УСТРОЙСТВО СИГНАЛИЗАЦИИ О НАЛИЧИИ НАПРЯЖЕНИЯ В ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ МАГИСТРАЛИ ВАГОНА

Полезная модель относится к устройствам сигнализации для пассажирских вагонов, а именно к устройствам сигнализации наличия напряжения  3000 В в высоковольтной магистрали вагона.
Уровень техники
Известно устройство сигнализации наличия высокого напряжения вагона [1], содержащее однопроводную высоковольтную магистраль и цепочку из последовательно соединенных токоограничивающего резистора, высоковольтного диода и катушки герконового электромагнитного реле, которая подключена между проводом высоковольтной магистрали и корпусом вагона, при этом параллельно катушке герконового электромагнитного реле подключен конденсатор и стабилитрон, а его замыкающий контакт включен в оперативную низковольтную цепь вагона последовательно со светодиодом.
Недостатком этого устройства является необходимость использования для световой сигнализации о наличии в высоковольтной магистрали напряжения низковольтного источника тока, который должен питать световой индикатор, например, аккумуляторную батарею, что резко снижает надежность работы устройства и безопасность обслуживающего персонала, т.к. в случае отключения по каким либо причинам низковольтного источника тока исчезает и световая сигнализация о наличии напряжения в высоковольтной магистрали, которое в действительности там присутствует.
В основу настоящей полезной модели-поставлена задача обеспечить световую сигнализацию о наличии высокого напряжения только за счет
энергии поступающей из высоковольтной магистрали, что позволит значительно повысить надежность устройства и безопасность обслуживающего персонала.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройстве сигнализации о наличии напряжения в высоковольтной магистрали вагона, содержащей однопроводную высоковольтную магистраль, которая через высоковольтный диод, делитель напряжения и конденсатор, подключенный параллельно низковольтному плечу делителя напряжения, соединена с корпусом вагона, согласно полезной модели, параллельно конденсатору, через пороговый ключевой элемент подключена первичная обмотка разделительного трансформатора, а его вторичная обмотка подключена непосредственно или через адаптер к световому индикатору.
Кроме того, дополнительно введена оптопара, вход которой включен последовательно или параллельно световому индикатору, а ее выход к входу аппаратуры управления выгоном.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 представлена функциональная электрическая схема предлагаемого устройства по п.1 полезной модели, а на фиг.2 дополнение к этой схеме по п.2 формулы полезной модели.
Позициями на фиг.1, 2 обозначены:
1 - однопроводная высоковольтная магистраль;
2 - высоковольтный диод;
3 - делитель напряжения;
3.1, 3.2 - резисторы делителя напряжения;
3.3 - стабилитрон делителя напряжения 3;
4 - конденсатор;
5 - корпус вагона;
6 - разделительный понижающий трансформатор с первичной обмоткой 6.1 и вторичной обмоткой 6.2;
7 - пороговый ключевой элемент, например, динистор;
8 - световой индикатор, например, светодиод;
9 - адаптер, например, выпрямитель с сглаживающим и токоограничивающим элементами;
10 - оптопара;
11 - аппаратура управления вагона.
Лучший вариант осуществления
Устройство сигнализации о наличии напряжения в высоковольтной магистраль вагона, содержит однопроводную высоковольтную магистраль вагона 1, которая через высоковольтный диод 2, делитель напряжения 3, выполненный, например, из резисторов 3.1 и 3.2 или из резистора 3.1 и стабилитрона 3.3, и конденсатор 4, подключенный параллельно низковольтному плечу 3.2 или 3.3 делителя напряжения 3, соединена с корпусом вагона 5, при этом выводы первичной обмотки 1, разделительного трансформатора 6 через пороговый ключевой элемент 7, например, динистор, подключены параллельно конденсатору 4, а выводы его вторичной обмотки 6.2 подключены непосредственно или через адаптер 9, к световому индикатору 8. Разделительный трансформатор 6 для более эффективной работы устройства выполнен понижающим.
Кроме того, для расширения функциональных возможностей дополнительно введена оптопара 10, вход которой подключен последовательно или параллельно с световым индикатором 8, а выход подключен к аппаратуре управления вагоном 11.
Работа устройства
При подаче в высоковольтную магистраль вагона1 переменного или постоянного тока 3000 В начинает проходить ток через лысоковольтный диод 2, делитель напряжения 3 и конденсатор 4 на корпус вагона5, при этом конденсатор 4 начинает заряжаться. При достижении на нем напряжения, равного напряжению включения порогового ключевого элемента 7, например, динистора, последний пробивается, и конденсатор 4 разряжается на первичную обмотку 6.1 разделительного понижающего трансформатора 6, наводя напряжение в его вторичной обмотке 6.2, которое подаемся непосредственно или через адаптер 9 на световой индикатор 8, который начинает светиться. После окончания разряда конденсатора 4 ток в цепи динистора 7 снижается до нуля, он закрывается и процесс повторяется в режиме автогенерации.
Оптопара 10 при прохождении через ее вход тока замыкает свой выход, который подает соответствующий сигнал в аппаратуру управления вагона 11, давая, например, разрешение на включение высоковольтного отопления вагона или подавая сигнал о наличии напряжения в высоковольтной магистрали вагона 1 на штабной вагона поезда.
Из рассмотренного видно, что вышеуказанное устройство работает без оперативного низковольтного источника тока, имеет малую потребляемую мощность и надежную гальваническую развязку входной высоковольтной цепи и выходной низковольтной сигнальной цепи, что повышает надежность работы устройства и безопасность обслуживающего персонала.
Проведены успешные испытания опытного образца устройства по предлагаемой полезной модели, готовится внедрение в серийное производство.
Источники информации
1. "Устройство сигнализации о наличии высокого напряжения вагона". Свидетельство РФ №2565 на полезную модель, МПК В 61 D 27/00, 1999 г. (прототип)