СИСТЕМА ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО ПОДОГРЕВА КОНТАКТНОЙ СЕТИ Российский патент 2023 года по МПК H02G7/16 

Область техники

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам и способам предотвращения образования гололедных отложений на проводах контактной сети железных дорог.

Уровень техники

Устройство для предотвращения образования гололеда на воздушной линии содержит участок провода, состоящий из двух изолированных между собой групп проволок, с одного конца группы проволок соединены между собой и с проводом последующего участка воздушной линии, а с другого конца - первая группа проволок соединена с проводом предыдущего участка воздушной линии, а между первой и второй группами проволок включен независимый источник напряжения (патент RU № 2316866, опубл. 10.02.2008 г., Бюл. №4).

Недостатками данного устройства является то, что его применение предполагает наличие двух изолированных между собой групп проволок и что требуется дополнительный источник напряжения, который является неуправляемым.

Известны петлевые схемы подогрева проводов для удаления гололеда на двухпутных участках с электротягой переменного и постоянного тока (К.Г. Марквардт. Контактная сеть. - издание, перераб. и дополн. - М.: Транспорт, 1994. - с. 43-46, рис 3.7а, б), включающие контактные подвески смежных путей, объединенные с одной стороны поперечными секционными разъединителями, с другой стороны присоединенные к питающим фидерам тяговых подстанций.

Недостатком данного устройства является то, что оно применимо только на главных путях станций и перегонах с прекращением движения поездов, удаление (плавку) гололеда осуществляют максимально допустимыми (плотность 6,5÷8 А/мм²) для проводов контактной подвески токами.

В качестве прототипа выбрано устройство для предотвращения образования гололеда путем профилактического подогрева проводов выше температуры образования гололеда по петле (А.В. Фрайфельд, Н.А. Бондарев, А.С. Марков. Устройство, сооружение и эксплуатация контактной сети и воздушных линий: Учебник для технических школ железнодорожного транспорта. Под ред. А.В. Фрайфельда. - М.: Транспорт, 1980. - с. 380-382, рис. 282), в которое входят прогревочный агрегат, шина плюс тяговой подстанции, контактная подвеска первого пути, разъединитель поста секционирования, подвеска второго пути, запасная шина тяговой подстанции, причем для подогрева используют прогревочные токи плотностью в 2,5÷3,5 А/мм², что исключает возможность перегрева проводов, их отжиг и обрыв.

Недостатками данного устройства является то, что требуется дополнительный прогревочный агрегат, который является неуправляемым и может применяться с ограничением движения поездов по участку, где осуществляется прогрев участка.

Общими признаками является то, что система состоит из контактной подвески двух смежных путей, шин тяговых подстанций, питающих линий, выключателей, разъединителей.

Раскрытие сущности изобретения

Техническая проблема заключается в расширении функциональной возможности устройства предотвращения гололедных отложений на проводах контактной сети.

Технический результат заключается в регулировке уровня напряжения в контактной сети, за счет введения в схему блока вольтодобавочного устройства с возможностью регулировки температурного режима контактной сети.

Технический результат достигается тем, что система профилактического подогрева контактной сети включает контактную подвеску двух смежных путей, шины тяговых подстанций, питающие линии, выключатели, разъединители, согласно изобретению в систему на тяговой подстанции в перемычку между запасной и плюсовой шинами дополнительно подключен с помощью электрических соединителей блок вольтодобавочного устройства, осуществляющий включение и регулировку напряжения по току и по напряжению в контактной сети, управляющий вход вольтодобавочного устройства соединён проводным каналом связи с выходом блока управляющего устройства, блок управляющего устройства задает требуемый уровень напряжения вольтодобавочному устройству на основе входной информации, которую получает на входы с блока датчиков тока и напряжения на тяговой подстанции через проводной канал, с блока датчиков тока и напряжения на посту секционирования через радиоканалы, с блока датчиков напряжения на межподстанционной зоне через радиоканалы.

Описание чертежей

На фигуре приведена схема системы профилактического подогрева проводов контактной подвески, где:

1 - контактная подвеска;

2 - рельс;

3 - блок тягового преобразовательного агрегата;

4 - плюсовая шина +;

5 - питающие линии;

6 - минусовая шина -;

7 - обратные линии;

8 - запасная шина;

9 - блок вольтодобавочного устройства;

10 - блок управляющего устройства;

11 - проводной канал;

12 - радиоканал;

13 - блок датчиков тока и напряжения;

14 - тяговая подстанция;

15 - пост секционирования;

16 - блок датчиков напряжения;

17 - контролируемая межподстанционная зона;

18 - фидерные выключатели;

19 - выключатели поста секционирования;

20 - разъединители.

Осуществление изобретения

Система работает следующим образом.

Питание ЭПС производится от блоков тяговых преобразовательных агрегатов 3 через плюсовые шины 4 и питающие линии 5, подключенные к контактным подвескам 1 одного из путей и минусовые шины 6 и обратные линии 7, подключенные к рельсам 2. Контактная подвеска другого пути подключается через питающие линии к запасной шине 8. В перемычку между запасной шиной 8 и плюсовой шиной 4 подсоединен блок вольтодобавочного устройства 9, которое может быть отключенным и не пропускать ток либо включенным и пропускать ток, добавляя напряжение от 0 В до максимального значения, определяемого техническими возможностями устройства. Управление блоком вольтодобавочного устройства осуществляется управляющим воздействием блока управляющего устройства 10, сформированным на основе информации, полученной по проводному каналу 11 с блока датчиков токов и напряжений 13, установленных на питающих линиях 5 тяговых подстанций 14 и данных, полученных через радиоканал 12 поста секционирования 15, а также блока датчиков напряжения 16, установленных на контактных подвесках 1, в соответствии с целевой функцией - нагрев проводов для удаления или предотвращения образования гололеда, или повышение уровня напряжения при высокой интенсивности движения. Управление схемой питания контролируемой межподстанционной зоны 17 осуществляется путем переключения положений фидерных выключателей тяговых подстанций 18, выключателей 19 поста секционирования и разъединителей 20.

При этом все блоки соединены между собой в функциональной связи, образуя систему профилактического прогрева контактной сети.

Управляющим устройством может быть универсальный сервер, выполняющий функции сбора и обработки данных, переданных с датчиков тока и напряжения с целью дальнейшей выдачи управляющего воздействия по заданному алгоритму в зависимости от результатов обработки полученных данных.

Предлагаемая система профилактического подогрева проводов контактной подвески позволяет осуществлять контролируемый нагрев проводов на гололедоопасных участках, электрифицированных на постоянном токе. Кроме того, система имеет возможность плавного регулирования уровня напряжения в тяговой сети при увеличении интенсивности движения.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам и способам предотвращения образования гололедных отложений на проводах контактной сети железных дорог. Технический результат заключается в возможности регулировки уровня напряжения в контактной сети. Технический результат достигается тем, что в системе профилактического подогрева контактной сети, содержащей контактную подвеску двух смежных путей, шины тяговых подстанций, питающие линии, выключатели и разъединители, в системе на тяговой подстанции в перемычку между запасной и плюсовой шинами дополнительно подключен с помощью электрических соединителей блок вольтодобавочного устройства, осуществляющий включение и регулировку напряжения по току и по напряжению в контактной сети. Управляющий вход вольтодобавочного устройства соединён проводным каналом связи с выходом блока управляющего устройства. Блок управляющего устройства задает требуемый уровень напряжения вольтодобавочному устройству на основе входной информации, которую получает на входы с блока датчиков тока и напряжения на тяговой подстанции через проводной канал, с блока датчиков тока и напряжения на посту секционирования через радиоканалы, с блока датчиков напряжения на межподстанционной зоне через радиоканалы. 1 ил.

Система профилактического подогрева контактной сети, содержащая контактную подвеску двух смежных путей, шины тяговых подстанций, питающие линии, выключатели, разъединители, отличающаяся тем, что в систему на тяговой подстанции в перемычку между запасной и плюсовой шинами дополнительно подключен с помощью электрических соединителей блок вольтодобавочного устройства, осуществляющий включение и регулировку напряжения по току и по напряжению в контактной сети, управляющий вход вольтодобавочного устройства соединён проводным каналом связи с выходом блока управляющего устройства, блок управляющего устройства задает требуемый уровень напряжения вольтодобавочному устройству на основе входной информации, которую получает на входы с блока датчиков тока и напряжения на тяговой подстанции через проводной канал, с блока датчиков тока и напряжения на посту секционирования через радиоканалы, с блока датчиков напряжения на межподстанционной зоне через радиоканалы.