УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА УТЕЧКИ ДВИЖУЩЕГОСЯ ТРОЛЛЕЙБУСА Российский патент 1997 года по МПК B60L3/02 G01R31/02 G01R19/15 

Изобретение относится к устройствам для измерения параметров электрических транспортных средств, более конкретно для измерения тока утечки (ТУ) движущегося троллейбуса. Оно может быть использовано в других отраслях, применяющих аналогичный электротранспорт, например, на автоматизированных производствах.

Известно устройство для измерения ТУ троллейбуса, в котором один из выводов прибора ТУ соединен с кузовом троллейбуса, а другой с землей через заземлитель, имеющий контакт с землей через металлический лист, уложенный в зоне остановочного пункта [1]
Недостатками этого устройства является низкая надежность, дороговизна, ограниченность применения.

Известно устройство измерения ТУ движущегося троллейбуса (прототип), в котором один из выводов прибора ТУ соединен с кузовом (шасси) троллейбуса, а другой вывод соединен с гибкими росами, либо стальными щетками, контактирующими с дорожным покрытием. При этом в качестве прибора ТУ используется реле, которое срабатывает при превышении током заданного значения [2]
Существенными недостатками указанного устройства является малые надежность и точность измерения ТУ. Это связано с тем, что переходное сопротивление подвижного контакта с землей зависит от состояния дороги. Кроме того, сопротивление самого дорожного покрытия, особенно асфальтового, сравнительно велико и сильно зависит от погодных условий и состояния дорожного покрытия: оно меняется в большом интервале от 350 кОм (мокрый, грязный асфальт) до 100 тыс. кОм (сухой асфальт). Поэтому через токовое реле могут протекать токи на несколько порядков меньше действительных токов утечки, т.е. погрешность измерения ТУ устройством крайне высока [2] Это означает, что при токе срабатывания реле, например, 3 мА, оно не будет срабатывать даже при смертельно опасных для человека токах [2]
Основной задачей изобретения является повышение надежности и точности измерения ТУ.

Решение этой задачи достигается тем, что в известном по прототипу устройстве, включающем прибор ТУ, один из выводов которого соединен с кузовом троллейбуса, второй вывод прибора соединяет с электродом, расположенным на штанге троллейбуса и изолированным от нее, а другой, подвижный электрод, соединяемый с землей, располагают на элементах подвески контактных проводов таким образом, чтобы при движении троллейбуса оба электрода касались друг друга, обеспечивая при этом надежный электрический контакт.

Подвижный электрический контакт известен в технике. Он возникает, например, при движении башмака троллейбуса по проводу контактной электросети. Однако использование подвижного контакта в известном исполнении не обеспечивает решение поставленной задачи.

Существенность отличий предлагаемого решения подтверждается следующим:
расположением электрода, соединенного с прибором измерения ТУ, на изолятора с установкой последнего на штанге троллейбуса;
расположением другого, подвижного электрода, соединяемого с землей, на элементах подвески контактных проводов таким образом, чтобы при движении троллейбуса при этом надежный электрический контакт.

Таким образом, в момент касания электродов сопротивление между выводом прибора ТУ и землей у предлагаемого устройства минимально. Поэтому можно утверждать, что изобретение соответствует критерию существенных отличий.

Совокупность общих существенных признаков изобретения обеспечивает решение поставленной задачи.

Действительно, в отличие от прототипа, касание двух электродов во время движения троллейбуса обеспечивает минимальное сопротивление между электродом, установленным на штанге, и землей, т.е. прибором ТУ и землей. Это связано с тем, что подвижный электрод стационарно соединен с землей электрическим кабелем, сопротивление между ним и землей минимально и не зависит от внешних условий: состояние дорожного покрытия, погодных условий и т.д. Минимальная величина сопротивления, близкая к нулю, обеспечивает высокую точность измерения ТУ, так как дополнительная погрешность, связанная с изменением сопротивления "прибор ТУ землей", практически равна нулю и также не зависит от внешних факторов.

Таким образом, в момент измерения ТУ в движущийся троллейбус "передается" нулевой потенциал (потенциал земли) и тем самым повышается надежность и точность измерения ТУ.

Очевидно, что для выполнения вышеуказанных условий величины сопротивлений электрических кабелей, "электрод-электрод", заземлителя должны быть минимальными, близкими к нулю. Практическая реализация этих требований не вызывает трудностей и связана, в основном, с качеством выполнения основных элементов устройства, выбор материала электродов и т.п. Для исключения случайного электрического контакта между кузовом (шасси) троллейбуса и электродов последний устанавливается на изолятор.

Сущность работы предлагаемого устройства поясняется чертежом.

Троллейбус подключен к проводам контактной сети 1, которые закреплены на подвесных проводах 2. На штанге троллейбуса, например, правой 3, установлен изолятор 4, на котором закреплен электрод 5, соединяемый с выводом прибора тока утечки 6, другой вывод которого соединен с кузовом (шасси) троллейбуса. На подвесном проводе 2 установлен подвижный электрод 7, соединяемый электрическим кабелем 8 с зазмелителем 9, обеспечивающим электрический контакт с землей.

Устройство работает следующим образом.

При движении троллейбуса электрод 5 касается подвижного электрода 7 образом, чтобы между нами обеспечивался надежный электрический контакт. При этом вывод прибора через электрический кабель, электрод 5, электрод 7 и электрический кабель 8 соединяется заземлителем 9. В момент касания электродов происходит измерение ТУ. Очевидно, что измерение ТУ описанным устройством может производиться с необходимой частотой, определяемой частотой размещения электродов.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает повышение надежности и точности измерения ТУ, так как переходное сопротивление прибор земля не зависит от погодных условий, состояния дорожного покрытия, а его величина постоянна и практически равна нулю.

Использование: изобретение относится к области измерения электрических характеристик транспортных средств на электротяге и может быть использовано для измерения тока утечки движущегося троллейбуса. Задача изобретения состоит в повышении надежности и точности измерения тока утечки. Сущность изобретения: для этого на одной из штанг троллейбуса устанавливается электрод 5, электрически изолируемый от штанги и соединенный с прибором измерения тока утечки 6, а другой, подвижный электрод 7, соединяемый с заземлителем 9, устанавливается на элементах подвески контактных проводов (например, на подвесном проводе) таким образом, чтобы при движении троллейбуса оба электрода касались друг друга, обеспечивая при этом надежный электрический контакт. 1 ил.

Устройство для измерения тока утечки движущегося троллейбуса, состоящее из прибора измерения тока утечки, один из выводов которого соединен с кузовом (шасси) троллейбуса, отличающееся тем, что другой вывод прибора соединен с электродом, расположенным на троллейбусе, например его штанге, и электрически изолирован от кузова (шасси) троллейбуса, а другой электрод соединен с землей и установлен на элементах подвески контактных приборов таким образом, чтобы при движении троллейбуса оба электрода касались друг друга, обеспечивая при этом надежный электрический контакт.