Переносная заземляющая штанга контактной сети переменного тока
Владельцы патента RU 2759704:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (RU)
Изобретение относится к ремонту контактных линий электроснабжения. Переносная заземляющая штанга контактной сети переменного тока содержит ручку в виде трубы, состоящую из нижней изолирующей части и верхней токопроводящей части, к которой прикреплены крюк, усовик, фиксирующая пружина и заземляющий трос. Причем на верхней токопроводящей части закреплен корпус, в котором расположены GPS-трекер или ГЛОНАСС-трекер, аккумулятор, светодиод с выходом линзы на внешнюю часть корпуса, разъем для зарядки аккумулятора, антенна, датчик переменного сигнала, ограничитель перенапряжения, фильтр и блок программы управления. При этом датчик переменного сигнала установлен вокруг верхней токопроводящей части трубы и соединен с ограничителем перенапряжения, вход которого соединен с входом фильтра, а выход фильтра соединен с блоком программы управления, выход которого присоединен к GPS-трекеру или ГЛОНАСС-трекеру и к светодиоду. Технический результат заключается в повышении степени контроля установки переносных заземляющих штанг на контактную сеть переменного тока. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к линиям электроснабжения: к проводке, к укладке и к ремонту контактных линий, а именно к заземляющим устройствам.
В настоящее время при проверке, укладке и ремонте контактной сети переменного и постоянного тока используют известные промышленные переносные заземляющие устройства типа УЗП-ЗПМ (с головкой поворотной), УЗП-ЗМ (с пружинным захватом) (Техническая информация № О-05/15, Об устройствах заземляющих переносных УЗП-ЗПМ, УЗП-ЗМ, № ЦЭт-19/14, 2014), включающие нижнюю изолированную ручку, верхнюю, выполненную из токопроводящей трубы, крюк, предохранительный усовик, заземляющий трос, заземляющий башмак.
Недостатком данных известных переносных заземляющих штанг является то, что при завешивании заземления на контактную сеть осуществляется только визуальный контроль за электрическим контактом крюка с контактной линией и заземляющего башмака с рельсом. Отсутствует автоматический контроль над местом и установкой переносной заземляющей штанги со стороны энергодиспетчерского аппарата в режиме реального времени.
В период с 1969 по 2020 год в холдинге ОАО «Российские Железные Дороги» либо из-за отсутствия (неприменения) переносных заземляющих штанг контактной сети, либо из-за кратковременной потери контакта переносной заземляющей штанги или из-за неверного места установки переносной-заземляющей штанги смертельно травмировано 77 работников. Имелись случаи, когда переносные заземляющие штанги завешивались на покрашенные фиксаторы, а заземляющий башмак прикреплялся к незачищенным рельсам, также были случаи установки заземляющих штанг на нетоковедущие части контактной сети.
Установку переносных заземляющих штанг контактной сети контролируют: производитель работ, ответственный руководитель работ, допускающий и энергодиспетчер по телефону, но как показывает анализ травматических случаев, необходимо автоматизировать процесс контроля установки переносных заземляющих штанг контактной сети.
Известно устройство контроля установки переносного заземления на контактной сети (патент RU 77214 U1, В60М 3/02, Н02Н 3/04, опубл. 20.10.2008), включающее датчик переменного сигнала, установленный на заземляющей штанге, контроллер штанги и контроллер бригадира. Контроллер штанги и контроллер бригадира взаимосвязаны беспроводной связью. Контроллер штанги включает подзарядное устройство, ограничитель перенапряжения. Вход ограничителя перенапряжения соединен с входом фильтра. Выход фильтра соединен для воздействия с блоком программы управления. Выход блока программы управления присоединен к входу трансивера передатчика. Контроллер бригадира включает транси-вер приемника. Выход трансивера приемника присоединен к входу блока программы управления контроллера бригадира. Блок соединен для воздействия с элементами световой и звуковой сигнализации. Вход контроллера штанги соединен с выходом датчика переменного сигнала.
Недостаток известного устройства заключается в том, что отсутствует автоматический контроль над местом установки переносной заземляющей штанги со стороны энергодиспетчерского аппарата в режиме реального времени.
В качестве прототипа выбрана известная переносная заземляющая штанга контактной сети (патент RU 2744066 С1, МПК В60М 1/28, опубл. 02.03.2021 Бюл. №7), содержащая ручку в виде трубы, состоящую из нижней изолирующей части и верхней токопроводящей части, к которой прикреплены крюк, усовик, фиксирующая пружина и заземляющий трос. На токопроводящей части переносной заземляющей штанги контактной сети, оснащенной внешней антенной, при помощи болтов закреплен корпус, в котором расположены GPS-трекер или ГЛОНАСС-трекер, аккумулятор, кнопка включения трекера, выполненная с выходом на внешнюю часть корпуса, светодиод с выходом линзы на внешнюю часть корпуса, разъем для зарядки аккумулятора и кабель, соединяющий антенну с GPS-трекером или ГЛОНАСС-трекером. Болтами крепления корпуса закреплен медный проводник сечением по меди не менее 50 мм2.
Недостатком указанной известной заземляющей штанги контактной сети является то, что отсутствует контроль электрического контакта между накидным крюком заземляющей штанги и токоведущим частями контактной сети, а также между заземляющим башмаком и рельсом.
Технической задачей изобретения является создание переносной заземляющей штанги контактной сети переменного тока, способной автоматически передавать данные о месте ее установки, а также о наличии электрического контакта между накидным крюком и токоведущим частями контактной сети и между заземляющим башмаком и рельсом.
Технический результат - повышение степени контроля установки переносных заземляющих штанг на контактную сеть переменного тока, повышение уровня электробезопасности персонала, исключение случаев электротравмирования работников.
Для решения технической задачи и достижения указанного технического результата в переносной заземляющей штанге контактной сети переменного тока, включающей ручку в виде трубы, состоящую из нижней изолирующей части и верхней токопроводящей части, к которой прикреплены крюк, усовик, фиксирующая пружина и заземляющий трос, причем на верхней токопроводящей части закреплен корпус, в котором расположены GPS-трекер или ГЛОНАСС-трекер, аккумулятор, светодиод с выходом линзы на внешнюю часть корпуса, разъем для зарядки аккумулятора и антенна, согласно изобретению, в корпусе дополнительно расположены датчик переменного сигнала, ограничитель перенапряжения, фильтр и блок программы управления, при этом датчик переменного сигнала установлен вокруг верхней токопроводящей части трубы и соединен с ограничителем перенапряжения, вход которого соединен с входом фильтра, а выход фильтра соединен с блоком программы управления, выход которого присоединен к GPS-трекеру или ГЛОНАСС-трекеру и к светодиоду, причем корпус закреплен вокруг верхней токопроводящей части трубы таким образом, чтобы датчик переменного сигнала оказался внутри корпуса.
Корпус состоит из двух половин и закреплен на верхней токопроводящей части при помощи болтов.
Разъем для зарядки аккумулятора и антенна выведены на внешнюю часть корпуса.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлена схема функционирования переносной заземляющей штанги контактной сети переменного тока; на фиг. 2 показана схема элементов, расположенных в корпусе.
Переносная заземляющая штанга контактной сети переменного тока содержит ручку, выполненную в виде трубы и состоящую из нижней изолирующей части 1 (фиг. 1) и верхней токопроводящей части 2, к которой прикреплены: крюк 3, усовик 4, фиксирующая пружина 5, заземляющий трос 6 и корпус 7. В корпусе 7 (фиг. 2) размещены датчик переменного сигнала 8 (фиг. 2), ограничитель перенапряжения 9, подзарядное устройство 10, фильтр 11, блок программы управления 12, GPS-трекер или ГЛОНАСС-трекер 13, светодиод 14 с выходом линзы на внешнюю часть корпуса, разъем для зарядки аккумуляторной батареи 15 и антенна 16. Разъем 15 и антенна 16 выведены на внешнюю часть корпуса 7 (фиг. 1).
Предлагаемая переносная заземляющая штанга контактной сети переменного тока работает следующим образом.
Перед началом эксплуатации на верхнюю токопроводящую часть 2 (фиг. 1) переносной заземляющей штанги контактной сети переменного тока устанавливают датчик переменного сигнала 8 (фиг. 2), далее корпус 7 (фиг. 1, 2), состоящий из двух половин, закрепляют вокруг верхней токопроводящей части 2 (фиг. 1) трубы таким образом, чтобы внутри корпуса оказались (фиг. 2): датчик переменного сигнала 8, подзарядное устройство 10, фильтр 11, блок программы управления 12, GPS-трекер или ГЛОНАСС-трекер 13 и светодиод 14.
Подготавливают переносную заземляющую штангу контактной сети переменного тока к завешиванию на контактную сеть, для этого разматывают заземляющий трос 6 (фиг. 1) и подключают его к заземлителю, например, к рельсу, проверяют наличие напряжения у совиком 4. Если есть искрение в месте касания усовика 4, то работу прекращают, так как напряжение не снято с контактной сети.
На контактную сеть 17 (фиг. 3) завешивают две переносные заземляющие штанги 18 на расстоянии около 200 метров друг от друга, ограждая место проведения работ. В образованном контуре появляются наведенные токи. Величина наведенных токов колеблется от сотен миллиампер до одного ампера, если переносные заземляющие штанги нормально установлены и заземлены. В случае если существует обрыв хотя бы одной из заземляющих штанг, ток отсутствует, что характеризует состояние неисправности. По верхней токопроводящей части 2 переносной заземляющей штанги 18 протекает наведенный ток. Датчик переменного сигнала 8 (фиг. 2) реагируют на ток, возникающий в контуре, образованном контактной сетью 17 и переносными заземляющими штангами 18 (фиг. 3). При прочном заземлении наведенный ток от датчика переменного сигнала 8 (фиг. 2) воздействует на ограничитель перенапряжения 9, подзарядное устройство 10, фильтр 11, блок программы управления 12, GPS-трекер или ГЛОНАСС-трекер 13 и на светодиод 14 с выходом линзы на внешнюю часть корпуса 7. GPS-трекер или ГЛОНАСС-трекер 13 включается и передает сигнал о наличии установленной переносной заземляющей штанги 18 (фиг. 3) на энергодиспетчерский пункт и на защитное носимое устройство 19 производителя работ в режиме реального времени. Отсутствие сигнала об установленных переносных заземляющих штангах контактной сети переменного тока означает, что рабочее место не подготовлено и работа на устройствах контактной сети запрещена. Работающий светодиод 14 (фиг. 2) информирует допускающего (или члена бригады, назначенного для завешивания переносных заземляющих штанг контактной сети переменного тока) о наличии электрического контакта между накидным крюком заземляющей штанги 18 (фиг. 3) и токоведущими частями контактной сети 17, и между заземляющим башмаком и рельсом.
Полученные данные о порядковом номере, времени, координатах места установки переносной заземляющей штанги 18 поступают на защитное носимое устройство 19 производителя работ и в энергодиспетчерский пункт в режиме реального времени. Далее данные преобразовываются, контролируются и записываются.
Заявленная переносная заземляющая штанга контактной сети переменного тока способствует повышению степени контроля установки переносных заземляющих штанг, повышению уровня электробезопасности и исключению случаев электротравмирования персонала.
1. Переносная заземляющая штанга контактной сети переменного тока, включающая ручку в виде трубы, состоящую из нижней изолирующей части и верхней токопроводящей части, к которой прикреплены крюк, усовик, фиксирующая пружина и заземляющий трос, причем на верхней токопроводящей части закреплен корпус, в котором расположены GPS-трекер или ГЛОНАСС-трекер, аккумулятор, светодиод с выходом линзы на внешнюю часть корпуса, разъем для зарядки аккумулятора и антенна, отличающаяся тем, что в корпусе дополнительно расположены датчик переменного сигнала, ограничитель перенапряжения, фильтр и блок программы управления, при этом датчик переменного сигнала установлен вокруг верхней токопроводящей части трубы и соединен с ограничителем перенапряжения, вход которого соединен с входом фильтра, а выход фильтра соединен с блоком программы управления, выход которого присоединен к GPS-трекеру или ГЛОНАСС-трекеру и к светодиоду, причем корпус закреплен вокруг верхней токопроводящей части трубы таким образом, чтобы датчик переменного сигнала оказался внутри корпуса.
2. Переносная заземляющая штанга контактной сети переменного тока по п. 1, отличающаяся тем, что корпус состоит из двух половин.
3. Переносная заземляющая штанга контактной сети переменного тока по п. 1, отличающаяся тем, что корпус закреплен на верхней токопроводящей части при помощи болтов.
4. Переносная заземляющая штанга контактной сети переменного тока по п. 1, отличающаяся тем, что разъем для зарядки аккумулятора выведен на внешнюю часть корпуса.
5. Переносная заземляющая штанга контактной сети переменного тока по п. 1, отличающаяся тем, что антенна выведена на внешнюю часть корпуса.
