CH631115A5

CH631115A5 - Dispersion current detector for a trolley vehicle

Info

Publication number: CH631115A5
Application number: CH724978A
Authority: CH
Inventors: Paolo Ripamonti; Claudio Caranza
Original assignee: Ansaldo Spa
Priority date: 1977-08-17
Filing date: 1978-07-03
Publication date: 1982-07-30
Also published as: BR7805003A; FR2400444B1; FR2400444A1; IT1143855B; DE2834478A1; NL7808450A

Description

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RIVENDICAZIONI

1. Rivelatore di corrente di dispersione per un veicolo filoviario, alimentato da una linea ad alta tensione continua, caratterizzato dal fatto che esso comprende un generatore di segnale destinato ad iniettare tra la carrozzeria del veicolo e la massa del rivelatore un segnale impulsivo, e un ricevitore di segnale atto a ricevere il segnale trasmesso dalla carrozzeria, la cui intensità dipende dall'isolamento esistente tra il polo positivo della linea di alimentazione e la carrozzeria del veicolo, e ad azionare, in funzione dell'intensità del segnale ricevuto, un dispositivo di allarme quando detto isolamento è inferiore ad un livello stabilito o un relè di consenso alla marcia del veicolo in caso contrario. 1. Leakage current detector for a trolleybus vehicle, powered by a high voltage direct line, characterized in that it comprises a signal generator intended to inject between the vehicle bodywork and the mass of the detector an impulsive signal, and a signal receiver adapted to receive the signal transmitted by the bodywork, the intensity of which depends on the insulation existing between the positive pole of the supply line and the bodywork of the vehicle, and to operate, according to the intensity of the signal received, a device for alarm when said insulation is lower than a set level or a vehicle trip consent relay if not.

2. Rivelatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende un adattatore, formato da resistori-partitori, nonché da uno stadio di rettificazione e protezione anti disturbi, destinato a collegare il generatore alla linea di alimentazione ad alta tensione. 2. Detector according to claim 1, characterized in that it comprises an adapter, consisting of resistors-dividers, as well as a rectification and anti-noise protection stage, intended to connect the generator to the high voltage power line.

3. Rivelatore secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto adattatore comprende mezzi atti a scaricare al polo negativo della linea le cariche elettrostatiche della carrozzeria attraverso una resistenza preferibilmente dì qualche decina di Kohm. 3. Detector according to claim 2, characterized in that said adapter comprises means suitable for discharging the electrostatic charges of the bodywork to the negative pole of the line through a resistance preferably of a few tens of Kohm.

4. Rivelatore secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che esso comprende un alimentatore, per il generatore e per il ricevitore, alimentato a sua volta da una batteria, mezzi essendo previsti in detto alimentatore per garantire una separazione galvanica tra detta batteria e la parte ad alta tensione del rilevatore. 4. Detector according to claim 2, characterized in that it comprises a power supply, for the generator and for the receiver, powered in turn by a battery, means being provided in said power supply to ensure galvanic separation between said battery and the part high voltage detector.

È noto che nei veicoli filoviari è necessario controllare con continuità il grado di isolamento esistente tra la carrozzeria del veicolo ed il polo positivo della linea di alimentazione. A questo scopo il brevetto germanico N. 688 825 prevede che una differenza di potenziale sia applicata ad un circuito ausiliario di cui fa parte una resistenza le cui estremità sono allo stesso potenziale quando il corpo del veicolo è isolato rispetto alla linea di alimentazione. It is known that in trolleybus vehicles it is necessary to continuously check the degree of insulation existing between the vehicle bodywork and the positive pole of the supply line. To this end, Germanic patent No. 688 825 provides that a potential difference is applied to an auxiliary circuit which includes a resistance whose ends are at the same potential when the vehicle body is isolated from the supply line.

Quando una perdita di isolamento si verifica tra il corpo del veicolo e la linea di alimentazione, alle estremità della resistenza citata è presente una differenza di potenziale che viene utilizzata per segnalare la perdita di isolamento. When a loss of insulation occurs between the vehicle body and the power supply line, there is a potential difference at the ends of the mentioned resistance which is used to signal the loss of insulation.

Il dispositivo secondo il brevetto germanico N. 688 825, presenta l'inconveniente di poter funzionare correttamente solo se il corpo del veicolo è costantemente e completamente isolato rispetto alla terra; in caso contrario il dispositivo non può funzionare. The device according to German patent No. 688 825, has the drawback of being able to function correctly only if the vehicle body is constantly and completely isolated from the earth; otherwise the device cannot work.

Occorre ora ricordare che negli attuali sistemi di trazione dei filobus la carrozzeria del veicolo risulta collegata al polo negativo di linea attraverso una determinata resistenza per la scarica delle cariche elettrostatiche e quindi a terra essendo normalmente presente il collegamento a terra nella sottostazione di alimentazione. It should now be remembered that in current trolleybus traction systems, the vehicle body is connected to the negative line pole through a certain resistance for the discharge of electrostatic charges and therefore on the ground, as there is normally a ground connection in the power substation.

Secondariamente le ruote del veicolo stesso realizzano un collegamento a terra attraverso una resistenza di valore finito. Questo fatto impedisce al dispositivo secondo il citato brevetto germanico di funzionare in modo regolare. Secondly, the wheels of the vehicle itself make an earth connection through a finite value resistance. This fact prevents the device according to the aforementioned German patent from functioning in a regular way.

Questo regolare funzionamento è invece ottenibile con il rivelatore secondo la presente invenzione, che presenta le caratteristiche citate nella rivendicazione 1. This regular operation is instead obtainable with the detector according to the present invention, which has the characteristics mentioned in claim 1.

Il rivelatore, oggetto dell'invenzione, è del tipo «fail safe»: tecnica che permette di rendere autorilevante qualsiasi guasto del rivelatore e permette di evitare uscite del rivelatore contraria alla sicurezza. The detector, object of the invention, is of the «fail safe» type: a technique that makes it possible to make any detector failure self-relevant and allows to avoid detector outputs contrary to safety.

Nella figura unica è rappresentato uno schema a blocchi del rivelatore secondo l'invenzione. The single figure shows a block diagram of the detector according to the invention.

Il rivelatore di dispersione è autocontrollato: all'atto dell'accensione dei circuiti di comando del veicolo, si opera automaticamente una sequenza di controllo per circa 1 secondo, • durante la quale si hanno segnalazioni di allarme ottiche ed acustiche. Con la tacitazione automatica delle stesse, il rivelatore è funzionante e attivo; nel caso permanga lo stato di allarme è rivelata una dispersione tra carrozzeria e polo positivo della linea ad alta tensione, oppure il guasto del rivelatore. La verifica della dispersione può essere attuata con l'azione di un pulsante luminoso: questo riporta il rivelatore nelle condizioni iniziali nel caso di dispersione transitoria. The leakage detector is self-controlled: when the vehicle's control circuits are switched on, a control sequence is automatically performed for about 1 second, during which there are optical and acoustic alarm signals. With automatic silencing of the same, the detector is functional and active; if the alarm status persists, a leakage between the bodywork and the positive pole of the high voltage line is detected, or the detector failure. The leakage check can be carried out with the action of a luminous button: this brings the detector back to its initial conditions in the event of a transient leakage.

In condizioni di guasto o dispersione permanente si può permettere la marcia del veicolo inserendo una chiave in un commutatore e portando questo in posizione di escluso, in tal modo viene tacitato l'allarme acustico mentre rimane accesa una lampada di allarme. In conditions of fault or permanent dispersion, the vehicle can be allowed to run by inserting a key in a switch and bringing this to the off position, in this way the acoustic alarm is silenced while an alarm lamp remains on.

La connessione del rivelatore alla carrozzeria del veicolo è realizzata in due punti distinti della struttura per ragioni di sicurezza. The connection of the detector to the vehicle body is made in two distinct points of the structure for safety reasons.

Il rivelatore comprende cinque parti funzionali come indicato nella figura unica allegata: The detector comprises five functional parts as indicated in the attached single figure:

1) un adattatore, per il collegamento alla linea di alimentazione A.T. mediante opportuni resistori partitori ed uno stadio di rettificazione e protezione anti disturbi. 1) an adapter, for connection to the A.T. by means of suitable dividing resistors and a rectification and anti-noise protection stage.

L'adattatore permette l'inversione di polarità ai morsetti A.T. senza che vengano alterate le condizioni di funzionamento. The adapter allows the polarity reversal to the terminals A.T. without altering the operating conditions.

Inoltre realizza la funzione di scaricare al polo negativo le cariche elettrostatiche della carrozzeria: ciò avviene attraverso una resistenza totale di 47 Kohm. It also performs the function of discharging the electrostatic charges of the bodywork to the negative pole: this occurs through a total resistance of 47 Kohm.

2) un generatore di segnale, alimentato dalla tensione prelevata dal partitore, il quale inietta tra carrozzeria e massa del rivelatore un opportuno e determinato segnale di tipo impulsivo; la generazione di questo segnale è realizzata con un controllo automatico delle caratteristiche di tensione e durata dell'impulso. 2) a signal generator, powered by the voltage taken from the divider, which injects between the body and the mass of the detector a suitable and determined impulse-type signal; the generation of this signal is achieved with an automatic control of the voltage and pulse duration characteristics.

3) un ricevitore il quale è in grado di controllare l'isolamento del veicolo attraverso l'analisi del segnale proveniente dal generatore suddetto ed eventualmente alterato nelle sue caratteristiche di intensità e durata a causa della presenza di un guasto all'isolamento. 3) a receiver which is able to check the insulation of the vehicle by analyzing the signal from the aforementioned generator and possibly altered in its characteristics of intensity and duration due to the presence of an insulation fault.

In caso di regolarità di funzionamento del rivelatore e di buon isolamento del veicolo si ottiene il consenso alla marcia. In caso contrario si attuano segnalazioni di allarme ottico o acustico. In the event of regular operation of the detector and good insulation of the vehicle, consent is obtained for running. Otherwise, optical or acoustic alarm signals are activated.

L'isolamento limite e cioè la soglia di intervento della corrente di dispersione è facilmente tarabile con la sostituzione di resistenze, nel campo 0,5 + 10 mA. The limit insulation, i.e. the trip threshold of the leakage current, is easily calibrated by replacing resistors, in the range 0.5 + 10 mA.

4) un alimentatore; che preleva energia da una batteria di bordo e alimenta il generatore ed il ricevitore garantendo ima separazione galvanica tra la batteria e la parte A.T. del rivelatore. 4) a power supply; which draws energy from an on-board battery and supplies the generator and receiver ensuring galvanic separation between the battery and the A.T. of the detector.

L'alimentatore accetta una tensione di ingresso variabile nel campo 18 + 32V ed è protetto contro sovratensioni esterne e guasti interni del rivelatore. The power supply accepts a variable input voltage in the 18 + 32V range and is protected against external overvoltages and internal detector faults.

In qualsiasi caso di guasto o mancanza di alimentazione, il rivelatore si comporta in modo fail-safe: il relè di consenso impedisce la marcia e si attivano le segnalazioni di allarme. In any case of failure or power failure, the detector behaves in a fail-safe way: the consent relay prevents running and the alarm signals are activated.

5) un cruscotto con organi di comando, quali un pulsante di verifica ed ima chiave di esclusione del rivelatore. 5) a dashboard with control elements, such as a check button and a detector exclusion key.

Da un punto di vista costruttivo il rivelatore è costituito da 3 parti illustrate nel disegno allegato: From a construction point of view, the detector consists of 3 parts illustrated in the attached drawing:

1) parte in alta tensione, comprendente l'adattatore e collegata direttamente alla linea di alimentazione del veicola. 1) high voltage part, including the adapter and connected directly to the vehicle power supply line.

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Tale parte è realizzata con un alto grado di isolamento ed è alloggiata nel vano alta-tensione del veicolo. This part is made with a high degree of insulation and is housed in the vehicle's high-voltage compartment.

2) circuito di controllo, collegato mediante morsetteria alla parte alta tensione, alla batteria, alla carrozzeria, al relè di consenso. 2) control circuit, connected by means of terminals to the high voltage part, the battery, the bodywork, the consent relay.

3) cruscotto, contenente: 3) dashboard, containing:

— un pulsante luminoso per la verifica della dispersione (ripristino del rivelatore) e per l'allarme luminoso, - a luminous button for checking the dispersion (resetting the detector) and for the luminous alarm,

— un commutatore a chiave per l'esclusione del rivelatore, s ed - a key switch for the exclusion of the detector, s and

— un dispositivo di allarme acustico. - an audible alarm device.

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1 foglio disegni 1 sheet of drawings