Спосіб для видалення льоду з проводу контактної мережі електротранспорту та пристрій для його здійснення

1 Спосіб для видалення льоду з контактного проводу мережі електротранспорту, що включає вплив на контактний провід електромагнітним полем, який відрізняється тим, що на контактний провід впливають високочастотним електромагнітним полем в діапазоні частот від 150 до 1100 Гц 2 Пристрій для видалення льоду з контактного проводу мережі електротранспорту, який містить магнітопровід з обмоткою, що з'єднана з джерелом струму, який відрізняється тим, що пристрій має розташований за індуктором механічний прилад, а джерело струму виконане високочастотним, при цьому магнітопровід індуктора має повітряний зазор Винахід відноситься до електроустаткування транспортних засобів з електротягою, зокрема до пристроїв для видалення льоду з проводів переважно контактної мережі міського електротранспорту Відомий метод по боротьбі зі обледенінням металевих конструкцій в авіабудуванні Видалення ожеледі здійснюється електродинамічним методом шляхом формування протилежно направлених токів і утворення вібрацій обледенівших поверхонь (А с СРСР №1822831, кл В 64 D 15/16, 1990) Недоліком відомого методу є неможливість використання цього методу для видалення ожеледі з контактного проводу Найбільш близьким технічним рішенням є метод, що базується на використанні дискретного впливу електромагнітного поля з формуванням поперечних хвиль, що діють на контактний провід (А с СРСР № 556964, кл В 60 L 5/02, Н 02 G 7/16, 1977) Недоліком відомого методу є необхідність забезпечення значних величин токів розряду, і як наслідок, великі енергетичні витрати та нерівномірне видалення льоду з контактних проводів Відомий пристрій по боротьбі з ожеледдю металевих конструкцій в авіабудуванні Видалення льоду здійснюється електродинамічним методом шляхом перетворення електричної енергії електропровідних елементів в механічну енергію вібрації зовнішньої поверхні літака, що можуть піддава тися обледенінню (А с СРСР №1822831, кл В 64 D 15/16, 1990) Недоліком відомого пристрою є неможливість використання цього пристрою методу для видалення ожеледі з контактного проводу Найбільш близьким технічним рішенням є пристрій для видалення льоду з проводів, що складається з електромагнітного індуктора, з'єднаного з електророзрядним джерелом струму У відомому пристрої серія поперечних хвиль, що видаляють лід, утворюється електромагнітним індуктором, підключеним до високоенергетичного електророзрядного джерела струму (А с СРСР № 556964, кл В 60 L 5/02, Н 02 G 7/16, 1977) Недоліком відомого пристрою є те, що не забезпечується повне видалення льоду з поверхні контактного проводу через його точковий нерівномірний вплив, в наслідок чого знижується ефективність пристрою і збільшуються енергетичні витрати В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу для видалення льоду з контактного проводу, в якому шляхом іншої технологічної обробки проводу, забезпечується рівномірний його поверхневий нагрів з підталенням льоду на всій поверхні зони впливу і, за рахунок цього, поліпшується якість видалення ожеледі при знижені енергетичних витрат Задача вирішується тим, що у відомому способі для видалення льоду з контактних проводів мережі електротранспорту, що включає вплив на 00 00 (О ю 56882 контактний провід електромагнітним полем, згідно з винаходом, на контактний провід впливають високочастотним електромагнітним полем в діапазоні частот від 150 до 1100Гц В основу винаходу поставлено також задачу удосконалення пристрою для видалення льоду з контактного проводу, в якому шляхом іншого конструктивного рішення забезпечується формування вихрових струмів в поверхневому шарі проводу, рівномірний нагрів його контактної поверхні і, за рахунок цього, поліпшується якість видалення ожеледі при знижені енергетичних витрат Задача вирішується також тим, що у відомому пристрою для видалення льоду з контактного проводу мережі електротранспорту, який містить магнітопровід з обмоткою, що з'єднана з джерелом струму, згідно з винаходом, пристрій має розташований за індуктором механічний прилад, а джерело струму виконане високочастотним, при тому магнітопровід індуктора має повітряний зазор На фіг 1 приведена схема пристрою для видалення ожеледі з проводів контактної мережі електротранспорту На фіг 2 наведена залежність коефіцієнту пропорційності теплоутворення (а) від співвідношення глибини проникнення електромагнітного поля в провід до його діаметру (у) Пристрій складається із підковоподібного магнітопроводу індуктора 1, який має повітряний зазор для розташування контактного проводу 2 Індуктор закріплений на тримачеві 3 і прижимається до проводу 2 пружиною 4 Обмотка 5 індуктора з'єднана ізольованим проводом 6 з високочастотним джерелом струму 7 На тримачеві 3, що шарнірне закріплений на струмознімачеві 8 транспортного засобу 9, після індуктора 1 розташований механічний прилад 10 Реалізація запропонованого способу для видалення ожеледі з контактного проводу мережі електротранспорту за допомогою пристрою може бути здійснена наступним чином При русі транспортного засобу 9, наприклад тролейбуса, у момент виникнення на шляху обмерзлої зони проводу 2 автоматично або вручну на обмотку 5, за допомогою високочастотного джерела струму 7, подають перемінну напругу заданої частоти в діапазоні від 150 до 110ОГц Вибір частоти відповідає мінімальним енергетичним витратам і залежить від діаметру проводу та його матеріалу Випробування та розрахунки доводять, що у вищезгаданому діапазоні частот досягається ефект підтаяння ожеледі на проводі 2 на всій зоні впливу індуктора 1 при заданих мінімальних енергетичних витратах Це ілюструється графіком, наведеним на фіг 2, з якого видно, що при значеннях параметру у приблизно від 2,5 до 6 значення коефіцієнту а має максимум Цей діапазон значень параметра у відповідає діапазону частот від 150 до 1100Гц, тобто при частотах нижче 150Гц або вище 1100Гц КІЛЬКІСТЬ тепла, що утворюється в системі пристрій-провід, при незмінних ЗОВНІШНІХ умовах зменшується, в наслідок чого збільшуються енергетичні витрати Частота струму, що подають на обмотку 5, регулюють системою керування (на схемі не приведена) і її значення (в межах діапазону частот від 150 до 1100Гц) залежить від метеорологічних умов, тобто КІЛЬКІСТЮ льоду, що утворився на проводі 2, та необхідної швидкості руху транспортного засобу 9 Таким чином, при включенні джерела струму 7 в індукторі 1 створюється електромагнітне поле, потік якого замикається по системі магнітопровід повітряний зазор - контактний провід Це в свою чергу приводить до того, що в проводу 2 наводяться вихрові струми, що і здійснюють підталення льоду в зоні впливу індуктора 1 При завершені процесу підталення льоду на малій частині проводу 2 транспортний засіб пересувається на наступну ділянку обмерзлого проводу Процес видалення льоду повторюється на всьому протязі обмерзлої зони контактної мережі до повного видалення ожеледі При цьому якість зняття льоду з проводу 2 контролюється наявністю його надійного контакту з струмознімачем 8 Далі після нагрівання контактного проводу вихровими струмами, що наводяться змінним електромагнітним полем, для остаточного видалення льоду на провід діють механічно за допомогою механічного приладу 10, наприклад, виконаного у вигляді скребка Так як нагрів здійснюється постійно і поверхнево, то забезпечується безупинне очищення обмерзлих проводів від льоду перед транспортним засобом з мінімальними енергетичними витратами Даний винахід може використовуватися при боротьбі з обледенінням проводів контактної мережі як профілактичний засіб (тобто пристрій, що реалізує винахід, встановлюється на кожному транспортному засобі) або як аварійний засіб (тобто даним пристроєм обладнані тільки спеціальні ремонтні транспортні засоби) Напрям руху Фіг. 1 20 30 , 4,0 50 , 60 , 70 , 60 , 90 100 Фіг. 2 Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24