Тролейбус для боротьби з обледенінням контактної мережі за допомогою їх нагрівання

Реферат: Тролейбус для боротьби з обледенінням контактної мережі за допомогою їх нагрівання містить систему тягового електроприводу, систему керування, електричний котел з водою об'ємом 3 0,5…1 м , кришку електричного котла, високовольтний ізолятор, електрод, проводи, штанги, розетку, перемикач. Електрод опущений в воду. Корпус електричного котла підключений до негативного контакту проводу через штангу. Електрод підключений до розетки. Розетка з'єднана з позитивним проводом через перемикач за допомогою другої штанги. UA 89359 U (54) ТРОЛЕЙБУС ДЛЯ БОРОТЬБИ З ОБЛЕДЕНІННЯМ КОНТАКТНОЇ МЕРЕЖІ ЗА ДОПОМОГОЮ ЇХ НАГРІВАННЯ UA 89359 U UA 89359 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області місткового електрифікованого транспорту, зокрема до способів і пристроїв для видалення льоду контактних мереж і може бути використана при експлуатації тролейбусів. Відомий пристрій для видалення льоду із тролея, що містить ковзний башмак з опорною поверхнею і з канавками, відкритими убік тролею й розташованими під кутом до поздовжньої осі башмака [1]. Недоліками відомого пристрою є недостатня ефективність виконаного ним очищення, а також недостатньо надійний контакт башмака з тролеєм. Відомий пристрій для переміщення по проводу тролейбусної лінії засобу для видалення льоду з проводу, який містить корпус, виконаний з можливістю установки на проводі, доповнений засобом пересування, джерелом живлення і засобу для видалення льоду з проводу [2]. Засіб пересування містить рухомий модуль, виконаний з можливістю переміщення відносно корпуса, і взаємодіючу з ним левистичну котушку, нерухомо закріплену на корпусі і взаємозв'язану з джерелом живлення. Рухомий модуль включає як мінімум один постійний магніт і засіб фіксації рухомого модуля, виконаний з можливістю взаємодії з проводом лінії електропередачі. Джерело живлення являє собою котушку індуктивності, човниковим способом намотану на тороїдальний осердя з феромагнітного матеріалу, у якій під дією електромагнітного поля проводу лінії електропередачі виникає електрорушійна сила, використовувана для роботи пристрою. Левистична котушка виконана у вигляді, як мінімум, одного соленоїда постійного струму з тороїдальним осердям з феромагнітного матеріалу. Засіб фіксації рухомого модуля виконаний у вигляді електромагнітного гальма, що включає котушку, осердя і гальмову колодку, підпружинену до проводу. Корпус містить елементи кріплення для установки засобу для видалення льоду. Недоліком даного пристрою є те, що засіб пересування містить елементи, що рухаються. Це знижує надійність роботи пристрою в умовах вібрації, що виникає при роботі пристрою, і має складну конструкцію. Крім цього, даний пристрій потребує живлення від лінії електропередач, що небезпечно, тому що лінія електропередач перебуває під високою напругою (500 кВ). Відомий пристрій для очищення контактного проводу від ожеледі [3]. Пристрій містить порожню замкнену раму прямокутної форми з округленими кутами. По периметру верхньої утворюючої рами переміщаються біли у вигляді роликів, жорстко посаджених на ланки дискретного замкненого ланцюга, що приводиться в рух, наприклад, стисненим повітрям. Недоліком відомого пристрою є складність структури пристрою, швидке зношування елементів пристрою. Відомі також електричні способи і пристрої видалення льоду, які діляться на два види плавки ожеледі і профілактичного підігріву [4]. При плавці ожеледі влаштовують коротке замикання контактної мережі на землю, при цьому струм короткого замикання протягом декількох хвилин розплавляє ожеледь. При профілактичному підігріві короткого замикання не влаштовують, по підвісці тривало пропускають струм підігріву, що не дає утворитися ожеледі. Недоліками даних способів є те, що під час плавки ожеледі рух поїздів неможливий і до того ж, можливий відпал проводів з наступним їхнім обривом. Профілактичний підігрів для проводів є полегшеним режимом, але повинен відбуватися протягом усього періоду ожеледі. Тривалість підігріву викликає значні витрати електричної енергії, тому на практиці такий спосіб знаходить дуже обмежене застосування. Найбільш близьким до рішення, що заявляється, є пристрій для видалення льоду нагріванням проводів за допомогою пропускання проводами струму підвищеної частоти порівняно з частотою мережі [5]. Пристрій містить генератор високої частоти, індуктор, що складається з прямого й зворотного проводів трубчастого перетину з незамкнутими магнітопроводами, індуктор розташованийбезпосередньо під проводами контактної мережі паралельно останнім, з'єднаний гнучким високочастотним кабелем з генератором високої частоти, при цьому індуктор і генератор високої частоти розміщені на рухомій транспортній одиниці, крім того, індуктор розташований на каретці, що переміщається в поперечному й вертикальному напрямках під дією відповідних приводів, що стежать, підтримують індуктор так, що проводи контактної мережі перебувають у зоні дії магнітного поля індуктора. Найближчий аналог працює в такий спосіб. Високочастотний струм, що протікає по індуктору, під дією високочастотного генератора достатньої потужності наводить високочастотні струми на ділянці проводів контактної мережі, що перебувають над індуктором під впливом магнітних потоків. Індуктор утримується на заданій позиції за допомогою каретки з відповідними приводами, що стежать. Високочастотні струми протікають по поверхні проводів контактної мережі й інтенсивно нагрівають поверхневий шар проводів контактної мережі, доводячи 1 UA 89359 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 граничний шар льоду до плавлення або навіть до скипання. Пара, що утворюється, підриває шар ожеледі й скидає його з проводів контактної мережі. При цьому не відбувається прогрів усієї товщини проводів контактної мережі й усього шару льоду й, отже, досягається економія енергії. Недоліками відомого пристрою є мала надійність і ефективність роботи, труднощі експлуатації через складність пристрою. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалити тролейбус для боротьби з обледенінням контактної мережі за допомогою їх нагрівання шляхом пропускання проводами постійного струму, що дозволяє підвищити надійність і ефективність роботи, полегшити експлуатації пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що в тролейбус для боротьби з обледенінням контактної мережі за допомогою їх нагрівання, який складається з системи тягового електроприводу з системою керування, додатково введено електричний котел з водою об'ємом 3 0,5…1 м , в кришку якого вмонтовано високовольтний ізолятор з електродом, який опущений в воду, причому корпус електричного котла підключений до негативного контакту розетки, електрод підключений до позитивного контакту розетки, а розетка з'єднана через перемикач і штанги з контактними проводами. 3 Таким чином, додатковий електричний котел з водою об'ємом 0,5…1 м , в кришку якого вмонтовано високовольтний ізолятор з електродом, який опущений в воду, причому корпус електричного котла підключений до негативного контакту розетки, електрод підключений до позитивного контакту розетки, а розетка з'єднана через перемикач і штанги з контактними проводами, що дозволяє підвищити надійність і ефективність роботи, полегшити експлуатацію пристрою. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, на якому зображена структурна схема запропонованого пристрою. Тролейбус 1 для боротьби з обледенінням контактної мережі 2 складається з системи тягового електроприводу 3 з системою керування, електричного котла 4 3 з водою 5 об'ємом 0,5…1 м . В кришку електричного котла 4 вмонтовано високовольтний ізолятор 6 з електродом 7, який опущений в воду 5, причому корпус електричного котла 4 підключений до негативного контакту розетки 9, електрод 7 підключений до позитивного контакту розетки 9, а розетка 9 з'єднана через перемикач 10 і штанги 8 з контактними проводами 2. Робота пристрою відбувається в такий спосіб. В салон тролейбуса 1 для боротьби з обледенінням проводів контактної мережі 2 з системою тягового електроприводу 3 з елементом керування встановлюється електричний котел 4, який заповнюється водою 5. В кришку електричного котла 4 вмонтовано високовольтний ізолятор 6 з електродом 7, який опускається в воду 5. За допомогою штанг 8 корпус котла 4 і електрод 7 підключають відповідно до негативного і позитивного контактів розетки 9, яка з'єднана через перемикач 10 і штанги 8 з контактними проводами 2. Після цього проводами контактної мережі тролейбусу починає протікати постійний струм і нагрівати їх. Оскільки контактна мережа 2 розділена на секції, то вказаний ефект нагрівання досягається на ділянці однієї секції мережі, а потім потрібно переїхати до наступної секції. Послідовно звільняючи секції мережі від льоду, забезпечуємо безперешкодний рух тролейбусів. Перемикач 10 виконує функцію "тяга", коли напруга потенціального проводу мережі підключається до системи тягового електроприводу 3 з системою керування, приводячи в рух тролейбус, і функцію "нагрівання", коли напруга позитивного контактного проводу мережі підключається до електроду 7. Електричний котел можна занести і встановити на площадці салону безпосередньо перед виїздом тролейбусу на лінію або напередодні і залити його водою. Котел являє собою ємність, 3 яка повинна мати об'єм 0,5…1 м води і ефективний опір порядку 2 Ом. Цей опір забезпечується електродом, який опускається в воду котла. Джерела інформації: 1. Патент № 1081022 РФ, Устройство для удаления льда с троллей, МПК В60L5/02, опубликовано 23.03.1984. 2. Патент № 91230 RU, Устройство для перемещения по проводу троллейбусной линии средства для удаления льда с провода от 27.17.2010. 3. Патент № 1691163, Устройство для очистки контактного провода от гололеда, МПК B60L5/02, опубликовано: 15.11.1991. 4. Марквардт К.Г. Контактная сеть. - М: Транспорт, 1994. - 335 с. 5. Патент № 2476966 RU Устройство для удаления гололеда с проводов контактной сети, МПК H02G7/16, Н05В6/02, опубліковано 22.09.2011. 60 2 UA 89359 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Тролейбус для боротьби з обледенінням контактної мережі за допомогою їх нагрівання, який складається з системи тягового електроприводу з системою керування, який відрізняється 3 тим, що в нього додатково введено електричний котел з водою об'ємом 0,5…1 м , в кришку якого вмонтовано високовольтний ізолятор з електродом, який опущений в воду, причому корпус електричного котла підключений до негативного контакту проводу через штангу, а електрод підключений до розетки, яка з'єднана з позитивним проводом через перемикач за допомогою другої штанги. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3