СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ГОЛОЛЕДА С ПРОВОДА КОНТАКТНОЙ СЕТИ Российский патент 2013 года по МПК B60L5/02 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к эксплуатации контактной сети.

Известен способ очистки контактной сети от гололеда движущимся механическим приспособлением, счищающим гололед с провода [Другов Н.И. Гололедо-очистительное устройство типа НОГ-6. ОИ ЦНИИТЭИ МПС. Ж.-д. трансп. Серия Электрификация и энергетическое хозяйство. Вып.4, 1983. С.12-18].

Недостатками этого способа являются:

- низкая производительность работы по очистке провода;

- возможность повреждения и деформации провода в процессе удаления гололеда.

Прототипом является способ удаления гололеда с провода контактной сети, заключающийся в пропускании по проводам переменного тока или импульсов тока с частотой, близкой к механическому резонансу, и амплитудой, достаточной для преодоления внешних и внутренних сил трения [Пат. РФ 2166826, МПК B60M 1/12, 2001].

Недостатками прототипа являются:

- сложность в эксплуатации, вызванная необходимостью определения частоты механического резонанса, которая будет неодинаковой для различных проводов и пролетов линии, кроме того, эта частота будет изменяться и от количества налипшего на провод снега или льда;

- сложность конструкции, реализующей способ, обусловленная наличием электрических аппаратов, способных формировать импульсы нужных частот.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, а именно упрощение конструкции, повышение производительности очистки провода и улучшение условий эксплуатации.

Задача решается тем, что в способе удаления гололеда с провода контактной сети, включающем очистку провода посредством электрических импульсов, последние формируют электрической дугой, которую возбуждают в зазоре между проводом и токоприемником.

Электрическую дугу возбуждают путем подключения нагрузки. Электрическую дугу возбуждают путем подачи на токоприемник напряжения, большего, чем в контактной сети. Участок контактной сети, покрытый гололедом, определяют по силе тока дуги. Посредством электрической дуги обеспечивают отрыв провода от токоприемника.

Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.

Формирование импульсов электрической дугой, которую возбуждают в зазоре между проводом и токоприемником, позволяет упростить конструкцию приспособления, реализующего способ. При этом очистка может происходить непосредственно в процессе движения поезда, что повышает производительность и улучшает условия эксплуатации.

Возбуждение электрической дуги путем подключения нагрузки упрощает конструкцию, реализующую способ, и улучшает условия эксплуатации.

Возбуждение электрической дуги путем подачи на токоприемник напряжения, большего, чем в контактной сети, изменяет направление тока в дуге на обратное, что позволяет уменьшить возможную электрическую эрозию контактного провода. Это улучшает условия эксплуатации.

Определение участка контактной сети, покрытого гололедом, по силе тока дуги дает возможность уменьшить возможную электрическую эрозию контактного провода и снизить износ приспособления на токоприемнике, что улучшает условия эксплуатации.

Обеспечение посредством электрической дуги отрыва провода от токоприемника позволяет увеличить производительность очистки за счет механического встряхивания контактного провода и последующего его ударения о токоприемник.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображены токосъемники локомотива в процессе движения.

На фиг.2 изображен вид сверху очищающего токосъемника.

На фиг.3 изображен вид сверху варианта очищающего токосъемника.

На первом по ходу движения локомотива токоприемнике (лыже) 1 закреплена накладка 2 из электроизоляционного материала, имеющая щель 3 и взаимодействующая с контактным проводом 4, к которому подключен второй токоприемник 5. Щель накладки может быть разделена перегородками 6 на отдельные секции.

Способ реализуют следующим образом.

При образовании льда на контактном проводе 4 поднимают первый токоприемник 1 (к которому подключена нагрузка), между электрическим контактом которого и проводом возникнет зазор вследствие наличия на токоприемнике изолирующей накладки 2 (фиг.1). Разность потенциалов между токоприемником и контактным проводом будет способствовать электрическому пробою и возникновению дуги, проходящей через щель 3 (фиг.2). Вокруг образовавшейся дуги происходит резкий рост давления воздуха. Дуга будет разрушать лед на проводе, а находящийся в щели под проводом воздух, расширяясь, будет снизу воздействовать на провод, в результате чего последний начнет вибрировать, оказывая дополнительное механическое воздействие на лед. К моменту подхода к месту разрушения льда второго токоприемника 5 провод будет очищен ото льда, благодаря чему будет обеспечиваться электрический контакт этого токоприемника с проводом.

Для снижения электрической эрозии провода, а также в случае, когда толщина льда на проводе достигает величины, которая не позволяет зажечь электрическую дугу, на токоприемник 1 подают напряжение (например, от специального высоковольтного трансформатора, установленного на локомотиве), превышающее потенциал контактного провода. Для усиления воздействия воздуха на провод щель разделяют перегородками 6 на секции (фиг.3). При нахождении провода над секцией и возникновении дуги, давление воздуха будет направлено вверх, на провод.

Если провод покрыт льдом частично (на некоторых участках), то участок контактной сети, покрытый гололедом, определяют по силе тока дуги. При большом токе очистку прекращают.

Внедрение изобретения позволит создать простую конструкцию приспособления для высокопроизводительной очистки контактного провода ото льда.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к эксплуатации контактной сети. При образовании льда на контактном проводе (4) поднимают первый токоприемник (1) с подключенной нагрузкой. Вследствие наличия на токоприемнике изолирующей накладки (2) между электрическим контактом токоприемника и проводом возникает зазор, в котором из-за разности потенциалов возникает электрический пробой и возникает дуга, проходящая через щель (3). Вокруг образовавшейся дуги произойдет резкий рост давления воздуха. Дуга будет разрушать лед на проводе, а находящийся в щели под проводом воздух, расширяясь, начнет снизу воздействовать на провод, в результате чего последний начнет вибрировать, оказывая дополнительное механическое воздействие на лед. К моменту подхода к месту разрушения льда второго токоприемника (5) провод будет очищен ото льда, благодаря чему будет обеспечиваться электрический контакт этого токоприемника с проводом. Технический результат заключается в упрощении конструкции, приспособленной для оуществления способа, повышении производительности и улучшении условий эксплуатации. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ удаления гололеда с провода контактной сети, включающий очистку провода посредством электрических импульсов, отличающийся тем, что импульсы формируют электрической дугой, которую возбуждают в зазоре между проводом и токоприемником.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что электрическую дугу возбуждают путем подключения нагрузки.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что электрическую дугу возбуждают путем подачи на токоприемник напряжения, большего, чем в контактной сети.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что участок контактной сети, покрытый гололедом, определяют по силе тока дуги.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что посредством электрической дуги обеспечивают отрыв провода от токоприемника.