IT9047957A1 - Cavo con allarme di massima usura. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE INDUSTRIALE DAL TITOLO "CAVO CON ALLARME DI MASSIMA USURA"

DESCRIZIONE SINTETICA

Cavo elettrico atto a fornire segnali di allarme ove la sua usura superi un prefissato valore.

Applicabile in vari campi in particolare ove il suddetto cavo sia adoperato con dei contatti striscianti come ad esempio i cavi fornenti tensione ai locomotori ferroviari.

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Al momento attuale per controllare l'usura dei cavi di elettrificazione da cui i treni, tramite contatto strisciante (pantografo) prelevano l'energia, viene impiegata l'ispezione visiva.

Questa procedura e' ovviamente costosa e scarsamente affidabile per cui in ambiente ferroviario e' molto sentita la necessita' di disporre della possibilità'di un allarme di massima usura dei cavi impiegati.

Da questa necessita' nasce la seguente invenzione. Essa consiste nel posizionare all'interno del cavo principale, in posizione idonea, un secondo cavetto isolato da quello principale detto d'ora in poi cavo di allarme fig.l.

La posizione del cavo di allarme all'interno del principale e' da determinarsi in fase di costruzione in relazione alla percentuale di consumo ammessa prima di generare il segnale di allarme.

Vari sono i fenomeni che si possono generare in caso di anomalie del cavo, analizziamo prima il caso in cui detto consumo avvenga in modo normale poi i casi di un cortocircuito permanente tra cavo principale e quello di allarme o quello di un interruzione del cavo di allarme.

Nel caso di normale usura il cavo si presenterà'nel punto piu'usurato come in fig.2 in cui sono scoperti sia il cavo di allarme A che il cavo principale C ma separati dall'isolante B.

Al passaggio del treno il pantografo cortocircuiterà' il cavo di alllarme A, con il cavo principale C creando un impulso di tensione rivelato dal rivelatore R di fig.3.

Varie possono essere le tecniche per individuare in quale punto e' avvenuto detto cortocircuito e quindi l'usura del cavo. La piu' semplice da usarsi nel campo ferroviario e' un confronto tra i tempi in cui vengono rivelati detti impulsi di tensione dal rivelatore R (fig.3) ed i dati di marcia dei treni provenienti dai classici apparati di controllo ferroviari, come ad esempio il train graph.

Nel caso che le tensioni a cui e'sottoposto il cavo principale siano rilevanti e'opportuno ridurre la differenza di potenziale tra i due cavi in modo da avere meno restrizioni nella scelta del materiale e dello spessore dell'isolante da interporre tra di essi, vedi fig.3. Detta differenza di potenziale deve solo essere tenuta a valori necessari per avere una facile rivelazione di avvenuti contatti tra i due cavi.

Ovviamente il rivelatore R di fig.3 deve anche essere in grado di rivelare o un corto circuito permanente tra i due cavi o una interruzione del cavo di allarme

Per quanto riguarda il corto circuito permanente esso e' ovviamente rilevato dalla mancanza di differenza di potenziale tra i due cavi, mentre una interruzione del cavo di allarme può' essere facilmente individuata ponendo il rivelatore R di fig.3 al lato apposto rispetto a quello in cui e' alimentato il cavo di allarme vedi fig.4.

Nei casi di cortocircuito permanente tra i due cavi o di interruzione del cavo di allarme, per individuare il punto in cui e' avvenuto il guasto si può'ricorrere ai classici apparati realizzati per questi scopi come quelli utilizzanti i fenomeni di riflessione di segnali su linee non terminate sulla propia impedenza caratteristica.

Nel caso che il cavo sia da controllare rispetto piu' direzioni trasversali, come generalmente accade per i cavi non sottoposti a contatti striscianti, si può'adoperare lo schema di fig.5 in cui piu' cavi di allarme vengono posti dentro il cavo principale preferibilmente vicino alla sua periferia, infatti le lesioni nelle strutture cilindriche generalmente iniziano dalla periferia, anche in questo caso la determinazione della posizione dei cavi di allarme verrà effetuata in relazione alle lesioni ammesse prima dell'alarme. Nei casi in cui le lesioni ai cavi si verifichino principalmente rispetto delle direzioni preferenziali, come ad esempio nei casi dei tendini delle linee elettriche ferroviarie, si possono preferenziare dette direzioni nel posizionamento degli spezzoni di cavo di allarme all'interno del principale.

In questo caso, non essendoci un contatto strisciante, il segnale di allarme corrisponderà' o al cavo di allarme interrotto o al cortocircuito tra i due cavi.

Una soluzione alternativa e' quella di impiegare, nei casi predetti, al posto di un cavo di allarme conduttore, un cavo in fibra ottica. In questo casa l'allarme sara' determinato dalla interrusione della fibra ottica mentre la localizzazione del punto ove e' avvenuta detta interruzione verrà' determinato con i classici metodi ottici adoperati per la misurazione della lunghezza di una fibra ottica.

L'uso di fibre ottiche può' semplificare i problemi connessi all'apertura e messa a terra contemporanea dei due cavi (principale e di allarme) in caso di manutenzione in quanto renderebbe superflua l' apertura e messa a terra del cavo di allarme.

Da notare che con l'impiego dei cavi descritti in precedenza, nel caso ferroviario si possono dotare di allarme oltre che il cavo di tensione anche i pendini, vedi fig.6, in cui A e' l'ingresso e B l'uscita della serie di tutti gli spezzoni di

cavo di allarme interni alilo spezzone di cavo che realizza il pendino.

CONCLUSIONI

Con l'uso dei descritti cavi con allarme di massima usura si può' ridurre le ispezioni alle grosse linee eletriche e preventivare gli intervalli di manutenzione in modo da rendere dette reti maggiormente affidabili ed eliminare, ove previsti, i costi dovuti alle ispezioni visive.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1-Cavo con allarme di massima usura 2-Uso di cavi eletrrici secondari affogati nel cavo elettrico principale per il controllo di quest'ultimo 3-Uso di fibre ottiche affogate in un cavo elettrico per il controllo di quest'ultimo 4-Sfruttamento del passaggio di un contatto strisciante nel punto usurato per generare l'allarme 5-Collegamento ad apparati ferroviari per rivelare la coincidenza tra i fenomeni generanti l'allarme ed il passaggio dei treni od altri episodi della circolazione ferroviaria 6-Collegamento dei cavi di allarme a tensione prossima a quella del cavo principale per ridurre la differenza di potenziale tra i due cavi 7-Uso di tecnihe di riflessione per determinare la posizione del guasto sul cavo di allarme ELENCO DELLE DIDASCALIE Fig.1 - Sezione di un cavo con all arme di massima usura A-cavo di allarme B-isolante C-cavo principale Fig.2 - Aspetto di un cavo con allarme di massima usura in un punto usurato A-cavo di allarme B-isolante C-cavo principale Fig.3 - Alimentazione del cavo con allarme di massima usura R-rivelatore V-generatore Fig.4 - Alimentazione del cavo con allarme di massima usura dall'estremo opposto al rivelatore R-rivelatore V-generatore Fig.5 — Sezione di un cavo con allarme di massima usura in piu' direzioni A-cavo principale B-cavi di allarme Fig.6 - Esempio di applicazione di un cavo con allarme di massima usura ai pendini ferroviari A-ingresso della serie degli spezzoni di cavo di allarme nel tendino B-uscita della serie degli spezzoni dei cavi di allarme nel pendino D-pendino E-cavo portante