Устройство для устранения искрения токоприемника электровоза Советский патент 1985 года по МПК B60L15/08 

Изобретение относится к токосъемным устройствам транспортных средств с электротягой и может быть использовано в контактной электровозной откатке угольных шахт, опасных по газу. Цель изобретения - повышение надежности. На чертеже показана блок-схема предлагаемого,у.т ойства. : У тройётвб дая устранения искрения токоприе.мника кон-уактного электровоза содержит управляемой выключатель 1 тяговой нагрузки 2, блок 3 частотного контроля, выход которого соединен с одним входом формирователя 4 включаюш,их сигналов, вентильные блоки 5 и 6, датчики 7 и 8 постоянного тока, подключенные выходами к входам формирователя 9 отключаюш.их сигналов, состоящего из задатчиков 10 и 11 уровня чувствительности, суммирующих узлов 12 и 13, делительного блока 14 и порогового блока 15, и блок 16 блокировки формирователя 4 включающих сигналов. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии все контактные элементы токоприемника прижаты к контактному проводу, выключатель 1 тяговой нагрузки 2 выключен. При этом блок 3 частотного контроля токосъемных контактов, контрольная цепь которого закорочена отрезком контактного провода через токосъемные контакты, формирует на своем выходе сигнал, свидетельствующий о нормальном состоянии токосъемных контактов. Этот сигнал поступает далее на один из входов формирователя 4 включающих сигналов и приводит к включению выключателя 1, после чего ток тяговой нагрузки 2, распределяясь примерно равномерно между токосъемными ветвями, протекает через вентильные блоки 5 и 6 и датчики 7 и 8 постоянного тока. Выходные сигналы датчиков 7 и 8 тока поступают далее на входы формирователя 9 отключающих сигналов, в котором они складываются с сигналами задатчиков 10 и 11 уровня чувствительности с помощью суммирующих узлов 12 и 13. Значения выходных сигналов задатчиков 10 и 11 уровня чувствительности сравнительно небольщие и соответствуют значению тягового тока, при котором нарушение всех токосъемных контактов не сопровождается опасным искрением. Выходные сигналы суммирующих узлов 12 и 13, которые--ввиду малости сигналов задатчиков уровня соответствуют по существу токам в токосъемных ветвях, поступают далее на входы делительного блока 14, в котором определяется соотнощение между выходными сигналами суммирующих узлов 12 и 13, т.е. соотношение токов в токосъемных ветвях. Выходной сигнал делительного блока 14 поступает на вход по42рогового блока 15, который формирует на своем выходе сигнал отключения лишь в том случае, если его входной сигнал выходит за допустимые пределы, т.е. когда отношение величины тока в первой токосъемной ветви к величине тока во второй ветви либо превышает максимально допусти.мую величину, либо меньше минимально допустимой величины. В рассматриваемом случае, т.е. при нормальном состоянии токосъемных контактов, соотношение между токами в токосъемных ветвях находится в допустимых пределах, поэтому отключающий сигнал на выходе формирователя 9 не возникает. При значительном ухудщении одного из токосъемных контактов, предшествующем, как правило, полному нарушению этого контакта и последующему нарушению второго токосъемного контакта, соотношение между токами в токосъемных ветвях выходит за допустимые пределы, поэто.му пороговый блок 15 формирователя 9 отключающих сигналов срабатывает, что приводит к возникновению отключающего сигнала и последующему отключению выключателя 1 тяговой нагрузки. Одновременно с этим отключающий сигнал на выходе формирователя 9 блокирует через блок 16 блокировки работу формирователя 4 включающих сигналов на некоторое время, превышающее время полного отключения тяговой нагрузки. В случае полного отрыва одного из контактных элементов токоприемника от контактного провода сигнал на выходе соответствующего датчика тока, включенного в цепь этого контактного элемента, исчезает, однако это не приводит к неопределенности в работе делительного блока 14 формирователя 9 благодаря наличию сигнала на выходе задатчика 10 или 11 уровня чувствительности. Отключение тяговой нагрузки на ранней стадии нарущения токосъемных контактов предотвращает искрение токоприемника, трк как последующее нарушение второго токосъемного контакта происходит при отсутствии тока в токосъемных ветвях. Высокое быстродействие датчиков 7 и 8 тока и формирователя 9 отключающих сигналов и упреждающее формирование отключающего сигнала обеспечивают возможность своевременного отключения тяговой нагрузки и тем самым практически исключают искрение токоприемника. Устройство позволяет предотвращать искрение даже при практически одновре.менном отрыве всех контактных элементов от контактного провода, так как такому отрыву с высокой вероятностью предществует ухудшение токораспределения в токосъемных ветвях, приводящее к формированию отключающего сигнала и последующему упреждающему отключению тяговой нагрузки.

Последующее включение выключателя 1 происходит после прекращения действия блока 16 блокировки на формирователь 4 в том случае, если контрольная цепь блока 3 частотного контроля закорочена отрезком контактного провода через восстановленные токосъемные контакты. При этом токосъемные ветви благодаря наличию в них вентильных блоков 5 и 6 не закорачивают контрольную цепь блока 3, поэтому не влияют на работу блока 3 частотного контроля при отсутствии тягового тока или нарушенных токосъемных контактах.

В случае прохождения токоприемником изоляционных вставок в местах секционирования шахтной контактной сети наличие вентильных блоков в токосъемных ветвях исключает замыкание между секциями контактной сети через параллельные токосъемные ветви и следовательно, искрение токоприемника в указанных местах. Кроме этого, наличие вентильных блоков существенно упрощает частотный контроль токосъемных контактов и обеспечивает такой контроль без включения в токосъемные ветви обмоток трансформаторов, т.е. при минимальной индуктивности токосъемных ветвей и ми нимальной величине запасенной энергии в этих ветвях, способной выделиться в нарушенных токосъемных контактах. В каждом вентильном блоке в простейшем случае может быть по одному вентилю.

В качестве выключателя 1 тяговой нагрузки целесообразно использовать быстродействующий тиристорный ключ. В качестве токоприемника, искрение которого может быть предотвращено с помощью предлагаемого устройства, целесообразно использовать сдвоенный токоприемник с равномерным распределением контактных усилий между токосъемными контактами.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ ИСКРЕНИЯ ТОКОПРИЕМНИКА ЭЛЕКТРОВОЗА, содержащее управляемый выключатель тяговой нагрузки, управляющие входы которого подключены один - к Контактный npoSod выходу формирователя включающих сигналов, а другой - к выходу формирователя отключающих сигналов, и блок частотного контроля, входы которого подключены к токоприемникам, а выход - к одному из входов формирователя включающих сигналов, отличающееся тем, что с целью повышения надежности, оно снабжено блоком блокировки формирователя включающих сигналов и датчиками постоянного тока в цепи каждого токоприемника, выходы которых подключены к входам формирователя отключающих сигналов, соединенного выходом с входом блока блокировки, выход которого подключен к другому входу формирователя включающего сигнала. (Л ю ;&