УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО ДЕФЕКТА В ПРОВОДЕ ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ
DEVICE FOR DETECTION OF MECHANICAL DEFECT IN OVERHEAD LINE WIRE

Изобретение относится к устройству для распознавания механического дефекта в проводе воздушной линии.
Эта воздушная линия, которая служит, в частности, для железнодорожного движения, может быть выполнена в виде цепной системы. Провод может быть как контактным проводом, так и несущим тросом.
Когда проводящая ток линия, например, из-за ее разрыва приходит в контакт с заземленной частью, заземленной линией цепной системы воздушной линии или с обратной линией к подстанции, то необходимо отключать энергоснабжение воздушной линии, чтобы не создавать опасности для людей.
До настоящего времени было обычным обнаружение тока короткого замыкания с помощью подходящего устройства, с целью выключения энергоснабжения, например, в подстанции, когда возникает ток короткого замыкания. Такое устройство работает не всегда достаточно надежно, так что отключение энергоснабжения иногда не происходит, хотя через заземленные части и линии проходит слишком большой ток. Это особенно справедливо тогда, когда не отключенная воздушная линия разрывается токоприемником поезда. Особенно в туннели это может приводить к пожару. Возможно также, что после короткого замыкания происходит слишком раннее включение электроснабжения, что также представляет опасность для людей.
Провод цепной системы воздушной линии, например контактный провод или несущий трос, имеет определенную длину. Для обеспечения беспрепятственного железнодорожного движения провода перекрываются на своем конце.
Провод неподвижно закреплен в первой опорной точке через изолятор. Однако на своем другом конце он соединен через компенсирующее устройство со второй опорной точкой. Такое компенсирующее устройство известно, например, из DE 297 13 245 U1. Это компенсирующее устройство содержит натяжное колесо, которое через подвижное коромысло закреплено на опорной точке, которая является, например, мачтой. Подлежащий натяжению провод заканчивается на натяжном колесе. Для обеспечения желаемого натяжения провода на натяжное колесо воздействует крутящий момент. Крутящий момент вызывается за счет исходящего с окружности натяжного колеса троса, который оттягивается вниз грузом.
В основу изобретения положена задача создания устройства для распознавания механического дефекта в проводе воздушной линии, которое надежно указывает дефект перед разрывом провода и прихождения в контакт проводящих ток конструктивных элементов и линий с заземленными конструктивными элементами и линиями, что опасно для людей.
Эта задача решена согласно изобретению тем, что провод и опорная точка соединены с устройством для определения силы растяжения провода и что устройство соединено с оценочным устройством для сравнения силы растяжения с заданным значением и для указания механического дефекта при уменьшении силы растяжения ниже заданного значения.
Под силой растяжения понимается та сила, с которой натянутый провод тянет опорную точку. Опорная точка является, например, мачтой. Провод может заканчиваться непосредственно у опорной точки или же на механически соединенном с опорной точкой конструктивном элементе.
С помощью устройства согласно изобретению обеспечивается то преимущество, что дефект распознается не тогда, когда провод разорвется или даже проводящий ток провод придет в контакт с заземленным проводом, а можно обнаруживать уже механическое повреждение провода, которое сначала не поддается распознаванию. Дефект может быть относительно небольшим разрывом в проводе, который, однако, уже сказывается на силе растяжения в проводе. Предпочтительно обнаруживаются очень небольшие дефекты провода.
Если дефект распознан, то его можно указывать, так что можно быстро принимать меры защиты от возможной опасности. Например, после распознавания дефекта можно обесточивать весь участок воздушной линии, например, в подстанции. Достигается то преимущество, что обеспечивается возможность распознавания на ранней стадии наметившийся более крупный дефект. Таким образом, исключается опасность для людей от проводящих ток, в частности разорвавшихся проводящих ток, линий.
Например, в качестве устройства для определения силы растяжения провода между проводом и первой опорной точкой, на которой заканчивается провод, расположен динамометрический датчик. Динамометрический датчик, который может измерять силы, сам по себе известен. За счет указанного расположения динамометрического датчика достигается то преимущество, что силу, с которой подлежащий контролю провод тянет на первой опорной точке, можно всегда надежно контролировать.
Например, в качестве устройства для определения силы растяжения провода между проводом и удерживаемым второй опорной точкой натяжным колесом, на котором заканчивается провод, расположен динамометрический датчик. С помощью этого расположения также обеспечивается то преимущество, что силу, с которой подлежащий контролю провод тянет на натяжном колесе и тем самым на второй опорной точке, можно всегда надежно контролировать.
Можно также силу растяжения провода измерять и контролировать как на его первом конце, так и на его втором конце, так что достигается увеличенная точность.
Например, в качестве устройства для определения силы растяжения провода между второй опорной точкой и расположенным на ней подвижным коромыслом, которое несет натяжное колесо, на котором заканчивается провод, расположен датчик угла поворота, и датчик угла поворота соединен с оценочным устройством для определения силы растяжения провода из измеренного угла поворота.
А именно, существует функциональная взаимосвязь между силой растяжения провода и углом, который образует подвижное коромысло со второй опорной точкой, которая является, например, мачтой.
Положение коромысла относительно второй опорной точки задано силой растяжения провода и силой веса груза натяжного устройства. Если за счет дефекта провода, например вследствие трещины в проводе, провод еще неполностью разрушен, то уменьшается сила растяжения, мгновенно преобладает сила тяжести, так что коромысло движется вниз и образует меньший угол с опорной точкой, например с мачтой.
Достигается то преимущество, что за счет простого определения угла между двумя конструктивными элементами можно определять силу растяжения провода, которая указывает на то, имеет ли провод дефект, например трещину.
Например, в качестве устройства для определения силы растяжения провода предусмотрен датчик положения груза, который соединен с натяжным колесом, на котором заканчивается провод. Датчик положения соединен с блоком оценки для определения силы растяжения провода из измеренного положения груза.
Если сила растяжения провода уменьшается за счет дефекта, такого как, например, трещина, то груз перемещается вниз. Это изменение положения груза служит для определения в блоке оценки через заданную взаимосвязь силы растяжения провода.
Как динамометрический датчик, так и датчик угла поворота, а также датчик положения являются обычными предлагаемыми в торговле известными конструктивными элементами.
Датчик положения является, например, работающим без соприкосновения инфракрасным датчиком, который просто монтировать.
Например, по меньшей мере два различных устройства для определения силы растяжения провода соединены с оценочным устройством. Оценочное устройство служит для сравнения сил растяжения с заданными значениями и для указания механического дефекта при одновременном уменьшении по меньшей мере двух сил растяжения ниже соответствующего заданного значения.
Таким образом, различные варианты выполнения устройства для распознавания механического дефекта можно одновременно использовать на одном проводе. Когда имеются по меньшей мере два различных устройства, может быть также предусмотрено, что механический дефект указывается лишь тогда, когда по меньшей мере два устройства показывают наличие дефекта. За счет этого достигается то преимущество, что в значительной мере исключаются указания механических дефектов, вызванные ошибками измерения. Лишь когда два различных измерения независимо друг от друга дают основание для предположения дефекта, то такой дефект указывается.
Все варианты выполнения устройства для распознавания механического дефекта в проводе воздушной линии предпочтительно обеспечивают возможность быстрого и надежного распознавания дефекта в проводе. Различные варианты выполнения можно также использовать одновременно на одном проводе.
С помощью устройства для распознавания механического дефекта в проводе, в частности с помощью каждого из вариантов выполнения устройства, достигается, в частности, то преимущество, что можно распознавать уже небольшую трещину в проводе. Таким образом, можно надежно распознавать дефект задолго до разрушения провода. Опасность для людей за счет проводящих ток конструктивных элементов в значительной степени исключается.