SU872335A1

SU872335A1 - Contact wire wear monitoring device

Info

Publication number: SU872335A1
Application number: SU792852168A
Authority: SU
Inventors: Александр Васильевич Ефимов
Original assignee: Уральский электромеханический институт инженеров железнодорожного транспорта
Priority date: 1979-12-14
Filing date: 1979-12-14
Publication date: 1981-10-15

Description

Изобретение относитс к электрическому транспорту и может быть использовано в устройствах дл измерени параметров контактной сети. Известны устройства дл определени износа контактного провода, содержащи преобразователь ширины контактируемой поверхности в ширину электрического импульса, выполненный в виде цилиндрического барабана с нанесенной на него винтовой нарезкой, при этом барабан выполнен из изол ционного материала л в его пазы уложена в.йнтова лини , шаг которой прин т больше вс5зможного рассто ни между контаистными проводами fl. Однако эти устройства обладают малой скоростью измерени и большим весом . наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл ете: устройство дл измерени износа контактного провода, содержащее установленные на полозе токоприемника транспортного средства преобразователь ши рины контактИру кадей поверхности кон тактного провода в электрическийимпульс , измерительный блок, соединенный с блоком регистрации, источник питани , один полюс которого подключен к входу измерительного блока 2. Однако это устройство также не обеспечивает требуемой точности и скорости измерени . Цель изобретени - повышение точности измерени . Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве преобразователь ширины контактирующей поверхности контактного провода в электрический импульс выполнен в виде изолированных от токоприемника неподвижных электрог дов и подвижных контактов , расположенных друг от друга на рассто нии боль- . шем ширины контактирующей поверхности контактного провода и смонтированных с возможностью перемещени вдоль полоза токоприемника, к которому подключен другой полюс источника питани , при этом неподвижные изолированные электроды соединены с входами измерительного блока. Подвижные электрические контакты , смонтированы на ременной передаче, установленной на токоприемнике в плоскости, параллельной плоскости контактируквдих поверхностей контактных ПРОВОДОВ, а неподвижные изолирован-:The invention relates to electric transport and can be used in devices for measuring parameters of a contact network. Devices are known for determining the wear of a contact wire containing a transducer of the width of the contacting surface to the width of an electrical pulse, made in the form of a cylindrical drum with a screw thread applied to it, and the drum is made of an insulating material and the ground line is laid in its grooves taken longer than the distance between the flies. However, these devices have a low measurement speed and a high weight. closest to the proposed technical entity: a device for measuring the wear of a contact wire containing a width converter installed on the skid of the vehicle’s current collector, contacting the cadres of the surface of the contact wire into an electrical impulse, measuring unit connected to the recording unit, power supply, one pole of which connected to the input of the measuring unit 2. However, this device also does not provide the required accuracy and measurement speed. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. The goal is achieved by the fact that, in the device, the width of the contacting surface of the contact wire into an electric pulse is made in the form of stationary electrodes isolated from the current collector and moving contacts spaced apart from each other. The width of the contacting surface of the contact wire and mounted are movable along the skid of the current collector, to which another pole of the power source is connected, while the fixed insulated electrodes are connected to the inputs of the measuring unit. Movable electrical contacts are mounted on a belt drive mounted on a current collector in a plane parallel to the plane of the contacting surfaces of the contact WIRES, and the fixed ones are isolated:

ные электроды установлены по периметру передачи и выполнены в виде отдельных ламелей, соединенных друг с другом в секции с шагом, большим рассто ни между контактными проводами.The electrodes are mounted around the perimeter of the transmission and are made in the form of separate lamellae connected to each other in a section with a pitch, a large distance between the contact wires.

На фиг. 1 показана принципиалвна схема устройства; на фиг. 2 -, схема установки контактов на ременной передаче .FIG. 1 shows a schematic diagram of the device; in fig. 2 -, diagram of the installation of contacts on the belt transmission.

Устройство содержит подвижные электрические контакты 1, например, в виде металлических игл, расположенные между неподвижным электродом 2 и контактным проводом 3 и укрепленные на приводном ремне ременной передачи 4, в момент нахождени под контактным проводом образуют электрическую цепь, в которую вход т полоз измерительного токоприемника 5, контактный провод 3, электрическа дуга в зазоре между контактным проводом 3 и контактом 1, измерительный блок 6 , источник питани 7.. Результат измерени длительности импульса в этой цепи фиксируетс регистрирующим устройством 8. Длительность импульса зависит от ширины контактной поверхности контактного провода и скорости вращени двигател 9 ременной передачи.The device contains movable electrical contacts 1, for example, in the form of metal needles, located between the stationary electrode 2 and the contact wire 3 and fastened on the drive belt of the belt drive 4, when they are under the contact wire, form an electrical circuit in which the measuring current collector 5 , contact wire 3, electric arc in the gap between contact wire 3 and contact 1, measuring unit 6, power source 7 .. The measurement result of the pulse duration in this circuit fixes recording device 8. The pulse width depends on the contact surface width of the trolley wire and the rotational speed of the motor 9 V-belt transmission.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Импульс в измерительном блоке б создаетс при замыкании подвижным кон тактом 1 цепи между контактным проводом 3 и неподвижным электродом 2, установленным на измерительном токоприёмнике 5 и изолированным от него. Подвижные контакты 1 креп тс на приводном ремне ременной передачи и перемещаютс перпендикул рно контактному проводу 3. Применение ременной передачи 4 позвол ет, с одной стороны , снизить вес преобразовател ширины контактной поверхности в ширину электрического импульса, с другой - повысить скорость и точность измерений. Путем уменьшени рассто ни между подвижными контактами 1 можно значительно сократить паузу между.импульсами. В то же врем скорость движени приводного ремн передачи 4 относительно невысока. Так дл того, чтобы обеспечить- измерение местных износов контактного провода 3 на участках длиной 5 см при скорости движени измерительного токо- . приемника 72 км/ч, скорость движени при&одного ремн передачи 4 дoлж на быть около 5 м/с. Эта скорость обеспечиваетс при диаметре приводного колеса 12 см и скорости его вращени около 800 об/м. Длительность импульса, соответствук ца максимально допускаемому износу контактного провода, составит около 2,210 с.A pulse in the measuring unit b is created when the movable contact 1 closes the circuit between the contact wire 3 and the stationary electrode 2 installed on the measuring current collector 5 and insulated from it. The movable contacts 1 are mounted on a belt drive belt and move perpendicular to the contact wire 3. The use of a belt drive 4 allows, on the one hand, to reduce the weight of the contact surface width converter to the width of an electrical pulse, on the other hand, to increase the speed and accuracy of measurements. By reducing the distance between the moving contacts 1, the pause between the pulses can be significantly reduced. At the same time, the speed of movement of the transmission drive belt 4 is relatively low. So in order to ensure the measurement of local wear of the contact wire 3 in areas of length 5 cm at the speed of movement of the measuring current. the receiver is 72 km / h, and the speed of movement with & one transmission belt is 4 should be about 5 m / s. This speed is provided with a drive wheel diameter of 12 cm and a speed of rotation of about 800 rpm. The pulse duration, corresponding to the maximum allowable wear of the contact wire, will be about 2.210 s.

Контактный провод 3 располагаетс над осью пути с зигзагами около опор. Поэтому при движении он перемещаетс Contact wire 3 is located above the axis of the path with zigzags near the supports. Therefore, when moving, it moves

вдоль полоза токоприемника. При нормальном зигзаге ±0,3 м и длине пролета между опорами 60 м на участке длиной 5 см контактный провод 3 откло н етс от оси на 0,5 мм. Абсолютна погрешность при этом может составл ть до б мм, что, в свою очередь, составл ет 20% от допускаемого износа контактного провода. Кроме того, возможно перемещение полоза токоприемника вследствие поперечных качаний кузова измерительного вагона. Дл повышени точности ременна передача устанавливаетс в плоскости, параллельной плоскости контактирующей поверхности контактного провода 3 и под каждой ветвью ременной передачи 4 креп тс неподвижные электроды 2. Поэтому .подвижные контакты перемещаютс над одним электродом в направлении перемещени контактного провода по полозу измерительного токоприемника, -над другим - в противоположном направлении . Длительность импульса в цепи первого электрода 2 увеличиваетс , а в цепи другого - на такую же величину уменьшаетс . Полусумма длительностей этих импульсов соответствует ширине контактной поверхности контактного провода 3.along the current collector. With a normal zigzag of ± 0.3 m and a span between supports of 60 m in a section of 5 cm in length, the contact wire 3 deviates from the axis by 0.5 mm. The absolute error in this case may be up to 6 mm, which, in turn, is 20% of the allowable wear of the contact wire. In addition, it is possible to move the skid of the current collector due to transverse swings of the body of the measuring car. To improve accuracy, the belt gear is installed in a plane parallel to the plane of the contact surface of the contact wire 3 and fixed electrodes 2 are mounted under each branch of the belt drive 4. Therefore, the movable contacts move over one electrode in the direction of movement of the contact wire along the measuring current collector runner, over the other - in the opposite direction . The pulse duration in the circuit of the first electrode 2 is increased, and in the circuit of the other - by the same amount decreases. The sum of the durations of these pulses corresponds to the width of the contact surface of the contact wire 3.

Устройство позвол ет измер ть износ двух и более контактных проводов 3. С этой целью неподвижные электроды 2 выполн ютс в виде отдельных ламелей длиной менее наименьшего расстони между контактными проводами 3 и соединенных между собой в секции с шагом более наибольшего рассто ни между контактными проводами 3. При этом контактные провода 3 всегда наход тс над разными секци ми неподвижных электродов 2 и при замыкании их подвижными контактами 1 в цепи каждой из этих секций возникает импульс длительностью пропорциональной ширине соответствующего контактного провода 3 .The device makes it possible to measure the wear of two or more contact wires 3. For this purpose, the stationary electrodes 2 are made as separate lamellas with a length of less than the minimum distance between the contact wires 3 and interconnected in a section with a step of more than the largest distance between the contact wires 3. In this case, the contact wires 3 are always located above the different sections of the stationary electrodes 2 and when they are closed by the moving contacts 1, a pulse with a duration proportional to the width of the corresponding sections Corresponding contact wire 3.

Дл уменьшени мощности двигател 9 ременной передачи 4, следовательно и его веса, необходимо уменьшить силу трени . С этой целью можно устранить механический контакт между подвижными контактами 1 и контактными проводами 3, Дл обеспечени цепи между ними напр жение источника питани выбираетс достаточным дл пробо воздушного промежутка. Дл уменьшени напр жени , при котором возникает пробой, подвижные контакты выполн ютс в виде металлических игл.To reduce the power of the engine 9 of the belt drive 4, and hence its weight, it is necessary to reduce the friction force. To this end, the mechanical contact between the moving contacts 1 and the contact wires 3 can be eliminated. In order to provide a circuit between them, the voltage of the power source is chosen to be sufficient for breaking the air gap. To reduce the voltage at which breakdown occurs, the moving contacts are made in the form of metal needles.

Claims

If the speed of movement of the drive belt transmission 4 is made constant, then when the speed of movement of the measuring current collector changes, the length of the contact wire segments corresponding to the individual pulses in the measuring circuit changes. In this case, the registration unit must record the coordinate of the measuring point. In order for each measurement result to correspond to segments of a contact wire of the same length in the device, the speed of movement of the belt drive belt is directly proportional to the speed of movement of the measuring receiver. The pulse duration in this case depends on the speed of movement of the belt drive. Therefore, the measurement of the pulse duration is performed using a reference frequency generator, whose frequency is also directly proportional to the speed of movement of the measuring current collector. Processing the measurement results recorded in the form of a graph requires additional costs. In addition, the accuracy is reduced. Therefore, in order to ensure the automation of the processing of the measurement results of the measurement results, the device is recorded in the form of a sequence of pulses onto a magnetic tape. A special program processes the results on a computer, and the magnetic tape is reused. In order to always have no more than one moving contact under the contact wire, the distance between the moving contacts 3 must be greater than the maximum width of the contacting surface-6 ,. The length Ls1 of the fixed electrode C must be the shortest distance between the contact wires (J. Separate lamellae of the fixed electrode are combined in a section with a step of 6. Therefore, so that there is no more than one contact wire above the stationary electrode section, the step e must be longer than the maximum standing between the contact wires. To eliminate the measurement error caused by moving the contact wire along the pantograph skid, stationary electrodes 2 are installed under both branches of the belt p 4 (Fig. 2). In this case, when the wire 3 contacts it, it moves along the current collector 5, for example, from left to right, the residence time of the moving electrical conductors 1 mounted on the upper branch of the belt transmission under the contact wire 3 decreases reinforced on the lower branch increases. The half-sum of these times the pulse width corresponding to the width of the contact surface. The proposed device allows to fully automate the process of measuring the wear of contact wires and processing measurement results. The operating costs of measuring the wear of the contact wire per 100 km of unrolled length are in the order of 1000 p. per year for areas with two contact wires and 600 p. - with one contact wire. At present, the operational length of electrified lines in the USSR is 42,000 km. Operating costs for automatic measurement of contact wire wear does not exceed 10-20 p. per year per 100 km of deployed length of the electrified section. Claim 1. Device for determining wear of contact wire containing vehicle current collector installed on skid - transducer of contact surface of contact wire into electric impulse, measuring unit connected to recording unit, power source, one pole of which is connected to measuring unit input, characterized by that, in order to improve accuracy, the transducer of the width of the contact surface of the contact wire into an electric pulse was performed en in the form of stationary electrodes and moving contacts insulated from the current collector, spaced from each other at a distance greater than the contact surface of the contact wire and mounted to move along the current collector slide, to. which is connected to another pole is-. power point, with fixed insulated electrodes connected to the input of the measuring unit. 2. The device according to claim 1, characterized in that the movable electrical contacts are mounted on a belt drive mounted on the current collector in a plane parallel to the plane of the contacting surfaces of the contact wires, and fixed insulated electrodes are installed around the transmission perimeter and made in the form of individual lamellae connected each other in a section with a pitch, a large distance between the contact wires. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate number 188730, cl. In 60 M 1/12, 1965.

2. Authors certificate of the USSR 381568, cl. 60 N 1/12, 1975 (prototype).

and

I. U Ul A IjUl Af

T TTGUTTT l

-ro

Jl. I ..I-L.

LJ L FIG. 2