Токоприёмник

Материал из Ответы на вопросы WikiPTE
Перейти к: навигация, поиск

Токоприёмник — электрический аппарат для создания контакта электрического оборудования электроподвижного состава с контактной сетью. Токоприёмники различают по условиям работы — для токосъёма с воздушной (проводной) контактной подвески и с контактного рельса; по конструктивному исполнению — пантографные (называемые пантографами), дуговые, штанговые.

Пантограф[править]

Пантографные токоприёмники имеют подъёмный механизм в виде шарнирного многозвенника. Они применяются на электроподвижном составе магистральных железных дорог и трамваях. Такие токоприёмники предназначены для токосъёма при высоких скоростях движения. Пантографный токоприёмник (рис. 1) имеет подвижные рамы, соединённые с помощью рычагов с неподвижным основанием. На верхних рамах установлены один (обычно на электровозах постоянного тока) или два полоза, снабжённые контактными вставками, которые при движении электроподвижного состава скользят по контактному проводу. Перевод токоприёмника в рабочее положение осуществляется пневматическим приводом, установленным на основании токоприёмника или на крыше электроподвижного состава. Токоприёмник поднимается пружинами при подаче сжатого воздуха в пневмоцилиндр и опускается при выпуске воздуха. Давление в пневмоцилиндре поддерживается в течение всего рабочего времени электроподвижного состава. Некоторые токоприёмники оборудованы автоматическими устройствами для опускания их при ударе полоза о неисправный элемент контактной сети, что обеспечивает локализацию возникшего повреждения.

Токоприёмники на высокоскоростном электроподвижном составе иногда выполняют в виде двух подвижных систем (рис. 2) с использованием авторегулирования: на небольшие изменения высоты подвеса контактного провода реагирует только верхняя система, а при больших её изменениях (например, в зоне низких искусственных сооружений) верхняя подвижная система приводит в действие нижнюю. Для улучшения качества токосъёма на этих токоприёмниках установлены гидравлические амортизаторы и аэродинамические экраны.

Файл:Электропоезд ЭД4М Пантограф.jpg
Пантограф электропоезда ЭД4М
Файл:Схема пантографного токоприёмника.jpg
Рис. 1. Пантографный токоприёмник: 1 — основание; 2 — каретка; 3 — полоз; 4 — верхняя рама; 5 — нижняя рама.
Файл:Схема авторегулируемого токоприёмника.jpg
Рис. 2. Авторегулируемый токоприёмник: 1 — подвижная рама нижней системы; 2 — главный вал верхней системы; 3 — подвижная рама верхней системы; 4 — полоз.

Полупантограф[править]

Полупантограф (англ. single arm pantograph) или асимметричный токоприёмник — внешне выглядит, как половина обычного пантографа.

Преимущества полупантографа перед обычным пантографом:

  • Меньшая масса.
  • Колебания полупантографа при движении меньше раскачивают элементы контактной сети, что обеспечивает лучший прижим полоза токоприёмника к контактному проводу и, таким образом, лучший токосъём. Это особенно важно при скоростях движения выше 60—70 км/ч.
  • Требуется меньше места на крыше, что облегчает размещение крышевого оборудования. Некоторые виды электрического подвижного состава, рассчитанные на работу с несколькими системами электропитания (многосистемные), имеют разные пантографы для разных видов питающего тока.
  • Меньшая материалоёмкость.
  • Требуется меньшая мощность привода для подъёма и опускания полупантографа.

Однако у полупантографа есть недостаток — меньшая прочность. Известны случаи, когда компании, не способные поддерживать подвижной состав и контактную сеть в надлежащем состоянии, переоборудовали полупантографы в пантографы.

Файл:Берлин Полупантограф трамвая.jpg
Полупантограф трамвая в Берлине

Дуговые и штанговые токоприёмники[править]

Дуговые и штанговые токоприёмники применяют на трамваях, штанговые — только на троллейбусах.

Рельсовый токоприёмник[править]

Рельсовый токоприёмник распространён на метрополитенах. Принципиальную конструкцию токоприёмника определяет контактный рельс, характеризующийся большой жёсткостью и малым изменением высоты над уровнем ходовых рельсов. Такой токоприёмник обеспечивает относительно высокое контактное нажатие (до 300 Н) и малый ход подвижных частей (не более 30 мм), что повышает качество токосъёма. На электроподвижном составе отечественных метрополитенов токосъём осуществляется с нижней поверхности контактного рельса, за рубежом — с верхней или с нижней. Токоприёмник (рис. 3) устанавливается на кронштейнах, прикреплённых к буксам вагона через изолированный брус. Непосредственный контакт токоприёмника с контактным рельсом осуществляет башмак, который прикреплён к держателю со стороны рифлёной поверхности болтами. Необходимое статическое нажатие создаётся работающими на сжатие пружинами, расположенными между кронштейнами и держателем. Ток от башмака к кронштейнам протекает через гибкие шунты. На кронштейне закреплён контактный палец для подключения гибкого кабеля, соединённого с питающей шиной для передвижения вагона по участку, не оборудованному контактным рельсом. Рифлёные поверхности позволяют надёжно закреплять башмак на держателе на разной высоте, которую постепенно увеличивают по мере износа бандажей колёс вагона для сохранения определённого положения башмака по отношению к контактному рельсу. Токоприёмник имеет штырь, удерживающий башмак в случае необходимости в крайнем нижнем положении, что исключает соприкосновение его с контактным рельсом.

Токоприёмники могут снабжаться приводами с дистанционным управлением, позволяющими из кабины машиниста поднимать или опускать башмаки.

Файл:Иностранный рельсовый токоприёмник.jpg
Иностранный рельсовый токоприёмник
Файл:Схема рельсового токоприёмника ТР-3А.jpg
Рис. 3. Рельсовый токоприёмник ТР-3А: 1 — башмак; 2 — болт; 3 — держатель; 4 — кронштейны; 5 — пружина; 6 — шунты; 7 — контактный палец; 8 — угольник.

См. также[править]

Литература[править]

  • Н. С. Конарев «Железнодорожный транспорт. Энциклопедия», 1995