Пантографный токоприемник
Полезная модель относится к электротранспорту, в частности к конструкциям узла скользящего токосъема электрического подвижного состава (ЭПС) постоянного тока. При отрыве контактной вставки 1 от контактного провода если данное нарушение электроснабжения кратковременно, поддержание значения потенциала на уровне 3 кВ осуществляется за счет конденсаторных батарей (14) и (20). Т.к. на положительных клеммах конденсаторных батарей (14) и (20) некоторое время сохраняется потенциал, равный 3 кВ, разность между контактной вставкой 1 и контактным проводом равна нулю и искровой разряд не возникает. При появлении механического контакта между контактной вставкой 1 и контактным проводом конденсаторная батарея (14) быстро заряжается до напряжения питания, а конденсаторная батарея (20) заряжается более продолжительное время из-за резистора (19), но и способна при длительном нарушении электроснабжения дольше сохранять на своей положительной клемме потенциал, равный 3 кВ, благодаря резистору (19), т.к. последний увеличивает постоянную разряда конденсаторной батареи (20). Технический результат - увеличение срока службы контактных вставок и контактного провода. 1 ил.
Полезная модель относится к электротранспорту, в частности к конструкциям узла скользящего токосъема электрического подвижного состава (ЭПС) постоянного тока.
Известен пантографный токосъемник, (RU, 
2204493, B61L 5/24, 20.05.2003), содержащий несколько полозов с токосъемными контактными вставками, расположенными на рамах, соединенных подвижными рычагами с шарнирами, которые стянуты пружинами, с основанием, которое установлено на изоляторах, расположенных на площадке крыши электровоза, площадка жестко закреплена на вращающейся круглой пяте поворотного устройства, которое установлено на крыше электровоза, на боковой поверхности пяты приварена радиальная штанга, а на крыше электровоза установлены замки для фиксации штанги поворотной пяты. Подвижность пантографного токосъемника относительно контактного провода позволяет изменять площадь электрического контакта.
При отрыве пантографного токосъемника от контактного провода, вызванного например, колебаниями последнего или наледью, возникает искровой разряд между пантографным токосъемником и контактным проводом, что ведет к уменьшению срока эксплуатации токовых вставок токосъемника и контактного провода.
Известен пантографный токоприемник (RU, 2392134 В60L 5/24, 20.06.10), выбранный в качестве прототипа, содержащий несколько полозов с токосъемными контактными вставками, расположенными на рамах, соединенных подвижными рычагами с шарнирами, которые стянуты пружинами, с основанием, которое установлено на изоляторах, расположенных на площадке крыши электровоза, площадка жестко закреплена на вращающейся круглой пяте поворотного устройства, которое установлено на крыше электровоза, на боковой поверхности пяты приварена радиальная штанга, а на крыше электровоза установлены замки для фиксации штанги поворотной пяты, к полозам с токосъемными контактными вставками одной своей клеммой электрически присоединена конденсаторная батарея, другая клемма которой подсоединена к отрицательной клемме тягового двигателя.
Данному пантографному токосъемнику также свойственны отрывы его контактных вставок от контактного провода, особенно это, проявляется при высоких и сверхвысоких скоростях движения электровоза. После отрыва контактной вставки между контактным проводом, который сохраняет свой потенциал, например, 3 кВ и контактной вставкой, потенциал которой приближается к потенциалу рельса, возникает разность потенциалов, которая приводит к возникновению искрового разряда, действие последнего отрицательно влияет на срок службы контактных вставок и контактного провода. Хотя, благодаря конденсаторной батареи, на клемме, соединенной с контактной вставкой, некоторое время сохраняется потенциал, равный 3 кВ, если нарушение электрического контакта между контактной вставкой и контактным проводом продолжительно, то потенциал клеммы станет меньше 3 кВ, в результате возникает искровой разряд между пантографным токосъемником и контактным проводом, что ведет к уменьшению срока эксплуатации токовых вставок токосъемника и контактного провода.
Задачей настоящей полезной модели является увеличение срока службы контактных вставок и контактного провода путем увеличения времени удержания значения электрического потенциала контактной вставки при ее отрыве от контактного провода.
Технический результат достигается тем, что в пантографном токоприемнике, содержащем несколько полозов с токосъемными контактными вставками, расположенными на рамах, соединенных подвижными рычагами с шарнирами, которые стянуты пружинами, с основанием, которое установлено на изоляторах, расположенных на площадке крыши электровоза, площадка жестко закреплена на вращающейся круглой пяте поворотного устройства, которое установлено на крыше электровоза, на боковой поверхности пяты приварена радиальная штанга, а на крыше электровоза установлены замки для фиксации штанги поворотной пяты, к полозам с токосъемными контактными вставками одной своей клеммой присоединена конденсаторная батарея, другая клемма которой подсоединена к отрицательной клемме тягового двигателя, параллельно конденсаторной батареи включена ветвь с последовательно соединенными резистором и второй конденсаторной батареей.
Предложенное устройство поясняется чертежом. Контактные вставки 1 закреплены в полозах (на чертеже не показаны), которые установлены на рамах 2. Рамы 2 соединены с помощью шарниров 3 с рычагами 4, которые стягиваются пружинами 5. Рычаги 4 нижними шарнирами 3 прикреплены к основанию 6, которое опирается на изоляторы 7, жестко закрепленные на плите 8. Плита 8 с помощью болтовых соединений закреплена на пяте 9 поворотного устройства 10 (например, электродвигатель или пневматическое устройство). Поворотное устройство 10 установлено на крыше 11 электровоза. К боковой поверхности пяты 9 приварена радиальная штанга 12. Поворот пяты 9 и штанги 12 ограничивается замками 13, жестко закрепленными на крыше 11. На крыше 11 также установлена конденсаторная батарея 14, одна клемма 15 которой соединена с контактной вставкой 1. Другая клемма 16 соединена с отрицательной клеммой 17 тягового электродвигателя 18. Параллельно конденсаторной батареи 14 включена ветвь с последовательно соединенными резистором 19 и второй конденсаторной батареей 20.
Работа пантографного токосъемника происходит следующим образом.
В начале движения электровоза пружины 5 стягивают рычаги 4, последние поворачиваются в шарнирах 3, поднимают рамы 2 и контактные вставки 1 прижимаются к контактному проводу (показан пунктирной линией) и конденсаторные батареи 14, 20 заряжаются на рабочее напряжение, например, 3 кВ. При достижении эксплуатационной скорости пята 9 под действием поворотного устройства 10 поворачивается в положение, когда площадь электрического контакта между контактной вставкой 1 и контактным проводом максимальна, затем штанга 12 защелкивается в замке 13.
Механический контакт между контактной вставкой 1 и контактным проводом возбуждает бегущие механические волны в контактном проводе. Когда скорость движения электровоза превысит скорость механической волны, электровоз догонит последнюю, в результате чего произойдет отрыв контактной вставки 1 от контактного провода. Если сказанное нарушение электроснабжения кратковременно, поддержание значения потенциала на уровне 3 кВ осуществляется за счет конденсаторных батарей 14 и 20. Из-за того, что на положительных клеммах конденсаторных батарей 14 и 20 некоторое время сохраняется потенциал, равный 3 кВ, разность между контактной вставкой 1 и контактным проводом равна нулю и искровой разряд не возникает. При появлении механического контакта между контактной вставкой 1 и контактным проводом конденсаторная батарея 14 быстро заряжается до напряжения питания, а конденсаторная батарея 20 заряжается более продолжительное время из-за резистора 19, но и способна при длительном нарушении электроснабжения дольше сохранять на своей положительной клемме потенциал, равный 3 кВ, благодаря резистору 19, т.к. последний увеличивает постоянную разряда конденсаторной батареи 20. Таким образом, при кратковременном нарушении электроснабжения потенциал на контактной вставке 1 поддерживается за счет конденсаторной батареи 14, а при длительном - за счет конденсаторной батареи 20.
Отмеченный факт, т.е. устранение возможности появления искрового разряда при отрыве контактной вставки 1 от контактного провода для широкого диапазона времени нарушения электроснабжения, обусловленного отрывом контактной вставки 1 от контактного провода, обуславливает увеличение срока службы контактных вставок и контактного провода.
Пантографный токоприемник, содержащий несколько полозов с токосъемными контактными вставками, расположенными на рамах, соединенных подвижными рычагами с шарнирами, которые стянуты пружинами, с основанием, которое установлено на изоляторах, расположенных на площадке крыши электровоза, площадка жестко закреплена на вращающейся круглой пяте поворотного устройства, которое установлено на крыше электровоза, на боковой поверхности пяты приварена радиальная штанга, а на крыше электровоза установлены замки для фиксации штанги поворотной пяты, к полозам с токосъемными контактными вставками одной своей клеммой присоединена конденсаторная батарея, другая клемма которой подсоединена к отрицательной клемме тягового двигателя, отличающийся тем, что параллельно конденсаторной батареи включена ветвь с последовательно соединенными резистором и второй конденсаторной батареей.
