Способ и устройство для контролирования выхода из строя токоприемника

Группа изобретений относится к токоприёмникам для линий энергоснабжения транспортных средств с электротягой. Способ контролирования выхода из строя токоприемника рельсового транспортного средства, содержащего несколько токоприемников и электрических проводов от токоприемников к сборной шине, расположенной на стороне кузова вагона, заключается в том, что измеряют температуру поверхности электрического провода от токоприемника к сборной шине. Соответствующий температуре электрический сигнал передают в блок управления вагона. С помощью блока управления вагона сравнивают температуру относящихся к нему мест измерения. Затем распознают выход из строя токоприемника за счет возникновения разницы температуры между местами измерения исправных и неисправных токоприемников или за счет возникновения различной скорости изменения температуры в местах измерения. Рельсовое транспортное средство, в котором выход из строя токоприемника контролируют вышеуказанным способом. Металлическая направляющая для рельсового транспортного средства выполнена в виде трубы и имеет выступ для крепления устройства определения температуры. Технический результат заключается в обеспечении возможности распознавания выхода из строя токоприемника транспортного средства. 4 н. и 6 з.п. ф-лы ,6 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к способу контролирования выхода из строя токоприемника в рельсовых транспортных средствах, а также к предназначенному для этого устройству.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Подача электрической энергии в рельсовых транспортных средствах осуществляется с помощью расположенных на крыше рельсового транспортного средства пантографов или токоприемников в зоне нижней рамы. Токоприемники часто используются в метро. В транспортных средствах с токоприемниками в зоне нижней рамы очень часто предусмотрено несколько таких токоприемников, поскольку, с одной стороны, за счет этого распределяется электрическая мощность и отдельные токоприемники должны передавать, соответственно, меньшую мощность, с другой стороны, из-за обычно имеющего разрывы контактного рельса (третьего рельса) необходимо предусматривать несколько мест приема тока, чтобы обеспечивать возможность перекрытия этих разрывов, так что транспортное средство снабжается электроэнергией на всем перегоне. За счет этого транспортное средство способно продолжать работу, когда один токоприемник отсутствует (например, отломан или поврежден иным образом). При этом электрическая энергия подается через оставшиеся токоприемники. Это рабочее состояние является неблагоприятным для электрических устройств, в частности, проводов от токоприемников к сборной шине, поскольку они длительное время подвергаются повышенной нагрузке. Поездной бригаде это рабочее состояние не заметно, поскольку характеристики движения за счет этого не изменяются. Возможность распознавания этого состояния состоит в предусмотрении в соответствующих проводах от токоприемника к сборной шине преобразователя тока, с помощью которого обеспечивается возможность распознавания выхода из строя токоприемника. Это решение имеет тот недостаток, что пригодные для этой цели преобразователи тока являются очень дорогими и должны быть установлены в кузове вагона в месте, которое часто для этого слишком мало.

Другая возможность распознавания этого рабочего состояния состоит в установке на самом токоприемнике концевого выключателя и оценки его состояния, за счет чего можно распознавать, прилегает ли токоприемник к контактному рельсу. Это решение имеет тот недостаток, что на практике концевые выключатели в сложных условиях транспортного средства являются не достаточно надежными.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Поэтому в основу изобретения положена задача обеспечения возможности распознавания выхода из строя токоприемника рельсового транспортного средства, в частности, поезда метро.

Задача решена с помощью способа с признаками п. 1 и с помощью рельсового транспортного средства, согласно пункту 6 формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.

В соответствии с основной идеей изобретения предлагается способ контролирования выхода из строя токоприемника, который предпочтительно предназначен для применения в составе рельсовых транспортных средств по меньшей мере из одного рельсового транспортного средства, содержащего несколько токоприемников и электрических проводов от токоприемников к расположенной на стороне кузова вагона сборной шине, и который содержит следующие стадии способа:

- измерения температуры поверхности по меньшей мере одного электрического провода от токоприемника к расположенной на стороне кузова вагона сборной шине;

- передачи соответствующего температуре электрического сигнала в блок управления вагона;

- сравнения температур относящихся к нему мест измерения с помощью блока управления вагона;

- распознавания выхода из строя токоприемника за счет возникновения разницы температуры между местами измерения исправных и не исправных токоприемников.

За счет этого достигается то преимущество, что можно осуществлять простое и очень экономично реализуемое распознавание выхода из строя токоприемника, при этом существенным преимуществом данного изобретения является отсутствие преобразователей тока в проводах от токоприемников к расположенной на стороне кузова вагона сборной шине, а также отсутствие склонных к отказам и требующих интенсивного технического обслуживания концевых выключателей токоприемников.

В другой модификации изобретения, наряду с разницей температуры в местах измерения, для распознавания выхода из строя токоприемника используется также изменение во времени температуры в этих местах измерения. При идентичных приводных мощностях каждой части поезда (с соответствующим одним местом измерения) следует ожидать идентичного хода изменения температуры. В случае выхода из строя в местах измерения образуются различные во времени градиенты температуры, за счет чего можно распознавать выхода из строя токоприемника уже перед достижением той разницы температуры, которая определяется в качестве порогового значения для распознавания выхода из строя.

При этом для каждого места измерения определяется разница моментальной температуры от температуры перед определенным промежутком времени, и сравниваются эти скорости изменения температуры мест измерения. Определенный промежуток времени зависит от тепловых постоянных времени электрических проводов и может быть определен эмпирически.

Если состав рельсовых транспортных средств содержит два частичных поезда, например, два отдельных рельсовых транспортных средства, то способ можно выполнять упрощенно, при этом для каждого частичного поезда следует предусматривать лишь одно место измерения. При этом предпосылкой является то, что состав рельсовых транспортных средств состоит из двух идентично выполненных транспортных средств с соответствующими одинаковыми приводными мощностями. При этом в каждом частичном поезде лишь в одном проводе от токоприемника к расположенной на стороне кузова вагона сборной шине осуществляется измерение температуры, за счет чего существенно сокращаются расходы на реализацию способа. Поскольку соединенные друг с другом частичные поезда имеют одинаковые электрические приводные мощности, то при не поврежденных токоприемниках следует ожидать также одинакового распределения температур в проводах от токоприемников к расположенной на стороне кузова вагона сборной шине. Таким образом, не требуется измерения на всех этих проводах, информацию о повреждении токоприемника можно получать из сравнения или хода изменения во времени температур обоих мест измерения (по одному для каждого частичного поезда). Поскольку приводная мощность также при повреждении одного (нескольких) токоприемников по существу сохраняется постоянной по сравнению с отсутствием повреждения, то через не поврежденные токоприемники должны проходить увеличенные токи, которые вызывают тем самым повышение температуры сборной шины и подводящих проводов от токоприемников. Точная локализация вышедшего из строя токоприемника (сторона и какая ходовая тележка) не достигается с помощью данного способа, однако возможна локализация в одной паре токоприемников (два токоприемника на обеих сторонах ходовой тележки). Во время работы рельсовых транспортных средств точная локализация не исправного токоприемника не требуется, достаточно предупреждения бригады поезда и запоминания этого неисправного состояния в блоке управления вагона, поскольку неисправность все равно нельзя устранять на перегоне, а обычно лишь после завершения работы в ремонтном цехе.

Если не исправлен токоприемник самого места измерения, то соответствующий ему провод охлаждается по сравнению со всеми другими проводами, и тем самым обнаруживается разница температуры и тем самым выход из строя токоприемника.

В другой модификации изобретения целесообразно для распознавания выхода из строя токоприемника, дополнительно к измерению температуры в проводах от токоприемников к расположенной на стороне кузова вагона сборной шине, оценивать динамические параметры движения. Поскольку потребление тока рельсового транспортного средства большей частью определяется приводной мощностью, можно, например, в зависимости от фактического положения транспортного средства на перегоне (с подъемом или падением), фактической нагрузки (пневматических вторичных амортизаторов) и фактического ускорения, а также окружающей температуры, определять ожидаемую температуру места измерения. Для этого требуются, возможно, калибровочные поездки по предусмотренному перегону. Если измеряемая температура места измерения отклоняется от ожидаемой температуры на определенное пороговое значение, то можно делать вывод о выходе из строя одного токоприемника. Если в месте измерения измеряется более высокая температура, чем ожидалось, то вышел из строя другой токоприемник, если температура отклоняется вниз, то не исправен токоприемник места измерения. За счет этого достигается преимущество возможности реализации контролирования выхода из строя токоприемника также в рельсовых транспортных средствах с несколькими токоприемниками с помощью лишь одного места измерения в каждой расположенной на стороне кузова вагона сборной шине состава. Таким образом, могут быть уменьшены расходы на датчики температуры, электрические провода, аналоговые входы блока управления вагона и т.д.

Данный способ можно использовать как в транспортных средствах с левыми и правыми токоприемниками, так и в транспортных средствах с расположенными на одной стороне токоприемниками.

Принцип действия данного изобретения основывается на нагревании пропускающих ток проводов. Это тепло потерь приводит к повышению температуры провода (обычно из меди или алюминия), его изоляции, а также окружающих конструктивных элементов. Изоляция обычно выбирается для определенной максимальной температуры, которая не должна превышаться, поскольку это приводит к изменению механических свойств изоляции, за счет чего могут изменяться изоляционные свойства. При выполнении соответствующих электрических проводов учитывается это, и размеры проводов выбираются в соответствии с этим так, что при нормальной работе эта максимальная температура не может возникать. При этом следует учитывать также окружающую температуру в месте использования рельсового транспортного средства.

Электрические провода от токоприемников (расположенных на стороне нижней раме токоприемников от третьего рельса) обычно соединяются в зоне нижней рамы, так что лишь один провод проходит от нижней рамы к кузову вагона. Этот электрический провод должен иметь гибкую часть, которая не создает препятствий для подвижности нижней рамы во время работы. Дальнейшее прохождение этого провода в зоне кузова вагона происходит в металлической направляющей. Эта металлическая направляющая требуется, поскольку указанный электрический провод не защищен на стороне транспортного средства. Короткое замыкание этого провода с кузовом вагона, который имеет потенциал массы, предохраняется лишь с помощью предохранительных устройств места питания третьего рельса, за счет чего чрезвычайно высокие токи могли бы сильно повреждать кузов вагона в случае короткого замыкания. Если на этой (без предохранителя) части провода возникает короткое замыкание, то металлическая направляющая обеспечивает, что могут проходить достаточно высокие токи для приведения в действие предохранительных устройств места питания. Для этого металлическая направляющая должна быть соединена с массой транспортного средства. На основании требований по обеспечению очень небольшого сопротивления заземления и высокой надежности этого соединения с массой, точки соединения обычно свариваются с металлической направляющей. К этим приваренным точкам соединения привинчиваются провода массы с большим поперечным сечением и свинчивание закрепляется. Этот находящийся в металлической направляющей электрический провод ведет к расположенной на стороне кузова вагона клеммовой коробке (сборной шине), в которой предусмотрены расположенные на стороне транспортного средства предохранительные устройства (плавкие предохранители или силовые выключатели).

Указанная металлическая направляющая тесно окружает проходящий в ней электрический провод, при этом провод имеет достаточную подвижность в направляющей, однако отсутствует существенный зазор между проводом и направляющей. За счет этого нагревание провода воздействует непосредственно также на металлическую направляющую, которая имеет по существу идентичный ход изменения температуры с находящимся в ней электрическим проводом. Поскольку направляющая встроена в ходовую тележку кузова вагона и часто окружена другими компонентами в нижней раме, то за счет вызванного движением воздушного потока не происходит значительного охлаждения металлической направляющей. В некоторых рельсовых транспортных средствах металлическая направляющая монтируются в полностью защищенной от вызванного движением воздушного потока зоне. Таким образом, можно посредством измерения температуры металлической направляющей делать вывод о температуре электрического провода в этой направляющей без существенной ошибки измерения. Постоянные времени процесса нагревания этого провода являются достаточно длительными.

Невозможно располагать датчик температуры непосредственно на электрическом проводе, поскольку это запрещено правилами по изготовлению рельсовых транспортных средств. Поскольку также при выходе из строя изоляции электрического провода напряжение не должно попадать на электронные устройства транспортного средства или кузов вагона, то необходимо использовать соответствующие температурные датчики. Эти пригодные для указанной цели применения температурные датчики имеют соединение на массу, так что обеспечивается, что в случае повреждения изоляции могут проходить достаточные токи для приведения в действие расположенного на стороне питания предохранителя. При расположении температурных датчиков непосредственно на электрическом проводе необходимо предусматривать дополнительную электрическую изоляцию. Таким образом, также при выходе из строя изоляции электрического провода предотвращается переход напряжения на температурный датчик и блок управления.

При выходе из строя токоприемника, электрическая мощность передается через остальные токоприемники, которые при этом должны пропускать более высокие электрические токи. За счет этого провода остальных токоприемников к сборной шине, соответственно, сильнее нагреваются, и тем самым также металлические направляющие этих проводов. Согласно одному варианту выполнения изобретения, определяются температуры металлических направляющих, и когда температура металлической направляющей превышает определенное значение, выдается сигнал в блок управления транспортного средства.

В одном варианте выполнения изобретения предусмотрено использование для этого термовыключателя, который при определенной температуре выключается, т.е. бинарно указывает превышение температуры. За счет этого обеспечивается преимущество особенно простого и экономичного распознавания выхода из строя токоприемника, поскольку, с одной стороны, термовыключатели являются очень дешевыми, с другой стороны, для дальнейшей обработки требуются лишь бинарные входы блока управления транспортного средства, за счет чего упрощается программное обеспечение (если оно используется) дальнейшей обработки.

Если осуществляется аналоговое измерение температуры, то можно с помощью блока управления транспортного средства определять ход изменения температуры во времени металлической направляющей и тем самым распознавать уже тенденцию к увеличению температуры, за счет чего можно осуществлять раннее предупреждение. При этом в блоке управления транспортного средства должны быть предусмотрены аналоговые входы.

Пороговое значение для инициирования предупреждения, т.е. выдачи сигнала, который указывает выход из строя токоприемника, необходимо устанавливать с определенным запасом надежности от максимально допустимой температуры электрического провода. Обычно используемые для этой цели провода имеют допустимую длительную температуру примерно 90°С-120°С, при обычно допустимой кратковременной пиковой температуре 150°С.

Если транспортное средство находится в режиме частичной нагрузки (например, пустой поезд метро), то возможно, что при этом при выходе из строя токоприемника не достигается температура инициирования провода от исправного токоприемника, т.е. транспортное средство по меньшей мере временно может продолжать работу, предупреждение может выдаваться лишь при использовании аналогового измерения температуры и оценке хода изменения температуры во времени.

Блок управления вагона может при распознавании выхода из строя токоприемника информировать поездную бригаду об этом выходе из строя, например, с помощью предупредительного светового сигнала на пульте управления или предупредительного сообщения на дисплее машиниста, он может также в случае выхода из строя уменьшать максимальную имеющуюся в распоряжении приводную мощность, так что соответствующее транспортное средство может продолжать работу до подходящего момента времени ремонта, однако при уменьшенном максимально достигаемом ускорении.

Согласно одному варианту выполнения изобретения, устройство определения температуры (термовыключатель, термоэлемент, резистивный термометр и т.д.) расположено на выступе металлической направляющей. Предпочтительно использовать для этого выступ, который предусмотрен для присоединения кабеля заземления (соединения с массой). Этот выступ обычно приваривается к металлической направляющей для обеспечения особенно низкоомного соединения и также очень хорошо пригоден для монтажа устройства для определения температуры. Возможно предусмотренную изоляцию металлической направляющей необходимо удалять в месте крепления устройства для определения температуры.

В другой модификации изобретения этот выступ, вместе со смонтированным на нем устройством для определения температуры, предпочтительно по меньшей мере частично покрывать теплоизоляционным материалом. За счет этого достигается преимущество возможности достижения более высокой точности определения температуры, поскольку за счет этого уменьшается отдача тепла выступом в окружение.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На чертежах в качестве примера изображено:

фиг. 1 - подвод энергии в рельсовом транспортном средстве;

фиг. 2 - металлическая направляющая;

фиг. 3 - поезд с распознаванием выхода из строя токоприемника;

фиг. 4 - рельсовое транспортное средство с распознаванием выхода из строя токоприемника;

фиг. 5 - ход изменения температуры при выходе из строя токоприемника;

фиг. 6 - место измерения температуры.

ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг. 1 показана в качестве примера и схематично подача энергии в рельсовом транспортном средстве. Показана принципиальная схема подачи электрической энергии в рельсовом транспортном средстве с расположенными на нижней раме токоприемниками. Рельсовое транспортное средство имеет две поворотные тележки, при этом первая поворотная тележка снабжена расположенным на левой стороне токоприемником 1 и расположенным на правой стороне токоприемником 2, и при этом вторая поворотная тележка снабжена расположенным на левой стороне токоприемником 3 и расположенным на правой стороне токоприемником 4. Ведущие к токоприемникам 1, 2, 3, 4 электрические провода еще в зоне поворотной тележки соединены в общий провод. Используемый обычно для этого соединительный ящик не показан на фиг. 1 для упрощения изображения. Этот общий провод имеет в своем дальнейшем прохождении соответствующий гибкий участок 11, который обеспечивает подвижность поворотной тележки. В дальнейшем прохождении электрический провод 5 направляется в металлической направляющей 6. Этот участок провода расположен на нижней раме рельсового транспортного средства. Электрический провод 5 подводится к клеммовой коробке 10, которая содержит, среди прочего, сборную шину и предохранительные устройства. Металлические направляющие 6 соединены с помощью соответствующего провода 9 с массой транспортного средства. Для этого металлические направляющие 6 имеют соответствующий выступ 8, который предназначен для присоединения провода 9 массы. Кроме того, на выступе 8 расположено соответствующее устройство 7 определения температуры, которые измеряют температуру выступа 8, соответственно, металлической направляющей 6.

На фиг. 2 показана в качестве примера и схематично металлическая направляющая с устройством определения температуры. Показано поперечное сечение металлической направляющей 6 в зоне выступа 8. В металлической направляющей 6 проходит электрический провод 5, который имеет электрический проводник и окружающую этот электрический проводник изоляцию. Металлическая направляющая 6 выполнена в виде трубы, при этом внутренний диаметр металлической направляющей лишь не значительно больше наружного диаметра электрического провода 5. Эта разница диаметра выбрана так, что возможен монтаж электрического провода 5. Небольшая разница диаметра обеспечивает также хороший перенос тепла от электрического провода 5 в металлическую направляющую 6. Металлическая направляющая 6 имеет плоский выступ 8, который выполнен в виде единого целого с металлической направляющей 6. Обычно, выступ 8 сварен с металлической направляющей 6. Выступ 8 имеет крепежные средства для монтажа устройства 7 определения температуры. В показанном примере выполнения это крепежное средство выполнено в виде отверстия. Устройство 7 определения температуры электрически соединено с блоком 13 управления вагона и выдает в этот блок управления вагона сигнал 12, который зависит от определяемой температуры металлической направляющей 6. Кроме того, выступ 8 имеет место соединения для провода 9 массы, которое для упрощения не изображено на фиг. 2.

На фиг. 3 показан в качестве примера и схематично поезд с распознаванием выхода из строя токоприемника. Показан состав из шести рельсовых транспортных средств, который составлен из двух частичных поездов А, В, которые содержат каждый три рельсовых транспортных средства. Такой состав рельсовых транспортных средств является типичным для используемых в метро или на аналогичных дорогах близкого сообщения составов рельсовых транспортных средств. При этом оба частичных поезда можно использовать также по отдельности, и они по существу идентичны. В показанном примере выполнения каждый из частичных поездов А, В имеет два токоприемника 15, которые во время работы находятся а контакте с контактным рельсом. Каждый частичный поезд А, В снабжен электрическим проводом 5, который передает напряжение с токоприемников 15 к приводным вентильным преобразователям. Этот электрический провод 5 представляет расположенную на стороне кузова вагона сборную шину. Соединение электрических проводов 5 обоих частичных поездов А, В отсутствует. Каждый из обоих частичных поездов снабжен устройством 7 определения температуры, которое определяет температуру электрического соединения от токоприемника 15 к электрическому проводу 5 и направляет соответствующий этой температуре электрический сигнал 12 в блок 13 управления вагона соответствующего частичного поезда А, В. Блоки 13 управления вагонов частичных поездов А, В соединены друг с другом с помощью линии 14 передачи данных. Обычно в режиме движения один из обоих блоков 13 управления вагонов является ведущим, при этом часто лежащий впереди в направлении движения блок выполняет функции управления поездом и функции контролирования. Не ведущий блок 13 управления вагона направляет передаваемые в него значения измерения температуры в ведущий блок 13 управления вагона через линию 14 передачи данных. В режиме движения оба частичных поезда принимают по существу одинаковые электрические мощности, так что устройства 7 частичных поездов А, В определяют одинаковые температуры.

Если выходит из строя один из токоприемников 15, то снабжение током соответствующего частичного поезда должно осуществляться через оставшийся токоприемник 15, который при этом подвергается более высокой электрической и тепловой нагрузке. За счет этого в устройствах 7 определения температуры частичных поездов А, В возникают различные температуры. В зависимости от соответствующего вышедшего из строя токоприемника 15 изменяется знак этой разницы температуры. Соответствующий ведущий блок 13 управления вагона определяет эту разницу температуры и при превышении заданного порогового значения инициирует предупреждение. Кроме того, при этом блок 13 управления вагона может оказывать влияние на параметры транспортного средства, например, на максимально возможную приводную мощность, и тем самым защищать оставшиеся токоприемники 15 от перегрузки.

На фиг. 4 показано в качестве примера и схематично рельсовое транспортное средство с распознаванием выхода из строя токоприемника. Показано рельсовое транспортное средство с двумя токоприемниками 15, которые соединены с общим электрическим проводом 5, при этом этот электрический провод 5 является расположенной на стороне кузова вагона сборной шиной, из которой снабжаются электрические потребители рельсового транспортного средства. Устройство 7 определяет температуру провода от токоприемника 15 к электрическому проводу 5 и передает соответствующий этой температуре сигнал 12 в блок 13 управления вагона. В изображенном на фиг. 4 примере выполнения показано распознавание выхода из строя токоприемника с использованием единственного устройства 7 определения температуры. Блок 17 измерения параметров транспортного средства определяет существенные для режима движения и распознавания выхода из строя токоприемника динамические параметры транспортного средства, такие как фактическое состояние загрузки, фактическое ускорение, окружающая температура, положение на перегоне и тем самым фактический подъем или падение, и направляет эти данные в блок 13 управления вагона. Из этих данных и измеренной температуры провода от одного из токоприемников 15 к электрическому проводу 15 блок 13 управления вагона определяет посредством сравнения измеренной температуры с вычисленной блоком 13 управления вагона температурой выход из строя токоприемника. Если измеренная температура отклоняется более чем на заданное пороговое значение от вычисленной температуры, то блок 13 управления вагона выдает сигнал в систему информации машиниста и при необходимости изменяет определенные параметры транспортного средства, например, максимальную приводную мощность. Вычисленная температура определяется блоком 13 управления вагона из определяемых блоком 17 измерения параметров транспортного средства динамических параметров. Показанный пример выполнения обеспечивает возможность распознавания выхода из строя токоприемника также в отдельном транспортном средстве, которое не используется в составе поезда. Кроме того, этот вариант выполнения обеспечивает также возможность распознавания соответствующего вышедшего из строя токоприемника, поскольку знак разницы температуры обеспечивает возможность этого распознавания. Если в устройстве 7 определения температуры измеряется более низкая температура, чем вычисленная температура, то вышел из строя относящийся к устройству 7 определения температуры токоприемник 15. Если в устройстве 7 определения температуры измеряется более высокая температура, чем вычисленная температура, то вышел из строя противоположный устройству 7 определения температуры токоприемник 15, поскольку в этом случае второй токоприемник 15 должен передавать всю электрическую мощность и нагревается сильнее.

На фиг. 5 показан ход изменения температуры в местах измерения при выходе из строя одного токоприемника. Показан ход изменения температуры, который может возникать при расположении мест измерения в соответствии с примером выполнения на фиг. 3. График содержит ход изменения температуры первого места Т1 измерения первой части А поезда и второго места Т2 измерения второй части В поезда. В качестве примера принимается режим движения, при котором ход изменения температур Т1, Т2, начиная от исходной температуры, имеет подъем до определенной температуры. Затем подразумевается остановка транспортного средства, за счет чего температуры в местах измерения снова падают. При этом, соответственно, во время последующего процесса ускорения выходит из строя один токоприемник 15 среднего вагона первого частичного поезда А в момент времени ta. Ход изменения температуры Т1 места измерения второго частичного поезда остается не затронутым этим и показывает в дальнейшем прохождении подъем. Ход изменения температуры Т1 места измерения первого частичного поезда А показывает существенно более крутой подъем и достигает более высокого значения температуры, чем место измерения второго частичного поезда В, поскольку вся электрическая мощность после момента времени ta выхода из строя проходит через место измерения первого частичного поезда А и сильнее нагревает этот провод. Наряду с обнаружением различий температуры, которые возникают на основании тепловых постоянных времени электрического провода лишь после некоторого времени, можно определять также скорости нарастания температуры ∆T1/∆t и ∆T2/∆t и использовать для распознавания выхода из строя. Таким образом, можно распознавать выход из строя еще перед достижением определенного порогового значения разницы температуры.

На фиг. 6 показано в качестве примера и схематично место измерения температуры на электрическом проводе. Показан металлический держатель 18, который с помощью скобы 19 соединен с конструктивными элементами рельсового транспортного средства, соответственно, с конструктивными элементами так называемого приводного контейнера. На держателе 18 расположено устройство 7 определения температуры так, что может происходить перенос тепла между этими конструктивными элементами. Держатель 18 имеет круглую выемку и разделен, так что можно устанавливать изолированный электрический провод 5 и после этого закрывать держатель 18. Таким образом, обеспечивается особенно хорошая теплопроводность между электрическим проводом 5 и держателем 18 и тем самым также с устройством 7 определения температуры. Электрический провод 5 в показанном примере выполнения расположен перпендикулярно к плоскости чертежа и тем самым изображен в разрезе. В упрощенном виде держатель 18 может быть выполнен также не разделенным, и электрический провод 5 может закрепляться с помощью подходящих вспомогательных средств, например кабельных соединителей, на держателе 8. Изоляция 20 расположена в выемке держателя 18 и защищает также при повреждении изоляции электрического провода 5 транспортное средство от рабочего напряжения.

ПЕРЕЧЕНЬ ПОЗИЦИЙ

1 Токоприемник, первая поворотная тележка, слева

2 Токоприемник, первая поворотная тележка, справа

3 Токоприемник, вторая поворотная тележка, слева

4 Токоприемник, вторая поворотная тележка, справа

5 Электрический провод

6 Металлическая направляющая

7 Устройство определения температуры

8 Выступ

9 Провод массы

10 Соединительный ящик

11 Гибкий участок электрического провода

12 Сигнал

13 Блок управления вагона

14 Линия передачи данных

15 Токоприемник

16 Система информации машиниста

17 Блок измерения параметров транспортного средства

18 Держатель

19 Скоба

20 Изоляция

А Первый частичный поезд

В Второй частичный поезд

Т1 Ход изменения температуры первого места измерения

Т2 Ход изменения температуры второго места измерения

Ta Момент времени выхода из строя

T Время

1. Способ контролирования выхода из строя токоприемника в составе рельсовых транспортных средств по меньшей мере из одного рельсового транспортного средства, содержащего несколько токоприемников и электрических проводов от токоприемников к расположенной на стороне кузова вагона сборной шине, отличающийся тем, что

- измеряют температуру поверхности по меньшей мере одного электрического провода от токоприемника к расположенной на стороне кузова вагона сборной шине;

- передают соответствующий этой температуре электрический сигнал в блок управления вагона;

- сравнивают с помощью блока управления вагона температуру относящихся к нему мест измерения;

- распознают выход из строя токоприемника за счет возникновения разницы температуры между местами измерения исправных и неисправных токоприемников или за счет возникновения различной скорости изменения температуры в местах измерения.

2. Способ контролирования выхода из строя токоприемника по п. 1, отличающийся тем, что состав рельсовых транспортных средств состоит из двух частичных поездов, которые имеют каждый расположенную на стороне вагона сборную шину, и при этом в каждом частичном поезде определяют температуру электрического провода от единственного токоприемника к расположенной на стороне кузова вагона сборной шине, и при выходе из строя токоприемника определяют выход из строя токоприемника за счет возникновения разницы температуры между местами измерения исправногого и неисправного частичного поезда.

3. Способ контролирования выхода из строя токоприемника по п. 1, отличающийся тем, что блок управления вагона дополнительно оценивает динамические параметры движения и использует для распознавания выхода из строя токоприемника.

4. Способ контролирования выхода из строя токоприемника по п. 1, отличающийся тем, что в качестве динамических параметров движения используют по меньшей мере одно из значений:

- фактическая загрузка транспортного средства,

- фактическое положение транспортного средства на перегоне,

- фактическое ускорение.

5. Способ контролирования выхода из строя токоприемника по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что при превышении определенной температуры поверхности электрического провода от токоприемника к расположенной на стороне кузова вагона сборной шине выдают сигнал предупреждения.

6. Рельсовое транспортное средство, предназначенное для выполнения способа контролирования выхода из строя токоприемника по любому из пп. 1-5, в котором каждая ходовая тележка содержит токоприемник (1, 3) на левой стороне и токоприемник (2, 4) на правой стороне, и при этом общий электрический провод (5) проходит между токоприемниками (1, 2, 3, 4) и расположенной на стороне кузова вагона сборной шиной в соответствующей металлической направляющей (6), отличающееся тем, что на каждой металлической направляющей (6) предусмотрено по меньшей мере одно устройство (7) определения температуры, которое определяет температуру в согласованной с ним металлической направляющей (6) и направляет соответствующий температуре сигнал (12) в блок (13) управления вагона.

7. Рельсовое транспортное средство, предназначенное для выполнения способа контролирования выхода из строя токоприемника по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что устройство (7) определения температуры является термовыключателем, который при превышении определенной температуры направляет сигнал (12) в блок управления вагона.

8. Металлическая направляющая (6) для рельсового транспортного средства с контролированием выхода из строя токоприемника по п. 6 или 7, отличающаяся тем, что металлическая направляющая (6) выполнена в виде трубы и имеет выступ (8) для крепления устройства (7) определения температуры.

9. Металлическая направляющая (6) для рельсового транспортного средства с контролированием выхода из строя токоприемника по п. 8, отличающаяся тем, что выступ (8) выполнен в качестве места присоединения для провода (9) массы.

10. Металлическая направляющая (6) для рельсового транспортного средства с контролированием выхода из строя токоприемника по любому из пп. 8 или 9, отличающаяся тем, что выступ (8) и устройство (7) определения температуры по меньшей мере частично окружены теплоизоляционным материалом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при измерении температуры расплавленных металлов. Удерживаемый посредством фиксирующего и движущего устройства (11) в области (12) фиксации контактный штырь (10) должен вставляться в имеющий продольную ось (4), открытый с торцевой стороны (5) металлургический зонд (3).

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для крепления датчика к стенке емкости. Заявлен установочный узел (10) для крепления измерительного элемента (5) к стенке (4) емкости.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при измерении температуры наружной поверхности трубопроводов. Заявлено установочное устройство для датчика измерения температуры поверхности, включающее основание в виде прямоугольной металлической пластины в плане, изготовленной с плотно прилегающей нижней поверхностью к наружной поверхности трубопровода.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения температуры в первичном потоке двухвального двухконтурного турбореактивного двигателя.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при проведении термометрических измерений. Заявлены термоэлектрическая система, способ гашения колебаний термоэлектрической системы и компрессор, содержащий указанную термоэлектрическую систему.

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано при измерении температуры внутренней поверхности труб. .

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано в нефтяной, газовой, химической, пищевой промышленности, а также в других областях техники. .

Изобретение относится к термометрии, а именно к контактным датчикам для измерения температуры как движущейся среды-теплоносителя в трубопроводах, так и для измерения температуры любой окружающей среды, например воздуха.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к измерению температуры стенки кристаллизатора для непрерывной разливки металлов. .

Изобретение относится к функциональным приборам для измерения температур. .

Группа изобретений относится к энергоснабжению транспортных средств с электротягой. Система для передачи электрической энергии транспортному средству содержит электрическую проводниковую структуру и источник переменного тока.

Группа изобретений относится к электроснабжению транспортных средств с электротягой. Система для передачи электрической энергии к транспортному средству содержит электрическую проводниковую структуру, которая содержит несколько сегментов (T1, Т2, Т3, Т4, Т5, Т6, Т7, Т8), причем каждый сегмент простирается вдоль пути движения.

Изобретение относится к электровозам и моторным вагонам. Система рельсовых транспортных средств включает набор вагонов (12.1-12.7), которые предусмотрены для перевозки пассажиров.

Группа изобретений относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Коммутационное устройство содержит переключательный блок (28), который выполнен с возможностью соединения или разъединения приводного блока (14) транспортного средства с находящейся под высоким напряжением линии (20) электроснабжения.

Настоящее изобретение касается электрической машины, рельсового транспортного средства и рельсового подвижного состава. Технический результат - предотвращение как подшипниковых токов, так и обратных тяговых токов.

Изобретение относится к токоприемникам. Автоматический токоприемник для передачи электроэнергии от воздушной линии энергоснабжения на гибридные грузовые автомобили содержит бортовой компьютер в кабине автомобиля и лазерный локатор для измерения расстояний между проводами и контактными шинами токоприемника.

Изобретение относится к устройству энергообеспечения для рельсовых транспортных средств. Устройство имеет первый электрический контактный вывод (10) для подключения устройства к электрической сети энергообеспечения и второй электрический контактный вывод (21, 22) для подключения устройства к промежуточному контуру (ZK) постоянного напряжения.

Тяговая цепь (10) для транспортного средства содержит электрический двигатель (12), содержащий вал (22), статор (24) и ротор (26); систему (14) питания, имеющую коэффициент модуляции (Tmod), равный амплитуде напряжения каждой фазы двигателя, поделенной на входное постоянное напряжение (UDС); и датчик (20) сигнала скорости вращения (Vrotor) ротора.

Устройство для компенсации реактивной мощности электроподвижного состава относится к электротехнике и предназначено для повышения коэффициента мощности потребителей, в частности электроподвижного состава переменного тока с зонно-фазовым регулированием напряжения.

Устройство диагностики тяговой сети постоянного тока предназначено для диагностирования состояния и измерения сопротивления потерь электроэнергии в элементах тяговой сети трамвая, троллейбуса, метро.

Изобретение относится к области электрических транспортных средств, имеющих токоприемник, взаимодействующий с контактным рельсом. .

Группа изобретений относится к токоприёмникам для линий энергоснабжения транспортных средств с электротягой. Способ контролирования выхода из строя токоприемника рельсового транспортного средства, содержащего несколько токоприемников и электрических проводов от токоприемников к сборной шине, расположенной на стороне кузова вагона, заключается в том, что измеряют температуру поверхности электрического провода от токоприемника к сборной шине. Соответствующий температуре электрический сигнал передают в блок управления вагона. С помощью блока управления вагона сравнивают температуру относящихся к нему мест измерения. Затем распознают выход из строя токоприемника за счет возникновения разницы температуры между местами измерения исправных и неисправных токоприемников или за счет возникновения различной скорости изменения температуры в местах измерения. Рельсовое транспортное средство, в котором выход из строя токоприемника контролируют вышеуказанным способом. Металлическая направляющая для рельсового транспортного средства выполнена в виде трубы и имеет выступ для крепления устройства определения температуры. Технический результат заключается в обеспечении возможности распознавания выхода из строя токоприемника транспортного средства. 4 н. и 6 з.п. ф-лы,6 ил.

Наверх