CN111688494A - 一种车载受电系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种车载受电系统，通过在绝缘子、避雷器或者供电端子内设置气路通道，将原本裸露在车体外部的供气线路的车顶部分内置在具有封闭空间的气路通道内，一方面减少了列车空气阻力，另一方面，也降低了置于列车车顶部的供气线路受到异物击打造成损伤的风险。本申请的车载受电系统将供气装置的供气气路与绝缘子、避雷器或者供电端子进行整合设置与布置，使车载受电系统的整体结构更加简洁、紧凑，易于广泛推广使用。

Description

一种车载受电系统
技术领域
本申请涉及供电设备技术领域，尤其涉及一种车载受电系统。
背景技术
在电气化铁路系统中，接触网是主要的供电设备，车载受电系统是获取并将电能传递给列车的装置。车载受电系统包括受电弓、供气装置、绝缘子、避雷器以及供电端子等部分。其中，受电弓安装在列车顶部，裸露于列车车体之外，是列车和接触网传输电流的“桥梁”，是电气化铁路系统中不可或缺的重要组成部分。当受电弓在工作时，需要列车提供压缩空气驱动其抬起，与接触网接触获取电流，而此时受电弓处于整体带电状态。这时就需要绝缘子将受电弓与车顶隔离；同时需要供气装置将列车的压缩空气提供给受电弓，供气装置也需要具备绝缘的作用。
目前，列车运营速度越来越快，而当列车时速超过200公里后，空气阻力可以占到列车行驶阻力的75％以上，车载受电系统中的供气装置、绝缘子、避雷器以及供电端子等部件均裸露在列车车体之外的设备，从而造成较大的列车空气阻力。另外，供气装置中供气线路的车顶部分在运行过程中易受到异物的击打而受到损伤漏风，若发生漏风，将引起列车降弓停车，造成列车晚点，影响运营秩序。
发明内容
本申请提供了一种车载受电系统，以解决现有的供气装置的供气线路裸露在列车车体之外，增加列车空气阻力，且易受到异物击打造成损伤的问题。
本申请提供了一种车载受电系统，包括受电弓、供气装置、绝缘子、避雷器以及供电端子，所述供气装置包括至少一路的供气线路，所述供气线路包括车内供气气路段、内置气路段以及受电弓气路段；
其中，所述绝缘子、所述避雷器或者所述供电端子上靠近列车的接触端设有进路孔，所述绝缘子、所述避雷器或者所述供电端子上远离列车的接触端设有出路孔，所述绝缘子、所述避雷器或者所述供电端子的内部设有连通所述进路孔与所述出路孔的气路通道；
所述内置气路段从所述进路孔进入气路通道，并通过所述出路孔穿出。
可选地，所述供气线路的车内供气气路段、内置气路段以及受电弓气路段为一体成型。
可选地，所述供气线路的数量为两路。
可选地，所述绝缘子的数量为两个。
本申请提供了一种车载受电系统，通过在绝缘子、避雷器或者供电端子内设置气路通道，将原本裸露在车体外部的供气线路的车顶部分内置在具有封闭空间的气路通道内，一方面减少了列车空气阻力，另一方面，也降低了置于列车车顶部的供气线路受到异物击打造成损伤的风险。本申请的车载受电系统将供气装置的供气气路与绝缘子、避雷器或者供电端子进行整合设置与布置，使车载受电系统的整体结构更加简洁、紧凑，易于广泛推广使用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请车载受电系统的结构示意图；
图2为本申请绝缘子的结构示意图。
图1-2中的标号分别表示为：1-受电弓，2-供气线路，21-车内供气气路段，22-内置气路段，23-受电弓气路段，3-绝缘子，4-避雷器，5-供电端子，6-进路孔，7-出路孔，8-气路通道。
具体实施方式
为解决供气装置的供气线路裸露在列车车体之外，增加列车空气阻力，且易受到异物击打造成损伤的问题，本申请提供一种车载受电系统，包括受电弓1、供气装置、绝缘子3、避雷器4以及供电端子5，所述供气装置包括至少一路的供气线路2，供气线路2包括位于列车内部的车内供气气路段21、以及置于列车车顶部的内置气路段22和受电弓气路段23。其中，绝缘子3、避雷器4或者供电端子5上与靠近列车的接触端设有进路孔6，绝缘子3、避雷器4或者供电端子5上与远离列车的接触端设有出路孔7，绝缘子3、避雷器4或者供电端子5的内部设有连通进路孔6与出路孔7的气路通道8。具体使用时，将置于列车车顶部的内置气路段22从进路孔6进入气路通道8，并通过出路孔7穿出，使内置气路段22的供气线路2处于封闭状态的气路通道8，一方面减少了列车空气阻力，另一方面，也降低了置于列车车顶部的供气线路受到异物击打造成损伤的风险。
对于降低列车行驶中的空气阻力，应当说明，列车的损耗主要包括机械阻力、轮轨阻力和空气阻力，其消耗功率就是克服阻力的能力。在100Km/h的时候，空气阻力占约占到50％左右，但在350Km/h时速是，空气阻力约占到75％左右。也就是说，整个机车75％的电能消耗在了克服空气阻力上。任何裸漏在车顶上的迎风部件都会产生空气阻力，从而消耗电能。其对总空气阻力的影响占比，可按照迎风面积与总迎风面积进行估算。假设位于车顶的供气线路的迎风面积为Area_1、总迎风模型面子为Area_all，则优化的供气线路消耗的功率Area_1/Area_all*100％*P_CHR，经模拟计算，优化的供气线路消耗的功率与现有的供气线路消耗的功率相比，可降低5％左右。
为了便于本领域的技术人员更好地理解本申请，以下将以在绝缘子上设置进路孔与出路孔为例，具体说明车载受电系统的结构与工作过程。图1为本申请车载受电系统的结构示意图，如图1所示，车载受电系统包括受电弓1、供气装置、绝缘子3、避雷器4以及供电端子5。
本实例中，供气线路2包括位于列车内部的车内供气气路段21、以及置于列车车顶部的内置气路段22和受电弓气路段23。
现有的供气线路裸露在列车车体之外，因此供气线路的车顶部分线路需要在外层设置绝缘材料和防撞击材料，因此，现有的供气线路多是多段线路拼接而成，两段线路之间需要增加中件接头，增加了供气线路的制作成本。而本申请中，供气线路2的内置气路段22设置在气路通道8内，因此，其外部无需增设绝缘材料和防撞击材料。本申请中，供气线路2的车内供气气路段21、内置气路段22以及受电弓气路段23为一体成型，减少了线路之间中件接头的使用，避免了设置绝缘材料和防撞击材料工艺，降低了供气线路2的制作成本。
图2为本申请绝缘子的结构示意图，如图2所示，绝缘子3上靠近列车的接触端设有进路孔6，绝缘子3上远离列车的接触端设有出路孔7，绝缘子3内部设有连通进路孔6与出路孔7的气路通道8。
具体使用时，置于列车车顶部的内置气路段22从进路孔6进入气路通道8，并通过出路孔7穿出，使内置气路段22的供气线路2处于封闭状态的气路通道8，一方面减少了列车空气阻力，从而降低了机车运行中的电能消耗；另一方面，也降低了置于列车车顶部的供气线路受到异物击打而造成损伤的风险。
应当说明，在实际应用中，为受电弓1提供压缩空气的供气线路可包括多条，例如2条。同时，支撑受电弓1的绝缘子3也可包括多个，例如2个。实际使用时，多条供气线路2同时置于一个绝缘子3的气路通道8内，也可一条供气线路2对应置于一个绝缘子3的气路通道8内，其均属于本申请的保护范围内。
应当说明，在避雷器或供电端子上设置进路孔与出路孔的车载受电系统与上述实例中的车载受电系统相比，除开设进路孔与出路孔的位置不同，其它部位与上实例基本相似，且结构与工作过程相同，考虑到避雷器与供电端子均属于本领域常用的器件，在此将不对两种情况下的车载受电系统的结构与工作过程进行赘述。关于避雷器或供电端子上设置进路孔与出路孔的车载受电系统可以参考上述实例，为了节约篇幅，使全文更加简洁，在此不在赘述。
本申请提供一种车载受电系统，通过在绝缘子、避雷器或者供电端子内设置气路通道，将原本裸露在车体外部的供气线路的车顶部分内置在具有封闭空间的气路通道内，一方面减少了列车空气阻力，另一方面，也降低了置于列车车顶部的供气线路受到异物击打造成损伤的风险。本申请的车载受电系统将供气装置的供气气路与绝缘子、避雷器或者供电端子进行整合设置与布置，使车载受电系统的整体结构更加简洁、紧凑，易于广泛推广使用。
以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (4)

1.一种车载受电系统，其特征在于，包括受电弓(1)、供气装置、绝缘子(3)、避雷器(4)以及供电端子(5)，所述供气装置包括至少一路的供气线路(2)，所述供气线路(2)包括车内供气气路段(21)、内置气路段(22)以及受电弓气路段(23)；
其中，所述绝缘子(3)、所述避雷器(4)或者所述供电端子(5)上靠近列车的接触端设有进路孔(6)，所述绝缘子(3)、所述避雷器(4)或者所述供电端子(5)上远离列车的接触端设有出路孔(7)，所述绝缘子(3)、所述避雷器(4)或者所述供电端子(5)的内部设有连通所述进路孔(6)与所述出路孔(7)的气路通道(8)；
所述内置气路段(22)从所述进路孔(6)进入气路通道(8)，并通过所述出路孔(7)穿出。
2.根据权利要求1所述的车载受电系统，其特征在于，所述供气线路(2)的车内供气气路段(21)、内置气路段(22)以及受电弓气路段(23)为一体成型。
3.根据权利要求1所述的车载受电系统，其特征在于，所述供气线路(2)的数量为两路。
4.根据权利要求1所述的车载受电系统，其特征在于，所述绝缘子(3)的数量为两个。
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