Система освещения грузового вагона железнодорожного подвижного состава

Авторы патента:

H02S10/12 - Производство, преобразование и распределение электрической энергии

F03D9/22 - Приспосабливание ветряных двигателей для особых целей; агрегатирование ветряных двигателей с приводимыми ими устройствами (при преобладании отличительных признаков приводимых устройств см. классы, к которым отнесены эти устройства)

B60L8/00 - Электрические тяговые системы транспортных средств с питанием от природных источников энергоснабжения, например солнца, ветра

Владельцы патента RU 2646767:

Пикалов Александр Сергеевич (RU)

Изобретение относится к подаче электроэнергии к вспомогательному оборудованию транспортных средств. Система освещения грузового вагона железнодорожного подвижного состава включает в себя блок генерации электроэнергии, подключенный к рабочей воздушной магистрали грузового вагона. Блок генерации электроэнергии содержит ветрогенератор, выход которого соединен со входом стабилизатора напряжения. Блок генерации электроэнергии посредством кабельной линии соединен со светильниками, размещенными на кузове вагона. Подвижной состав включает в себя локомотив, вагон с компрессорной установкой для создания давления в рабочей воздушной магистрали подвижного состава и кран управления пневмооборудованием. Технический результат заключается в повышении уровня освещенности рабочей зоны вагона неэлектрифицированного подвижного состава. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

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.

1. 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, отличающаяся тем, что к рабочей воздушной магистрали грузового вагона подключен блок генерации электроэнергии, содержащий ветрогенератор, выход которого соединен со входом стабилизатора напряжения, при этом блок генерации электроэнергии посредством кабельной линии соединен со светильниками, размещенными на кузове вагона.

2. Система освещения вагона по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве ветрогенератора использована ветротурбина с вертикальной осью вращения.

3. Система освещения вагона по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве ветрогенератора использована ветротурбина с горизонтальной осью вращения.

4. Система освещения вагона по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве ветрогенератора использован электродвигатель с воздушным винтом на вращательном валу.

5. Система освещения вагона по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве стабилизатора напряжения использован импульсный стабилизатор.

Изобретение относится к области возобновляемых источников энергии: ветровой и солнечной энергетики. Солнечно-ветровая энергетическая установка содержит неподвижную платформу, на которой в подшипниковой опоре установлен вертикальный вращающийся вал, на верхнем конце которого жестко закреплена аэродинамическая конструкция с аэродинамическими лопастями; солнечные батареи с солнечными элементами, часть которых функционально соединена посредством электропроводов с обмоткой ротора электрогенератора, блоки преобразования напряжения и распределения электроэнергии потребителям.

Солнечный модуль с концентратором // 2645800

Изобретение относится к области гелиотехники, в частности к солнечным модулям с концентраторами и фотоэлектрическими и тепловыми приемниками солнечного излучения.

Каскадный ветрогенератор // 2644799

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Каскадный ветрогенератор содержит, по меньшей мере, наклонный воздуховод цилиндрической формы, в нижней части которого установлен нагреватель, к верхней части указанного воздуховода посредством изогнутого переходника присоединен горизонтально расположенный воздуховод, состоящий из отрезков труб цилиндрической формы различного диаметра, соединенных с возможностью форсирования воздушного потока через уменьшение сечения воздуховода, внутри горизонтального воздуховода соосно с ним установлены, по меньшей мере, две осевые турбины, каждая из которых подключена к своему электрогенератору.

Водонагревательная и электрогенерирующая установка на солнечной энергии // 2643262

Изобретение относится к нагревательной и электрогенерирующей установке, преобразующей энергию солнечного света. Установка на солнечной энергии включает раму заранее определенной площади, установленную на поверхности крыши и стены здания, множество монтируемых на указанной раме генераторов, предназначенных для улавливания солнечного излучения и преобразования его в электроэнергию, и устройство горячего водоснабжения, встроенное в раму и предназначенное для нагрева и подачи горячей воды за счет поглощаемого солнечного излучения, при этом устройство горячего водоснабжения включает водосборник малой емкости, установленный на крыше здания под генератором и предназначенный для сбора нагреваемой воды, водонагревательную трубку, соединенную с водосборником малой емкости, расположенную под ленточным солнечным коллектором и покрытую снаружи теплопоглощающей пленкой, а генератор включает корпус, ленточный солнечный коллектор, размещенный внутри корпуса, наружная поверхность которого покрыта солнечными фотоэлементами, приводной механизм, обеспечивающий тяговое усилие для разворачивания или сворачивания ленты солнечного коллектора, аккумуляторную батарею для накопления электричества, генерируемого солнечными элементами, и регулятор управления приводным механизмом.

Способ компоновки и пространственной ориентации фотоэлектрических панелей в солнечной электрической станции без слежения за солнцем // 2640795

Использование: в области электротехники и энергетики. Технический результат – обеспечение графика выработки электроэнергии, соответствующего графику нагрузки без слежения за перемещением солнца по небосклону.

Теплотрубная гелиотермоэлектростанция // 2630363

Изобретение относится к теплоэлектроэнергетике и может быть использовано для прямой трансформации тепловой энергии в электрическую. Теплотрубная гелиотермоэлектростанция включает поддон с отверстием в днище, закрытый сверху крышкой, покрытой фотоэлементами, внутренняя сторона которой покрыта решеткой, выполненной из полос пористого материала, отверстие поддона соединено с верхним торцом заглушенной снизу вертикальной трубы, погруженной в грунт на глубину Н, в центре которой помещена подъемная труба, заполненная также пористым материалом, между верхним и нижним торцами подъемной трубы и нижним торцом вертикальной трубы и внутренней поверхностью крышки поддона устроены щели шириной ∆, пространство которых заполнено пористым материалом, внутри каждого гофра вертикальной трубы размещены вертикальные пазы длиной L, в которые вставлены вертикальные термоэлектрические преобразователи, в массиве которых помещена контурная арматура, состоящая из термоэмиссионных элементов.

Способ установки контейнерной электростанции с выносным оборудованием в местах ее использования и устройства для осуществления способа // 2622975

Изобретение относится к строительным конструкциям со сборно/разборными частями, предназначенными для быстрого монтажа/демонтажа и транспортировки. Способ установки контейнерной электростанции с выносным оборудованием в местах ее использования включает установку контейнера и выносного оборудования, состоящего из солнечных панелей (СП) и ветроэлектрогенераторов (ВЭГ), устанавливаемых на контейнер, и СП и ВЭГ, устанавливаемых на винтовых сваях на некотором расстоянии от контейнера.

Походная гелиотермоэлектростанция // 2622495

Изобретение относится к теплоэлектроэнергетике и может быть использовано для утилизации возобновляемых, вторичных тепловых энергоресурсов и тепловой энергии природных источников.

Привязной летательный аппарат с всепогодной комплексной ветровой и солнечной электростанциями // 2618860

Изобретение относится к летательным аппаратам легче воздуха. Привязной летательный аппарат с всепогодной комплексной ветровой и солнечной электростанцией выполнен с возможностью использовать горячий пар для создания подъемной силы и получения электроэнергии.

Солнечный фотоэлектрический модуль со стационарным концентратором (варианты) // 2617041

Изобретение относится к области солнечной фотоэнергетики, в частности к устройствам для прямого преобразования солнечной энергии в электрическую с использованием концентраторов солнечного излучения, и может быть использовано в солнечных энергоустановках для работы в условиях как высокой, так и низкой освещенности.

Ветровая теплоэлектростанция // 2646171

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ветроустановка состоит из ветродвигателя, устройства, передающего вращение от ветроколеса ветродвигателя к исполнительному устройству, представляющему из себя механический нагреватель, в котором вследствие интенсивного перемешивания жидкости механическая энергия вращения ветроколеса преобразуется в тепловую энергию жидкости и ее пара и который состоит из закрепленной неподвижно герметичной цилиндрической емкости с установленными на ее внутренней цилиндрической поверхности перфорированными лопатками в виде полуцилиндров или частей полуцилиндров, обращенных вогнутыми сторонами в направлении, противоположном направлению вращения ротора, и из ротора, также цилиндрической формы, размещенного соосно с цилиндрической емкостью и с установленными на его наружной поверхности перфорированными лопатками, тоже в виде полуцилиндров или частей полуцилиндров, обращенными своими вогнутыми сторонами в сторону вращения ротора.

Генератор индукторный // 2645949

Изобретение относится к индукторным сегментным генераторам. Генератор индукторный содержит роторные элементы с валом, статор, элементы крепления и подшипники.

Солнечно-ветровая энергетическая установка // 2645891

Ветроэнергетическая установка // 2645883

Ветроэнергетическая установка относится к области ветроэнергетики. Ветроэнергетическая установка, содержащая башню, поворотное основание, направляющий киль, статор, вращающееся колесо со втулкой и лопастями и ротор.

Ветроколесо электрогенератора сегментного типа // 2645877

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроколесо ветроэлектрогенератора сегментного типа содержит ступицу, спицы, обод, лопасти с устройством крепления к ободу.

Каскадный ветрогенератор // 2644799

Ветроэнергетическая установка // 2644000

Изобретение относится к альтернативной энергетике. Ветроэнергетическая установка, состоящая из закрепленного на вертикальной стойке корпуса в форме шара, нижняя часть которого представляет собой ветроприемник, который содержит ребра и направляющие поверхности, обеспечивающие подачу воздушного потока из нижней в верхнюю часть корпуса, и отделена кольцевым обтекателем от верхней части, выполненной в виде гладкой обтекаемой полусферы, при этом на стойке также закреплены аэродинамическая турбина и электрогенератор на постоянных магнитах, имеющий электрическую связь с аккумуляторной батареей.

Многомодульная высотная ветровая энергетическая установка // 2642004

Изобретение относится к высотным ветроэнергетическим установкам. Многомодульная высотная ветровая энергетическая установка, содержащая привязной аэростат и кабель-трос, на кабель-тросе по высоте подъема последовательно подвешены по меньшей мере два модуля ветряного двигателя, каждый из которых включает соосные винты, расположенные под углом атаки к набегающему потоку, и блок генератора электрической энергии, причем углы атаки соосных винтов и их наклон влево или вправо может регулироваться системой управления совместно с углами атаки винтов остальных модулей.

Ветроустановка с вихревыми аэродинамическими преобразователями воздушного потока // 2639822

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроустановка с вихревыми аэродинамическими преобразователями воздушного потока, содержащая ветроприемное устройство с ускорителем ветрового потока, выполненным в виде трубки Вентури, отличающаяся тем, что включает в себя полый кольцевой концентратор, в котором ускоряется воздушный поток, размещенный в центре ветроприемного устройства с расположенным внутри концентратора завихрителем воздушного потока, а также вихревым эжектором потоков воздуха, состоящим из n модулей.

Автономная энергетическая установка // 2639458

Изобретение относится к электроэнергетике. Автономная энергетическая установка, содержащая ветроэлектрогенератор башенного типа с движителем в виде трехлопастного ротора с горизонтальной осью вращения, солнечный фотоэлектрический панельный генератор, дизельный электрогенератор с блоком для плавного регулирования мощности, группу мачтовых вибрационно-индукторных электрогенераторов для резервной подпитки установки, ванадиевую проточную батарею элементов окислительно-восстановительного цикла с емкостями для анодного и катодного электролитов и циркуляционными насосами или батарею твердооксидных топливных элементов проточного типа с электролизером водорода в метан или электролизером водорода в металлогидридные соединения, насосами для закачки метана, водорода и кислорода в ресиверы, коммутатор с функцией интеллектуального управления источниками и защиты сети от коротких замыканий и перенапряжений, литий-ионную аккумуляторную батарею, при этом каждые из вышеуказанных генераторов и батарей используются как основной или как резервный источник питания потребителей по факту выработки электроэнергии или ее накопления в количестве, соответствующем потребности потребителей в энергоснабжении.

Мобильная машина с повышенными эксплуатационными свойствами // 2631377

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Мобильная машина с повышенными эксплуатационными свойствами содержит кузов, в котором расположены тормозное управление, двигатель с трансмиссией, колеса, взаимодействующие с опорной поверхностью.