Užitný vzor se týká zařízení pro ochranu podpěr a konstrukcí trolejové sítě elektrifikovaných železnic před tokem bludných proudů a průchodem proudů do kolejového obvodu, pro ochranu podzemních konstrukcí před elektrickou korozí proudy tekoucími z kolejnic přes zemnící vodiče a základovou výztuž do země.
Je znám svodič přepětí z oxidu zinečnatého pro použití ve sloupu elektrifikace železniční kontaktní sítě (CN2129233 (Y), IPC B60M 5/00, H01T 4/00, 1993-04-07). Užitný vzor se týká svodiče přepětí z oxidu zinečnatého používaného k ochraně před zemními poruchami a k indikaci takových poruch kontaktního stožáru elektrifikované železnice. Vytvoření jiskry z oxidu zinečnatého je zajištěno instalací ventilu z oxidu zinečnatého ve formě plechů s různým destruktivním napětím umístěných mezi elektrodami. Jiskra z oxidu zinečnatého může být vytvořena paralelně a přerušení obvodu poskytuje následnou ochranu. Svodič lze použít mnohokrát. K dispozici je dvojité těsnění ve formě těsnicí skořepiny pro tepelné smrštění a elastické pryskyřice. Lze zajistit odolnost vůči vlhkosti a povětrnostním vlivům a stárnutí. Užitný vzor je vhodný pro instalaci a provoz na místě instalace.
Nevýhodou technického řešení je, že se jedná o jiskřiště neboli omezovač přepětí. Slouží k ochraně elektrických instalací a podpěr před zkratovými proudy nebo před účinky úderů blesku a nelze jej použít k ochraně základové výztuže a podpěr trolejové sítě před bludnými proudy, které jimi protékají, ani k průchodu proudu do kolejového obvodu při průrazu izolace trolejové sítě a podélných vedení vysokého napětí probíhajících podél podpěr trolejové sítě. Princip činnosti spočívá v eliminaci přepětí na kontaktech, které způsobuje jiskrové a obloukové výboje v mezikontaktní mezeře. Kromě toho je jiskřiště drahé.
Je známý diodový uzemňovač (RU 2 049 689, IPC B60M 5/00, publikováno: 10.12.1995), který obsahuje polovodičovou diodu umístěnou v kovovém pouzdře a upevněnou mezi elektrodami, z nichž první je elektricky spojena s vnitřním povrchem pouzdra a druhá je opatřena závitem a je vyvedena středovým závitovým otvorem elektricky izolačního krytu s možností připojení maticí k závitovému konci jedné z kontaktních tyčí, vyznačující se tím, že pouzdro je vyrobeno ve tvaru kopule, krytu ve tvaru kotouče a anoda má tvar tablety, elektrody jsou opatřeny prstencovými výstupky a jsou instalovány koaxiálně na obou stranách diody s možností zavedení jejich výstupků do prstencových drážek na plochách diody, které k nim směřují, v zúžené části pouzdra podél jeho středové osy na protilehlých stranách stěny jsou vytvořeny slepé závitové vybrání s možností zašroubování závitových konců první elektrody a druhé kontaktní tyče do nich, na válcové části krytu a vnitřním okraji prodloužené části. Kovové části pouzdra jsou opatřeny závitem, který umožňuje upevnění krytu v pouzdře. Za normálních provozních podmínek podpěry kontaktní sítě jsou její kovové konstrukce chráněny před účinky bludných proudů z kolejového obvodu díky vysokému odporu diody instalované v anodových nebo střídavých zónách.
Nevýhodou je obtížnost výběru polovodičové diody podle parametrů pro náročné provozní podmínky a zabránění vniknutí vlhkosti do pouzdra, což vede ke snížení spolehlivosti uzemňovacích zařízení diod a ke zvýšení výrobních nákladů, jakož i k nákladům na práci při jejich instalaci a opravách.
V současnosti se nejčastěji používají tzv. jiskřiště IP, určené k ochraně výztuže základů a podpěr trolejového vedení před bludnými proudy, které jimi protékají, a také k průchodu proudu do kolejového obvodu při průrazu izolace trolejového vedení nebo podélného napájecího vedení vysokého napětí procházejícího podpěrami trolejového vedení. Pro určení stavu jiskřiště instalovaného v ochranném obvodu železobetonových podpěr trolejového vedení existují zařízení pro monitorování stavu jiskřiště, například RU 69 462, IPC B60M 5/00, G01R 27/18, publikováno: 27.12.2007.
V současné době průmysl vyrábí jiskřiště typu IP-3 podle TU 3185-642-01124276-2011 a jejich ekvivalenty: IPM-Ch, IPM-S, IPM-62, IP3-1 atd. Požadavky TU odpovídají GOST 55602-2013, pokud jde o jiskřiště pro podpěry kontaktní sítě.
Hlavní nevýhody stávajícího návrhu jsou:
Materiály použité v konstrukci jako izolační materiály, jako je AG-4 V a slída v plochách, se v průmyslu prakticky nevyrábějí a jsou náročné na kvalifikaci personálu implementujícího technologii. Pokud je povrchová vrstva AG-4 V mechanicky poškozena, zvyšuje se její hygroskopičnost a snižují se dielektrické vlastnosti – výrobek se stává nevhodným pro použití;
nízká technologie a v důsledku toho vysoké výrobní náklady – odlévání malých dílů z litiny a formování izolační vrstvy vyžaduje výrobu lisovacích forem, toleranční pole obrobku neumožňuje automatizaci výroby;
nízká provozní bezpečnost – jsou známy případy okamžitého zničení (exploze) s rozptylem fragmentů konstrukce výrobku při zkratovém proudu, což je pro blízké občany extrémně nebezpečné.
Problém spočívá v potřebě vytvořit moderní jiskřiště, které je bezpečné pro provoz v různých klimatických podmínkách.
Technický výsledek spočívá v konstrukci, která eliminuje možnost vzniku a šíření fragmentů v případě okamžitého zničení při zkratovém proudu, a také ve zjednodušení výroby a automatizaci výroby zařízení.
Uvedeného technického výsledku je dosaženo v jiskřišti pro ochranný obvod pro podpěry kontaktní sítě, které obsahuje izolační kroužek umístěný v prostoru kopulovitého krytu a upevněný mezi elektrodovými podložkami, z nichž první je elektricky spojen kontaktní podložkou s vnitřním povrchem krytu a druhý je elektricky spojen pomocí závitového spoje se spodní svorkou vyvedenou středovým otvorem elektricky izolační základny spojené s krytem pomocí závitu, přičemž izolační pouzdro je instalováno souose s uvedeným závitovým spojem, oddělujícím jej od uvedených elektrodových podložek, přičemž kopulovitý kryt je vyroben z elastického plastu a elektricky izolační základna je vyrobena z polyamidu.
Kromě toho je elasticko-plastickým materiálem ocelový plech nebo trubka pro výrobu uvedeného kupolovitého krytu ražením nebo rotačním tažením s následným povlakem galvanickým zinkem o tloušťce 20-25 μm.
Kromě toho jsou uvedené izolační pouzdro a/nebo izolační kroužek vyrobeny z fluoroplastu.
Horní svorka je navíc upevněna v otvoru vytvořeném v materiálu kupolovité krytky.
Kromě toho je do zařízení zavedena zástrčka, instalovaná v průchozím otvoru v horní části kopulovitého krytu, a horní svorka je upevněna ve slepém otvoru vytvořeném v materiálu zástrčky. Užitný vzor je vysvětlen pomocí výkresů.
Obr. 1 znázorňuje prototyp IP dle TU 3185-642-01124276-2011. Obr. 2 znázorňuje jiskřiště pro ochranný obvod podpěr kontaktní sítě.
Jiskřiště pro ochranný obvod nosičů kontaktní sítě obsahuje izolační kroužek 1, umístěný v prostoru kopulovitého krytu 2 a upevněný mezi elektrodovými podložkami 3, z nichž první je elektricky spojen kontaktní podložkou 4 s vnitřním povrchem krytu 2 a druhý je elektricky spojen pomocí závitového spojení 5 se spodní svorkou 6, vyvedenou ven centrálním otvorem elektricky izolační základny 7, spojené s krytem 2 pomocí závitu 8, kde je souose s uvedeným závitovým spojením 5 instalována izolační objímka 9, která jej odděluje od uvedených elektrodových podložek 3. Kopulovitý kryt 2 je vyroben z elastického plastu a elektricky izolační základna 7 je vyrobena z polyamidu.
Elasticko-plastický materiál je plech nebo trubková ocel pro výrobu zmíněného kupolovitého krytu ražením nebo rotačním tažením s následným povlakem galvanickým zinkem o tloušťce 20-25 mikronů.
Uvedená izolační objímka 9 a/nebo izolační kroužek 1 jsou vyrobeny z fluoroplastu.
Horní svorka 10 je upevněna v otvoru vytvořeném v materiálu kupolovité krytky 2.
Do zařízení může být zasunuta zástrčka (není znázorněna), instalována v průchozím otvoru v horní části kopulovitého krytu 2 a horní svorka 10 je upevněna ve slepém otvoru vytvořeném v materiálu zástrčky.
Upravená konstrukce navrhuje zcela opustit odlévání litiny při výrobě částí karoserie, protože křehkost litiny a její citlivost na náhlé teplotní výkyvy způsobují predispozici k tvorbě úlomků v případě okamžitého zničení během jiskření.
Díl „kryt 2“ je vyroben z ocelového plechu nebo trubky ražením nebo rotačním tažením s následným galvanickým zinkem o tloušťce 20–25 mikronů. Polotovar má ve srovnání s odlitkem přesnější rozměry, což umožňuje zvýšit sériovou výrobu a snížit objem následného mechanického zpracování. Z bezpečnostních důvodů je toto provedení také výhodnější, protože při zničení se deformuje a nerozptyluje úlomky. Spojení horní svorky 10 a zástrčky je také zajištěno pomocí závitu.
Termoplastický materiál s odpovídajícími vlastnostmi, polyamid, se používá k výrobě „elektricky izolační báze 7“. Závit se řeže přímo na součásti. To také umožňuje použití poloautomatických instalací pro výrobu, snižuje nasákavost součásti a zvyšuje dielektrickou stabilitu, snižuje objem a pracnost konečného mechanického zpracování. Kontakt plast-kov usnadňuje instalaci závitového spoje během montáže a opravy během provozu díky absenci vzájemné koroze.
Materiál součásti „izolační objímka 9“ je z podobných důvodů nahrazen technologicky vyspělejším fluoroplastem F4.
Materiál součásti „izolační kroužek 1“ je nahrazen fluoroplastem F4 z důvodu nestability rozměrů a elektrických vlastností přírodního muskovitu použitého v prototypu.
Tím je dosaženo technického výsledku, který spočívá v konstrukci, která eliminuje možnost vzniku a šíření fragmentů v případě okamžitého zničení při zkratovém proudu, a také ve zjednodušení výroby a automatizaci výroby zařízení.
Abstrakt
Užitný vzor se týká zařízení pro ochranu podpěr a konstrukcí trolejového vedení elektrifikovaných železnic před průchodem bludných proudů a průchodem proudů do kolejového obvodu, pro ochranu podzemních konstrukcí před elektrokorozí proudy protékajícími z kolejnic přes zemnící vodiče a základovou výztuž do země. Podstata technického řešení spočívá v tom, že v jiskřišti pro ochranný obvod podpěr trolejového vedení, obsahujícím izolační kroužek umístěný v prostoru kupolovité krytky a upevněný mezi elektrodovými podložkami, je umístěn izolační kroužek, z nichž první je elektricky spojen kontaktní podložkou s vnitřním povrchem krytky a druhý je elektricky spojen závitovým spojem se spodní svorkou vyvedenou středovým otvorem elektricky izolační základny spojené s krytkou závitem, přičemž souose s uvedeným závitovým spojem je instalována izolační objímka, která jej odděluje od uvedených elektrodových podložek, je kupolovitá krytka vyrobena z elastického plastu a elektricky izolační základna je vyrobena z polyamidu. Elastický plastový materiál je plech nebo trubková ocel pro výrobu uvedeného kopulovitého krytu ražením nebo rotačním tažením s následným povlakem galvanickým zinkem o tloušťce 20-25 μm. Uvedená izolační objímka a/nebo izolační kroužek jsou vyrobeny z fluoroplastu. Horní svorka je upevněna v otvoru vytvořeném v materiálu kopulovitého krytu. Do zařízení je zasunuta zástrčka, instalovaná v průchozím otvoru v horní části kopulovitého krytu, a horní svorka je upevněna v zaslepeném otvoru vytvořeném v materiálu zástrčky. Užitný vzor poskytuje technický výsledek, který spočívá v konstrukci, která eliminuje možnost vzniku a šíření úlomků v případě okamžitého zničení při výskytu zkratového proudu, a také zjednodušuje výrobu a automatizaci výroby zařízení.
Vzorec
1. Jiskřiště pro ochranný obvod pro podpěry kontaktní sítě, zahrnující izolační kroužek umístěný v prostoru kopulovitého krytu a upevněný mezi elektrodovými podložkami, z nichž první je elektricky spojen kontaktní podložkou s vnitřním povrchem krytu a druhý je elektricky spojen pomocí závitového spojení se spodním vývodem vyvedeným středovým otvorem elektricky izolační základny spojené s krytem pomocí závitu, přičemž izolační pouzdro je instalováno souose s uvedeným závitovým spojením a odděluje ho od uvedených elektrodových podložek, vyznačující se tím, že kopulovitý kryt je vyroben z elastického plastu a elektricky izolační základna je vyrobena z polyamidu.
2. Jiskřiště podle odstavce 1, vyznačující se tím, že elasticko-plastický materiál je ocelový plech nebo trubka pro výrobu uvedeného kupolovitého krytu ražením nebo rotačním tažením s následným povlakem galvanickým zinkem o tloušťce 20-25 μm.
3. Jiskřiště podle bodu 1, vyznačující se tím, že izolační pouzdro a/nebo izolační kroužek jsou vyrobeny z fluoroplastu.
4. Jiskřiště podle bodu 1, vyznačující se tím, že horní svorka je upevněna v otvoru vytvořeném v materiálu kupolovitého krytu.
5. Jiskřiště podle bodu 1, vyznačující se tím, že do zařízení je zasunuta zástrčka, instalovaná v průchozím otvoru v horní části kopulovitého krytu, a horní svorka je upevněna ve slepém otvoru vytvořeném v materiálu zástrčky.
