АППАРАТУРА ДЛЯ ПОДЗАРЯДКИ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ В СИСТЕМЕ ПЕРЕХОДА МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА ЧЕРЕЗ ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННУЮ ЖЕЛЕЗНУЮ ДОРОГУ Российский патент 2010 года по МПК F16L7/00 H01M10/44 

Описание патента на изобретение RU2406907C1

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для подзарядки аккумуляторной батареи (АКБ) в системе перехода магистрального трубопровода (МТ) через электрифицированную железную дорогу с устройством электрохимической (электродренажной) защиты от воздействия блуждающих токов в цепи «МТ-рельс».

Электрифицированные железные дороги на постоянном токе оказывают коррозионное влияние на МТ блуждающими токами. Для защиты МТ от действия проникающих в него блуждающих токов используется электрохимическая защита, которая может быть осуществлена путем применения электродренажных установок.

Часть энергии блуждающих токов, возникающих в цепи «МТ-рельс» на электродренажных установках, может быть использована для подзарядки АКБ в системах перехода МТ через электрофицированные железные дороги.

Известна аппаратура аналогичного назначения, принятая за прототип, содержащая блок первичной защиты от перенапряжений, включающий диод, соединенный катодом с АКБ, а анодом - с преобразователем, подключенным входом к цепи «МТ-рельс» /Патент РФ №2264578, кл. F16L 7/00, 58/00, F17D 5/02, 2005/.

Недостатком известной аппаратуры является отсутствие в ней защиты входной цепи от долговременного и импульсного высоковольтного напряжения, а также напряжения обратной полярности, возникающих в цепи «МТ-рельс».

Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является устранение недостатка прототипа за счет установки в аппаратуре защиты входных цепей от долговременного и импульсного высоковольтного напряжений и напряжения обратной полярности, возникающих в цепи «МТ-рельс».

Данный технический результат достигают за счет того, что аппаратура для подзарядки аккумуляторной батареи в системе перехода МТ через электрифицированную железную дорогу с устройством электрохимической защиты от воздействия блуждающих токов в цепи «МТ-рельс», содержащая блок первичной защиты от перенапряжений, включающий диод, дополнительно содержит блок грозозащиты и последовательно соединенные блок вторичной защиты от перенапряжений, блок преобразования, блок гальванической развязки и блок зарядки аккумуляторной батареи, при этом блок вторичной защиты выполнен в виде реле и источника управляющего тока, соединенного выходом с входом реле, причем катод диода блока первичной защиты от перенапряжений соединен с управляемым входом реле, а анод - с выходом блока грозозащиты, выход блока зарядки подключен к аккумуляторной батарее, а блок грозозащиты включен в цепь «МТ-рельс» устройства электрохимической защиты электрифицированной железной дороги.

Блок грозозащиты выполнен в виде газозаполненного разрядника.

Блок преобразования выполнен в виде повышающего импульсного преобразователя.

Блок гальванической развязки выполнен в виде DC/DC конвертора.

Блок заряда аккумуляторной батареи выполнен в виде импульсного преобразователя входного напряжения низкого уровня в напряжение высокого уровня.

В аппаратуре управляемый вход источника управляющего тока электрически соединен с входом блока первичной защиты.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема аппаратуры.

Аппаратура для подзарядки АКБ 1 в системе перехода МТ 2 через электрифицированную железную дорогу с устройством электрохимической (электродренажной) защиты 3 (УДЗ 3) от воздействия блуждающих токов в цепи «МТ 2-рельс 4» содержит блок 5 грозозащиты (БГЗ 5), блок 6 первичной защиты (БПЗ 6), блок 7 вторичной защиты (БВЗ 7), выполненный в виде реле 8 и источника 9 управляющего тока (ИУТ 9).

Аппаратура также содержит блок 10 преобразования (БП 10), блок 11 гальванической развязки (БГР 11) и блок 12 зарядки (БЗ 12) АКБ 1.

При этом БГЗ 5 выполнен в виде газонаполненного разрядника, БПЗ 6 - в виде диода, БП 10 - в виде импульсного преобразователя, БГР 11 - в виде DC/DC конвертора, БЗ 12 - в виде импульсного преобразователя входного напряжения низкого уровня в напряжение высокого уровня.

Электрические связи между блоками представлены на чертеже.

Вход БПЗ 6 через БГЗ 5 соединен с рельсом 4 электрифицированной железной дороги через контакт «рельс» УДЗ 3, а также с МТ 2 - через контакт «трубопровод» УДЗ 3.

Выход БПЗ 6 соединен через реле 8 с последовательно соединенными БП 10, БГР 11, БЗ 12 и АКБ 1.

Управляемый вход реле 8 соединен с выходом ИУТ 9, управляемый вход которого подключен к входу БПЗ 6.

Корпуса БПЗ 6, ИУТ 9, БГР 11, БЗ 12 заземлены.

При работе аппаратуры блок входной защиты предназначен для защиты входной цепи устройства от долговременного и импульсного высоковольтного напряжения и напряжения обратной полярности, возникающих в цепи «трубопровод-рельс». Возможны несколько режимов срабатывания защиты.

При долговременном медленно растущем напряжении при превышении порога в 15В включается ИУТ 9 на высоковольтном полевом транзисторе, который включает обмотку реле 8 и размыкает цепь питания БП 10. После снятия или достижения входного напряжения рабочего диапазона ИУТ 9 отключается и реле 8 переводится в нормально замкнутое состояние. Время срабатывания такого типа защиты ограничено инертностью реле 8 и составляет 20 мсек.

Долговременное быстрорастущее перенапряжение включает сначала быструю шунтирующую защиту, выполненную на диоде 6, затем включается защита на реле 8.

При импульсном перенапряжении срабатывает только защита на диодах.

Защита от высоковольтного выброса, например удара молнии, выполнена на газовом разряднике. Такой тип перенапряжения возникает также и в случае вышедшей из строя дренажной защиты. При таком типе перенапряжения возможен выход из строя устройства, которое в дальнейшем необходимо будет заменить.

При отсутствии блуждающих токов в цепи «МТ-рельс» на плату поступает напряжение обратной полярности, которое отсекает диод БПЗ 6.

Основная функция последующего блока БП 10 состоит в преобразовании входного напряжения в диапазоне 2,5-10 В в выходное 15 В.

В дальнейшем вступает в работу БГР 11, предназначенный для обеспечения гальванической развязки цепей «МТ-рельс» от цепи АКБ.

На выходе БГР 11 реализована схема заряда АКБ 1 с помощью БЗ 12. Заряд осуществляется постоянным напряжением 13,6 В с ограничением зарядного тока в 500 мА.

Похожие патенты RU2406907C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ЗАЩИТЫ УЧАСТКОВ ТРУБОПРОВОДОВ ОТ ГЕОМАГНИТНО-ИНДУЦИРОВАННЫХ БЛУЖДАЮЩИХ ТОКОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2017
  • Агиней Руслан Викторович
  • Александров Олег Юрьевич
  • Александров Юрий Викторович
  • Исупова Екатерина Владимировна
  • Колтаков Сергей Михайлович
RU2642141C1
Устройство зарядное Каскад 2017
  • Куров Сергей Борисович
RU2669698C1
Устройство контроля пробивного напряжения средств защиты опор контактной сети и измерения потенциала "рельс - земля" на электрифицированных железных дорогах 2022
  • Наседкин Владислав Борисович
  • Жарова Елена Егоровна
  • Воробьев Михаил Анатольевич
RU2795909C1
Устройство контроля пробивного напряжения средств защиты опор контактной сети и измерения потенциала "рельс-земля" на электрифицированных железных дорогах 2023
  • Шульц Валерий Генрихович
RU2816840C1
Комплекс модульного оборудования электрохимической защиты подземных и стальных сооружений от коррозии со встроенной системой коррозионного мониторинга 2021
  • Цыпин Андрей Владимирович
RU2782191C1
Пункт секционирования столбовой 2023
  • Данилкин Алексей Викторович
  • Шабалов Олег Владимирович
  • Клевцова Татьяна Владимировна
RU2802052C1
Способ защиты трубопровода от коррозии 1990
  • Пупынин Владимир Николаевич
  • Сергеев Николай Григорьевич
  • Ямашкин Николай Петрович
SU1738874A1
ЩИТ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЕМ 2008
  • Бревнов Владимир Васильевич
  • Вахрин Сергей Васильевич
  • Майоров Василий Борисович
  • Карякина Лилия Вацлова
RU2406201C2
СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ПЕРЕХОДА ТРУБОПРОВОДА С УСТРОЙСТВОМ КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ ПОД АВТО- И ЖЕЛЕЗНЫМИ ДОРОГАМИ 2004
  • Власов С.В.
  • Грунин А.М.
  • Губанок И.И.
  • Дудов А.Н.
  • Егурцов С.А.
  • Митрохин М.Ю.
  • Пиксайкин Р.В.
  • Салюков В.В.
  • Сеченов В.С.
  • Степаненко А.И.
  • Харионовский В.В.
RU2264578C1
ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ КОМБИНИРОВАННЫЙ 2001
  • Езерский С.В.
  • Миров А.В.
  • Потапенко В.И.
  • Алексеев Ю.А.
RU2216844C2

Реферат патента 2010 года АППАРАТУРА ДЛЯ ПОДЗАРЯДКИ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ В СИСТЕМЕ ПЕРЕХОДА МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА ЧЕРЕЗ ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННУЮ ЖЕЛЕЗНУЮ ДОРОГУ

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для подзарядки аккумуляторной батареи (АКБ) в системе перехода магистрального трубопровода (МТ) через электрифицированную железную дорогу с устройством электродренажной защиты от воздействия блуждающих токов в цепи «трубопровод-рельс». Согласно изобретению аппаратура для подзарядки аккумуляторной батареи в системе перехода МТ через электрифицированную железную дорогу с устройством электрохимической защиты от воздействия блуждающих токов в цепи «МТ-рельс», содержащая блок первичной защиты от перенапряжений, включающий диод, дополнительно содержит блок грозозащиты и последовательно соединенные блок вторичной защиты от перенапряжений, блок преобразования, блок гальванической развязки и блок зарядки аккумуляторной батареи, при этом блок вторичной защиты выполнен в виде реле и источника управляющего тока, соединенного выходом с входом реле, причем катод диода блока первичной защиты от перенапряжений соединен с управляемым входом реле, а анод - с выходом блока грозозащиты, выход блока зарядки подключен к аккумуляторной батарее, а блок грозозащиты включен в цепь «МТ-рельс» устройства электрохимической защиты электрифицированной железной дороги. Техническим результатом является защита входной цепи от долговременного и импульсного высоковольтного напряжения, а также напряжения обратной полярности, возникающих в цепи «МТ-рельс». 5 з.п ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения RU 2 406 907 C1

1. Аппаратура для подзарядки аккумуляторной батареи в системе перехода магистрального трубопровода через электрифицированную железную дорогу с устройством электрохимической защиты от воздействия блуждающих токов в цепи « трубопровод - рельс», содержащая блок первичной защиты от перенапряжений, включающий диод, отличающаяся тем, что дополнительно содержит блок грозозащиты и последовательно соединенные блок вторичной защиты от перенапряжений, блок преобразования, блок гальванической развязки и блок зарядки аккумуляторной батареи, при этом блок вторичной защиты выполнен в виде реле и источника управляющего тока, соединенного выходом с входом реле, причем катод диода блока первичной защиты от перенапряжений соединен с управляемым входом реле, а анод - с выходом блока грозозащиты, выход блока зарядки подключен к аккумуляторной батарее, а блок грозозащиты включен в цепь «трубопровод-рельс» устройства электрохимической защиты электрифицированной железной дороги.

2. Аппаратура по п.1, отличающаяся тем, что блок грозозащиты выполнен в виде газозаполненного разрядника.

3. Аппаратура по п.1, отличающаяся тем, что блок преобразования выполнен в виде повышающего импульсного преобразователя.

4. Аппаратура по п.1, отличающаяся тем, что блок гальванической развязки выполнен в виде DC/DC конвертора.

5. Аппаратура по п.1, отличающаяся тем, что блок заряда аккумуляторной батареи выполнен в виде импульсного преобразователя входного напряжения низкого уровня в напряжение высокого уровня.

6. Аппаратура по п.1, отличающаяся тем, что управляемый вход источника управляющего тока электрически соединен с входом блока первичной защиты.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2010 года RU2406907C1

СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ПЕРЕХОДА ТРУБОПРОВОДА С УСТРОЙСТВОМ КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ ПОД АВТО- И ЖЕЛЕЗНЫМИ ДОРОГАМИ 2004
  • Власов С.В.
  • Грунин А.М.
  • Губанок И.И.
  • Дудов А.Н.
  • Егурцов С.А.
  • Митрохин М.Ю.
  • Пиксайкин Р.В.
  • Салюков В.В.
  • Сеченов В.С.
  • Степаненко А.И.
  • Харионовский В.В.
RU2264578C1
СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ УЧАСТКОВ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ, ПРЕДРАСПОЛОЖЕННЫХ К КОРРОЗИОННОМУ РАСТРЕСКИВАНИЮ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ (СТРЕСС-КОРРОЗИИ) 1999
  • Лисин В.Н.
  • Пужайло А.Ф.
  • Спиридович Е.А.
  • Щеголев И.Л.
  • Лисин И.В.
  • Шайхутдинов А.З.
RU2147098C1
УСТРОЙСТВО для РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМОВ 0
  • И. В. Матвеенко Московский Металлургический Завод Серп Молот
SU400405A1
US 3614605 А, 19.10.1971.

RU 2 406 907 C1

Авторы

Аксютин Олег Евгеньевич

Власов Сергей Викторович

Демьянов Алексей Евгеньевич

Егурцов Сергей Алексеевич

Котельников Михаил Владимирович

Мелкумян Самвел Эдуардович

Пиксайкин Роман Владимирович

Проскуряков Александр Михайлович

Даты

2010-12-20Публикация

2009-12-23Подача