Устройство контроля наличия высоковольтного напряжения вагона

Устройство контроля наличия высоковольтного напряжения вагона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к устройствам контроля и сигнализации, а именно к устройствам контроля наличия высоковольтного напряжения на электропоезде постоянного тока.

На электропоездах постоянного тока индикация значения напряжения контактной сети производится прямопоказывающим киловольтметром, установленным в пульте управления и подключенным через балластный резистор к высоковольтному вводу. Применяемый способ имеет два существенных недостатка:

Во-первых, наличие высокого напряжения в пульте управления накладывает существенные ограничения на конструкцию пульта и конструкцию и габариты самого киловольтметра, связанные с выполнением требований безопасности при работе с высоким напряжением. Кроме того, даже при выполнении всех требований техники безопасности существует потенциальная возможность того, что при перекрытии балластного резистора измерительная часть киловольтметра оказывается непосредственно соединенной с высоковольтным проводом, что может привести (такие случаи зафиксированы) к взрыву корпуса прибора и травмированию машиниста.

Во-вторых, киловольтметр прямого действия показывает наличие напряжения только на головном вагоне поезда в то время как токоприемники установлены на моторных вагонах. В случае отсутствия контакта в высоковольтном вводе головного вагона киловольтметр не будет показывать наличие высокого напряжения, в то время как весь состав может быть под напряжением.

Измерение высокого напряжения в моторных вагонах с дальнейшей передачей данных в головной вагон и индикацией результата на пульте машиниста используется в системах коммерческого учета электроэнергии, таких как РПДА и аналоги. Однако такой способ применим только при включенном пульте управления, работоспособных датчиках (измерителях) напряжения в вагоне и работоспособной линии связи (поездной информационной шине). В то же время, требованиями техники безопасности определена необходимость индикации наличия высокого напряжения на поезде вне зависимости от состояния остальной аппаратуры.

Этот же недостаток присущ наиболее близкому аналогу: устройству для контроля наличия высокого напряжения на электропоезде постоянного тока, содержащему и электрическую цепь, включающую последовательно соединенные резистор, обмотку первого электромагнитного реле и диод (RU 2565 U1, МПК B61D 27/00, дата публикации 16.08.1996).

Технический результат, на достижение которого направлено данное изобретение, заключается в обеспечении возможности индикации наличия высокого напряжения при неработающих цифровых цепях и выключенном пульте управления.

Технический результат достигается за счет того, что устройство для контроля наличия высокого напряжения на электропоезде постоянного тока, содержащее электрическую цепь, включающую последовательно соединенные резистор, обмотку первого электромагнитного реле и диод, дополнительно снабжено вторым и третьим электромагнитными реле и микроконтроллером, предназначенным для обработки сигналов с датчиков напряжения контактной сети, при этом обмотка второго реле подключена к выходу микроконтроллера, в качестве сигнализатора использован светодиод, включенный последовательно с контактами первого и второго электромагнитных реле, при этом параллельно упомянутой электрической цепи, включающей последовательно соединенные резистор, обмотку первого электромагнитного реле и диод, включена электрическая цепь, содержащая контакт третьего электромагнитного реле, выполняющего функции контроля наличия напряжения питания пульта управления электропоездом.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Описание схемы контроля наличия высокого напряжения дано применительно к электропоездам постоянного тока серий ЭР2Р, ЭР2Т, ЭД4, ЭД4М. Для поездов других серий могут меняться номер поездного провода «Вентиляция и отопление» и обозначения реле напряжения и промежуточного реле включения отопления в моторных вагонах.

При выключенном пульте управления (выключатель «Пульт ВКЛ» разомкнут) индикация наличия высокого напряжения на поезде осуществляется светодиодом «КС» (контактная сеть). Питание 5 В постоянного тока на светодиод подается через нормально-замкнутый контакт реле РП1 и контакт реле РП2. Цепь питания катушки реле РП2 собирается от питания цепей управления поезда (НОВ постоянного тока) через поездной провод №36 («Отопление и вентиляция») далее через блок-контакт реле напряжения ПРН и катушку реле отопления ПРО. При наличии высокого напряжения хотя бы на одном из моторных вагонов поезда блок-контакт соответствующего реле напряжения ПРН замкнут, катушка реле ПР2 находится под током, контакты реле ПР2 замкнуты, цепь питания светодиода «КС» собрана. Резисторы R1 и R2 включены в цепь катушки ПР2 для ограничения тока в цепи провода №36 и исключения ложного срабатывания реле отопления ПРО. Для исключения попадания второго питания на провод №36 и шунтирования, таким образом, катушки РП2 включение цепи «Отопление и вентиляция» заблокировано вне зависимости от состояния выключателя «Отопление и вентиляция» нормально-разомкнутыми контактами реле РП3, катушка которого встает под питание только при включенном пульте управления.

В штатном режиме функционирования оборудования электропоезда измерение значения напряжения контактной сети производится датчиками, установленными на высоковольтных проводах в моторных вагонах. Датчики имеют цифровой интерфейс и подключены к поездной информационной шине. Информация от датчиков обрабатывается в вычислителе пульта управления, и значение напряжения контактной сети индицируется машинисту на дисплее пульта управления. Одновременно информация от датчиков обрабатывается в микроконтроллерном устройстве КВВ. Если на шине наличествует достоверное значение напряжения контактной сети хотя бы от одного моторного вагона и отсутствуют коды ошибок в сообщениях от вычислителя пульта управления, то микроконтроллер КВВ вырабатывает управляющий сигнал на реле РП1, контакт реле размыкается и рвет цепь питания светодиода «КС». Таким образом, исключается двойная индикация высокого напряжения как при включенном, так и при выключенном состоянии выключателя «Отопление и вентиляция».

Устройство для контроля наличия высокого напряжения на электропоезде постоянного тока, содержащее электрическую цепь, включающую последовательно соединенные резистор, обмотку первого электромагнитного реле и диод, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено вторым и третьим электромагнитными реле и микроконтроллером, предназначенным для обработки сигналов с датчиков напряжения контактной сети, при этом обмотка второго реле подключена к выходу микроконтроллера, в качестве сигнализатора использован светодиод, включенный последовательно с контактами первого и второго электромагнитных реле, при этом параллельно упомянутой электрической цепи, включающей последовательно соединенные резистор, обмотку первого электромагнитного реле и диод, включена электрическая цепь, содержащая контакт третьего электромагнитного реле, выполняющего функции контроля наличия напряжения питания пульта управления электропоездом.