ПЕРЕМЫЧКА ДРОССЕЛЬНАЯ С НАКИДНОЙ ШИНОЙ

Предлагаемое техническое решение относится к элементам аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики, а именно к устройствам рельсовых цепей и предназначено для пропуска тягового тока в обратной рельсовой сети при электротяге постоянного и переменного тока, а также для подключения дросселей-трансформаторов.
Известна дроссельная перемычка, содержащая провод, к одному концу которого приварен штепсель, вставляемый в отверстие рельса, а другой конец приварен к шине, причем участок провода, проходящий под рельсом, снабжен изолятором, состоящим из слоя армирующего материала, охваченного защитной оболочкой на основе резины, а изолятор фиксируется на проводе при помощи хомутов, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введен кронштейн, зафиксированный на изоляторе при помощи хомутов и позволяющий крепить дроссельную перемычку к подошве рельса. (Патент RU №38693, заявка №2018104895 от 08.02.2018 г. МПК B61L 1/00).
Недостаток данного технического устройства является высокое сопротивление дроссельной перемычки, вследствие того, что штепсель выполнен стальным и напрямую вставляется в отверстие в рельсе, провод выполнен стальным и имеет соединение сваркой со стальной шиной и штепселем. Кроме этого штепсельная перемычка имеет много сварных соединение, что снижает ее надежность и стабильность в работе в условия ударных нагрузок и вибрации, которые имеются на железной дороге.
Известны дроссельные перемычки, содержащие провод, штепсель и шину (В.И. Сороко, В.А. Милюков. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики: в 2-х книгах. Книга 1, 3-е издание. - М.: НПФ «Планета», 2000 г., с. 784-787, рис. 299-301). Интернет ресурс http://scbist.com/knigi-i-zhurnaly/28-soroko-milyukov-apparatura-zheleznodorozhnoi-avtomatiki-i-telemehaniki.html. Недостатком данного технического решения является высокое электрическое сопротивление соединения шины с дросселем-трансформатором. С увеличением электрического сопротивления соединения растет нагрев контактирующих поверхностей и как следствие перегрев данного соединения. Второе соединение с рельсом выполнено штепсельным. Такое соединение имеет незначительный кольцевой контакт по месту примыкания конуса к кромке отверстия в рельсе. Перепады температуры, динамические нагрузки и вибрация с течением времени разбалтывают соединение и, в сочетании с коррозией, ухудшают контакт, из-за чего резко возрастает переходное сопротивление. Необходимо постоянно отслеживать плотность данного контакта и подтягивать гайки, что не всегда возможно, из- -за ограничения хода гайки конусом штепселя.
Задачей заявляемого технического решения является обеспечение безопасности движения поездов, при подключении путевых дросселей-трансформаторов при электротяге постоянного и переменного тока.
Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в повышение стабильности и снижении переходного электрического сопротивления в контактной паре «накладная шина перемычки дроссельной-контактная поверхность подключения дросселя» и штепсельного узла в отверстии рельса с повышением надежности крепления.
2
Технический результат достигается перемычкой дроссельной с накидной шиной, содержащей провод электрической рельсовой цепи биметаллический сталемедный, оба конца которого закреплены опрессовкой в наконечниках, один приварен к накладной шине, при помощи которой он соединен с дросселем-трансформатором, накладная шина выполнена из биметаллической сталемедной пластины, толщиной (4-10) мм с толщиной слоя из меди (30-50) %, опрессованный наконечник провода приварен к стальной стороне шины, второй наконечник приварен к накидной шине, при помощи которой он соединен со штепселем, который соединен с рельсом, штепсель имеет цилиндрическую, коническую и резьбовую части, фланцевая втулка установлена на конической части штепселя, коническая часть штепселя имеет конусность, равную конусности отверстия фланцевой втулки, в пределах ((1:8)-(1:12)), высота конусной части штепселя на 10-15 мм больше высоты фланцевой втулки, фланцевая втулка выполнена из материала, с низким удельным электрическим сопротивлением, на фланцевой втулке имеется прорезь на всю высоту втулки, упорный стакан установлен на резьбовой части штепселя и зафиксирован крепежным элементом, длина провода относится к его диаметру в пределах 30:1÷190:1, при площади сечения провода 50-120 мм, объемном содержание меди в проводе от 3 % до 50 %, электрическом сопротивлении постоянному току (0,92-0,340) Ом/км, разрушающей нагрузке при растяжении от 20 кН до 40 кН, накидная шина выполнена из биметаллической сталемедной пластины толщиной (4-10)мм с толщиной слоя из меди (30-50) %, к стальной стороне накидной шины приварен опрессованный наконечник. Кроме этого, на цилиндрической части штепселя большего диаметра с двух сторон параллельно друг другу выполнены лыски, под гаечный ключ, к накладной шине приварены два наконечника с проводами различной длины сс штепсельными наконечниками, при помощи которой они соединены с рельсами, к накладной шине приварены три наконечника с проводами различной длины со штепсельными наконечниками, при помощи которой они соединены с рельсами, к накладной шине приварены четыре наконечника с проводами различной длины со штепсельными наконечниками, при помощи которой они соединены с рельсами, провод электрической рельсовой цепи выполнен из провода биметаллического сталемедного эластичного ПБСМД-Эл по ТУ 3510-014-78858250-2014, провод электрической рельсовой цепи выполнен из провода биметаллического сталемедного ПБСМД по ТУ 3510-008-78858250-2005, фланцевая втулка выполнена из меди, штепсель и упорный стакан выполнены из стали, на конической поверхности штепселя и цилиндрической поверхности фланцевой втулки имеется слой электропроводной смазки.
Повышение надежности крепления штепсельного узла в отверстии рельса и повышение стабильности и снижение переходного электрического сопротивления контактных парах узла элемент крепления штепсель-рельс достигается за счет контакта по всей поверхности отверстия в рельсе, выполнение фланцевой втулки из материала, с низким удельным электрическим сопротивлением, наличием прорези на всю высоту втулки и присутствию электропроводной смазки на контактируемых поверхностях, конической поверхности штепселя и цилиндрической поверхности фланцевой втулки, а в контактных парах узла проводник (токопровод) - элемент крепления (штепсель) закреплением токопровода опрессовкой в наконечник, приваренный к стальной стороне накидной шины, толщиной (4-10)мм с толщиной слоя из меди (30-50)%, накидная шина установлена на резьбовую часть штепселя и зафиксирована крепежным элементом, обеспечивая минимальное сопротивление. Повышение надежности перемычки в условиях высокой интенсивности движения и при движении поездов повышенного веса при одновременном повышении ресурса работы перемычки и ее ремонтопригодности достигается за счет возможности беспрепятственного перемещения штепселя в отверстии рельса при затягивании гаек, что позволяет выбирать все зазоры и улучшать контакт.
Повышение стабильности и снижении переходного электрического сопротивления в контакт паре накладная шина перемычки дроссельной, контактная поверхность подключения дросселя, происходит за счет применения накладной шины выполненной из биметаллической сталемедной пластины, толщиной (4-10) мм с толщиной слоя из меди (30-50)%, многожильного провода биметаллического сталемедного эластичного ПБСМД-Эл по ТУ 3510-014-78858250-2014, провода биметаллического сталемедного ПБСМД по ТУ 3510-008-78858250-2005 закрепленного опрессовкой в наконечник, приваренный к стальной стороне накладной шины.
На фиг. 1 показана перемычка дроссельная с накидной шиной.
2
Перемычка дроссельная с накидной шиной содержит провод 1 электрической рельсовой цепи биметаллический сталемедный, оба конца которого закреплены опрессовкой в наконечниках 2, один приварен к накладной шине 3, шина выполнена из биметаллической сталемедной пластины, толщиной (4-10) мм с толщиной слоя из меди (30-50) %, опрессованный наконечник 2 провода приварен к стальной стороне шины 3, второй наконечник 2 приварен к накидной шине 4, при помощи которой он соединен со штепселем 5, шина 4 выполнена из биметаллической сталемедной пластины, толщиной (4-10)мм с толщиной слоя из меди (30-50) %, опрессованный наконечник 2 провода приварен к стальной стороне. Длина провода 1 относится к его диаметру в пределах 30:1÷190:1, при площади сечения провода 50-120 мм, объемном содержание меди в проводе от 30 до 50%, электрическом сопротивлении постоянному току (0,92-0,340) Ом/км, разрушающей нагрузке при растяжении от 20 до 40 кН. Штепсель 5 имеет цилиндрическую 5.1, коническую 5.2 и резьбовую 5.3 части, фланцевая втулка 6 установлена на конической части 5.2, которая имеет конусность, равную конусности отверстия фланцевой втулки 6, в пределах ((1:8)-(1:12)), высота конусной части 5.2 на 10-15 мм больше высоты фланцевой втулки 6, втулка выполнена из материала, с низким удельным электрическим сопротивлением, на фланцевой втулке имеется прорезь на всю высоту втулки. Упорный стакан 7 установлен на резьбовой части 5.3 и зафиксирован крепежным элементом 8. Кроме этого (на фигуре не показано) на цилиндрической части 5.1 с двух сторон параллельно друг другу выполнены лыски, под гаечный ключ, возможно исполнение перемычки с проводами различной длины с штепсельными наконечниками в количестве двух (фиг. 10), трех и четырех штук приваренных к накладной шине 3. Провод 1 выполнен из провода биметаллического сталемедного эластичного ПБСМД-Эл по ТУ 3510-014- 78858250-2014 или провода биметаллического сталемедного ПБСМД по ТУ 3510-008-78858250-2005, фланцевая втулка 6 выполнена из меди, штепсель 5 и упорный стакан 7 выполнены из стали, на конической поверхности штепселя 5 и цилиндрической поверхности фланцевой втулки 6 имеется слой электропроводной смазки.
Установку штепселя на рельсе проводят путем деформирования (увеличение диаметра) цилиндрической части фланцевой втулки 6 в отверстии шейки рельса, путем затягивания конической частью 5.2 штепселя.5 в конус втулки 6 при помощи затяжки резьбового соединения 8.
Перемычка дроссельная с накидной шиной может быть изготовлена на промышленных предприятиях РФ.