Устройство групповой катодной защиты арматуры железобетонных опор контактной сети

 

Союз Советснии

Соцналистмческнз

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«i>906741 (6l ) Дополнительное к авт. сана-ву(22) Заявлено 27. 06. 80 (21) 2983172/24-11 с ярисоедмиеннем заявки Ph— (23) Приоритет

Опубликовано 23 ° 02 ° 82 Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 23.02. 82 (51)М. Кл.

В 60 M 5/00

1енуднрстекнай квинтет

СССР не авнам нзеврвтвннй н еткрытвй (53) УДК621. 33:

:621. 316 9 (088. 8) Н. Г.Сергеев, О. В. Грибачев и А. B. Гре ишйиков — — -- --- .

1 .i., ñ (,, - . 1, 1Ей7ЪЮЪ

"ГХНИЧП 11 -

Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени институт инженеров железнодорожного Ч МФ8йорта (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ГРУППОВОЙ КАТОЛНОЙ ЗАЩИТЫ АРМАТУРЫ

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ОПОР КОНТАКТНОЙ СЕТИ

Изобретение относится к области электрического транспорта и может быть использовано в схемах защиты опор контактной сети электрофицированных железных дорог.

Известно устройство групповой катодной защиты, содержащее рабочий заземлитель, подключенный к положительному полюсу источника питания металлический трос поляризации, соединенный через резистор с опорами и непосредственно с отрицательным полюсом источника питания 11.

Однако это устройство не может обеспечить требуемую надежность при защите опор контактной сети.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство групповой катодной защиты арматуры железобетонных опор контактной сети, содержащее основной металлический трос поляризации арматуры, подвешенный на опорах и соединенный через резисторы с арматурой одних опор, источник питания, подключенный положительным полюсом к рабочему заземлителю, элементы защиты, соединенные с тяговыми рельсами и тросом группового заземления, к которому подклюS чены металлические элементы контакт, ной подвески j2).

Однако это устройство неэффективно в случае потери изоляции в верхнем поясе опор.

1О

Целью изобретения является повышение эффективности защиты.

Эта цель достигается тем, что устройствово снабжено дополнительным металлическим тросом поляризации и дифIS ференциальным блоком контроля, выход и вход которого подключены соответственно к отрицательному полюсу источника питания и основному и дополни29 тельному тросам поляризации арматуры, последний из которых через резисторы подключен к арматуре других опор.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.

6741

3 90

Устрой ст во содержи т подключенные к арматуре 1 железобетонной опоры 2 контактной сети через вывод арматуры 3 основной металлический трос для поляризации арматуры, дополнительный металлический трос 5 для поляризации арматуры, резистор 6, дифференциальный блок 7 контроля и источни к 8 энер гии, рабочий заземлитель 9, рельсу 10 железнодорожного пути через искровой промежуток 11 и диод 12 группового заземления, подсоединен трос 13 группового заземления, а также заземление 14 металлических конструкций на опоре.

Арматура 1 железобетонных опор 2 контактной сети при помощи выводов арматуры 3 соединяется с металлическими тросами 4 и 5 через развязывающие резисторы 6. Оба троса через блок 7 контроля подключаются к отрицательному полюсу источника 8 энергии. Им может быть катодная станция с рабочим заземлителем 9 или электрический дренаж. Источник 8 катодно поляризует оба троса 4 и 5 и связанную с ними арматуру 1 опор 2, компенсируя положительные потенциалы, создаваемые тяговой нагрузкой. Блок 7 выполняется по дифференциальному принципу. Для этого токи поляризации обоих тросов 4 и 5 в блоке должны быть направлены встречно. Это можно реализовать, например, использованием в блоке электромагнитного реле с двумя катушками, включенными встреч но.

l0

25

При указанном подсоединении опор к двум тросам 4 и 5, условия их работы как элементов двух подземных сооружений, находящихся в ближней зоне, создаваемого рельсами 10 поля блуждающих токов, оказываются одинаковыми. Это приводит к тому, что дифференциальный сигнал в блоке 7 контроля, создаваемый тяговой нагрузкой и сторонним источником, незначительный.

Такое состояние возможно до тех пор, пока сопроти вление верхне го пояса опор велико. При повреждении изоляции между металлическими конструкциями опоры (хомуты. закладные детали) и арматурой, а также повреждении элементов заземления конструкций опор 14 на рельс, электрическое равновесие между тросами 4 и 5 нарушается.

Заземление 14 на рельс конструкций выполняется либо индивидуальным через искровой промежуток 11, либо групповым r. è помощи троса 13 и диода 12.

В процессе эксплуатации имеют место как пробои искрового промежутка, так и диода группового заземления.

Повреждения этих элементов приводят к тому, что на конструкциях опор появляется потенциал рельсов от тяговой нагрузки. Если в такой ситуации происходит также повреждение изоляции защитного слоя бетона в верхнем поясе какой-либо опоры, то по,тенциал рельса попадает на арматуру этой опоры. Через вывод арматуры 3 и резистор 6 потенциал оказывается приложенным к поляризационному тросу, например 5. Поскольку опоры, подсоединенные к другому поляризационному тросу 4 являются неповрежденными, то баланс сигналов в обоих тросах нарушается, что приводит к срабатыванию блока 7 контроля и формированию соответствующего сигнала.

Информация о его срабатывании может быть передана любым способом эксплуатационному персоналу, в т. ч. и при помощи средств телемеханики. Тем самым представляется воэможность контролировать сопротивление защитного слоя бетона в верхнем поясе любой опоры и целостность искровных промежутков и диодов группового заземления.

Источник катодной поляризации должен быть расчитан на режим с неповрежденными указанными элементами, так как их повреждения ликвидируются эксплуатационным персоналом по сигналу от блока 7.

За счет указанного качества эффективность устройства резко повышается. Необходимый ток для перевода арматуры защищаемых опор в катодное состояние составляет не более 0,050,07 А на одну опору. Мощность источни ка 8 составляет не более 25 Вт/км.

Расчеты показывают, что при использовании в качестве резисторов 6 ПЭ-75 (100 Ом), а в качестве тросов 4,5 проводов ЯС-10 и объединении опор в группы на участках протяженностью

1, 0-2,0 км дифференциальная разность потенциалов тросов 4 и 5 при повреждении изоляции защитного слоя бетона в верхнем поясе хотя бы одной опоры защищаемого участка и попадании

Формула изобретения

Cоставитепь А.Наумов

Редактор Т,Кугрышева Техред С.Мигунова Корректор Г.Назарова

Заказ 479/18 Тираж 715 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130 35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектно, 4

5 906 74 потенциала от тяговой нагрузки на ее арматуру, может достигать 6-7 В, что в 3-3„5 раза превышает дифференциальную помеху при отсутствии та" кого повреждения. Это позволяет надежно контролировать повреждения опор.

Устройство групповой катодной защиты арматуры железобетонных опор контактной сети, содержащее основной металлический трос поляризации арматуры, подвешенный на опорах и соеди- ts ненный через резисторы с ариатурой одних опор, источни к питания, подключенный положитепьным папюсои к рабочему заземпителю, элементы защиты, соединенные с тяговыми рельсами и 2О тросом групгового заземления, к которому под кл ючены ме т алли че с ки е зле мен1 6 ты контактной подвески, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности защиты, оно снабжено дополни тел ьны и мет аппо чес кии тросом поляризации и дифференциальным блокам контроля, выход и входы которого подключены соответственно к отрицательному голюсу источника пи ания и основноиу и дополнительному. росам поляризации арматуры, последний из которых через резисторы подключен к аризтуре других опор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1., Коррозия и защита в нефтегазодобывающей промышленности . Сборник, 197Î, N 4, с .13-16.

2. Сергеев Н. Г., Грибачев О. В. 3ащита от коррозии арматуры железобетонных опор контактной сети методом катодной поляризации. Труды МИИТа, 1977, вып.570, с.34 (прототип) .