Устройство групповой катодной защиты арматуры железобетонных опор контактной сети Советский патент 1982 года по МПК B60M5/00 

(5) УСТРОЙСТВО ГРУППОВОЙ КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ АРМАТУРЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ОПОР КОНТАКТНОЙ СЕТИ

1

Изобретение относится к области электрического транспорта и может быть использовано в схемах защиты опор контактной сети электрофицированных железных дорог.

Известно устройство групповой катодной защиты, содержащее рабочий заземли тел ь, подключенный к положительному полюсу источьика питания металлический трос поляризации, соединенный через резистор с опорами и непосредственно с отрицательным полюсом источника питания til.

Однако это устройство не может обеспечить требуемую надежность при защите опор контактной сети.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство групповой катодной защиты арматуры железобетонных опор контактной сети, содержащее основной металлический трос поляризации арматуры, подвешенный на опорах и соединенный через резисторы с арматурой одних

опор, источник питания, подключенный положительным полюсом к рабочему заземлителю, элементы защиты, соединенные с тяговыми рельсами и тросом группового заземления, к которому подключе1 1 металлические элементы контакт, ной подвески 2J.

Однако это устройство неэффективно в случае потери изоляции в верхнем поясе опор.

10

Целью изобретения является повышение эффективности защиты.

Эта цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным металлическим тросом поляризации и дифtsференциальным блоком контроля, выход и вход которого подключены соответственно к отрицательному полюсу источника питания и основному и дополнительному тросам поляризации армату20ры, последний из которых через резисторы подключен к арматуре других опор.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства. 39 Устройство содержит подключенные к арматуре 1 железобетонной опоры 2 контактной сети через вывод арматуры 3 основной металлический трос для поляризации арматуры, дополнительный металлический трос 5 для по ляризации арматуры, резистор 6, диф ференциальный блок 7 контроля и источник 8 энергии, рабочий заземлитель 9. рельсу 10 железнодорожного пути через искровой промежуток 11 и диод 12 группового заземления под соединен трос 13 группового заземле ния, а также заземление 1 металлических конструкций на опоре. Арматура 1 железобетонных опор 2 контактной сети при помощи выводов арматуры 3 соединяется с металлическими тросами 4 и 5 через развязывающие резисторы 6. Оба троса через блок 7 контроля подключаются к отрицательному полюсу источника 8 энергии. Им может быть катодная станция с рабочим заземлителем 9 или электрический дренаж. Источник 8 катодно поляризует оба троса и 5 и связанную с ними арматуру 1 опор 2, компен сируя положительные потенциалы, создаваемые тяговой нагрузкой. Блок 7 выполняется по дифференциальному принципу. Для этого токи поляризации обоих тросов ц и S в блоке должны быть направлены встречно. Это можно реализовать, например, использованием в блоке электромагнитного реле с двумя катушками, включенными встре но. При указанном подсоединении опор к двум тросам t и 5. условия их рабо ты как элементов двух подземных сооружений , находящихся в ближней зоне создаваемого рельсами 10 поля блуждающих токов, оказываются одинаковыми. Это приводит к тому, что дифференциальный сигнал в блоке 7 контроля, создаваемый тяговой нагрузкой и сторонним источником, незначительный . Такое состояние возможно до тех пор, пока сопротивление верхнего пояса опор велико. При повреждении изоляции между металлическими конструкциями опоры (хомуты, закладные детали) и арматурой, а также повреж дении элементов заземления конструк ций опор Т на рельс, электрическое равновесие между тросами и нару шается. Заземление k на рельс конструкций выполняется либо индивидуальным через искровой промежуток 11, либо групповым г.)и помощи троса 13 и диода 12. В процессе эксплуатации имеют место как пробои искрового промежутка, так и диода группового заземления. Повреждения этих элементов приводят к тому, что на конструкциях опор появляется потенциал рельсов от тяговой нагрузки. Если в такой ситуации происходит также повреждение изоляции защитного слоя бетона в верхнем поясе какой-либо опоры, то поТенциал рельса попадает на арматуру этой опоры. Через вывод арматуры 3 и резистор 6 потенциал оказывается приложенным к поляризационному тросу, например 5. Поскольку опоры, подсоединенные к другому поляризационному тросу А являются неповрежденными, то баланс сигналов в обоих тросах нарушается, что приводит к срабатыванию блока 7 контроля и формированию соответствующего сигнала. Информация о его срабатывании может быть передана любым способом эксплуатационному персоналу, в т.ч. и при помощи средств телемеханики. Тем самым представляется возможность контролировать сопротивление защитного слоя бетона в верхнем поясе любой опоры и целостность искровных промежутков и диодов группового заземления . Источник катодной поляризации должен быть расчитан на режим с неповрежденными указанными элементами, так как их повреждения ликвидируются эксплуатационным персоналом по сигналу от блока 7За счет указанного качества эффективность устройства резко повышается. Необходимый ток для перевода арматуры защищаемых опор в катодное состояние составляет не более 0,05 0,07 А на одну опору. Мощность источника 8 составляет не более 25 Вт/км. Расчеты показывают, что при использовании в качестве резисторов 6 ПЭ-75 (100 Ом), а в качестве тросов 4,5 проводов АС-10 и объединении опор в группы на участках протяженностью 1,0-2,0 км дифференциальная разность потенциалов тросов if и 5 при повреждении изоляции защитного слоя бетона в верхнем поясе хотя бы одной опоры защищаемого участка и попадании 53 потенциала от тя говой нагрузки на ее арматуру, может достигать 6-7 В, что в 3-3,5 раза превышает дифференциальную помеху при отсутствии такого повреждения. Это позволяет надежно контролировать повреждения опор. Формула изобретения Устройство групповой катодной защиты арматуры железобётоннь х опор контактной сети, содержащее основной металлический трос поляризации арматуры, подвешенный на опорах и соединенный через резисторы с арматурой одних опор, источник питания, подключенный положительным полюсом к рабочему заземлителю, элементы защиты соединенные с тяговыми рельсами и тросом группового заземгтения, к кото рому подключены металлические элемен

ft 16 ты контактной подвески, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности защиты, оно снабжено дополнительным металлическим тросом поляризации и дифференциальным блоком контроля, выход и зходы которого подключены соответственно к отрицательному полюсу источника питания и основному и дополнительному, тросам поляризации арматуры, последний из которых через резисторы подключен к арматуре других опор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1..Коррозия и защита в нефтегазодобывающей промышленности. Сборник, 1970, № 1, с .13-16. 2. Сергеев Н.Г., Грибачев О.В. Защита от коррозии арматуры железобетонных опор контактной сети методом катодной поляризации. Труды МНИТа, 1977, вып.570, c.S (прототип).