способ электроснабжения подвижного состава в электродепо метрополитена и вагон для осуществления способа

Формула изобретения

1. Способ электроснабжения подвижного состава метрополитена в электродепо, при котором источник тока с уровнем, опасным для жизни человека, подключают к токопроводящим шинам, укрепленным на потолке цеха электродепо, по которым передвигают каретки с подведенными к ним электрически связанными гибкими кабелями (удочками) с патронами, которые надевают на контактные пальцы потребителей электроэнергии вагона, и при проверке работы потребителей подают через контактные пальцы к ним электрический ток, отличающийся тем, что контактные пальцы монтируют в ящиках, содержащих последовательно включенные предохранители, установленные с исключением доступа к соответствующим контактным пальцам и размещенные с обеих сторон вагона под кузовом выше уровня токоприемников, при этом снимают предохранитель, установленный в соответствующем ящике, а после окончания проверки снимают патрон, освобождая пространство для установки предохранителя на прежнюю позицию.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в технической зоне электродепо используют более короткие гибкие кабели (удочки), чем аналогичные кабели в рабочей зоне, причем короткие гибкие кабели (удочки) применяют такой длины, которая позволяет свободно надеть патрон на контактный палец, установленный в упомянутом ящике, и делает невозможным надеть его на контактный палец токоприемника вагона.

3. Вагон, оборудованный токоприемником с установленным на нем контактным пальцем и смонтированным под кузовом с одной стороны вагона ящиком с предохранителем, закрепленным в пружинных захватах, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным ящиком с предохранителем, причем в каждом ящике жестко закреплено гнездо из диэлектрического материала, в котором установлен дополнительный контактный палец, при этом оси предохранителя и контактного пальца лежат в одной плоскости, предохранители включены в цепь питания потребителей электроэнергии вагона последовательно и включены между токоприемниками и потребителями электроэнергии, причем один дополнительный контактный палец соединен с цепью питания после первого предохранителя, второй - после второго предохранителя, а контакты главного выключателя (разъединителя) электродвигателей вагона присоединены к цепи питания до первого предохранителя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к городскому транспорту, в частности к способам подачи электрической энергии на электропоезд, стоящий неподвижно в электродепо.

В настоящее время снабжение электроэнергией подвижного состава метрополитена внутри электродепо осуществляют с помощью гибкого кабеля ("удочки"), верхний конец которого можно перемещать на каретке по токоведущей шине, смонтированной под потолком цеха и находящейся под напряжением 825 Вольт, а нижний конец снабжен контактным патроном в текстолитовой изоляции. На токоприемниках вагонов предусмотрены контактные пальцы для одевания патронов и обеспечения электрического контакта токоприемника с гибким кабелем.

Однако у электропоезда, находящегося в технологической зоне, т.е. внутри депо токоприемники вагонов оказываются над уровнем пола и поэтому представляют опасность поражения электрическим током. Для предупреждения окружающих о наличии опасности используют фанерные щитки с соответствующей надписью, устанавливаемые около токоприемников.

Для повышения безопасности обслуживания было предложено устройство для электроснабжения подвижного состава в депо метрополитена (патент РФ N 2011564 по классу B 60 L 5/00, опубл. в БИ N 8 за 1994 г.), содержащее подпружиненную удочку с электромагнитом в патроне, с помощью магнитного поля которого надежно удерживают патрон на ферромагнитном пальце токоприемника при передвижении вагона. При переходе вагона из технологической зоны в рабочую предусмотрены механизмы для сбрасывания патрона с пальца и выключения электрического тока на токоведущей шине у потолка цеха. Для взаимодействия механизмов с двигающимся вагоном в полу цеха должны быть смонтированы выступающие вверх элементы механизмов, которые сами по себе могут быть причиной механического травмирования людей.

Известен моторный вагон с приводом на постоянном токе (см. заявку ФРГ N 443503 A1 по классу B 61 C 9/38, опубл. 4.05.95 г.), в котором контакт с токонесущими шинами осуществляют с помощью токоприемников, размещенных во внутреннем пространстве под полом вагона и недоступных для прямого контакта снаружи. Однако за пределами вагона токонесущие шины, установленные на уровне рельсов, не ограждены и могут быть причиной поражения электрическим током.

Наиболее близким по технической сущности является способ электроснабжения подвижного состава в депо метрополитена, принятый в качестве прототипа настоящего изобретения (Руководство по эксплуатации вагонов метрополитена моделей 81-717.5 и 81-714.5 Акционерного общества "МЕТРОВАГОНМАШ" М.: Транспорт, 1993, с. 236-238), по которому во время сдачи электроподвижного состава в депо отключают главные выключатели (разъединители) и аккумуляторные батареи во всех вагонах, перекрывают краны двойной тяги. Для проверки работы электросхемы вагонов и потребителей электрической энергии в вагонах к токоприемникам подключают напряжение постоянного тока 825 Вольт с помощью гибких кабелей (удочек), одевая патроны последних на контактные пальцы токоприемников. Токоприемники ограждают щитами с предупреждающими об опасности надписями. При отправлении состава из депо машинист отключает тяговые двигатели, после чего снимает напряжение с токоведущей шины и затем гибкий кабель (удочку) с контактного пальца токоприемника.

Однако несмотря на тщательно разработанные инструкции по технике безопасности и строгое наблюдение за их выполнением поражение электрическим током имеет место.

Целью настоящего изобретения является исключение возможности поражения электрическим током при контакте человека с башмаком или другими элементами токоприемника и предотвращение травмирования людей от самопроизвольного движения вагона после подачи напряжения в электрическую схему вагона.

Указанная цель достигается тем, что электрическую схему вагона, предназначенную для подачи электрического тока к потребителям: схему освещения вагона, печи обогрева, цепь подзаряда аккумуляторов, воздушный компрессор и другие механизмы управления и обслуживания, подключают к источнику опасного напряжения автономно от токоприемников с помощью дополнительных контактных пальцев, которые устанавливают с обоих сторон вагона в ящиках снизу кузова и выше основных контактных пальцев токоприемника. Сами же токоприемники и цепь питания электродвигателей изолируют от электрической схемы, находящейся под направлением, посредством извлечения предохранителя, соединяющего цепь токоприемника с потребителями электрической энергии. Предохранители соединяют последовательно с токоприемником, друг с другом и потребителями электрической энергии в вагоне, а дополнительные контактные пальцы присоединяют к электрической схеме также последовательно за предохранителями в электрически изолированных гнездах, которые обращены своими отверстиями к предохранителям так, чтобы вставить патрон гибкого кабеля (удочки) можно было только после удаления прилегающего к гнезду предохранителя, чем обеспечивается полная безопасность работы.

На прилагаемом чертеже изображено:

Фиг. 1 - упрощенная электрическая схема модернизации вагона.

Фиг. 2 - подача электрического напряжения на дополнительный контактный палец с помощью гибкого кабеля (удочки).

Фиг. 3 - отдельно гнездо для дополнительного контактного пальца с установленным перед пальцем предохранителем.

Фиг. 4 - вертикальное сечение ящика для гнезда дополнительного контактного пальца и предохранителя.

Способ электроснабжения подвижного состава метрополитена в технологической зоне электродепо согласно изобретению заключается том, что к источнику электрического тока подключают только часть электрической схемы вагона, которую необходимо проверить с помощью дополнительных контактных пальцев 1 и 2, выполненных из электропроводящего материала и укрепленных по отдельности в центре гнезд 3 из электроизолирующего материала. Гнезда 3 укреплены внутри ящиков 4, которые установлены с обеих сторон вагона под кузовом. В этом же ящике на гнезде 3 укреплены зажимные контакты 5 для одного из предохранителей 6 или 7, причем центральные оси каждого дополнительного контактного пальца 1 и 2 и прилегающих к ним предохранителей 6 или 7 лежат в одной плоскости. Если считать начиная от токоприемника 8, то контактный палец 1 присоединен к проводу, соединяющему первый предохранитель 6 с вторым предохранителем 7, а контактный палец 2 - к проводу, соединяющего второй предохранитель 7 с потребителями 9, 10 и 11 электрического тока. Для того, чтобы вставить патрон 12 или 13 в гнездо 3 необходимо удалить препятствующий этому предохранитель 6 или 7, что приводит к отсоединению токоприемника 8, имеющего контактные пальцы 14, и электродвигателя 15 от автономной схемы при любом положении главного выключателя (разъединителя) 16.

В технологической зоне электродепо напряжение 825 Вольт подают на токоподводящие шины 17, прикрепленные к потолку цеха. Вдоль шин можно перемещать каретки 18 с подвешенными к ним и электрически соединенными с шинами 17 гибкими кабелями (удочками) 19 и 20, нижние концы которых снабжены патронами 12 и 13 в виде цилиндров из текстолита и контактными трубчатыми элементами из металла внутри патрона, причем все гибкие кабели (удочки) в технологической зоне электродепо должны быть короче таких же гибких кабелей (удочек), предусмотренных на границе технологической и рабочей зон (на чертеже не изображены) и предназначенных для подключения токоприемников 8 посредством одевания этих длинных кабелей на пальцы 14 с соблюдением всех мер предосторожностей от поражения электрическим током. Гибкие кабели (удочки), которые используют в технологической зоне, могут быть одеты своими патронами 12 или 13 на дополнительные контактные пальцы 1 или 2 и не могут - на контактные пальцы 14 токоприемников 8, если даже такая попытка произойдет, так как длина гибких кабелей (удочек) 19 или 20 от каретки 18 до нижнего торца прикрепленных к ним патронов меньше кратчайшего расстояния от каретки 18 до верхней части пальца 14 токоприемников 8, что гарантирует безопасность при ошибочных действиях персонала. Ящик 4 имеет крышку 21, шарнирно подвешенную на оси 22 и снабженную механизмом защелки 23 снизу. Дополнительные контактные пальцы 1 и 2 по отдельности соединены в своих ящиках 4 с проводами 24, выведенными из ящиков через электрически изолирующие втулки 25.

Для того, чтобы проверить исправность работы потребителей электрической энергии: схему освещения вагона, печей обогрева, цепи подзаряда аккумуляторов, воздушного компрессора и других механизмов управления и обслуживания, без подачи опасного напряжения на токоприемник 8, подводят гибкий кабель (удочку) 19 или 20 к проверяемому неподвижному вагону (на чертеже изображен пунктирной линией) и открывают ящик 4 соответствующей стороны вагона, как это изображено на фиг. 2. Чтобы освободить пространство для прохода патрона 13 к дополнительному контактному пальцу 2 извлекают из контактных зажимов 5 предохранитель 7 и одевают патрон 13 на палей 2, обеспечивая автономное питание электрическим током потребителей 9, 10 и 11. Удаление любого из предохранителей 6 или 7 исключает попадание опасного электрического напряжения из подключенной к источнику тока схемы потребителей 9, 10 и 11 на токоприемник 8 и к электродвигателю 15 в каком бы положении не находился его главный выключатель (разъединитель) 16, что гарантирует безопасность персонала при контакте с токоприемниками 8 и предотвращает самопроизвольное движение вагона при подаче тока в электрическую схему вагона.

После окончания установленного цикла проверки работы всех потребителей 9, 10 и 11 электрической энергии извлекают патрон 13 или 12 из соответствующего гнезда 3, обесточивая автономную схему вагона. Затем вставляют на прежнее место ранее извлеченный предохранитель 7 (или 6) в пружинные контакты 5, восстанавливая силовую цепь, соединяющую токоприемник 8 с потребителями 9, 10 и 11 электрической энергии.

Для того, чтобы вывести электроподвижный состав из депо в рабочую зону используют длинный гибкий кабель (удочку), патрон которого можно одеть на палец 14 токоприемника 8 с соблюдением всех мер предосторожности от поражения электрическим током и от самопроизвольного движения состава после подключения к источнику тока. Использование длинного гибкого кабеля (удочки) может быть только после письменного разрешения лица, отвечающего за безопасность работы в электродепо.

Таким образом, предлагаемый способ и модернизированный по нему вагон гарантируют в технологической зоне практически полную безопасность обслуживающего персонала от поражения электрическим током и предотвращают травмирование людей в депо, не допуская самопроизвольного движения вагона при подаче электрического тока в вагон для проверки работы его элементов и потребителей.