Устройство для определения износа контактного провода Советский патент 1981 года по МПК B60M1/12 

Изобретение относится к электрическому транспорту и может быть использовано в устройствах для измерения параметров контактной сети. Известны устройства для определени износа контактного провода, содержащи преобразователь ширины контактируемой поверхности в ширину электрического импульса, выполненный в виде цилиндрического барабана с нанесенной на него винтовой нарезкой, при этом барабан выполнен из изоляционного материала л в его пазы уложена в.йнтовая линия, шаг которой принят больше вс5зможного расстояния между контаистными проводами fl. Однако эти устройства обладают малой скоростью измерения и большим весом. наиболее близким к предлагаемому по технической сущности являете: устройство для измерения износа контактного провода, содержащее установленные на полозе токоприемника транспортного средства преобразователь ши рины контактИру кадей поверхности кон тактного провода в электрическийимпульс, измерительный блок, соединенный с блоком регистрации, источник питания, один полюс которого подключен к входу измерительного блока 2. Однако это устройство также не обеспечивает требуемой точности и скорости измерения. Цель изобретения - повышение точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве преобразователь ширины контактирующей поверхности контактного провода в электрический импульс выполнен в виде изолированных от токоприемника неподвижных электрог дов и подвижных контактов , расположенных друг от друга на расстоянии боль- . шем ширины контактирующей поверхности контактного провода и смонтированных с возможностью перемещения вдоль полоза токоприемника, к которому подключен другой полюс источника питания, при этом неподвижные изолированные электроды соединены с входами измерительного блока. Подвижные электрические контакты , смонтированы на ременной передаче, установленной на токоприемнике в плоскости, параллельной плоскости контактируквдих поверхностей контактных ПРОВОДОВ, а неподвижные изолирован-:

ные электроды установлены по периметру передачи и выполнены в виде отдельных ламелей, соединенных друг с другом в секции с шагом, большим расстояния между контактными проводами.

На фиг. 1 показана принципиалвная схема устройства; на фиг. 2 -, схема установки контактов на ременной передаче .

Устройство содержит подвижные электрические контакты 1, например, в виде металлических игл, расположенные между неподвижным электродом 2 и контактным проводом 3 и укрепленные на приводном ремне ременной передачи 4, в момент нахождения под контактным проводом образуют электрическую цепь, в которую входят полоз измерительного токоприемника 5, контактный провод 3, электрическая дуга в зазоре между контактным проводом 3 и контактом 1, измерительный блок 6 , источник питания 7.. Результат измерения длительности импульса в этой цепи фиксируется регистрирующим устройством 8. Длительность импульса зависит от ширины контактной поверхности контактного провода и скорости вращения двигателя 9 ременной передачи.

Устройство работает следующим образом.

Импульс в измерительном блоке б создается при замыкании подвижным кон тактом 1 цепи между контактным проводом 3 и неподвижным электродом 2, установленным на измерительном токоприёмнике 5 и изолированным от него. Подвижные контакты 1 крепятся на приводном ремне ременной передачи и перемещаются перпендикулярно контактному проводу 3. Применение ременной передачи 4 позволяет, с одной стороны, снизить вес преобразователя ширины контактной поверхности в ширину электрического импульса, с другой - повысить скорость и точность измерений. Путем уменьшения расстояния между подвижными контактами 1 можно значительно сократить паузу между.импульсами. В то же время скорость движения приводного ремня передачи 4 относительно невысока. Так для того, чтобы обеспечить- измерение местных износов контактного провода 3 на участках длиной 5 см при скорости движения измерительного токо- . приемника 72 км/ч, скорость движения при&одного ремня передачи 4 дoлж на быть около 5 м/с. Эта скорость обеспечивается при диаметре приводного колеса 12 см и скорости его вращения около 800 об/м. Длительность импульса, соответствукяцая максимально допускаемому износу контактного провода, составит около 2,210 с.

Контактный провод 3 располагается над осью пути с зигзагами около опор. Поэтому при движении он перемещается

вдоль полоза токоприемника. При нормальном зигзаге ±0,3 м и длине пролета между опорами 60 м на участке длиной 5 см контактный провод 3 откло няется от оси на 0,5 мм. Абсолютная погрешность при этом может составлять до б мм, что, в свою очередь, составляет 20% от допускаемого износа контактного провода. Кроме того, возможно перемещение полоза токоприемника вследствие поперечных качаний кузова измерительного вагона. Для повышения точности ременная передача устанавливается в плоскости, параллельной плоскости контактирующей поверхности контактного провода 3 и под каждой ветвью ременной передачи 4 крепятся неподвижные электроды 2. Поэтому .подвижные контакты перемещаются над одним электродом в направлении перемещения контактного провода по полозу измерительного токоприемника, -над другим - в противоположном направлении. Длительность импульса в цепи первого электрода 2 увеличивается, а в цепи другого - на такую же величину уменьшается. Полусумма длительностей этих импульсов соответствует ширине контактной поверхности контактного провода 3.

Устройство позволяет измерять износ двух и более контактных проводов 3. С этой целью неподвижные электроды 2 выполняются в виде отдельных ламелей длиной менее наименьшего расстония между контактными проводами 3 и соединенных между собой в секции с шагом более наибольшего расстояния между контактными проводами 3. При этом контактные провода 3 всегда находятся над разными секциями неподвижных электродов 2 и при замыкании их подвижными контактами 1 в цепи каждой из этих секций возникает импульс длительностью пропорциональной ширине соответствующего контактного провода 3 .

Для уменьшения мощности двигателя 9 ременной передачи 4, следовательно и его веса, необходимо уменьшить силу трения. С этой целью можно устранить механический контакт между подвижными контактами 1 и контактными проводами 3, Для обеспечения цепи между ними напряжение источника питания выбирается достаточным для пробоя воздушного промежутка. Для уменьшения напряжения, при котором возникает пробой, подвижные контакты выполняются в виде металлических игл.

Если скорость движения приводного ремня передачи 4 сделать постоянной, то при изменении скорости движения измерительного токоприемника изменяется.и длина отрезков контактного провода, соответствующих отдельч ным импульсам в измерительной цепи. В этом случав блок регистрации должен фиксировать и координату точки измерения. Для того, чтобы каждый результат измерения соответствовал отрезкам контактного провода одной длины в устройстве, скорость движения ремня ременной передачи регулируется прямо пропорционально скорости перемещения измерительного то коприемника. Длительность импульса в этом случае зависит от скорости движения ременной передачи. Поэтому измерение длительности импульса про изводится с помощью генератора опор ной частоты, частота которого регули руется также прямо пропорционально скорости перемещения измерительного токоприемника. Обработка результатов измерения, записанных в виде графика, требует дополнительных затрат. Кроме того, при этом снижается точность. Поэтому в устройстве с целью обеспечения воз можности автоматизации процесса обра ботки результатов измерения результа измерения в виде последовательности импульсов записывается на магнитную ленту. По специальной программе производится обработка результатов на ЭВМ, а магнитная лента используется повторно. Для того, чтобы под контактным проводом всегда находилось не более одного подвижного контакта, расстояние между подвижными контактами Зь должно бытьбольше наибольшей ширины контактирующей поверхности-6,. Длина Лс1мели неподвижного электрода С должна быть наименьшего расстояния между контактными проводами (J . Отдел ные ламели неподвижного электрода объединены в секции с шагом 6 . Следовательно, чтобы над секцией непод вижного электрода находилось не более одного контактного провода, шаг е должен быть больше наибольшего ра стояния между контактньами проводами . Для устранения погрешности измерения, вызываемой перемещением контактного провода вдоль полоза токоприемника, неподвижные электроды 2 устанавливаются под обеими ветвями ремня ременной передачи 4 (фиг. 2). В этом случае при перемещении контак него провода 3 вдоль полоза токопри емника 5, например слева направо, время нахождения подвижных электрических проводников 1, укрепленных на верхней ветви ременной передачи под контактным проводом 3, уменьшает ся, а укрепленных на нижней ветви увеличивёются. Полусумма этих време рсшна длительности импульса, соответ ствующего ширине контактной поверхности. Предлагаемое устройство позволяет полностью гштоматизировать процесс измерения износа контактных проводов и обработки результатов измерения. Эксплуатационные затраты на измерение износа контактного провода на 100 км развернутой длины составляют порядка 1000 р. в год для участков с двух контактными проводами и 600 р. - с одним контактным проводом. В настоящее время эксплуатационная длина электрифицированных линий в СССР 42000 км. Эксплуатационные затраты при автоматическом измерении износа контактного провода не превысят 10-20 р. в год на 100 км развернутой длины электрифицированного участка. Формула изобретения 1.Устройство для определения износа контактного провода, содержащее установленные на полозе токоприемника транспортного средства -преобразователь ширины контактирующей поверхности контактного провода в электрический импульс, измерительный блок соединенный с блоком регистрации, источник питания, один полюс которого подключен к входу измерительного блока, отличающееся тем, что, с целью повьааеякя точности, преобразователь ширины контактирующей поверхности контактного провода в электрический импульс выполнен в виде изолированных от токоприемника неподвижных электродов и подвижных контактов, расположенных друг от друга на расстоянии большем ширины контактирукнцей поверхности контактного провода и смонтированных с возможностью перемещения вдоль полоза токоприемника, к . которому подключен другой полюс ис-. точника питания, при этом неподвижные изолированные электроды соединены с входс1ми измерительного блока. 2.Устройство по п. 1, отли чающееся тем, что подвижные электрические контакты смонтированы на ременной передаче, установленной на токоприемнике в плоскости, параллельной плоскости контактирукнцих поверхностей контактных проводов, а неподвижные изолированные электроды установлены по периметру передачи и выполнены в виде отдельных ламелей, соединенных друг с другом в секции с шагом, большим расстояния между контактными проводами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 188730, кл. В 60 М 1/12, 1965. 2.Авторское свидетельство СССР 381568, кл. В 60 Н 1/12, 1975 (прототип) .

и

I . U Ul А IjUl Af

Т ТТГУТТТ l

-ро.

Jl. I ..I-L.

LJ L Фиг. 2