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

Подождите немного. Документ загружается.

Изучение оптимальных алгоритмов поиска неисправностей в

кодовой автоблокировки, рельсовых цепях, в стрелочном

электроприводе (Программа АОS).

Цель работы. Изучение оптимальных алгоритмов поиска

неисправностей в числовой кодовой автоблокировки, рельсовых цепях

переменного тока, в стрелочном электроприводе с помощью

автоматизированной обучающей системы (Программа АОS) и

персональной ЭВМ.

Лабораторная работа № 4

Исследование функциональных возможностей диагностической

системы ДИСК - БКВЦ.

Цель работы. Изучение назначения аппаратуры комплексной

дистанционно–информационной системы (ДИСК-БКВЦ), алгоритма

ее работы и расшифровка информации на бланке печатающего

устройства.

4. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ

КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ № 1

Контрольная работа предусматривает изучение способов и

методов измерений параметров аппаратуры железнодорожной

автоматики и телемеханики, их специфику, основные

функциональные свойства измеряемой аппаратуры и положения

технической диагностики, а также решение задач технического

диагностирования.

При измерениях в устройствах автоматики и телемеханики

используются специальные методы, к которым можно отнести

измерение фазовых соотношений в рельсовых цепях, и измерительная

аппаратура - измерители сопротивления балласта, векторметры и

другие.

Процесс измерения тесно связан с техническим обслуживанием и

контролем состояния элементов и систем в целом. Поэтому в курсе

измерений предусмотрено определение наиболее рационального срока

технического обслуживания устройств автоматики и телемеханики.

В методических указаниях приведены ссылки на литературу,

использование которой окажет помощь в решении конкретных задач.

ЗАДАНИЕ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ

Задача 1

Определить первичные и вторичные параметры рельсовых цепей

постоянного тока одним из методов измерения параметров - в

зависимости от предпоследних цифр шифра студента (табл. 4.1, 4.2,

4.3). Провести сравнение рассмотренного метода с другими методами.

Метод холостого хода и короткого замыкания

Таблица 4.1

Предпосл

едняя

цифра

шифра

Длина

рельсовой

цепи l, км

Напряжение

при

холостом

ходе, В

Ток при

холостом

ходе, А

Напряжение

при коротком

замыкании, В

Ток при

коротком

замыкании, А

1 1,5 0,90 0,56 0,24 0,98

2 1,3 1,12 0,50 0,146 1,02

1,4

1,15

0,64

0,167

1,2

4 1,2 1,12 0,56 0,20, 1,0

Метод холостого хода и короткого замыкания, не требующий

отключения путевого реле

Таблица 4.2

Предпос

ледняя

цифра

шифра

Длина

рельсовой

цепи l, км

Напряже

ние

на

питающем

конце

рельсовой

цепи, В

Ток на пи-

тающем конце

рельсовой

цепи, А

Напряжение

на релейном

конце рель-

совой цепи, В

Ток на ре-

лейном конце

рельсовой

цепи, А

5 1,5 1,2 1,0 0,5 0,51

6 1,2 1,4 1,4 0,91 6,55

7 1,1 1,4 1,2 0,87 0,68

Таблица 4.3

Метод двух коротких замыкания

Предпос

ледняя

цифра

шифра

Длина

рельсов

ой цепи

l, км

Напряжение

, В, при

коротком

замыкании на

расстоянии l

Ток А, при

коротком, за-

мыканий на

расстоянии l

Напряжение

, В, при ко-

ротком

замыкании на

расстоянии 2l

Ток A, при

коротком замы-

кании на

расстоянии 2l

8 1.8 0,195 0,82 0,32 0,77

9 1,9 0,20 0,85 0,34 0,78

0 2,0 0,23 0,9 0,35 0,79

Методические указания к выполнению задачи 1

Обосновать целесообразность применения методов: холостого

хода, короткого замыкания и двух коротких замыканий исходя из

затухания рельсовой линии и соотношения входных сопротивлений в

режимах холостого хода и короткого замыкания, а также метода, не

требующего отключение путевого реле, с учетом возможности его

применения при интенсивном движении поездов [1, с. 106—116].

При выводе необходимых расчетных формул исходить из

известных уравнений электрических линий, где указана связь между

токами и напряжениями в начале I

, U

и в конце I

, U

линии:

где U

, I

- напряжение и ток в начале рельсовой линии;

, I

- напряжение и ток в конце рельсовой линии;

- волновое сопротивление рельсовой, линии;



- коэффициент распространения волны;

l - длина рельсовой линии.

Для метода холостого хода и короткого замыкания следует учесть,

что:

в режиме холостого хода

при коротком замыкании на релейном конце

Используя эти соотношения, получить расчетные формулы для

вторичных параметров через входные сопротивления рельсовой

линии, вычисленные на основании измеренных напряжений и тока.

По найденным вторичным параметрам определить первичные.

При выводе уравнений для метода двух коротких замыкании

использовать две пары уравнений [1, с. 104, формулы (48) и (49)]:

первую для длины рельсовой линии l , вторую — 2l.

Выразив входные сопротивления рельсовой линии в первом и

втором случаях через вторичные параметры и учтя, что

после необходимых преобразований получим расчетные формулы для

вторичных параметров через входные сопротивления.

Для метода, не требующего отключения путевых приборов, вывод

расчетных формул следует произвести, используя уравнения

электрических линий (1) и (2). При преобразованиях уравнений найти

значение волнового сопротивления Z

(для рельсовых цепей

постоянного тока - R

). И далее определить ch l и R

через

напряжения и токи в начале и конце рельсовой линия. Необходимо

учесть, что

Используя исходные данные, приведенные в табл. 4.1, 4.2 и 4.3,

рассчитать вторичные, а затем первичные параметры рельсовой

линии. В контрольной работе следует привести промежуточные

расчеты. Полученные результаты сравнить с нормативными данными.

Задача 2

В задаче необходимо дать ответ на поставленный вопрос, выбрав

вариант по сумме двух последних цифр шифра.

1. Виды и оценка погрешностей. Система технического

диагностирования АБ.

2. Классы точности измерительных приборов. Система

технического диагностирования ДЦ.

3. Правила проверки измерительных приборов. Датчики контроля

технического состояния.

4. Понятие об отказе, неисправности. Методы построения

рациональных алгоритмов поиска неисправностей в объекте контроля.

5. Основные положения и задачи технической диагностики.

6. Метод построения наиболее рациональных тестов для

определения технического состояния устройств АТ.

7.Структура организации метрологической службы дистанции

сигнализации и связи. Система технического диагностирования ЭЦ.

8. Задачи дорожных лабораторий и КИП. Система технического

диагностирования ГАЦ.

9. Устройство цифровых измерительных приборов,

10. Принцип работы приборов ИСБ-1, ИПЧП.

11. Основные принципы построения информационных систем.

12. Абсолютная, относительная и приведенная погрешности

вольтметра с равномерной шкалой измерений 300 В. Истинное

значение измеряемого напряжения 140 В. Трехкратное измерение

прибором показало 139, 131, 140 В.

13. Особенности проверки защитных фильтров ЗБФ и РЗ.

14. Принципы работы стендов проверки блоков ЭЦ и ГАЦ.

15. Способы измерения тока АЛС и применяемые измерительные

приборы.

16. Класс точности и принципы работы измерительных приборов.

17. Принципы построений цифровых измерительных приборов.

18. Метод построения наиболее рациональных алгоритмов поиска

неисправности методом половинного разбиения или «средней точки».

ЗАДАЧА 3

Определить наиболее рациональный срок технического об-

служивания устройств автоматики и телемеханики, указанных в табл.

4.4.

Таблица 4.4

Последн

яя

цифра

шифра

Наименование устройства

Рекомендуема

я литература

0 Измеритель сопротивления балласта ИСБ-1 [1, с. 139]

1 Схема прибора для измерения

сопротивления шпал

[1, с. 142]

2 Мостовая схема измерения частоты [1, с. 74]

3 Схема прибора измерения чередования фаз [1, с. 126]

4 Схема индикатора короткого замыкания [1, с. 145]

5 Схема датчика фазовых соотношений [2, с. 97]

6 Схема полупроводникового

преобразователя ППШ-3

[7]

7 Схема локомотивного дешифратора ДКСВ-1 [7]

8 Схема циклографа [1, с. 172]

9 Схема индикатора для измерения

сопротивления элементов изоляции

[9, с. 256]

Методические указания к выполнению задачи 3

Определение наиболее рационального срока технического

обслуживания релейных и бесконтактных устройств автоматики и

телемеханики основывается на анализе принципиальной схемы

данного устройства и данных об интенсивности отказов элементов



В каждом из вариантов студенту предлагается проанализировать

принципиальную схему эксплуатируемого устройства, определить

количество и набор отдельных элементов (транзисторы, резисторы,

трансформаторы, реле, конденсаторы, пайки и др.).

Взяв из справочников значения интенсивностей отказов, например

транзисторов, и умножив их на число элементов данного типа (n,

штук), получим интенсивность отказа всей совокупности данных

элементов. Затем так же рассчитаем интенсивности отказов для всех

остальных элементов. В результате получим сумму величин:



(t) =



(t)n



(t)n

+ ... +



(t)n

, (4.1)

Как известно, интенсивность отказов есть величина, обратная

времени между отказами Т

отк

Тогда

Для того чтобы упредить возможный отказ системы, срок

межпрофилактических работ необходимо уменьшить. Практика

показывает: среднеквадратичное отклонение этой величины

колеблется в пределах ±5%. Тогда рациональный срок технического

обслуживания системы

р обсл

0,9 Т

отк

. (4.2)

Предложенная методика носит общий характер, а для более

точных расчетов, с учетом специфики и работы каждого из устройств,

студенту рекомендуется данные об интенсивности отказов определить

из анализа отказов устройства, эксплуатируемого на дистанции

сигнализации и связи, РТУ или других предприятиях.

Расчет рекомендуется выполнить с применением ЭВМ, по

программе на языке БЕЙСИК. Пример расчета приведен в данных

учебно – методических материалах.

Согласно учебного плана, студентами специализации «

Автоматика и телемеханика» контрольная работа № 1 должна быть

выполнена в 12-ом семестре.

Основные литературные источники, которыми можно

руководствоваться при выполнении заданий, приведены в конце

данных учебно – методических материалов.

В настоящее время задание на контрольную работу № 1 с

методическими указаниями перерабатывается и готовится к

переизданию.

При оформлении работы сначала приводятся исходные данные и

формулируется задача, а затем дается решение с краткими

пояснениями.

5. ТЕСТОВЫЕ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие эксплуатационные недостатки наблюдаются при

измерении рельсовых цепей методом холостого хода и короткого

замыкания?

1) Выход из строя источника питания. 2) Увеличение напряжения

источника питания. 3) Нарушается нормальная работа РЦ. 4)

Приводит к запрещающему показанию сигнала. 5) Недостатки в

ответах 3 и 4.

2. Укажите наилучший материал для балластного слоя.

1) Песок. 2) Щебень. 3) Гравий. 4) Асбест. 5) Щебень и гравий.

3. Укажите наихудший материал для балластного слоя.

1) Песок. 2) Щебень. 3) Гравий. 4. Песок и щебень. 5) Асбест.

4. Что измеряется вектормером?

1) Напряжение. 2) Потенциал. 3) Емкость. 4) Фазовый угол.

5) Температура.

5. Чем измеряется фазовый угол?

1) Фазометр. 2) Вектормер. 3) Методом трех вольтметров.

4) Приборами и методом в ответах 1, 2, 3. 5) Прибором и методом в

ответах 1, 3.

6. Какими методами измеряют параметры рельсовых цепей

переменного тока?

1) Методом холостого хода. 2) Методом короткого замыкания.

3)Методом двух коротких замыканий. 4) Методом, не требующим

измерения аргументов. 5) Все методы в ответах 1, 2, 3, 4.

7. Что можно измерить косвенным способом - методом трех

вольтметров?

1) Напряжение на путевом реле. 2) Ток в рельсовой цепи. 3)

Напряжение на рельсах. 4) Фазовый угол. 5) Напряжение питания.

8. Укажите правильный порядок смены ламп в линзовых

светофорах.

1) Красная, зеленая, желтая. 2) Желтая, красная, зеленая. 3) Зеленая,

желтая, красная. 4) Желтая, зеленая, красная. 5) Новая на красный

огонь, лампу красного огня на место лампы желтого огня, лампу

желтого на место лампы зеленого огня.

9. Где измеряют напряжение на лампах светофора?

1) На первичной обмотке сигнального трансформатора. 2) На

вторичной обмотке сигнального трансформатора. 3) На зажимах

ламподержателя. 4) На сигнальном трансформаторе. 5) На источнике

электропитания.

10. При закладке какой толщины шаблона стрелка не должна

замыкаться и давать контроль окончания перевода?

1) 1 мм. 2) 2 мм. 3) 3 мм. 4) 4 мм. 5) 5 мм.

11. При закладке какой толщины шаблона стрелка должна

нормально переводиться и давать контроль окончания перевода?

1) 1 мм. 2) 2 мм. 3) 3 мм. 4) 4 мм. 5) 5 мм.

12. Укажите нормативную величину сопротивления

изолирующего стыка.

1) 5 Ом. 2) 10 Ом. 3) 25 Ом. 4) 50 Ом. 5) 70 Ом.

13. Укажите сопротивление типового шунта.

1) 0,01 Ом. 2) 0,03 Ом. 3) 0,06 Ом. 4) 0,08 Ом. 5) 0,1 Ом.

14. Укажите место накладывания типового шунта при проверке

рельсовых цепей на шунтовую чувствительность.

1) На питающем конце. 2) На релейном конце. 3) В середине РЦ.

4) На питающем и релейном концах. 5) На питающем и в середине РЦ.

15. Укажите места измерения напряжений на путевых реле РЦ.

1) Штепсельные гнезда измерительной панели. 2) На выводах

обмотки реле. 3) На релейном конце РЦ. 4) В середине РЦ. 5) Места

в ответах 1 и 2.

16. Укажите места измерения напряжений на питающих концах

РЦ.

1) В местах, установленных нормалью РЦ. 2) На выводах питающего

трансформатора. 3) На выводе ПЧ. 4) На питающем конце РЦ. 5) На

первичной обмотке трансформатора.

17. Каким прибором рекомендуется определять коэффициент

асимметрии тягового тока в РЦ?

1) Амперметром. 2) Клещами Дитца (Ц-91). 3) Ампервольтметром.

4) Мегаомметром. 5) Приборами в ответах 1 и 3.

18. Какими приборами рекомендуется проверять чередования

полярности в РЦ.

1) Ампервольтметром Ц4380. 2) Вольтметром. 3) Перемычками для

замыкания стыков. 4) Индикатором проверки чередования

полярности. 5) Приборами и перемычкой в ответах 1,3,4.

19. Укажите место установки в РЦ индикатора проверки

чередования полярности (ИПЧП).

1) На питающем конце. 2) Контактами на обе стороны изолирующих

стыков противоположных рельсов. 3) В середине РЦ. 4) На

релейном конце. 5) Нет правильных ответов.

20. Каким прибором рекомендуется проверять электрическое

сопротивление балласта?

1) Ампервольтметром. 2) Индикатором состояния. 3) ИСБ-1.

4) Мегаомметром. 5) Приборами в ответах 1 и 4.

21. Укажите протяженность участка, рекомендуемую для

измерения сопротивления изоляции балласта прибором ИСБ-1.

1) 1 км. 2) 2,6 км. 3) 500 м. 4) 200-300 м. 5) 100 м.

22. Укажите рекомендуемое расстояние подключения прибора

ИСБ-1 от изолирующих их стыков при измерении сопротивления

балласта.

1) 300 м. 2) 50 м. 3) 10 м. 4) 100-150 м. 5) 300 м.

23. Сколько положений имеет переключатель прибора ИСБ-1 в

зависимости балласта?

1) 1. 2) 2. 3) 3. 4) 4. 5) 5.

24. Каким прибором рекомендуется измерять временные

параметры кодов АЛСН?

1) Секундомером. 2) Циклографом. 3) Осциллографом.

4) Частотомером. 5) Фазометром.

25. Укажите разницу между подведенным и выпрямленным

напряжением при измерении характеристик выпрямителя в

ячейке БС-ДА для определения пригодности его к эксплуатации.

1) 1 В. 2) 2 В. 3) 3 В. 4) 4 В. 5) Не более 5 В.

26. Каким образом измеряются емкости в ячейке БК-ДА на

испытательном стенде для проверки приборов кодовой АБ?

1) Омметром. 2) Вольтметром и секундомером. 3) Мостом

переменного тока. 4) Определяют по времени замедления на

отпадание якоря эталонного реле стенда. 5) Осциллографом.

27. Укажите основные измерения, проводимые при испытаниях

дешифраторных ячеек кодовой АБ на испытательном стенде в

РТУ.

1) Нагрузочные характеристики силового выпрямителя. 2) Токи

утечки и емкости конденсаторов. 3) Прямого падения напряжения

и обратного тока диодов. 4) Электрических и временных

характеристик реле ячеек. 5) Все измерения в ответах 1,2,3,4.

28. Для чего измеряются электрические и временные

характеристики реле дешифраторных ячеек на испытательном

стенде в РТУ?

1) Определить напряжение отпускания. 2) Определить время

перелета якоря реле. 3) Определить токи отпускания реле. 4)

Определить соответствия измеренных данных паспортным и сделать

заключение о пригодности к эксплуатации. 5) Определить напряжение

подъема.

29. Укажите основные измерения, проводимые при испытаниях

усилителей и дешифраторов АЛСН на испытательном стенде в

КРП.

1) Чувствительность усилителя. 2) Амплитудной характеристики

усилителя. 3) Временных характеристик усилителя. 4)

Электрических и временных характеристик реле дешифраторов. 5)

Все - в ответах 1,2,3,4.

30. Какие напряжения питания подаются на усилитель АЛСН

при испытаниях на специальном стенде?

1) 12, 24, 36 В. 2) 24, 36, 48 В. 3) 36, 48, 60 В. 4) 40, 50 и 60 В.

5) 110 и 220 В.

31. Укажите основные измерения, проводимые при испытаниях

релейных блоков ЭЦ на специальном стенде в РТУ.

1) Сопротивление резисторов в цепях блоков. 2) Электрические

характеристики реле. 3) Временны характеристики реле. 4)

Сопротивления изоляции монтажа. 5) Все - в ответах 1, 2, 3, 4.

32. Каким образом различаются программы проверки разных

типов блоков ЭЦ на специальном стенде в РТУ?

1) Положением тумблеров. 2) Установкой настроечных колодок.

2) Работой контрольных реле. 4) Загоранием ламп стенда.

5) Нет правильных ответов.

33. Каким образом проверяют правильность монтажа блока ЭЦ

при испытаниях на специальном стенде в РТУ?

1) Оперируют ключами. 2) Следят за состоянием контрольных ламп.

3) Следят за работой реле в блоке. 4) Измеряют сопротивления между

клеммами. 5) Все проверки в ответах 1, 2, 3.

34. Каким током проверяют электрические характеристики реле в

блоках ЭЦ при испытаниях на специальном стенде в РТУ?

1) Импульсным. 2) Пульсирующим. 3) Постоянным. 4) Переменным.

5) Переменным или постоянным.

35. Укажите методы измерения для определения сопротивления

изоляции монтажа неконтролируемого сигнализатором

заземления.