RU189538U1

RU189538U1 - LOCKING CIRCUIT FOR THE INTERFERENCE SUPPORT DEVICE

Info

Publication number: RU189538U1
Application number: RU2019102219U
Authority: RU
Inventors: Андрей Сергеевич Бутырин; Борис Борисович Лесин; Сергей Викторович Мухин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Росэнерготранс" (ООО "Росэнерготранс")
Priority date: 2019-01-28
Filing date: 2019-01-28
Publication date: 2019-05-28

Abstract

Запирающий контур применяется для снижения уровня радиопомех в составе цепочки устройств помехоподавления электровозов с повышенной тяговой мощностью. Контур содержит обмотку в виде по крайней мере одной намотанной на каркас катушки, выполненной параллельно соединенными изолированными проводами, и набор конденсаторов постоянной емкости, параллельно соединенных с катушкой. Причем обмотка с блоком конденсаторов установлены на изолятор. Обмотка может быть выполнена в виде параллельно соединенных дисковых катушек, а каркас, предпочтительно, - из стеклотекстолита. Конденсаторы располагают внутри катушки с фиксацией к ее каркасу. Между катушками выполняют радиальные воздушные каналы для обеспечения эффективного теплоотвода. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.The locking circuit is used to reduce the level of radio interference in the chain of devices suppressing electric locomotives with increased traction power. The circuit contains a winding in the form of at least one coil wound on a skeleton, made in parallel with insulated wires, and a set of fixed capacitors connected in parallel with the coil. Moreover, the winding with a block of capacitors installed on the insulator. The winding can be made in the form of parallel-connected disk coils, and the frame, preferably, of fiberglass. Capacitors are placed inside the coil with fixation to its frame. Radial air channels are provided between the coils to ensure efficient heat removal. 4 hp f-ly, 2 ill.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к устройствам, работающим в составе цепочки устройств помехоподавления электроподвижного состава. Запирающий контурслужит для снижения уровня радиопомех, создаваемых скользящим контактом токоприемника, на частоте поездной радиосвязи 2,13 МГЦ и включается в силовую цепь электровоза.The utility model relates to electrical engineering, in particular, to devices operating as part of a chain of interference suppression devices for electric rolling stock. The locking circuit serves to reduce the level of radio interference generated by the sliding contact of the current collector at the frequency of train radio communication 2.13 MHz and is included in the electric locomotive power circuit.

На электровозах переменного тока устройство защиты от радиопомех, возникающих при работе внутреннего электрооборудования, состоит из конденсаторов, подключаемых к выводам вторичных обмоток тягового трансформатора, и запирающего контура, настроенного на частоту поездной радиосвязи 2130 кГЦ. Контур установлен на двух опорных изоляторах на крыше секции. Сечение шины катушки рассчитано на пропуск тягового тока 220А, она не имеет магнитного сердечника. В фильтре настройка контура в резонанс на частоту системы поездной радиосвязи осуществляется с помощью подстроечногоконденсатора или из-за частого пробоя подстроечного конденсатора он может быть заменен на набор конденсаторов малой емкости с повышенным рабочим напряжением. Суммарная емкость конденсаторов контура составляет около 1000 пФ, сопротивление настроенного контура не менее 10-12 кОм, что позволяет уменьшить более чем в 16 раз ток радиопомех, протекающий по крышевым высоковольтным шинам рядом с локомотивной антенной гектометрового диапазона [Тропкин С.И., Яковлева Е.К. Способы борьбы с радиопомехами от электроподвижного состава // Автоматика, связь, информатика. - 2008. - №4 - с. 32-34 / Режим доступа: http://asi-rzd.ru/downloads/issues/65].On AC electric locomotives, the device for protection against radio interference arising from the operation of the internal electrical equipment consists of capacitors connected to the terminals of the secondary windings of the traction transformer and the locking circuit tuned to the frequency of train radio communication 2130 kHz. The contour is mounted on two support insulators on the roof section. The cross section of the coil bus is designed to skip a current of 220A, it does not have a magnetic core. In the filter, the tuning of the circuit to resonance at the frequency of the train radio communication system is carried out with the help of a trimming capacitor or, due to frequent breakdown of the trimming capacitor, it can be replaced with a set of small capacitors with an increased operating voltage. The total capacitance of the circuit capacitors is about 1000 pF, the resistance of the tuned circuit is not less than 10-12 kΩ, which allows reducing the current of radio interference more than 16 times through the roof high-voltage buses near the locomotive antenna of the hectometer range [Tropkin SI, Yakovleva E .TO. Ways to combat radio interference from electric rolling stock // Automatics, communications, computer science. - 2008. - №4 - p. 32-34 / Access mode: http://asi-rzd.ru/downloads/issues/65].

Из уровня техники известны реакторы, фильтры и конденсаторы помехоподавления, используемые для снижения уровня радиопомех, создаваемых при работе электровозов и электропоездов. В частности, на электровозах между воздушным выключателем и обмоткой высшего напряжения тягового трансформатора дополнительно включают фильтр. Фильтр электровозов переменного тока состоит из катушки, конденсатора постоянной емкости и подстроечного конденсатора, смонтированных на гетинаксовом основании, закрепленном на изоляторе. Катушка намотана из медной ленты плашмя и магнитопровода не имеет. Ее межвитковая изоляция выполнена из электронита, покровная - из стеклоленты, пропитанной в компаунде [«Электровозы и электропоезда», Калинин В. К. - М : Транспорт, 1991. - стр. 196].The prior art reactors, filters and interference suppression capacitors used to reduce the level of radio interference generated during the operation of electric locomotives and electric trains. In particular, on electric locomotives between the air switch and the high voltage winding of the traction transformer, an additional filter is also included. The AC electric locomotive filter consists of a coil, a fixed-capacitor and a trimmer capacitor mounted on a hetero-axle base mounted on an insulator. The coil is wound flat from the copper tape and has no magnetic core. Its inter-turn insulation is made of electrolyte, the coverslip is made of glass tape impregnated in a compound [“Electric locomotives and electric trains”, V. Kalinin - M: Transport, 1991. - p. 196].

Аналогичное решение применено в известном фильтре, предназначенном для включения в первичную цепь тяговых трансформаторов электровозов переменного тока с целью подавления помех радиоприему. Фильтр состоит из катушки индуктивности, конденсатора постоянной емкости и конденсатора подстроечного, установленных на гетинаксовом основании над катушкой, которое закреплено на изоляторе. Катушка выполнена бескаркасной из медной ленты с числом витков 8,25, намотана плашмя. Межвитковая изоляция выполнена из электронита, а покровная - из стеклоленты с пропиткой в компаунде. Причем катушка и конденсаторы крепятся к гетинаксовому основанию, которое выполняет функцию основания и крепится в свою очередь к изолятору. [Электровоз ВЛ80. Руководство по эксплуатации. Под ред. Б.Р. Бондаренко, М., Транспорт, 1977, стр. 108 - 109] [oooyk.ru: Сайт предприятия технической комплектации ООО «ЮГКОМПЛЕКТ», Фильтр Ф-6 6ТН.375.006 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://oooyk.ru/-66.375.006, свободный].A similar solution is applied in a well-known filter designed to incorporate AC electric locomotives into the primary circuit to suppress radio reception. The filter consists of an inductance coil, a constant capacitor and a trimmer capacitor mounted on a getinkase base above the coil, which is fixed on the insulator. The coil is made of frameless copper tape with the number of turns of 8.25, wound flat. The inter-turn insulation is made of electrolyte, and the coverslip is made of glass tape impregnated in a compound. Moreover, the coil and the capacitors are attached to the getinkase base, which performs the function of the base and is fixed in turn to the insulator. [Electric locomotive VL80. Manual. Ed. B.R. Bondarenko, M., Transport, 1977, pp. 108 - 109] [oooyk.ru: Website of the enterprise of technical configuration LLC YUGKOMPLEKT, Filter F-6 6TN.375.006 [Electronic resource]. - Access mode: http://oooyk.ru/-66.375.006, free].

Рассмотренные известные решения разработаныпод определенные технические характеристики (электрические номинальные параметры) электровозов, работающих на переменном токе, спроектированных в 1960-90 годах. При разработке современных электровозов, работающих на переменном токе, имеется тенденция к росту мощности электрической тяги. Учитывая, что запирающий контур устанавливается в силовую цепь токоприемника, необходимо существенно повысить его допустимые характеристики, такие как длительный допустимый номинальный ток. Помимо этого рассмотренные решения характеризуются низким классом нагревостойкости изоляции, определяемым применяемыми в них материалами (для гетинакса не более «Е» по ГОСТ 8865-93). Установка изоляции и пропитка производятся в процессе изготовления, что негативно сказывается на технологичности.The considered well-known solutions have been developed under certain technical characteristics (electrical nominal parameters) of alternating-current electric locomotives designed in 1960–90. In the development of modern electric locomotives operating on alternating current, there is a tendency to increase the power of electric traction. Given that the locking circuit is installed in the power circuit of the current collector, it is necessary to significantly increase its permissible characteristics, such as long-term permissible rated current. In addition, the considered solutions are characterized by a low class of heat resistance of insulation, determined by the materials used in them (for getinaks no more than “E” according to GOST 8865-93). Installation of insulation and impregnation are made in the manufacturing process, which adversely affects manufacturability.

Таким образом, известные решения не могут быть использованы для электровозов с повышенной тяговой мощностью, требующих для своей работы повышенных номинальных электрических параметров у устройств, входящих в силовую цепь токоприемника, в частности повышенных параметров запирающего контура устройства помехоподавления.Thus, the known solutions cannot be used for electric locomotives with increased traction power, requiring for their work increased nominal electrical parameters for devices included in the power circuit of the current collector, in particular, increased parameters of the jamming circuit of the jamming device.

Технической проблемой, на решение которой направлена полезная модель, является создание запирающего контура для снижения уровня радиопомех в силовой цепи токоприемникаэлектровоза с повышенной тяговой мощностью. Технический результат при этом заключается в реализации заявляемым решением своего назначения с достижением, в частности, повышенного уровня допустимого длительного тока, а также повышения класса нагревостойкости устройства.The technical problem addressed by the utility model is the creation of a locking circuit to reduce the level of radio interference in the power circuit of an electric current-carrying current collector. The technical result is the implementation of the claimed solution of his appointment with the achievement of, in particular, an increased level of permissible continuous current, as well as improving the heat resistance class of the device.

Заявляемый запирающий контур для снижения уровня радиопомех содержит обмотку в виде по крайней мере одной намотанной на каркас катушки, выполненной параллельно соединенными изолированными проводами, набор конденсаторов постоянной емкости, параллельно соединенный с катушкой, причем обмотка с блоком конденсаторов установлены на изолятор. Выполнение катушки параллельно соединенными проводами позволяет получить необходимый для функционирования запирающего контура в заданных условиях повышенный допустимый длительный ток без необоснованного увеличения габаритов устройства, удорожания конструкции или других негативных факторов. The inventive locking circuit to reduce the level of radio interference contains a winding in the form of at least one coil wound on a skeleton, made in parallel with insulated wires, a set of fixed capacitors connected in parallel with a coil, and the coil with a capacitor unit mounted on an insulator. The implementation of the coil in parallel with the connected wires allows to obtain the required permissible continuous current necessary for the functioning of the locking circuit in specified conditions without unreasonable increase in the dimensions of the device, appreciation of the structure or other negative factors.

Обмотка может быть выполнена в виде параллельно-соединенных дисковых катушек, а каркас, предпочтительно, - из стеклотекстолита. При этом набор конденсаторов может быть расположен внутри катушки с фиксацией к ее каркасу для, в частности, оптимальных габаритов устройства. При использовании в составе обмотки по крайней мере двух катушек, между катушками могут быть выполнены радиальные воздушные каналы для обеспечения эффективного теплоотвода.The winding can be made in the form of parallel-connected disk coils, and the frame, preferably, of fiberglass. In this case, a set of capacitors can be located inside the coil with fixation to its frame for, in particular, the optimal dimensions of the device. When using at least two coils as part of a winding, radial air channels can be formed between the coils to ensure efficient heat removal.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:The essence of the claimed utility model is illustrated by drawings, which depict:

- на фиг. 1 - общий вид запирающего контура,- in fig. 1 - a general view of the locking contour,

- на фиг. 2 - вид сверху запирающего контура.- in fig. 2 is a top view of the locking circuit.

Для подтверждения возможности реализации полезной моделью своего назначения и достижения заявленного технического результата рассмотрим вариант исполнения запирающего контура.To confirm the feasibility of the implementation of the utility model of its purpose and achieve the stated technical result, consider the version of the locking circuit.

Запирающий контур (см. фиг. 1) располагается в кузове электровоза и состоит из обмотки 1 (катушки индуктивности), намотанной на каркас 2, и набора 3 конденсаторов с постоянной емкостью, параллельно соединенный с обмоткой 1. Предпочтительно, используется стеклотекстолитовый каркас 2, что обеспечивает необходимый уровень механической прочности для обмотки 1 и повышенный класс нагревостойкости (класс «F» или «Н»).Обмотка 1 с набором 3 конденсаторов устанавливается на изолятор 4 (например, полимерный), который обеспечивает необходимый уровень электрической прочности для номинального переменного напряжения 25 кВ.The locking circuit (see Fig. 1) is located in the body of an electric locomotive and consists of a winding 1 (inductance coil) wound on the frame 2 and a set of 3 capacitors with a constant capacitance parallel connected to the winding 1. Preferably, a fiberglass laminate frame 2 is used, which provides the necessary level of mechanical strength for winding 1 and an increased class of heat resistance (class "F" or "H"). Winding 1 with a set of 3 capacitors is installed on insulator 4 (for example, polymer), which provides the required level of elec strength-parameter for the nominal AC voltage of 25 kV.

Обмотка 1 выполняется в виде по крайней мере одной намотанной на каркас катушки параллельно соединенными изолированными проводами. Предпочтительно обмотка 1 запирающего контура состоит из параллельно-соединенных дисковых катушек, выполненных медным изолированным проводом прямоугольного сечения. Такое исполнение позволяет обеспечить оптимальные габариты при малой величине индуктивности и большом номинальном токе. Причем при намотке используется провод с собственной изоляцией, что исключает нанесение изоляции в процессе изготовления устройства, повышая тем самым надежность и технологичность устройства.Winding 1 is performed in the form of at least one coil wound on a frame in parallel with insulated wires connected. Preferably, the winding 1 of the locking circuit consists of parallel-connected disk coils made of insulated copper wire of rectangular cross section. This design allows for optimal dimensions with a small amount of inductance and a large rated current. Moreover, when winding, a wire with its own insulation is used, which excludes the application of insulation during the manufacturing process of the device, thereby increasing the reliability and manufacturability of the device.

Для улучшения охлаждения между катушками могут быть выполнены радиальные воздушные каналы, обеспечиваемые изоляционными прокладками, например, из стеклотекстолита. Эффективный теплоотвод обеспечивает стабильную работу устройства, повышает его надежность.To improve cooling between the coils, radial air channels can be provided, provided by insulating gaskets, for example, from fiberglass. Efficient heat sink ensures stable operation of the device, increases its reliability.

Количество витков в катушках выбирается таким образом, чтобы обеспечить требуемую номинальную индуктивность, например, (9±0,5) мкГн. Количество проводов и их сечение выбирается таким образом, чтобы обеспечить требуемый длительный номинальный ток, например, 550 А.The number of turns in the coils is chosen so as to provide the required nominal inductance, for example, (9 ± 0.5) μH. The number of wires and their cross-section is chosen in such a way as to provide the required continuous rated current, for example, 550 A.

Набор 3 конденсаторов содержит один либо два и более параллельно-соединенных конденсаторапостоянной емкости, причем суммарная емкость конденсаторов составляет, например, (750±50) пФ. Набор 3 располагается внутри катушки с фиксацией к ее каркасу.A set of 3 capacitors contains one or two or more parallel-connected capacitors of a constant capacitance, and the total capacitance of the capacitors is, for example, (750 ± 50) pF. Set 3 is located inside the coil with fixation to its frame.

Таким образом, полезная модель обеспечивает достижение таких характеристик запирающего контура, которые позволяют использовать его в электровозахс повышенной тяговой мощностью.Thus, the utility model ensures the achievement of such characteristics of the locking circuit, which allow it to be used in electric locomotives with increased traction power.

Claims

1. A locking circuit to reduce the level of radio interference, containing a winding in the form of at least one coil wound on a frame, made in parallel with insulated wires, a set of fixed capacitors connected in parallel with a coil, and a winding with a set of capacitors mounted on an insulator.

2. The locking circuit under item 1, characterized in that the winding is made in the form of parallel-connected disk coils.

3. The locking circuit under item 1, characterized in that the frame is made of fiberglass.

4. The locking circuit under item 1, characterized in that the capacitors are located inside the coil with fixation to its frame.

5. The locking circuit under item 1, characterized in that when using at least two coils in the composition of the winding, radial air channels are made between the coils.