Pantograf (colector actual)

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 24 iulie 2022; verificările necesită 2 modificări .

Pantograful ( colector de curent de tip pantograf, colector de curent pantograf) este un colector de curent cu un mecanism de ridicare sub forma unei legături multiple articulate care asigură deplasarea verticală a patinului de contact. [unu]

Pantograful servește la asigurarea unei conexiuni electrice fiabile cu firul de contact al rețelei de contact a materialului rulant electric al căilor ferate ( locomotive electrice , trenuri electrice , inclusiv secțiunile lor electrice ), tramvaie .

Numele pantografului provine de la un dispozitiv similar pentru copierea desenelor (din grecescul παντ  - totul, grecescul γραφ  - a scrie).

Dispozitiv pantograf

Pantograful are un suport de contact montat pe dispozitive mobile - cărucioare . Cărucioarele sunt fixate pe ramele superioare ale pantografului. Cadrele superioare sunt formate din tuburi de oțel înclinate în diagonală pentru a crește rigiditatea transversală, cadrele inferioare sunt de obicei realizate din țevi în formă de con sau canale de secțiune variabilă, care sunt atașate la arborii principali rotativi. Cadrele superioare și inferioare sunt conectate între ele prin intermediul unor balamale cu rulmenți cu ace. Întreaga structură mobilă a pantografului cu arbori rotativi este instalată prin arborii axului în bază. Baza pantografului este fixată rigid de acoperiș prin izolatoare.

Toate părțile pantografului sunt sub tensiunea maximă a rețelei de contact. Curentul circulă și prin articulațiile pivotante ale pantografului; pentru a reduce electrocoroziunea și rezistența tranzitorie a articulațiilor, toate articulațiile pivotante au șunturi flexibile de cupru. Pentru a ridica și a coborî pantograful pe tramvaie, se folosește o acționare mecanică (de exemplu, o frânghie în cabină) sau o acționare electrică cu telecomandă (la tramvaiele moderne), pe trenuri electrice și locomotive electrice - pneumatice.

La locomotivele electrice , pe fiecare secțiune sunt instalate pantografe , dar cel puțin două pe locomotivă electrică. Adică, pe locomotive electrice cu o singură secțiune - două (pentru redundanță ). [2] La locomotivele electrice de curent continuu se pot instala două pantografe pe secțiune, deoarece tensiunea mai mică în rețeaua de contact decât în ​​cazul curentului alternativ determină curenți mai mari la pornire și accelerare. Prin urmare, în cazul unui contact slab între firul de contact și patinul de contact al colectorului de curent, poate apărea un arc electric , care creează pericolul de ardere a firului de contact.

Pe trenurile electrice și secțiunile electrice , pe vagonul fiecărei secțiuni este instalat un pantograf. Tramvaiele au de obicei un colector de curent pentru fiecare autoturism. (Dar există excepții, de exemplu, o mașină de tip 71-88G .) Tramvaiele moderne cu mai multe secțiuni, dacă este necesar, pot fi echipate și cu două pantografe (câte unul pentru fiecare secțiune de cap).

Firul rețelei aeriene de contact destinat utilizării de către vehiculele echipate cu un pantograf este așezat nu strict de-a lungul căii de mișcare, ci cu un mic zig-zag. Acest lucru contribuie la uzura uniformă a patinului de contact al pantografului.

Practica folosirii unui pantograf pe locomotive electrice și trenuri electrice

La locomotivele electrice cu două sau mai multe pantografe, la deplasare, se ridică de obicei doar pantograful din spate (când rețeaua de contact este înghețată, ambele pantografe sunt ridicate). La locomotivele electrice de curent continuu puternice, cu patru pantografe per locomotivă, două pantografe din spate sunt ridicate (unul pe partea din față, unul pe spate (când rețeaua de contact este înghețată, toate cele patru pantografe sunt ridicate). Acest lucru se poate datora mai multor considerente. :

• Dacă pantograful se rupe, acesta cade înapoi în direcția de mers. Pantograful este de obicei amplasat pe acoperișul locomotivei în apropierea cabinei de comandă, în timp ce echipamentele de acoperiș (părți ale sistemului de răcire, reostate, receptoare, întrerupătoare principale, paratrăsnet etc.) sunt de obicei amplasate pe acoperișul de deasupra sălii mașinilor. . Pentru multe locomotive electrice, dacă pantograful din față cade înapoi în direcția de mers, poate deteriora toate echipamentele de acoperiș (în absența unui capac de protecție), ceea ce poate duce la pierderea capacității locomotivei de a se deplasa cu putere proprie. În același timp, pantograful din spate, atunci când este spart, cade pe acoperișul unei cabine de control nefolosite, al vagoanelor sau pe șine, unde echipamentul vital nu este de obicei prezent.
• Dacă șoferul, în timpul conducerii, observă o defecțiune a rețelei de contact care amenință să rupă pantograful (de exemplu, ruperea firului de suspensie a firului de contact ), va avea mai mult timp să coboare pantograful din spate decât cel din față.
• Când se deplasează, locomotiva creează o zonă de compresie a aerului în fața ei, din care aerul curge în lateral și în sus. Aerul care se deplasează în sus ridică firul de contact și, din această cauză, se creează cele mai proaste condiții de contact pentru pantograful din față, amenințând să rupă pantograful din comprimarea în sus a aerului decât pentru pantograful din spate. (Valoarea acestui factor crește odată cu creșterea vitezei.)
  

La locomotivele cu mai multe secțiuni, trenurile electrice și mașinile electrice, nu este nevoie să ridicați pantograful pe fiecare secțiune sau mașină, deoarece secțiunile sunt interconectate printr-un autobuz de înaltă tensiune care circulă de-a lungul acoperișului sau de-a lungul cuplajului. Prin urmare, sunt ridicate doar atâtea pantografe cât este necesar pentru a asigura colectarea normală a curentului și siguranța firului de contact împotriva arderii.

La locomotivele electrice DC puternice care consumă curent mare și au mai mult de un pantograf pe secțiune (de exemplu, ChS200 , VL15 , 2ES10 "Granit" și "Svyatogor" ), în timpul celui mai mare consum de energie (la pornire și la accelerare), toate pantografele pot să fie ridicat pentru a asigura mai multe puncte de colectare actuale pentru a evita epuizarea rețelei de contact. După accelerare (30-50 km/h), pantografele din față sunt coborâte pe parcurs.

Jumătate pantograf

Semipantograful , sau colectorul de curent asimetric, arată ca jumătatea unui pantograf convențional. (În Federația Rusă, se folosesc și așa-numitele semipantografe simetrice - TL-13U și TL-14M cu două pârghii, în timp ce pantografele cu patru pârghii se numesc pantografe). Avantajele unui semi-pantograf față de un pantograf convențional sunt următoarele:

• Masa mai mica.
• Oscilațiile semipantografului în timpul mișcării influențează mai puțin elementele rețelei de contact , ceea ce asigură o mai bună fixare a pantografului de firul de contact și, astfel, o mai bună colectare a curentului. Acest lucru este deosebit de important la viteze peste 60-70 km/h.
• Este necesar mai puțin spațiu pe acoperiș, facilitând amplasarea echipamentelor de pe acoperiș. Unele tipuri de material rulant electric, concepute pentru a funcționa cu mai multe sisteme de alimentare cu energie ( multisistem ), au pantografe diferite pentru diferite tipuri de curent de alimentare.
• Consum mai mic de material.
• Este necesară mai puțină putere de antrenare pentru a ridica și a coborî pantograful.

Cu toate acestea, semi-pantograful are și un dezavantaj - rezistență mai mică. Există cazuri când fermele, neputând menține materialul rulant și rețeaua de contact în stare corespunzătoare, au transformat semipantografele în pantografe [3] . Există și cazuri de conversie inversă [4] [5] [6] .

În ciuda designului asimetric, asemănător cu un jug, semipantograful, ca și pantograful, permite mișcarea în ambele direcții: în timpul funcționării normale, sarcinile orizontale sunt mici, în timp ce o defecțiune a rețelei de contact, ducând la apariția unei părți proeminente pe fir. , rupe atât unul cât și celălalt design. [7]

pantograful lui Belov

Un fel de semipantograf inegal, folosit în tramvaie . Cunoscut și ca colector de curent TPB.00.00 [8] . Inventat de doctorul în științe tehnice Valery Belov [9] [10] . Pantograf asimetric cu o singură pârghie cu suspensie radială adaptabilă a inserțiilor de contact [11] . A fost produs în serie din 2003. Într-un mediu profesional, este cunoscut și sub denumirea de argou „bugelograph” datorită asemănării designului atât cu jugul , cât și cu pantograful. Un alt termen de argou este „clapetă”. A fost testat pe tramvaie ale modelelor LVS-86 și LVS-97 . A fost folosit pe modelele LM-99 și unele modificări ale LM-2008 (altele au folosit semi- pantograful Lekov ) fabricate de PTMZ .

pantograf tramvai

Dacă pantografele de cale ferată au început să fie folosite deja pe primele căi ferate electrice, atunci pantografele de tramvai nu au apărut imediat. Înainte de distribuirea în masă a pantografelor de tramvai, tramvaiele cu tijă și colectoare de curent de tracțiune erau destul de răspândite . (Este indicativ, în special, că unele orașe continuă să opereze tramvaie cu un colector de curent cu tijă, în ciuda faptului că pantograful este mult mai fiabil decât colectorul cu tije).

Istorie

Pantograf versus mreană

Primele tramvaie cu pantografe au apărut în Statele Unite în anii 1930. Înainte de aceasta, în SUA era folosit doar colectorul de curent cu tijă , care a fost folosit și în multe alte țări din America și unele țări europene. Dar pantograful cu tijă are următoarele dezavantaje:

• are nevoie de dispozitivul de săgeți pe firul de contact (o problemă similară există în sistemele moderne de troleibuz, deoarece troleibuzul de foarte multe ori nu poate opera pantograful);
• este în pericol de a părăsi firul de contact - plecarea tijelor colectoare de curent de troleibuz moderne, care sunt descendenți ai tijelor colectoare de curent de tramvai, din firele liniei de contact este încă un eveniment destul de frecvent;
• relativ greu de gestionat, - dezvoltarea telecomenzii tijelor colectoare de curent, în special a celor de troleibuz, este o sarcină nebanală (până în prezent, conducătorii multor troleibuze trebuie adesea să coboare și să ridice manual tijele colectoare de curent);
• relativ voluminos - atunci când este coborât, o bară de tramvai sau două bare de troleibuz ocupă jumătate din acoperișul unui vagon de tramvai sau, respectiv, a unei caroserie de troleibuz.

Pantograful este liber de toate aceste neajunsuri. În special:

• relativ compact și atunci când este coborât ocupă de multe ori mai puțin spațiu decât o mreană;
• nu are nevoie de aranjarea săgeților pe firul de contact - ca urmare, rețeaua de contact a tramvaiului este relativ simplă din punct de vedere structural și, prin urmare, mai fiabilă;
• pantograful este relativ ușor de controlat - în cel mai simplu caz, pantograful este controlat (coborât și ridicat) cu ajutorul unui cablu de control subțire trecut în cabina șoferului și problema telecomenzii (de exemplu, prin intermediul unei acționări electrice ) controlul pantografului este de asemenea relativ simplu.

Totuși, spre deosebire de un pantograf cu tije, un vehicul echipat cu un pantograf trebuie să fie strict sub firul de contact; în timp ce un troleibuz cu tije poate ocoli mașinile oprite, ceea ce nu se putea face cu un pantograf.

Pantograful este simetric si fata de directia de miscare - permite miscarea in ambele directii cu aceeasi viteza. Un pantograf cu tije (orice) nu are o astfel de proprietate. Adică, atât un tramvai cu un colector de curent cu tijă, cât și un troleibuz pot merge înainte suficient de repede, dar ambele pot merge înapoi doar relativ lent. Un tramvai cu pantograf poate merge la fel de repede atât înainte, cât și înapoi. Acest din urmă factor determină faptul că aproape toate tramvaiele moderne cu două sensuri sunt echipate doar cu pantografe (sau semipantografe). Desigur, pantograful a înlocuit practic bara, iar marea majoritate a tramvaielor moderne folosesc pantografe sau semipantografe. Tramvaiele cu colectoare de curent cu tijă au supraviețuit doar într-un număr foarte mic de orașe, unde, pe lângă funcția de transport, împreună cu arhitectura urbană, îndeplinesc și o funcție decorativă.

Pantograf versus jug

Pantograful cu jug are multe (dar nu toate!) Avantajele unui pantograf. Adică, ca un pantograf, jugul nu trebuie să aibă săgeți pe firul de contact și nu riscă să părăsească firul de contact. Ca și în cazul utilizării unui pantograf, atunci când se folosește un jug, rețeaua de contact a tramvaiului este structural relativ simplă (nu există săgeți pe firul de contact ca fiind inutile) și, prin urmare, mai fiabilă. Pe acest fond, în Europa continentală, care s-a bazat pe pantograful de remorcare în zorii tramvaiului electric ca mijloc de transport, avantajele pantografului față de remorcare nu au fost remarcate la început. Mai mult decât atât, pentru o perioadă destul de lungă (cum s-a observat, de exemplu, în URSS ), tramvaiele cu juguri și tramvaiele cu pantografe au fost operate simultan de aceleași sisteme de tramvaie. Dar jugul, ca și pantograful cu tije, este relativ greu de controlat - în cel mai simplu caz, un pantograf de tramvai este destul de ușor de controlat prin intermediul unui simplu cablu subțire trecut în cabina șoferului, în timp ce este pur și simplu fizic imposibil să controlezi jugul. din cabina șoferului. Echivalează parțial șansele unui pantograf și a unei telecomenzi cu jug (cu o acționare electrică, de exemplu), dar acționarea electrică pentru a controla jugul necesită una mai puternică decât pentru a controla pantograful. La fel ca și pantograful cu tije, jugul este relativ voluminos - în poziția coborâtă, jugul ocupă jumătate din acoperișul vagonului de tramvai. Absența necesității refacerii rețelei de contact atunci când jugul a fost abandonat în favoarea pantografului și-a jucat și ea rolul. Drept urmare, pantograful a câștigat și jugul - în prezent, pantograful jug este folosit doar de tramvaie vechi care sunt în stare bună, folosite în cele mai multe cazuri doar pentru excursii de vizitare a obiectivelor turistice, sau tramvaie care funcționează cu o rețea de contact foarte săracă. calitate.

Pantograf auto

Siemens dezvoltă un camion hibrid folosind un pantograf. [12] Utilizarea unui pantograf (spre deosebire de boom la troleibuze) nu necesită oprire pentru a conecta/deconecta de la rețea. Este de remarcat faptul că, conform aceleiași scheme, troleibuzele și duobuzele promițătoare pot fi echipate cu pantografe .

Vezi și

• Tijă (colector de curent)
• Colector de curent de arc

Note

1. ↑ GOST 19350-74
2. ↑ Singurele excepții sunt unele locomotive electrice mici, pe acoperișurile cărora este dificil să se așeze două pantografe.
3. ↑ Tramvaiul viitorului merge spre Strelna (foto) . www.fontanka.ru (22 iunie 2007). Preluat la 6 august 2021. Arhivat din original pe 6 august 2021. (Rusă)
4. ↑ Raport privind principalele rezultate ale activității Întreprinderii Unitare de Stat Sankt Petersburg Gorelektrotrans pentru 9 luni din 2016 . Preluat la 6 august 2021. Arhivat din original la 27 iulie 2021. (nedefinit)
5. ↑ petertransport. Cumpărături cu tramvaiul . Pitertransport (23 martie 2015). Preluat la 6 august 2021. Arhivat din original pe 6 august 2021. (nedefinit)
6. ↑ Orașul nu are bani pentru tramvaie noi? Nu contează, upgrade-le pe cele vechi! . TIA . Preluat la 6 august 2021. Arhivat din original pe 6 august 2021. (Rusă)
7. ↑ Semi pantograf . Forumul Tramvaiului . Transport în Rusia (1 septembrie 2006). Data accesului: 17 noiembrie 2016. Arhivat din original pe 18 noiembrie 2016. (nedefinit)
8. ↑ Valeri Vasilievici Belov, Serghei Valerievici Belov, Nadezhda Nikolaevna Belova. Nou Tip de colector de curent Belov Tpb.00.00 Pentru Transport Electric . - 2018. - S. 212-226 . (Rusă)
9. ↑ Contrafacere prin coarne . Preluat la 7 august 2021. Arhivat din original la 30 octombrie 2008. (nedefinit)
10. ↑ Inventor vs fabrică . www.dp.ru _ Preluat la 7 august 2021. Arhivat din original la 13 noiembrie 2020. (nedefinit)
11. ↑ Scopul colectorului de curent. Cerințe tehnice pentru colectorul de curent . mydocx.ru _ Preluat la 7 august 2021. Arhivat din original la 7 august 2021. (nedefinit)
12. ↑ Camioane cu pantografe (cum ar fi tramvaiele) vor apărea pe autostrăzile din SUA Arhivat 11 august 2012.

Dicționare și enciclopedii	mare danez Britannica (online)
În cataloagele bibliografice	NKC : ph330268