JPS5817376A - レ−ル絶縁継目の絶縁破壊予知方法 - Google Patents

レ−ル絶縁継目の絶縁破壊予知方法

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JPS5817376A
JPS5817376A JP56110748A JP11074881A JPS5817376A JP S5817376 A JPS5817376 A JP S5817376A JP 56110748 A JP56110748 A JP 56110748A JP 11074881 A JP11074881 A JP 11074881A JP S5817376 A JPS5817376 A JP S5817376A
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Nippon Kokuyu Tetsudo
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52Testing for short-circuits, leakage current or ground faults

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 鉄道Og4号調−などに用いられる軌道回路(以下これ
管【セタシ四ン1という)は一部の無絶縁軌道回路方式
による%0を除き、そ0セクシ■ンの境昇祉レール絶縁
継目(以下仁れをL継目]という> でao七タシ璽ν
と区分され、そのセタシ曹ンの軌道電流と他Oセタシ曹
ン0軌道電流が相互に干−することなどの事態が生じな
いような配慮がなされてiる・ 七タシーン境界以外にある一般の継目は周知の如く強固
な1体で!11111されているが、仁の継目線レール
相互の電気的な絶縁な確保するため、本来なら相互に強
固に緊締すべき継目の間に絶縁物を介在さぜなけれはな
らなi、ζ〇九め、J11目扛軌道構造O中で最も脆弱
な箇所の一つで、ほかの箇所に比べ、不適正な遊間、過
剰な継目の段差(いわゆる継目落ち)、および噴泥など
が生じやすく、軌道保管上の大きな関履点となっている
だけでなく過剰な継目落ちによって生ずる車内通過時の
衝撃などにより、継目の絶縁破壊を促進させ、仁れに起
因する信号機等の故障も少なからず発生している。ζO
九め各鉄道でd、’f”ろいろな方決で定期的Kall
目O絶目状絶縁状態を行っているか迩當行われる非解体
の検査では事前KJm常が発見しにくi状況であシ、検
査O直後に絶縁破壊が生じた例も少くない・なぜなら、
仁otno絶縁破壊は1在轡検査ではわかJIK<<%
継目内部の絶縁機能が央発的に破壊される例が、多いか
らである。
しかし、このように%−丸見1突 11目の絶縁破壊も、各種調査によれにその畢1IIK
至る以前にまず、列車通過時に限って、車輪の衝撃中、
重さによるレー#O沈下などの影響によシきわめて短小
時間O絶縁破壊が発生し、その後相当の日数が経過して
からついに全面的な破壊に至るケースが多−とされてい
る・ かように列車通過時に限って発生する絶縁破壊はもちろ
ん検知できない訳で鉱ないが、その発生時間社きわめて
短小O場合が多く % −’rL−.般には信号装置に
はとんど悪影響を及はさない・cO良めそのような状況
を検尚する九めに拡大がか夕な設備を各継目KIItl
lして設けなけれdならず、実用的でない。
本発明紘、ζOような状勢をふまえ、車上Kll単な駿
備會W1轄ゐことによp,車両の通過時OみKllりて
発生すhmgao絶−破壊を検知すゐ仁とによって、こ
のような1110全劇的な絶縁破壊O発生を予知し、信
号装置等の故障発生を防止しようとするもOである・車
両O遥過llK11つて発生する絶縁破壊が生じたと龜
IIc#i、破壊O掘度によjm紘番るが、七〇七夕を
冒ンに流れる軌道電流は七タ9/Mン境界O継麿tζえ
て隣接のセタシ■ンに%流れることになゐ.ζ0ような
事態がそO車が七O竜夕を一ンに在線してーな一場合で
も、停止現示がなされるなどO畢腺が生ずるので、もち
ろん、直ちにそoii+t−検知できゐ・しかじ、車両
O遥過時OみKmりて、車両の重さO影響によるレー#
O沈下中阜輪O衝撃によって短時間O絶縁破壊が生ずる
場合に紘、その持続時間Fiきわめて短く、そOような
現象0尭生によって軌道電流がセタヤーン境界を越えて
IHIoセタシ1ンに流れ九としてもそれを検知するの
は容易でれない。
ところが、車両O中間の車上に七〇セタw習ンO軌道電
流を検知する九めO受電−管設け、このセタシ曹ン境昇
胃近會選過する際にその受電器が検知する軌道電流Oレ
ペ#O変化社、継目の絶縁が所定に確保されてーる場合
と、絶縁破壊が発生している場合とでは大暑(員る仁と
に着目し、こO1!象を用−て、車両通過時に1つて発
生する瞬時0111HO絶縁破壊を検知することKより
、継目O絶縁破壊発生を予知する0−fi本発明の特徴
である0本発明による実施例を図i1に従って説明する
第1[Kmいて、レー#x′L上o*pwwンrO塊J
IK6ゐ纏目−近<01電錫1Pを始点として軌道電源
1からO軌道電流がWJ面左備O図示しなりセタシ習ン
テO受smpic崗って送出されているものとする・輪
軸(以下これtL車]という)Wl及びWlよpなる車
両シか図示の方向に進行するものとし、この車両LO車
wp@方a1車W,0前方夏なる箇所に竜夕を曹ンテO
執道電流を検知できる会知O受電器凰が設けられている
ものとする。
公知Ogk儒II鳳マ扛受亀W1か検知した軌道電流0
1111會受け、―波、ろ液および増−などを行って、
受1−直下を員れみ軌道111LOレベルを検知し、こ
れt軌遁亀流値曽報としてレベル・LコーダLIKjf
i力すゐ・1阜Wl#cII#It麿ail tE t
L 4 A # x式O達度1i電機!優れ車両か一定
勤■移動する毎にパルス會出力し、これを単位距gis
―情報としてレベルレプーダXllに^カスる・レベル
レコーダーl紘、これら一つO曽報を元にして、車両O
移―躍−に応じて、受電−10検知した軌道電流6v4
h@記−する。
なお、かような記−、iF*%^体豹に&t&躯とレベ
#OJ次元による記一方法O実施が困−なと龜に紘、距
麟に代え、時間送夕による記録を行−1ζoga鰺に阜
^O達度曽at一旦紀鰺し、後に読遮亀概しベ#O変化
、すなわち、七りi/IIン境界Ilcおける阜W1と
W、ec流れる亀轟1.および1□O胸係にクーて憾べ
てみよう。
jIJllI#i単両ムO−りO阜とも慟タシーン!0
IIAJl11近KIE−し良場合O軌道−imo等価
−路閣てhゐ・軌道電ll11からO電流工はレーk 
RL □送亀鰯]Pから/jllOレーkRL會螺薯す
ゐ阜W、0勉絡インピーダンス1堺、を流れる電流五、
と車Wρamインピーダンスjl %、をIIIれ為電
流五−分流する*MHB単W/:W、とellOレーー
Iインピーダンスでhる。ζOような場合、車両シー些
セタ1/wン境昇附近に番りて阜W1と12が令りt−
ン円に在線する場合Ilc嬬、%流X、i、、および1
.0レベルは車W1と送電mν関に番41i示しなめレ
ールインピーダンス紘1、′毅##c紘はとんど影響を
与えなヘーダ>xRyh<filめラレタ電az#c−
ph”c阜y、とm。
に颯れる電流O分m比率會決めるにすlないからである
− しかし1受電111RO@知する軌道電流線図示の如く
これら二りの車に流れる電流i、又はhのうちのいずれ
か−10レペAtt検知することになるので、この分流
比率中、上記のII賃、と薦4n Oインピーダンスは
受電etixo検知レベルと密接な関係にある・そして
奄夕ttwtンテの内方に車両りが存在すると龜に紘、
略画−路図から明らかなようにで表わされる。
以上tふまえ第J薗妹継目Bの絶縁が正常である場合O
車内−か#に初竜タシ曹ンテ内にあつ良tのが次第に移
動し、前方セタfMンtに進出するまでに受電器員が検
知した軌道電流のレベル変化O概要にれはレペルレフー
ダLRに記録される。)を示したもので、又114;l
*JNJvAK j tLef車1111 * #を冒
ン塊界紺近o*pw習ン!内に在線して−る場合には、
受電器KO検知する亀f&は、受電器後方の車W、によ
)、煙Imされる電流ムを等しく1こo411u上記の
式で表される・さらに#方O阜W1がセタシ曹ンの外方
に進^すゐと、第JIIliD”LFi存在しない乙と
となるので、1.は大幅に増加し、この時の1.のレベ
ル、すなわち、車W、より短絡される電流の値鉱、軌道
電源O全電流(短絡電流)IK等しくなる・そして、と
OS流値Iは、セタシ■ンテO境界附近に車両T4が在
線する隈り扛全述のように1阜0!IIIインピ一ダン
スM %* % ’ 9 mおよびmB Kはとんと左
右されることなく、はぼ一定Oatとる。そして、受電
器が検知する電流のレベ#は、七〇11にも12に等し
く、こO状態蝶受電器Rが竜タシ■ン塊界を通過するま
で1すなわち、第1図における車W、と受電器員とON
さに等しい車両の走行距離だけ持続する。
ついで、受Il器が七タシ曹ン境昇を通過し、前方セタ
pW>tに進出すると、このセタン曹ンt#iai目8
によりセタt■ンフと絶縁されているので1セタシ璽ン
テに流れる軌道電流を受電器は全く検知できず、レベル
は0となる。その後車両が距離lたけ進行すると車W−
セタシ胃ン境界を通過する。この際1、レールヌLの左
右の継目が一致している場合には、第1@Iに示すよう
に車W、によフ、瞬時、二つ0セタシ璽ンテおよびtが
セクションオーバー状態とな夛、これにより後方セクシ
ョン外の軌道電流C一部がセクション短絡電流・として
阜W、方向に流れる・こ〇セクションオーバーによる短
絡電流1.0レベル中持続長さは、継目の状yist遊
間及び段差)並びに車11の車輪径および車両の速度な
どによル必ずしも一定で祉ないが継目の状態が正常の場
合には持続長さは約−200霞以下であ)、受電器の検
知するレベルも二つの車の軌道短絡インピーダンスがほ
ぼ等しいときに框、そのレペ#蝶車Wsがセタwヨン丁
會進出する以前に受電器五が検知した電流値を越えるこ
と祉ない・今述べたような状況、すなわち前方の単WI
が前方セクションに進出してから受電器Rが前方セクシ
ョンに進出するまでの間に、受電器Rかきわめて高−レ
ベルの全軌道電流値(軌道短絡電流)を検知する状況、
受電WRがセタシーン境界を通過し九* ts 、そO
レベルが急激に低下する状況及び、車W、が七タシ冒ン
椀葬を通過する瞬間にきわめて低いレベルセクションの
短絡電流を検知する状況拡、今まで述べ*、仁とから明
らかなように、セタシ日ン境界の継目8の絶縁が所定で
ある場合にのみに限って発生する現象であって、以下に
述べるように綴目80絶縁が所定の機能を維持しないと
きにはこれと異る状況となる。
次に車がセタシ謄ンII#を通過する際O衝撃によって
、きわめて矯い時間の絶縁破壊が発生した場合について
考えてみよう・ このようKlわめて短い絶縁破壊でも、七〇現象が発生
すれば、第1図のセクション・オーバーによゐm終電^
以外に%、はとんど、この発生のタイミングに合せて1
同じ方向に電流が流れ受電器Rは、これを検知すること
Kなる。絶縁破壊による短絡電流のレベル中持続時間は
、その絶縁破壊Oi!度によ〕千差万真で一概に述べら
れない。
しかし−これによる!1絡電流のみをセクションオーバ
ーによるものと分轄て受電器が検知すること鉱奥際不可
能で、セクション・オーバーニヨル電流に重畳する形と
なるので、一般的には絶縁破壊が生じ九場合に蝶、第2
図におけるセフシラン短絡電流1.0状況が興ったもの
となる・出願者が各種調査を行った結果ではたとえ短少
でも、破壊が発生したときには、セクション短絡電流の
持続時間は、異常に長くなシ、レベル41S干増加する
正確な調査を行うためには車両や継目の状況に応じて絶
縁破壊が発生しない状況のセクションオーバーによる短
絡電流のパターンを予め把握し、このデータとレベル・
レコーダLIRに記録した実測データとを目視などによ
p比較すれば、継目の異常の有無は直ちに検知できる。
こOように、車上の受電器が、セクション外へ進出した
時点で本来、検知すべきでない絶縁破壊による軌道電流
を検知する仁とによシ継目の異常を検知する方法轢、第
1図で列車が図示の方向と逆向する場合にも全<FsS
にして車W、かセタシ璽ン塊界を通過する時点附近に訃
いて、実施することがて龜る。さらに第1Hにおいて、
送電端PQ位置り図示O如くセタシ画ン境界腑近にとら
れれることはなく、図示しな一竜りf/mlンTO他方
の境界附近に設置されて−てtよい、但し、継目8附近
に送電端Pが存在しないセクションでは、受電sxは1
列車011111輪軸の直近前方又は最前部の直近後方
附近KRけなけれはならないことは言うまでもない。
次KalHtiがかな)Ikい時間にわた)絶縁破壊が
発生する場合にりいて述べてみよう、第参図は、車VI
とV、が継目−を通過する時点では連続的に完全に絶縁
破壊が発生する場合でありて、卓w1とW。
OWRに継目8がある場合の軌道電流の流れる状況を示
す等価囲路図である。
図K>いて、第、allと同一記号のものは、これと同
一構造および同一構成のものとし%MPは送電jllF
ト単v、orRtoレ−hインピーダンス、m8B送電
端!と車両V、O@Oレールインピーダンスである・従
って ”R−Hp + MB なる関係かある・車W−竜りw冒ンT、を進出する時点
では、ff1p ”” Mnであり車W、がセクション
Tを進出する時点では −一軸 となり、この間で社、
車両りの進行にともなって、両インピーダンスは連続的
に変化する・ このような状況をふまえて、受電器Rがセクション境界
附近て検知する軌道電流レベルの変化を第j図に示す。
車両かセクション境界にある場合には、等価回路図およ
び電流の流れる状況や受電#O検知レしha第J図と同
一である。
しかし、車W1が七タシ1ンテの前方へ進出した後は、
受電!140検知する軌道電流のレベル祉II/Weそ
れと全くことなり良ものとなる。というの蝶、車W−た
とえ、J11目8の前方へ進出しても、このj110絶
縁が完全に破壊されているなら、車W、は引きつづき、
セタシ璽ンテ0軌道駕流を短絡しつづけることになるか
らである。このときの車W、とW、に流れる電#!1烏
訃よぴLm祉第参図からも明らかなように で表される・従って二つ010インピーダンスIll、
gf、が等しいものとすれに、まず、車W、がセクショ
ン境界(夷mは送電端P)上にあるときは、M8はOと
な9、以後菖1.紘次jlK増大し一方、町は車W、が
セクション境界に一つ友とき0となるので、’l、1m
社阜W、がセクション境界を進出するまでFi図示のよ
うな変化をするφ車W−七タシ冒ンτを進出しても、絶
縁破壊の状態が持続すれと、阜W1とWIK流れる電流
線、図示の如く、シはら(の開拡この時点と同じレベ#
t−維持することになる。その塩山は、さきに第JIQ
で述べたと同じく第参図にシける軌道抵抗子rのインピ
ーダンスは関係する他Oインピーダンス(レー身及び単
O短絡インピーダンス)に比べ、れるかに大きいからで
番る・ ζOような状況で電流i1おれび1P車WンよびW。
に流れ九とき、受電器R□検知する電流のレベルも同様
にして、第2図と全く異っ九ものとなる◎すなわち、受
電IIR−fi竜タシ冒ン境界(正確には、送電端r)
に至るまで杜、その後方の車馬の短絡電流1.を検知す
る。しかし、このat通過すると受電器からみた送電@
PO方向か反転するため、受電aRは1.に代って阜W
、0短終電流1st検知するようになる。なお、この点
よυ後は受電器Rが検知する軌道電流O方向か反転する
ので、受電WIO検知する軌道電流の位相も反転する・
よって、受電器の検知する電流レベルは図示の如くにな
る。
このようにかなp長い間継目8が本来の機能をせず、短
絡するときKは、正常なときに比べ受電器の検知する電
流レベkFi大きく変るが、その最も特徴とするところ
は、本来、受電器Rが軌道の全電流を検知すべき間(車
馬がセクションを進出してから受電器Rがセクションを
進出するまで)で、本来検知する高いレベルの軌道電流
に検知されず、これに代って若干レベルが低下したもの
を検知し、しかもその検知時間が長くなること、検知電
流0佼相が途中で反転することおよび、受電器員がセク
ションを進出し良後も、七のセタシ璽ルも絶縁破壊O程
度(短絡抵抗および持続時間)などによって異る0例え
ば車W1がセクション境界から達ざか2えことによ)絶
縁破壊が一旦途中で同復し友ときには、そ0時点て、受
電器Rの検知レペkFilNJWtJK*し良状態へ移
行し、その後車Wz O影響で再度絶縁が破壊されれば
再び第参図に示しえ状態になる。従って実際には第参図
の如き状況は必ずしも連続的に発生するのではなく、部
分的に生ずる場合が多いが、しかし一部分でもこのよう
な現象、例えば〜本来全電流を検知すべき地点で、これ
が行われなかったこと、あるいは、受電WRが送電端P
を通過後、位相の反転した軌道電流音検知したことなど
の現象OJl生があれば、継目に絶縁破壊が発生したこ
とに他ならない。従つて、セクション境界附近で、この
状s’を第1v!Jのレベル・し;フーダXJILに記
録し、解析すれば、直ちにセクシ1m’ン境界のレール
絶縁継目の異常の有無は予知できる。
なお、本実施例におiては、送電端Pがセクション境界
と完企に一致しているものとして述べたが、実際には、
仁08KFi多少のずれがあるので、本発明を実施する
ため、検知したデータの解析を行う場合社、この点に留
意して行うことは当然である・を良、一般には、そのよ
うな例はほとんどなiが仁のずれが極端に大きいセクシ
ョン境界のある場合に妹、受taとその直近の輪軸との
間隔(第1 II Oaおよび’l)はこれよ)大きく
設定すると七もまた、当然である。
さらに、本発明の実施例ではこれに供した車両は一軸の
ものであったが、車両の輪軸構成0@るものについても
同じll宵適用して実施が可能であゐ・ 以上述べf:、ように一本発明の実施によ多、従来、そ
O幾見が困難とされ良車両通過時のみに限って発生する
継目の絶縁破壊を車上から容易に検知することによって
継目の全面的絶縁破壊発生を予知することカニでき、こ
れによって、信号装置の故障発生を事前に防止すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
$17IIは、本発明〇一実施例を示す構造概念図、第
一図れ軌道(ロ)路O等価回路図、第3図はj11目が
正常な場合Oセタw璽ン塊昇附近で受電器が検知する軌
道電流のレベル変化合本す概念図、第#図鉱継10絶縁
破壊が発生し九場合の軌道回路の等価回路図、第1図線
繊Iの絶縁破壊が生じたと転受電器か竜タシ冒ン境界附
近で検知する軌道電流Oレベ#鍛化を示す概念図である
。 L−車両、v、、v、−輪軸、1L−レール、I−軌道
1m1g、s−継目、1−受電器、R’V−受信器、L
M−レベル・レコーダ? 1 町# M g、−短絡イ
ンピーダンス、IIR’ g 町p厘。−レールインピ
ーダンス、P−送亀端 手続補正書(自発) 57.9.−6 昭和  年  月  日 特許庁 長官若杉和夫殿 1事件の表示 昭和56年特許願第1107482発明
の名称 レール絶縁績■の絶縁予知方法3補正をする者 事件との関係   特許比11人 代表者氏名    i 漏  誓 采 賃 ふ4指定代
理人 6補正により増加する発明の数   07補正の対象 
明細書の発明の名称の欄8補正の内容 明細書の発明の
名称をL−レール絶IIIIIIの絶縁破壊予知方法]
に訂正する。 手続補正書(1発) 8□4・7・L28 特許庁 長官lI参和夫殿 1事件の表示 昭和56I#特許原館110748号2
発明の名称 レール絶縁績−の絶縁破壊予知方法3補正
をする者 事件との関係   時許出111人 住  所   東京都千代田区丸の内−丁目6番5号4
指定代理人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 l) 車画通過時O拳Ellりて発生す慕瞬時0絶縁破
    壊を検知することによ夕継目の絶縁破壊発生を予知する
    方決にお−て、拳Ql O中間に具え九軌道i流検知用
    受電器が−っ0竜タシ■ン内で検知すべき軌道電流を当
    該セタシ璽ン外で検知し良場合、その検知した軌道電流
    が輪軸Oセタvwンオーバーによって生じ友もO以外で
    あることをもって、IIl!目に瞬時〇絶縁破壊が生じ
    てiることを検知することによ)、継10絶縁倣壊発生
    を予知することを特徴とするレール絶縁II!目の絶縁
    破壊予知方法・ −) セタ@pwンの送電層附近I/C設けられた層目
    に車両の通過WhoみKl!って発生する瞬時0絶縁破
    壊を検知することによp、411目0絶縁破壊ji&を
    予知する方法にsP−て、車両O中間に具え良軌道電流
    検知用受$11;IN、当該送電端附近Klる場合、本
    来検知すべ自尚該セタシ習ンO職道tii**mo−暴
    ス紘全部を検知しないことをもって、纏IIK一時O絶
    縁破壊が生じていることを検知すること袋よ)、継目O
    絶縁破壊発生を予知することを特徴とするレール絶縁継
    no絶縁破壊予知方法・ J) セタを璽ンO遥電fIm附近に設けられ良継目に
    車両O遥雫時O与に限って発生する瞬時の絶縁破壊を検
    知することにより、継目O絶縁破壊発生を予知する方決
    にをいて単一〇申開に具えた軌道電流検知用受電!Iが
    、当該送電端附近を通過しえ以−に位相O反転した軌道
    電流を検知した仁と1−もって、a目に瞬時O絶縁破壊
    が生じている仁とを検知することによ)%継目O絶縁破
    壊発生を予知することt4I黴とするレール絶縁ai目
    OM縁破壊予知方法。
JP56110748A 1981-07-17 1981-07-17 レ−ル絶縁継目の絶縁破壊予知方法 Granted JPS5817376A (ja)

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JP (1) JPS5817376A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5045787A (en) * 1989-12-27 1991-09-03 General Signal Corporation Apparatus and method for measuring insulated track joint resistances
JP2002193259A (ja) * 2000-10-12 2002-07-10 Maruka Shoji Kk 容 器

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JPH0211869B2 (ja) 1990-03-16

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