Стойка опоры контактной сети Российский патент 2023 года по МПК E04H12/16 H02J7/00 

Изобретение относится к длинномерным элементам строительных конструкций, изготовленных из бетона с внутренней арматурой, и может быть использовано при изготовлении стоек опор контактной сети, мониторинг состояния которой предполагается осуществлять с помощью беспилотных летательных аппаратов.

Известна конструкция стойки опоры контактной сети (Н.Н. Попов, М. Чарыев, Железобетонные и каменные конструкции. - М.: Высшая школа, 1996 г. С. 4), представляющая собой конструктивное соединение бетона и расположенной в нем стальной арматуры, рационально объединенной для совместной работы в конструкциях, изделиях и элементах при действии нагрузки, как единое целое, позволяющее экономить металл.

Данная конструкция предназначена только для выполнения одной функции - обеспечение необходимого пространственного расположения проводов контактной подвески, что определяет ее узкий функциональный диапазон.

Известна армобетонная стойка опоры контактной сети, выбранная в качестве прототипа (RU 169486, Е04Н 12/16, 21.03.2017) и состоящая из арматурного каркаса в форме усеченного конуса из бетона, армированного преднапряженной композитной арматурой, например, из базальтопластика, стеклопластика, в количестве двенадцати стержней диаметром 15 мм. Поверх преднапряженной композитной арматуры смонтирована поперечная спиральная ненапрягаемая композитная арматура диаметром 2-5 мм.

Данное устройство предназначено только для поддержания и фиксирования проводов контактной сети, что определяет его узкий функциональный диапазон.

Задача изобретения - расширение функционального диапазона стойки опоры контактной сети за счет дополнительной функции, связанной с возможностью подзаряда аккумуляторной батареи беспилотного летательного аппарата, предназначенного для мониторинга состояния контактной сети и путевого полотна.

Технический результат достигается тем, что в стойке опоры контактной сети, состоящей из арматурного каркаса в форме усеченного конуса из бетона, армированного преднапряженной композитной арматурой из стержней и поперечной спиральной ненапряженной композитной арматуры, смонтированной поверх преднапряженной композитной арматуры, на верхушке стойки опоры контактной сети жестко закреплены своими нижними фланцами два проходных изолятора с токоведущими стержнями, к верхним фланцам проходных изоляторов жестко прикреплен вертикально расположенный каркас катушки, выводы обмотки которой подключены к верхним концам токоведущих стержней, нижние концы токоведущих стержней предназначены для соединения с контактным проводом и рельсом.

Общий вид предлагаемого устройства приведен на фиг. 1, а на фиг. 2 показана верхушка стойки опоры контактной сети.

Стойка опоры контактной сети состоит из арматурного каркаса 1 (фиг. 1) в форме усеченного конуса из бетона, армированного преднапряженной композитной арматурой 2 из стержней, изготовленных например, из базальтопластика, стеклопластика. Поверх преднапряженной композитной арматуры 2 смонтирована поперечная спиральная ненапряженная композитная арматура 3. На верхушке арматурного каркаса 1 (фиг. 2) жестко закреплены своими нижними фланцами 4 два проходных изолятора 5, к верхним фланцам 6 которых жестко прикреплен вертикально расположенный каркас катушки 7, выводы 8 обмотки 9 которой подключены к верхним концам 10 токоведущих стержней 11 проходных изоляторов 5. Нижние концы 12 токоведущих стержней 11 предназначены для соединения с контактным проводом 13 и рельсом 14. Вертикальный каркас катушки 7 выполнен с внутренним проходом 15.

Работа устройства происходит следующим образом.

При запитывании контактного провода 13 (фиг. 1) по обмотке 9 начинает протекать ток, который создает внешнее магнитное поле, в том числе и во внутреннем проходе 15 вертикально расположенного каркаса катушки 7.

Если мониторинг состояния контактной сети и путевого полотна осуществляется с помощью беспилотного летательного комплекса (Михайлов М.В., Соловьев А.С., Королева Е.Б. Беспилотный летательный комплекс для непрерывного мониторинга состояния контактной сети и путевого полотна высокоскоростного наземного транспорта. Транспорт: проблемы, идеи перспективы: сборник трудов LXXXII Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, в двух томах. - Том 1. Санкт-Петербург, 18-25 апреля 2022 г. / С-Пб: ФГБОУ ВО ПГУПС, 2022. 43-47 с.), возникает необходимость в бесконтактной подзарядке аккумуляторной батареи беспилотного летательного комплекса во время его полета рядом с источником магнитного поля, например, контактным проводом с током. Для этой цели на борту расположена катушка, в которой внешнее магнитное поле индуцирует электродвижущую силу. Однако для индуцирования электродвижущей силы необходимой величины, требуется больше сближение беспилотного летательного комплекса с контактным проводом, что не всегда возможно или безопасно.

В случае предлагаемого устройства внешнее магнитное поле во внутреннем проходе 15 может быть создано практически любой величины за счет увеличения числа витков обмотки 9 катушки 7, поэтому во время пролета беспилотного летательного аппарата через внутренний проход 15 катушки 7, расположенной на борту беспилотного летательного аппарата, индуцируется электродвижущая сила, обеспечивающая заряд аккумуляторной батареи беспилотного летательного аппарата.

Как можно видеть, заявляемая стойка опоры контактной сети выполняет дополнительную функцию - подзаряд аккумуляторной батареи, расположенной на борту беспилотного летательного аппарата.

Изобретение относится к длинномерным элементам строительных конструкций, изготовленных из бетона с внутренней арматурой, и может быть использовано при изготовлении стоек опор контактной сети. Технический результат - расширение функционального диапазона стойки опоры контактной сети за счет дополнительной функции, связанной с возможностью подзаряда аккумуляторной батареи беспилотного летательного аппарата, предназначенного для мониторинга состояния контактной сети и путевого полотна. Стойка опоры контактной сети состоит из арматурного каркаса в форме усеченного конуса из бетона, армированного преднапряженной композитной арматурой из стержней и поперечной спиральной ненапряженной композитной арматуры, смонтированной поверх преднапряженной композитной арматуры. На верхушке стойки опоры контактной сети жестко закреплены своими нижними фланцами два проходных изолятора с токоведущими стержнями, к верхним фланцам проходных изоляторов жестко прикреплен вертикально расположенный каркас катушки, выводы обмотки которой подключены к верхним концам токоведущих стержней, нижние концы токоведущих стержней предназначены для соединения с контактным проводом и рельсом. 2 ил.

Стойка опоры контактной сети, состоящая из арматурного каркаса в форме усеченного конуса из бетона, армированного преднапряженной композитной арматурой из стержней и поперечной спиральной ненапряженной композитной арматуры, смонтированной поверх преднапряженной композитной арматуры, отличающаяся тем, что на верхушке стойки опоры контактной сети жестко закреплены своими нижними фланцами два проходных изолятора с токоведущими стержнями, к верхним фланцам проходных изоляторов жестко прикреплен вертикально расположенный каркас катушки, выводы обмотки которой подключены к верхним концам токоведущих стержней, нижние концы токоведущих стержней предназначены для соединения с контактным проводом и рельсом.