Система освещения грузового вагона железнодорожного подвижного состава
SYSTEM OF LIGHTING OF CARGO RAILWAY OF RAILWAY ROLLING STOCK

Изобретение относится к электрооборудованию транспортных средств и может быть использовано в системах электропитания низковольтных цепей, применяемых, в частности, для наружного освещения грузовых вагонов.
Известны требования безопасности, которыми должна руководствоваться бригада, работающая с железнодорожным подвижным составом (хоппер-дозатором). Согласно этим требованиям при работе в темное время суток и в тоннелях руководитель работ обязан обеспечить освещение места производства работ в соответствии с нормами освещенности (Руководство по эксплуатации хоппер-дозаторов моделей ЦНИИ-ДВЗ, ЦНИИ-ДВЗМ, 55 - 76, 55 - 76М, ВПМ - 770Т, ВПМ - 770, утв. ОАО «РЖД» 27.12.2007 №31/41, пп. 11.7).
Однако на сегодняшний день по-прежнему остается актуальной проблема обеспечения освещенности фронта работ при работе с железнодорожным подвижным составом. Анализ причин возникновения несчастных случаев при производстве работ показывает, что решающим является человеческий фактор, на который, в частности, оказывают влияние погодные условия и время суток.
Известно оборудование грузового вагона восстановительного поезда системой внутреннего аварийного освещения (Информационный листок №2593(ДАВС-326)-4762, Юго-Восточный центр научно-технической информации и библиотек, Воронеж, опубл. 28.10.2014). Система включает две аккумуляторные батареи, соединенные в схеме последовательно. Электропитание на светильники закрытого типа, расположенные под крышей на боковой стенке вагона, подается по двухпроводной системе.
Данная система имеет ограниченные функциональные возможности, так как предназначена для освещения только внутреннего пространства грузового вагона. Не предусмотрены средства для зарядки аккумуляторных батарей при их разряде в процессе использования.
Известно устройство для электропитания низковольтных цепей вагона городского электротранспорта (RU 2166439 С2, МПК B60L 1/00, F02N 11/08, 10.05.2001), содержащее низковольтный генератор, обеспечивающий подзаряд до номинального значения аккумуляторной батареи, к плюсовому выводу которой подключены низковольтные цепи, предназначенные для управления, аварийного и служебного освещения, а также для сигнализации.
Устройство сложно конструктивно и предназначено преимущественно для повышения надежности работы низковольтных цепей за счет снижения импульсных коммутационных перенапряжений, особенно в режиме электрического торможения в аварийных условиях.
Известен электропоезд экологически чистый и безопасный для людей и окружающей среды (RU 2406628 С2, МПК В61С 3/00, 20.12.2010), содержащий питаемый от контактной сети постоянного или переменного тока электролокомотив с тяговыми электродвигателями постоянного тока, аккумуляторы и вагоны. На крыше каждого вагона установлены ветровые турбогенераторы, каждый из которых соединен с трансформатором для понижения переменного тока и преобразования его в постоянный ток и связан, в частности, с электросетью для освещения вагонов.
Описанная система освещения электропоезда предназначена для внутреннего освещения пассажирских вагонов. Использование установленных на крышах вагонов ветрогенераторов для питания электросети подвижного состава возможно только в пути следования.
Известен специальный железнодорожный подвижной состав (хоппер-дозаторная вертушка), содержащий локомотив и соединенные с ним вагоны. Состав включает турный вагон для обслуживающей бригады, грузовые хоппер-дозаторы, а также вагон с компрессорной установкой в середине состава для создания давления воздуха в рабочей магистрали состава. Каждый хоппер-дозатор содержит раму, опирающуюся на две двухосные тележки, кузов, пневмооборудование, рабочую воздушную магистраль, краны управления и пульт управления (Машины и механизмы для путевого хозяйства / С.А. Соломонов, В.П. Хабаров, Л.Я. Малицкий, Н.М. Нуждин; Под ред. С.А. Соломонова. - М.: Транспорт, 1984, с. 142, 146).
Недостатком известного специального состава является отсутствие технических средств для освещения рабочей зоны грузовых вагонов хоппер-дозаторной вертушки в темное время суток, а также в условиях ограниченного естественного освещения (в тоннелях).
Изобретение решает задачу дополнительного освещения рабочей зоны грузового вагона неэлектрифицированного железнодорожного подвижного состава в условиях недостаточной освещенности и обеспечивает безопасные условия труда работников, занятых разгрузкой или техническим обслуживанием вагона.
Технический результат заключается в повышении уровня освещенности рабочей зоны вагона неэлектрифицированного железнодорожного подвижного состава.
Указанный технический результат достигается тем, что система освещения грузового вагона железнодорожного подвижного состава, включающего локомотив, вагон с компрессорной установкой для создания давления в рабочей воздушной магистрали подвижного состава и краны управления пневмооборудованием, содержит подключенный к рабочей воздушной магистрали грузового вагона блок генерации электроэнергии, включающий ветрогенератор, выход которого соединен со входом стабилизатора напряжения, при этом блок генерации электроэнергии посредством кабельной линии соединен со светильниками, размещенными на кузове вагона.
Технический результат достигается также тем, что в качестве ветрогенератора может быть использована ветротурбина с вертикальной осью вращения.
В другом варианте исполнения в качестве ветрогенератора может быть использована ветротурбина с горизонтальной осью вращения.
Еще в одном варианте исполнения в качестве ветрогенератора может быть использован электродвигатель с воздушным винтом на вращательном валу.
Кроме того, в качестве стабилизатора напряжения может быть использован импульсный стабилизатор.
На фиг. 1 изображен вид с торца вагона хоппер-дозатора; на фиг. 2 - схема блока генерации электроэнергии; на фиг. 3 - фронтальный вид вагона хоппер-дозатора.
В данном примере осуществления изобретения система освещения смонтирована на вагоне хоппер-дозаторе специального железнодорожного подвижного состава (хоппер-дозаторной вертушке).
Система освещения вагона хоппер-дозатора 1 (фиг. 1) содержит подключенный к рабочей воздушной магистрали 2 блок генерации электроэнергии 3.
Блок генерации электроэнергии 3 (фиг. 2) включает ветрогенератор 4 мощностью от 300 Вт, выход которого соединен со входом стабилизатора напряжения 5, обеспечивающего постоянное значение выходного тока. Выход блока генерации электроэнергии посредством кабельной линии 6 соединен со светильником 7 (фиг. 1), размещенным на торце вагона хоппер-дозатора, и со светильниками 8 (фиг. 3), размещенными на боковой поверхности кузова вагона, в его верхней части. Подача воздуха в рабочую воздушную магистраль 2 регулируется при помощи крана управления 9.
В качестве светильников могут быть использованы любые известные модели светильников.
В качестве ветрогенератора 4 может быть использована ветротурбина с вертикальной осью вращения, либо «крыльчатая ветротурбина» - с горизонтальной осью вращения. Кроме того, в качестве ветрогенератора может быть использован электродвигатель с воздушным винтом на вращательном валу, выдающий достаточную мощность постоянного электрического тока и работающий в обратном порядке - для преобразования кинетической энергии ветрового потока в механическую энергию вращения ротора с последующим ее преобразованием в электрическую энергию.
Стабилизатор напряжения 5 может быть выполнен в виде импульсного стабилизатора, работающего как на понижение, так и на повышение по соотношению входного и выходного напряжения, в зависимости от мощности ветрогенератора.
Работает система освещения грузового вагона железнодорожного подвижного состава следующим образом.
Для подготовки системы освещения вагона хоппер-дозатора 1 к работе, машинист хоппер-дозатора при помощи крана управления 9 (фиг. 3) включает подачу воздуха из рабочей воздушной магистрали 2 (фиг. 1) на вход блока генерации электроэнергии 3.
Под давлением воздуха приводится во вращение турбина ветрогенератора 4 (фиг. 2), вырабатывающая электроэнергию, поступающую с его выхода на вход стабилизатора напряжения 5. С выхода блока генерации электроэнергии 3 посредством кабельной линии 6 электроэнергия передается к светильникам 7 и 8 (фиг. 2, 3), освещающим рабочую зону и размещенным на кузове вагона хоппер-дозатора.