12 Вопрос Особенности измерений в рельсовых цепях

Рельсовая цепь представляет собой специализированную линию связи, имеющую высокую проводимость изоляции, низкое сопротивление заземление каждого токоведущего рельса и в совокупности с аппаратурой питающего и релейного концов служит для связи между автоматическими устройствами, управляющими сигналами, стрелками и подвижным составом.

Проверку состояния рельсовых цепей в эксплуатационных условиях производят внешним осмотром и соответствующими электрическими измерениями их параметров.

Полученные результаты измерений сравниваются с нормами удельных электрических сопротивлений рельсов и балласта, тем самым определяют качественные возможности и работоспособность рельсовой цепи.

13 Вопрос Теоретические основы измерения параметров рельсовых цепей.

Рельсовая цепь характеризуется первичными и вторичными электрическими параметрами.

Электрическое сопротивление обоих нитей рельсовой цепи, отнесённое к одному километру рельсовой цепи называют удельным сопротивлением рельсов rр, Ом/км.

Сопротивление шпал балласта и переходных слоёв на границе электронной и ионной проводимости между нитями рельсовой цепи, отнесённое к одному километру называют удельным сопротивлением балласта rб, Ом.км.

К вторичным параметрам рельсовой цепи относятся коэффициент распространения волны γ и волновое сопротивление Zв.

Первичные параметры рельсовой цепи определяют на основе измерения её входного сопротивления в нормальном режиме при 2х различных нагрузках на релейном конце Z’, Z’’. Для этого случая можно записать 2 системы уравнений.

3.1 3.2

Uн Iн – напряжения и токи в начале рельсовой цепи при подключении соответствующей нагрузке Zн. Решая системы уравнений 3.1 и 3.2 определим входное сопротивление при первом и втором измерениях.

3.3 3.4

Решая 3 и 4 относительно волнового сопротивления и гаммаэль получим:

3.5 3.6

Имея величине, полученную на основании выражения 3.6 и на основании соотношений вторичных параметров линий передачи находим:

3.10 Альфа – коэффициент затухания, бета – коэффициент фазы, эль – длинна РЦ. Бета – отставание фазы в начале от фазы в конце.

Для случая, когда нагрузками Z’2, Z’’2 являются соответственно холостой ход и короткое замыкание Zхх и Zкз, 0 и бесконечность. Тогда из выражения 3.5 имеем, что: 3.12

Тогда из 3.6: 3.13

Полные входные сопротивления Z при хх и кз.

Для случая, когда одна нагрузка известна, а другая – кз,

при при

14 Вопрос Первичные параметры рц можно вычислить через Zв и thyl

3.14 (3.15)

Модуль сопротивления балласта:

3.17

Если в сопротивлении балласта имеется емкостная составляющая, то сопротивление рельсов и балласта можно определить соотношениями 3.15 и 3.17. В этом случае кроме аргумента фи гамма необходимо определять и аргумент фи волновое, так как в этом случае:

3.18

При таких измерениях следует дополнительно измерять аргументы сопротивления короткого замыкания и сопротивление холостого хода и рассчитывать фи волновое по выражениям:

Для определения параметров рельсовой линии могут быть использованы уравнения, не требующие измерения углов между током и напряжением, но требующие дополнительных измерением на конце рельсовой линии. Модуль волнового сопротивления определяется выражением:

3.19

Эти формулы, когда нет фазометра.

При измерениях в рельсовой цепи постоянного тока не требуется измерять угол сдвига фаз. В таких рельсовых цепях величины напряжения и токов в начале линии можно определить измерением без отключения нагрузки.

При хх и РК Ik=0, Iн=Ixx, Uн=xx Поделив первое выражение на второе, получим: 3.24