RU2748742C1 - Method for measuring train shunt resistance with centralized placement of rail circuit equipment and device for its implementation - Google Patents

Method for measuring train shunt resistance with centralized placement of rail circuit equipment and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2748742C1
RU2748742C1 RU2020133745A RU2020133745A RU2748742C1 RU 2748742 C1 RU2748742 C1 RU 2748742C1 RU 2020133745 A RU2020133745 A RU 2020133745A RU 2020133745 A RU2020133745 A RU 2020133745A RU 2748742 C1 RU2748742 C1 RU 2748742C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
output
input
train shunt
voltage
Prior art date
Application number
RU2020133745A
Other languages
Russian (ru)
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 RU2020133745A priority Critical patent/RU2748742C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2748742C1 publication Critical patent/RU2748742C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/04Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant in circuits having distributed constants, e.g. having very long conductors or involving high frequencies

Abstract

FIELD: railways.SUBSTANCE: invention relates to the field of railway automation and telemechanics, namely to measuring the resistance of a train shunt with a centralized arrangement of the equipment of the rail circuit. Essence: at the initial setting, the voltage at the output of the track generator is measured when a train shunt with a standard resistance is applied. Under operating conditions, the value of the voltage at the output of the track generator is measured when the actual train shunt is applied, the value of the correction factor for the supply voltage of the rail circuit is calculated as the ratio of the voltage at the output of the track generator when the actual train shunt is applied to the voltage at the output of the track generator when the standard train shunt is applied. After that it’s necessary to calculate the updated value of the actual resistance of the train shunt as the product of the correction factor for the supply voltage of the rail circuit and the resistance value of the actual train shunt. The device additionally has a mode setting unit, a control unit, the second measurement unit, the first and second registers, the first and second voltage dividing units, a calculation unit, a comparison unit, an alarm unit and an indication unit.EFFECT: increased accuracy of measuring the resistance of a train shunt when it passes along a rail line with a centralized arrangement of the equipment of the rail circuit.2 cl, 1 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention relates
Способ и устройство, его реализующее, относятся к области железнодорожной автоматики и телемеханики, а именно к способам измерения сопротивления поездного шунта при централизованном размещении аппаратуры рельсовой цепи.The method and device that implements it relate to the field of railway automation and telemechanics, namely, to methods of measuring the resistance of a train shunt with a centralized placement of the track circuit equipment.
Уровень техникиState of the art
Измерение сопротивления поездного шунта представляет собой важную задачу, решение которой позволит детерминировать условия возникновения опасного отказа электрических рельсовых цепей. Существенную сложность представляет собой измерение сопротивления поездного шунта в условиях эксплуатации, особенно при централизованном размещении аппаратуры рельсовых цепей.Measuring the resistance of a train shunt is an important task, the solution of which will allow determining the conditions for the occurrence of a dangerous failure of electrical rail circuits. A significant difficulty is the measurement of the resistance of a train shunt under operating conditions, especially with a centralized location of track circuit equipment.
Известен способ определения параметров рельсовой цепи, основанный на измерении модулей напряжения в начале и конце рельсовой цепи, нагруженной на известное сопротивление (Брылеев A.M., Шишляков В.А., Кравцов Ю.А. Устройство и работа рельсовых цепей. - М.: Транспорт, 1966. - 264 с.).There is a known method for determining the parameters of a rail circuit, based on measuring voltage modules at the beginning and end of a rail circuit loaded with a known resistance (Bryleev AM, Shishlyakov V.A., Kravtsov YA. The device and operation of rail circuits. - M .: Transport, 1966 .-- 264 s.).
Недостатком указанного способа является то, что он не позволяет определить с достаточной точностью сопротивление поездного шунта. Это не позволяет определить, является ли повышенное сопротивление поездного шунта причиной возникновения ложной свободности электрических рельсовых цепей.The disadvantage of this method is that it does not allow to determine with sufficient accuracy the resistance of the train shunt. This does not allow to determine whether the increased resistance of the train shunt is the cause of the false freeness of the electric rail circuits.
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.The known method and device for measuring the resistance of a train shunt (RU 2369507, B61L 23/16, 10.10.2009). In the method, the voltage of the monitored rail line is measured before the train enters the adjacent rail line in a free state of the control and other adjacent rail line, which is used to determine the insulation resistance. Then the voltage of the monitored rail line is measured during the entire time of its occupation. This voltage is used to determine the minimum voltage value. The resistance of the train shunt is determined from the values of the insulation resistance and the minimum voltage value. The device for determining the actual resistance of the train shunt contains a track generator, a rail line, matching transformers, a band-pass filter, a rectifier, a smoothing filter, an analog-to-digital converter, a clock generator, and a read-only memory device. It additionally contains path relays, registers, trigger.
Несмотря на то, что известные способ и устройство, его реализующее, позволяют достичь повышения точности определения сопротивления поездного шунта, они имеют существенный недостаток, связанный с невозможностью определения места наложения поездного шунта вдоль рельсовой линии, что делает недостаточным информацию, получаемую для расследования случаев возникновения ложной свободности.Despite the fact that the known method and device that implements it, it is possible to achieve an increase in the accuracy of determining the resistance of the train shunt, they have a significant drawback associated with the impossibility of determining the location of the train shunt along the rail line, which makes the information obtained for investigating cases of false freedom.
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.A known method for monitoring the electrical resistance of a wheelset of traction rolling stock (GOST 31536-2012. Wheelsets of traction rolling stock. Method for monitoring electrical resistance). According to the known method, the wheels of the wheelset are mounted on two separate specially made bases, which restrict its movement. Under the bases, lay gaskets made of textolite, wood or other electrical insulating material with a specific electrical resistance of at least 10 Ohm * m. Two clamps are installed on each wheel of the wheel pair. The distance between the inner edges of the copper plates of the clamps, measured using a ruler in accordance with GOST 427, should be from 10 to 100 mm. The attachment points of the clamps on each wheel, as well as the surfaces of the copper plates of the clamps in contact with them, must be degreased with white spirit in accordance with GOST 3134, acetone in accordance with GOST 2768 or another degreasing compound. If there are traces of corrosion or oxidation on the contacting surfaces of the wheel or the copper plates of the clips, then before degreasing they must be sanded with a grain size of no more than 6 in accordance with GOST 10054. The clamps are fixed on the tires (rims) of the wheels so that the force of displacement of the contacts relative to the wheel surface, controlled by a dynamometer according to GOST 13837 with a measurement range from 0.01 to 0.1 kN, it was not less than 0.03 kN. The ohmmeter is connected in accordance with its instruction manual. The electrical resistance of the wheelset is measured. The result is recorded according to the reporting device of the device, then the polarity of the current and voltage circuits of the ohmmeter is switched, the value of the electrical resistance is determined again, and the arithmetic mean of the values obtained as a result of two measurements is calculated. The calculated value is taken as the measurement result.
Указанный метод, несмотря на возможность определения степени влияния переходного сопротивления бандаж-колесо обладает существенным недостатком, связанным с невозможностью определения непосредственно сопротивления поездного шунта, включающего в себя, в том числе, сопротивления каждой из колесных пар железнодорожного подвижного состава, находящегося в пределах рассматриваемой рельсовой линии рельсовой цепи, переходных сопротивлений колесо-рельс и др.The specified method, despite the possibility of determining the degree of influence of the transition resistance of the tire-wheel, has a significant drawback associated with the impossibility of determining directly the resistance of the train shunt, which includes, among other things, the resistance of each of the wheelsets of the railway rolling stock located within the considered rail line rail circuit, wheel-rail transition resistances, etc.
Наиболее близким к заявляемому способу является способ и 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.The closest to the claimed method is a method and device for measuring the resistance of a train shunt (Le Thi Van Anh. Microprocessor control system for sections with semi-automatic blocking: dissertation for the degree of candidate of technical sciences: 05.22.08. - Moscow, 1996. - 151 p. .: ill.). The device contains a power source connected to the rail line in series through a reference resistance, while the voltages of the power source and on the reference resistance are recorded in the recorder on a removable card when rolling stock moves along the rail line, at the end of the experiment, the removable card is transferred to a stationary computer or a specialized software analyzer , from the output of which the resistance value of the train shunt is fed and stored in the recorder when the rolling stock moves along the rail line. This device is taken as a prototype.
К недостаткам прототипа следует в первую очередь отнести отсутствие возможности точного определения сопротивления поездного шунта с поправкой на сопротивление рельсов, а также невозможность указать точное местоположение поездного шунта вдоль рельсовой линии рельсовой цепи, при котором возникает ложная свободность.The disadvantages of the prototype include, first of all, the inability to accurately determine the resistance of the train shunt, adjusted for the resistance of the rails, as well as the inability to indicate the exact location of the train shunt along the rail line of the rail circuit, at which false freedom occurs.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является повышение точности измерения сопротивления поездного шунта при его прохождении по рельсовой линии при централизованном размещении аппаратуры рельсовой цепи.The technical result to which the present invention is directed is to improve the accuracy of measuring the resistance of the train shunt when it passes along the rail line with a centralized arrangement of the equipment of the rail circuit.
Технический результат достигается тем, что в известном способе измерения сопротивления поездного шунта при централизованном размещении аппаратуры рельсовой цепи, заключающемся в том, что при первоначальной настройке измеряется величина напряжения на входе путевого приемника при наложении поездного шунта с сопротивлением, равным нормативной величине, а далее в условиях эксплуатации измеряется величина напряжения на входе путевого приемника при наложении фактического поездного шунта, создаваемого железнодорожным подвижным составом; вычисляется величина сопротивления фактического поездного шунта как произведение величины нормативного сопротивления поездного шунта и отношения измеренного напряжения при наложении фактического поездного шунта к измеренному напряжению на входе путевого приемника при наложении поездного шунта с сопротивлением, равным нормативной величине, дополнительно при первоначальной настройке измеряют напряжение на выходе путевого генератора при наложении поездного шунта с сопротивлением, равным нормативной величине, а далее в условиях эксплуатации измеряют величину напряжения на выходе путевого генератора при наложении фактического поездного шунта, создаваемого железнодорожным подвижным составом; вычисляют величину поправочного коэффициента по напряжению питания рельсовой цепи как отношение напряжения на выходе путевого генератора при наложении фактического поездного шунта к напряжению на выходе путевого генератора при наложении поездного шунта с сопротивлением, равным нормативной величине; вычисляют уточненную величину фактического сопротивления поездного шунта как произведение поправочного коэффициента по напряжению питания рельсовой цепи и величины сопротивления фактического поездного шунта.The technical result is achieved by the fact that in the known method of measuring the resistance of a train shunt with a centralized arrangement of the equipment of the rail circuit, which consists in the fact that during the initial setting, the voltage value at the input of the track receiver is measured when a train shunt is applied with a resistance equal to the standard value, and then under conditions operation, the voltage value at the input of the track receiver is measured when the actual train shunt is applied, created by the railway rolling stock; the value of the resistance of the actual train shunt is calculated as the product of the value of the standard resistance of the train shunt and the ratio of the measured voltage when the actual train shunt is applied to the measured voltage at the input of the track receiver when the train shunt is applied with a resistance equal to the standard value; in addition, during the initial setting, the voltage at the output of the track generator is measured when imposing a train shunt with a resistance equal to the standard value, and then under operating conditions measure the voltage at the output of the track generator when imposing an actual train shunt created by the railway rolling stock; calculating the value of the correction factor for the supply voltage of the rail circuit as the ratio of the voltage at the output of the track generator when the actual train shunt is applied to the voltage at the output of the track generator when the train shunt is applied with a resistance equal to the standard value; calculate the updated value of the actual resistance of the train shunt as the product of the correction factor for the supply voltage of the rail circuit and the resistance value of the actual train shunt.
Известное устройство измерения сопротивления поездного шунта при централизованном размещении аппаратуры рельсовой цепи, содержащее последовательно соединенные путевой генератор, рельсовую линию, путевой приемник и путевое реле, блок измерения, своим входом соединяемый с выходом рельсовой линии, блок регистрации и блок памяти, дополнительно содержит блок задания режима, блок управления, второй блок измерения, первый и второй регистры, первый и второй блоки деления напряжения, блок вычисления, блок сравнения, блок сигнализации и блок индикации; при этом выход блока измерения соединяется с первым входом первого регистра, первый вход блока управления соединяется с выходом блока задания режима, второй вход блока управления соединяется с выходом путевого реле, первый выход блока управления соединяется со вторым входом первого регистра; выход первого регистра последовательно через первый блок деления напряжения соединяется с первым входом блока вычисления; вход второго блока измерения соединяется с выходом путевого генератора, выход второго блока измерения соединяется с первым входом второго регистра, со вторым входом второго регистра соединяется второй выход блока управления; выход второго регистра последовательно через второй блок деления напряжения соединяется со вторым входом блока вычисления; выход блока вычисления соединяется со входом блока регистрации; первый выход блока регистрации соединяется последовательно через блок сравнения со входом блока сигнализации, второй выход блока регистрации соединяется со входом блока памяти, а третий выход блока регистрации соединяется со входом блока индикации; при этом первый блок измерения, первый регистр, первый блок деления напряжения, блок управления, блок вычисления, блок регистрации и блок сравнения выполнены в едином корпусе, на внешней стороне которого размещены блок задания режима, блок сигнализации, блок индикации и блок памяти.A known device for measuring the resistance of a train shunt with a centralized arrangement of the equipment of a rail circuit, containing a series-connected track generator, a rail line, a track receiver and a track relay, a measurement unit connected by its input to the output of a rail line, a registration unit and a memory unit, additionally contains a mode setting unit , a control unit, a second measurement unit, first and second registers, the first and second voltage dividing units, a calculation unit, a comparison unit, an alarm unit and an indication unit; the output of the measurement unit is connected to the first input of the first register, the first input of the control unit is connected to the output of the mode setting unit, the second input of the control unit is connected to the output of the travel relay, the first output of the control unit is connected to the second input of the first register; the output of the first register is connected in series through the first voltage dividing unit to the first input of the calculation unit; the input of the second measurement unit is connected to the output of the track generator, the output of the second measurement unit is connected to the first input of the second register, the second output of the control unit is connected to the second input of the second register; the output of the second register is connected in series through the second voltage dividing unit to the second input of the calculating unit; the output of the calculation unit is connected to the input of the registration unit; the first output of the recording unit is connected in series through the comparison unit with the input of the signaling unit, the second output of the recording unit is connected to the input of the memory unit, and the third output of the recording unit is connected to the input of the display unit; the first measurement unit, the first register, the first voltage dividing unit, the control unit, the calculation unit, the registration unit and the comparison unit are made in a single housing, on the outside of which there are a mode setting unit, an alarm unit, an indication unit and a memory unit.
Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings
Сущность изобретения поясняется чертежом (фигурой).The essence of the invention is illustrated by a drawing (figure).
На фигуре приводится функциональная схема устройства измерения поездного шунта при централизованном размещении аппаратуры рельсовой цепи, осуществляющего (реализующего) предлагаемый способ.The figure shows a functional diagram of a device for measuring a train shunt with a centralized arrangement of the track circuit equipment, which implements (implements) the proposed method.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Устройство измерения поездного шунта при централизованном размещении аппаратуры рельсовой цепи, осуществляющее (реализующее) предлагаемый способ содержит рельсовую линию 1, ко входу которой подключается выход путевого генератора 2 и вход второго блока 16 измерения, выход второго блока 16 измерения соединен с первым входом второго регистра 17; к выходу рельсовой линии 1 подключаются последовательно путевой приемник 3 и путевое реле 4; к выходу рельсовой линии 1 также подключается первый блок измерения 5, выход которого соединяется с первым входом первого регистра 6; первый вход блока 7 управления соединяется с выходом блока 8 задания режима, второй вход блока 7 управления соединяется с выходом путевого реле 4, первый выход блока 7 управления соединяется со вторым входом регистра 6, второй выход блока 7 управления соединяется со вторым входом второго регистра 17; выход первого регистра 6 соединяется последовательно через первый блок 9 деления напряжения с первым входом блока 10 вычисления; выход второго регистра 17 соединяется последовательно через второй блок 18 деления напряжения со вторым входом блока 10 вычисления; выход блока 10 вычисления соединяется со входом блока 11 регистрации, первый выход которого соединяется последовательно через блок 12 сравнения со входом блока 13 сигнализации, второй выход блока 11 регистрации соединяется со входом блока 14 индикации, а третий выход блока 11 регистрации соединяется со входом блока 15 памяти.The device for measuring the train shunt with a centralized placement of the equipment of the rail circuit, which implements (implements) the proposed method contains a rail line 1, to the input of which the output of the track generator 2 and the input of the second block 16 of measurement are connected, the output of the second block 16 of the measurement is connected to the first input of the second register 17 track receiver 3 and track relay 4 are connected in series to the output of rail line 1; the output of the rail line 1 is also connected to the first measurement unit 5, the output of which is connected to the first input of the first register 6; the first input of the control unit 7 is connected to the output of the mode setting unit 8, the second input of the control unit 7 is connected to the output of the travel relay 4, the first output of the control unit 7 is connected to the second input of the register 6, the second output of the control unit 7 is connected to the second input of the second register 17; the output of the first register 6 is connected in series through the first voltage dividing unit 9 with the first input of the calculating unit 10; the output of the second register 17 is connected in series through the second voltage dividing unit 18 with the second input of the calculating unit 10; the output of the calculation unit 10 is connected to the input of the registration unit 11, the first output of which is connected in series through the comparison unit 12 with the input of the signaling unit 13, the second output of the registration unit 11 is connected to the input of the display unit 14, and the third output of the registration unit 11 is connected to the input of the memory unit 15 ...
Способ измерения основан на особенности работы путевого генератора 2 в шунтовом режиме работы рельсовой цепи, когда его внутреннее сопротивление много больше сопротивления любого поездного шунта. Таким образом представляется возможным считать, что путевой генератор 2 работает в шунтовом режиме работы рельсовой цепи как источник тока, величина которого постоянна и равна IШ. Следовательно, напряжение на путевом приемнике 6 в шунтовом режиме работы рельсовой цепи (UПП) будет определяться произведением тока путевого генератора 2 на величину сопротивления поездного шунта RШ.The measurement method is based on the peculiarities of the operation of the track generator 2 in the shunt mode of the rail circuit, when its internal resistance is much greater than the resistance of any train shunt. Thus, it seems possible to consider that the track generator 2 operates in the shunt mode of the rail circuit as a current source, the value of which is constant and equal to I Ш. Consequently, the voltage on the track receiver 6 in the shunt mode of the rail circuit (U PP ) will be determined by the product of the current of the track generator 2 by the value of the train shunt resistance R Ш.
В свою очередь величина тока, вырабатываемого путевым генератором 2 в шунтовом режиме работы рельсовой цепи может быть определена для каждой рельсовой цепи при известной величине поездного шунта, которую можно принять равной нормативному значению RШ. Тогда можно записать:In turn, the value of the current generated by the track generator 2 in the shunt mode of operation of the rail circuit can be determined for each rail circuit with a known value of the train shunt, which can be taken equal to the standard value of R W. Then you can write:
IШ = UПП/RШ.I W = U PP / R W.
Измерение величины напряжения на путевом приемнике 3 в шунтовом режиме работы рельсовой цепи при наложении поездного шунта, величина сопротивления которого равна нормативному значению осуществляется на этапе первоначальной настройки.Measurement of the voltage value on the track receiver 3 in the shunt mode of the rail circuit when a train shunt is applied, the resistance value of which is equal to the standard value is carried out at the stage of initial setup.
В условиях эксплуатации производится непрерывное измерение величины напряжения на путевом приемнике 3. В шунтовом режиме работы рельсовой цепи (при наличии в пределах рельсовой линии 1 по крайней мере одной колесной пары железнодорожного подвижного состава) представляется возможным осуществить измерение фактического поездного шунта на основании следующей формулы:Under operating conditions, the voltage value is continuously measured at the track receiver 3. In the shunt mode of the rail circuit (if there is at least one wheelset of the railway rolling stock within the rail line 1), it is possible to measure the actual train shunt based on the following formula:
RШ(t)=UПП(t)/IШ,R W (t) = U PP (t) / I W ,
где RШ(t) - сопротивление фактического поездного шунта, определенное в каждый момент времени;where R W (t) is the resistance of the actual train shunt, determined at each moment of time;
UПП(t) - напряжение на путевом приемнике 6, измеряемое в каждый момент времени;U PP (t) - voltage on the track receiver 6, measured at each time point;
IШ - величина тока, вырабатываемого путевым генератором 2 в шунтовом режиме работы рельсовой цепи.I W - the value of the current generated by the track generator 2 in the shunt mode of the rail circuit.
Эту формулу можно записать и иначе (если принять величину сопротивления нормативного поездного шунта в соответствии с существующими нормативными документами равной 0,06 Ом):This formula can be written differently (if we take the resistance value of the standard train shunt in accordance with the existing regulatory documents equal to 0.06 Ohm):
RШ(t)=(UПП(t)/UППН)*0,06,R W (t) = (U PP (t) / U PPN ) * 0.06,
где RШ(t) - сопротивление фактического поездного шунта, определенное в каждый момент времени;where R W (t) is the resistance of the actual train shunt, determined at each moment of time;
UППН(t) - напряжение на путевом приемнике 3, измеряемое в каждый момент времени;U PPN (t) - voltage on the track receiver 3, measured at each time point;
UПП - напряжение на путевом приемнике 3, измеренное на этапе первоначальной настройки при наложении поездного шунта, величина сопротивления которого равна нормативному значению.U PP is the voltage on the track receiver 3, measured at the stage of initial setup when a train shunt is applied, the resistance value of which is equal to the standard value.
Следует отметить, что представляется возможным повысить точность определения сопротивления поездного шунта за счет устранения ошибок измерения из-за изменения напряжения питания рельсовой цепи при осуществлении дополнительно двух других измерений: при первоначальной настройке измеряется напряжение на выходе путевого генератора 2 при наложении поездного шунта с сопротивлением, равным нормативной величине (UПГН), а далее в условиях эксплуатации измеряется величина напряжения на выходе путевого генератора 2 при наложении фактического поездного шунта, создаваемого железнодорожным подвижным составом (UПГ(t)).It should be noted that it seems possible to increase the accuracy of determining the resistance of the train shunt by eliminating measurement errors due to a change in the supply voltage of the rail circuit when carrying out two other measurements additionally: at the initial setting, the voltage at the output of the track generator 2 is measured when a train shunt is applied with a resistance equal to the standard value (U PGN ), and then, under operating conditions, the voltage value at the output of the track generator 2 is measured when the actual train shunt created by the railway rolling stock is applied (U PG (t)).
Далее представляется возможным осуществить вычисление поправочного коэффициента по напряжению питания рельсовой цепи KU:Further, it seems possible to calculate the correction factor for the supply voltage of the rail circuit K U :
KU=UПГ(t)/UПГН.K U = U PG (t) / U PGN .
Учет поправочного коэффициента по напряжению питания рельсовой цепи KU при расчете фактического сопротивления поездного шунта осуществляется следующим образом:The correction factor for the supply voltage of the rail circuit K U is taken into account when calculating the actual resistance of the train shunt as follows:
RШ (t)=0,06 * (UПП(t)/UПП) * KU=0,06*(UПП(t)/UПП) * (UПГ(t)/UПГН).R W (t) = 0.06 * (U PP (t) / U PP ) * K U = 0.06 * (U PP (t) / U PP ) * (U PG (t) / U PGN ).
Устройство, реализующее указанный способ, работает следующим образом (фигура).A device that implements this method works as follows (figure).
Оператор, посредством блока 8 задания режима выбирает один из двух режимов измерений: «нормативный шунт» или «поездной шунт». Блок задания режимов может быть выполнен в виде переключателя.The operator, by means of block 8 setting the mode, selects one of two measurement modes: "standard shunt" or "train shunt". The block for setting the modes can be made in the form of a switch.
В режиме «нормативный шунт» осуществляется измерение с последующей регистрацией напряжений на выходе путевого генератора 2 и входе путевого приемника 3 в шунтовом режиме работы рельсовой цепи. Измерение указанных величин осуществляется по команде блока 7 управления, формируемой по состоянию путевого реле 4: фронтовые контакты разомкнуты, тыловые замкнуты, - с помощью первого и второго блоков измерения 5 и 16 в первый и второй регистры 6 и 17 соответственно.In the "standard shunt" mode, the measurement is carried out with the subsequent registration of voltages at the output of the track generator 2 and the input of the track receiver 3 in the shunt mode of the rail circuit. The measurement of these values is carried out at the command of the control unit 7, formed according to the state of the track relay 4: front contacts are open, rear contacts are closed, using the first and second measurement units 5 and 16 in the first and second registers 6 and 17, respectively.
В режиме «поездной шунт» осуществляется определение фактического сопротивления поездного шунта, формируемого железнодорожным подвижным составом. При вступлении по крайней мере одной колесной пары в пределы рельсовой линии 1 рельсовой цепи путевое реле 4 переходит в состояние, характеризующееся разомкнутыми фронтовыми контактами и замкнутыми тыловыми контактами, на основании чего блоком 7 управления генерируется команда записи в первый и второй регистры 6 и 17 величин напряжений на выходе путевого генератора 2 и входе путевого приемника 3 посредством первого и второго блоков измерения 5 и 16 соответственно.In the "train shunt" mode, the actual resistance of the train shunt generated by the railway rolling stock is determined. When at least one wheel pair enters the limits of the rail line 1 of the rail circuit, the track relay 4 goes into a state characterized by open front contacts and closed rear contacts, on the basis of which the control unit 7 generates a command to write to the first and second registers 6 and 17 of voltage values at the output of the track generator 2 and the input of the track receiver 3 by means of the first and second measurement units 5 and 16, respectively.
Первый и второй блоки измерения 5 и 16 могут быть выполнены в виде измерительных микропроцессорных устройств, блок 7 управления представляет собой набор электронных ключей (транзисторов), посредством переключения которых на первый и второй регистры 6 и 17 подаются сигналы разрешения записи. И первый и второй регистры 6 и 17 состоят из двух частей, объединяющих несколько разрядов каждый. Запись и хранение информации в каждой из частей может осуществляться независимо друг от друга. В первую половину (старшую) первого или второго регистров 6 или 17 осуществляется запись измеренной величины напряжения в режиме «нормативный шунт», а во вторую половину (младшую) осуществляется запись измеренной величины напряжения в режиме «поездной шунт».The first and second measuring units 5 and 16 can be made in the form of measuring microprocessor devices, the control unit 7 is a set of electronic keys (transistors), by switching which the recording enable signals are supplied to the first and second registers 6 and 17. Both the first and second registers 6 and 17 consist of two parts, combining several bits each. Recording and storage of information in each of the parts can be carried out independently of each other. In the first half (senior) of the first or second registers 6 or 17, the measured voltage value is recorded in the "standard shunt" mode, and in the second half (lower), the measured voltage value is recorded in the "train shunt" mode.
Результаты измерений напряжений в режимах работы «нормативный шунт» и «поездной шунт» передаются из первого и второго регистров 6 и 17 на входы соответственно первого и второго блоков деления напряжения 9 и 18, в которых осуществляется деление соответствующих величин напряжений, измеренных в режиме «поездной шунт», на соответствующие величины напряжений, измеренных в режиме «нормативный шунт».The results of voltage measurements in the "standard shunt" and "train shunt" operating modes are transmitted from the first and second registers 6 and 17 to the inputs of the first and second voltage dividing units 9 and 18, respectively, in which the corresponding voltage values measured in the "train shunt ", to the corresponding voltage values measured in the" standard shunt "mode.
Результаты деления передаются на соответствующие входы блока 10 вычисления, где и осуществляется непосредственный расчет величины фактического сопротивления поездного шунта. Указанная величина регистрируется блоком 11 регистрации, передается на входы блока 12 сравнения, блока 14 индикации и блока 15 памяти. Блок 12 сравнения осуществляет сопоставление рассчитанного на основании произведенных вычислений значения сопротивления поездного шунта с величиной нормативного сопротивления поездного шунта и, если фактическое значение превышает установленное нормативное, выдает соответствующую команду к блоку 13 сигнализации. Блок 13 сигнализации, который может быть выполнен как в виде зуммера, так и в виде светового индикатора, обеспечивает привлечение внимания оператора к указанному событию.The results of the division are transmitted to the corresponding inputs of the calculation unit 10, where the actual calculation of the actual resistance of the train shunt is carried out. The specified value is recorded by the registration unit 11, transmitted to the inputs of the comparison unit 12, the display unit 14 and the memory unit 15. Comparison unit 12 compares the value of the train shunt resistance calculated on the basis of the calculations with the value of the standard resistance of the train shunt and, if the actual value exceeds the specified standard, issues a corresponding command to the signaling unit 13. The alarm unit 13, which can be made both in the form of a buzzer and in the form of a light indicator, ensures that the operator's attention is drawn to the indicated event.
Блок 14 индикации, который может быть выполнен в виде жидкокристаллического дисплея, предназначен для индикации фактической величины сопротивления поездного шунта.The display unit 14, which can be made in the form of a liquid crystal display, is designed to indicate the actual value of the train shunt resistance.
Блок 15 памяти, который может быть выполнен в виде съемного flesh-накопителя, позволяет хранить информацию о ранее произведенных измерениях. Это, в свою очередь, позволяет в дальнейшем при возникновении необходимости анализировать получаемую от устройства информацию, в том числе с помощью ЭВМ.The memory block 15, which can be made in the form of a removable flesh-drive, allows you to store information about previously performed measurements. This, in turn, allows in the future, if the need arises, to analyze the information received from the device, including with the help of a computer.
Предлагаемое устройство может выступать как самостоятельное средство определения сопротивления поездного шунта при централизованном размещении аппаратуры рельсовых цепей, так и выступать в качестве соответствующей подсистемы систем интервального или оперативного движения поездов, а также систем мониторинга и технической диагностики устройств железнодорожной автоматики и телемеханики, комплексов управления железнодорожной инфраструктурой.The proposed device can act as an independent means of determining the resistance of a train shunt with a centralized placement of the equipment of track circuits, and act as an appropriate subsystem of systems for interval or operational train movement, as well as monitoring systems and technical diagnostics of railway automation and telemechanics devices, railway infrastructure management complexes.

Claims (2)

1. Способ измерения сопротивления поездного шунта при централизованном размещении аппаратуры рельсовой цепи, заключающийся в том, что при первоначальной настройке измеряют величину напряжения на входе путевого приемника при наложении поездного шунта с сопротивлением, равным нормативной величине, а далее в условиях эксплуатации измеряют величину напряжения на входе путевого приемника при наложении фактического поездного шунта, создаваемого железнодорожным подвижным составом; вычисляют величину сопротивления фактического поездного шунта как произведение величины нормативного сопротивления поездного шунта и отношения измеренного напряжения при наложении фактического поездного шунта к измеренному напряжению на входе путевого приемника при наложении поездного шунта с сопротивлением, равным нормативной величине, отличающийся тем, что дополнительно при первоначальной настройке измеряют напряжение на выходе путевого генератора при наложении поездного шунта с сопротивлением, равным нормативной величине, а далее в условиях эксплуатации измеряют величину напряжения на выходе путевого генератора при наложении фактического поездного шунта, создаваемого железнодорожным подвижным составом; вычисляют величину поправочного коэффициента по напряжению питания рельсовой цепи как отношение напряжения на выходе путевого генератора при наложении фактического поездного шунта к напряжению на выходе путевого генератора при наложении поездного шунта с сопротивлением, равным нормативной величине; вычисляют уточненную величину фактического сопротивления поездного шунта как произведение поправочного коэффициента по напряжению питания рельсовой цепи и величины сопротивления фактического поездного шунта.1. A method of measuring the resistance of a train shunt with a centralized arrangement of the equipment of a rail circuit, which consists in the fact that during the initial setting, the voltage value at the input of the track receiver is measured when a train shunt is applied with a resistance equal to the standard value, and then the voltage at the input is measured under operating conditions a track receiver when superimposed on an actual train shunt created by a railway rolling stock; calculate the resistance value of the actual train shunt as the product of the standard resistance of the train shunt and the ratio of the measured voltage when the actual train shunt is applied to the measured voltage at the input of the track receiver when the train shunt is applied with a resistance equal to the standard value, characterized in that the voltage is additionally measured during the initial setting at the output of the track generator when a train shunt is applied with a resistance equal to the standard value, and then in operation, the voltage value at the output of the track generator is measured when an actual train shunt is applied, created by the railway rolling stock; calculating the value of the correction factor for the supply voltage of the rail circuit as the ratio of the voltage at the output of the track generator when the actual train shunt is applied to the voltage at the output of the track generator when the train shunt is applied with a resistance equal to the standard value; calculate the updated value of the actual resistance of the train shunt as the product of the correction factor for the supply voltage of the rail circuit and the resistance value of the actual train shunt.
2. Устройство измерения сопротивления поездного шунта при централизованном размещении аппаратуры рельсовой цепи для осуществления способа по п. 1, содержащее последовательно соединенные путевой генератор, рельсовую линию, путевой приемник и путевое реле, блок измерения, входом соединяемый с выходом рельсовой линии, блок регистрации и блок памяти, отличающееся тем, что дополнительно содержит блок задания режима, блок управления, второй блок измерения, первый и второй регистры, первый и второй блоки деления напряжения, блок вычисления, блок сравнения, блок сигнализации и блок индикации; при этом выход блока измерения соединяется с первым входом первого регистра, первый вход блока управления соединяется с выходом блока задания режима, второй вход блока управления соединяется с выходом путевого реле, первый выход блока управления соединяется со вторым входом первого регистра; выход первого регистра последовательно через первый блок деления напряжения соединяется с первым входом блока вычисления; вход второго блока измерения соединяется с выходом путевого генератора, выход второго блока измерения соединяется с первым входом второго регистра, со вторым входом второго регистра соединяется второй выход блока управления; выход второго регистра последовательно через второй блок деления напряжения соединяется со вторым входом блока вычисления; выход блока вычисления соединяется со входом блока регистрации; первый выход блока регистрации соединяется последовательно через блок сравнения со входом блока сигнализации, второй выход блока регистрации соединяется со входом блока памяти, а третий выход блока регистрации соединяется со входом блока индикации; при этом первый блок измерения, первый регистр, первый блок деления напряжения, блок управления, блок вычисления, блок регистрации и блок сравнения выполнены в едином корпусе, на внешней стороне которого размещены блок задания режима, блок сигнализации, блок индикации и блок памяти.2. A device for measuring the resistance of a train shunt with a centralized arrangement of the track circuit equipment for implementing the method according to claim 1, comprising a series-connected track generator, a track line, a track receiver and a track relay, a measurement unit connected by an input to the output of a rail line, a registration unit and a unit memory, characterized in that it further comprises a mode setting unit, a control unit, a second measurement unit, first and second registers, first and second voltage dividing units, a calculation unit, a comparison unit, an alarm unit and an indication unit; the output of the measurement unit is connected to the first input of the first register, the first input of the control unit is connected to the output of the mode setting unit, the second input of the control unit is connected to the output of the travel relay, the first output of the control unit is connected to the second input of the first register; the output of the first register is connected in series through the first voltage dividing unit to the first input of the calculation unit; the input of the second measurement unit is connected to the output of the track generator, the output of the second measurement unit is connected to the first input of the second register, the second output of the control unit is connected to the second input of the second register; the output of the second register is connected in series through the second voltage dividing unit to the second input of the calculating unit; the output of the calculation unit is connected to the input of the registration unit; the first output of the recording unit is connected in series through the comparison unit with the input of the signaling unit, the second output of the recording unit is connected to the input of the memory unit, and the third output of the recording unit is connected to the input of the display unit; the first measurement unit, the first register, the first voltage dividing unit, the control unit, the calculation unit, the registration unit and the comparison unit are made in a single housing, on the outside of which there are a mode setting unit, an alarm unit, an indication unit and a memory unit.
RU2020133745A 2020-10-14 2020-10-14 Method for measuring train shunt resistance with centralized placement of rail circuit equipment and device for its implementation RU2748742C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020133745A RU2748742C1 (en) 2020-10-14 2020-10-14 Method for measuring train shunt resistance with centralized placement of rail circuit equipment and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020133745A RU2748742C1 (en) 2020-10-14 2020-10-14 Method for measuring train shunt resistance with centralized placement of rail circuit equipment and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2748742C1 true RU2748742C1 (en) 2021-05-31

Family

ID=76301209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020133745A RU2748742C1 (en) 2020-10-14 2020-10-14 Method for measuring train shunt resistance with centralized placement of rail circuit equipment and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2748742C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2475638Y (en) * 2001-04-10 2002-02-06 中国矿业大学 A metro transition resistance on-line monitoring device
RU2250847C2 (en) * 2003-06-09 2005-04-27 Самарская государственная академия путей сообщения (СамГАПС) Method to determine additional zone of shunting of reference track circuit
RU2353537C1 (en) * 2007-06-25 2009-04-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт точной механики" Additional shunting zone determination method
RU2361764C1 (en) * 2008-01-09 2009-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) Method of controlling rail track non-occupancy
RU2369507C1 (en) * 2008-03-31 2009-10-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) Method and device to determine train shunt resistance
RU2492089C2 (en) * 2011-09-26 2013-09-10 Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Промэлектроника" (ЗАО "НПЦ "Промэлектроника") Method of controlling track state
RU2508215C1 (en) * 2012-06-26 2014-02-27 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Method of control over rolling stock stay at track section and device to this end

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2475638Y (en) * 2001-04-10 2002-02-06 中国矿业大学 A metro transition resistance on-line monitoring device
RU2250847C2 (en) * 2003-06-09 2005-04-27 Самарская государственная академия путей сообщения (СамГАПС) Method to determine additional zone of shunting of reference track circuit
RU2353537C1 (en) * 2007-06-25 2009-04-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт точной механики" Additional shunting zone determination method
RU2361764C1 (en) * 2008-01-09 2009-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) Method of controlling rail track non-occupancy
RU2369507C1 (en) * 2008-03-31 2009-10-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) Method and device to determine train shunt resistance
RU2492089C2 (en) * 2011-09-26 2013-09-10 Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Промэлектроника" (ЗАО "НПЦ "Промэлектроника") Method of controlling track state
RU2508215C1 (en) * 2012-06-26 2014-02-27 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Method of control over rolling stock stay at track section and device to this end

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL2015770B1 (en) Monitoring of electric railway systems.
Mariscotti Direct measurement of power quality over railway networks with results of a 16.7-Hz network
US10427700B2 (en) Railroad track circuit for determining the occupancy status of a portion of a railroad
RU2748742C1 (en) Method for measuring train shunt resistance with centralized placement of rail circuit equipment and device for its implementation
Crotti et al. Monitoring energy and power quality on board train
RU2750137C1 (en) Method for remote measurement of train shunt resistance and device for its implementation
RU2744490C1 (en) Device for measuring transition resistance between each wheelpair and rails
RU2529566C1 (en) Method to measure asymmetry of alternating traction current in rail lines under alss coils
JP4695789B2 (en) Fault location device for feeder circuits
RU2745713C1 (en) Method for automatic measurement of train shunt resistance and device for its implementation
RU2747077C1 (en) System for monitoring false freeness of rail chain and the resistance of train shunt of biaxial moving units
AU2018305713B2 (en) Method and device for locating faults along an energy supply chain for DC current systems
RU2519473C1 (en) Method for measurement and control of rail track magnetisation
RU88629U1 (en) Device for measuring resistance of rail joints
van den Brom et al. Accurate measurement of energy dissipated in braking rheostats in DC railway systems
Dobrynin et al. An Overhead Line Voltage Monitoring System
JPH05105082A (en) Train line pole position detecting method
KR20040060201A (en) V and I Measurement System of Wiring
KR102158677B1 (en) System and method for measuring impedance to a catenary in real time
RU2735147C1 (en) Device for checking automatic locomotive alarm with inductive channel for transmitting information
JP4367601B2 (en) Current measuring system, measuring apparatus and measuring method
CN210243731U (en) Stray current monitoring and positioning system
CN106864484A (en) The anti-interference cis-position redundance judging method of parking stall counter
JP2018126051A (en) Trolley voltage estimation device and railroad vehicle
JP2021172271A (en) Track circuit monitoring device and track circuit monitoring method