Переносное заземляющее устройство

Полезная модель относится к устройствам токопроводящих соединений и предназначена для обеспечения заземления контактной сети постоянного и переменного тока электрифицированных железных дорог при проведении ремонтных работ.
Известно переносное заземление для контактной сети электрических железных дорог, состоящее из заземляющего башмака, охватывающего подошву рельса, заземляющего троса и разъемной штанги (авторское свидетельство СССР №166940, МПК H01R 04/64, H01R 04/66, опубл. 12.12.1964 г.), при этом применен блокировочный ключ, служащий для закрепления заземляющего башмака на подошве рельса и соединения штанги. Башмак переносного заземления состоит из крюка с внутренней резьбой шпилькой, соединенной одним концом с резьбой крюка, а другим концом с разжимным и разъемным конусами. Блокировочный ключ выполнен в виде муфты, механически связанной со стяжной шпилькой заземляющего башмака, при этом ключ может быть изъят из него только после закрепления заземляющего башмака на подошве ходового рельса.
Недостатком известного переносного заземления для контактной сети электрических железных дорог является сложность доступа к подошве рельса, поэтому для его установки на ходовой рельс необходима трудоемкая очистка подошвы ходового рельса от щебня, что снижает надежность соединения заземляющего башмака, охватывающего подошву рельса, и безопасность проведения работ на контактной сети.
Известна заземляющая штанга для контактной сети (см. авторское свидетельство СССР №1088965, МПК В60М 01/28, опубл. 30.04.1984 г.), содержащая корпус, на котором закреплен крюк для навешивания, связанный с заземляющим башмаком, и контрольный штырь, соединенный через резисторы с элементами контроля напряжения, при этом она снабжена размещенным внутри корпуса и включенным между резистором и заземляющим башмаком соленоидом, связанной с сердечником последнего защелкой, закрепленной шарнирно в средней части на корпусе блокирующей заслонкой, одним концом
взаимодействующей с крюком для завешивания, другим связанной с возвратной пружиной и взаимодействующей с упомянутой защелкой, закрепленным на последней, связанным с одним концом штыря и установленным с возможностью совместного со штырем вертикального перемещения в корпусе запирающим элементом, взаимодействующим с последним и укрепленными на стенке корпуса фиксаторами нижнего и верхнего положения запирающего элемента, смонтированными соответственно на контрольном штыре и на корпусе подвижным и неподвижным контактами, включенными в цепь питания соленоида.
Недостатком известной заземляющей штанги является то, что при эксплуатации не обеспечивается последовательность установки узлов штанги и устройство не обладает достаточной механической прочностью, что снижает безопасность проведения работ на контактной сети железных дорог.
Известен заземлитель переносной для контактной сети с рельсовыми путями (см. авторское свидетельство СССР №1791880, МПК H01R 04/66, опубл. 30.01.1993 г.), содержащий последовательно соединенные между собой зажим для контактного провода, заземляющий спуск и приспособление для закрепления заземлителя к рельсам, включающее в себя штангу и смонтированные на ее концах основной и дополнительный башмаки для установки на рельсах, при этом заземлитель снабжен связанной с заземляющим спуском токопроводящей пластиной, выполненной в виде двуплечего рычага, закрепленного на штанге посредством дополнительно введенного изолированного шарнира с возможностью поворота в вертикальной плоскости и прижатия к рельсу одним концом посредством расположенного на другом конце рычага дополнительно введенного изолированного регулируемого пружинного прижима, при этом основной башмак установлен на штанге шарнирно с возможностью поворота в горизонтальной плоскости.
Недостатком известного переносного заземлителя является то, что он полностью исключает проведение любых работ на контактной сети под напряжением, что снижает безопасность проведения работ на контактной сети.
Известно переносное заземляющее устройство, состоящее из заземляющего башмака, заземляющего троса, разъемной штанги, соединяемой посредством блокировочного ключа (см. авторское свидетельство СССР №158315, МПК Н02Н, В61М, опубл. 19.10.1963 г.), при этом башмак состоит из основания с двумя боковыми ручками, выполненного в виде скобы и контактной части, связанной с основанием посредством спиральных пружин и тоже снабженной двумя боковыми ручками, при смыкании которых с ручками основания башмак заводится основанием под костыль крепления рельса и контактной частью упирается в головку рельса. В качестве блокировочного ключа используется одна из ручек основания, которая может быть снята только после установки башмака на рельс.
Недостатком известного переносного заземляющего устройства является необходимость приложения больших усилий для сжатия пружин и установки устройства в рабочее положение с обеспечением требуемого электрического контакта с рельсом, что снижает безопасность проведения работ на контактной сети электрифицированных железных дорог.
Наиболее близким по технической сущности к предложенной полезной модели является переносное заземляющее устройство (см. патент РФ на полезную модель №100678, МПК H01R 04/64, опубл. 20.12.2010 г.), содержащее заземляющий башмак, включающий основание и контактную часть, разъемную штангу, блокировочный ключ, выполненный с возможностью соединения разъемной штанги и закрепления заземляющего башмака между нижней поверхностью головки рельса и элементом крепления рельса к шпале, при этом заземляющий башмак и разъемная штанга соединены при помощи заземляющего провода, основание заземляющего башмака выполнено в виде планки, соединенной с контактной частью при помощи шарнира, на оси которого расположена, по крайней мере, одна пружина кручения, обеспечивающая расположение контактной части в плоскости основания, при этом в контактной части выполнена полость для сопряжения с блокировочным ключом, а на основании выполнен упор, фиксирующий блокировочный ключ при расположении контактной части в плоскости основания.
Недостатком известного переносного заземляющего устройства является отсутствие степени защиты от возможности несанкционированной сборки и разборки штанги при помощи посторонних предметов, что снижает безопасность проведения работ на контактной сети электрифицированных железных дорог.
Задачей настоящей полезной модели является повышение безопасности проведения работ на контактной сети электрифицированных железных дорог.
Техническим результатом, достигаемым при решении настоящей задачи, является повышение надежности крепления разъемной штанги за счет исключения ее несанкционированной сборки и разборки.
Указанный технический результат достигается тем, что в переносном заземляющем устройстве, содержащем заземляющий башмак с контактной частью, в которой выполнена полость для сопряжения с блокировочным ключом, разъемную штангу, состоящую из нижней, диэлектрической, части и верхней, токопроводящей, части, соединенной при помощи заземляющего провода с заземляющим башмаком, запорный элемент, фиксирующий в рабочем положении диэлектрическую и токопроводящую части разъемной штанги, в котором выполнены полости для сопряжения с блокировочным ключом, согласно полезной модели, форма и размер полости в контактной части заземляющего башмака для сопряжения с блокировочным ключом совпадают с формой и размером полостей в запорном элементе разъемной штанги.
Целесообразно, чтобы полости были выполнены в плане одинаковой формы.
Предпочтительно, чтобы полости были выполнены в плане неправильной геометрической формы.
Целесообразно, чтобы полости были выполнены в плане правильной геометрической формы.
Выполнение полости в контактной части заземляющего башмака в плане неправильной или правильной, геометрической формы исключает возможность несанкционированной сборки разъемной штанги при помощи посторонних предметов, т.е. обеспечивает безопасное проведение работ на контактной сети железных дорог.
Выполнение полостей в запорном элементе в плане неправильной или правильной геометрической формы также защищает переносное заземляющее устройство от возможности несанкционированной сборки разъемной штанги при помощи посторонних предметов, повышая безопасность проведения работ на контактной сети железных дорог.
При работе на контактной сети железных дорог напряжением 27,5 кВ основным и обязательным условием является невозможность извлечения блокировочного ключа без установки заземляющего башмака на рельс, поочередная установка узлов штанги заземляющей переносной, а именно:
1) установка заземляющий башмак-рельс;
2) установка разъемная штанга-контактный провод.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен заземляющий башмак со вставленным ключом, частичный разрез; на фиг. 2 - заземляющий башмак без блокировочного ключа, вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - блокировочный ключ; на фиг.4 - узел перелома (запорный элемент) разъемной штанги со вставленным блокировочным ключом; на фиг. 5 - узел перелома (запорный элемент) разъемной штанги со вставленным блокировочным ключом, верхняя часть ключа не показана; на фиг. 6 - узел перелома разъемной штанги, вид Б-Б на фиг. 4. Позиции на чертежах обозначают следующее: 1 - основание заземляющего башмака; 2 - контактная часть заземляющего башмака; 3 - полость в контактной части 2 заземляющего башмака; 4 - нижняя диэлектрическая часть разъемной штанги; 5 - верхняя токопроводящая часть разъемной штанги; 6 - верхняя щека перелома запорного элемента; 7 - нижняя щека перелома запорного элемента; 8 - полости, выполненные в верхней 6 и нижней 7 щеках перелома запорного элемента; 9 - фиксирующая пружина, установленная на запорном элементе; 10 - ручка блокировочного ключа; 11 - бородка блокировочного ключа.
Переносное заземляющее устройство для контактной сети электрифицированных железных дорог содержит заземляющий башмак (фиг. 1 и 2), включающий основание 1 и контактную часть 2, в которой выполнена полость 3 неправильной/правильной формы для сопряжения с блокировочным ключом (фиг. 3), разъемную штангу (фиг. 4 и 5), состоящую из нижней диэлектрической части 4 и верхней токопроводящей части 5 с подвижной скобой и щупом на конце (не показаны), заземляющий провод (не показан), запорный элемент. Нижняя диэлектрическая часть 4 разъемной штанги выполнена из изоляционного материала (например, стеклотекстолита) и соединена с верхней токопроводящей частью 5 при помощи запорного элемента (фиг. 4-6). Запорный элемент (узел перелома разъемной штанги) состоит из верхней щеки перелома 6 и нижней щеки перелома 7, в которых выполнены полости 8 неправильной/правильной формы для сопряжения с блокировочным ключом. К верхней токопроводящей части 5 разъемной штанги прикреплен конец заземляющего провода (не показан). Другой конец заземляющего провода соединен с контактной частью 2 заземляющего башмака. На запорном элементе (узле перелома разъемной штанги) установлена фиксирующая пружина 9.
Блокировочный ключ содержит ручку 10, выполненную в форме изогнутой   - образной прямоугольной пластины со скошенными углами и бородку 11, прикрепленную, например, при помощи сварки, к краю ручки 10 перпендикулярно ее плоскости (фиг. 1, 3-6). На бородке 11 блокировочного ключа выполнены две выемки (фиг. 1 и 3). Такая форма ручки 10 блокировочного ключа позволяет исключить травматизм руки оператора, повышая безопасность проведения работ на контактной сети железных дорог.
Возможны, например, следующие варианты реализации переносного заземляющего устройства:
- полость 3 в контактной части 2 заземляющего башмака для сопряжения с блокировочным ключом выполнена в плане неправильной геометрической формы:
- полости 8 в запорном элементе для сопряжения с блокировочным ключом выполнены в плане неправильной геометрической формы;
- полость 3 в контактной части 2 заземляющего башмака для сопряжения с блокировочным ключом выполнена в плане правильной геометрической формы;
- полости 8 в запорном элементе для сопряжения с блокировочным ключом выполнены в плане правильной геометрической формы;
- форма полости 3 в контактной части 2 заземляющего башмака и форма полостей 8 в запорном элементе одинаковы;
- размер полости 3 в контактной части 2 заземляющего башмака и размеры полостей 8 в запорном элементе совпадают.
В примере частного выполнения блокировочного ключа полость 3 в контактной части 2 заземляющего башмака для сопряжения с блокировочным ключом и полости 8 в запорном элементе разъемной штанги для сопряжения с блокировочным ключом выполнены в плане одинаковой прямоугольной формы (фиг. 1-6).
При эксплуатации заявленного устройства наиболее предпочтительным является вариант, при котором форма и размер полости 3 в контактной части 2 заземляющего башмака совпадают с формой и размером полостей 8 в запорном элементе разъемной штанги. Это позволяет, исключив несанкционированную сборку или разборку разъемной штанги, повысить безопасность работы на контактной сети электрифицированных железных дорог.
Переносное заземляющее устройство для контактной сети электрифицированных железных дорог работает следующим образом.
При сборке устройства сначала устанавливают заземляющий башмак между элементом крепления рельса к шпале и нижней поверхностью головки рельса (не показаны) с внешней стороны.
Заводят контактную часть 2 заземляющего башмака под головку рельса и блокировочным ключом создают усилие, достаточное для плотного соприкосновения контактной части 2 с рельсом. После чего вынимают блокировочный ключ из замкового механизма полости 3 в контактной части 2 заземляющего башмака.
Так как форма и размер полости 3 в контактной части 3 заземляющего башмака, а также форма и размер полостей 8, выполненных в верхней щеке перелома 6 и нижней щеке перелома 7 запорного элемента одинаковы, то этот же блокировочный ключ используют и для сборки разъемной штанги. Располагают верхнюю 5 и нижнюю 4 части разъемной штанги друг над другом, с помощью запорного элемента фиксируют их в рабочем положении. Затем оттягивают вверх фиксирующую пружину 9, вставляют блокировочный ключ в полости 8, и отпускают фиксирующую пружину 9.
После сборки разъемной штанги подносят щуп к контактному проводу (не показан), проверяя наличие напряжения и, в случае его отсутствия, надевают подвижную скобу на контактный провод.
Разборку устройства производят в обратном порядке.
Таким образом, использование предложенного переносного заземляющего устройства для обеспечения заземления контактной сети постоянного и переменного тока электрифицированных железных дорог позволит повысить безопасность проведения ремонтных работ на контактной сети железных дорог.