СЕКЦИОННЫЙ ИЗОЛЯТОР КОНТАКТНОЙ СЕТИ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2001 года по МПК B60M1/18 

Изобретение относится к области электрификации железных дорог, в частности к устройствам секционирования контактной сети. Оно касается изоляторов, используемых при соединении электрических контактных проводов в случае секционирования участка.

Известны секционные изоляторы, состоящие из изолирующих элементов, расположенных несколько выше контактного провода, а скользуны снабжены регулировочными стержнями, которые регулируют скользуны по высоте и под углом, средствами для крепления и поддерживающими элементами.

Недостаток таких изоляторов заключается в том, что они подвергаются воздействию электрической дуги при замыкании полозом пантографа электроподвижного состава разнопотенциальных секций контактной сети и выходят из строя. Кроме того, они не позволяют производить плавную регулировку в горизонтальной плоскости рабочей поверхности контактного провода и используются только для контактных подвесок с одиночным контактным проводом.

Известен изолятор, состоящий из двух параллельно друг к другу располагаемых диэлектрических стержней, связанных друг с другом. С этой целью изолирующие стержни содержат осевую внутреннюю резьбу для завинчивающихся болтов (DE 2936822 A1 и DE 3027406 A1). Монтаж устройств довольно сложен, поскольку необходимо обеспечить точное направление вдоль продольной оси, положение диэлектрических стержней по отношению к отрезанной части контактного провода. Необходимы также элементы, регулирующие натяжение, зажимные колодки и другие элементы, обеспечивающие прочную связь с частями разрезанного контактного провода. Таким образом, необходимо обеспечить множество соединений. Также затруднителен демонтаж отдельных деталей при необходимой замене детали, например, в случае повреждения или модернизации. Наличие большого количества соединений невыгодно отражается, кроме того, на передаче энергии между контактным проводом и диэлектрическими стержнями. Вследствие этого растет опасность нежелательного изменения положения и прогибов диэлектрических стержней.

Известен секционный изолятор контактной сети, содержащий две секции токосъемных скользунов, расположенных на одном уровне с контактным проводом и изогнутых в плане по разные стороны от него, изолирующий натяжной элемент, связанный с концами скользунов, закрепленных на контактном проводе, фиксирующий изолятор, расположенный над изолирующим натяжным элементом перпендикулярно его оси, и упругими изолирующими элементами, установленными между свободными концами скользунов и фиксирующего изолятора и между средними частями последнего и изолирующего натяжного элемента, выполненного в виде основного и расположенных по его краям дополнительных полимерных стержней, установленных с зазором друг относительно друга. Изолятор посредством наклонных струн связан с несущим тросом (авторское свидетельство СССР N 1527032, публикация 07.12.1989).

Наиболее близким аналогом одного из вариантов из заявленной группы изобретений является секционный изолятор постоянного тока, предназначенный для установки на двойном контактном проводе и содержащий две изолирующие вставки, каждая из которых включает в себя узел, состоящий из связанных с соответствующим из проводов, составляющих двойной контактный провод, скользунов с дугогасящими рогами, закрепленных между двумя натяжными изолирующими элементами, и установленный со смещением в продольном направлении относительно аналогичного узла противоположной вставки, и две смонтированные на фиксирующих зажимах распорки, на которых закреплены наклонные струны, связанные с несущим тросом (авторское свидетельство СССР N 335184, публикация 21.04.1972).

Недостатком указанного известного устройства является сложная конструкция изолирующей вставки в части скрепления изолирующих элементов со скользунами с использованием многочисленных крепежных деталей, что снижает надежность указанного узла, а значит - всего изолятора. Кроме того, наличие одной распорки с каждой стороны от изолятора не обеспечивает должную устойчивость устройства и способствует его деформации подвижных единиц. Желательно обеспечить подвеску изолятора несколько выше контактного провода, чтобы снизить нагрузку на изолятор во время прохождения подвижных единиц.

Наиболее близким аналогом другого варианта является секционный изолятор контактной сети, содержащий два стержневых изолирующих элемента, между концами которых с одной и другой стороны находятся концы разрезанного контактного провода, с которым с одной и другой стороны от изолирующих элементов скреплены скользуны с дугогасящими рогами, и подвес изолятора, имеющий на концах приспособления для подвешивания его к струнам, связанным с несущим тросом (DE 19734309 C1, публикация 04.02.1999).

Недостатком данного устройства является низкая надежность, поскольку с одной стороны конструкция подвеса изолятора такова, что его поперечная горизонтальная планка оказывается под действием постоянных изгибающих нагрузок и подвержена деформации, приводящей к недопустимым изменениям высоты подвеса изолятора относительно контактного провода.

Аналогично вышеописанному изолятору в данном случае также желательно обеспечить подвеску изолятора несколько выше контактного провода, чтобы снизить нагрузку на изолятор во время прохождения подвижных единиц.

Наиболее близким аналогом следующего варианта из заявленной группы изобретений является секционный изолятор, включающий в себя изолирующий элемент, по обе стороны от которого установлена с возможностью одновременного занятия токосъемником пара связанных с контактным проводом боковых скользунов, скрепленных с указанным изолирующим элементом с обеспечением воздушной изоляции их друг от друга и от указанного изолирующего элемента (патент США N 1535733, публикация 28.04.1925).

Недостатком данного изолятора является сложность конструкции, большое количество используемых крепежных элементов, следствием чего является высокая вероятность поломки изолятора в случае частого воздействия нагрузок при прохождении подвижных единиц. Кроме того, присутствует нежелательный разрыв между контактным проводом и скользунами.

Техническим результатом, на достижение которого направлен первый вариант из группы заявленных изобретений, является повышение надежности путем устранения указанных недостатков. Кроме того, желательно обеспечить подвеску изолятора несколько выше контактного провода, чтобы снизить нагрузку на изолятор во время прохождения подвижных единиц.

Технический результат в соответствии с первым вариантом достигается тем, что в секционном изоляторе постоянного тока, предназначенном для установки на двойном контактном проводе и содержащем две изолирующие вставки, каждая из которых включает в себя узел, состоящий из связанных с соответствующим из проводов, составляющих двойной контактный провод, скользунов с дугогасящими рогами, закрепленных между двумя натяжными изолирующими элементами, и установленный со смещением в продольном направлении относительно аналогичного узла противоположной вставки, и две смонтированные на фиксирующих зажимах распорки, на которых закреплены наклонные струны, связанные с несущим тросом, каждый скользун выполнен с утолщением в области прикрепления изолирующих натяжных элементов, каждый из которых привинчен к соответствующему скользуну двумя установленными в противоположных направлениях болтами с гайками, один фиксирующий зажим каждой из распорок прикреплен к скользуну одной изолирующей вставки, а другой фиксирующий зажим указанной распорки - к контактному проводу, соединенному со скользуном другой изоляционной вставки, при этом поверхность скольжения изолятора расположена на 20-30 миллиметров выше поверхности скольжения контактного провода в точках подвеса.

Секционный изолятор снабжен дополнительными распорками, установленными на расстоянии 1500 - 2000 метров от каждой из первых упомянутых - основных - распорок, по другую сторону от изоляционных вставок.

Длина дополнительной распорки в два раза меньше, чем длина основной распорки.

Каждая из распорок выполнена в виде уголка с отверстиями в его вертикальной стенке для закрепления струн, а фиксирующий зажим выполнен с имеющим поперечный канал штифтом, предназначенным для продевания в отверстие, выполненное в горизонтальной стенке уголка, при этом на штифтах между нижней поверхностью распорки и фиксирующим зажимом размещены регулировочные шайбы, а в поперечные каналы штифтов продета проволока, концы которой загнуты и заведены за горизонтальную стенку уголка.

С каждой стороны он подвешен к несущему тросу посредством трех наклонных струн, из которых две сцеплены с соответствующей основной распоркой, а третья - с дополнительной.

В соответствии с вторым вариантом технический результат достигается тем, что секционный изолятор контактной сети, содержащий два стержневых изолирующих элемента, между концами которых с одной и другой стороны находятся концы разрезанного контактного провода, с которым с одной и другой стороны от изолирующих элементов скреплены скользуны с дугогасящими рогами, и подвес изолятора, имеющий на концах приспособления для подвешивания его к струнам, связанным с несущим тросом, снабжен кронштейнами П-образной формы с отогнутыми наружу концами, опорными элементами и направляющими, выполненными в виде угловых профилей, к вертикальным стенкам которых посредством зажимов прикреплены скользуны, подвес изолятора выполнен в виде вертикальной планки в центральной части, а по краям - в виде уголков, вертикальные стенки которых являются продолжением указанной планки, а горизонтальные стенки прикреплены к концам горизонтальных стенок направляющих, упомянутые концы изолирующих элементов с находящимися между ними концами контактного провода помещены между центральными частями кронштейнов и скреплены с ними, последние своими отогнутыми концами скреплены с вертикальными стенками направляющих, при этом концы, обращенные к подвесам изолятора, привинчены к направляющим через опорные элементы, взаимодействующие с верхней поверхностью направляющих, а приспособления для подвешивания струн выполнены в виде разомкнутого витка проволоки, причем поверхность скольжения изолятора расположена на 20-30 миллиметров выше поверхности скольжения контактного провода в точках подвеса.

Опорный элемент выполнен в виде уголка, в отверстии горизонтальной стенки которого помещен стержень с резьбой, зафиксированный регулировочными гайками и взаимодействующий с горизонтальной плоскостью соответствующей направляющей.

Направляющие выполнены сужающимися в плане до размера, не превышающего толщину контактного провода.

Концы разрезанного контактного провода, находящиеся между концами стержневых изолирующих элементов, заключены в обоймы.

Что касается третьего варианта, то здесь технический результат достигается тем, что у секционного изолятора, включающего в себя изолирующий элемент, по обе стороны от которого установлена с возможностью одновременного занятия токосъемником пара связанных с контактным проводом боковых скользунов, скрепленных с указанным изолирующим элементом с обеспечением воздушной изоляции их друг от друга и от указанного изолирующего элемента, концы боковых скользунов закреплены на концах контактного провода с помощью зажимов, при этом изолирующий элемент выполнен с приспособлениями для подвешивания к наклонным струнам, связанным с несущим тросом, при этом поверхность скольжения изолятора расположена на 20 - 30 миллиметров выше поверхности скольжения контактного провода в точках подвеса.

Во всех вариантах выполнения изоляторов струны связаны с несущим тросом посредством подвеса, выполненного в виде отрезка проволоки с загнутыми концами, причем на несущем тросе установлены два зажима с ушками, на одном из которых подвешен крюк, а отрезок проволоки с надетым на него кольцом продет в ушко другого зажима и уложен на упомянутый крюк, причем упомянутое кольцо продето в петли струн.

Струны могут быть подвешены на несущем тросе через стальной коуш.

Величина наклона струн также составляет 45 - 60^o.

На фиг. 1, 2 и 3 изображены три варианта выполнения секционного изолятора, на фиг. 4 показано крепление изолятора к несущему тросу, в том числе закрепленный на несущем тросе подвес.

Секционный изолятор в соответствии с первым вариантом выполнения включает в себя две изолирующие вставки 1 и 2. Каждая из них включает в себя узел, состоящий из связанных с соответствующим из проводов, составляющих двойной контактный провод, скользунов с дугогасящими рогами 3 - 6, закрепленных между натяжными изолирующими элементами 7 - 10. Узлы установлены со смещением в продольном направлении относительно друг друга.

На фиксирующих зажимах 11, 13 смонтированы распорки 12, 14. На них закреплены наклонные струны 15 - 18, связанные с изолирующим элементом 19 несущего троса - 20. Каждый скользун выполнен с утолщением 21 в области прикрепления изолирующих натяжных элементов, каждый из которых привинчен к соответствующему скользуну двумя установленными в противоположных направлениях болтами с гайками 22, 23. Один фиксирующий зажим каждой из распорок прикреплен к скользуну одной изолирующей вставки, а другой фиксирующий зажим указанной распорки - к контактному проводу, соединенному со скользуном другой изоляционной вставки. Поверхность скольжения изолятора расположена на 20-30 миллиметров выше поверхности скольжения контактного провода в точках подвеса. Дополнительные распорки установлены на расстоянии 1500 - 2000 метров от каждой из первых упомянутых - основных - распорок, по другую сторону от изоляционных вставок.

Каждая из распорок выполнена в виде уголка 23 с отверстиями 24 в его вертикальной стенке для закрепления струн. Фиксирующий зажим выполнен с имеющим поперечный канал штифтом 25. Штифт продевается в отверстие, выполненное в горизонтальной стенке уголка. Зазор между нижней поверхностью распорки и фиксирующим зажимом выбирают с помощью регулировочных шайб 26. В поперечные каналы штифтов продета проволока 27, концы которой загнуты и заведены за горизонтальную стенку уголка.

Секционный изолятор в соответствии с вторым вариантом выполнения контактной сети содержит два стержневых изолирующих элемента 28, между концами которых с одной и другой стороны находятся концы разрезанного контактного провода, с которым с одной и другой стороны от изолирующих элементов скреплены скользуны с дугогасящими рогами 29 и 30. Подвес 31 имеет на концах приспособления, выполненные в виде разомкнутого витка проволоки, для подвешивания его к струнам, связанным с несущим тросом. Изолятор снабжен кронштейнами 32 П-образной формы с отогнутыми наружу концами, опорными элементами и направляющими 33, выполненными в виде угловых профилей. К вертикальным стенкам последних посредством зажимов 34 прикреплены скользуны. Подвес 31 изолятора выполнен в виде вертикальной планки в центральной части, а по краям - в виде уголков. Горизонтальные стенки уголков прикреплены к концам горизонтальных стенок направляющих. Концы изолирующих элементов с находящимися между ними концами контактного провода помещены между центральными частями кронштейнов и скреплены с ними. Отогнутые концы 35 и 36 кронштейнов 32 скреплены с вертикальными стенками направляющих 33. Концы, обращенные к подвесам 31 изолятора, привинчены болтами 37 к направляющим 33 через опорные элементы 38, взаимодействующие с верхней поверхностью направляющих 33. Поверхность скольжения изолятора расположена на 20-30 миллиметров выше поверхности скольжения контактного провода в точках подвеса.

Опорный элемент 38 выполнен в виде уголка. В отверстии его горизонтальной стенки помещен стержень с резьбой, зафиксированный регулировочными гайками 39 и взаимодействующий с горизонтальной сужающейся стенкой соответствующей направляющей 33.

В соответствии с третьим вариантом выполнения на контактном проводе установлен секционный изолятор, содержащий изолирующий элемент 40, по обе стороны от которого установлена с возможностью одновременного занятия токосъемником пара связанных с контактным проводом боковых скользунов 41 и 42. Они скреплены с указанным изолирующим элементом с обеспечением воздушной изоляции их друг от друга и от указанного изолирующего элемента. Концы боковых скользунов закреплены на концах контактного провода с помощью зажимов 43 и 44. На чертеже показаны также струновые зажимы 45, устанавливаемые на контактном проводе, и приспособления для подвешивания изолятора к наклонным струнам 46, связанным через коуши 47 с несущим тросом. Поверхность скольжения изолятора расположена на 20-30 миллиметров выше поверхности скольжения контактного провода в точках подвеса.

В несущий трос врезан гладкостержневой изолятор 48. Гладкостержневой изолятор закреплен между двумя штангами 49, 50 с коушами 47. Вместо него в несущий трос может быть вмонтирован узел, включающий в себя прикрепленные к концам штанги 51 фарфоровые изоляторы 52, 53.

Подвес (фиг. 4) выполнен в виде отрезка проволоки 54 с загнутыми концами. На несущем тросе установлены два зажима 55, 56 с ушками. На одном из них подвешен крюк 57, а отрезок проволоки с надетым на него кольцом продет в ушко другого зажима и уложен на упомянутый крюк, причем упомянутое кольцо продето в петли струн.

Величина наклона струн составляет 45-60^o.

Концы проволок в распорках и подвесах загибают после монтажа.

При этом поверхность скольжения изолятора расположена на 20 - 30 миллиметров выше поверхности скольжения контактного провода в точках подвеса.

Изобретение относится к области электрификации железных дорог, в частности к секционированию участков контактной сети. По первому варианту секционный изолятор выполнен с двумя изолирующими вставками. Каждая включает в себя скользуны с дугогасящими рогами, закрепленные между натяжными изолирующими элементами со смещением в продольном направлении относительно друг друга. На фиксирующих зажимах смонтированы распорки. На них закреплены струны, связанные с несущим тросом. Нижняя плоскость скольжения изолятора расположена на 20-30 мм выше соседних точек подвеса контактного провода. В соответствии с другим вариантом имеются два стержневых изолирующих элемента, концы которых вместе с соответствующими концами контактного провода помещены между центральными частями кронштейнов П-образной формы. Последние своими отогнутыми концами скреплены с направляющими, на которых закреплены скользуны. Подвес прикреплен к концам горизонтальных стенок направляющих. В третьем варианте выполнения изолятор включает в себя изолирующий элемент, по обе стороны от которого установлены скользуны, с обеспечением воздушной изоляции их друг от друга и от указанного изолирующего элемента. 3 с. и 20 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Секционный изолятор постоянного тока, предназначенный для установки на двойном контактном проводе и содержащий две смещенные относительно друг друга в продольном направлении изолирующие вставки, каждая из которых включает в себя узел, состоящий из связанных с соответствующим проводом скользунов с дугогасящими рогами, закрепленных между двумя соответствующими изолирующими элементами, две смонтированные на фиксирующих зажимах распорки, на которых закреплены струны, связанные с несущим тросом, отличающийся тем, что один фиксирующий зажим каждой из распорок прикреплен к скользуну одной изолирующей вставки, а другой фиксирующий зажим указанной распорки - к контактному проводу, соединенному со скользуном другой изоляционной вставки. 2. Секционный изолятор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными распорками, установленными на расстоянии 1500-2000 мм от каждой из первых упомянутых - основных - распорок, по другую сторону от изоляционных вставок. 3. Секционный изолятор по п. 2, отличающийся тем, что длина дополнительной распорки в два раза меньше, чем длина основной распорки. 4. Секционный изолятор по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что каждая из распорок выполнена в виде уголка с отверстиями в его вертикальной стенке для закрепления струн, а фиксирующий зажим выполнен с имеющим поперечный канал штифтом, предназначенным для продевания в отверстие, выполненное в горизонтальной стенке уголка, при этом на штифтах между нижней поверхностью распорки и фиксирующим зажимом размещены регулировочные шайбы, а в поперечные каналы штифтов продета проволока, концы которой загнуты и заведены на горизонтальную стенку уголка. 5. Секционный изолятор по любому из пп.2-4, отличающийся тем, что с каждой стороны он подвешен к несущему тросу посредством трех наклонных струн, из которых две сцеплены с соответствующей основной распоркой, а третья - с дополнительной. 6. Секционный изолятор по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что струны связаны с несущим тросом посредством стального коуша. 7. Секционный изолятор по пп.1-5, отличающийся тем, что струны связаны с несущим тросом посредством подвеса. 8. Секционный изолятор по п.7, отличающийся тем, что подвес выполнен в виде отрезка проволоки с загнутыми концами, причем на несущем тросе установлены два зажима с ушками, на одном из которых подвешен крюк, а отрезок проволоки с надетым на него кольцом продет в ушко другого зажима и уложен на упомянутый крюк, причем упомянутое кольцо продето в петли струн. 9. Секционный изолятор по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что величина наклона струн составляет 45-60^o. 10. Секционный изолятор по пп.1-9, отличающийся тем, что нижняя плоскость скольжения изолятора расположена на 20-30 мм выше соседних точек подвеса контактного провода. 11. Секционный изолятор контактной сети, содержащий два стержневых изолирующих элемента, соединенных концами с соответствующими концами контактного провода, с которым с одной и другой стороны от изолирующих элементов скреплены скользуны с дугогасящими рогами, и подвес, имеющий на концах приспособления для подвешивания его к струнам, дополнительным подвесом связанным с несущим тросом, отличающийся тем, что снабжен кронштейнами П-образной формы с отогнутыми наружу концами, опорными элементами и направляющими, выполненными в виде угловых профилей, к вертикальным стенкам которых посредством зажимом прикреплены скользуны, подвес изолятора выполнен в виде вертикальной планки в центральной части, а по краям - в виде уголков, вертикальные стенки которых являются продолжением указанной планки, а горизонтальные стенки прикреплены к концам горизонтальных стенок направляющих, упомянутые концы изолирующих элементов с находящимися между ними концами контактного провода помещены между центральными частями кронштейнов и скреплены с ними, последние своими отогнутыми концами скреплены с вертикальными стенками направляющих, при этом концы, обращенные к подвесам изолятора, привинчены к направляющим через опорные элементы, взаимодействующие с верхней поверхностью направляющих, а приспособления для подвешивания струн выполнены в виде разомкнутого витка проволоки. 12. Секционный изолятор по п.11, отличающийся тем, что опорный элемент выполнен в виде уголка, в отверстии горизонтальной стенки которого помещен стержень с резьбой, зафиксированный регулировочными гайками и взаимодействующий с горизонтальной плоскостью соответствующей направляющей. 13. Секционный изолятор по п.11, отличающийся тем, что направляющие выполнены сужающимися в плане до размера, не превышающего толщину контактного провода. 14. Секционный изолятор по п.11, отличающийся тем, что дополнительный подвес выполнен в виде отрезка проволоки с загнутыми концами, причем на несущем тросе установлены два зажима с ушками, на одном из которых подвешен крюк, а отрезок проволоки с надетым на него кольцом продет в ушко другого зажима и уложен на упомянутый крюк, причем упомянутое кольцо продето в петли струн. 15. Секционный изолятор по п.11, отличающийся тем, что дополнительный подвес выполнен в виде стального коуша. 16. Секционный изолятор по п.14 или 15, отличающийся тем, что величина наклона струн составляет 45-60^o. 17. Секционный изолятор по любому из пп.11-16, отличающийся тем, что концы разрезанного контактного провода находящиеся между концами стержневых изолирующих элементов заключены в обоймы. 18. Секционный изолятор по любому из пп.11-17, отличающийся тем, что нижняя плоскость скольжения изолятора расположена на 20-30 мм выше соседних точек подвеса контактного провода. 19. Секционный изолятор, включающий в себя изолирующий элемент, по обе стороны от которого установлены с возможностью одновременного контактирования с токосъемником два боковых скользуна, связанные контактным проводом и скрепленные с указанным изолирующим элементом с обеспечением воздушной изоляции их друг от друга и от указанного изолирующего элемента, отличающийся тем, что концы боковых скользунов закреплены на концах контактного провода с помощью зажимов, при этом изолирующий элемент выполнен с приспособлениями для подвешивания к наклонным струнам, связанным с несущим тросом. 20. Секционный изолятор по п.19, отличающийся тем, что струны связаны с несущим тросом посредством подвеса, выполненного в виде отрезка проволоки с загнутыми концами, причем на несущем тросе установлены два зажима с ушками, на одном из которых подвешен крюк, а отрезок проволоки с надетым на него кольцом продет в ушко другого зажима и уложен на упомянутый крюк, причем упомянутое кольцо продето в петли струн. 21. Секционный изолятор по п.19, отличающийся тем, что струны подвешены на несущем тросе через стальной коуш. 22. Секционный изолятор по п.20 или 21, отличающийся тем, что величина наклона струн составляет 45-60^o. 23. Секционный изолятор по п.19, отличающийся тем, что нижняя плоскость скольжения изолятора расположена на 20-30 мм выше соседних точек подвеса контактного провода.