12.1. Инструкция по содержанию приемных катушек АЛСН ТИ 196

ИНСТРУКЦИЯ ПО СОДЕРЖАНИЯ ПРИЕМНЫХ
КАТУШЕК АЛСН
ТИ 196
ВВЕДЕНИЕ
Лабораторные испытания электрических характеристик приемных
катушек , а также измерения, проведенные непосредственно на локомотивах,
свидетельствуют о больших разбросах и об отклонениях от паспортных
величин характеристик катушек.
Эти разбросы и отклонения характеристик обусловлены не только
причинами технологического характера, но и влиянием массы локомотива,
влиянием гарнитуры крепления катушек, способом крепления их на
локомотивах и отклонениями высоты подвески от номинальной.
Имея большие разбросы характеристик, приемных катушек при
стыковке с усилителями АЛСН дают значительные отклонения
чувствительности приемных устройств, что является одной из причин сбоев
локомотивной сигнализации.
Отсутствие измерительных приборов и объективных норм на
параметры катушек, установленных на локомотивах, приводит к
бесконтрольности работы приемных устройств.
В настоящее время разработаны и внедряются на контрольных пунктах
АЛСН образцовые испытательные шлейфы. Разработан простой прибор для
измерения параметров катушек. Благодаря массовым измерениям катушек на
локомотивах различных серий статистическим путем установлены нормы на
электрические характеристики приемных катушек.
Все это позволяет быстро, удобно и с достаточной точностью
производить измерения катушек, что улучшит качество их содержания и
условия эксплуатации и в конечном счете, повысит устойчивость работы
локомотивной сигнализации.
Измерения параметров приемных катушек должно производиться
работниками локомотивных депо не реже 2 раза в год, после каждого
большого периодического ремонта, а также в случае неоднократных сбоев
АЛСН на данном локомотиве.
При заводском ремонте локомотива, а также при каждом случае замены
или установки приемных катушек вновь, измерения указанных в инструкции
параметров обязательно.
Параметры катушек по всем локомотивам необходимо фиксировать в
специальном журнале (приложение 1), который должен храниться у мастера
цеха автостопов локомотивного депо.
2. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КАТУШЕК
Существует несколько
добротности катушек:
методов
измерения
индуктивности
и
2.1. Метод вольтметра-амперметра:
2.2. Резонансный метод с помощью генератора изменением частоты:
2.3. Резонансный метод с помощью магазина емкостей:
2.4. С помощью моста:
2.5. С помощью измерителя добротности.
Все эти методы имеют определенные недостатки, выражающиеся в
сложности измерения, дефицитности лабораторных измерительных
приборов и т.п.
Наиболее приемлемым является резонансный метод измерения с
помощью магазина емкостей на рис. 1.
Рис. 1
Измерительный прибор с высоким входным сопротивлением
подключается к катушке и замеряется Э.д.с. Е, наведенная в катушке. Затем
ключом К подключается магазин емкостей и подбором емкости добиваются
максимального отклонения стрелки прибора.
Измеряется напряжение на катушке
Добротность катушки определяется так:
при
резонансе
Vрез.
𝑽 рез.
𝑸=
Е
Индуктивность катушки может быть найдена по величине емкости С
рез., при которой достигнуто напряжение V рез. по формуле:
𝑳=
𝟏
=
𝟏𝟎,𝟏
𝑾𝟐 𝑪рез. 𝑪рез.
где: С рез. выражено в микрофарадах.
(𝟐Н)
f=50 гц.
При вычислении индуктивности удобно пользоваться также табл.1, где
приведены результаты пересчета по формуле 2.
Табл. 1
С рез.
L кат.
С рез.
L кат.
(мкф)
(гн)
(мкф)
(гн)
0,64
15,8
1,3
7,77
0,66
15,3
1,34
7,54
0,68
14,85
1,38
7,32
0,7
14,43
1,42
7,12
0,72
14,03
1,46
6,92
0,74
13,64
1,5
6,74
0,76
13,3
1,54
6,56
0,78
12,95
1,58
6,4
0,8
12,62
1,62
6,23
0,82
12,31
1,66
6,08
0,84
12,02
1,7
5,94
0,86
11,75
Таблица вычислений индуктивности катушки по резонансной емкости.
Следует иметь в виду, что при измерении параметров катушек
существенное значение имеет величина входного сопротивления
измерительного прибора.
Сопротивление приемных катушек 𝒁𝒌 = 𝑹𝒌 + 𝒋𝒘𝑳𝒌 высокое.
Для двух катушек: 𝒁𝒌 ≈ 𝟏, 𝟐 + 𝒋 𝟒, 𝟒 кОм: при 𝒇 = 𝟓𝟎 Гц.
При настройке в резонансное сопротивление контура возрастает
приблизительно в Q раз: (в нашем случае ≈ в 𝟑 − 𝟔 раз) и достигает 20
килоОм.
Таким образом, чтобы подключение измерительного прибора не
оказывало существенного влияния на добротность резонансного контура, (а
следовательно на точность измерения характеристик катушек), входное
сопротивление измерительного прибора должно быть по крайней мере в 20
выше сопротивления контура т.е. быть не менее 400 кОм.
Для более точного вычисления добротности с учетом влияния входного
сопротивления измерительного прибора может быть рекомендована
следующая формула:
𝑸𝑻 =
𝑸
𝑸𝒘𝑳𝒌
𝟏−
𝑹𝒃𝒙
(3)
где:
Q – добротность, вычисленная по формуле (I)
wLk – индуктивное сопротивление катушек (Ом)
Rbx – входное сопротивление измерит. прибора (Ом)
3. ПОРЯДОК ИЗМЕРЕНИЯ
Измерения параметров катушек производится на образцовых
испытательных шлейфах контрольных пунктов АЛСН. Схема оборудования
контрольного пункта показана на рис. 2,3,4.
Для измерения необходимо:
3.1. Установить локомотив на образцовый шлейф
3.2. Задать непрерывный переменный ток в шлейф 10А, 50Гц.
3.3. Установить переключатель направления аппаратуры АЛСН на
локомотиве в нейтральное положение, отключив тем самым локомотивные
катушки от усилителя (на электропоездах и на двухсекционных или
однокабинных локомотивах, каждая секция которого оборудована одним
комплектом аппаратуры АЛСН, необходимо снять усилитель из общего
ящика или отключить приемные катушки от клемм общего ящика).
3.4. Вскрыть клеммные коробки на приемных катушках или трехклеммник .
(При измерении параметров двух катушек можно подключиться
непосредственно в переключателе направлений).
3.5. Подключить катушки к измерительному прибору ИПК.
3.6. Провести измерения L,Q
и Е катушек.
4. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР
Измерение электрических характеристик приемных катушек АЛСН на
локомотивах представляет
сложность в виду больших габаритов
измерительных приборов, их дефицитности, а также из-за отсутствия на
большинстве серий локомотивов напряжения питания 220В, 50 Гц,
необходимо для включения аппаратуры.
Для этой цели разработан портативный прибор. Он позволяет измерять
индуктивность, добротность и наведенную эдс в приемных катушках АЛСН
непосредственно на локомотивах.
Измерения производятся на образцовых испытательных шлейфах,
принятых и внедренных на сети дорог.
Принципиальная схема прибора изображена на рис. 5, внешний вид
показан на рис. 6. Прибор включает в себя измерительный механизм,
входной делитель напряжения, магазин емкостей и переключатели.
Измерительный механизм сделан на базе микроамперметра со шкалой на 10
мка, включенного в диагональ выпрямительгого моста.
Входной делитель напряжения рассчитан для измерения эдс и
добротности одной и двух катушек.
Двухдекадный магазин емкостей позволяет иметь емкость от 0,01 до
1,99 мкф с дискретностью 0,01 мкф.
Для измерения эдс катушек переключатель П1 устанавливается в
положение «Е». Переключатель П2 устанавливается в положение «I» для
измерения одной катушки и в положение «х2» при измерении двух приемных
катушек. После измерения эдс переключатель П1 устанавливается в
положение «Q» для измерения индуктивности и добротности катушек. При
этом параллельно катушкам подключается магазин емкостей. С помощью
переключателей П4 грубо и П5 плавно настраивая катушки в резонанс,
добиваются максимального отклонения стрелки измерительного прибора.
При этом измеряется напряжение на катушках при резонансе по шкале Vр.
Для вычесления добротности и индуктивности следует воспользоваться
формулами (1) и (2) до пункта 3.
Следует иметь ввиду, что при измерении индуктивности одной
катушки (переключатель П2 устанавливается в положение «I») параллельно
магазину емкостей подключается конденсатор С=1 мкф. Следовательно, при
вычислении С рез к показанию магазина емкостей надо прибавить 1 мкф.
При измерении параметров двух катушек (тумблер П𝟐 , установлен в
положение «Х𝟐 ») показание прибора необходимо умножить на два.
5. НОРМЫ НА ПАРАМЕТРЫ ПРИЕМНЫХ КАТУШЕК АЛСН
Существует два способа крепления приемных катушек на локомотивах
с помощью угольников и косынок на поперечной балке или при помощи
кронштейнов на путеочистителе. В зависимости от способа крепления, то
есть от конструкции гарнитуры подвески, электрические характеристики
катушек на локомотивах будут различны. Нормы на параметры катушек для
случая, когда в испытательном шлейфе устанавливается ток 10 А, 50 Гц,
приведены в таблице 2.
Высота подвески и боковое смещение катушки измеряется согласно
рис. 7.
При этом следует иметь в виду, что высота h от головки рельса до
нижней грани сердечника катушки равна 𝒉н + 85 мм, где:
𝒉н - расстояние от головки рельса до нижней точки катушки.
Табл.2
Параметры
катушек
Е (в)
Q
L
l (мм)
h (мм)
3,3 ± 0,3
6,9 ± 0,3
320 ± 10
235 ± 30
4,3 ± 0,3
6 ± 0,3
320 ± 10
235 ± 30
Тип
подвески
На
балке
поперечной 1 ± 0,1
На кронштейне
1 ± 0,1
6. НЕИСПРАВНОСТИ ПРИЕМНЫХ КАТУШЕК.
СПОСОБЫ ИХ ОБНАРУЖЕНИЯ
При правильном содержании приемных катушек их параметры
укладываются в пределах нормы, указанные в табл.2.
Однако, при длительной эксплуатации могут возникать неисправности,
связанные, в основном, с механическими повреждениями: обрыв провода
катушки, короткозамкнутые витки, повреждение пластин сердечника,
повреждения втулок, изолирующих крепежные болты от сердечника.
Наиболее частый отказ приемных катушек – это проникновение влаги в
клеммные коробки, что приводит к значительному отклонению
характеристик катушек от нормы.
Все неисправности легко обнаруживаются измерением основных
параметров Е, Q и L, при этом, как правило Е и Q ниже нормы.
Основные причины снижение Е.
6.1. Попадание влаги в клеммные коробки.
6.2. Неправильная установка катушек над головкой рельса по высоте и
боковому смещению
6.3. Наличие короткозамкнутых витков в катушке.
Основные причины снижения Q.
6.4. Наличие короткозамкнутых витков катушки.
6.5. Механическое повреждение пластин сердечника, приводящие к
увеличению вихревых токов.
6.6. Нарушение изоляции крепежных болтов от сердечника и кожуха
катушки.
При проверке параметров катушек следует обращать внимание на
асимметрию пары катушек по эдс ∆Е. Этот показатель имеет важное
значение с точки зрения защиты от помех тягового тока и влияние
высоковольтных линий электропередач, пересекающих ж.д. пути.
При установке новых катушек их следует подбирать по эдс, указанной
в паспорте на катушку. Причем следует иметь в виду, что параметры
катушек, указанные в паспорте, отличаются от норм, указанных в табл.2 на
катушки, установленные на локомотиве. Эта разница обусловлена влиянием
гарнитуры крепления и массы локомотива. Симметрирование по эдс пары
катушек осуществляется регулировкой подвески за счет изменения высоты и
бокового смещения.
ЖУРНАЛ
ИЗМЕРЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ ПРИЕМНЫХ КАТУШЕК
№ локомотива
Ел
(в)
Qл
Lл
(Гн)
𝒉л
(мм)
lл
(мм)
Eп
(в)
Qп
Lп
(Гн)
hп
(мм)
lп
(мм)
E
(в)
Q
L
(Гн)
∆E
(в)
Rиз
(ком)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
ПРИМЕЧАНИЕ:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
В журнале фиксируются параметры катушек до и после устранения неисправности.
Индекс «Л» и «П» означает левая и правая катушка.
Сначала в журнале записываются показания
по второй.
Тип подвески указывается так: а) на балке, б) на кронштейнах.
Параметры E,Q,L при измерении пары катушек.
Rиз – сопротивление изоляции пары катушек.
17
Дата
Подпись
№
пп
Причина неИсправности,
Принятые меры
Тип подвески
18
Рис.2 Схема изолированного участка для тепловозных депо и депо
дизель поездов.
Рис. 3 Схема изолированного участка для электровозных депо и
депо электропоездов.
Рис. 4 Крепление шлейфа с помощью скоб, привариваемых к
противоугонам.
Рис. 5 Схема прибора.
Рис. 6 Внешний вид прибора.
ℎ = ℎн + 85 мм
Рис. 7 Габариты установки приемных катушек АЛСН на локомотивах.