RU108354U1

RU108354U1 - PANTOGRAPHIC ACCESSORIES

Info

Publication number: RU108354U1
Application number: RU2011116335/11U
Authority: RU
Inventors: Константин Константинович Ким
Priority date: 2011-04-25
Filing date: 2011-04-25
Publication date: 2011-09-20

Abstract

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. A pantograph current collector containing several runners with current-collecting contact inserts located on frames connected by movable levers with hinges, which are pulled together by springs, with a base mounted on insulators located on the roof area of the electric locomotive, the platform is rigidly fixed to the rotating round heel of the rotary device, which mounted on the roof of the electric locomotive, a radial rod is welded on the lateral surface of the heel, and locks for fixing the rotary rod you to the runners with a slip inserts its one terminal connected capacitor bank, the other terminal which is connected to the negative terminal of the traction motor, characterized in that the parallel capacitor bank including branches with series connected resistor and a second capacitor bank.

Description

Полезная модель относится к электротранспорту, в частности к конструкциям узла скользящего токосъема электрического подвижного состава (ЭПС) постоянного тока.The utility model relates to electric transport, in particular to the designs of a node of a sliding current collector of electric rolling stock (EPS) of direct current.

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.Known pantographic current collector, (RU, No. 2204493, B61L 5/24, 05/20/2003), containing several runners with current collector contact inserts located on frames connected by movable levers with hinges that are pulled together by springs, with a base mounted on insulators, located on the roof platform of the electric locomotive, the platform is rigidly fixed to the rotating round heel of the rotary device, which is installed on the roof of the electric locomotive, a radial rod is welded on the lateral surface of the heel, and locks are installed on the roof of the electric locomotive fixation rod turning heel. The mobility of the pantograph current collector relative to the contact wire allows you to change the area of the electrical contact.

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.When the pantograph current collector is torn off from the contact wire, caused for example by vibrations of the pantograph or ice, a spark discharge arises between the pantograph current collector and the contact wire, which leads to a decrease in the life of the current collector insert and the contact wire.

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.Known pantographic current collector (RU, No. 2392134 B60L 5/24, 06/20/10), selected as a prototype, containing several runners with current collecting contact inserts located on frames connected by movable levers with hinges that are pulled together by springs, with a base that is installed on insulators located on the roof area of the electric locomotive, the platform is rigidly fixed to the rotating round heel of the rotary device, which is installed on the roof of the electric locomotive, a radial rod is welded on the side surface of the heel, and on the roof The electric locomotive has locks for fixing the swivel heel rod, a capacitor battery is electrically connected to one of its runners with current collecting contact inserts, the other terminal of which is connected to the negative terminal of the traction motor.

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.This pantograph current collector is also characterized by detachments of its contact inserts from the contact wire, especially this is manifested at high and ultrahigh speeds of the electric locomotive. After tearing off the contact insert between the contact wire, which retains its potential, for example, 3 kV, and the contact insert, the potential of which is approaching the potential of the rail, a potential difference arises which leads to spark discharge, the effect of the latter negatively affects the service life of the contact inserts and the contact wires. Although, thanks to the capacitor bank, a potential of 3 kV is maintained at the terminal connected to the contact insert for some time, if the disturbance of the electrical contact between the contact insert and the contact wire is continuous, the potential of the terminal will become less than 3 kV, resulting in a spark discharge between the pantograph the current collector and the contact wire, which leads to a decrease in the life of the current inserts of the current collector and the contact wire.

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.The objective of this utility model is to increase the service life of the contact inserts and the contact wire by increasing the retention time of the electrical potential of the contact insert when it is separated from the contact wire.

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.The technical result is achieved by the fact that in a pantograph current collector containing several runners with current collecting contact inserts located on frames connected by movable levers with hinges that are pulled together by springs, with a base mounted on insulators located on the roof of the electric locomotive, the platform is rigidly fixed to a rotating round heel of the rotary device, which is installed on the roof of the electric locomotive, a radial rod is welded on the lateral surface of the heel, and on the roof of the electric locomotive Locks for fixing the swivel heel rod are mounted, a capacitor bank is connected to the runners with current-collecting contact inserts, one terminal is connected to the negative terminal of the traction motor, a branch is connected in parallel with the capacitor battery with a resistor and a second capacitor battery connected in series.

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.The proposed device is illustrated in the drawing. Contact inserts 1 are fixed in runners (not shown in the drawing), which are mounted on frames 2. Frames 2 are connected by hinges 3 with levers 4, which are pulled together by springs 5. Levers 4 with lower hinges 3 are attached to the base 6, which is supported on insulators 7 rigidly fixed to the plate 8. The plate 8 is bolted to the heel 9 of the rotary device 10 (for example, an electric motor or a pneumatic device). The rotary device 10 is installed on the roof 11 of the electric locomotive. A radial rod 12 is welded to the lateral surface of the heel 9. The rotation of the heel 9 and the rod 12 is limited by locks 13 that are rigidly fixed to the roof 11. A capacitor bank 14 is also installed on the roof 11, one terminal 15 of which is connected to the contact insert 1. Another terminal 16 is connected to the negative terminal 17 of the traction motor 18. In parallel with the capacitor bank 14, a branch is connected with the resistor 19 and the second capacitor bank 20 connected in series.

Работа пантографного токосъемника происходит следующим образом.The operation of the pantograph current collector is as follows.

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.At the beginning of the movement of the electric locomotive, the springs 5 tighten the levers 4, the latter rotate in hinges 3, raise the frames 2 and the contact inserts 1 are pressed to the contact wire (shown by the dashed line) and the capacitor banks 14, 20 are charged with an operating voltage of, for example, 3 kV. When the operating speed is reached, the heel 9 under the action of the rotary device 10 is rotated to the position where the area of electrical contact between the contact insert 1 and the contact wire is maximum, then the rod 12 is latched in the lock 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.The mechanical contact between the contact insert 1 and the contact wire excites traveling mechanical waves in the contact wire. When the speed of the electric locomotive exceeds the speed of the mechanical wave, the electric locomotive will catch up with the latter, as a result of which the contact insert 1 will detach from the contact wire. If the aforementioned power failure is short-term, the potential value is maintained at 3 kV due to capacitor banks 14 and 20. Due to the fact that the potential equal to 3 kV remains for some time at the positive terminals of capacitor banks 14 and 20, the difference between contact insert 1 and the contact wire is zero and spark discharge does not occur. When a mechanical contact appears between the contact insert 1 and the contact wire, the capacitor bank 14 is quickly charged to the supply voltage, and the capacitor bank 20 is charged for a longer time due to the resistor 19, but is also able to maintain a potential equal to its positive terminal for a long-term power failure. 3 kV, thanks to the resistor 19, because the latter increases the discharge constant of the capacitor bank 20. Thus, in the case of a short-term power failure, the potential at the contact insert 1 is maintained by the capacitor bank 14, and in the long-term, by the capacitor bank 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.The noted fact, i.e. eliminating the possibility of a spark discharge when the contact insert 1 is torn off the contact wire for a wide range of times of power failure caused by the separation of the contact insert 1 from the contact wire, leads to an increase in the life of the contact inserts and contact wire.

Claims

A pantograph current collector containing several runners with current-collecting contact inserts located on frames connected by movable levers with hinges, which are pulled together by springs, with a base mounted on insulators located on the roof area of the electric locomotive, the platform is rigidly fixed to the rotating round heel of the rotary device, which mounted on the roof of the electric locomotive, a radial rod is welded on the lateral surface of the heel, and locks for fixing the rotary rod you to the runners with a slip inserts its one terminal connected capacitor bank, the other terminal which is connected to the negative terminal of the traction motor, characterized in that the parallel capacitor bank including branches with series connected resistor and a second capacitor bank.