XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Взаимодействие токоприемника с контактной сетью

Контактная сеть и токоприемники ЭПС как постоянно взаимодействующие между собой системы должны обеспечивать надежный и экономичный токосъем, то есть безотказность рабо­ты и минимальный износ контактных проводов и токоприемников.

Важность параметров механического взаимодействия движущегося токоприемника и кон­тактной подвески определяется тем, что ухудшение условий механического воздействия, в час­тности, нарушение контакта, приводит не только к отказам контактной сети и токоприемников, но и к снижению работы ЭПС и увеличению зат­рат на содержание и ремонт сети и из-за износа в контакте.

Влияние характеристик токоприемника на токосъема. 

Основным качества взаимодействия и контактной подвески является постоянства нажатия, т. е. нажатия в между токоприемником и проводом в движения ЭПС.

контактное близко к то нет и повышенного механического и электрического контактного т. к. не происходит полоза от контактного провода, а также повышений в жестких контактной подвески.

нажатие складывается из трех статического токоприемника, (инерционной) и подъемной силы.

Статическое нажатие  представляет нажатие непод­вижного на контактный провод и создается (подъемными) токоприемника. На его значение силы в шарнирах подвижной системы: при полоза статическое оказывается чем при движении вверх. Поэтому статическую токоприемника (графическое

зависимости  Р от высоты Н  полоза) изображают двумя (рис. 5.1): кривая 1, при движении вниз, собой пассивное нажатие;  2, снятая при полоза — активное.

Пример статической характеристики токоприемника

Регулируя начальное рабочих на­кручиванием их на а также на главных ва­лах токоприемника рычагов, к крепятся можно того, чтобы в рабочем диапазоне

 

 

высоты наибольшее нажатие и пассивное не выходили из заданных статического нажатия.

инерционная  возникающая в зависит от значений приведен­ной токоприемника и ускорения массы.

Приведенной токоприемника называют условную сосредоточенную в соприкосновения с контактным и оказывающую в процессе движения ЭПС же воздействие на что и реальный токоприемник. На этой наи­большее влияние оказывают подвижных расположенных к проводу кареток, верхних подвижных поскольку при высоты при движе­нии ЭПС они в вертикальном направлении с наибольшими ускорениями. ускорение массы зависит от движения ЭПС, характера эластичности подвески в и от стрелы провеса кон­тактного провода. При конструкций подвесок для хоро­шего стремятся к тому, чтобы подвески во точках была как более одинаковой. Однако большинство подвесок, на Российских дорогах, требованию не удовлетворяют, т. к. стре­ла несущего например подвески, при изме­нении температуры окружающего и поэтому часть контактный располагается не беспровесно.

Оба этих обстоятельства—неодинаковая и наличие провеса провода—являются того, что траектория движения обычно нелиней­ной, т. е. в каждом движется с вертикальным ускорением.

Для снижения силы, вызывает контактного кон­структоры стараются уменьшить массу токоприемников. это связано с трудностями, конструкция токоприемника должна достаточно а площади его токопроводящих рассчитаны на протекание нормирован­ного тока.

Аэродинамическая сила  в результате на токоприемник воздушного потока и квадрату его скорости. Она от его направления и сечения токоприемника.

Влияние параметров контактной на качество  и на характер еще более чем конструкции и параметры токоприемника. Одной из в этом характеристик подвески, как уже является ее эластичность. Для сравнения статических разных введен постоянства  k_эл, который представляет отношение контакт­ной в середине к ее эластичности в створе опоры. Наилучшие то­косъема контактные у которых коэффициент ближе к единице.

Равноэластичными называют у которых k_эл = 1. в Рос­сии только одна равноэластичпая — рычажная. В остальных же эластичность в точке чем в середине пролета; это хорошо на эпюре одинарной подвески — значений эластичности в различных пролета.

В средней пролета прямо длине пролета и обрат­но натяжению троса и провода, т. е., уко­рачивание пролета и повышение проводов к уменьшению эластичности. в одинарных эластичность в середине пролета чем в опорных то здесь ее понижать, т. е. при определенной длине по возмож­ности натяжение подвеску и тросов.

В опорной зоне одинарной подвески (а она имеет распространение) зависит не только от натяжения проводов но и в значительной от па­раметров струны -длины и натяжения провода. Для повышения подвески в опо­ры, что для ее вырав-нивания в пролете, следует длину про­вода 2 (рис. 5.2, а) и между и ближайшей к ней струной, установленной на тросе.

Расчеты что эластичность на участке от опоры до пер­вой струны слабо, на эпюре (рис. 5.2, б) этот представлен горизонтальной прямой, а в части эластичность изменяется по параболе.

качество токосъема при компенсированных с двумя проводами на постоянного рассчитанных на скорости движе­ния до 160 обеспечивается первых струн на 10 м от опор и применением рессорного длиной 14 м; на переменного где компенсированная имеет один контактный достаточен про­вод 12 м.

При изменении окружающего воздуха натяжение провода в подвесках и несущего в полукомпенсированных подвесках из­меняются; в некоторой меняется и рессорного провода. В происходит сезонное изменение эластичности. увеличение воз­духа от -40 до С приводит в рессорной подвеске с двумя проводами к эластичности в пролета в 1,5 раза, а в подвеске с одним — в 1,7 раза.

Еще одним влияющим на токосъема при подвес­ках, является стрела контактных проводов. исследования что при скоростях 160—200 км/ч наилучшие взаимодействия с контактной создаются, между крайними простыми кон­тактный имеет провеса, 0,001 от этой длины. По выбранной стреле регулируют провода подвески.

Если подвеска контактного полукомпенсированная, то стрелу выбирают с среднегодовой температуры окружающей данного чтобы ухудшения при крайне низкой и крайне температу­рах среды одинаковой.

Условия механического взаимодействия при увеличении меж­ду струнами, что значительным увеличением стрел кон­тактного в межструновых (между провод располагается пило­образно). Эти стрелы было бы увеличением контактного но таких возможностей нет, натяжения уже приняты в частности по обеспечения наибольшей ветроустойчивости подвески.

 

 

По причине путем межструновых провеса остается сбли­жение до экономически пределов. На Российских дорогах между соседними струнами в части обычно 7—9 м. В под­весках с контактными проводами при шахматном струн кон­тактные подвешиваются к тросу поочередно) расстояние ними до 4—6 м.

Сосредоточенные на контактном и жесткие точки отрицательно на качество поэтому все устанавливаемые на долж­ны быть по возможности а элект­рические должны из многопроволочного провода; также нежелательны распорки не­сущим и контактным проводом.

подвеска обеспечивает особенно качество также и что общий эластичности ее выше, чем других и, кроме взаимное рычагов нормальное положение контактного даже в некоторой установки при монтаже (провод не приобретает ломаной линии). В подвеске не разгрузки при проходе токоприемников, как в других поскольку провода перевертыванием в результате износ звенье­вых в местах звеньев к минимуму.

Для снижения колебаний рессорной компенсированной устанавливают в узлах (ограничительные) (рис.5.3). При таком выполнении опорного эластичность определяется рессорной а простая струна, ненагру­женная в состоянии, не контактному в процессе зани­мать положение ниже его положения. Размах такой ограничива­ется не при проходе токоприемников, но и при автоколебаниях — устойчивых колебаний с достигающим около 1 м. Размах колебаний в зна­чительной мере зависит от формы гололеда, скорости ветра и его направления относительно про­водов. При автоколебаниях с размахом до 200—400 мм во избежание пережогов контактного про­вода приходится ограничивать скорость движения ЭПС, при больших размерах колебаний движе­ние может оказаться невозможным.

Как минимум две службы железных дорог заинтересованы в качестве токосъема, поэтому только их совместные усилия могут улучшить его качество, уменьшить затраты, обусловленные изнашиванием контактного провода и токоприемников. Эти расходы включают в себя, помимо стоимости контактного провода, еще и трудовые затраты по замене проводов, предоставление «окон» в графике движения поездов для производства работ и более частого ремонта токопри­емников.

Код для цитирования: Скопировать