ЗАПИРАЮЩИЙ КОНТУР ДЛЯ УСТРОЙСТВА ПОМЕХОПОДАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к устройствам, работающим в составе цепочки устройств помехоподавления электроподвижного состава. Запирающий контурслужит для снижения уровня радиопомех, создаваемых скользящим контактом токоприемника, на частоте поездной радиосвязи 2,13 МГЦ и включается в силовую цепь электровоза.
На электровозах переменного тока устройство защиты от радиопомех, возникающих при работе внутреннего электрооборудования, состоит из конденсаторов, подключаемых к выводам вторичных обмоток тягового трансформатора, и запирающего контура, настроенного на частоту поездной радиосвязи 2130 кГЦ. Контур установлен на двух опорных изоляторах на крыше секции. Сечение шины катушки рассчитано на пропуск тягового тока 220А, она не имеет магнитного сердечника. В фильтре настройка контура в резонанс на частоту системы поездной радиосвязи осуществляется с помощью подстроечногоконденсатора или из-за частого пробоя подстроечного конденсатора он может быть заменен на набор конденсаторов малой емкости с повышенным рабочим напряжением. Суммарная емкость конденсаторов контура составляет около 1000 пФ, сопротивление настроенного контура не менее 10-12 кОм, что позволяет уменьшить более чем в 16 раз ток радиопомех, протекающий по крышевым высоковольтным шинам рядом с локомотивной антенной гектометрового диапазона [Тропкин С.И., Яковлева Е.К. Способы борьбы с радиопомехами от электроподвижного состава // Автоматика, связь, информатика. - 2008. - №4 - с. 32-34 / Режим доступа: http://asi-rzd.ru/downloads/issues/65].
Из уровня техники известны реакторы, фильтры и конденсаторы помехоподавления, используемые для снижения уровня радиопомех, создаваемых при работе электровозов и электропоездов. В частности, на электровозах между воздушным выключателем и обмоткой высшего напряжения тягового трансформатора дополнительно включают фильтр. Фильтр электровозов переменного тока состоит из катушки, конденсатора постоянной емкости и подстроечного конденсатора, смонтированных на гетинаксовом основании, закрепленном на изоляторе. Катушка намотана из медной ленты плашмя и магнитопровода не имеет. Ее межвитковая изоляция выполнена из электронита, покровная - из стеклоленты, пропитанной в компаунде [«Электровозы и электропоезда», Калинин В. К. - М : Транспорт, 1991. - стр. 196].
Аналогичное решение применено в известном фильтре, предназначенном для включения в первичную цепь тяговых трансформаторов электровозов переменного тока с целью подавления помех радиоприему. Фильтр состоит из катушки индуктивности, конденсатора постоянной емкости и конденсатора подстроечного, установленных на гетинаксовом основании над катушкой, которое закреплено на изоляторе. Катушка выполнена бескаркасной из медной ленты с числом витков 8,25, намотана плашмя. Межвитковая изоляция выполнена из электронита, а покровная - из стеклоленты с пропиткой в компаунде. Причем катушка и конденсаторы крепятся к гетинаксовому основанию, которое выполняет функцию основания и крепится в свою очередь к изолятору. [Электровоз ВЛ80. Руководство по эксплуатации. Под ред. Б.Р. Бондаренко, М., Транспорт, 1977, стр. 108 - 109] [oooyk.ru: Сайт предприятия технической комплектации ООО «ЮГКОМПЛЕКТ», Фильтр Ф-6 6ТН.375.006 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://oooyk.ru/-66.375.006, свободный].
Рассмотренные известные решения разработаныпод определенные технические характеристики (электрические номинальные параметры) электровозов, работающих на переменном токе, спроектированных в 1960-90 годах. При разработке современных электровозов, работающих на переменном токе, имеется тенденция к росту мощности электрической тяги. Учитывая, что запирающий контур устанавливается в силовую цепь токоприемника, необходимо существенно повысить его допустимые характеристики, такие как длительный допустимый номинальный ток. Помимо этого рассмотренные решения характеризуются низким классом нагревостойкости изоляции, определяемым применяемыми в них материалами (для гетинакса не более «Е» по ГОСТ 8865-93). Установка изоляции и пропитка производятся в процессе изготовления, что негативно сказывается на технологичности.
Таким образом, известные решения не могут быть использованы для электровозов с повышенной тяговой мощностью, требующих для своей работы повышенных номинальных электрических параметров у устройств, входящих в силовую цепь токоприемника, в частности повышенных параметров запирающего контура устройства помехоподавления.
Технической проблемой, на решение которой направлена полезная модель, является создание запирающего контура для снижения уровня радиопомех в силовой цепи токоприемникаэлектровоза с повышенной тяговой мощностью. Технический результат при этом заключается в реализации заявляемым решением своего назначения с достижением, в частности, повышенного уровня допустимого длительного тока, а также повышения класса нагревостойкости устройства.
Заявляемый запирающий контур для снижения уровня радиопомех содержит обмотку в виде по крайней мере одной намотанной на каркас катушки, выполненной параллельно соединенными изолированными проводами, набор конденсаторов постоянной емкости, параллельно соединенный с катушкой, причем обмотка с блоком конденсаторов установлены на изолятор. Выполнение катушки параллельно соединенными проводами позволяет получить необходимый для функционирования запирающего контура в заданных условиях повышенный допустимый длительный ток без необоснованного увеличения габаритов устройства, удорожания конструкции или других негативных факторов.
Обмотка может быть выполнена в виде параллельно-соединенных дисковых катушек, а каркас, предпочтительно, - из стеклотекстолита. При этом набор конденсаторов может быть расположен внутри катушки с фиксацией к ее каркасу для, в частности, оптимальных габаритов устройства. При использовании в составе обмотки по крайней мере двух катушек, между катушками могут быть выполнены радиальные воздушные каналы для обеспечения эффективного теплоотвода.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:
- на фиг. 1 - общий вид запирающего контура,
- на фиг. 2 - вид сверху запирающего контура.
Для подтверждения возможности реализации полезной моделью своего назначения и достижения заявленного технического результата рассмотрим вариант исполнения запирающего контура.
Запирающий контур (см. фиг. 1) располагается в кузове электровоза и состоит из обмотки 1 (катушки индуктивности), намотанной на каркас 2, и набора 3 конденсаторов с постоянной емкостью, параллельно соединенный с обмоткой 1. Предпочтительно, используется стеклотекстолитовый каркас 2, что обеспечивает необходимый уровень механической прочности для обмотки 1 и повышенный класс нагревостойкости (класс «F» или «Н»).Обмотка 1 с набором 3 конденсаторов устанавливается на изолятор 4 (например, полимерный), который обеспечивает необходимый уровень электрической прочности для номинального переменного напряжения 25 кВ.
Обмотка 1 выполняется в виде по крайней мере одной намотанной на каркас катушки параллельно соединенными изолированными проводами. Предпочтительно обмотка 1 запирающего контура состоит из параллельно-соединенных дисковых катушек, выполненных медным изолированным проводом прямоугольного сечения. Такое исполнение позволяет обеспечить оптимальные габариты при малой величине индуктивности и большом номинальном токе. Причем при намотке используется провод с собственной изоляцией, что исключает нанесение изоляции в процессе изготовления устройства, повышая тем самым надежность и технологичность устройства.
Для улучшения охлаждения между катушками могут быть выполнены радиальные воздушные каналы, обеспечиваемые изоляционными прокладками, например, из стеклотекстолита. Эффективный теплоотвод обеспечивает стабильную работу устройства, повышает его надежность.
Количество витков в катушках выбирается таким образом, чтобы обеспечить требуемую номинальную индуктивность, например, (9±0,5) мкГн. Количество проводов и их сечение выбирается таким образом, чтобы обеспечить требуемый длительный номинальный ток, например, 550 А.
Набор 3 конденсаторов содержит один либо два и более параллельно-соединенных конденсаторапостоянной емкости, причем суммарная емкость конденсаторов составляет, например, (750±50) пФ. Набор 3 располагается внутри катушки с фиксацией к ее каркасу.
Таким образом, полезная модель обеспечивает достижение таких характеристик запирающего контура, которые позволяют использовать его в электровозахс повышенной тяговой мощностью.