8.6 Токоприемник |

8.6 Токоприемник

Для приема электроэнергии от контактных проводов на электроподвижном составе устанавливают токоприемники. Выбор комплекта токоприемников, их узлов и характеристик зависит от скорости, мощности и габаритов электроподвижного состава и близости строений. Наиболее распространены схемы пантографов и полупантографов (рис. 8.12).


К основным характеристикам токоприемников относятся приведенные массы, нажатие рам и кареток, аэродинамические подъемные силы, поперечная жесткость, опускающая сила, время подъема и опускания. Обычно для электровозов постоянного тока применяют токоприемники тяжелого типа, для электровозов переменного тока и всех электропоездов — легкого типа.

Нижний токосъем с контактного рельса применяется преимущественно в контактной сети метрополитенов, а также на электрифицированных городских и пригородных участках железных дорог (рис. 8.13).


Контактный рельс размещается сбоку от ходовых рельсов с левой стороны по ходу движения поезда и подвешивается через изоляторы на кронштейнах, прикрепленным к деревянным шпалам шурупами, а к железобетонным плитам или шпалам — закладными болтами. Контактный рельс изготовляют из малоуглеродистой мартеновской стали. Биметаллические контактные рельсы получают металлургическим способом, например совместной прокаткой и прессованием углеродистой или нержавеющей стали с алюминием. Преимущества таких рельсов заключается в сочетании износостойкости стали с высокой теплопроводностью алюминия.

Непосредственный контакт токоприемника с контактным рельсом осуществляет башмак, который прикреплен к держателю со стороны рифленой поверхности болтами. Необходимое статическое нажатие создается работающими на сжатие пружинами, расположенными между кронштейнами и держателем. Ток от башмака к кронштейнам протекает через гибкие шунты. Токоприемники могут снабжаться приводами с дистанционным управ¬лением, позволяющими из кабины машиниста поднимать или опускать башмаки.

Использование контактного рельса вместо контактного провода позволяет уменьшить габариты тоннелей. Кроме того, они обладают высокой надежностью и долговечностью, простотой обслуживания и ремонта. Недостатки контактных рельсов в условиях применения на наземном транспорте — пониженная электробезопасность и незащищенность от снежных заносов.

Безопасность обслуживающего персонала и других лиц обеспечивается заземлением устройств электроснабжения, которые могут оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции или соприкосновения с оборванными проводами. В зоне влияния контактной сети переменного тока заземляют также все металлические сооружения, на которых могут возникнуть опасные наведенные напряжения. Для защиты контактной сети от грозовых перенапряжений используют роговые и трубчатые разрядники. Так как на электрифицированных железных дорогах рельсы используют для пропуска тяговых токов, верхнее строение пути на таких участках имеет особенности:

  • стыковые соединения выполняют из медного троса, что снижает электрическое сопротивление рельсовых стыков;
  • применяют щебеночный балласт, обладающий хорошими диэлектрическими свойствами;
  • зазор между подошвой рельсов и верхним уровнем балласта делают не менее 3 см;
  • железобетонные шпалы изолируют от рельсов резиновыми прокладками, а деревянные пропитывают креозотом;
  • рельсовые нити через определенные расстояния электрически соединяют между собой, что позволяет уменьшить сопротивление току;
  • чтобы пропустить тяговые токи в обход изолирующих стыков, устанавливают дроссель-трансформаторы или частотные фильтры.