Токоприёмник

Перейти к навигацииПерейти к поиску

Токоприёмник (энергополучатель) — тяговый электрический аппарат, предназначенный для создания электрического контакта электрооборудования подвижного состава с контактной сетью (электропроводом) и, следовательно, токосъёма. Реализует контактный способ токосъёма[1].

Конструкция

Пантографный токоприёмник на вагоне трамвая
Штанговый токоприёмник троллейбуса
Токоприёмник для контактного рельса
Пантографы могут легко повреждаться в результате отклонения проводов от нормального положения и столкновения с элементами контактной сети при её неисправности или наличии на ней посторонних предметов

Конструкция токоприёмников и их характеристики определяются мощностью (током нагрузки) и скоростью ЭПС, габаритами подвижного состава и приближения строений, расположением контактных проводов или рельса в плане и по высоте относительно ЭПС, характером изменения расстояния между основанием токоприёмника и контактным проводом или рельсом, условиями управления подъёмом и опусканием токоприёмников. Токоприёмники должны обеспечивать надёжный (без повреждений), экономичный (с минимальным износом контактирующих элементов) и экологичный токосъём.

Комплексы конструктивных элементов, входящих в состав контактных токоприёмников, подразделяют на[1]:

  • Базовые элементы, необходимые для участков, электрифицированных как на постоянном, так и на переменном токе
    • Система подвижных рам (полностью определяет поперечную жёсткость токоприёмника)
      • Пантографы
      • Полупантографы
      • Штанговые
      • С подвижным основанием
    • Подъёмно-опускающий механизм
    • Основание
    • Управляющие
  • Альтернативные специфические элементы для постоянного или переменного тока, а также для электровозов или электропоездов
    • Контактирующие
    • Полозы
    • Каретки — элемент конструкции токоприёмника, обеспечивающий упругое перемещение полоза относительно верхнего шарнира системы подвижных рам, и предназначенный для уменьшения влияния инерции рам в процессе взаимодействия с контактной сетью путём упругого расчленения масс токоприёмника
      • Плунжерные
        • Вертикальные
        • Наклоняемые
        • С демпфированием
      • Плунжерно-рычажные
      • Рычажные
      • Рычажно-пружинные
      • Пружинные
      • С кулисой (направляющей)
    • Токопроводящие
    • Изолирующие
  • Дополнительные элементы используют для повышения эксплуатационных свойств токоприёмников — скорости, надёжности, экономичности и экологичности
    • Предохранительные
    • Аэродинамические — предназначены для улучшения аэродинамических свойств токоприёмников, зависящих от воздействий воздушного потока
      • Уменьшающие лобовое сопротивление
      • Экранирующие
      • Компенсирующие аэродинамическую подъёмную силу
    • Демпфирующие — применяют для отбора энергии от колеблющейся системы «токоприёмник — контактная подвеска», снижения амплитуд перемещений и уменьшения колебаний контактных нажатий до допустимых пределов
      • Устанавливаемые в верхнем узле токоприёмника
      • Устанавливаемые в системе подвижных рам
    • Авторегулирующие
    • Диагностические
    • Сохраняющие
    • Для наклона кузова
    • Помехоподавляющие
    • Шумоподавляющие
    • Для обеспечения электробезопасности
    • Охлаждающие
    • Виброзащищающие
    • Гололедозащищающие
    • Эрозиозащищающие

Комплексы базовых и альтернативных элементов содержат все токоприёмники отечественного ЭПС.

Безаварийная работа ЭПС и контактной сети в значительной степени зависит от характеристик, определяемых конструкцией подъемно-опускающего механизма (привода) токоприёмника. Привод должен обеспечивать: необходимую величину опускающей силы, требующейся для надёжного опускания токоприёмника (при необходимости) с заданной скоростью за определенное время; определенную величину удерживающей силы, предотвращающей самопроизвольный подъём токоприёмника при высоких скоростях движения; заданное статическое нажатие на контактный провод с возможностью его регулирования как вручную, так и автоматически; достаточно малое время подъёма и опускания токоприёмника без повреждения его элементов и контактной сети при заданных эксплуатационных скоростях движения подвижного состава. Кроме того, привод токоприёмника должен управляться дистанционно. По виду используемой энергии все приводы токоприёмников разделяют на пневматические, электрические и гидравлические[1].

Разновидности токоприёмников

Токоприёмники различают по условиям работы и по конструктивному исполнению:

  • Для токосъёма с воздушной контактной сети:
    • Пантографный — токоприёмник с подъёмным механизмом в виде шарнирного многозвенника, обеспечивающим вертикальное перемещение контактного полоза[2].
    • Штанговый — токоприёмник с подъёмным механизмом в виде рычага-штанги, допускающим вертикальное, а при необходимости и боковое перемещение контактной головки (контактного «башмака») или (реже) полоза. Весьма характерен для троллейбусов (двухштанговый вариант).
    • Дуговой — токоприёмник с подъёмным механизмом в виде поворотной рамы, обеспечивающим перемещение полоза по дуге окружности.
    • Токоприёмник для бокового контактного провода.
  • Для токосъёма с контактного рельса:

Примечания

  1. ↑ 1 2 3 Михеев В. П. Контактные сети и линии электропередачи: Учебник для вузов ж.-д. транспорта. — М.: Маршрут, 2003.— 416 с. ISBN 5-89035-086-2
  2. ↑ Сидоров Н.И., Сидорова Н.Н. Как устроен и работает электровоз — М.: Транспорт, 1988. — ISBN 5-277-00191-3. — Тираж 70000 экз. — С. 50.