БОРТОВАЯ СЕТЬ РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ БОРТОВОЙ СЕТИ И РЕЛЬСОВОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО Российский патент 2020 года по МПК B60L1/00 B60L3/00 B60L9/24 B60L7/06 

Изобретение относится к бортовой сети рельсового транспортного средства, способу эксплуатации бортовой сети и рельсовому транспортному средству.

Бортовые сети современных рельсовых транспортных средств имеют несколько приводимых в действие электрически вспомогательных устройств, выполняющих различные функции. В частности, критическими для безопасности вспомогательными устройствами бортовой сети являются снабжение с достаточной безопасностью заданной электрической мощностью, чтобы обеспечить безопасную эксплуатацию рельсового транспортного средства.

Из документа DE 102012223901 А1 известно выполнение резервной бортовой сети рельсового транспортного средства. Эта бортовая сеть включает в себя несколько вспомогательных устройств и сборную шину, по которой вспомогательные устройства снабжаются электроэнергией. Кроме того, эта бортовая сеть содержит два питающих блока для питания сборной шины электроэнергией, причем питающие блоки соединены на своей выходной стороне со сборной шиной посредством содержащей выключатель линии электроснабжения сборной шины. Вспомогательные устройства подключены к сборной шине соответственно посредством линии электроснабжения вспомогательного устройства. Если у одного из обоих питающих блоков возникает состояние неисправности, то вспомогательные устройства могут снабжаться электроэнергией через сборную шину посредством соответственно другого питающего блока.

Если же у бортовой сети из DE 102012223901 А1 возникает состояние неисправности сборной шины, которое может быть основано, например, на обрыве провода, коротком замыкании и/или ошибочном управлении распределением мощности в бортовой сети, то нельзя гарантировать снабжение вспомогательных устройств заданной электрической мощностью.

Задачей изобретения является обеспечение в бортовой сети рельсового транспортного средства надежного снабжения вспомогательного устройства электроэнергией, в частности в состоянии неисправности сборной шины.

Эта задача решается, согласно изобретению, посредством бортовой сети по п. 1, способа по п. 7 и рельсового транспортного средства по п. 11 формулы.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения являются объектом других пунктов формулы и нижеследующего описания.

Предложенная бортовая сеть рельсового транспортного средства включает в себя сборную шину, питающий блок для питания сборной шины электроэнергией, линию электроснабжения сборной шины, подключенную к выходной стороне питающего блока и к сборной шине и содержащую выключатель, вспомогательное устройство и первую линию электроснабжения вспомогательного устройства, которая подключена к сборной шине и вспомогательному устройству. Кроме того, предложенная бортовая сеть включает в себя подключенную к вспомогательному устройству и выходной стороне питающего блока вторую линию электроснабжения вспомогательного устройства для обхода сборной шины, причем обе линии электроснабжения вспомогательного устройства содержат соответственно выключатель.

В исправном состоянии сборной шины питающий блок может через линию электроснабжения сборной шины питать ее электроэнергией. В этом случае вспомогательное устройство может через свою первую линию электроснабжения отбирать электроэнергию из сборной шины.

В состоянии неисправности сборной шины вспомогательное устройство может быть электрически развязано от сборной шины посредством выключателя линии электроснабжения сборной шины и посредством выключателя линии электроснабжения вспомогательного устройства. Это позволяет избежать воздействия состояния неисправности сборной шины на функционирование вспомогательного устройства и/или повреждение вспомогательного устройства.

Вторая линия электроснабжения вспомогательного устройства может использоваться для снабжения вспомогательного устройства выработанной питающим блоком электроэнергией с обходом сборной шины. Другими словами, вторая линия электроснабжения вспомогательного устройства представляет собой байпасную линию, через которую вспомогательное устройство может отбирать выработанную питающим блоком электроэнергию без необходимости питания этой энергией вспомогательного устройства через сборную шину. Если вспомогательное устройство электрически развязано от сборной шины, то вспомогательное устройство может снабжаться электроэнергией от питающего блока через вторую линию электроснабжения вспомогательного устройства (вместо сборной шины).

За счет развязывания вспомогательного устройства от сборной шины в бортовой сети можно образовать развязанную от сборной шины «островную сеть», которая в состоянии неисправности сборной шины обеспечивает надежное снабжение вспомогательного устройства электроэнергией.

Тот же питающий блок, который в исправном состоянии сборной шины может использоваться для питания сборной шины электроэнергией, может в состоянии неисправности сборной шины использоваться для снабжения вспомогательного устройства электроэнергией через вторую линию электроснабжения вспомогательного устройства. Чтобы в состояния неисправности сборной шины можно было снабжать вспомогательное устройство электроэнергией, необязательно, следовательно, наличие дополнительного питающего блока.

В состоянии неисправности питающего блока вспомогательное устройство может быть электрически развязано от питающего блока посредством выключателя линии электроснабжения сборной шины и выключателя второй линии электроснабжения вспомогательного устройства. Это позволяет избежать воздействия состояния неисправности питающего блока на функционирование вспомогательного устройства и/или повреждение вспомогательного устройства.

В рамках данного изобретения под вспомогательным устройством следует понимать дополнительный агрегат транспортного средства, т.е. устройство, которое не вызывает непосредственно движение транспортного средства. Упомянутым вспомогательным устройством бортовой сети может быть, в частности, критическое для безопасности вспомогательное устройство. Под критическим для безопасности вспомогательным устройством следует понимать вспомогательное устройство, которое требуется для надежной эксплуатации компонента или подсистемы транспортного средства. Например, вспомогательным устройством может быть устройство, которое необходимо для надежной эксплуатации электрического тормоза транспортного средства.

Предпочтительно каждый из упомянутых выключателей бортовой сети может принимать замкнутое и разомкнутое состояния.

Преимущественно в замкнутом состоянии выключателя первой линии электроснабжения вспомогательного устройства через первую линию электроснабжения вспомогательного устройства возникает электрическое соединение между вспомогательным устройством и сборной шиной, а в разомкнутом состоянии этого выключателя через первую линию электроснабжения вспомогательного устройства не возникает электрическое соединение между сборной шиной и вспомогательным устройством.

В замкнутом состоянии выключателя второй линии электроснабжения вспомогательного устройства через вторую линию электроснабжения вспомогательного устройства возникает преимущественно электрическое соединение между вспомогательным устройством и питающим блоком, а в разомкнутом состоянии этого выключателя через вторую линию электроснабжения вспомогательного устройства не возникает электрическое соединение между питающим блоком и вспомогательным устройством.

Предпочтительным образом в замкнутом состоянии выключателя линии электроснабжения сборной шины через линию электроснабжения сборной шины возникает электрическое соединение между питающим блоком и сборной шиной, а в разомкнутом состоянии этого выключателя не возникает электрическое соединение между сборной шиной и питающим блоком.

Вторая линия электроснабжения вспомогательного устройства может быть подключена своими концами непосредственно к линии электроснабжения сборной шины. Это значит, что вторая линия электроснабжения вспомогательного устройства может быть соединена через линию электроснабжения сборной шины с выходной стороной питающего блока. В качестве альтернативы вторая линия электроснабжения вспомогательного устройства может быть подключена своими концами непосредственно к выходной стороне питающего блока.

Предпочтительным образом сборная шина является сборной шиной переменного тока, в частности сборной шиной трехфазного переменного тока.

Питающий блок может быть выполнен, например, в виде преобразователя. В смысле данного изобретения под преобразователем следует понимать устройство, которое преобразует электроэнергию из одной формы в другую, причем преобразование формы энергии может включать в себя преобразование вида тока (преобразование постоянного тока в переменный или преобразование переменного тока в постоянный), изменение напряжения и/или изменение частоты.

В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения питающий блок выполнен в виде инвертора. В этом случае выходная сторона питающего блока является его стороной переменного напряжения. Входная сторона питающего блока является тогда его стороной постоянного напряжения.

Один или несколько упомянутых выключателей могут приводиться в действие электрически. Далее, по меньшей мере, один из выключателей может быть выполнен в виде контактора, в частности в виде приводимого в действие электрически контактора. Особенно предпочтительно, если каждый из упомянутых выключателей, т.е. выключатель первой линии электроснабжения вспомогательного устройства, выключатель второй линии электроснабжения вспомогательного устройства и выключатель линии электроснабжения сборной шины, выполнен в виде контактора, в частности в виде приводимого в действие электрически контактора.

Далее бортовая сеть может содержать измерительное устройство. Оно предназначено преимущественно для измерения эксплуатационного параметра сборной шины, в частности проводимого сборной шиной электрического напряжения.

Кроме того, бортовая сеть может включать в себя блок управления для приведения в действие одного или нескольких упомянутых выключателей. Блок управления соединен предпочтительно с измерительным устройством. Предпочтительным образом блок управления предназначен для контроля того, отвечает ли эксплуатационный параметр заданному условию. Далее блок управления может быть предназначен для формирования коммутационного сигнала для приведения в действие, по меньшей мере, одного из выключателей, если эксплуатационный параметр отвечает заданному условию.

Заданным условием может быть, например, соотношение между измеренным измерительным устройством напряжением, т.е. его фактическим значением, и заданным значением напряжения. Например, заданное условие может быть выполнено тогда, когда абсолютная величина разности между фактическим и заданным значениями напряжения больше заданного максимального значения.

Если эксплуатационный параметр отвечает заданному условию, то блок управления формирует предпочтительно коммутационный сигнал для размыкания выключателя линии электроснабжения сборной шины. В качестве опции блок управления, если эксплуатационный параметр отвечает заданному условию, может сформировать коммутационный сигнал для замыкания выключателя второй линии электроснабжения вспомогательного устройства и/или коммутационный сигнал для размыкания выключателя первой линии электроснабжения вспомогательного устройства.

Блок управления может быть, в частности, составной частью питающего блока. В качестве альтернативы блоком управления может быть центральное устройство управления. В принципе, может быть предусмотрено, что один или несколько упомянутых выключателей выполнены управляемыми как посредством блока управления, являющегося составной частью питающего блока, так и посредством центрального устройства управления бортовой сети.

Кроме того, бортовая сеть может содержать, по меньшей мере, один дополнительный питающий блок для питания сборной шины электроэнергией. Кроме того, бортовая сеть может содержать дополнительную линию электроснабжения сборной шины, подключенную к сборной шине и к выходной стороне дополнительного питающего блока. Предпочтительно, если дополнительная линия электроснабжения сборной шины содержит выключатель.

Дополнительный питающий блок может использоваться, в частности, для питания сборной шины электроэнергией в состоянии неисправности первого питающего блока. Таким образом, в состоянии неисправности первого питающего блока можно гарантировать снабжение вспомогательного устройства электроэнергией.

Далее дополнительный питающий блок может использоваться для питания сборной шины электроэнергией вместе с первым, находящимся в исправном состоянии питающим блоком.

Дополнительный питающий блок может быть выполнен, например, в виде преобразователя, в частности инвертора. Далее дополнительный питающий блок может быть выполнен, в частности, конструктивно одинаково с первым питающим блоком.

В предложенном способе эксплуатации бортовой сети выключатель линии электроснабжения сборной шины замкнут. Питающий блок питает сборную шину через линию электроснабжения сборной шины. Кроме того, вспомогательное устройство снабжается электроэнергией через одну из обеих линий электроснабжения вспомогательного устройства. Согласно изобретению, в состоянии неисправности сборной шины выключатель линии электроснабжения сборной шины размыкается, и вспомогательное устройство снабжается электроэнергией от питающего блока через вторую линию электроснабжения вспомогательного устройства с обходом сборной шины.

Состоянием неисправности сборной шины может быть, например, состояние, в котором абсолютная величина разности между фактическим значением проводимого сборной шиной напряжения и его заданным значением больше заданного максимального значения. Другими словами, состояние неисправности сборной шины может наступить, если абсолютная величина разности между фактическим значением проводимого сборной шиной напряжения и его заданным значением превысит заданное максимальное значение.

В первом варианте способа предусмотрено, что до наступления состояния неисправности сборной шины выключатель первой линии электроснабжения вспомогательного устройства замкнут, выключатель второй линии электроснабжения вспомогательного устройства разомкнут, а вспомогательное устройство снабжается электроэнергией через первую линию электроснабжения вспомогательного устройства.

Предпочтительным образом в этом варианте при наступлении состояния неисправности сборной шины выключатель первой линии электроснабжения вспомогательного устройства размыкается, в результате чего вспомогательное устройство электрически развязывается от сборной шины, а выключатель второй линии электроснабжения вспомогательного устройства замыкается.

В другом варианте способа предусмотрено, что вспомогательное устройство еще до наступления состояния неисправности сборной шины снабжается электроэнергией через вторую линию электроснабжения вспомогательного устройства с обходом сборной шины. Преимущественно в этом варианте до наступления состояния неисправности сборной шины выключатель первой линии электроснабжения вспомогательного устройства разомкнут, за счет чего вспомогательное устройство электрически развязано от сборной шины, а выключатель второй линии электроснабжения вспомогательного устройства замкнут. В этом варианте можно поддерживать особенно малым число коммутационных процессов, происходящих при наступлении состояния неисправности сборной шины, чтобы электрически развязывать вспомогательное устройство от сборной шины и снабжать электроэнергией через вторую линию электроснабжения вспомогательного устройства.

Предпочтительно при наступлении состояния неисправности питающего блока вспомогательное устройство электрически развязывается от питающего блока за счет размыкания выключателя линии электроснабжения сборной шины и, если выключатель второй линии электроснабжения вспомогательного устройства еще не разомнут, – за счет размыкания выключателя второй линии электроснабжения вспомогательного устройства. В этом случае предпочтительно, если выключатель первой линии электроснабжения вспомогательного устройства замыкается, чтобы вспомогательное устройство можно было снабжать электроэнергией из сборной шины.

Как уже было отмечено ранее, изобретение относится, в том числе, к рельсовому транспортному средству.

Предложенное рельсовое транспортное средство оснащено предложенной бортовой сетью.

Предпочтительным образом рельсовое транспортное средство включает в себя промежуточный контур для снабжения первого питающего блока электроэнергией. Промежуточный контур может быть составной частью тягового оборудования рельсового транспортного средства. Преимущественно промежуточным контуром может быть промежуточный контур постоянного напряжения. Далее предпочтительно, если промежуточный контур подключен к входной стороне первого питающего блока.

Чтобы обеспечить снабжение упомянутого дополнительного питающего блока бортовой сети электроэнергией, дополнительный питающий блок, в частности своей входной стороной, подключен преимущественно к упомянутому промежуточному контуру или к иному промежуточному контуру рельсового транспортного средства.

Рельсовое транспортное средство включает в себя предпочтительно тормозную систему для его торможения. Тормозная система может быть оснащена тормозным реостатом. Далее тормозная система может включать в себя эксплуатируемый в качестве генератора тяговый электродвигатель и подключенный к тяговому двигателю преобразователь (называемый также тяговым преобразователем или тяговым преобразователем частоты).

Упомянутым вспомогательным устройством бортовой сети может быть, например, охлаждающее устройство для охлаждения компонента тормозной системы. В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения вспомогательным устройством является охлаждающее устройство, в частности вентилятор, для охлаждения тормозного реостата. В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения вспомогательным устройством является охлаждающее устройство, в частности насос подачи хладагента, для охлаждения моторного преобразователя.

Дополнительно к упомянутому вспомогательному устройству бортовая сеть может содержать, по меньшей мере, одно дополнительное вспомогательное устройство, у которого речь может идти, в частности, о критическом для безопасности вспомогательном устройстве. Дополнительное вспомогательное устройство может быть подключено к обеим упомянутым линиям энергоснабжения вспомогательного устройства. В частности, дополнительное вспомогательное устройство может быть включено параллельно первому вспомогательному устройству.

В варианте выполнения, в котором бортовая сеть дополнительно к упомянутому вспомогательному устройству содержит, по меньшей мере, одно дополнительное вспомогательное устройство, одним из вспомогательных устройств может быть охлаждающее устройство, в частности вентилятор, для охлаждения тормозного реостата тормозной системы, а другим из вспомогательных устройств – охлаждающее устройство, в частности насос подачи хладагента, для охлаждения моторного преобразователя.

Далее бортовая сеть может содержать, по меньшей мере, одно дополнительное вспомогательное устройство, которое может быть подключено к сборной шине посредством дополнительной линии электроснабжения вспомогательного устройства бортовой сети.

Предшествующее описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения содержит многочисленные признаки, которые отражены в отдельных зависимых пунктах формулы частично объединенными в несколько. Однако эти признаки могут рассматриваться также по отдельности и могут быть объединены в целесообразные дополнительные комбинации. В частности, эти признаки соответственно по отдельности и в любой подходящей комбинации могут комбинироваться с предложенными бортовой сетью, способом и рельсовым транспортным средством. Далее признаки способа могут рассматриваться как свойство соответствующего устройства.

Даже если в описании и формуле изобретения некоторые термины используются в единственном числе или в сочетании с числительным, объем изобретения не ограничивается в отношении этих терминов единственным числом или соответствующим числительным.

Описанные выше свойства, признаки и преимущества изобретения, а также то, как они достигаются, становятся более понятными в связи с нижеследующим описанием примера его осуществления, более подробно поясняемого с помощью чертежей. Этот пример служит для пояснения изобретения и не ограничивает его приведенными в нем комбинациями признаков, также в отношении функциональных признаков. Кроме того, подходящие для этого признаки примера осуществления могут рассматриваться также изолированно и комбинироваться с любым пунктом формулы.

Если на различных фигурах используются одинаковые ссылочные позиции, то они обозначают, в основном, одинаковые или соответствующие друг другу элементы.

На чертежах представлено следующее:

фиг. 1 - ведущий и ведомый вагоны рельсового транспортного средства бортовой сетью;

фиг. 2 - увеличенный фрагмент части бортовой сети по фиг. 1.

На фиг. 1 схематично изображено рельсовое транспортное средство 2, при этом речь может идти, например, о высокоскоростном поезде. В качестве примера на фиг. 1 изображены моторный вагон 4 и прицепной вагон 6 рельсового транспортного средства 2. Дополнительно к обоим вагонам 4, 6 рельсовое транспортное средство 2 может содержать другие вагоны (не показаны), которые могут быть выполнены соответственно с собственным приводом или без него.

Моторный вагон 4 оснащен токоприемником 8 и трансформатором 9, причем трансформатор 9 своей первичной обмоткой подключен к токоприемнику 8. Кроме того, моторный вагон 4 включает в себя несколько тяговых электродвигателей 10 для привода рельсового транспортного средства 2, причем тяговые двигатели 10 могут эксплуатироваться соответственно в качестве генератора.

Далее рельсовое транспортное средство 2 может быть оснащено бортовой сетью 12 и первым 14а и вторым 14b промежуточными контурами. Кроме того, рельсовое транспортное средство 2 включает в себя соединенный с одной вторичной обмоткой трансформатора 9 и первым промежуточным контуром 14а первый входной преобразователь 16а для питания электроэнергией первого промежуточного контура 14а. Также рельсовое транспортное средство 2 включает в себя соединенный с другой вторичной обмоткой трансформатора 9 и вторым промежуточным контуром 14b второй входной преобразователь 16b для питания электроэнергией второго промежуточного контура 14b.

Далее рельсовое транспортное средство 2 включает в себя несколько преобразователей 18, через которые названные тяговые двигатели 10 снабжаются электроэнергией, причем в данном примере для каждого из тяговых двигателей 10 предусмотрен собственный преобразователь 18. Преобразователи 18 подключены соответственно к одному из промежуточных контуров 14a, 14b рельсового транспортного средства 2.

Бортовая сеть 12 содержит поездную сборную шину 20, которая электрически соединяет между собой отдельные вагоны 4, 6 рельсового транспортного средства 2. Кроме того, бортовая сеть 12 включает в себя первый 22а и второй 22b питающие блоки для питания поездной сборной шины 20 электроэнергией. Первый питающий блок 22а подключен к первому промежуточному контуру 14а и снабжается электроэнергией через этот промежуточный контур 14а. Второй питающий блок 22b подключен ко второму промежуточному контуру 14b и снабжается электроэнергией через этот промежуточный контур 14b.

В данном примере оба питающих блока 22а, 22b выполнены соответственно в виде инвертора. У названных промежуточных контуров 14а, 14b речь идет соответственно о промежуточном контуре постоянного напряжения, а у поездной сборной шины 20 – о сборной шине трехфазного переменного тока.

Далее бортовая сеть 12 включает в себя несколько критических для безопасности вспомогательных устройств 26а, из которых на фиг. 1 в качестве примера изображены два, а также несколько не критических для безопасности вспомогательных устройств 26b. Критические для безопасности вспомогательные устройства 26а через первую линию 28а электроснабжения вспомогательных устройств бортовой сети 12 соединены с поездной сборной шиной 20. Через вторую линию 28b электроснабжения вспомогательных устройств бортовой сети 12 критические для безопасности вспомогательные устройства 26а соединены с первым питающим блоком 22а. Не критические для безопасности вспомогательные устройства 26b соединены с поездной сборной шиной 20 соответственно через дополнительную линию 28с электроснабжения вспомогательных устройств.

Как у упомянутых линий 24а, 24b электроснабжения сборной шины, так и у линий 28a, 28b, 28c электроснабжения вспомогательных устройств речь идет о трехфазных линиях.

Также бортовая сеть 12 включает в себя измерительное устройство 30, предназначенное для измерения проводимого поездной сборной шиной 20 электрического напряжения.

Кроме того, рельсовое транспортное средство 2 оснащено тормозной системой 32 для его торможения. Тормозная система 32 включает в себя несколько соединенных с тяговыми двигателями 10 тормозных реостатов 34, из которых на фиг. 1 в качестве примера изображен один. Преимущественно тормозные реостаты тормозной системы 32 расположены на крыше рельсового транспортного средства 2. (На фиг. 1 тормозной реостат 34 для лучшей наглядности расположен внутри рельсового транспортного средства 2). Далее упомянутые тяговые двигатели 10 (по своей функции в качестве электромоторного тормоза) являются соответственно элементом тормозной системы 32.

В данном примере одним из критических для безопасности вспомогательных устройств 26а является вентилятор 36 для охлаждения тормозного реостата 34 тормозной системы 32, а другим критическим для безопасности вспомогательным устройством 26а – насос 38 подачи хладагента для охлаждения одного или нескольких моторных преобразователей 18 рельсового транспортного средства 2.

На фиг. 2 изображен увеличенный фрагмент части бортовой сети 32 из фиг. 1.

У соответствующего питающего блока 22а, 22b изображены его входная 40 и выходная 42 стороны. Своей входной стороной 40 первый питающий блок 22а подключен к первому промежуточному контуру 14а, а второй питающий блок 22b своей входной стороной 40 подключен ко второму промежуточному контуру 14b (фиг. 1). В данном примере входная сторона 40 соответствующего питающего блока 22а, 22b является его стороной постоянного напряжения, а выходная сторона 42 – его стороной переменного напряжения.

Питающие блоки 22а, 22b содержат блок управления 46, например, в виде микроконтроллера. Блок управления 46 первого питающего блока 22а предназначен для приведения в действие выключателя 44 первой линии 24а электроснабжения сборной шины, выключателя 44 первой линии 28а электроснабжения вспомогательных устройств и выключателя 44 второй линии 28b электроснабжения вспомогательных устройств. Блок управления 46 второго питающего блока 22b предназначен для приведения в действие выключателя 44 второй линии 24b электроснабжения сборной шины. Кроме того, упомянутые выключатели 44 приводятся в действие центральным устройством управления рельсового транспортного средства 2 (не показано, называется также поездным устройством управления). С помощью центрального устройства управления один из выключателей 44 может приводиться в действие, в частности, в состоянии неисправности соответствующего питающего блока 22а, 22b. В качестве альтернативы или дополнительно может быть предусмотрено, что в случае состояния неисправности одного из питающих блоков 22а, 22b выключатели 44, приданные этому питающему блоку 22а, 22b, занимают определенное коммутационное положение.

Измерительное устройство 30 соединено с центральным устройством управления рельсового транспортного средства 2 и с блоками управления 46 питающих блоков 22а, 22b. Измерительное устройство 30 измеряет проводимое поездной сборной шиной 30 электрическое напряжение и передает измеренное напряжение на центральное устройство управления рельсового транспортного средства 2, а также на блоки управления 46 питающих блоков 22а, 22b. Блоки управления 46 питающих блоков 22а, 22 и центральное устройство управления рельсового транспортного средства 2 соответственно проверяют, лежит ли измеренное измерительным устройством 30 напряжение в заданном диапазоне.

В случае если первый питающий блок 22а функционирует исправно, а измеренное измерительным устройством 30 напряжение лежит в заданном диапазоне, то бортовая сеть 12 эксплуатируется в «нормальном режиме». При этом первый питающий блок 22а подает электроэнергию в поездную сборную шину 20, выключатель 44 линии 24а электроснабжения которой замкнут. Кроме того, в этом рабочем режиме критические для безопасности вспомогательные устройства 26а отбирают электроэнергию либо через поездную сборную шину 20, либо через вторую линию 28b электроснабжения вспомогательных устройств. В первом случае выключатель 44 первой линии 28а электроснабжения вспомогательных устройств замкнут, а выключатель 44 второй линии 28b электроснабжения вспомогательных устройств разомкнут. Во втором же случае выключатель 44 первой линии 28а электроснабжения вспомогательных устройств разомкнут, а выключатель 44 второй линии 28b электроснабжения вспомогательных устройств замкнут.

В случае если первый питающий блок 22а функционирует исправно, однако измеренное измерительным устройством 30 напряжение лежит за пределами заданного диапазона, то бортовая сеть 12 эксплуатируется в «режиме островной сети». Для этого блок управления 46 первого питающего блока 22а устанавливает положение выключателей 44 так, что выключатель 44 первой линии 24а электроснабжения сборной шины разомкнут, выключатель 44 первой линии 28а электроснабжения вспомогательных устройств разомкнут, а выключатель 44 второй линии 28b электроснабжения вспомогательных устройств замкнут. В этих положениях выключателей критические для безопасности вспомогательные устройства 26а и первый питающий блок 22а электрически развязаны от поездной сборной шины 20. В этом рабочем режиме критические для безопасности вспомогательные устройства 26а отбирают электроэнергию через вторую линию 28b электроснабжения вспомогательных устройств. Дополнительно может быть реализована мера безопасности, например, затормаживание рельсового транспортного средства 2 (при необходимости, вплоть до его остановки).

Если потребность в мощности критических для безопасности вспомогательных устройств 26а известна, то в режиме островной сети возможно управление нагрузкой бортовой сети 12, так что критические для безопасности вспомогательные устройства 26а могут снабжаться заданной электрической мощностью соответственно с достаточной точностью.

В случае если измеренное измерительным устройством 30 напряжение лежит в заданном диапазоне и наступило состояние неисправности первого питающего блока 22а, например, в виде его технического дефекта, то бортовая сеть 12 эксплуатируется в «режиме сборной шины». Для этого центральное устройство управления рельсового транспортного средства 2 устанавливает положение выключателей 44 так, что выключатель 44 первой линии 24а электроснабжения сборной шины разомкнут, выключатель 44 первой линии 28а электроснабжения вспомогательных устройств замкнут, а выключатель 44 второй линии 28b электроснабжения вспомогательных устройств разомкнут. В этих положениях выключателей первый питающий блок 22а электрически развязан от поездной сборной шины 20, а критические для безопасности вспомогательные устройства 26а электрически привязаны к поездной сборной шине 20. В этом рабочем режиме критические для безопасности вспомогательные устройства 26а отбирают электроэнергию через поездную сборную шину 20, в которую второй питающий блок 22b подает электроэнергию. Дополнительно может быть реализована мера безопасности, например, затормаживание рельсового транспортного средства 2 (при необходимости, вплоть до его остановки).

Может быть предусмотрено, что второй питающий блок 22b подает энергию в поездную сборную шину 20 даже тогда, когда первый питающий блок 22а функционирует исправно, а бортовая сеть 12 эксплуатируется в «нормальном режиме» или в «режиме островной сети».

Если измеренное измерительным устройством 30 напряжение лежит вне заданного диапазона, а первый питающий блок 22а находится в состоянии неисправности, например, в виде его технического дефекта, то каждый из выключателей 44 размыкается, в результате чего критические для безопасности вспомогательные устройства 26а электрически развязываются от первого питающего блока 22а, и первый питающий блок 22а и критические для безопасности вспомогательные устройства 26а электрически развязываются от поездной сборной шины 20. Кроме того, начинается экстренное торможение, преимущественно посредством фрикционного тормоза рельсового транспортного средства 2 и, при необходимости, с помощью тех его электрических тормозов, чьи вспомогательные устройства электрически соединены с исправным питающим блоком бортовой сети 12.

Далее может быть предусмотрено, что срабатывание выключателей 44 описанным выше образом возможно лишь тогда, когда машинистом предварительно была отдана команда разблокирования, например, через элемент управления в кабине рельсового транспортного средства 2.

Хотя изобретение было подробно проиллюстрировано и описано предпочтительным примером его осуществления, оно не ограничено раскрытым примером, и специалист может вывести из них другие варианты, не выходя за объем правовой охраны изобретения.

Изобретение относится к подаче электроэнергии к вспомогательному оборудованию транспортных средств. Заявлен способ эксплуатации бортовой сети рельсового транспортного средства. Причем бортовая сеть включает сборную шину, питающий блок, линию электроснабжения сборной шины, содержащую коммутатор, вспомогательное устройство, первую линию (28а) электроснабжения вспомогательного устройства, подключенную к сборной шине, вторую линию (28b) электроснабжения вспомогательного устройства, подключенную к выходной стороне питающего блока для обхода сборной шины. Причем обе линии (28а, 28b) электроснабжения вспомогательного устройства содержат соответственно коммутатор. При этом способ заключается в том, что до наступления состояния неисправности сборной шины коммутатор первой линии (28а) электроснабжения вспомогательного устройства замкнут, коммутатор второй линии (28b) – разомкнут, а вспомогательное устройство снабжают электроэнергией через первую линию (28а) электроснабжения. В случае наступления состояния неисправности сборной шины, коммутатор линии (28а) электроснабжения вспомогательного устройства размыкают, а коммутатор второй линии (28b) электроснабжения замыкают. Технический результат заключается в надежном снабжении вспомогательного устройства электроэнергией. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ эксплуатации бортовой сети (12) рельсового транспортного средства, причем бортовая сеть (12) включает:

сборную шину (20), питающий блок (22а) для подачи электроэнергии в сборную шину (20), линию (24а) электроснабжения сборной шины, подключенную к выходной стороне (42) питающего блока (22а), а также к сборной шине (20) и содержащую коммутатор (44), вспомогательное устройство (26а) и первую линию (28а) электроснабжения вспомогательного устройства, подключенную к сборной шине (20) и вспомогательному устройству (26а), вторую линию (28b) электроснабжения вспомогательного устройства, подключенную к вспомогательному устройству (26а) и выходной стороне (42) питающего блока (22а) для обхода сборной шины (20), причем обе линии (28а, 28b) электроснабжения вспомогательного устройства содержат соответственно коммутатор (44),

при котором (способе) коммутатор (44) линии (24а) электроснабжения сборной шины замкнут, посредством питающего блока (22а) через линию (24а) электроснабжения сборной шины в сборную шину (20) подают электроэнергию и вспомогательное устройство (26а) снабжают электроэнергией через одну из обеих линий (28а, 28b) электроснабжения вспомогательного устройства,

отличающийся тем, что

до наступления состояния неисправности сборной шины (20)

- коммутатор (44) первой линии (28а) электроснабжения вспомогательного устройства замкнут,

- коммутатор (44) второй линии (28b) электроснабжения вспомогательного устройства разомкнут,

- вспомогательное устройство (26а) через первую линию (28а) электроснабжения вспомогательного устройства снабжают электроэнергией,

а в случае наступления состояния неисправности сборной шины (20)

- коммутатор (44) линии (28а) электроснабжения вспомогательного устройства размыкают, в результате чего вспомогательное устройство (26а) электрически отсоединяют со сборной шины (20),

- коммутатор (44) второй линии (28b) электроснабжения вспомогательного устройства замыкают.

2. Способ по п. 1,

отличающийся тем, что в случае наступления состояния неисправности питающего блока (22а) вспомогательное устройство (26а) за счет размыкания коммутатора (44) линии (24а) электроснабжения сборной шины и, при необходимости, за счет размыкания коммутатора (44) второй линии (28b) электроснабжения вспомогательного устройства электрически отсоединяют от питающего блока (22а).

3. Способ по п. 1 или 2,

отличающийся тем, что питающий блок (22а) выполнен в виде преобразователя, в частности в виде инвертора.

4. Способ по любому из пп. 1-3,

отличающийся тем, что по меньшей мере один из коммутаторов (44) выполнен в виде контактора, в частности в виде контактора, приводимого в действие электрически.

5. Способ по любому из пп. 1-4,

отличающийся тем, что бортовая сеть также включает:

- измерительное устройство (30) и

- соединенный с измерительным устройством (30) блок управления (46),

причем посредством измерительного устройства (30) замеряют эксплуатационный параметр сборной шины (20), в частности проводимое сборной шиной (20) электрическое напряжение, а посредством блока управления (46) контролируют, отвечает ли эксплуатационный параметр заданному условию, и если эксплуатационный параметр отвечает заданному условию, формируют коммутационный сигнал для приведения в действие по меньшей мере одного из коммутаторов (44).