RU77977U1

RU77977U1 - DEVICE FOR MONITORING THE CONDITION OF THE GROUNDING CHAIN OF REINFORCED CONCRETE SUPPORTS OF THE CONTACT NETWORK

Info

Publication number: RU77977U1
Application number: RU2008108803/22U
Authority: RU
Inventors: Георгий Евгеньевич Асеев; Валерий Андреевич Волненко; Александр Владимирович Дементьев; Владимир Александрович ДЕМЕНТЬЕВ; Евгений Анатольевич Лазарев; Виктор Федорович Степанов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Электродиагност"
Priority date: 2008-05-26
Filing date: 2008-05-26
Publication date: 2008-11-10

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована на электрифицированных железных дорогах для контроля состояния цепи заземления одиночной опоры или группы опор, объединенных тросом группового заземления, в том числе, для поиска и обнаружения низкоомных опор в группе без их отсоединения от объединяющего троса. В устройство, включающее, по меньшей мере, два измерительных блока, дистанционно связанных посредством электромагнитного поля, каждый из которых содержит вольтметр, преобразователь и индикатор, при этом первый измерительный блок содержит генератор 8 импульсного напряжения, связанный с рельсом 4 и тросом 18 группового заземления опор и входом первого вольтметра 7, один выход которого соединен с входом таймера 6, выход которого соединен с входом первого преобразователя 11, второй измерительный блок, размещенный на поверхности опоры, входящей в объединенную заземляющим тросом группу, оснащен магнитной антенной 25, ось которой направлена параллельно рельсовому пути, выход антенны связан с входом второго вольтметра 22, соединенного с входом второго преобразователя 21, с целью повышения точности измерений и повышения оперативности определения состояния цепи заземления введены в состав первого блока пороговый элемент 2, устройство сбора и хранения информации 15 и пускатель (коммутирующее устройство) 9. 3 илл.The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used on electrified railways to monitor the state of the ground circuit of a single support or group of supports connected by a group ground cable, including to search and detect low-resistance supports in a group without disconnecting them from the connecting cable. In a device comprising at least two measuring units remotely connected by means of an electromagnetic field, each of which contains a voltmeter, a converter and an indicator, the first measuring unit comprising a pulse voltage generator 8 connected to a rail 4 and a group ground cable 18 of supports and the input of the first voltmeter 7, one output of which is connected to the input of the timer 6, the output of which is connected to the input of the first converter 11, a second measuring unit located on the surface of the support in a group connected by a grounding cable, it is equipped with a magnetic antenna 25, the axis of which is parallel to the track, the output of the antenna is connected to the input of the second voltmeter 22 connected to the input of the second converter 21, in order to improve the accuracy of measurements and improve the efficiency of determining the state of the ground circuit block threshold element 2, a device for collecting and storing information 15 and a starter (switching device) 9. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована на электрифицированных железных дорогах для контроля состояния цепи заземления одиночной опоры или группы опор, объединенных тросом группового заземления, в том числе, для поиска и обнаружения низкоомных опор в группе без их отсоединения от объединяющего троса.The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used on electrified railways to monitor the state of the ground circuit of a single support or group of supports connected by a group ground cable, including to search and detect low-resistance supports in a group without disconnecting them from the connecting cable.

Консоль подвески контактного провода крепится на железобетонной опоре болтами, которые отделяют от металлической арматуры опоры синтетическими втулками, вставленными в крепежные отверстия опоры. Сопротивление изоляции «арматура опоры -консоль» у новых опор при измерениях в сухую погоду должно быть не менее 10 000 Ом («Об изменении порядка оценки электрокоррозионной опасности железобетонных опор контактной сети постоянного тока». Технические указания №К-02/06.; ЦЭт -2/18 от 15.05.06. ОАО «РЖД». Департамент Э и Э). При эксплуатации, за счет естественного старения, сопротивление синтетических втулок уменьшается, а при сопротивлении «консоль-арматура» менее 100 Ом, опору переводят в разряд низкоомных (электрокоррозионноопасных).The contact wire suspension bracket is mounted on a reinforced concrete support with bolts that separate from the metal reinforcement of the support with synthetic bushings inserted into the mounting holes of the support. Insulation resistance “support reinforcement-console” for new supports when measuring in dry weather should be at least 10,000 Ohms (“On changing the procedure for assessing the electro-corrosive hazard of reinforced concrete supports of a DC contact network.” Technical instructions No. K-02/06 .; -2/18 from 05/15/06. JSC Russian Railways. Department E and E). During operation, due to natural aging, the resistance of the synthetic bushings decreases, and when the “arm-reinforcement” resistance is less than 100 Ohms, the support is transferred to the low-resistance (electro-corrosive) category.

При групповом заземлении несколько опор объединяют тросом группового заземления путем его присоединения к консолям всех опор группы. Трос группового заземления с помощью спуска, оснащенного защитным устройством, соединяют с рельсом. При наличии в группе двух или более низкоомных опор блуждающие в грунте токи могут легко перетекать из подземной части одной опоры, по ее арматуре и консоли в трос группового заземления, далее по консоли и арматуре второй (третьей и пр.) опоры в подземную часть опоры и далее перетекать в грунт. Такие перетекающие токи вызывают ускоренное коррозионное разрушение металлической арматуры опор, что определяет актуальность разработки устройств контроля состояния цепи заземления железобетонных опор, обеспечивающих поиск и обнаружение низкоомных опор в группе, объединенной тросом группового заземления.With group grounding, several supports are combined with a group grounding cable by attaching it to the consoles of all group supports. A group ground cable using a descent equipped with a protective device is connected to the rail. If there are two or more low-impedance supports in the group, stray currents in the ground can easily flow from the underground part of one support, along its armature and console to the group ground cable, then along the console and armature of the second (third, etc.) support to the underground part of the support and then flow into the ground. Such flowing currents cause accelerated corrosion destruction of the metal reinforcement of the supports, which determines the relevance of the development of devices for monitoring the state of the ground circuit of reinforced concrete supports, which provide the search and detection of low-resistance supports in the group united by the group ground cable.

Известны устройства индикаторного типа, например, различные модификации прибора АДО, кабелеискатели (″Указания по техническому обслуживанию и ремонту опорных конструкций контактной сети (К-146-2002)/ МПС РФ - М.: Трансиздат, 2003), с помощью которых выполняют поиск низкоомных опор в группе без их отсоединения от троса группового заземления. Однако на результат оценки состояния изоляции «арматураIndicator-type devices are known, for example, various modifications of the ADO device, cable detectors (″ Instructions for the maintenance and repair of support structures of the contact network (K-146-2002) / Ministry of Railways of the Russian Federation - M .: Transizdat, 2003), with which they search for low-impedance supports in the group without disconnecting them from the group ground cable. However, the result of the assessment of the state of insulation “reinforcement

-трос» с помощью устройств индикаторного типа значительное влияние оказывают существующие на электрифицированных железных дорогах электромагнитные помехи, а погрешность в оценке сопротивления изоляции «арматура-трос» достигает сотен процентов.“cable” with the use of indicator type devices, electromagnetic interference existing on electrified railways has a significant effect, and the error in the estimation of “armature-cable” insulation resistance reaches hundreds percent.

Известны устройства измерительного типа (Ф4103, ПК и пр.) с помощью которых в низкоомной группе все входящие в группу опоры последовательно отсоединяют от троса группового заземления и измеряют сопротивление «консоль-арматура».Known devices of the measuring type (Ф4103, PC, etc.) with which, in the low-impedance group, all the supports included in the group are sequentially disconnected from the group ground cable and the resistance "armature" is measured.

Недостатком устройств является высокое выходное сопротивление (до десятков кОм), что при нагрузке устройства на сопротивление низкоомной группы опор приводит к снижению выходного напряжения устройства до соизмеримого с уровнем сигналов электромагнитных помех и отрицательно влияет на погрешность измерения устройством сопротивления «арматура-трос заземления».The disadvantage of the device is the high output resistance (up to tens of kOhm), which when the device is loaded on the resistance of the low-impedance group of supports leads to a decrease in the output voltage of the device to a level comparable to the level of electromagnetic interference signals and negatively affects the measurement error of the resistance device “ground wire”.

Кроме того, резко увеличиваются затраты времени на обследование низкоомных групп опор, поскольку операции отсоединение-присоединение опоры к тросу группового заземления выполняют при верховых работах.In addition, the time spent on examination of low-resistance groups of supports sharply increases, since the operations of disconnecting and attaching the support to the group grounding cable are carried out during horse riding.

Известно устройство измерения сопротивления изоляции арматуры железобетонной опор контактной сети без отсоединения от троса группового заземления, (Патент России №2124212, G01R 27/18, B60М 5/00, опубл.28.12.98), состоящее из двух измерительных блоков, первый из которых оснащен генератором синусоидального напряжения, а второй магнитной антенной. Выходные клеммы генератора синусоидального напряжения заданной амплитуды и частоты, подсоединяют к рельсу и спуску, соединенному с тросом группового заземления опор. Второй измерительный блок располагают у поверхности опоры и ориентируют ось магнитной антенны параллельно оси рельсового пути. После включения первого блока измеряют величину магнитного поля, вызванного током, протекающим по арматуре опоры. При известной величине напряжения, приложенного первым блоком через заземляющий трос ко всем опорам группы, измеренную величину магнитного поля преобразуют в величину сопротивление изоляции арматуры контролируемой опоры относительно троса группового заземления и выводят на индикатор.A device is known for measuring the insulation resistance of reinforcement of concrete supports of a contact network without disconnecting from a group grounding cable, (Russian Patent No. 21421212, G01R 27/18, B60M 5/00, publ. 28.12.98), consisting of two measuring units, the first of which is equipped a sinusoidal voltage generator, and a second magnetic antenna. The output terminals of the sinusoidal voltage generator of a given amplitude and frequency are connected to a rail and a descent connected to a group ground cable of the supports. The second measuring unit is located at the surface of the support and orient the axis of the magnetic antenna parallel to the axis of the rail track. After switching on the first block, the magnitude of the magnetic field is measured, caused by the current flowing through the reinforcement of the support. With the known value of the voltage applied by the first block through the grounding cable to all the supports of the group, the measured magnetic field is converted into the insulation resistance of the armature of the controlled support relative to the group grounding cable and displayed on the indicator.

Недостатком устройства является высокое значение выходного сопротивления генератора испытательного напряжения (несколько сотен Ом), что определяет зависимость величины выходного напряжения генератора от сопротивления нагрузки в области дефектировочных значений сопротивления «арматура-трос» (R_AT≈100 Ом), вследствие чего погрешность измерения сопротивления вторым блоком устройства может достигать нескольких десятков процентов.The disadvantage of this device is the high value of the output resistance of the generator of the test voltage (several hundred ohms), which determines the dependence of the output voltage of the generator on the load resistance in the range of defect values of the armature-cable resistance (R _AT ≈100 Ohm), as a result of which the error in measuring resistance is second unit device can reach several tens of percent.

Наиболее близким заявляемому устройству по технической сущности является устройство («Прибор для оперативного контроля цепи заземления «Локомотив» №4, 1998, The closest the claimed device in technical essence is the device ("Device for operational control of the ground circuit" Locomotive "No. 4, 1998,

с.40-41), (Руководство по эксплуатации 3185.803.71492113.1 РЭ. «Аппаратура для контроля состояния цепи заземления железобетонных опор контактной сети ИСО-1МЗ». ТУ 3185.803.71492113.1-04. Внесена в Госреестр за №29798. Сертификат RU.C.34.007.A №21497. Разработчик и изготовитель ООО «Электродиагност», г.Новосибирск).p.40-41), (Operating Instructions 3185.803.71492113.1 RE. "Equipment for monitoring the state of the ground circuit of the reinforced concrete supports of the contact network ISO-1MZ. TU 3185.803.71492113.1-04. Listed in the State Register for No. 29798. Certificate RU.C .34.007.A No. 21497. Developer and manufacturer of LLC “Electrodiagnost”, Novosibirsk).

Устройство, как и аналог, включает два измерительных блока, каждый из которых содержит вольтметр, преобразователь и индикатор. Первый измерительный блок содержит генератор импульсного напряжения, связанный с рельсом и тросом группового заземления опор, и входом первого вольтметра. Клеммы выходного конденсатора известной электрической емкости С_ЭТ импульсного генератор, подключают к рельсу и соединенному с тросом группового заземления спуску. Конденсатор С_ЭТ, внутренним источником заряженный до заданного напряжения U_ИСП, с заданной частотой следования f_C (f_C≈10Гц) коммутируют на исследуемую цепь. Таймером измеряют время τ_РАЗ снижения измеряемого вольтметром напряжения на конденсаторе С_ЭТ вследствие его разряда на входное сопротивления исследуемой цепи от напряжения U_ИСП до U_ИСП/е, где е - основание натурального логарифма. Первым преобразователем преобразуют величину τ_РАЗ по ранее установленной зависимости во входное сопротивление группы опор в соответствии с соотношением R_ГР=τ_РАЗ/C_ЭТ и подают полученное значение с выхода преобразователя на вход индикатора первого измерительного блока с частотой следования f_С. Второй измерительный блок оснащен магнитной антенной, связанной с входом второго вольтметра, и вторым преобразователем. Первый и второй измерительные блоки устройства дистанционно связаны электромагнитным полем и измерение вторым блоком можно выполнять только при работе первого блока.The device, like the analogue, includes two measuring units, each of which contains a voltmeter, a converter and an indicator. The first measuring unit contains a pulse voltage generator connected to the rail and the group ground cable of the supports, and the input of the first voltmeter. The output capacitor terminals of a known electric capacitance C _ET pulse generator are connected to the rail and the descent connected to the group ground cable. A capacitor C _ET , charged internally to a given voltage U _ICP , with a given repetition rate f _C (f _C ≈10 Hz) is switched to the circuit under study. The timer measures the time τ _{TIME of the} voltage measured by the voltmeter on the capacitor C _ET due to its discharge to the input resistance of the circuit under investigation from voltage U _ICP to U _ICP / e, where e is the base of the natural logarithm. The first converter converts the value of τ _TIME according to a previously established dependence into the input resistance of the group of supports in accordance with the ratio R _ГР = τ _TIME / C _ET and feeds the obtained value from the output of the converter to the input of the indicator of the first measuring unit with a repetition rate f _С. The second measuring unit is equipped with a magnetic antenna connected to the input of the second voltmeter, and a second converter. The first and second measuring units of the device are remotely connected by an electromagnetic field and measurement by the second unit can only be performed with the first unit.

В рабочем состоянии второй блок прикладывают к боковой поверхности опоры входящей в контролируемую группу опор, ориентируют ось магнитной антенны параллельно оси рельсового пути, измеряют созданное протекающим по арматуре опоры импульсным током импульсное магнитное поле, измеряют величину магнитного поля и импульсного напряжения на тросе. Затем во втором преобразователе по ранее полученным градуировочным зависимостям «напряженность магнитного поля - ток» определяют величину протекающего по опоре тока, и далее вычисляют через отношение напряжения на тросе группового заземления к величине тока в данной опоре величину сопротивления изоляции арматуры опоры от троса группового заземления R_АТ, значение которого с частотой следования f_С с выхода преобразователя поступает на вход индикатора второго измерительного блока. По результатам измерений судят о состоянии цепи заземления.In working condition, the second block is applied to the side surface of the support included in the controlled group of supports, the axis of the magnetic antenna is oriented parallel to the axis of the rail track, the pulse magnetic field created by the pulse current flowing through the support of the support is measured, the magnitude of the magnetic field and the pulse voltage on the cable are measured. Then, in the second converter, according to the previously obtained calibration dependences "magnetic field strength - current", the current flowing through the support pole is determined, and then the value of the insulation resistance of the armature of the support from the group grounding cable R _{AT is} calculated from the ratio of the voltage on the group ground cable to the current value in this support whose value with a repetition rate f _C from the output of the converter is fed to the input of the indicator of the second measuring unit. Based on the measurement results, the state of the ground circuit is judged.

В указанном устройстве сопротивление первого измерительного блока R_ВЫХ≤3,0 Ом обеспечивает практически независимую от величины сопротивления нагрузки величину In this apparatus, the resistance R of the first measuring unit _OUT ≤3,0 ohms provides practically independent of the load resistance value

выходного напряжения, что, по сравнению с аналогом, значительно снижает погрешность измерения сопротивления «арматура-трос» вторым измерительным блоком устройства.output voltage, which, in comparison with the analogue, significantly reduces the error in measuring the resistance of the "armature-cable" the second measuring unit of the device.

Недостаткам устройства является относительно низкое выходное испытательное напряжение первого блока (Uвых≈50В), которое на порядок ниже выходного напряжения мегаомметра M1101 (Uвых=500B), рекомендуемого для испытаний железобетонных опор. (″Указания по техническому обслуживанию и ремонту опорных конструкций контактной сети (К-146-2002)/ МПС РФ - М.: Трансиздат, 2003).The disadvantages of the device are the relatively low output test voltage of the first unit (Uout≈50V), which is an order of magnitude lower than the output voltage of the M1101 megohmmeter (Uout = 500V), recommended for testing reinforced concrete supports. (″ Guidelines for the maintenance and repair of supporting structures of the contact network (K-146-2002) / Ministry of Railways of the Russian Federation - M .: Transizdat, 2003).

Кроме того, при выходном напряжении Uвых≈50В первого блока устройства, верхний предел измерения второго блока устройства, из-за влияния сигналов электромагнитных помех на результат измерения, ограничен сопротивлением 1500 Ом. Нормативные документы («Об изменении порядка оценки электрокоррозионной опасности железобетонных опор контактной сети постоянного тока». Технические указания №К-02/06.; ЦЭт -2/18 от 15.05.06. Департамент Э и Э, ОАО «РЖД») рекомендуют выявлять и брать на учет все опоры с сопротивлением «арматура-консоль» («арматура-трос») до 10 000 Ом, что превосходит технические показатели второго блока устройства-прототипа.In addition, with an output voltage Uout≈50V of the first unit of the device, the upper measurement limit of the second unit of the device, due to the influence of electromagnetic interference signals on the measurement result, is limited by a resistance of 1500 Ohms. Regulatory documents (“On changing the procedure for assessing the electro-corrosive hazard of reinforced concrete supports of a direct current contact network.” Technical instructions No. K-02/06 .; CET-2/18 of 05/15/06. Department E and E, JSC Russian Railways) recommend identifying and take into account all the supports with resistance "armature-console" ("armature-cable") up to 10,000 Ohms, which exceeds the technical indicators of the second unit of the prototype device.

Задачей данной полезной модели является повышение надежности и оперативности измерения сопротивлений изоляции «арматура опоры -консоль» одиночных опор, а также измерений сопротивления «арматура опоры -трос» опор в группе железобетонных опор контактной сети без их отсоединения от троса группового заземления.The objective of this utility model is to increase the reliability and efficiency of measuring the insulation resistance “support armature-console” of single supports, as well as measuring the resistance “support armature-cable” of supports in the group of reinforced concrete supports of the contact network without disconnecting them from the group ground cable.

Согласно заявляемой полезной модели поставленная задача реализована в устройстве контроля состояния цепи заземления железобетонных опор контактной сети электрифицированных железных дорог, включающем два измерительных блока, дистанционно связанных посредством электромагнитного поля, каждый из которых содержит вольтметр, преобразователь и индикатор, при этом первый измерительный блок содержит генератор импульсного напряжения, связанный с рельсом и тросом группового заземления опор и входом первого вольтметра, один выход которого соединен с входом таймера, выход которого соединен с входом первого преобразователя, второй измерительный блок, размещенный на поверхности опоры, входящей в объединенную заземляющим тросом группу, оснащен магнитной антенной, ось которой направлена параллельно рельсовому пути, выход антенны связан с входом второго вольтметра, соединенного с входом второго преобразователя, благодаря тому, что в состав первого блока введены пороговый элемент, устройство сбора и хранения информации и пускатель, входные клеммы которого соединены с выходными клеммами генератора, а его выходные клеммы соединены с рельсом и тросом, вход порогового элемента связан со вторым выходом первого вольтметра, According to the claimed utility model, the task is implemented in a device for monitoring the state of the ground circuit of the reinforced concrete supports of the contact network of electrified railways, including two measuring units remotely connected by means of an electromagnetic field, each of which contains a voltmeter, a converter and an indicator, while the first measuring unit contains a pulse generator voltage associated with the rail and the cable of group grounding of supports and the input of the first voltmeter, one output of which connected to the timer input, the output of which is connected to the input of the first converter, the second measuring unit, located on the surface of the support, which is part of a group connected by a grounding cable, is equipped with a magnetic antenna, the axis of which is parallel to the rail track, the antenna output is connected to the input of the second voltmeter connected to the input of the second Converter, due to the fact that the structure of the first block introduced a threshold element, a device for collecting and storing information and a starter, the input terminals of which are connected to the output the generator terminals, and its output terminals are connected to the rail and a rope, a threshold element connected to a second input of the first output voltmeter,

один выход порогового элемента соединен с таймером, а его другой выход соединен с первым входом устройства сбора и хранения информации, второй вход которого соединен с выходом первого преобразователя, выход устройства сбора и хранения информации соединен с входом первого индикатора, во второй измерительный блок введен пик-детектор, вход которого соединен с выходом второго преобразователя, а выход соединен с входом второго индикатора.one output of the threshold element is connected to the timer, and its other output is connected to the first input of the information collection and storage device, the second input of which is connected to the output of the first converter, the output of the information collection and storage device is connected to the input of the first indicator, a peak is introduced into the second measuring unit a detector whose input is connected to the output of the second converter, and the output is connected to the input of the second indicator.

Введение порогового элемента, устройства сбора и хранения информации и пускателя в первый измерительный блок, пик-детектора во второй измерительный блок позволяет упростить процедуру определения сопротивления изоляции «арматура опоры -консоль» одиночных опор, а также сопротивления «арматура опоры -трос» опор в группе железобетонных опор контактной сети по контролируемым параметрам электрической цепи, повысить надежность и оперативность определения состояния цепи заземления железобетонных опор.The introduction of a threshold element, a device for collecting and storing information and a starter in the first measuring unit, a peak detector in the second measuring unit makes it possible to simplify the procedure for determining the insulation resistance “support armature-console” of single supports, as well as the resistance “support armature-cable” of supports in the group reinforced concrete supports of the contact network according to the controlled parameters of the electrical circuit, to increase the reliability and efficiency of determining the state of the ground circuit of reinforced concrete supports.

На фиг.1 представлена блок-схема первого измерительного блока устройства. На фиг.2 представлена блок-схема второго измерительного блока устройства. На фиг.3 представлена схема подключения устройства к исследуемой цепи. Представленный на фиг.1 первый измерительный блок заявляемого устройства подключен к одной из обследуемых опор 196, объединенных в группу опор, и включает генератор 8, выходные клеммы которого соединены с входом первого вольтметра 7 и входными клеммами пускателя (коммутирующего устройства) 9, посредством которого генератор 8 проводниками 3 и 12, через спуски 5 и 14 соединен с рельсом 4 и консолью 20. Выходы вольтметра 7 соединены с входом таймера бис входом порогового элемента 2. Выходы порогового элемента 2 соединены со вторыми входами таймера 6 и устройства сбора и хранения информации 15, в качестве которого может быть использована оперативная память микропроцессора. Выход таймера 6 соединен с входом первого преобразователя 11, в котором по ранее установленной зависимости преобразуют величину измеренного вольтметром 7 напряжения в величину сопротивления «арматура-трос». Выход преобразователя 11 связан с первым входом устройства сбора и хранения информации 15. Выход устройства сбора и хранения информации 15 связан с входом первого индикатора 17, отображающем на экране величину сопротивления «арматура-трос».Figure 1 presents the block diagram of the first measuring unit of the device. Figure 2 presents a block diagram of a second measuring unit of the device. Figure 3 presents the connection diagram of the device to the circuit under study. Presented in figure 1, the first measuring unit of the claimed device is connected to one of the surveyed supports 196, combined into a group of supports, and includes a generator 8, the output terminals of which are connected to the input of the first voltmeter 7 and the input terminals of the starter (switching device) 9, through which the generator 8 by conductors 3 and 12, through slopes 5 and 14, connected to rail 4 and console 20. The outputs of the voltmeter 7 are connected to the input of the timer bis by the input of the threshold element 2. The outputs of the threshold element 2 are connected to the second inputs of the timer 6 and troystva collection and storage 15, as which may be used in the microprocessor memory. The output of the timer 6 is connected to the input of the first converter 11, in which, according to a previously established dependence, the magnitude of the voltage measured by the voltmeter 7 is converted into the value of the “armature-cable” resistance. The output of the converter 11 is connected to the first input of the information collection and storage device 15. The output of the information collection and storage device 15 is connected to the input of the first indicator 17, which displays the value of the “armature-cable” resistance.

Представленный на фиг.2 второй измерительный блок устройства, размещенный у боковой поверхности опоры 19в, входящей в состав объединенной тросом группы опор, оснащен магнитной антенной 25. Ось магнитной антенны 25 ориентирована параллельно оси рельсового пути 4. Выход антенны связан с входом второго вольтметра 22, соединенного с входом второго преобразователя 21. Пик-детектор 24 соединен входом со вторым Presented in figure 2, the second measuring unit of the device, located on the side surface of the support 19b, which is part of a group of supports connected by a cable, is equipped with a magnetic antenna 25. The axis of the magnetic antenna 25 is oriented parallel to the axis of the rail track 4. The antenna output is connected to the input of the second voltmeter 22, connected to the input of the second Converter 21. The peak detector 24 is connected to the input of the second

преобразователем 21, а выходом со вторым индикатором 23. Во втором преобразователе 21 по ранее установленной зависимости происходит преобразование величины измеренного вторым вольтметром 22 значения напряжения и тока, протекающего по арматуре опоры в величину сопротивления «арматура-трос», отображаемом на экране второго индикатора 23.the converter 21, and the output with the second indicator 23. In the second converter 21, according to the previously established dependence, the value of the voltage and current measured by the second voltmeter 22 flowing through the armature of the support into the resistance value "armature-cable" displayed on the screen of the second indicator 23.

На фиг.3 представлена схема подключения заявляемого устройства к опорам 19а, 19б, 19в, объединенным в группу тросом группового заземления 18. Трос 18 от арматуры опор отделен синтетическими втулками с сопротивлением, соответственно, R_16A, R_16B и R_16B. Подземные части опор 19а, 19б и 19в относительно рельсового пути 4 имеют сопротивления, соответственно, R_1A, R_1Б и R_1В, величины которых у опор в группе приблизительно равны между собой и, в большинстве случаев, не превышают 30-50 Ом. На опоре со спуском 19 6 трос 18 через консоль 20, спуск 14, искровой промежуток 10 и спуск 5 соединен с рельсовым путем 4, а на других входящих в группу опорах трос соединяется только с консолью опоры.Figure 3 presents the connection diagram of the claimed device to the supports 19a, 19b, 19c, grouped together by a group grounding cable 18. The cable 18 from the reinforcement of the supports is separated by synthetic bushings with resistance, respectively, R _16A , R _16B and R _16B . The underground parts of the supports 19a, 19b and 19c relative to the track 4 have resistances, respectively, R _1A , R _1B and R _1B , the values of which at the supports in the group are approximately equal to each other and, in most cases, do not exceed 30-50 Ohms. On the support with the descent 19 6, the cable 18 through the console 20, descent 14, the spark gap 10 and the descent 5 is connected to the rail 4, and on the other supports included in the group of cables, the cable is connected only to the support console.

Работа заявляемого устройства осуществляется следующим образом.The operation of the claimed device is as follows.

Внутренним источником питания заряжают выходной конденсатор генератора 8 известной электрической емкости до контролируемого вольтметром 7 напряжения, величина которого не превышает допустимого значения испытательного напряжения для цепи заземления железобетонных опор (U_ИСП≤500 B). Выходной конденсатор генератора 8 пускателем 9 с частотой 0,05÷0,1 Гц разряжается на входное сопротивление группы опор (фиг.3). Вольтметром 7 измеряют динамику снижения напряжения на выходном конденсаторе генератора 8 вследствие его разряда на входное сопротивление группы опор. Таймером 6 измеряют длительность разряда конденсатора при снижении на нем напряжения от амплитудного напряжения U_ИСП до заданного значения напряжения U_K, при достижении которого срабатывает пороговый элемент 2. По команде порогового элемента 2 таймер 6 прекращает измерение времени, а измеренное им значение времени t поступает на вход первого преобразователя 11, где согласно ранее определенной зависимости, преобразуется в значение входного сопротивления группы опор R_BX, значение которого поступает на вход устройства сбора и хранения информации 15, открытого по команде порогового элемента 2. Значение R_BX поступает на вход индикатора 17, где отображается, например, на экране дисплея. При срабатывании первого блока устройства на антенну 25 второго блока воздействует импульс магнитного поля Нв, вызванный протекающим по арматуре опоры 19 в импульсом тока I₃. Вольтметром 22 измеряют индуцированное в антенне напряжение, величина которого с выхода вольтметра поступает на вход преобразователя 21, где преобразуется в величину сопротивления R_16B «арматура-трос» контролируемой опоры The output power of the generator 8 of a known electric capacity is charged with an internal power source to a voltage controlled by a voltmeter 7, the value of which does not exceed the permissible value of the test voltage for the ground circuit of reinforced concrete supports (U _ICP ≤500 V). The output capacitor of the generator 8 by the starter 9 with a frequency of 0.05 ÷ 0.1 Hz is discharged to the input resistance of the group of supports (figure 3). Voltmeter 7 measure the dynamics of voltage reduction at the output capacitor of the generator 8 due to its discharge at the input resistance of the group of supports. Timer 6 measures the duration of the discharge of the capacitor when the voltage on it decreases from the amplitude voltage U of the _ICP to the specified voltage U _K , when threshold element 2 is triggered. Upon the command of threshold element 2, timer 6 stops the time measurement, and the time value t measured by it arrives at input of the first inverter 11, where, according to the previously determined dependence of the input value is converted into a group of supports resistance R _BX, the value of which is input information collection and storage mation 15 open on command of the threshold value element 2. R _BX is input to the indicator 17, which displays, for example, on the display screen. When the first unit of the device is activated, the antenna 25 of the second unit is affected by a magnetic field impulse HB caused by the current pulse I ₃ flowing through the armature of the support 19. Voltmeter 22 measures the voltage induced in the antenna, the value of which is output from the voltmeter to the input of the converter 21, where it is converted to the value of the resistance R _16B "armature-cable" of the monitored support

и поступает на вход пик-детектора 24, где сохраняется в течение заданного промежутка времени. С выхода пик-детектора 24 измеренное значение сопротивления R_16B выводят на индикатор 23. Аналогичную процедуру выполняют при измерении вторым блоком сопротивления R_16A опоры 19а и сопротивления R_16Б опоры 19б.and enters the input of the peak detector 24, where it is stored for a predetermined period of time. From the output of the peak detector 24, the measured value of the resistance R _{16B is} displayed on the indicator 23. A similar procedure is performed when the second block of resistance R _{16A of the} support 19a and the resistance R _{16B of the} support 19b are measured.

При нормальном техническом состоянии синтетических втулок и относительно низких значениях сопротивлений R_1A, R_1Б и R_1В под воздействием импульсного напряжения генератора 8 величина токов I₁, I₂ и I₃, протекающих по арматуре опор, будет определяться величинами сопротивлений «арматура-трос» R_16A, R_16Б и R_16B. При разрушении втулок величина сопротивления «арматура-трос» снижается до единиц Ом, и сопротивление цепи заземления такой опоры будет определяться сопротивлением подземной части опоры относительно рельса. Такую опору, по значению сопротивления «арматура -трос», определенному с помощью второго измерительного блока 26 устройства, переводят в разряд низкоомных (электрокоррозионноопасных) опор.With the normal technical condition of the synthetic bushings and relatively low values of the resistances R _1A , R _1B and R _1B under the influence of the pulse voltage of the generator 8, the magnitude of the currents I ₁ , I ₂ and I ₃ flowing through the reinforcement of the supports will be determined by the values of the resistance "armature-cable" R _16A , R _16B and R _16B . When the bushings are destroyed, the “armature-cable” resistance value decreases to units of Ohms, and the resistance of the ground circuit of such a support will be determined by the resistance of the underground part of the support relative to the rail. Such a support, according to the value of the resistance "armature-cable", determined using the second measuring unit 26 of the device, is transferred to the category of low-resistance (electrocorrosive) supports.

Таким образом, используемая в первом блоке заявляемого устройства система преобразования измеренной величины времени в величину сопротивления R_BX, в отличие от прототипа, исключает процедуру преобразования аналогового сигнала в цифровой, поскольку преобразователем выполняется линейное преобразование величины измеренного времени в величину сопротивления. А это позволило увеличить диапазон измерения сопротивления R_BX в 100 раз, исключив необходимость переключения диапазонов при эксплуатации, что повышает оперативность обследование цепи заземления железобетонных опор контактной сети.Thus, used in the first block of the claimed device, the system for converting the measured time to resistance R _RX , unlike the prototype, excludes the procedure for converting the analog signal to digital, since the converter linearly converts the measured time to resistance. And this allowed to increase the measuring range of resistance R _{BX by} 100 times, eliminating the need to switch ranges during operation, which increases the efficiency of the inspection of the ground circuit of the concrete supports of the contact network.

Кроме того, увеличение выходного напряжения первого блока устройства до максимального допустимого при исследовании цепи заземления железобетонных опор контактной сети напряжения (U_ИСП≈500 В) резко снижает влияние электромагнитных помех на результаты измерений сопротивления опор и позволяет решить задачу увеличения верхнего предела диапазона измерений второго блока устройства до требуемого сопротивления R_AT≥10 000 Ом без отсоединения опор от троса группового заземления.In addition, increasing the output voltage of the first unit to the maximum allowable voltage when studying the ground circuit of reinforced concrete supports of the contact network (U _ICP ≈500 V) dramatically reduces the effect of electromagnetic interference on the results of measurements of the resistance of supports and allows us to solve the problem of increasing the upper limit of the measuring range of the second unit up to the required resistance R _AT ≥10,000 Ohm without disconnecting the supports from the group ground cable.

И, наконец, предлагаемое устройство является оптимальным в части изготовления и внедрения в эксплуатацию переносного устройства, которое, без какого-либо увеличения энергоемкости источника питания, габаритов и массы устройства в целом, позволяет выполнять качественное обследование группы опор без их отсоединения от троса группового заземления с измерением характеристик цепи заземления железобетонных опор в полном соответствие с нормативными требованиями. В частности, увеличение амплитуды испытательного импульса до рекомендуемого нормативными документами (с U_исп≈50 В у прототипа, до U_исп≈500 В у предлагаемого устройства) приводит к увеличивает энергии And, finally, the proposed device is optimal in terms of manufacturing and putting into operation a portable device, which, without any increase in the power consumption of the power source, dimensions and weight of the device as a whole, allows you to perform a qualitative examination of the group of supports without disconnecting them from the group ground cable with measuring the characteristics of the grounding circuit of reinforced concrete supports in full compliance with regulatory requirements. In particular, an increase in the amplitude of the test pulse to the recommended normative documents (with U _use ≈50 V in the prototype, up to U _use ≈500 V in the proposed device) leads to an increase in energy

испытательного импульса приблизительно в сто раз. Но снижение частоты приложения импульсов испытательного напряжения к обследуемой цепи с 10 Гц у прототипа до 0,1÷0,05 Гц у предлагаемого устройства с получением результата измерения при воздействии на обследуемую цепь единичного импульса испытательного напряжения, обеспечивает возможность проведения обследования цепи заземления железобетонных опор в течение двух-трех рабочих смен без дополнительной подзарядки внутренних источников питания первого и второго блока устройства.test pulse about a hundred times. But the decrease in the frequency of application of pulses of the test voltage to the test circuit from 10 Hz in the prototype to 0.1 ÷ 0.05 Hz of the proposed device with the measurement result when a single test voltage pulse is applied to the test circuit, makes it possible to conduct a survey of the grounding circuit of reinforced concrete supports in during two or three work shifts without additional recharging of the internal power sources of the first and second unit of the device.

Claims

A device for monitoring the state of the ground circuit of the reinforced concrete supports of the contact network of electrified railways, including at least two measuring units remotely connected by means of an electromagnetic field, each of which contains a voltmeter, a converter and an indicator, while the first measuring unit contains a pulse voltage generator connected with a rail and a cable of group grounding of supports and an input of the first voltmeter, one output of which is connected to the input of the timer, the output of which is connected to the input the house of the first converter, the second measuring unit, located on the surface of the support, which is part of a group connected by a grounding cable, is equipped with a magnetic antenna whose axis is parallel to the rail track, the antenna output is connected to the input of the second voltmeter connected to the input of the second converter, characterized in that the composition of the first block introduced a threshold element, a device for collecting and storing information and a starter, the input terminals of which are connected to the output terminals of the generator, and its output terminals are connected s with a rail and a cable, the input of the threshold element is connected to the second output of the first voltmeter, one output of the threshold element is connected to a timer, and its other output is connected to the first input of the information collection and storage device, the second input of which is connected to the output of the first converter, the output of the collection device and information storage is connected to the input of the first indicator, a peak detector is introduced into the second measuring unit, the input of which is connected to the output of the second converter, and the output is connected to the input of the second indicator.