Strømaftager (nuværende opsamler)

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 24. juli 2022; checks kræver 2 redigeringer .

Strømaftager ( strømaftager af strømaftager-type, strømaftager af strømaftager) er en strømaftager med en løftemekanisme i form af et hængslet multiled, der giver lodret bevægelse af kontaktslæden. [en]

Strømaftageren tjener til at sikre en pålidelig elektrisk forbindelse med kontaktledningen i kontaktnettet for det elektriske rullende materiel på jernbaner ( elektriske lokomotiver , elektriske tog , herunder deres elektriske sektioner ), sporvogne .

Navnet på strømaftageren kommer fra en lignende enhed til kopiering af tegninger (fra græsk παντ  - alt, græsk γραφ  - at skrive).

Strømaftagerenhed

Strømaftageren har en kontaktslæde monteret på bevægelige anordninger - vogne . Vognene er fastgjort på strømaftagerens toprammer . De øverste rammer er dannet af diagonalt afstivede stålrør for at øge tværgående stivhed, de nederste rammer er normalt lavet af kegleformede rør eller variable sektionskanaler, som er fastgjort til de roterende hovedaksler. De øvre og nedre rammer er forbundet med hinanden ved hjælp af hængsler med nålelejer. Hele strømaftagerens bevægelige struktur med roterende aksler er installeret gennem akselakslerne ind i basen. Bunden af ​​strømaftageren er stift fastgjort til taget gennem isolatorer.

Alle dele af strømaftageren er under fuld spænding af kontaktnettet. Strømmen løber også gennem strømaftagerens drejeled; for at reducere elektrokorrosion og transient modstand i leddene har alle drejeled fleksible kobbershunts. For at hæve og sænke strømaftageren på sporvogne bruges et mekanisk drev (for eksempel et kabelreb ind i førerhuset) eller et elektrisk drev med fjernbetjening (på moderne sporvogne), på elektriske tog og elektriske lokomotiver - pneumatisk.

På elektriske lokomotiver er der installeret strømaftagere på hver sektion , dog mindst to pr. elektrisk lokomotiv. Det vil sige på enkeltsektions elektriske lokomotiver - to (til redundans ). [2] På DC elektriske lokomotiver kan der monteres to strømaftagere pr. sektion, fordi den lavere spænding i kontaktnettet end ved vekselstrøm forårsager højere strømme under start og acceleration. I tilfælde af dårlig kontakt mellem køreledningen og strømaftagerens kontaktslæde kan der derfor opstå en elektrisk lysbue , som skaber fare for at brænde køreledningen.

På elektriske tog og elektriske sektioner er der installeret en strømaftager på hver sektions motorvogn. Sporvogne har normalt én strømaftager pr. bil. (Men der er undtagelser, for eksempel en bil af typen 71-88G .) Moderne flersektionssporvogne kan om nødvendigt også udstyres med to strømaftagere (en for hver hovedsektion).

Ledningen til det overliggende kontaktnetværk beregnet til brug af køretøjer udstyret med en strømaftager lægges ikke strengt langs bevægelsesvejen, men med en lille zigzag. Dette bidrager til ensartet slitage af strømaftagerens kontaktslæde.

Praksis med at bruge en strømaftager på elektriske lokomotiver og elektriske tog

På elektriske lokomotiver med to eller flere strømaftagere er det ved flytning normalt kun den bagerste strømaftager løftet (når kontaktnettet er iset, er begge strømaftagere hævet). På kraftige DC elektriske lokomotiver, med fire strømaftagere pr. lokomotiv, er to bagerste strømaftagere hævet (en på forsektionen, en på bagsiden (når kontaktnettet er iset, er alle fire strømaftagere hævet). Dette kan skyldes flere hensyn. :

• Hvis strømaftageren går i stykker, falder den tilbage i kørselsretningen. Strømaftageren er normalt placeret på lokomotivets tag nær styrekabinen, mens tagudstyret (dele af kølesystemet, reostater, modtagere, hovedafbrydere, lynafledere osv.) normalt er placeret på taget over maskinrummet . For mange elektriske lokomotiver kan det, hvis forreste strømaftager falder tilbage i kørselsretningen, beskadige alt tagudstyr (i mangel af et beskyttelsesdæksel), hvilket kan føre til tab af lokomotivets evne til at bevæge sig af egen kraft. Samtidig falder den bagudvendte strømaftager, når den er i stykker, ned på taget af et ubrugt styrekabine, vogne eller på skinner, hvor livsvigtigt udstyr normalt ikke er til stede.
• Hvis føreren under kørslen bemærker en kontaktnetværksfejl, der truer med at knække strømaftageren (f.eks. brud på kontakttrådsophænget ), vil han have mere tid til at sænke den bagerste strømaftager end den forreste.
• Ved bevægelse skaber lokomotivet en luftkompressionszone foran sig, hvorfra luft strømmer ud til siderne og opad. Luft, der bevæger sig opad, hæver køreledningen, og på grund af dette skabes de værste kontaktforhold for den forreste strømaftager, der truer med at bryde strømaftageren fra opadgående kompression af luft end for den bagerste strømaftager. (Værdien af ​​denne faktor stiger med stigende hastighed.)
  

På flersektionslokomotiver, elektriske tog og elektriske motorvogne er det ikke nødvendigt at løfte strømaftageren på hver sektion eller motorvogn, da sektionerne er forbundet med en højspændingsbus, der kører langs taget eller langs koblingen. Derfor hæves kun så mange strømaftagere som nødvendigt for at sikre normal strømopsamling og sikkerhed af køreledningen mod udbrænding.

På kraftige DC elektriske lokomotiver, der forbruger høj strøm og har mere end én strømaftager pr. sektion (f.eks. ChS200 , VL15 , 2ES10 "Granit" og "Svyatogor" ), kan alle strømaftagere under det højeste energiforbrug (ved start og acceleration) hæves for at sikre flere aktuelle opsamlingssteder for at undgå udbrænding af kontaktnettet. Efter acceleration (30-50 km/t) sænkes de forreste strømaftagere undervejs.

Halv strømaftager

Semi- pantograf , eller asymmetrisk strømaftager, ligner halvdelen af ​​en konventionel strømaftager. (I Den Russiske Føderation bruges også de såkaldte symmetriske semi-strømaftagere - to-grebs TL-13U og TL-14M, mens fire-grebs strømaftagere kaldes pantographs). Fordelene ved en semi-strømaftager frem for en konventionel strømaftager er som følger:

• Mindre masse.
• Oscillationer af semi-strømaftageren under bevægelse svajer elementerne i kontaktnetværket mindre , hvilket giver bedre fastspænding af strømaftageren til kontaktledningen og dermed bedre strømopsamling. Dette er især vigtigt ved hastigheder over 60-70 km/t.
• Der kræves mindre plads på taget, hvilket gør det nemmere at placere tagudstyr. Nogle typer elektrisk rullende materiel, designet til at arbejde med flere strømforsyningssystemer ( multisystem ), har forskellige strømaftagere til forskellige typer forsyningsstrøm.
• Mindre materialeforbrug.
• Der kræves mindre drivkraft for at hæve og sænke strømaftageren.

Imidlertid har semi-strømaftageren også en ulempe - lavere styrke. Der er tilfælde, hvor gårde, der ikke var i stand til at vedligeholde det rullende materiel og kontaktnetværket i korrekt stand, konverterede halvstrømaftagere til strømaftagere [3] . Der er også tilfælde af omvendt konvertering [4] [5] [6] .

På trods af det asymmetriske design, der ligner et åg, tillader semi-strømaftageren, ligesom strømaftageren, bevægelse i begge retninger: under normal drift er vandrette belastninger små, mens en kontaktnetværksfejl, hvilket fører til udseendet af en udragende del på ledningen , bryder både det ene og det andet design. [7]

Belovs strømaftager

En slags ulige semi-strømaftager, brugt i sporvogne . Også kendt som strømaftager TPB.00.00 [8] . Opfundet af Doctor of Technical Sciences Valery Belov [9] [10] . Et-grebs asymmetrisk strømaftager med justerbar radial ophængning af kontaktindsatser [11] . Den er blevet masseproduceret siden 2003. I et professionelt miljø er det også kendt under slangnavnet "bugelograph" på grund af ligheden i designet med både åg og strømaftager. Et andet slangudtryk er "muslingeskal". Den blev testet på sporvogne af LVS-86 og LVS-97 modellerne . Den blev brugt på LM-99 modellerne og nogle modifikationer af LM-2008 (andre brugte Lekov semi -pantograph ) fremstillet af PTMZ .

Sporvognsstrømaftager

Hvis jernbanestrømaftagere begyndte at blive brugt allerede på de allerførste elektriske jernbaner, så dukkede sporvognsstrømaftagere ikke op med det samme. Før massedistributionen af ​​sporvognsstrømaftagere var sporvogne med stang- og trækstrømaftagere ret udbredte . (Det er især vejledende, at nogle byer fortsætter med at køre sporvogne med en stangstrømaftager, på trods af at strømaftageren er meget mere pålidelig end stangaftageren).

Historie

Pantograf versus vægtstang

De første sporvogne med strømaftagere dukkede op i USA i 1930'erne. Før dette blev der kun brugt stangstrømsamleren i USA, som også blev brugt i mange andre lande i Amerika og nogle europæiske lande. Men stangstrømaftageren har følgende ulemper:

• har brug for enheden med pile på kontaktledningen (et lignende problem findes i moderne trolleybussystemer, da trolleybussen meget ofte ikke kan betjene strømaftageren);
• er i fare for at forlade køreledningen - afgang af moderne trolleybusstrømaftagerstænger, som er efterkommere af sporvognsstrømaftagerstænger, fra kontaktledningens ledninger er stadig en ret hyppig begivenhed;
• relativt vanskeligt at styre - udviklingen af ​​fjernstyring af strømaftagerstænger, især trolleybusser, er en ikke-triviel opgave (indtil nu har chauffører af mange trolleybusser ofte manuelt sænke og hæve strømaftagerstængerne);
• relativt omfangsrig - når den er sænket, optager en sporvognsstang eller to trolleybusstænger halvdelen af ​​taget på henholdsvis en sporvognsvogn eller en trolleybuskarosseri.

Strømaftageren er fri for alle disse mangler. I særdeleshed:

• relativt kompakt og når den er sænket, fylder den mange gange mindre end en vægtstang;
• har ikke brug for arrangementet af pile på kontaktledningen - sporvognskontaktnettet som et resultat er strukturelt relativt enkelt og som et resultat mere pålideligt;
• strømaftageren er forholdsvis nem at styre - i det enkleste tilfælde styres strømaftageren (sænkes og hæves) ved hjælp af et tyndt styrekabel, der føres ind i førerhuset, og problemet med fjernbetjening (f.eks. ved hjælp af et elektrisk drev ) kontrol af strømaftageren er også forholdsvis enkel.

Men i modsætning til en stangstrømaftager skal et køretøj udstyret med en strømaftager være strengt under køreledningen; mens en trolleybus med stænger kan omgå standsede biler, hvilket ikke kunne lade sig gøre med en strømaftager.

Strømaftageren er også symmetrisk i forhold til bevægelsesretningen - den tillader bevægelse i begge retninger med samme hastighed. En stangstrømaftager (enhver) har ikke en sådan egenskab. Det vil sige, at både en sporvogn med stangstrømaftager og en trolleybus kun kan køre hurtigt nok frem, men begge kan kun køre relativt langsomt tilbage. En sporvogn med strømaftager kan køre lige hurtigt både frem og tilbage. Sidstnævnte faktor bestemmer det faktum, at næsten alle moderne to-vejs sporvogne kun er udstyret med strømaftagere (eller semi-strømaftagere). Strømaftageren har naturligvis praktisk talt erstattet stangen, og langt de fleste moderne sporvogne bruger strømaftagere eller semi-strømaftagere. Sporvogne med stangstrømaftagere har kun overlevet i et meget lille antal byer, hvor de udover transportfunktionen sammen med byarkitektur udfører en dekorativ funktion.

Strømaftager versus åg

Ågstrømaftageren har mange (men ikke alle!) fordelene ved en strømaftager. Det vil sige, at åget ligesom en strømaftager ikke behøver at have pile på køreledningen og ikke risikerer at forlade køreledningen. Som med brugen af ​​en strømaftager, når du bruger et åg, er sporvognens kontaktnetværk strukturelt relativt enkelt (der er ingen pile på kontaktledningen så unødvendige) og som et resultat mere pålideligt. På denne baggrund blev fordelene ved strømaftageren frem for slæbet ikke bemærket i første omgang på det europæiske kontinent, som var afhængig af trækstrømaftageren ved den elektriske sporvogns begyndelse som transportform. Desuden blev sporvogne med åg og sporvogne med strømaftagere i temmelig lang tid (som det blev observeret for eksempel i USSR ) betjent samtidigt af de samme sporvognssystemer. Men åget er ligesom stangstrømaftageren relativt vanskeligt at styre - i det simpleste tilfælde styres en sporvognsstrømaftager ret let ved hjælp af et simpelt tyndt kabel, der føres ind i førerhuset, mens det simpelthen er fysisk umuligt at styre åget. fra førerkabinen. Udligner delvist chancerne for en strømaftager og en ågfjernbetjening (med et elektrisk drev, for eksempel), men det elektriske drev til at styre åget kræver en mere kraftfuld end at styre strømaftageren. Udover stangstrømaftageren er åget relativt omfangsrigt - i sænket stilling optager åget halvdelen af ​​sporvognsvognens tag. Fraværet af behovet for at genopbygge kontaktnetværket, da åget blev opgivet til fordel for strømaftageren, spillede også sin rolle. Som et resultat vandt strømaftageren også over åget - på nuværende tidspunkt bruges ågstrømaftageren kun af gamle sporvogne, der er i god stand, bruges i de fleste tilfælde kun til sightseeingture, eller sporvogne, der arbejder med et kontaktnetværk af meget fattige kvalitet.

Automotive strømaftager

Siemens er ved at udvikle en hybridlastbil ved hjælp af en strømaftager. [12] Brugen af ​​en strømaftager (i modsætning til en bom i trolleybusser) kræver ikke stop for at tilslutte/afbryde netværket. Det er bemærkelsesværdigt, at i henhold til samme ordning kan lovende trolleybusser og duobusser udstyres med strømaftagere .

Se også

• Stang (strømsamler)
• Lysbuestrømsamler

Noter

1. ↑ GOST 19350-74
2. ↑ De eneste undtagelser er nogle små elektriske lokomotiver, på hvis tage det er vanskeligt at placere to strømaftagere.
3. ↑ Fremtidens sporvogn kører til Strelna (foto) . www.fontanka.ru (22. juni 2007). Hentet 6. august 2021. Arkiveret fra originalen 6. august 2021. (Russisk)
4. ↑ Rapport om de vigtigste resultater af arbejdet i St. Petersburg State Unitary Enterprise Gorelektrotrans for 9 måneder af 2016 . Hentet 6. august 2021. Arkiveret fra originalen 27. juli 2021. (ubestemt)
5. ↑ petertransport. Sporvognsindkøb . Pitertransport (23. marts 2015). Hentet 6. august 2021. Arkiveret fra originalen 6. august 2021. (ubestemt)
6. ↑ Har byen ingen penge til nye sporvogne? Det gør ikke noget, opgrader de gamle! . TIA . Hentet 6. august 2021. Arkiveret fra originalen 6. august 2021. (Russisk)
7. ↑ Halv strømaftager . Sporvognsforum . Transport i Rusland (1. september 2006). Dato for adgang: 17. november 2016. Arkiveret fra originalen 18. november 2016. (ubestemt)
8. ↑ Valery Vasilievich Belov, Sergey Valerievich Belov, Nadezhda Nikolaevna Belova. Ny Type Strømaftager Belov Tpb.00,00 Til Elektrisk Transport . - 2018. - S. 212-226 . (Russisk)
9. ↑ Forfalsket med horn . Hentet 7. august 2021. Arkiveret fra originalen 30. oktober 2008. (ubestemt)
10. ↑ Opfinder vs fabrik . www.dp.ru _ Hentet 7. august 2021. Arkiveret fra originalen 13. november 2020. (ubestemt)
11. ↑ Formål med strømaftageren. Tekniske krav til strømaftageren . mydocx.ru _ Hentet 7. august 2021. Arkiveret fra originalen 7. august 2021. (ubestemt)
12. ↑ Lastbiler med strømaftagere (som sporvogne) vil dukke op på amerikanske motorveje Arkiveret 11. august 2012.

Ordbøger og encyklopædier	Flot dansk Britannica (online)
I bibliografiske kataloger	NKC : ph330268