Характеристики токоприемников

Требования к токоприемникам. Токоприемники осуществляют электрическое соединение между контактными проводами и электрическим оборудованием подвижного состава. По конструктивному исполнению подъемного механизма токоприемники можно подразделить на однорычажные и многорычажные. К однорычажным токоприемникам относятся штанговые и дуговые, к многорычажным - пантографные. Штанговые токоприемники применяют на троллейбусах, на трамвайных вагонах - дуговые, пантографные (полупантографные) и штанговые.

Токоприемники должны удовлетворять следующим требованиям: обеспечивать требуемое нажатие контактной головки на контактный провод; надежный безыскровый токосъем при различной высоте подвески контактных проводов, больших скоростях движения, колебаниях провода и подвижного состава, отклонениях оси подвижного состава (троллейбуса) от оси контактных проводов; надежное взаимодействие между головками токоприемников и контактной сетью особенно в местах подвески контактных проводов, пересечений, стрелок, изоляторов и других спецчастей, а также иметь достаточную прочность конструкции, небольшую массу подвижных частей и износоустойчивость, обеспечивающие бесперебойную и безопасную эксплуатацию подвижного состава; на дежную изоляцию токоприемников от корпуса подвижного состава и троллейбусных токоприемников друг от друга.

Недостаточное нажатие контактной части токоприемника на контактный провод приводит к нарушению контакта и образованию электрической дуги при токосъеме, вызывая превышение температуры, оплавление и разрушение контактного провода. Чрезмерное увеличение нажатия вызывает повышенный износ контактного провода и контактной части токоприемника, а также может привести к поломке деталей токоприемника и спецчастей контактной сети.

Статические и динамические характеристики токоприемников.

Во время перемещения токоприемника по контактному проводу изменяется высота контакта вследствие изменения высоты контактного провода, эластичности сети, упругих колебаний .подвижного состава и неровностей пути. Во избежание отскакивания контактной части от контактного провода контактное нажатие должно быть по возможности постоянным.

Силы, дебетующие на штанговый и пантографпый токоприемник!

при движении подвижного состава (рис. 13): Р\.....сила реакції'

контактного провода на контактную часть, равная давлению кон тактнон части на контактный провод; -вес контактной головки токоприемника; б - вес штанги н штангодержателя; Р₂ - = Р,)' - сила трения при взаимодействии контактной части и контактного провода; /і--коэффициент трения контактной части токоприемника о контактный провод; - вес верхних рам токоприемника; О’з -- вес нижних рам токоприемника; Р - сила натяжения пружин.

При малых скоростях движения высота токоприемника изменяется медленно и контактное нажатие колеблется в сравнительно небольших пределах. Статическая характеристика представляєм зависимость контактного нажатия Р при медленном изменении положения токоприемника в вертикальной плоскости.

Статические характеристики однорычажных токоприемников - штангового РТ-6И (рис. 14) и дугового М1Б даны с учетом сил трения в шарнирах.

Оптимальную статическую характеристику находят подбором натяжных пружин и соответствующих размеров плеч действующих сил.

Кинематическая схема пантографного токоприемника позволяет лучшим образом обеспечить постоянство нажатия па контактный провод при изменениях высоты его подвески. По силы трения в пантографном токоприемнике несколько большие, чем у штанговых и дуговых, поэтому разность давлений на контактный провод при опускании н подъеме у пантографных токоприемников получается больше.

При больших скоростях движения подвижного состава резко изменяется высота токоприемника н возникают значительные инерционные силы, существенно влияющие на контактное нажатие. Оно изменяется от нуля до опасного значения, которое может вызвать разрушения токоприемника и контактной сети. В случае исчезпо-

Рис. 13. Силы, действующие на одпорычажиые (штанговые) (а) и миого-ричажмые (пантографные) (б) токоприемники

вения контактного нажатия нарушается контакт и возникает электрическая дуга, искренне, токоприемник может сойти с контактного провода. Для получения надежного токосъема при больших скоростях движения необходимо обеспечить наименьшие изменения контактного нажатая по сравнению с номинальным значением.

Динамическая характеристика пантографпого токоприемника представляет зависимость приведенной массы токоприемника от высоты его подъема (рпс. 15). Чем больше приведенная масса токоприемника, тем больше должно быть статическое нажатие в месте контакта, но увеличение статического давления контакта отрицательно влияет па взаимодействие токоприемника с контактной сетью н увеличивает их износ. Поэтому необходимо стремиться обеспечить возможно меньшие массы движущихся частей, наименьшие вертикальные перемещения п эластичность отдельных элементов токоприемников. Именно этим требованиям в наибольшей степени удовлетворяют пантографные токоприемники.

Следует отметить, что на подвижном составе городского электрического транспорта более сложные условия токосъема имеют троллейбусы, так как для питания троллейбуса требуются два токоприемника, допускающих значительное отклонение троллейбуса от контактной сети.