Ведерников Б.М. Специальные измерения и техническая диагностика устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. Лекции

Подождите немного. Документ загружается.

Для безопасности движения большое значение имеет правильное

чередование полярности тока в рельсах соседних рельсовых цепей.

Имели место случаи, когда при сходе изолирующих стыков из-за

одинаковой полярности в смежных рельсовых цепях переводились

стрелки под подвижным составом и принимали поезда на занятый

путь.

Поэтому необходимо строгое соблюдение правильности

чередования полярности в рельсовых цепях и ее периодическая

проверка. При правильном чередовании полярности исключается

ложное срабатывание путевых реле при повреждении изолирующих

стыков.

Чередование полярности тока проверяют регулярно в

соответствии с графиком технологического осмотра. Кроме того,

такую проверку следует выполнять после замены аппаратуры

питающего конца рельсовой цепи или после работ, связанных с

отключением кабельных жил, дроссельных и бутлежных перемычек

прибором типа Ц4380, индикатором ИП4П и путем замыкания

изолирующих стыков.

В смежных рельсовых цепях постоянного тока при импульсном и

непрерывном питании чередование полярности определяют

вольтметром. Вольтметр включают сначала по одну сторону

изолирующих стыков, а затем, поменяв концы проводов прибора, - по

другую. В случае если стрелка прибора отклонится в одну сторону,

чередование полярностей правильное. Если стыкуются двухниточные

рельсовые цепи с дроссель-трансформаторами (рис. 2.9, а) при

правильном чередовании фаз U

= (U

1рц

+ U

2рц

)/2, a U

= (U

1рц

- U

2рц

)/2,

то признаком такого чередования фаз является выполнение условия

. Если указанными измерениями из-за помех не удается

достоверно убедиться в выполнении требуемого неравенства, то

следует замкнуть один из изолирующих стыков и убедиться в реакции

путевых реле на это замыкание.

Правильность чередования фаз при стыковании двухниточных

рельсовых цепей без дроссель-трансформаторов проверяют

измерением напряжений в соответствии со схемой (рис. 2.9, б).

Условие правильного чередования полярности: меньшее из U

и U

больше большего из U

и U

, т. е. min (U

, U

) > max (U

, U

). При

отсутствии уверенности в выполнении данного неравенства

необходимо замкнуть изолирующие стыки и убедиться в

правильности чередования полярности.

Правильность чередования полярности при стыковании

двухниточной и однониточной рельсовой цепи (рис. 2.9, в) проверяют

таким образом.

Рис. 2.9. Порядок проверки чередования полярности при стыковании

двухниточных рельсовых цепей с дроссель-трансформаторами (а),

двухниточных рельсовых цепей без дроссель-трансформаторов (б),

двухниточной и однониточной рельсовых цепей (в) и однониточных

(г)

Отключают напряжение на вторичной обмотке питающего

трансформатора в двухниточной рельсовой цепи. Замыкают

изолирующие стыки. Необходимо убедиться, что сектор путевого реле

двухниточной рельсовой цепи перемещается вниз.

При стыковании однониточных рельсовых цепей (рис. 2.9, г)

чередование полярности правильное, если выполняются условия U

и U

< U

Правильность чередования полярности при стыковании

двухниточной рельсовой цепи и непрерывном питании с импульсной

рельсовой цепью или рельсовой цепью числового кода проверяют

замыканием изолирующих стыков при отключенном напряжении

питания в рельсовой цепи с непрерывным питанием. При правильном

чередовании полярности сектор путевого реле рельсовой цепи с

непрерывным питанием должен двигаться в сторону нижнего ролика.

Для проверки правильности чередования полярности при

стыковании двух однониточных или двух двухниточных рельсовых

цепей, питаемых от одной фазы, может быть использован индикатор

проверки чередования полярности ИПЧП (рис. 2.10).

Прибор имеет две одинаковые фазочувствительные схемы,

выполненные на транзисторах VT1 и VT2. Коллекторное питание на

каждый транзистор формируется из напряжения на рельсах рельсовой

цепи 1.

Рис. 2.10. Схема индикатора проверки чередования полярности

Для этого служат трансформаторы TI и Т2 и выпрямительные

диоды VDI и VD2. В базовые цепи транзисторов подается сигнал от

рельсовой цепи 2 через трансформаторы ТЗ и Т4. При этом фаза

сигнала на базе транзистора VT1 противоположна фазе сигнала на базе

транзистора VT2.

При правильном чередовании транзистор VT1 открывается в

течение каждого полупериода сигнального тока. В цепи коллектора

этого транзистора включен стрелочный прибор II1, отклонение

стрелки которого свидетельствует о правильности чередования

полярности на стыке. Транзистор VT2 открываться не будет, и стрелка

прибора П2 не отклоняется.

При неправильном чередовании полярности транзистор VT1 будет

закрыт, а на каждом полупериоде сигнального тока открывается

транзистор VT2. Отклонение стрелки прибора П2 свидетельствует о

нарушении правильности порядка чередования полярности.

В рельсовых цепях числовой кодовой автоблокировки частотой 25

и 50 Гц чередования фаз тока в смежных рельсовых цепях не

требуется, так как защита сигнальных реле от ложного возбуждения

при работе путевого реле от источника соседней осуществляется

схемой дешифраторной ячейки.

Защита проверяется при занятой рельсовой цепи и замыкании

изолирующих стыков. При этом сигнальные реле желтого и зеленого

огней не должны возбуждаться.

2.2.4. Измерение шунтовой чувствительности и сопротивления

изоляции рельсовой линии

Шунтовую чувствительность рельсовых цепей проверяют по

графику технологического обслуживания и после резкого изменения

погодных условий. Для этого на рельсовую цепь накладывают

типовой шунт с нормативным сопротивлением 0,06 Ом. В

двухниточных рельсовых цепях шунт накладывают на питающем и на

релейном концах. В разветвленных рельсовых цепях шунтовую

чувствительность измеряют на питающем и релейном концах, а также

на всех параллельных ответвлениях. При наличии в разветвленной

рельсовой цепи нескольких путевых реле, шунтовой эффект

достаточно проверить по путевому реле, которое контролирует

шунтируемое ответвление.

В однониточных рельсовых цепях шунтовую чувствительность

проверяют при наложении шунта по всей длине рельсовой цепи через

каждые 100 м. Шунтирование рельсовой цепи определяют по

состоянию путевого реле при наложении шунта: путевое реле

нейтрального типа должно полностью отпускать якорь, замыкая свои

тыловые контакты; сектор двухэлементного реле должен опускаться и

его фронтовые контакты размыкаться; якорь импульсного путевого

реле может частично трогаться с места при импульсах тока, но

тыловые контакты при этом не должны размыкаться.

Шунтовая чувствительность зависит от чистоты поверхности

головок рельс. Покрытие головки рельсов ржавчиной, буксовой

смазкой, снегом, песком или шлаком вызывает резкое повышение

сопротивления между рельсом и поверхностью катания колесных пар,

что может привести к потере шунта. При сильных морозах – минус

(25 - 35) градусов на дорогах наблюдались случаи потери шунта под

подвижными единицами из-за образования тончайшей изолирующей

пленки на рельсах.

При наличии указанных недостатков должны быть приняты меры к

их устранению. Загрязненные поверхности рельсов можно очищать

при неоднократном пропуске локомотива по участку пути. Для

удаления изолирующей пленки головки рельсов шлифуют

электрошлифовальным поездом.

Шунтовую чувствительность целесообразнее всего проверять при

промерзшем балласте (высокое сопротивление изоляции) и

максимальном напряжении в питающей сети. При этом складываются

самые неблагоприятные условия для шунтирования рельсовых цепей.

При измерении удельного сопротивления изоляции рельсовой

линии без отключения приборов рельсовой цепи применяют прибор

типа ИСБ-1. Принцип работы прибора основан на измерении

входного сопротивления длинной линии Z

, которое равно волновому

сопротивлению Z

. Прибор типа ИСБ-1 работает на частоте 5 кГц и

при сопротивлении изоляции в диапазоне от 0,2 до 1,0 Ом км для

обеспечения приемлемой точности его следует подключить к

рельсовой линии на расстоянии не менее 200-400 м от точек

подключения аппаратуры, при этом Z

/2. Измеренное

сопротивление изоляции относится к ограниченному участку

рельсовой линии. Если необходимо определить среднее удельное

сопротивление изоляции по длине рельсовой цепи, то измерения

проводят в n точках пути через каждые 250-300 м.

Приближенно удельное сопротивление изоляции можно

определить измерением на частоте 25 и 50 Гц модуля входного

сопротивления |

| рельсовой линии длиной l, разомкнутой на конце

(рис. 2.11).

Рис. 2.11. Схема измерения удельного сопротивления изоляции

методом холостого хода

При этом удельное сопротивление изоляции определяется по

выражению: г

= |

l |

, где Z

= U

/ l

. Если удельное

сопротивление изоляции более 1,0 Ом км при l < 1,2 км, то

погрешность измерений на частотах сигнального тока 25 и 50 Гц не

превышает 10%. Погрешность тем меньше, чем больше фактическое

сопротивление изоляции.

2.2.5. Проверка и испытания аппаратуры электрической

и горочной централизации

Для испытания релейных блоков электрической централизации,

блоков маршрутного набора и блоков горочной автоматической

централизации в контрольных испытательных пунктах дистанций

сигнализации и связи используют специальный унифицированный

стенд.

Стенд позволяет производить следующие операции по испытанию

релейных блоков.

1. Проверка правильности монтажа блоков.

2. Измерение сопротивлений резисторов в цепях блоков методом

амперметра и вольтметра.

3. Измерение электрических и временных характеристик реле,

входящих в блоки.

4. Измерение сопротивления изоляции монтажа блоков.

Унифицированный испытательный стенд представляет собой

металлический корпус, на котором размещены различные

коммутационные и измерительные приборы.

На верхней поверхности корпуса стенда установлены две

штепсельные розетки для включения блоков.

Между этими розетками имеется гнезда ГН для проверки

электрических характеристик реле, подключаемых к измерительным

приборам от свободной штепсельной розетки "Б'" с помощью

однопроводного шнура со штепселем и контактной пластинкой.

На передней наклонной панели корпуса стенда расположены.

1. Тумблер "Вкл. 220" - выключатель питания стенда от сети

переменного тока. Нормальное положение - нижнее.

2. Электросекундомер типа ПВ-53Щ для измерения временных

характеристик реле блока. Включается тумблерами С и ВС.

3. Переносной комбинированный прибор - вольтамперметр типа

Ц56/1, имеющий самостоятельные цепи для измерения напряжения и

тока при проверке электрических характеристик реле.

4. Кнопка КШ - кнопка шунта амперметра Ц56/1. Предназначена

для исключения кратковременного обрыва цепи тока при

переключении пределов измерения амперметра под нагрузкой.

Используется при проверке характеристик токовых реле.

5. Кнопка КИ - кнопка измерений, при нажатии - подключает

вольтметр Ц56/1 к питанию СПБ - СМБ для проверки его напряжения,

при нормальном положении подключает вольтметр к питанию ПСХ и

ОСХ для измерения характеристик реле.

6. Реостат РСП - 170 Ом регулировки напряжения при измерении

характеристик реле. Нормальное положение движка - нижнее до

отказа. Нормально отключен, включается тумблером ЗП и ключом

ПП.

7. Тумблер ЗП - выключатель регулировки питания СПБ и СМБ.

Нормальное положение - нижнее. Реостат РСП отключен.

8. Тумблер С - выключатель секундомерного реле СР при проверке

временных характеристик реле. Нормальное положение - нижнее.

9. Тумблер ВС - выключатель вспомогательного секундомерного

реле СВР при измерении замедлений реле. Нормальное положение -

нижнее.

10. Вольтметр типа М-5-2 со шкалой 15-0-15 В для проверки

отсутствия сообщений в цепях блока. Включается кнопкой КВ, при

этом над ним загорается лампочка.

11. Тумблер М - выключатель параллельной цепи в схеме реле СВР

для измерения замедления реле блока с помощью переключателя 1 -

10. Нормальное положение - нижнее.

12. Тумблер Р - выключатель дополнительного сопротивления

для проверки характеристик низкоомных реле по току. Нормальное

положение - нижнее, сопротивление отключено.

13. Ключ ПП - переключатель рода тока при измерении

характеристик реле. При ПП "+" (вверх) - ток постоянный; при ПП "-"

(вниз) - ток переменный. Нормальное положение - среднее.

14. Кнопка КВ - кнопка вольтметра М5, возвратная, держать

нажатой до успокоения стрелки вольтметра (1 - 2 сек).

15. Тумблер КПЛ - выключатель контроля горения ламп и

контрольных реле стенда. Нормальное положение - нижнее.

16. Тумблер 1П - трехпозиционный переключатель полярности

питания ПСХ - ОСХ для проверки характеристик реле. Нормальное

положение среднее.

17. Тумблер 2П - переключатель схемы проверяемых блоков.

Нормальное положение при проверке блоков ЭЦ и БМН - нижнее, при

проверке блоков ГАЦ - верхнее. Во избежание перегорания

предохранителей во время измерений блоков не переключать.

18. Ключи ПИ - трехпозиционные блочные переключатели (44

шт.) по максимальному числу выводов испытуемого блока, с

контрольными лампочками над каждым ключом. Нормальное

положение - среднее. Проверка цепей П - верхнее положение.

Измерение параметров И - нижнее положение.

19. Гнездо ГН - для проверки характеристик реле блока.

На левой боковой стенке корпуса стенда установлены 9 парных

гнезд питания. Здесь же установлены 7 предохранителей цепей

питания.

На правой боковой стенке корпуса установлены 3 розетки для

подключения настроечных колодок, индивидуальных для каждого

типа проверяемого блока. Настроечные колодки служат для подачи

питания СПБ и СМБ на выводы испытуемого блока и создания

соответствующей коммутации схемы при проверке определенного

типа блока. Настроечные колодки имеют маркировку типа блока.

Внутри стенда установлены 44 контрольных реле для каждого

блочного трехпозиционного переключателя. Имеются также и

другие вспомогательные приборы.

До начала проверки блоков стенд приводят в рабочее положение и

проверяют исправность его работы. При этом проверяют

правильность установки заданного релейного блока в штепсельном

разъеме и соответствие настроечной колодки, установленной на

правой боковой стенке стенда, проверяемому блоку; нормальное

положение приборов наклонной панели стенда; работу контрольных

реле и целостность нитей ламп стенда.

Если какая-либо лампочка не загорится, то лампочка или

контрольное реле проверяемого ряда неисправны. Одновременно на

стенде может проверяться только один какой-либо блок.

Проверка блоков на стенде производится по индивидуальной для

каждого типа блока схеме испытаний и программе при строгом

соблюдении порядка указанных в ней действий.

Программа испытаний состоит из отдельных операций,

обозначенных римскими цифрами I, II, III и т. д. различающих группы

проверяемых цепей; номеров действий, обозначенных цифрами 1, 2, 3

и т. д., различающих отдельные проверяемые цепи блока;

наименований и положение ключей и переключателей; граф

"Результат" и "Что проверяется".

При проверки в каждом действии должны переключаться только

те ключи, которые указаны в данном действии. Остальные ключи

остаются в том положении, в каком они были перед данным

действием до окончания операции.

Для по контактной проверки монтажа блоков используется

питание СПБ, СМБ и СОБ от схемы выпрямителя внутри стенда. В

эту схему питания, кроме того, входят: настроечные колодки,

тумблеры 2П и 3П и трехпозиционные ключи ПИ с контрольными

реле и лампочками.

При возбуждении контрольного реле над одноименным ключом

загорается белая лампочка, сигнализирующая об исправности цепи

замкнутого контакта реле, что и отмечается в программе испытаний.

Если горение ламп и состояние реле в блоке не соответствует

программе, то это указывает на ошибку в монтаже блока. По виду и

количеству отклонений от программы испытаний можно судить о

характере ошибки и найти ее.

Таким образом, оперируя ключами стенда, и, следя за

состоянием контрольных ламп стенда и работой реле в блоке, можно

проверить наличие или отсутствие различных цепей в блоке при всех

положениях реле, возможных при эксплуатации блока.

Стенд позволяет проверять отсутствие сообщений между

различными цепями испытуемого блока, если такие сообщения не

предусмотрены монтажной схемой.

Как правило, такие сообщения выявляются по горению лишних

ламп, не предусмотренных программой, так как при нормальном

положении ключей все выводные клеммы блоков подключены к

обмоткам контрольных реле, чувствительность которых ограничена.

Поэтому, если не предусмотренное схемой сообщение цепей будет

неявное, а через большое сопротивление, то контрольное реле может

не сработать. Для выявления таких "скрытых" сообщений в

проверяемом блоке, в схеме стенда предусмотрен вольтметр.

Унифицированный стенд обеспечивает возможность проверки

электрических характеристик реле блока, как по постоянному, так и

по переменному току.

Для подачи постоянного или переменного напряжения на

проверяемые реле в стенде предусмотрен отдельный источник

питания, состоящий из выпрямителя, реостата РСП, тумблеров ПП,

1П, Р, шнура для проверки реле "Гн-Б'" и ключей ПИ в соответствии с

программой.

Обмотка проверяемого реле блока подключается к стенду с

помощью отдельного провода, один конец которого - штепсель

вставляется в гнездо "Гн", а второй - пластинка - в свободную

блочную штепсельную розетку Б' или Б к соответствующему выводу

по схеме испытания блока, что отмечается в программе

специальным обозначением.

По измеренным данным, в сравнении с паспортными,

определить пригодность реле к эксплуатации по известным условиям,

т. е. измеренный подъем якоря должен быть меньше паспортного, а

измеренное отпадание якоря - больше паспортного, тогда реле

пригодно к эксплуатации.

Для получения замедления на отпадание в сигнальных релейных

блоках применяют конденсаторы, включаемые параллельно обмотке

реле. Поэтому измерения замедления реле по отпаданию позволяет

проверить правильность подключения к обмотке и качество

конденсаторов. По данным измерений определяют, соответствует ли

норме полученное замедление отпадания якоря реле.

Испытания аппаратуры диспетчерской централизации и

автоблокировки также осуществляется на специализированных

стендах.

2.3. ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА СИСТЕМ

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ, ТЕЛЕМЕХАНИКИ

2.3.1. Основные понятия и определения технической

диагностики устройств автоматики и телемеханики

Отличительной особенностью эксплуатации систем

железнодорожной автоматики и телемеханики является не только

всевозрастающая сложность устройств, но и тяжелые условия

непрерывного круглосуточного функционирования. В таких условиях

особое значение приобретают новые формы технического

обслуживания, основанные на использовании методов и средств

технической диагностики,

Техническая диагностика наука о распознавании состояния

технической системы, изучающая проблемы получения, передачи и

обработки информации о состоянии объекта контроля.

Термин диагностика происходит от греческого слова диагнозис,

что означает распознавание, определение. Эта наука изучает методы

получения диагностической информации, конечной целью которой

является заключение о состоянии объекта диагноза в виде: объект

исправен, объект неисправен, в объекте имеется такая-то неисправ-

ность.

Одной из важнейших задач технического диагноза является поиск

неисправностей, т. е. указание мест и причин возникновения

имеющихся в объекте отказов. Поиск неисправностей обеспечивает

выявление и замену дефектных устройств или связей объекта,

устранение ошибок монтажа и т. д.

Проверка правильности функционирования и поиск неисправнос-

тей представляют собой частные случаи общей задачи диагноза

технического состояния объекта. Степень детализации поиска

неисправностей называют глубиной поиска или глубиной диагноза.

Поскольку контролировать состояние всех элементов системы

сложно, обычно проводят контроль по обобщенным параметрам,

которые позволяют установить неисправность отдельных блоков,

узлов, частей контролируемой системы. К таким параметрам в

электронных системах обычно относятся форма электрического

сигнала на выходе отдельных частей схемы, ток, частота, фазовые

соотношения и т. д. Измерив и сравнив контролируемый параметр с

заданным параметром, можно оценить пригодность к эксплуатации

отдельного узла, блока, элемента и объекта в целом.

Диагностику разделяют на ручной поиск, или ручную диагности-

ку, автоматическую диагностику, при которой оценка

работоспособности системы определяется техническими средствами,

указывающими тем или иным способом на характер неисправности. К

ручной диагностике обычно относят тестовый контроль, составление

специальных таблиц состояния объекта (таблиц неисправностей),

разработку информационных программ поиска и т. д.