Устройство для определения износа контактного провода

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 141279 (21) 2852168/24-11с присоединением заявки Мф -(51)м, к .з В .60 М 1/12 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(72) Авторизобретения А.В. Ефимов Уральский электромеханический институт инженеров железнодорожного транспорта(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗНОСА КОНТАКТНОГО ПРОВОДА Изобретение относится к электрическому транспорту и может быть использовано в устройствах для измерения параметров контактной сети.Известны устройства для определения износа контактного провода, содержащие 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,и в его пазы уложена винтовая линия, шаг которой принят больше вбзможного расстояния между контактными 15 проводами 1.Однако эти устройства обладают малой скоростью измерения и большим весом.20 Поставленная цель достигается тем, что в устройстве преобразователь ширины контактирующей поверхности кон-. тактного провода в электрический импульс выполнен в виде изолированных от токоприемника неподвижных электродов 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 пита-. ния, при этом неиодвижные изолированные электроды соединены с входами измерительного блока.Подвижные электрические контакты смонтированы на ременной передаче, установленной на токоприемнике в плоскости, параллельной плоскости кои тактирукхдих поверхностей контактных проводов, а неподвижные изолированНаиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения износа контактного провода, содержащее установленные на полозе токоприемника тран25 спортного средства преобразователь ширины контактирующей поверхности кон тактного провода в электрическийимпульс, измерительный блок, соединенный с блоком регистрации, источник 30 питания, один полюс которого подключен к входу измерительного блока (21,Однако это устройство также не, - обеспечивает требуемой точности и скорости измерения.Цель изобретения - повышение точности измерения.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, 15 в которую входят полоз измерительного токоприемника 5, контактный провод 3, электрическая дуга в зазоре между контактным проводом 3 и контактом 1, измерительный блок 6, ис- ,Я точник 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 ЗО создается при замыкании подвижным кон-, тактом 1 цепи между контактным проводом 3 и неподвижным электродом 2, установленным на измерительном токоприемнике 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 45 можно значительно сократить паузу между. импульсами. В то.же время скорость движения приводного ремня передачи 4 относительно невысока. Так для того, чтобы обеспечить измерение 50 местных износов контактного провода 3 на участках длиной 5 см при скорости движения измерительного токоприемника 72 км/ч, скорость движения приводного ремня передачи 4 долж у 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, соответствующая максимально допускаемому износу контактного провода, составит около 2,210 сКонтактный провод 3 располагаетсянад осью пути с зигзагами около опор.Поэтому при движении он перемещается 65 вдоль полоза токоприемника. При нормальном зигзаге +0,3 м и длине пролета между опорами 60 м на участке длиной 5 см контактный провод 3 отклоняется от оси на 0,5 мм, Абсолютная погрешность при этом может составлять до б мм , что, в свою очередь, состав 2.ляет 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 расстояния 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 на.- ходятся над разными секциями неподвижных электродов 2 и при замыканииих подвижными контактами 1 в цепи каждой из этих секций возникает импульс длительностью пропорциональной ширине соответствующего контактного про- вода 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 отдель- ным импульсам в измерительной цепи.В этом случае блок регистрации должен фиксировать и координату точкиизмерения, 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 токоприемника. Длительность импульса в этом случаезависит от скорости движения ременной передачи. Поэтому измерение длительности импульса производится с помощью генератора опорной частоты, частота которого регулируется также прямо пропорциональноскорости перемещения измерительноготокоприемника.Обработка результатов измерения,записанных в виде графика, требуетдополнительных затрат. Кроме того,при этом снижается точность. Поэтомув устройстве с целью обеспечения воз 15 можности автоматизации процесса обработки результатов измерения результатизмерения в виде последовательности импульсов записывается на магнитную ленту. По специальной программе производится обработка результатов на ЗВМ, а магнитная лента используется повторно,Для того, чтобы под контактным проводом всегда находилось не более одного подвижного контакта, расстояние между подвижными контактами а должно быть больше наибольшей ширины контактирующей поверхности 3 . Длина ламели неподвижного электрода С должна быть наименьшего расстояния между контактными проводами Ц . Отдель. ные ламели неподвижного электрода объединены в секции с шагом 6 . Следовательно, чтобы над секцией неподвижного электрода находилось не более одного контактного провода, шаг 40 6 должен быть больше наибольшего расстояния между контактными проводамиДля 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 контактного провода 3 вдоль полоза токоприемника 5, например слева направо,время нахождения подвижных электрических проводников 1, укрепленных .на верхней ветви ременной передачи под контактным проводом 3, уменьшается, а укрепленных на нижней ветви - зз увеличивается, Полусумма этих временравна длительности импульса, соответствующего ширине контактной поверхности,Предлагаемое устройство позволяетполностью автоматизировать 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 и600 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 изобретения1Устройство для определения износа контактного провода, содержащееустановленные 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,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения 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 контактирующейповерхности контактного провода исмонтированных с возможностью перемещения вдоль полоза токоприемника, ккоторому подключен другой полюс источника питания, при этом неподвижныеизолированные электроды соединены свходами измерительного блока.2. Устройство по п. 1, о т л и мч а ю щ е е с я тем, что подвижныеэлектрические контакты смонтированына ременной передаче, установленнойна токоприемнике в плоскости, параллельной плоскости контактирующих поверхностей контактных проводов, а неподвижные изолированные электроды установлены по периметру передачи ивыполнены в виде отдельных ламелей,соединенных друг с другом в секциис шагом, большим расстояния междуконтактными проводами.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 188730, кл. В 60 М 1/12, 1965.2. Авторское свидетельство СССРе 381568, кл. В 60 н 1/12, 1975 (прототип).872335 .Составитель Д, Наумов Редактор М. Бандура Техред А.Бабинец, Корректор Ю.Макаренко Заказ 8911/30 Тираж 735 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушскан наб., д, 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4