Устройство для электроснабжения подвижного состава в депо метрополитена

 

Использование: устройства электроснабжения подвижного состава в депо метрополитена. Сущность изобретения: устройство содержит контактный шинопровод, тяговый рельс, питающий кабель, токосъемную каретку, токоприемник подвижного состава, выполненный в виде электрического соединителя с размещенным внутри него электромагнитом, на ферромагнитном сердечнике которого, изолированном от корпуса транспортного средства, укреплен контактный элемент соединителя. Один из выводов обмотки электромагнита соединен с корпусом транспортного средства через примыкающие друг к другу кольцевые контакты, первый из которых расположен на внутренней поверхности корпуса соединителя, а второй - в проточке утолщенной цилиндрической части сердечника. 4 ил.

Изобретение относится к городскому транспорту, в частности к устройствам подачи электрической энергии с контактной сети метрополитена на электропоезд, перемещающийся по пути электродепо или выезжающий на электродепо.

В настоящее время снабжение электроэнергией подвижного состава метрополитена внутри депо осуществляют с помощью удочки с кареткой, которая может перемещаться по шинопроводу, смонтированному под потолком цеха и находящемуся под напряжением, превышающим 800 В.

Все манипуляции с присоединением кабеля с удочкой от каретки к входу тягового двигателя и его отсоединение могут осуществляться только при отсутствии опасного напряжения на соединяемых вручную элементах. Поэтому все шины в депо снабжены индивидуальными разъединителями (трансшальтерами) со звуковой и световой сигнализацией для предупреждения о наличии опасного напряжения.

Условием безопасной работы рабочего с удочкой около движущего состава является согласованность его действий с машинистом локомотива для обеспечения синхронного движения электропоезда с кареткой, перемещаемой удочкой, что приводит к большой потере времени на перемещение подвижного состава, особенно при выходе из депо (более 12 мин). При дефиците времени рабочие могут пренебречь требованиями инструкции и выдернуть текстолитовый патрон из гнезда, находящегося под опасным напряжением, рискуя быть пораженными электрическим током.

Цель изобретения - обеспечение автоматического разъединения кабеля контактной сети для повышения безопасности обслуживания и повышение надежности работы.

Указанная цель достигается тем, что на конце подпружиненного кабеля, предназначенного для присоединения к силовой цепи электропоезда в технологической зоне, укреплен патрон из электроизолирующего материала с размещенным внутри электромагнитом и электрическим контактом. Сбоку транспортного средства на электроизолирующей подкладке укреплен контактный палец, который электрически соединен с силовой цепью тягового двигателя электропоезда. При входе подвижного состава в депо патрон одевают на ферромагнитный палец и подают напряжение в шину, по которой может перемещаться каретка кабеля. Электромагнит втягивает палец в патрон и обеспечивает надежное замыкание электрической цепи питания тяговых двигателей во время всех маневров транспортного средства. При выходе из технологической зоны патрон взаимодействует с концевым выключателем, установленным сбоку пути и отключающим шину, с которой поступало питание на двигатели. Электромагнит обесточивается и отпускает ферромагнитный палец, который извлекается из патрона под действием подпружиненного кабеля т. е. без участия человека. Для гарантии съема патрона с пальца электропоезда за концевым выключателем предусмотрен съемник, который может механически воздействовать на патрон, снабженный для этого гребнем.

На фиг. 1 изображены головные вагоны электропоездов, один из которых находится в депо, т. е. в технологической зоне, а второй - в рабочей зоне метрополитена; на фиг. 2 и 3 - предлагаемое устройство, две проекции; на фиг. 4 - упрощенная электрическая схема питания силовой цепи электропоезда от источника тока с опасным напряжением.

Устройство для электроснабжения подвижного состава в депо метрополитена содержит шину 1, которую можно подключать к источнику электрического тока, например с напряжением 825 В, для снабжения током электропоезда, перемещающегося в технологической зоне. Вдоль шины 1 подвижно смонтирована каретка 2, имеющая электрический контакт с шиной и несущая подпружиненный кабель 3, на конце которого укреплен патрон 4, предназначенный для одевания на палец 5 в цепи питания тягового двигателя электровоза. В патрон 4 вмонтирован электромагнит 6 с центральным отверстием 7 для размещения пальца 5, изготовленного из ферромагнитного материала, например электротехнической стали. Внутри патрона 4 жестко закреплен контакт 8 в форме плоского круга с центральным отверстием для прохода пальца 5 и служащего для создания электрического контакта с аналогичной контактной поверхностью контакта 9 цилиндрической части 10 пальца, который жестко закреплен на кронштейне 11, установленного на боковой стенке 12 рамы транспортного средства на прокладке 13 из изолирующего материала. Кронштейн 11 электрически соединен с помощью провода 14 с силовой цепью тягового двигателя 15 (фиг. 4). Кабель 3 (фиг. 2 и 3) укреплен на шарнире 16 в гнезде скобы 17 и снабжен пружиной 18. На корпусе патрона 4 снизу предусмотрен гребень 19, предназначенный для воздействия на концевой выключатель и для взаимодействия с плоским съемником 20, установленным сбоку пути перед выходом из технологической зоны. Концевой выключатель 21 (фиг. 4) предназначен для отключения шины 1 от источника электрического тока путем воздействия на контактор 22 высоковольтной цепи (КВЦ) электромагнитным полем реле 23, обмотка которого может быть подключена к источнику 24 тока низкого напряжения через нормально разомкнутый контакт 25 включающей кнопки или же через нормально замкнутый контакт 26 отключающей кнопки и нормально разомкнутый контакт 27 реле 23, параллельно с которым подключены сигнальные лампы 28.

Питание электромагнита 6 предусмотрено от того же кабеля 3 через гасящее сопротивление 29, присоединенное к одному выводу обмотки электромагнита 6, другой вывод которой соединен с кольцевым контактом 30, электрически взаимодействующим с кольцевым контактом 31, размещенным в кольцевом пазу цилиндрической части 10 пальца 5 и электрически изолированным от этого пальца. Контакт 31 соединен посредством провода 32 с корпусом вагона, т. е. боковой стенкой 12.

Перед перемещением состава или отдельного моторного вагона 33 по рельсам в технологической зоне (электродепо) одевают патрон 4 на палец 5, как это изображено на фиг. 1, и замыкают кнопкой контакт 25 (фиг. 4), что вызовет срабатывание реле 23, замыкающего контакт 22 КВЦ, подключающего шину 1 источнику высокого напряжения. Одновременно реле 23 замыкает контакт 27, обеспечивая себе цепь питания через нормально замкнутые контакты 26 отключающей кнопки и концевого выключателя 21. Зажигание лампы 28 сигнализирует о подаче опасного напряжения на шине 1.

Электрический ток с шины 1 через каретку 2 и кабель 3 поступает в обмотку электромагнита 6, который притягивает ферромагнитный палец 5 и замыкает контакты 8 и 9 на все время маневрирования транспортного средства в технологической зоне. При выходе транспортного средства из технологической в рабочую зону патрон 4 своим гребнем 19 нажмет на концевой выключатель 21, что приведет к отключению шины 1 от источника высокого напряжения. Электромагнит 6 перестанет удерживать патрон 4 на пальце 5 и подпружиненный кабель 3 под действием силы упругости своей пружины снимет патрон 4 с ферромагнитного пальца 5. Если по каким-либо причинам, например попадания пыли внутрь патрона 4, последний не будет снят с пальца 5 и потянет за собой кабель 3, то при дальнейшем движении транспортного средства к выходу патрон 4 будет принудительно снят съемником 20, установленным сбоку пути при взаимодействии с гребнем 19. Таким образом, без участия рабочего осуществляется разъединение кабеля 3 от силовой цепи тягового двигателя электровоза.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА В ДЕПО МЕТРОПОЛИТЕНА, содержащее контактный шинопровод, подключенный с помощью переключателя к положительному полюсу источника напряжения постоянного тока, связанного отрицательным полюсом с тяговым рельсом, питающий кабель с присоединенными к его концам токосъемной кареткой и токоприемником подвижного состава, выполненным в виде электрического соединителя, введенного в силовую цепь транспортного средства, отличающееся тем, что, с целью повышения безопасности обслуживания и повышения надежности в работе, электрический соединитель выполнен с размещенным внутри него электромагнитом, на ферромагнитном сердечнике которого, изолированном от корпуса транспортного средства, укреплен контактный элемент соединителя, установленный со стороны подвижного состава, причем один вывод обмотки электромагнита подключен к питающему кабелю через токоограничивающий резистор, а другой вывод соединен с корпусом транспортного средства через примыкающие друг к другу кольцевые контакты, первый из которых расположен на внутренней поверхности корпуса соединителя, а второй - в проточке утолщенной цилиндрической части сердечника, в нижней части соединителя закреплен гребень с возможностью взаимодействия с концевым выключателем, установленным с боковой стороны пути выше траектории движения гребня и введенным в цепь питания пускового реле, вспомогательный замыкающий контакт которого включен в контур самоудерживания реле, а силовой замыкающий контакт - последовательно с контактным шинопроводом, при этом гребень выполнен в виде прямоугольного треугольника, один из катетов которого жестко закреплен на нижней части соединителя, а другой образует вертикальное ребро треугольника.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4