SU667913A2 - Device for detecting sleepers with low electric resistance of insulation - Google Patents

Description

(54) ПРИБОР ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ШПАЛ С НИЗКИМ(54) DETECTION DEVICE CROSSED WITH LOW

ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ ИЗОЛЯЦИИELECTRICAL RESISTANCE OF INSULATION

3636

схема прибора дл  однсто рельса и зквнвалентна  схема рельсовой линии.a single rail device circuit and a conventional rail line circuit.

Прибор мс«тируетс  на четырехколесной тележке типа рельсового дефектоскопа, состо щей из рамы 1, к которой прикреплены две каретки 2, а кажда  из кареток имеет по два колеса 3, К кареткам прикреплены задний и передний дл  каждого рельса соответственно шдуктивные датчики 4 и 5. Рассто ние между датчиками одного рельса нормально равно рассто нию между ос ми соседних шпал.The MS device is mounted on a four-wheel trolley of the rail flaw detector type, consisting of a frame 1, to which two carriages 2 are attached, and each of the carriages has two wheels 3, the rear and front carriages are attached to each rail, respectively, by deductive sensors 4 and 5. The distance between sensors of one rail is normally equal to the distance between the axes of adjacent sleepers.

Сзади и спереди к кареткам шарнирно прикреплеты четофе стержн  6 с задними проволочными контактными щетками 7 и 8 соогветственно и передкими щетками 9 и 10.Rear and front carriages pivotally attach the four-piece stem 6 with rear wire contact brushes 7 and 8, respectively, and front brushes 9 and 10.

Рассто ни  от задних и передних щеток до ближашних к ним шщуктивных датчиков равны.The distances from the rear and front brushes to the closest sensors are equal to them.

На раме I установлен аппаратный  щик 11, на лицевой панели которого укреплены индикаторы On frame I there is a hardware box 11, on the front panel of which indicators are fixed

12 утечки тока и контрольные вольтметры 13 дл  каждого рельса. Внутри аппарапюто  щика 11 размещены генератор 14, общий дл  контрол  утечки токов с обоих рельсов, приемники 15 левого12 current leakage and control voltmeters 13 for each rail. Inside the device 11, a generator 14 is placed, common to control the leakage of currents from both rails, the receivers 15 are left

и правого рельсов и источник питани  16.and right rail and power source 16.

Генератор 14 св зан с рельсами через заградительный конденсатор 17, переключатель 18 и контактные щетки 7- Ю.The generator 14 is connected to the rails through a barrier capacitor 17, a switch 18 and contact brushes 7- Y.

-К выходу генератора 14 через резонансный Koiiтур 19, нзстроенный на измерительную частоту, подсоедин ч кштрольный вольтметр 13,- To the output of the generator 14 through the resonant Koiiur 19, built up at the measuring frequency, connected to a voltmeter 13,

Кагвдый приемник 15, св занный с датчиками :4 и 5, содержит кo шeнcиpyющиe конденсаторы 20 и 21, резисторы 22 и 23, симметрирующий резистор 24, предварительный усилитель с регул тором усилени  25, полосовой фильтр 26 на гомерительную частоту, оконечный усилетель 27, вьшр мигель 28 с фильтром нижних частот RC и индикатор 12, проградуированный в единивдх проводимости - миллисименсах.The receiver 15, connected to the sensors: 4 and 5, contains coherent capacitors 20 and 21, resistors 22 and 23, a balancing resistor 24, a preamplifier with gain control 25, a band-pass filter 26 for the home frequency, a terminal amplifier 27, higher Miguel 28 with a low-pass filter RC and an indicator 12, calibrated in single conductance - millimencimens.

Индуктивные датчики 4 и 5 подсоединены к входу приемника 15 встречно-параллельно при помощи дву5«нльных экранированных кабелей 29. Возле датчика экран кабел  29 соедин етс  с электромагнитным экраном 30 датчика.Inductive sensors 4 and 5 are connected to the input of the receiver 15 in anti-parallel mode by means of two shielded shielded cables 29. Near the sensor, the cable 29 is connected to the electromagnetic shield 30 of the sensor.

На конце кабел  29 его экран и жила низкото потенциала подключаютс  к корпусу приемника в одной точке возле первого каскада усшштел  25 Электромагнитный экран 30 датчика имеет прорези , ориентировашшш таким образом, что сш экранирует датчик от паразитных электромагаитных полей и не экранирует от полезного сигнала. Ларазитиые пол  создаютс  измерительньгм током в соединнтепьных проводах ут генератора к щеткам и в pejbcax вне кштролируемого отрезка. Экран 30  вл етс  также электростатическим. Кроме того, дл  умшьшени  вли ни  паразитных полей на датчики, а также дл  достижени At the end of the cable 29, its screen and low potential potential are connected to the receiver body at one point near the first stage of the terminal 25. The electromagnetic sensor screen 30 has slots oriented so that the US shields the sensor from parasitic electromagite fields and does not shield from the useful signal. Climbed floors are created by measuring current in the connecting wires of the generator and to the brushes and in the pejbcax outside the section. Screen 30 is also electrostatic. In addition, for the reason for the influence of parasitic fields on the sensors, as well as to achieve

равенства парамспров соещшительных проводов огг генератора к щеткам рассто ни  от щеток до ближайших к ним инцуктивных датчиков одинаковы .Equalization of the oscillator wires of the generator to the brushes is the same as the distance from the brushes to the sensors closest to them.

Заградительный конденсатор 17 преп тствует шунтированию сигнаш ного тока рельсовой цепи через обмотку выходного трансформатора генератора .The barrier capacitor 17 prevents shunting of the signal current of the track circuit through the winding of the generator output transformer.

Ивдуктивные датчики 4 и 5, компенсирующие конденсаторы 20 и 21 и резисторы 22, 23 и 24, образу:от дифференциальную систему устройства .Ivductive sensors 4 and 5, compensating capacitors 20 and 21 and resistors 22, 23 and 24, form: from the differential system of the device.

Индуктивный датчик 4 (5) вместе с компенсирующим конденсатором 20 (21) настроен в резонанс на частоту измерительного тока. Резисторы 22 и 23 служат дл  уменьшени  аргументов комплексных проводимостей цепей таддуктивных датчиков 4 и 5. Резистор 24 и переключатель 18 предназначшы дл  симметрировани  устройства перед началом контрол  шлал. Усилитель 25 снабжен регул тором усилени  дл  градуировки устройства па шмер емой проводимости изол даи. Узкополосный фильтр 26 подавл ет помехи других частот , кроме того, он предназначен дл  разв зки усилителей 25 и 27 против самовозбуждени . Сглаживающий фильтр нижних частот типа RC в выпр мителе 28 устран ет резкие толчки тока в индикаторе 12 при кратковреме1иом разрыве контакта в контактаых щетках.The inductive sensor 4 (5), together with the compensating capacitor 20 (21), is tuned to resonate at the frequency of the measuring current. Resistors 22 and 23 serve to reduce the arguments of the complex conductances of the tadductive sensors 4 and 5. The resistor 24 and the switch 18 are designed to balance the device before the start of control has gone down. Amplifier 25 is provided with a gain controller for calibrating the dye-conducting insulator device dai. Narrowband filter 26 suppresses interference from other frequencies, in addition, it is designed to isolate amplifiers 25 and 27 against self-excitation. A smoothing low-pass filter of type RC in rectifier 28 eliminates sharp current jolts in indicator 12 with short contact breaks in contact brushes.

Прибор работает сп& уюищм образом. Напр жение Up-p от генератора 14 через контакные щетки прикладываетс  к рельсам.The device works in the same way. Voltage Up-p from generator 14 is applied to the rails via contact brushes.

Если соед шиетельные провода от генератора к щеткам одного рельса одинаковы по параметрам и длине и равны переходные сопротивлени  щетка-рельс , то потенциал на рельсе в тошсах ксштакта (точка а и б) одинаков.If the connecting wires from the generator to the brushes of the same rail are the same in terms of parameters and length, and the brush-rail transients are equal, then the potential on the rail at the junction point (point a and b) is the same.

Если при этом (утекши нет), то ток по отрезку рельса а-б к а течет, в 1щдукт ганых дат4iiKa ЭДС не навод тс .If at the same time (there is no leakage), then the current across the segment of the rail abb aa flows, the emf is not induced into 1 the junction of the gated datas.

При любой магнитной асимметрии S датчиков напр жетие аддитивной помехи на входе приемника не по вл етс .With any magnetic asymmetry S sensors, the voltage of additive interference at the receiver input does not appear.

При налнч1Ш утечки по проводимости Gn шпалы проходШ ток 4 I . Этот ток состоит из двуз(равных токов 0,5 А} , текущих or щгток 7 и 9 к месту утечки Gn в разных направлени х. От этих токов в датчиках 4 и 5 навод тс  ЭДС сигнала. Датчики подсоедщекы ко входу 25 встречи о-парапледаио.In case of leakage of conduction leakage Gn sleepers, passage of current 4 I. This current consists of two (equal currents 0.5 A}, current or signals 7 and 9 to the leak location Gn in different directions. A signal emf is induced from these currents in sensors 4 and 5. The sensor connectors to the input 25 of the meeting o- parapledio.

Claims (1)

ItoHKaTop устройства можно проградуировать непосредственно в единицах проводимости. В реальных услови х переходные сопротивлени  щетка-рельс в щетках неодинаковы, в результате чего возникает разность потенциалов, от которой по па ному отрезку рельса проходет ток помехи, который наводит в датчиках 4 и 5 ЭДС аддитивной помехи. Дл  глубокой балансировки циффеоенциальиой системы в процессе симметрировани  в цепи датчиков резисторов 22 и 23 включены комп  сируютцие конденсаторы 20 и 21. Дл  уменьшени тока помехи Ij в рельсе необходимо уменьшить относительное изменение сопротивлений цепей ще ток от точек разветвлени  до точек контакта на рельсах. Соединительные провода к щеткам одинаковы по длине и параметрам, а их сопротивлени  превышают максимально-возможные изменени  сопротивлени  перехода щетка-рельс. Перед началом контрол  шпал производитс  симметрирование и градуировка устройства. Дл  симметрировани  по первому рельсу переключатель 18 переводитс  из положении работа в положение симметрирование по первому рельсу , при этом щетки 8 и 9 отключаютс  от генератора 14, который через щетки 7 и 9 подключаетс  к отрезку рельса с сопротивлением, много меньшим сопротивлени  изол ции шпалы. Благо-, дар  этому ток генератора в утечку не ответвл етс , и под обоими датчиками 4 и 5 течет одни и тот же ток. Регулированием потенциометра добиваютс  ми нимума показаний индикатора 12. Аналогично производитс  симметрирование пр емника дл  второго рельса, дл  чего переключатель 18 переводитс  в положение симметрирование по второму рельсу, при этом щетки 7 и 9 от генератора 14 отключаютс , и он через щетки 8 и 10 подключаетс  к короткому отрезку второ го рельса. После симметрировани  переключатель 18, возвращаетс  в рабочее положение и производитс  градуировка обоих приемников устройства. Дл  этого между индуктивными датчиками созда ют искусственную утечку тока из рельса в рельс через калибровочный резистор, который к;(адут на середине шпалы. Регул тором усилени  в усилителе 25 выставл ют индикатор 12 на величину калибровочного резистора. Дл  устранени  вли ни  на точность градуировки проводимости шпалы сопротивление калибровочного резистора должно быть на пор док меньше сопротивлеии  шпалы, наг которой стоит тележка во врем  симметрировани  и градуировки. Применение устройства повьш1ает точность обнаружени  шпал с низким сопротивлением изол ции и чувствительность измерени  проводимости ИЗОЛЯ1ДШ шпал, что позвол ет примен ть устройство в любую погоду, в том числе в сухую, когда проводимость изол ции щпал, в том числе и с поврежденной изол цией, низка, такие шпалы затруднительно обнаружить известными устройствами . Формула изобретени  Прибор дл  обнаружени  шпал с низким электрическим сопротивлением изол ции по авт. св. № 182187, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности обнаружени , оно снабжено двум  дополнительными контактными щетками , кажда  из которых установлена с другой, огаосительно основной контактной щетки, стороны пары индуктивных датчиков, на рассто нии от первого индуктивного датчика соответствующей пары индуктивных датчиков, равном рассто нию от основной контактной щетки до второго индукт 1вного датчика упом нутой пары. Источники {шформашш, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 182J87, кл. G 01 R 27/18, 23.01.65.ItoHKaTop devices can be calibrated directly in units of conductivity. Under actual conditions, the brush-rail transients in brushes are not the same, resulting in a potential difference, from which an interference current flows through the rail segment, which induces an additive interference in sensors 4 and 5. To deeply balance the differential system during balancing, the capacitors 20 and 21 in the sensor circuit of resistors 22 and 23 are turned on. To reduce the interfering current Ij in the rail, it is necessary to reduce the relative change in the resistance of the circuit from the branch points to the contact points on the rails. The connecting wires to the brushes are the same in length and parameters, and their resistances exceed the maximum possible changes in the brush-rail transition resistance. Before control of the sleepers, balancing and graduation of the device is performed. For balancing along the first rail, the switch 18 is shifted from the position of work to the position of balancing on the first rail, while the brushes 8 and 9 are disconnected from the generator 14, which through the brushes 7 and 9 is connected to the rail section with a resistance of the sleepers' insulation. Fortunately, the generator current does not branch off into the leak, and the same current flows under both sensors 4 and 5. By adjusting the potentiometer, minimum indications of indicator 12 are obtained. Similarly, the pinner is balanced for the second rail, for which the switch 18 is shifted to the position of balancing on the second rail, while the brushes 7 and 9 are disconnected from the generator 14, and it is connected to the brushes 8 and 10 a short section of the second rail. After balancing the switch 18, it returns to the working position and the graduation of both receivers of the device is performed. For this, an artificial leakage of current from the rail into the rail through the calibration resistor, k; is created between the inductive sensors (located in the middle of the sleepers. The indicator 12 is set to the value of the calibration resistor by the gain control in the amplifier 25. To eliminate the effect of the conductivity calibration accuracy the sleepers the resistance of the calibration resistor must be an order of magnitude lower than the resistance of the sleepers, which the truck stands during balancing and graduation. The use of the device increases the detection accuracy of the sleepers with Insulation resistance and sensitivity of conductivity measurement of ISOLYA1SH sleepers allows the device to be used in any weather, including dry, when the insulation conductance of chips, including those with damaged insulation, is low, such sleepers are difficult to detect with known devices The invention device for detecting sleepers with low electrical insulation resistance according to aut. St. No. 182187, characterized in that, in order to improve the detection accuracy, it is equipped with two additional contact brushes, Each of them is installed on the other side of the main contact brush, the side of a pair of inductive sensors, at a distance from the first inductive sensor of the corresponding pair of inductive sensors equal to the distance from the main contact brush to the second inductor of the first sensor of the pair. Sources {schformshsh, taken into account during the examination 1. USSR author's certificate № 182J87, cl. G 01 R 27/18, 01.23.65. XX п an a /J/ J Eb- f2 Eb- f2 a n - // -/3a n - // - / 3 tbtb 7/ 57/5 -J-J ././ J-S ZJ VSZliJ-S ZJ VSZli