RU2415988C2 - Method to clean slip switch of snow and ice by electrical heating - Google Patents
Method to clean slip switch of snow and ice by electrical heating Download PDFInfo
- Publication number
- RU2415988C2 RU2415988C2 RU2008144812/11A RU2008144812A RU2415988C2 RU 2415988 C2 RU2415988 C2 RU 2415988C2 RU 2008144812/11 A RU2008144812/11 A RU 2008144812/11A RU 2008144812 A RU2008144812 A RU 2008144812A RU 2415988 C2 RU2415988 C2 RU 2415988C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- snow
- electric heaters
- switch
- comparator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а точнее к обеспечению нормальной работы стрелочных переводов в условиях снежных заносов.The invention relates to railway transport, and more specifically to ensuring the normal operation of turnouts in the conditions of snow drifts.
Известны устройства для электрообогрева стрелочных переводов при помощи трубчатых нагревателей овального сечения, которые закреплены на рамных рельсах и подключены к электросети посредством разделительного трансформатора и выключателя [1, 2].Known devices for the electrical heating of turnouts using tubular oval-shaped heaters that are mounted on frame rails and connected to the mains via an isolation transformer and switch [1, 2].
Недостаток этих устройств состоит в том, что они не регулируются в функции температуры воздуха, что снижает их эффективность и ведет к значительному расходу электроэнергии.The disadvantage of these devices is that they are not regulated as a function of air temperature, which reduces their efficiency and leads to significant energy consumption.
Этот недостаток частично устранен в устройстве для очистки стрелочного перевода от снега и льда путем электрообогрева, которое содержит трубчатые электронагреватели и датчики температуры, установленные на рамных рельсах, блок электропитания указанных электронагревателей от сети переменного тока с однофазным трансформатором и автоматическим регулятором, причем в состав последнего входит коммутатор, включенный в цепь питания однофазного трансформатора, а на входе управления указанного коммутатора установлен релейный элемент с гистерезисной характеристикой, к его входу подключен выход элемента сравнения, первый вход которого соединен с датчиками температуры рамных рельсов [3, 4]. Это устройство может быть принято в качестве прототипа.This drawback is partially eliminated in the device for cleaning the turnout from snow and ice by electric heating, which contains tubular electric heaters and temperature sensors mounted on frame rails, the power supply unit of these electric heaters from an alternating current main with a single-phase transformer and an automatic regulator, the latter included a switch included in the power supply circuit of a single-phase transformer, and a relay element with a hist rezisnoy characteristic to its input connected to the output element of comparison, the first input of which is connected to the frame rails of temperature sensors [3, 4]. This device can be taken as a prototype.
Недостаток прототипа состоит в том, что температура рамных рельсов поддерживается постоянной независимо от температуры наружного воздуха. В то же время для эффективного таяния снега нужно при сильных морозах держать более высокую температуру рамного рельса 40-50°С, а при слабых морозах вполне можно ее снизить до 20-25°С. Это обеспечит экономию электроэнергии без снижения эффективности таяния снега.The disadvantage of the prototype is that the temperature of the frame rails is maintained constant regardless of the outside temperature. At the same time, for effective snow melting, it is necessary to keep the frame rail at a temperature of 40-50 ° C during severe frosts, and in light frosts it is quite possible to reduce it to 20-25 ° C. This will save energy without affecting snow melting.
Техническим результатом изобретения является обеспечение повышения эффективности снеготаяния при одновременном снижении расхода электроэнергии.The technical result of the invention is the provision of increasing the efficiency of snow melting while reducing energy consumption.
Технический результат в данном изобретении достигается за счет того, что дополнительно предусмотрены датчик температуры наружного воздуха и нелинейный функциональный преобразователь, соединенные последовательно и подключенные ко второму входу элемента сравнения.The technical result in this invention is achieved due to the fact that there is additionally provided an outdoor temperature sensor and a non-linear functional converter connected in series and connected to the second input of the comparison element.
Изобретение поясняется на конкретном примере исполнения на чертеже. Здесь показаны рамные рельсы 1-2, входящие в состав стрелочного перевода. На них установлены плотно примыкающие к ним трубчатые электронагреватели (ТЭН) 3-6 и датчики температуры нагрева 7-10 этих рельсов. Схема монтажа и крепления элементов 3-10 на рамных рельсах является типовой и соответствует ТУ-ЦП-88.The invention is illustrated by a specific example of execution in the drawing. Shown here are the frame rails 1-2, which are part of the turnout. They are installed tightly adjacent to them tubular electric heaters (TEN) 3-6 and heating temperature sensors 7-10 of these rails. The mounting and fastening scheme of elements 3-10 on the frame rails is typical and corresponds to TU-TsP-88.
Электронагреватели 3-6 посредством электропроводов 11 (двухжильные кабели, заложенные в земляное полотно) подключены ко вторичной обмотке разделительного трансформатора 12, первичная обмотка которого подключена к проводам стандартной трехфазной сети 13, а в данном примере конкретно к фазе C и нулевому проводу N. При этом подключение к фазе C выполнено посредством контактора К 14, который входит в состав рассматриваемого ниже регулятора и выполняет функции силового исполнительного элемента.Electric heaters 3-6 by means of electric wires 11 (two-core cables laid in the subgrade) are connected to the secondary winding of an isolation transformer 12, the primary winding of which is connected to the wires of a standard three-phase network 13, and in this example, specifically to phase C and neutral wire N. The connection to phase C is made by means of a contactor K 14, which is part of the controller considered below and performs the functions of a power actuator.
В состав регулятора кроме K 14 входят релейный элемент 15, элемент сравнения 16, кусочно-линейный функциональный преобразователь 17. Ко входу последнего подключен датчик температуры наружного воздуха ДТНВ 18. Элементы 14-18 соединены последовательно, а ко второму входу ЭС 16 подключены выходы датчиков 7-10 через типовой логический элемент 19.In addition to K 14, the controller includes a relay element 15, a comparison element 16, a piecewise linear functional converter 17. An external air temperature sensor ДТНВ 18 is connected to the input of the latter. Elements 14-18 are connected in series, and the outputs of the sensors 7 are connected to the second input of the ES 16 -10 through a typical logic element 19.
Коммутатор 14 может быть выполнен как однополюсный контактор переменного тока или же как бесконтактный ключ, например на противопараллельно соединенных тиристорах.The switch 14 can be made as a single-pole AC contactor or as a contactless key, for example on antiparallel connected thyristors.
Блоки 15-19 регулятора выполнены по типовым схемам на операционных усилителях постоянного тока и диодных сборках [5].The blocks 15-19 of the controller are made according to standard schemes on operational DC amplifiers and diode assemblies [5].
На чертеже не показаны типовые узлы, применяемые во всех электрических системах переменного тока мощностью 8-32 кВт, а именно защитные устройства, блоки контроля сопротивления изоляции и обнаружения обрыва электрической цепи каждого из электронагревателей, панель сигнализации и общий выключатель электрообогрева.The drawing does not show the typical components used in all electrical systems of alternating current with a power of 8-32 kW, namely protective devices, blocks for monitoring the insulation resistance and detecting an open circuit in each of the electric heaters, an alarm panel and a general electric heating switch.
Устройство по данному изобретению работает следующим образом.The device according to this invention works as follows.
Зимой электронагреватели 3-6 получают электропитание по проводам 11 от трансформатора 12 и нагревают рамные рельсы 1-2, обеспечивая таяние снега в рабочих промежутках стрелочного перевода, т.е. от острия пера до корня остряка. При этом температура нагрева рамных рельсов 1-2 автоматически и непрерывно регулируется в функции температуры наружного воздуха θнв. Последняя непрерывно замеряется датчиком 18 и его выходной сигнал поступает на вход преобразователя 17, который по величине θнв задает температуру θз нагрева рамных рельсов 1-2. Примерный вид соответствующей кривой представлен на характеристике θз(θнв) преобразователя 17. Сущность этой характеристики заключается в том, чтобы при более низкой температуре воздуха обеспечить более интенсивный нагрев рамных рельсов 1-2, поскольку при этом усиливается потеря тепла в окружающую среду. Например, по характеристике элемента 17 на чертеже видно, что при θнв=-40°С необходим нагрев рамных рельсов 1-2 до θз=+55°С.In winter, electric heaters 3-6 receive power through wires 11 from the transformer 12 and heat the frame rails 1-2, providing snow melt in the working intervals of the railroad switch, i.e. from the tip of the pen to the root of the wit. In this case, the heating temperature of the frame rails 1-2 is automatically and continuously regulated as a function of the outdoor temperature θ nv . The latter is continuously measured by the sensor 18 and its output signal is fed to the input of the transducer 17, which sets the temperature θ c of heating the frame rails 1-2 in terms of θ nv . An approximate form of the corresponding curve is presented on the characteristic θ s (θ nv ) of the converter 17. The essence of this characteristic is to provide a more intense heating of the frame rails 1-2 at a lower air temperature, since this increases the heat loss to the environment. For example, the characteristic of element 17 in the drawing shows that at θ HB = -40 ° C, it is necessary to heat the frame rails 1-2 to θ s = + 55 ° C.
Это значение температуры в форме электрического сигнала поступает на вход элемента сравнения 16, который вычисляет рассогласованиеThis temperature value in the form of an electrical signal is fed to the input of the comparison element 16, which calculates the mismatch
Δθ=θз-θф.Δθ = θ s -θ f .
По этому сигналу работает релейный переключатель 15. При Δθ>3°C он включает коммутатор 14 и соответственно нагреватели 3-6, а при Δθ<-3°C выключает их. Таким образом, заданная температура нагрева рамных рельсов поддерживается с погрешностью не более ±3°С.According to this signal, the relay switch 15 operates. At Δθ> 3 ° C it turns on the switch 14 and, accordingly, heaters 3-6, and at Δθ <-3 ° C it turns them off. Thus, the set heating temperature of the frame rails is maintained with an error of not more than ± 3 ° C.
Эффективность данного изобретения определяется приспосабливаемостью к изменениям температуры наружного воздуха и средней за сезон экономией электроэнергии 25-35%.The effectiveness of this invention is determined by adaptability to changes in outdoor temperature and average seasonally energy savings of 25-35%.
Источники информацииInformation sources
1. Инструкция о порядке подготовки к работе в зимний период и организации снегоборьбы на железных дорогах ОАО «РЖД». Приложение 8. Стационарные устройства для очистки стрелок от снега, с.147-148, НКИ «Академкнига», 2006 г.1. Instructions on the procedure for preparing for work in the winter and organizing snowfights on the railways of Russian Railways. Appendix 8. Stationary devices for cleaning arrows from snow, p.147-148, NKI Akademkniga, 2006
2. Технические указания по обслуживанию устройств электрообогрева для очистки стрелочных переводов от снега. МПС СССР, 1990 г. (полностью приняты ОАО «РЖД»).2. Technical instructions for the maintenance of electrical heating devices for cleaning turnouts of snow. Ministry of Railways of the USSR, 1990 (fully accepted by Russian Railways).
3. Руководство по ведению стрелочного хозяйства. Опубликовано в журнале «Путь и путевое хозяйство», 2006, с.23-28, разделы 15.4, 15.15 (официальный документ ОАО «РЖД»).3. Guidelines for the management of switchgear. Published in the journal “Way and track facilities”, 2006, pp. 23-28, sections 15.4, 15.15 (official document of Russian Railways).
4. Усовершенствованная система электрообогрева стрелочных переводов СЭИТ-04. Технический проект и инструкция по эксплуатации. ОАО Росжелдорпроект, 2006 г.4. The advanced electric heating system of switches SEIT-04. Technical design and user manual. Roszheldorproject OJSC, 2006
5. Нефедов А.В. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги. Том 1. М., изд. КУБК, 1997 г.5. Nefedov A.V. Integrated circuits and their foreign counterparts. Volume 1. M., ed. CUBE, 1997
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008144812/11A RU2415988C2 (en) | 2008-11-14 | 2008-11-14 | Method to clean slip switch of snow and ice by electrical heating |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008144812/11A RU2415988C2 (en) | 2008-11-14 | 2008-11-14 | Method to clean slip switch of snow and ice by electrical heating |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008144812A RU2008144812A (en) | 2010-05-20 |
RU2415988C2 true RU2415988C2 (en) | 2011-04-10 |
Family
ID=42675718
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008144812/11A RU2415988C2 (en) | 2008-11-14 | 2008-11-14 | Method to clean slip switch of snow and ice by electrical heating |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2415988C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2492284C1 (en) * | 2012-03-01 | 2013-09-10 | Евгений Александрович Оленев | Method to remove snow and ice mass from point switch |
-
2008
- 2008-11-14 RU RU2008144812/11A patent/RU2415988C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Путь и путевое хозяйство, №7, 2006, ст. "Руководство по ведению стрелочного хозяйства", с.27-28, разд. 15.4, 15.15. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2492284C1 (en) * | 2012-03-01 | 2013-09-10 | Евгений Александрович Оленев | Method to remove snow and ice mass from point switch |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008144812A (en) | 2010-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5329530B2 (en) | Heating system | |
Mariscotti et al. | Mitigation of electromagnetic interference generated by stray current from a dc rail traction system | |
RU2415988C2 (en) | Method to clean slip switch of snow and ice by electrical heating | |
CN112260199A (en) | Online ice melting system and method for rail transit alternating current | |
US20140151366A1 (en) | Railway Track Heating Device | |
US20200217020A1 (en) | Rail Heating Head | |
RU2485656C1 (en) | Method for catenary wires heating | |
RU83255U1 (en) | DEVICE FOR CLEANING THE ARROWS FROM SNOW AND ICE BY ELECTRIC HEATING | |
TR201901790T4 (en) | System and method for monitoring and controlling a brushless electric motor. | |
RU97386U1 (en) | DEVICE FOR CLEANING THE ARROW TRANSFER FROM SNOW AND ICE BY ELECTRIC HEATING "SEIT-04" | |
CN213879226U (en) | Rail transit alternating-current online ice melting system | |
US10626560B2 (en) | Magnetic inductive rail heating head | |
RU141261U1 (en) | DEVICE FOR CLEANING THE ARROW TRANSFER FROM SNOW AND ICE BY ELECTRIC HEATING "SEIT-04M" | |
RU135652U1 (en) | DEVICE FOR CLEANING THE ARROW TRANSFER FROM SNOW AND ICE BY ELECTRIC HEATING | |
RU82459U1 (en) | ARROW ELECTRIC HEATING DEVICE | |
KR20210057261A (en) | Anti-frost heating system in Rubber-tire AGT | |
RU2375801C1 (en) | Method for glase ice melting | |
RU201936U1 (en) | Electrical heating device for the turnout switch | |
RU104941U1 (en) | DEVICE FOR ELECTRIC HEATING OF FRAME ARROWS | |
RU2785805C1 (en) | Method for melting ice on overhead power line wires without interruption of power supply to consumers | |
CN209016695U (en) | A kind of relay power control module for goat phase failure protector relay power supply | |
RU121513U1 (en) | DEVICE FOR ELECTRIC HEATING OF BEDROOM BOXES OF WORKBOXES OF WORKBOARDS OF ARROWS | |
CN116382379B (en) | Switch snow melting system and control method thereof | |
RU2482585C2 (en) | Device to melt glazed frost on overhead power transmission lines named after stepan filipchuk | |
CN105821721A (en) | Embedded type electric heating railway turnout cushion plate snow melting and deicing device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141115 |