Система освещения электрифицированных железнодорожных путей

Полезная модель относится к электрофицированному железнодорожному транспорту и предназначена для использования в системах освещения электрофицированных железнодорожных путей.
Основными параметрами освещения железнодорожных путей, являются освещенность конкретных участков и равномерность распределения света. Для освещения территорий железнодорожных объектов инфраструктуры, в частности, грузовых, сортировочных, пассажирских участков станций, а также железнодорожных мостов, предпочтительно, используют системы освещения с размещением источников света на ригельной поперечине контактной сети, что обеспечивает освещение зоны железнодорожных путей непосредственно под ригелем.
Как правило, жесткие ригельные поперечины имеют значительную длину для перекрытия значительного количества путей и расположены вдоль путей с шагом от 30 до 120 (м). Светильники устанавливают на жестких поперечинах над каждым междупутьем и направляют вдоль пути навстречу друг другу. Осветительная система должна обеспечивать равномерное освещение междупутья даже при условии наличия подвижного состава на смежных путях. Светильники могут быть установлены на ограждениях или на настиле ригеля, в зависимости от условий эксплуатации.
Традиционно известные системы освещения электрофицированных железнодорожных путей содержат расположенные с противолежащих сторон железнодорожных путей опоры с ригельной поперечиной между ними, имеющей контактную сеть, соединенные с ригельной поперечиной параллельно ориентированные к железнодорожным путям брусья траверс с ригельными светильниками, которые соединены с траверсами средствами фиксированного регулирования световых полос относительно железнодорожных путей.
В качестве примера системы освещения электрофицированных железнодорожных путей можно привести патент РФ №81287, публ. 10.03.2009 г., в соответствии с которым брусья траверс выполнены из диэлектрического материала для изоляции светильников от контактной сети ригельной поперечины, что повышает надежность освещения железнодорожных путей.
Данное техническое решение выбрано в качестве ближайшего аналога заявляемой полезной модели.
В известном техническом решении в качестве диэлектрического материала для изготовления траверс используют брусья из древесных материалов.
Однако процесс эксплуатации брусьев траверс из древесных материалов в неоднородных природно-климатических условиях при сильных колебаниях в течение года температур воздуха и влаги приводит к изменению физико-механических свойств древесины, как под воздействием влаги, снега, так и под воздействием ультрафиолетового излучения.
Повышение влажности древесины увеличивает объем свободной влаги в полостях клеток и межклеточных пространствах древесных волокон, что повышает электропроводность данного материала, при этом резко уменьшается способность древесины противостоять напряжениям пробоя, характерных для условий использования данного материала в системе электрофицированного железнодорожного транспорта, нарушается работа установленных на древесных брусьях траверс ригельных светильников.
В природных условиях естественного старения древесины под воздействием различных температур и влаги и при повышенном ультрафиолетовом излучении уменьшается количество связанной влаги (влага, которая находится внутри материала стенок клеток древесины), что изменяет линейные размеры и объем древесины, при этом происходит сокращение линейных размеров древесины в целом с резкой разницей в изменении размеров в поперечном и продольном направлениях волокон, а также, что особенно вредно, в радиальном и тангентальном направлениях. Любые изменения технологически заданных геометрических параметров брусьев траверс под воздействием природно-климатических условий приводят к изменению фиксированной регулировки световых полос ригельных светильников относительно железнодорожных путей, что приведет к нарушению диаграмм направленности (кривых силы света) светового потока, а следовательно, к нарушению нормативных требований по показателю ослепленности.
В целом указанные обстоятельства ухудшают экплуатационную надежность известной системы освещения электрофицированных железнодорожных путей.
Технический результат полезной модели состоит в повышении эксплуатационной надежности системы освещения электрофицированных железнодорожных путей вне зависимости от природно-климатических условий.
Поставленный технический результат достигается тем, что в системе освещения электрофицированных железнодорожных путей, содержащей расположенные с противолежащих сторон железнодорожных путей опоры с ригельной поперечиной между ними, имеющей контактную сеть, соединенные с ригельной поперечиной параллельно ориентированные к железнодорожным путям брусья траверс с ригельными светильниками, которые соединены с траверсами посредством средств фиксированного регулирования световых полос относительно железнодорожных путей, брусья траверс выполнены из диэлектрического материала для изоляции светильников от контактной сети ригельной поперечины, согласно полезной модели, в качестве диэлектрического материала для брусьев траверс используют пултрузионные пустотелые стеклопластиковые профили, имеющие в штатных зонах присоединения их к ригельной поперечине и в зонах подсоединения к ним средств фиксированного регулирования световых полос ригельных светильников закладные вставки-бруски из древесного материала, имеющих армирующее покрытие на основе волокнистого материала из стекловолокон, пропитанного смолой для фиксированного взаимодействия вставок-брусков с внутренней поверхностью пустотелого профиля в штатных зонах их размещения.
Согласно полезной модели, для закладных вставок-брусков используют LVL-брусья из клееного шпона.
Согласно полезной модели, для пропитки волокнистого материала используют самоотверждающую смолу.
Согласно полезной модели, наружная поверхность пултрузионных пустотелых стеклопластиковых профилей обработана смолой полиэфирной ненасыщенной огнестойкой.
При анализе известного уровня техники не выявлены технические решения, имеющие аналогичную совокупность признаков заявляемому техническому решению, что свидетельствует о соответствии его критериям полезной модели «новизна» и «промышленная применимость».
При реализации полезной модели благодаря использованию в системе освещения электрофицированных железнодорожных путей высокотехнологичного композитного материала на основе пултрузионных пустотелых стеклопластиковых профилей для изготовления брусьев траверс, имеющих во внутренней полости в заданных штатных зонах закладные вставки-бруски из древесного материала с армирующим покрытием на основе волокнистого материала пропитанного смолой для взаимодействия с внутренней поверхностью пустотелого профиля, обеспечивается стабильность фиксированной регулировки световых полос ригельных светильников относительно железнодорожных путей вне зависимости от природно-климатических условий эксплуатации системы освещения, что в целом повышает ее эксплуатационную надежность.
Полезная модель поясняется ниже приведенным описанием и графическими материалами, где на:
рис. 1 схематично показан фрагмент системы освещения электрофицированных железнодорожных путей
рис. 2 - вид А, рис. 1
рис. 3 показано поперечное сечение бруса траверсы на основе пултрузионного пустотелого стеклопластикового профиля,
рис. 4 тоже, что на рис. 3 сечение Б-Б.
Система освещения электрофицированных железнодорожных путей, как и традиционно известные, содержит расположенные с противолежащих сторон железнодорожных путей (не показаны) опоры 1 с ригельной поперечиной 2 между ними, имеющей контактную сеть (не показана). С ригельной поперечиной 2 соединены параллельно ориентированные к железнодорожным путям брусья траверс 3 с ригельными светильниками 4. Ригельные светильники 4 для электрофицированных железнодорожных путей традиционно изготавливают в виде светодиодных осветительных комплексов, имеющих специально рассчитанные параметры оптической системы со стабильно нацеливаемыми углами ориентации светильников для обеспечения высокой эффективности системы освещения сортировочных и участковых станций, междупутий, зон расположенных по ригельной поперечиной, оснащенной контактной сетью, при этом осветительная система должна обеспечивать равномерное освещение междупутья даже при условии наличия подвижного состава на смежных путях. Для монтажа и возможности регулирования фиксированного направления световых полос, что позволяет точно настраивать равномерную заливку светом соответствующую зону освещения используют устанавливаемые в заданных штатных зонах брусьев траверс 3 средства для фиксированного регулирования световых полос, которые выполнены, например, в виде соединенных с брусьями траверс 3 кронштейнов 5, имеющих поворотно фиксируемые относительно них кронштейны 6 со светильниками 4.
Брусья траверс 3 выполнены из диэлектрического материала для изоляции светильников от контактной сети ригельной поперечины. В качестве диэлектрического материала для брусьев траверс используют пултрузионные пустотелые стеклопластиковые профили с прямоугольным поперечным сечением, имеющие в штатных зонах присоединения их к ригельной поперечине 2 и в зонах подсоединения к ним средств для фиксированного регулирования световых полос ригельных светильников закладные вставки-бруски 7 из древесного материала, наружная поверхность которых имеет армирующее покрытие 8 на основе волокнистого материала из стекловолокон, пропитанного смолой для фиксированного взаимодействия вставок-брусков 7 с внутренней поверхностью пустотелого профиля в штатных зонах их размещения. В качестве древесного материала для закладных вставок-брусков 7 используют LVL-брусья из клееного шпона, а качестве волокнистого материала из стекловолокон используют стеклоткань. Использование данных материалов наиболее оптимально по условиям выполнения конструкционного композитного изделия высокой прочности к действующим силовым напряжениям на брусья траверсы 3.
Пултрузионные пустотелые стеклопластиковые профили изготовлены традиционным способом при непрерывном процессе протягивания композиции матричного полимера со стекловолокнами через формообразующую пултрузионную головку с соответствующим поперечным сечением.
Предлагаемая форма поперечного сечения пустотелого пултрузионного профиля наиболее оптимальна по условиям:
возможности закладки в пустотелые полости профилей вставок-брусков с формированным на их наружной поверхности армирующим покрытием из волокнистого материала в виде стекловолокон, пропитанного смолой, что обеспечивает при отверждении смолы фиксированное контактное взаимодействие внутренних поверхностей профилей с наружными поверхностями вставок в заданных штатных зонах;
образования наиболее простых по геометрическим параметрам поверхностей, взаимодействующих между собой при установке и соединении брусьев траверс 3 с поперечинами ригеля и кронштейнов ригельных светильников с поверхностью пултрузионного профиля.
Наличие закладных вставок-брусков 7 в штатных зонах внутренних полостей пултрузионных профилей траверс обеспечивает надежность их соединения с поперечинами ригеля и с кронштейнами ригельных светильников.
Для пропитки волокнистого материала на основе стекловолокна используют самоотверждающие смолы, в частности, полиэфирные смолы, обладающие высокой прочностью, твердостью, износостойкостью, отличными диэлектрическими свойствами, высокой химической стойкостью, экологической безопасностью в процессе эксплуатации. Полиэфирные смолы отверждаются при комнатной температуре без приложения давления, без выделения летучих и других побочных продуктов с небольшой усадкой. Поэтому для изготовления изделий не требуются ни сложное громоздкое дорогостоящее оборудование, ни тепловая энергия, что позволяет быстро освоить как малотоннажное, так и крупнотоннажное производство изделий. К вышеперечисленным достоинствам полиэфирных смол необходимо добавить их низкую стоимость по сравнению с эпоксидными смолами. Предпочтительно, используют полиэфирные смолы товарных марок Polipol - ортофталевый материал с низкой усадкой, практически не деформируется после отверждения.
Наружную поверхность пултрузионных пустотелых стеклопластиковых профилей обрабатывают ненасыщенной огнестойкой полиэфирной смолой 9, например, СПЭФ-ПВ-O-LTE.
Предлагаемая система освещения электрофицированных железных дорог наиболее оптимальна для территорий железнодорожных путей, эксплуатируемых в сложных природно-климатических зонах, где требуется высокая освещенность, высокая надежность и оптимальные затраты по монтажно-демонтажным работам, и что особенно характерно для условий эксплуатации железнодорожных мостов.
Устройство предлагаемой системы освещения для электрофицированных железнодорожных путей, в том числе, на железнодорожных мостах осуществляют по разработанным проектам производства работ на основании традиционно действующих правил и технологий.