ПОДВЕСНОЙ КОНТАКТНЫЙ ПРОВОД С СИГНАЛЬНЫМИ ПРОВОДНИКАМИ Российский патент 2003 года по МПК B60M1/13 

Техническое решение относится к подвесным контактным проводам, служащим для передачи электрической энергии наземному электрифицированному транспорту, и может быть использовано для определения критического износа контактного провода.

Известен контактный провод, описанный в книге Афанасьева А.С. "Контактные и кабельные сети трамваев и троллейбусов", М.: Транспорт, 1979, с.20, 21.

Данный провод выполнен в виде токопроводящей жилы из цветного металла, имеющей захватную головку, шейку и основание, и расположенного внутри жилы стального сердечника, причем прямоугольный сердечник расположен вертикально, захватывая и нижнюю часть основания жилы, называемую зоной активного износа основания жилы, которая непосредственно контактирует с токосъемниками подвижного состава.

При эксплуатации контактного провода происходит истирание нижней части основания жилы, то есть уменьшается площадь зоны активного износа основания жилы и происходит выход наружу стального сердечника, что приводит к необходимости замены контактного провода.

Стальной сердечник в данном известном проводе не может быть использован в качестве сигнального проводника критического 30-процентного износа основания токопроводящей жилы, так как:
- сердечник расположен в зоне активного износа основания жилы и поэтому выход наружу сердечника происходит раньше, чем произойдет 30%-ный износ провода, то есть повод используется нерационально;
- при визуальной проверке степени износа контактного провода, которую обычно проводят в ночное время, освещая провод электрическим светом, стальной сердечник не будет выделяться на фоне жилы провода, так как коэффициенты отражения света материала сердечника и материала токопроводящей жилы близки по своим значениям.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому контактному проводу является контактный провод с сигнальными проводниками, описанный в статье Йосида Т. "Метод определения критического износа контактного провода", опубликованной в журнале "Железные дороги мира", 1999, 6, с.46, 47.

Данный провод выполнен в виде токопроводящей жилы из цветного металла, имеющей захватную головку, шейку и основание, в котором размещены два сигнальных проводника, покрытых виниловой оболочкой и расположенных параллельно друг другу выше границы критического износа основания жилы, при этом оба сигнальных проводника коротко замкнуты на одном конце секции контактной подвески, а на другом конце смонтировано измерительное устройство с таймером и микропроцессором.

Использование такого измерительного комплекса - контактного провода с сигнальными проводниками и измерительного устройства позволяет автоматически проводить измерения и определять степень износа контактного провода, в том числе и критический износ, при котором площадь основания жилы уменьшается на 30%.

Внедрение такого измерительного комплекса требует больших капитальных вложений, но при этом в эксплуатационных условиях целостность сигнальных проводов может быть нарушена вследствие излишнего натяжения контактного провода при монтаже или из-за температурных деформаций, то есть надежность такого провода, а значит и всего комплекса в целом, невелика.

Целью настоящего изобретения является создание простого, надежного и недорогого контактного провода с сигнальными проводниками критического износа контактного провода.

Для достижения указанной цели в заявляемом подвесном контактном проводе с сигнальными проводниками, выполненном в виде токопроводящей жилы из цветного металла, имеющей захватную головку, шейку и основание, в котором расположены сигнальные проводники, согласно изобретению сигнальные проводники выполнены из стальной проволоки со светопоглощающим, или светоотражающим, или люминесцентным покрытием и расположены на границе критического износа основания жилы.

Выполнение сигнальных проводников из стальной проволоки позволяет увеличить надежность провода при больших натяжениях и значительных электрических нагрузках, связанных с выделением тепла.

Использование сигнальных проводников со светопоглощающим, или светоотражающим, или люминесцентным покрытием позволяет визуально определить критический износ контактного провода, так как сигнальные проводники при их подсветке на фоне токопроводящей жилы выглядят черными (при светопоглощающим покрытии) или блестят (при светоотражающем покрытии), или светятся (при люминесцентном покрытии), то есть легко различимы, и пропустить момент критического износа провода невозможно. В качестве светопоглощающего покрытия может использоваться черный никель, в качестве светоотражающего покрытия - блестящий никель, в качестве люминесцентного покрытия - тройной молибдат с различными редкоземельными элементами.

Расположение сигнальных проводников на границе критического износа основания жилы позволяет эксплуатировать контактный провод до его 30%-ного износа, который определяют по моменту выхода сигнальных проводников наружу.

При проведении поиска по источникам патентной и научно-технической информации не было обнаружено решений, содержащих совокупность предлагаемых признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "новизна" и "изобретательский уровень".

Конструкция заявляемого контактного провода иллюстрируется чертежом, на котором изображено сечение провода с сигнальными проводниками.

Токопроводящая жила 1, выполненная из меди, имеет захватную головку 2, шейку 3 и основание 4. Два параллельных сигнальных проводника 5 со светопоглощающим покрытием 6 расположены на границе 7 критического износа основания 4 жилы 1. В качестве покрытия 6 использован черный никель.

Диаметр стальных проводников 5 равен 0,25 мм, а толщина покрытия равна 10 мкм.

Контактный провод работает следующим образом.

При подключении провода к электрической сети ток протекает как по медной жиле 1, так и по проводникам 5. Токосъемники (на чертеже не показаны), установленные на транспортных средствах, скользят по проводу и истирают основание 4.

Обслуживающий персонал проводит регулярный визуальный осмотр контактных проводов, контролируя их состояние, для чего обычно в ночное время (время наименьшей загрузки линии) подсвечивают снизу электрическим фонарем поверхность основания 4 контактного провода. При критическом 30% плоскостном или боковом износе провода проводники 5 выходят наружу и при попадании электрического света на поверхность черного никелевого покрытия 6 сигнальный проводник будет выглядеть черным на фоне красной медной жилы 1. Благодаря контрасту цветов материалов жилы 1 и покрытия 6 проводников 5 обслуживающий персонал легко определяет момент критического износа контактного провода.

Использование предлагаемого контактного провода благодаря наличию в нем стальных проводников позволяет также сохранить провисание провода в пределах нормы, что делает токосъем качественным и надежным, то есть без искрений, что уменьшает износ провода.

Изобретение относится к подвесным контактным проводам, служащим для передачи электрической энергии наземному электрифицированному транспорту, и может быть использовано для определения критического износа контактного провода. Подвесной контактный провод с сигнальными проводниками выполнен в виде токопроводящей жилы из цветного металла, которая имеет захватную головку, шейку и основание. В основании расположены сигнальные проводники, которые выполнены из стальной проволоки со светопоглощающим, или светоотражающим, или люминесцентным покрытиями и расположены на границе критического износа основания жилы. Технический результат - визуальное определение критического износа контактного провода. 1 ил.

Подвесной контактный провод с сигнальными проводниками, выполненный в виде токопроводящей жилы из цветного металла, имеющей захватную головку, шейку и основание, в котором расположены сигнальные проводники, отличающийся тем, что сигнальные проводники выполнены из стальной проволоки со светопоглощающим, или светоотражающим, или люминесцентным покрытиями и расположены на границе критического износа основания жилы.