Определение реактивного сопротивления электровоза, требуется идея или готовое решение Опции

[ARV]

В соответствии с требованиями одного из ГОСТов "входные цепи электровозов со стороны контактной сети должны иметь индуктивный характер сопротивления для частот от 17 Гц и выше".
Формулировку слегка упростил, т.к. ее точность особой роли не играет.

Проблем две:
1. Сопротивление электровоза меняется в зависимости от режима его работы, т.к. могут подключаться/отключаться/менять режим различные его составные узлы и системы. Поэтому "подать сигнал с генератора на токоприемник и измерить сопротивление" никак невозможно.
2. Электровозы бывают и постоянного тока, при этом требование к их сопротивлению то же самое.

Не могу придумать метод определения характера входного сопротивления. Допустим, для электровоза переменного тока можно при помощи АЦП снять сигналы напряжения и тока в цепи электровоза при работающем в том или ином режиме электровозе, применить FFT, получить комплексные значения гармоник тока и напряжения, по которым и вычислить характер сопротивления на нужных частотах. Однако, этот метод не подходит для электровозов постоянного тока - пульсации тока и напряжения в контактной сети разлагать в ряды Фурье - мне кажется это несерьезным, т.к. маловероятно, что эти пульсации будут значительными (на фоне 3,5 кВ постоянной составляющей), т.е. амплитуды гармоник будут слишком малы для достоверной интерпретации результатов...

Может, я блуждаю в трех соснах? Может, кому-то известны другие (правильные) методы решения моих проблем?

Подкиньте, пожалуйста, идею, что ли... Может кто знает какие-то готовые комплексы, способные измерять реактанс в цепях переменного тока с напряжением 25-27 кВ и постоянного с напряжением 3,5 кВ?

[Herz]

Сразу скажу, что готовые решения мне неизвестны, но, пытаясь рассуждать логически, предположу, что характер нагрузки для питания постоянным током имеет значение только при включении и смене режимов. Вот в эти моменты и нужно следить за пусковыми/переходными токами и напряжениями.

[khach]

Там катушка реактора сразу за пантографом стоит. http://poezdvl.com/circuit/index.html Она должна срезать броски тока даже если тупо пробьет силовой кабель на корпус дать время сработать автоматике на подстанции.

[sergey sva]

На постоянном токе не будет реактивного сопротивления. Сопротивление схемы будет зависть от удельного сопротивления проводов и переходных сопротивлений на контактах. Если правильно понял.

[ARV]

Характер сопротивления играет роль по отношению к цепям рельсовой сигнализации - АЛСН, СЦБ и т.п.
Я так понимаю, необходимо обеспечить высокое сопротивление электровоза именно по отношению к частотам этих систем. Естественно, сигнализация есть и на железной дороге с постоянным током.
Поэтому я в смятении - при питании электровоза тремя киловольтами с током под 3000 ампер определить его сопротивление каким-то жалким десяткам ампер переменки с частотой 17 или более герц - КАК?! ЧЕМ?! 1% погрешности измерения уже может положить крест на ловле этих блох...

Не забывайте, что подавляющее большинство наших электровозов имеют тяговые двигатели постоянного тока, так что индуктивности в тяговых цепях не слабые, это очевидно. Но как это инструментально доказать? А для тех электровозов, где применяется асинхронный тяговый привод, используется большое количество всяких преобразователей, включая 4QS-выпрямители (для переменного тока), и индуктивный характер электровоза вообще под вопросом, ведь коэффициент мощности стремятся довести до единицы...

Поэтому и стоит вопрос инструментального определения характера сопротивления - не дай бог, окажется для какой-то частоты более 17 Гц ёмкостным...

[rudy_b]

А что мешает взять 2 транса (1 виток первички - N вторички), которые держат 3 кА постоянки (по 1 витку) без насыщения (вплоть до зазора в сердечнике) и зацепить их последовательно в цепь питания или заземления (проще) электровоза. Поятно, что трансы маленькими не будут, дак на то и РЖД, там все гигантское.

На самом деле постоянный ток первички можно скомпенсировать током во вторичной обмотке, но это отдельный вопрос.

На вторичную обмотку одного подать напряжение нейтральной частоты (20-40 Гц, например) а со вторичной обмотки второго измерить ток. Ну и отдельно измерить напряжение на электровозе стандартными напряженческими трансами (можно с емкостной развязкой).

Понятно, что измерения нужно проводить синхронно и с накоплением, чтобы помех не набрать. Да и фильтры на выбранную частоту не помешают, чтобы входы не напрягать всякими помехами. Ну и калибрануть нужно аккуратно, но это можно делать и без электровоза.

А если на переменке, так еще проще, только один токовый транс нужен (есть стандартные ТТ) и измерять на питающей частоте опять же стандартным ТН.

Глаза боятся, руки делают

[Herz]

Странно. Если есть ГОСТ, то должна быть и методика проверки.

[sergey sva]

Если есть возможность что бы сразу не городить что то сложное, установить шунт с батарейкой(что бы не городить изоляцию) и флэшкой погонять электровоз, записать что там происходит с током и напряжением, в матлабе поэкспериментировать с результатами. Потом уже что то придумать как мерить. Может так получиться.

[_Vova]

как вариант, форму тока можно можно смотреть датчиком Холла, закрепив его на токоведущей части
а на второй канал записать напряжение

Сообщение отредактировал _Vova - Sep 28 2015, 07:47

[ARV]

Странно. Если есть ГОСТ, то должна быть и методика проверки.

ничего странного. всеобщая деградация не могла обойти и разработчиков ГОСТов. к своему несчастью приходится иметь дело с такими "нормативными" документами, что были бы волосы - встали бы дыбом. ГОСТ Р 55364-2012, п. 5.25 - это то самое, о чем я веду речь. никаких методов там нет и близко.

в настоящее время выпущено огромное количество "определяющих" ГОСТов, абсолютно не подкрепленных "методическими" ГОСТами, поэтому вопрос сертификации соответствия тому или иному ГОСТу стоит очень остро: необходимо доказать, что требование выполняется, а метод доказательства официально не узаконен. в итоге все в конечном итоге сводится к "мнению эксперта" - посчитает доказательства достаточными или нет. коррупционная какая-то система

по поводу трансов - да, была подобная мысль. однако, любые измерения должны вестись измерительными средствами, внесенными в госреестр, т.е. как минимум они должны быть "не самопальными". а готовых трансформаторов тока и напряжения, рассчитанных на частоту "от 17 Гц" я не знаю. создавать свою собственную установку и затем ее аттестовывать для госреестра - это вряд ли возможно.

[Белый дед]

ГОСТы сейчас большей частью не разрабатывают, а переводят.
Есть и такие, что "разработаны" коммерческими фирмами.
А они закладывают в них описания продукции, которую сами же и продают.

[ARV]

Многие и разрабатывают. Но разработчики те еще...

[rudy_b]

Да, от современных гостов действительно руки опускаются.

А ТТ есть и буржуйские, их использование не столь сложно обосновать - например этот. Ну и тут посмотрите.

Его, правда, использовать для возбуждения тока в цепи не получится. Но для этого можно использовать любой штатный (на нештатной частоте) или самопальный - к нему никаких требований по точности не предъявляется, разве только по стабильности.

[ARV]

для измерения токов и напряжений датчики LEM мы применяем давно и успешно - проблема именно в возбуждении токов. заодно в целесообразности, успешности и достоверности этого метода...

правда, начинают поступать "экспертные" мнения, что слишком умным быть не надо - надо просто мостом переменного тока померить сопротивление, и все. я в шоке.

[rudy_b]

...правда, начинают поступать "экспертные" мнения, что слишком умным быть не надо - надо просто мостом переменного тока померить сопротивление, и все. я в шоке.

Мостом вы, скорее всего, не измерите ничего путного. Вся внутренняя электроника электровоза работать не будет.

Проблем две:
1. Сопротивление электровоза меняется в зависимости от режима его работы, т.к. могут подключаться/отключаться/менять режим различные его составные узлы и системы. Поэтому "подать сигнал с генератора на токоприемник и измерить сопротивление" никак невозможно.
...

Я полагал, что вам нужно измерение параметров в реальных рабочих условиях и режимах.

проблема именно в возбуждении токов. заодно в целесообразности, успешности и достоверности этого метода...

А что мешает поставить самопальный (хоть с зазором) ТТ в цепь питания (на постоянном токе) и запитать его от стандартного аудио усилителя ватт на 500? Метрология тут не нужна - вы получите нужные данные измеряя отношение напряжения на объекте к току через него. Амплитуда напряжения возбуждения не играет роли (с точностью до отношения сигнал/шум).

[alexvu]

А нельзя ли использовать для измерений эту самую аппаратуру СЦБ и АЛС (ее входные цепи).
Так как я слабо представляю себе, что это такое , то подробнее не могу сказать.

[ARV]

Я себе представляю все это еще слабее... Я - электротехник, для меня измерить - это взять прибор и снять показания.

Сборка установки из усилителей и т.п. - вариант, но для целей сертификации не подходящий, ибо все должно быть из госреестра средств измерений или как минимум иметь аттестат вспомогательного оборудования. маловероятно аттестовать музыкальный усилитель, как средство измерений или испытательное оборудование...

что касается справедливого вопроса о том, что надо измерять сопротивление в разных режимах электровоза - я так и думал первоначально, и продолжаю так думать сейчас. однако у "экспертов" мнение иное - потому я и писал, что в шоке.

в настоящее время иду по пути наименьшего сопротивления: рассматриваю использование LCR-7819. опять есть вопросы: тестовый сигнал всего 1,25В - насколько адекватными будут показания этого прибора, если один провод прицепить к рельсу, а второй - на крыше электровоза к токосъёмнику? я бы был больше спокоен, если бы тестовый сигнал был вольт 30...