ТРАНСФОРМАТОР

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в рельсовых цепях устройств сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) на железнодорожном транспорте.
Известен трансформатор СТ-4, содержащий магнитопровод, на котором размещена обмотка, имеющая выводы с контактными наконечниками, плату из электроизоляционного материала (далее - плата), контактные болты, которые с размещенными на них контактными наконечниками закреплены на плате шайбами и гайками, гайки и шайбы для крепления на контактных болтах монтажных проводов, (см. 1, 2, с. 18-19, 3, с. 11).
Этот трансформатор принят в качестве прототипа как более близкий к предложенному по своей технической сущности.
Недостатком противопоставленного трансформатора является то обстоятельство, что из-за различия температурных коэффициентов расширения материала контактных болтов и материала платы, при колебаниях температуры при эксплуатации трансформаторов происходит ослабление прилегания контактных наконечников к головкам контактных болтов, отчего электрический контакт между ними нарушается или становится ненадежным и неустойчивым, что приводит к нарушению работы систем СЦБ, в которых применяются трансформаторы. Этот недостаток усугубляется в случае замены нетехнологичного термореактивного материала платы на технологичный термопластичный материал из-за большой зависимости его механических свойств от температуры, отчего этот материал при изготовлении плат не применяется.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является устранение недостатка известных трансформаторов.
Решение этой задачи достигается тем, что на контактных болтах размещены металлические трубки (далее - трубки) в предназначенных для крепления контактных болтов отверстиях платы, при этом диаметры отверстий в плате и наружные диаметры трубок меньше наружных диаметров шайб для крепления контактных болтов, а торцы этих трубок выступают над поверхностью платы в зонах, ограниченных наружными диаметрами шайб для крепления контактных болтов.
Предложенный трансформатор является новым, т.к. из уровня техники не известны трансформаторы, в которых на контактных болтах размещены трубки в предназначенных для крепления контактных болтов отверстиях платы, при этом диаметры отверстий в платах и наружные диаметры трубок меньше наружных диаметров шайб для крепления контактных болтов, а торцы этих трубок выступают над поверхностью платы в зонах, ограниченных наружными диаметрами шайб для крепления контактных болтов.
Предложенный трансформатор является промышленно применимым, т.к. при его использовании достигается получение технического результата в виде устранения нарушений электрических контактов между контактными наконечниками и контактными болтами при колебаниях температуры во время эксплуатации трансформаторов.
Полученные новые свойства (устранение нарушений электрических контактов между контактными наконечниками и контактными болтами при колебаниях температуры во время эксплуатации трансформаторов, отчего повышается их надежность и исключаются отказы систем СЦБ, в которых применены эти трансформаторы, обусловленные такими нарушениями.) дают основание для того, чтобы сделать заключение о соответствии предлагаемого технического решения требованиям к полезной модели.
Пример варианта выполнения предлагаемого трансформатора показан на Фиг. 1. Предлагаемый трансформатор (см. Фиг. 1) содержит Ш-образный шихтованный магнитопровод 1, на среднем стержне которого размещена обмотка 2, с выводами 3 с контактными наконечниками 3.1, плата из электроизоляционного материала 4, на которой закреплены контактные болты 5 с размещенными на них контактными наконечниками 3.1 и металлическими трубками 6, шайба 7 для крепления контактных болтов, гайка 8 для крепления контактных болтов, шайбы 9 для крепления монтажных проводов, гайки 10 для крепления монтажных проводов, защитный колпак 11, корпус 12, залитый герметизирующим компаундом 12.1. Для исключения возможности поворота контактного болта 5 его шестигранная головка размещена в шестигранном углублении электроизоляционной платы 4.
В этом тансформаторе диаметры отверстий в плате 4 и наружные диаметры трубок 6 меньше наружных диаметров шайб 7 для крепления контактных болтов, а торцы этих трубок 6 выступают над поверхностью платы 4 в зонах, ограниченных наружными диаметрами шайб 7 для крепления контактных болтов, отчего в этом трансформаторе в кинематическую цепь крепления контактных наконечников 3.1 на контактных болтах 5 входят только сами контактные болты 5, контактные наконечники 3.1, шайба 7 и гайка 8 для крепления контактных болтов. Все эти элементы изготовлены из металла и поэтому имеют одинаковые коэффициенты температурного расширения, отчего при колебаниях температуры при эксплуатации не происходят ослаблений соприкосновений между головками контактных болтов 5 и контактными наконечниками 3.1, и нарушений из-за этого электрического контакта между ними, и обусловленных этим отказов в работе трансформаторов.
Таким образом, в предлагаемом трансформаторе достигнуто устранение потери работоспособности, обусловленной ослаблением прилегания контактных наконечников 3.1 к головкам контактных болтов 5 и нарушением из-за этого электрических контактов между ними при колебаниях температуры в процессе его эксплуатации.
Это обстоятельство обеспечивает также возможность применения для изготовления плат предлагаемых трансформаторов технологичных термопластичных материалов, вместо применяемых в настоящее время нетехнологичных термореактивных материалов, т.к. физические свойства термопластичных материалов обеспечивают их работоспособность.
Величины разницы между диаметрами отверстий в плате 4 и наружными диаметрами трубок 6, а также высоты выступающих над поверхностью плат 4 торцов трубок 6, устанавливают минимальными приемлемыми, поэтому эти факторы не сказываются на работоспособности трансформаторов.
Возможны варианты предлагаемого трансформатора, в которых не применяется защитный колпак 11, а также отсутствуют корпус 12 и заливка трансформатора герметизирующим компаундом 12.1.
Экономический эффект предлагаемого трансформатора характеризуется следующими показателями:
- устранением задержек движения поездов из-за нарушения работы систем СЦБ из-за отказов примененных в них трансформаторов, обусловленных нарушениями электрических контактов между контактными наконечниками и контактными болтами трансформаторов при колебаниях температуры
- технологичность предлагаемого трансформатора, т.к. в нем применяется для изготовления электроизоляционной платы технологичный термопластичный материал вместо нетехнологичного термореактивного материала.
Литература:
1 Технические условия ТУ 32 ЦШ 2035-2004
2 «Автоматика, связь, информатика», №10, 1996 г., Москва.
3 «Автоматика, связь, информатика», №11, 2002 г., Москва.