом блока 11 памяти.
Устройство работает следующим образом.
Длина рельсовой линии 3 выбирается таким образом, чтобы быть не менее длины окружности колеса подвижного состава. При обслуживании только двухосных подвижных единиц железнодорожного подвижного состава длина рельсовой линии 3 выбирается таким образом, чтобы быть не более расстояния между осями двухосных подвижных единиц железнодорожного подвижного состава. При обслуживании единиц железнодорожного подвижного состава с числом осей более трех или при эксплуатации на участке железнодорожной линии как двухосных, так и подвижных единиц железнодорожного подвижного состава с числом осей более трех длина рельсовой линии 3 выбирается таким образом, чтобы быть не более расстояния между тележками подвижных единиц железнодорожного подвижного состава с количеством колесных пар более трех.
В исходном состоянии ток от блока 1 питания, протекающий через рельсовую линию 3 и эталонное сопротивление 2 определяется величиной сопротивления балласта и характеризуется во времени отсутствием выраженных скачкообразных изменений.
При вступлении колесной пары на рельсовую линию 3 скачкообразно изменяется величина тока, протекающего через эталонное сопротивление 2. Осуществляется измерение сопротивления колесной пары.
Измерение осуществляется с помощью четырехпроводной схемы. Блоком 5 измерения и вычисления осуществляется измерение напряжения между выводами эталонного сопротивления 2 и напряжения на дополнительной обмотке дроссель-трансформатора 4, подключенного основной своей обмоткой к рельсовой линии 3. Второе напряжение представляет собой напряжение между рельсами рельсовой линии 3 (т.е. напряжение, приложенного к колесной паре), умноженное на величину коэффициента трансформации дроссель-трансформатора 4.
Величина сопротивления колесной пары определяется как отношение падения напряжения между рельсами к току, вырабатываемому блоком 1 питания. Величина тока, вырабатываемого блоком 1 питания, определяется блоком 5 измерения и вычисления как отношение напряжения между выводами эталонного сопротивления 2 к величине этого сопротивления.
Блок 5 измерения и вычисления может быть выполнен как самостоятельное микропроцессорное измерительное устройство.
Сопротивление колесной пары представляющего собой сумму двух переходных сопротивлений колесо-рельс и собственного сопротивления колесной пары. При этом следует отметить, что собственное сопротивление колесной пары мало по сравнению с переходными сопротивлениями колесо-рельс (площадь поперечного сечения оси колесной пары много больше суммы площадей контакта колесо-рельс). Таким образом, фактически осуществляется измерение суммы переходных сопротивлений колесо-рельс для каждой из колесных пар.
Величина измеренной суммы переходных сопротивлений колесо-рельс передается к блоку 9 сравнения, а также к блоку 8 формирования отчета. Блок 9 сравнения осуществляет сопоставление величины измеренного сопротивления колесной пары с нормативным сопротивлением поездного шунта, равным 0,06 Ом и передает информацию о результате такого сопоставления к блоку 8 формирования отчета.
Блок 7 определения номера колесной пары осуществляет измерение напряжения на эталонном сопротивлении 2. Блок 7 осуществляет подсчет импульсов напряжения между выводами эталонного сопротивления 2, возникающих в моменты проследования колесной пары по рельсовой линии 3. Это позволяет зафиксировать номер колесной пары, проследовавшей по рельсовой линии 3, что позволяет блоку 8 формирования отчета определить рекомендации по обслуживанию (необходимости их обточки) для каждой из колесных пар, проследовавших по рельсовой линии 3. Таким образом достигается точность выявления причины повышенного сопротивления поездного шунта как для отдельных единиц железнодорожного подвижного состава, так и для поезда в целом.
Блок 7 определения номера колесной пары также осуществляет измерение величины напряжения таких импульсов. По величине напряжения данных импульсов представляется возможным отслеживать нахождение в пределах рельсовой линии 3 более одной колесной пары. Если величина импульса скачкообразно увеличивается относительно своего предыдущего значения (величина тока, протекающего через эталонное сопротивление возрастает), то в пределы рельсовой линии 3 вступила еще одна колесная пара и наоборот, скачкообразное снижении величины напряжения на эталонном сопротивлении 2 указывает на то, что одна из колесных пар покинула пределы рельсовой линии 3. Таким образом представляется возможным осуществлять измерения переходного сопротивление между каждой колесной парой и рельсами не только у подвижных единиц, расстояние между осями которых больше или равно длине окружности колеса (двухосных подвижных единиц), но и подвижных единиц с меньшим расстоянием между осями колесных пар (с количеством осей более трех). Блок 7 определения номера колесной пары может быть выполнено в виде микропроцессорного измерительного устройства.
Блок 8 формирования отчета обобщает получаемую информацию и передает ее к блоку 10 индикации и блоку 11 памяти. Блок 8 может быть выполнен в виде микроконтроллера.
Блок 10 индикации позволяет оператору в удобной форме просматривать результаты проведенных измерений. Блок 10 индикации может быть выполнен в виде жидкокристаллического черно-белого или цветного монитора.
Блок 11 памяти позволяет хранить результаты совершенных ранее проверок. Блок 11 памяти может быть выполнен в качестве твердотельного накопителя или жесткого диска, объем которого определяется необходимым сроком хранения результатов и частотой использования устройства.
При продолжительном отсутствии колесных пар в пределах рельсовой линии 3 счетчик блока определения номера колесной пары принимает значение, равное нулю. Устройство находится в исходном состоянии и ожидает вступления первой колесной пары на рельсовую линию 3.
Наличие отличительных признаков в заявляемом изобретении позволяет сделать вывод о ее соответствии условию патентоспособности «новизна».
Критерий «промышленная применимость» заявляемого устройства измерения переходного сопротивления между каждой колесной парой и рельсами подтверждается ее потенциальной эффективностью по сравнению с прототипом. Устройство может применяться как самостоятельно, так и в составе автоматизированных систем технического обслуживания железнодорожного подвижного состава.

Claims (4)

1. Устройство измерения переходного сопротивления между каждой колесной парой и рельсами, содержащее блок питания, эталонное сопротивление, задействующее рельсовую линию, отличающееся тем, что дополнительно содержит дроссель-трансформатор, блок измерения и вычисления, блок определения номера колесной пары, блок формирования отчета, блок памяти, блок сравнения, блок индикации; при этом основная обмотка дроссель-трансформатора подключена к рельсовой линии, а дополнительная обмотка подключена к первой паре выводов блока измерения и вычисления; эталонное сопротивление своими выводами соединено с другой парой выводов блока измерения и вычисления, а также с парой выводов блока определения номера колесной пары; первый выход блока измерения и вычисления соединен со входом блока сравнения, второй выход блока измерения и вычисления соединен с первым входом блока формирования отчета; выход блока сравнения соединен со вторым входом блока формирования отчета, выход блока определения номера колесной пары соединен с третьим входом блока формирования отчета; первый выход блока формирования отчета соединен со входом блока индикации, второй выход блока формирования отчета соединен со входом блока памяти.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что рельсовая линия имеет длину не менее длины окружности колеса подвижного состава.
3. Устройство по любому из пп. 1, 2, отличающееся тем, что рельсовая линия имеет длину не более расстояния между осями двухосных подвижных единиц железнодорожного подвижного состава.
4. Устройство по любому из пп. 1, 2, отличающееся тем, что рельсовая линия имеет длину не более расстояния между тележками подвижных единиц железнодорожного подвижного состава с количеством колесных пар более трех.
RU2020133744A 2020-10-14 2020-10-14 Устройство измерения переходного сопротивления между каждой колесной парой и рельсами RU2744490C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020133744A RU2744490C1 (ru) 2020-10-14 2020-10-14 Устройство измерения переходного сопротивления между каждой колесной парой и рельсами

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020133744A RU2744490C1 (ru) 2020-10-14 2020-10-14 Устройство измерения переходного сопротивления между каждой колесной парой и рельсами

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2744490C1 true RU2744490C1 (ru) 2021-03-10

Family

ID=74857486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020133744A RU2744490C1 (ru) 2020-10-14 2020-10-14 Устройство измерения переходного сопротивления между каждой колесной парой и рельсами

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2744490C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2369507C1 (ru) * 2008-03-31 2009-10-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) Способ и устройство определения сопротивления поездного шунта
CZ2009809A3 (cs) * 2009-12-03 2011-06-15 Eurosignal A. S. Zapojení k indikaci znecištení temen železnicních kolejí a zpusob této idikace
CZ304095B6 (cs) * 2011-11-21 2013-10-16 Azd Praha S. R. O. Zarízení pro zjistování zhorsené vodivosti mezi kolem kolejového vozidla a kolejnicí
RU2508215C1 (ru) * 2012-06-26 2014-02-27 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Способ контроля нахождения подвижного состава на участке пути и устройство для его осуществления

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2369507C1 (ru) * 2008-03-31 2009-10-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) Способ и устройство определения сопротивления поездного шунта
CZ2009809A3 (cs) * 2009-12-03 2011-06-15 Eurosignal A. S. Zapojení k indikaci znecištení temen železnicních kolejí a zpusob této idikace
CZ304095B6 (cs) * 2011-11-21 2013-10-16 Azd Praha S. R. O. Zarízení pro zjistování zhorsené vodivosti mezi kolem kolejového vozidla a kolejnicí
RU2508215C1 (ru) * 2012-06-26 2014-02-27 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Способ контроля нахождения подвижного состава на участке пути и устройство для его осуществления

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Лыгин Юрий Александрович. "Математическая модель электрического сопротивления контакта "колесо-рельс" в присутствии песка". Журнал "Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения", N 2 (с. 38-48), 2014 г. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4343090B2 (ja) カソード防食された埋設金属体に対する迷走電流腐食リスクの計測評価方法及び装置
CN107202936A (zh) 一种t接线路故障测距方法
US11260888B2 (en) Method and system for health assessment of a track circuit and/or of a track section
CN102663505A (zh) 一种轨道电路运用性能综合评价方法
RU2744490C1 (ru) Устройство измерения переходного сопротивления между каждой колесной парой и рельсами
Shamanov Alternating traction current dynamics in track lines of double-track hauls
CN112230066B (zh) 一种牵引变流器直流母线电容健康评估方法及系统
RU2748742C1 (ru) Способ измерения сопротивления поездного шунта при централизованном размещении аппаратуры рельсовой цепи и устройство для его осуществления
RU2750137C1 (ru) Способ дистанционного измерения сопротивления поездного шунта и устройство для его осуществления
US20220355841A1 (en) Method for determining a status of a track section of a railroad; associated apparatus and non-transitory computer readable medium
RU2296686C1 (ru) Способ диагностирования состояния элементов токопроводящих рельсовых стыков
JPH05288706A (ja) 金属部材の欠陥監視システム
RU2529566C1 (ru) Способ измерения асимметрии переменного тягового тока в рельсовых линиях под катушками алс
RU2745713C1 (ru) Способ автоматического измерения сопротивления поездного шунта и устройство для его осуществления
KR100864636B1 (ko) 철도차량용 고압 연결기의 고장 검출 시스템 및 고장 검출방법
RU2747077C1 (ru) Система мониторинга ложной свободности рельсовой цепи и сопротивления поездного шунта двуосных подвижных единиц
van den Brom et al. Accurate measurement of energy dissipated in braking rheostats in DC railway systems
RU2671590C1 (ru) Способ диагностики состояния цепей заземления на рельсы опор контактной сети
RU2786253C1 (ru) Устройство для контроля состояния изолирующих стыков при электротяге переменного тока
RU2807416C1 (ru) Способ оценки сопротивления изоляции силовой группы постоянного тока электровозов и устройство для его реализации
RU2183165C1 (ru) Система распределения электроэнергии электроустановок транспорта повышенной надежности и пожароэлектробезопасности
RU2748826C1 (ru) Устройство для контроля излома рельсов на участках с электротягой переменного тока
JP5833952B2 (ja) 集電装置と電車線との接触電圧測定装置および接触電圧測定方法
UA144462U (uk) Спосіб визначення вторинних параметрів рейкової лінії
SU172873A1 (ru) Способ измерения переходного сопротивления