УСТРОЙСТВО СИГНАЛИЗАЦИИ НАЛИЧИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ВАГОНА

Уровень техники
Известно устройство сигнализации наличия высоковольтного напряжения 1. Указанное устройство содержит подключенную между проводом высоковольтной магистрали и корпусом вагона цепь, состоящую из последовательно соединенных размыкающего контакта электромагнитного реле управления, катущка которого подключена через замыкающий контакт выключателя к низковольтной цепи вагона, токоограничивающего резистора и однофазного мостового выпрямителя, к выходу которого подключены параллельно соединенные катушка электромагнитного реле контроля и конденсатор.
Данное устройство требует его отключения при замерах сопротивления изоляции высоковольтной магистрали с помощью выщеуказанных электромагнитного реле управления и выключателя, что неудобно при эксплуатации в случае замера сопротивления изоляции магистрали поезда. Кроме
ТОГО , устройство требует применения специального электромагнитного реле управления, способного коммутировать высокое напряжение, и имеет малую чувствительность, вследствие этого - большую потребляемую мощность, большие габариты, низкую электробезопасность, так как высоковольтная катушка реле контроля находится в непосредственной близости от низковольтной цепи контактов реле. Надежность устройства также недостаточна из-за невысокой надежности высоковольтного электромагнитного реле.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство сигнализации наличия высоковольтного напряжения 2, содержащее однопроводную высоковольтную магистраль, корпус вагона и последовательно соединенные диод, токоограничивающий резистор, выходное сигнальное устройство, конденсатор, включенный параллельно высоковольтному диоду, соединенному с высоковольтной магистралью, выходное сигнальное устройство содержит однофазный мостовой выпрямитель, одна диагональ которого подключена между выходом токоограничивающего резистора и корпусом вагона, а его другая диагональ соединена с параллельной цепочкой, состоящей из конденсатора, стабилитрона и обмотки реле. Это устройство не требует отключения высоковольтного напряжения при замерах сопротивления изоляции высоковольтной магистрали. Недостатком этого устройства является то, что устройство требует применения специального электромагнитного реле управления, катушка которого находится на стороне высокого напряжения. Устройство имеет малую чувствительность, вследствие этого - большую потребляемую мощность, большие габариты, низкую электробезопасность, так как высоковольтная катушка реле находится в непосредственной близости от низковольтной цепи контактов реле. Надежность устройства также недостаточна из-за невысокой надежности высоковольтного электромагнитного реле.
Сущность полезной модели
Предлагаемая полезная модель решает задачу создания устройства сигнализации наличия высоковольтного напряжения, не требующего его отключения при замерах сопротивления изоляции высоковольтной магистрали, при одновременном повышении чувствительности и вследствие этого снижении габаритов, потребляемой мощности, повышении надежности и электробезопасности.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройстве для сигнализации наличия высоковольтного напряжения, содержащем однопроводную высоковольтную магистраль, корпус вагона и последовательно соединенные диод, токоограничивающий резистор, выходное сигнальное устройство, конденсатор, включенный параллельно высоковольтному диоду, соединенному с высоковольтной магистралью, в выходное сигнальное устройство, выполненное в виде однофазного мостового выпрямителя, одна диагональ которого подключена между выходом токоограничивающего резистора и корпусом вагона, а его другая диагональ соединена с параллельной цепочкой, состоящей из конденсатора, стабилитрона, согласно полезной модел и введены инфракрасный излучатель, световод, приемник инфракрасного излучения, нагрузочный резистор, включенные последовательно и соединенные с источником питания, выход приемника инфракрасного излучения через промежуточный усилитель подключен к выходу устройства.
Введение инфракрасного излучателя, связанного через световод с приемником инфракрасного излучения, нагрузочным резистором и промежуточным усилителем, позволяет увеличить чувствительность, тем самым уменьшить потребляемую мощность и габариты, повысить надежность в связи с отказом применения высоковольтного электромагнитного реле и за счет
разделения высоковольтных и низковольтных цепей изолирующим световодом нужной длины, увеличить прочность изоляции между этими цепями, а следовательно, и электробезопасность устройства.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для сигнализации наличия высоковольтного напряжения в вагоне. Позициями на фиг. 1 обозначены: 1 - высоковольтный диод;
2- конденсатор;
3- токоограничивающий резистор;
4- выходное сигнальное устройство;
4.1- однофазный мостовой выпрямитель;
4.2- конденсатор;
4.3- стабилитрон;
4.4- инфракрасный излучатель;
4.5- световод;
4.6- приемник инфракрасного излучения;
4.7- нагрузочный резистор;
4.8- промежуточный усилитель;
5- корпус вагона;
6- высоковольтная магистраль;
7, 8 - клеммы подключения источника питан
Лучший вариант конструкции устройства
Устройство содержит высоковольтный диод 1 с параллельно подключенным к нему конденсатором 2, токоограничивающий резистор 3 и выходное устройство сигнализации 4, последовательно включенные между корпусом вагона 5 и высоковольтной магистралью 6. Выходное сигнальное устройство 4 содержит мостовой выпрямитель 4.1, одна диагональ которого включена между выходом токоограничивающего резистора 3 и корпусом вагона 5, а другая диагональ мостового выпрямителя 4.1 соединена с параллельной цепочкой, состоящей из конденсатора 4.2, стабилитрона 4.3, источника инфракрасного излучения 4.4, выход последнего через световод 4.5 соединен с входом приемника инфракрасного излучения 4.6, другой вход которого соединен с положительным полюсом 7 источника питания, а выход через нагрузочный резистор 4.7 соединен с отрицательным полюсом источника питания 8, а через промежуточный усилитель 4.8 с выходом устройства сигнализации. Выход устройства сигнализации подключается к входу исполнительного элемента, в качестве которого могут служить реле, светодиоды и т.п.
Предлагаемое устройство является универсальным и предназначено для работы при подаче как постоянного, так и переменного напряжения в высоковольтную магистраль.
Устройство работает следующим образом.
При подаче высокого напряжения на провод магистрали вагона 6 питание через цепочку параллельно соединенных высоковольтного диода 1 и конденсатора 2, далее через токоограничивающий резистор 3 поступает на выходное устройство сигнализации 4.
Через мостовой выпрямитель и сглаживающий фильтр на конденсаторе 4.2 ток проходит через излучатель 4.4 и преобразуется в сигнал инфракрасного излучения, который через световод 4.5 поступает на приемник 4.6 и резко уменьшает его сопротивление. Напряжение питания с клеммы 7 через приемник 4.6 поступает на нагрузочный резистор 4.7, сигнал с которого через промежуточный усилитель 4.8 поступает на выход устройства. В зависимости от конструкции усилителя 4.8 этот сигнал может включить светодиод, реле или любое другое исполнительное устройство. Стабилитрон защищает цепи излучателя от повыщенного напряжения.
При контроле сопротивления изоляции высоковольтной магистрали прибор контроля изоляции подключается + к цепи, соединенной с корпусом вагона 5, и - к высоковольтной магистрали 6. Благодаря высокому обратному сопротивлению диода 1 и сопротивлению изоляции между пластинами конденсатора 1, появляется возможность проверки сопротивления изоляции высоковольтной магистрали относительно корпуса без контактного разрыва цепи устройства сигнализации.
Работа устройства
промышленная применимость
Полезная модель разработана до уровня онытных образцов. Проведены ее успешные испытания и готовится промышленное освоение.
Источники информации
1.Электрооборудование пассажирских вагонов с кондиционированием воздуха. М., Транспорт 1986, с.94.
2.Устройство сигнализации наличия высоковольтного напряжения вагона. Патент РФ на изобретение № 2114438, 1998 г., прототип.