Устройство контроля проводимости изоляции рельсовых линий для систем интервального управления движением поездов

• Автор: Куров, Михаил Борисович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 172 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ПРИНЦИПЫ И УСТРОЙСТВА КОНТРОЛЯ ПЕРВИЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ РЕЛЬСОВОЙ ЛИНИИ.

1.1. Анализ отказов рельсовых цепей.

1.2. Основные принципы измерения первичных параметров.

1.3. Экспериментальные исследования изменения проводимости изоляции рельсовых линий.

1.4. Устройства измерения проводимости изоляции.

1.4.1. Мобильные устройства измерения проводимости изоляции

1.4.2. Стационарные устройства измерения проводимости изоляции

Выводы по главе 1.

2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ РЕЛЬСОВЫХ ЦЕПЕЙ С ДИСКРЕТНОРАСПРЕДЕЛЕННОЙ СХЕМОЙ ЗАМЕЩЕНИЯ РЕЛЬСОВОЙ ЛИНИИ.
2.1. Расчет параметров рельсового четырехполюсника
2.2. Равномернораспределенная модель рельсовой линии.
2.3. Дискретнораспределенная модель рельсовой линии
2.4. Математические модели рельсовой цепи с дискретнораспределенной схемой РЛ в нормальном режиме.
2.5. Математические модели рельсовой цепи с дискретнораспределенной схемой РЛ в шунтовом режиме.
2.6. Математические модели рельсовой цепи с дискретнораспределенной схемой РЛ в контрольном режиме
2.7. Исследование информативных признаков.
Выводы по главе 2..
3. УРАВНЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЯ ПРОВОДИМОСТИ
ИЗОЛЯЦИИ
3.1. Определение структуры вычислителя проводимости изоляции
3.2. Определение меры полезности признаков
3.3. Методика оценки информативности первичных признаков с учетом свойств функции вычислителя
3.3.1. Определение центров таксонов
3.3.2. Определение критериев оценки информативности
3.4. Определение вида функции вычисления проводимости изоляции и исследование информативности первичных признаков.
3.5. Анализ чувствительности функции вычислителя величины проводимости изоляции.
Выводы по главе 3
4. ТЕХНИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ УСТРОЙСТВА ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ВЕЛИЧИНЫ ПРОВОДИМОСТИ ИЗОЛЯЦИИ.
4.1. Структурные схемы устройства определения величины проводимости изоляции рельсовой линии
4.2. Обоснование выбора базовых элементов для реализации устройства контроля проводимости изоляции
4.3. Централизованная система контроля проводимости изоляции
на базе 1ВМконтроллера
4.4. Устройство определения проводимости изоляции на базе
микроконтроллера МС8
Выводы по главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Верхняя граница этого диапазона соответствует проводимости изоляции при сильно промерзшем балласте, которая принимается бесконечно малой. В этом случае работоспособность рельсовой цепи определяется верхней границей допустимого изменения проводимости изоляции. Известно, что нормативная максимальная проводимость изоляции на железных дорогах России ? См/км /1/. Несмотря на достаточно высокую нормативную проводимость изоляции (по отношению к большинству стран мира) на магистральных железных дорогах России наметилась устойчивая тенденция к ухудшению изоляционных свойств балласта, которые нестабильны во времени и зависят от типа и качества шпал, способа и технологии пропитки деревянных шпал, климатических факторов, перевозимых на участке грузов, интенсивности поездов на участке. Все металлические детали скреплений и рельсы имеют электронную проводимость, а шпалы и балласт, где присутствует влага можно рассматривать как своеобразные электролиты, обладающие ионной проводимостью. С ростом температуры и влажности интенсивность электрохимических процессов возрастает, что приводит к повышению проводимости изоляции /2 - 6/. Почти % от общего количества рельсовых цепей эксплуатируется при проводимости изоляции выше нормативного значения. Протяженность участков с повышенной проводимостью балласта в настоящее время превышает тыс. На отдельных участках количество отказов по причине увеличения проводимости изоляции достигает -% /7/, а на направлениях перевозок сыпучих грузов, руды минеральных удобрений, угля и пр. Это вызвано повышением норм веса поезда до т длины поезда до 0 уел. Расходы, вызванные отказами и неустойчивой работой систем железнодорожной автоматики и телемеханики в условиях повышенной проводимости балласта, в 5 - 8 раз превышают суммарные затраты от повреждений других устройств /. Па диаграммах рис. Анализ распределения отказов по месяцам показывает, что наибольшее число нарушений нормальной работы рельсовых цепей происходит в период весенних дождей (апрель - май) и осенью (октябрь - ноябрь), когда идут дожди с мокрым снегом (рис. V 1 и 5 п _:Л п . Рис. Рис. Нарушения нормальной работы рельсовых цепей на такие длительные сроки приводят к снижению пропускной способности целых направлений и значительному экономическому ущербу, который несут железные дороги. Исходя из вышеизложенного следует, что одним из основных возмущающих факторов для рельсовых линий являются проводимость изоляции, которая непрерывно изменяется в течение года, поэтому необходимо постоянно вести мониторинг ее величины и корректировать работу рельсовых цепей. Рельсовая линия состоит из отдельных рельсовых звеньев, электрически соединенных между собой в пределах одной рельсовой цепи длиной до 2. Длина звена . Рельсы соединяют между собой стыковыми соединителями и стыковыми накладками, создающими параллельную цепь для пропуска тока //. D : 1 П П П ? Сопротивление рельсовой петли зависит от типа электрических соединителей и частоты сигнального тока, т. В таблице 1. II/. Таблица 1. Приварной стальной 0. Приварной медный 0. Г 0. Проводимость изоляции рельсовой линии является распределенным параметром. Обычно ее выражают через удельную проводимость, включенную-между рельсами, отнесенную к 1 км рельсовой линии //. Метеорологические условия, при которых проводимость изоляции максимальна, бывают весной-летом при высокой температуре окружающей среды и влажности воздуха, так как повышается интенсивность электрохимических процессов, протекающих в балластном материале. Засорение балласта солями улучшает условия протекания электрохимических процессов, что приводит к существенному повышению проводимости изоляции. С понижением влажности воздуха и- температуры окружающей среды снижается интенсивность электрохимических процессов и проводимость изоляции рельсовой линии уменьшается. При отрицательных температурах проводимость изоляции ? Часть тока утечки, попадая в балласт и землю, растекается в них, поэтому при разрыве рельсовой нити непрерывность электрической цепи не нарушается, так как сохраняются пути току в продольном направлении через землю.