RU17325U1 - Устройство электрообогрева стрелочного перевода - Google Patents

Abstract

1. Устройство электрообогрева стрелочного перевода, содержащее подключенные к блоку управления группу теплоэлектронагревателей и датчики температуры рельсов, отличающееся тем, что к блоку управления подключены датчик положения остряка стрелочного перевода относительно рамного рельса и индикатор наличия снега между остряком и рельсом.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления содержит программируемый однокристальный микроконтроллер, подключенный к средствам связи с диспетчерским пультом.

Description

УСТРОЙСТВО ЭЖ ТРООБОГРЕЗА СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам для обогрева преимущественно железнодорожных стрелочных переводов для их очистки от снега и льда.

В простейшем случае система электрообогрева стрелок содержит устройство управления электропитанием нагревательных элементов и автомат контроля изоляции (см., например, Е,В.Закаталов, ,Пирин, Очистка стрелок от снега и льда стасщонарными устройствами. М., Транспорт 1973, стр.26), При снижении уровня электроизоляции в цепри нагревательных элементов и появлении тока утечки в рельсовые цепи автомат контроля изоляции (AKtl) отключает нагревательные элементы, предотвращая сбой в работе различных железнодорожных систем автоматизации и сигнализации.

Устройство управления электропитанием (включение-выключение ТЭНов) обычно представляет собой общеизвестный электромагнитный пускатель, включаемый вручную, что приводит к недопустимо большому расходу электроэнергии и соответственно к ускоренному выходу ТЭНов из строя.

Недостатки известной системы настолько очевидны, что она повсеместно вытесняется различными системами и устройствами автоматического управления включением ТЭНов.

Известен термовыключатель программный ТВП (см. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 36253-100-00 ТО. ШС, I99I), содержащий датчики теШературы рельсов, подключенные к выходному устройству включения пускателей электроподогрева через блок управления. Блок управления содерггмт устройство Е 01 в 7/24

мяти программ авторегулирования с подключенным к нему устройством переключения программ, два сравнивающих устройства для сравнения верхней и нижней температур рельсов с запрограммированными, подключенные к раздельным входам триггера, и счетчик времени остывания рельсов, имеющий автогенератор.

Поскольку время остывания зависит от климатических и погодных условий, то в устройство памяти закладывается несколько программ, содержащих различные значения температур и времени. Та или иная программа работы ТВП выбирается в зависимости от конкретных условий.

Известное устройство имеет следующею недостатки.

В соответствии с рекомендациями по использованию электроподогревающих устройств для стрелочных переводов (см. Отчет по научно-исследовательской работе Новосибирского института железнодорожного транспорта. МПС, 1990) включение и выключение ЭОУ (электрообогревающего устройства) желательно возложить на диспетчера. Это рекомендация обусловлена тем, что в настоящее время ЭОУ обслуживаются четырьмя службами:

-движения: включение и выключение обогрева;

-пути: монтаж и ремонт ЭОУ;

-сигнализации и связи: работа АКИ, блокконтактов;

-электрификации и энергетики: обслуживаш-ю силовых трансформаторов, кабельной сети, магнитных пускателей и т.д.

что фактически делает систему безнадзорной, вызывая сбои в работе. Кроме того, как показала практика, информация о температуре (времени остывания) рельсов, положенная в основу работы устройства, недостаточна. Так, при снегопаде остряк стрелочного перевода, передвигаясь из одного положения в другое, работает подобно скребку, сгребая и спрессовывая снег между остряком и рамным рельсом, снег, не успевая растаять, превращается в плотный лед, остряк перестает прилегать к рельсу, что грозит, по меньшей мере,- срывом графика движения поездов.

Во избежание этого в известных устройствах предусмотрены погодные датчики Сдатчики снегопада). Однако применение погодного датчика, который включает обогрев с началом снегопада, не гарантирует нормальную работу стрелочного перевода, поскольку и при отсутствии снегопада снег затаскивается на стрелку проходящими составами. Т.е. при определении необходимости включении обогрева следует руководствоваться иным принципом: не снегопадом вообще, а наличием снега между остряком и рамным рельсом. Поскольку в известном устройстве это технически нереализуемо, рельсы обогреваются избыточно, при отсутствии в этом необходимости,

С другой стороны, когда при соответствующем положении стрелочного перевода остряк прилегает к paviHOMy рельсу, то снега между ними нет и попасть он туда не может, и, следовательно, энергия на прогрев рельса тратится впустую,

В целом расходы электроэнергии на обогрев стрелочных переводов на каждой отдельной станции настолько велики, что многократно превышают эксплуатационные расходы таких громоздких и конструктивно сложных систем, как обдув стрелочных переводов сжатым воздухом или их обогрев газовыми горелками,

Отсюда: такое несомненное достоинство систем электрообогрева стрелочных переводов, как их низкая первоначальная стоимость, простота и скорость их монтажа на станции, полностью утрачиваются в связи с последующими непомерными расходами на электроэнергию.

Перед заявленным техническим решением была поставлена задача максимально снизить расходы электроэнергии в процессе эксплуатации устройства.

Поставленная задача решается тем, что предложено устройство электрообогрева стрелочных переводов, содержащее подключенные к блоку управления группу теплоэлектронагревателей и датчики температуры рельсов.

Новым в. предложенном устройстве является то, что к блоку управления подключены датчик положения остряка стрелочного перевода относительно рамного рельса и индикатор натшчия снега между остряком и рельсом.

Блок управления заявленного устройства содержит программируемый однокристальный микроконтроллер, подключенный к средствам связи с диспетчерским пультом.

Применение заявленного устройства позволяет значительно сократить эксплуатационные расходы электроэнергии и повысить надежность работы стрелочного перевода в различных климатических, и погодных условиях.

На чертеже показана блок-схема заявленного устройства.

Конструктивно устройство )ормлено в виде установленного вблизи соответствующего стрелочного перевода трансформаторного ящика I с размещенным в нем блоком управления, основой которого служит однокристальный программируемый микроконтроллер 2. К контроллеру 2 подключены смонтированные на рельсах ТЭНы (до 4-х штук на каждом стрелочном переводе), датчики 4 температуры рельсов, индикатор (датчик) 5 наличия снега меаду остряком и рельсом и датчик 6 положения остряка относительно рамного рельса. Количество датчиков 4, 5 и 6, монтируемое на одном стрелочном переводе, определяется в каждом конкретном случае, исходя из конструктивных особенностей как стрелочного перевода, так и самих датчиков.

не показан) и имеет выход на кабель 8 питания ТЭНов (220 в) стрелочного перевода, т.е. для обмена информацией между диспетчерским пультом и блоком управления отдельных каналов связи не требуется. Предусмотрена возможность подключения контроллера 2 к портативному (карманному) пульту 9 местного управления через быстроразъемную многоконтактную колодку.

Использованный в заявленном устройстве програмашруемый однокристальный микроконтроллер, заменяющий собой многоэлементную схему известного устройства, относится к микроконтроллерам семейства PIC 16/17, имеет минимальное энергопотребление, исключительную производительность, мощную RJJS С-архитектуру и минимальные размеры корпуса, обладая при этом низкой стоимостью, К рекомендуемым областям применения этих микроконтроллеров относятся интеллектуальные датчики, схемы управления электродвигателями, промышленные роботы и т.д. (см. Электронные ког;шоненты. Однокристальные микроконтроллеры. MICROCHIP PIC 1бс8х. Рига, ОШ1СХ, 1997).

Работа заявленного устройства заключается в получении контроллером 2 сигналов от датчиков 4, 5, 6, их обработке и управлении любым ТЭНом из группы 3 по программе, заложенной в контроллер 2, что позволяет как отключать в каждый конкретный момент тот ТЭН, который не влияет на работоспособность стрелочного перевода, так и в случае неисправности какого либо из ТЭНов включать остальные ТЭНы в любой конфигуршдии, обеспечивающей минимальное потребление электроэнергии, сохраняя работоспособность стрелки.

1отя устройство предназначено для работы в автономном режиме, его работа может корректироваться с диспетчерского пульта централизованного управления (ГШУ). Пульт 9 местного управления (ШЯ) имеет клавиатуру и дисплей для ввода и отобратения информации и способен частично заменить ПЦУ, С помощью ПМ7 можно непосредственно на месте управлять контроллером 2, изменять алгоритм его работы, локализовать неисправность и т.д.

В рамках программы внедрения ресурсосберегающих технологий на Анисовской дистанции пути Приволжской ж.д. в сезоне 19992000 г,г. были проведены испытания системы электрообогрева, включающей заявленное устройство.

Иснытания показали высокую эффективность разработанного оборудования вообще и в части экономии электроэнергии в особенности, в связи с чем в сезоне 2000-2001 г.г. планируется его ввод в эксплуатацию в полном объеме.

Авторы

М.П.Лихачев В.Т.Павлов С.Л.КожаНОЕ

Claims (2)

1. Устройство электрообогрева стрелочного перевода, содержащее подключенные к блоку управления группу теплоэлектронагревателей и датчики температуры рельсов, отличающееся тем, что к блоку управления подключены датчик положения остряка стрелочного перевода относительно рамного рельса и индикатор наличия снега между остряком и рельсом.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления содержит программируемый однокристальный микроконтроллер, подключенный к средствам связи с диспетчерским пультом.