RU223493U1 - Модуль для размещения электронной аппаратуры автоматической переездной сигнализации - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к устройствам, предназначенным для размещения аппаратуры управления автоматической переездной сигнализации и устройствами заграждения переезда, и может быть применена в области железнодорожной автоматики и телемеханики. Технический результат заключается в повышении эксплуатационных характеристик за счет снижения риска выхода из строя щита бесперебойного электропитания электронной аппаратуры автоматической переездной сигнализации. Модуль для размещения электронной аппаратуры автоматической переездной сигнализации содержит корпус, внутри которого установлен щит бесперебойного электропитания электронной аппаратуры автоматической переездной сигнализации. Указанный щит содержит подключенные друг к другу посредством проводников: фидеры для подключения к внешнему источнику электропитания, блоки автоматического включения резерва, изолирующий трансформатор, выпрямители тока, аккумуляторный блок, контакторы, инвертор, цепь автоматического обхода инвертора и элементы для подключения низковольтной и высоковольтной нагрузки. А также щит дополнительно содержит элемент активации ручного обхода инвертора, выполненный с возможностью переключения электропитания блока высоковольтной нагрузки с инвертора на изолирующий трансформатор. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для размещения аппаратуры управления автоматической переездной сигнализации и устройствами заграждения переезда, и может быть применена в области железнодорожной автоматики и телемеханики.

В качестве прототипа выбран щит бесперебойного электропитания электронной аппаратуры автоматической переездной сигнализации, содержащий подключенные друг к другу посредством проводников: фидеры для подключения к внешнему источнику электропитания, изолирующий трансформатор, выпрямители тока, аккумуляторную батарею, инвертор, цепь обхода инвертора, а также элемент для подключения низковольтной и высоковольтной нагрузок [RU 153737 U1, дата публикации: 27.07.2015 г.].

Недостатком прототипа является отсутствие возможности принудительного подвода электропитания к высоковольтной нагрузке в обход инвертора. В случае возникновения необходимости взаимодействия с инвертором для его ремонта или замены рабочему персоналу требуется отключить весь щит бесперебойного электропитания, что может привести к временной неработоспособности напольного оборудования автоматической переездной сигнализации. Также, отключение всего щита бесперебойного электропитания при выходе из строя инвертора повышает риск поражения электрическим током технического персонала, обслуживающего данный щит. Кроме того, отключение всего щита и его последующее включение после ремонта снижает эксплуатационный ресурс электрических элементов, входящих в состав щита бесперебойного электропитания. Все вышеперечисленные недостатки повышают риск выхода из строя щита бесперебойного электропитания электронной аппаратуры автоматической переездной сигнализации и указывают на неудовлетворительные эксплуатационные характеристики щита бесперебойного электропитания электронной аппаратуры автоматической переездной сигнализации и как следствие на необходимость их улучшения.

Техническая проблема, на решение которой направлена полезная модель, заключается в необходимости улучшения эксплуатационных характеристик щита бесперебойного электропитания электронной аппаратуры автоматической переездной сигнализации.

Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в снижении риска выхода из строя щита бесперебойного электропитания электронной аппаратуры автоматической переездной сигнализации.

Сущность полезной модели заключается в следующем.

Модуль для размещения электронной аппаратуры автоматической переездной сигнализации содержит корпус, внутри которого закреплен щит бесперебойного электропитания электронной аппаратуры автоматической переездной сигнализации, содержащий подключенные друг к другу посредством проводников: фидеры для подключения к внешнему источнику электропитания, блоки автоматического включения резерва, изолирующий трансформатор, выпрямители тока, аккумуляторный блок, контакторы, инвертор, цепь автоматического обхода инвертора и элементы для подключения низковольтной и высоковольтной нагрузки. В отличие от прототипа щит бесперебойного электропитания дополнительно содержит элемент активации ручного обхода инвертора, выполненный с возможностью переключения электропитания блока высоковольтной нагрузки с инвертора на изолирующий трансформатор.

Модуль обеспечивает возможность размещения электронной аппаратуры, в частности электронной аппаратуры автоматической переездной сигнализации, во внутреннем пространстве корпуса, снижая риск выхода из строя щита бесперебойного электропитания ввиду внешних воздействий. Корпус модуля выполнен в виде стандартного или укороченного грузового контейнера и может содержать проемы, обеспечивающие возможность соединения внутреннего пространства с внешней средой или с другим модулем. Модуль может содержать средства для транспортирования, которые обеспечивают возможность его перемещения до места установки, а также позиционирования модуля на месте установки. Средства для транспортирования могут быть представлены полозьями, крюками или проушинами.

Щит бесперебойного электропитания обеспечивает возможность электроснабжения низковольтной и высоковольтной аппаратуры автоматической переездной сигнализации в случае прекращения подачи питания от внешнего источника электропитания, в качестве которого представлена линия электропередачи или иные источники. Щит может быть выполнен в виде шкафа, обеспечивающего возможность размещения и закрепления внутри него всех представленных электрических компонентов.

Фидеры для подключения к внешнему источнику электропитания закреплены на стенке модуля или щита или закреплены внутри или снаружи модуля или щита и обеспечивают возможность защищенного подключения внешнего источника питания к щиту, тем самым снижая риск выхода из строя щита бесперебойного электропитания. Фидеры могут быть выполнены в виде клемм, контактов или других элементов. Изолирующий трансформатор обеспечивает гальваническую развязку между внешним источником питания и инвертором, снижая риск выхода из строя щита бесперебойного электропитания путем уменьшения электрической нагрузки на цепь. Инвертор преобразовывает входящий постоянный ток в переменный для обеспечения возможности питания высоковольтной нагрузки.

Блок автоматического включения резерва отвечает за включение питания от аккумуляторного блока в автоматическом режиме без необходимости участия в данной операции обслуживающего персонала, исключая «человеческий фактор».

Выпрямитель преобразовывает входной переменный ток в постоянный для обеспечения возможности питания низковольтной нагрузки, тем самым уменьшая риск скачкообразных изменений тока в цепи и, как следствие, снижая риск выхода из строя щита бесперебойного электропитания.

Цепь автоматического обхода инвертора представляет собой участок электрической цепи щита, включающий реле контроля напряжения и контакторы, и обеспечивает возможность автоматического переключения питания высоковольтной нагрузки в обход инвертора, что уменьшает риск повреждения других электрических элементов щита бесперебойного электропитания, тем самым снижая риск выхода из строя щита бесперебойного электропитания.

Реле контроля напряжения обеспечивает возможность регистрации отсутствия напряжения на контролируемом участке цепи, а также переключения контакторов в зависимости от состояния напряжения на контролируемом участке. Контакторы обеспечивают коммутацию цепи в зависимости от сигнала поданного на них реле контроля напряжения. Контакторы могут быть выполнены в виде электромагнитного реле, магнитного пускателя или любых других электротехнических элементов, обеспечивающих возможность дистанционной коммутации цепи.

Аккумуляторный блок обеспечивает возможность электроснабжения аппаратуры автоматической переездной сигнализации в случае прекращения подачи питания от внешнего источника, снижая риск выхода из строя щита бесперебойного электропитания ввиду возможных перегрузок при прекращении подачи внешнего питания. Аккумуляторный блок может быть представлен одной АКБ. При этом для дополнительного снижения риска выхода из строя щита бесперебойного электропитания он может включать дополнительную АКБ. АКБ может быть щелочной, литий-ионной, алюминий-ионной. При этом для дополнительного снижения риска выхода из строя щита бесперебойного электропитания аккумуляторная батарея может быть выполнена свинцово-кислотной.

Элементы для подключения низковольтной и высоковольтной нагрузки могут быть представлены электрическими выводами, контактными площадками или разъемами для подключения электротехнических элементов, напряжение нагрузки которых не превышает 36 В или составляет не менее 200 В соответственно.

Элемент активации ручного обхода инвертора обеспечивает возможность переключения электропитания блока высоковольтной нагрузки с инвертора на изолирующий трансформатор, тем самым, исключая необходимость отключения всего щита от источника внешнего питания в случае возникновения такой необходимости. Таким образом, снижается количество циклов полного включения/выключения щита, что повышает рабочий ресурс каждого из элементов модуля, что в свою очередь снижает риск выхода из строя щита бесперебойного электропитания электронной аппаратуры автоматической переездной сигнализации. Элемент активации ручного обхода инвертора может быть представлен в виде кнопки, контактора или любого другого электротехнического элемента, обеспечивающего коммутацию цепи. При этом, для дополнительного снижения риска выхода из строя щита бесперебойного электропитания элемент активации ручного обхода инвертора может быть выполнен в виде рубильника.

Дополнительно щит может содержать устройства защиты электрического оборудования, предохраняющие электрическое оборудование от импульсного перенапряжения, вызванного коротким замыканием, грозовым разрядом и прочими факторами, тем самым снижая риск выхода из строя щита бесперебойного электропитания. Устройства защиты электрического оборудования могут быть подключены между фидерами и блоками автоматического включения резерва и могут обеспечивать одноуровневую и многоуровневую защиту от перенапряжения и могут быть представлены варисторными устройствами, разрядниками, автоматами, предохранителями и иными аналогичными устройствами.

Полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».

Полезная модель характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что модуль для размещения электронной аппаратуры автоматической переездной сигнализации, внутри которого установлен щит бесперебойного электропитания электронной аппаратуры автоматической переездной сигнализации, содержит элемент активации ручного обхода инвертора, выполненный с возможностью переключения электропитания блока высоковольтной нагрузки с инвертора на изолирующий трансформатор.

Установка щита бесперебойного электропитания в модуль для размещения электронной аппаратуры автоматической переездной сигнализации снижает воздействие внешних факторов на щит, благодаря чему повышается ресурс электротехнических элементов, которые содержит щит бесперебойного электропитания. При этом внедрение в состав щита бесперебойного электропитания элемента активации ручного обхода инвертора обеспечивает возможность проведения ремонтных работ над инвертором без необходимости отключения всего щита бесперебойного электропитания, тем самым не снижая выработку ресурса у электротехнических компонентов, содержащихся в щите бесперебойного электропитания, и снижая риск выхода их из строя ввиду возможности возникновения пиковых нагрузок во время включения или выключения всего щита, и, как следствие, улучшая эксплуатационные характеристики модуля для размещения электронной аппаратуры автоматической переездной сигнализации.

Благодаря этому обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в снижении риска выхода из строя щита бесперебойного электропитания электронной аппаратуры автоматической переездной сигнализации, тем самым улучшаются эксплуатационные характеристики щита бесперебойного электропитания электронной аппаратуры автоматической переездной сигнализации.

Полезная модель характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «новизна».

Полезная модель поясняется следующими фигурами.

Фиг. 1 - Модуль для размещения электронной аппаратуры автоматической переездной сигнализации, поперечный разрез.

Фиг. 2 - Блок схема щита бесперебойного электропитания электронной аппаратуры автоматической переездной сигнализации.

Фиг. 3 - Промежуточная электрическая схема щита бесперебойного электропитания электронной аппаратуры автоматической переездной сигнализации, отражающая реализацию ручного обхода инвертора.

Для иллюстрации возможности реализации и более полного понимания сути полезной модели ниже представлен вариант ее осуществления, который может быть любым образом изменен или дополнен, при этом настоящая полезная модель ни в коем случае не ограничивается представленным вариантом.

Модуль для размещения электронной аппаратуры автоматической переездной сигнализации содержит корпус 10, внутри которого установлен щит 20 бесперебойного электропитания, содержащий фидеры, подключенные к внешнему источнику питания, устройства защиты от импульсных перенапряжений, блоки автоматического включения резерва, изолирующий трансформатор, выходы 30 и 40, 50 и 60, выпрямитель 100 тока, реле 110, диод 120, выпрямитель 200 тока, диод 210, инвертор 300, реле 310 контроля напряжения, аккумуляторный блок 400, выполненный в виде двух батарей на 12 и 2 В (опционально в зависимости от состава напольного оборудования переездной сигнализации), закрепленный в щите бесперебойного электропитания, контакторы 500 и 600, элемент 700 подключения низковольтной нагрузки, элемент 800 подключения высоковольтной нагрузки, блок 900 сброса обхода инвертора и элемент 1000 активации ручного обхода инвертора, представленный в виде рубильника.

Модуль для размещения электронной аппаратуры автоматической переездной сигнализации работает следующим образом.

Поступающий на фидеры ток проходит через устройства защиты от импульсных перенапряжений и поступает на блоки автоматического включения резерва. Проходя через блоки автоматического включения резерва, ток разделяется на выход 30 и 40 и поступает на изолирующий трансформатор, после которого ток поступает на выходы 50 и 60.

С выходов 30 и 40 ток поступает на выпрямитель 200, после которого расположен диод 210, исключающий возможность заряда батареи 400 от выпрямителя 100. Выпрямитель 200 при этом обеспечивает заряд аккумуляторного блока 400.

С выходов 50 и 60 переменный ток поступает на выпрямитель 100 и преобразуется в постоянный. Реле 110 идентифицирует наличие такой характеристики тока, как напряжение, на выходе выпрямителя 100, а диод 120 обеспечивает защиту от внешнего встречного тока, а также контролирует срабатывание реле 110 исключительно от выпрямителя 100. После диода 120 ток поступает на элемент 700 подключения низковольтной нагрузки и инвертор 300. Инвертор 300 преобразует ранее преобразованный постоянный ток в переменный. После инвертора 300 переменный ток через контактор 500 поступает на элемент 800 подключения высоковольтной нагрузки и блок 900 сброса обхода инвертора.

В случае необходимости плановой замены или ремонта инвертора 300 электрическую цепь щита принудительно коммутируют посредством элемента 1000. Использование элемента 1000 приводит к замыканию клемм, напрямую связывающих выходы 50 и 60 и элемент 800 подключения высоковольтной нагрузки. При этом клеммы, следующие сразу после контактора 500, размыкаются.

В случае выхода из строя инвертора 300 реле 310 контроля напряжения регистрирует отсутствие напряжения на выходах инвертора 300 и переключает контакторы 500 и 600. После переключения контакторов 500 и 600 напряжение поступает от выходов 50 и 60 через контактор 600 на элемент 800 подключения высоковольтной нагрузки.

В случае возникновения аварии в электросети и прекращения поступления напряжения на щит 20, элемент 700 подключения низковольтной нагрузки и элемент 800 подключения высоковольтной нагрузки получают питание от аккумуляторного блока 400. При этом, в случае возникновения необходимости обеспечения повышенных токов на элемент 700 подключения низковольтной нагрузки и элемент 800 подключения высоковольтной нагрузки, аккумуляторный блок 400 имеет в своем составе две батареи на 12 и 2 В.

Таким образом, обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в снижении риска выхода из строя щита бесперебойного электропитания электронной аппаратуры автоматической переездной сигнализации, тем самым улучшаются эксплуатационные характеристики щита бесперебойного электропитания электронной аппаратуры автоматической переездной сигнализации.

Claims (3)

1. Модуль для размещения электронной аппаратуры автоматической переездной сигнализации, содержащий корпус, внутри которого установлен щит бесперебойного электропитания электронной аппаратуры автоматической переездной сигнализации, содержащий подключенные друг к другу посредством проводников: фидеры для подключения к внешнему источнику электропитания, блоки автоматического включения резерва, изолирующий трансформатор, выпрямители тока, аккумуляторный блок, контакторы, инвертор, цепь автоматического обхода инвертора и элементы для подключения низковольтной и высоковольтной нагрузки, отличающийся тем, что щит бесперебойного электропитания дополнительно содержит элемент активации ручного обхода инвертора, выполненный с возможностью переключения электропитания блока высоковольтной нагрузки с инвертора на изолирующий трансформатор.

2. Модуль по п.1, отличающийся тем, что аккумуляторный блок содержит свинцово-кислотную аккумуляторную батарею.

3. Модуль по п.1, отличающийся тем, что элемент активации ручного обхода инвертора выполнен в виде рубильника.