Токоприемник AX-NG 032
На электропоезде ЭС1 установлен токоприемник типа AX-NG 032. Общий вид токоприемника показан на рис. 4.3.
Рис. 4.3. Токоприемник AX-NG 032: 1 — опорный изолятор; 2 — рама основания; 3 — верхний рычаг; 4 — параллельная направляющая штанга; 5 — нижний рычаг; 6 — привод; 7 — полоз с контактными вставками; 8 — клапан быстрого опускания
Токоприемник имеет асимметричную конструкцию и предназначен для работы как на постоянном, так и на переменном токе. В основании рамы, закрепленной на полимерных опорных изоляторах, находится пневматический привод сильфона для подъема токоприемника. Опускание токоприемника осуществляется за счет собственного веса после выпуска воздуха из пневматического сильфона. Шарнирно соединенный верхний рычаг несет на себе полоз с контактными вставками и рогообразными скосами. Ниже приведены технические данные токоприемника.
Технические характеристики токоприемника Максимальное значение длительного тока (в течение 1 мин), А................................ 1500 Потребляемый ток при 25 кВ переменного тока, А: в неподвижном состоянии.................................................................... 60 в движении................................................................................. 500 Потребляемый ток при 3 кВ постоянного тока, А: в неподвижном состоянии.................................................................... 100 в движении................................................................................. 1100 Нажатие на контактный провод, Н: режим работы на переменном токе............................................................ 85+5 режим работы на постоянном токе............................................................ 105±5 Высота срабатывания датчика максимальной высоты подъема над уровнем головки рельса, мм..... 7000+50 Время опускания (с максимальной рабочей высоты), с......................................... 4—6 Время подъема (на максимальную рабочую высоту), с....................................... 6—10 Длина полоза, мм........................................................................... 2000 Длина контактной вставки, мм............................................................... 1200 Максимальная скорость токосъема, км/ч...................................................... 160 Высота опущенного токоприемника (D1 на рис. 4.4), м........................................ 0,693 Минимальная рабочая высота (D2 на рис. 4.4), м............................................. 0,400 Максимальная рабочая высота (D3 на рис. 4.4), м............................................ 2,200 Максимальная высота подъема (D4 на рис. 4.4), м............................................ 2,350
Токоприемник оборудован автоматическим механизмом быстрого опускания пневматического действия (система ADD). Он опускает токоприемник при поломках, ударах и превышении максимальной высоты подъема. Для контроля контактных вставок на один канал в угольных прижимных планках подается сжатый воздух. Если при поломке контактной вставки сжатый воздух утекает из нее, тогда воздух удаляется из привода сильфона токоприемника через клапан быстрого опускания (рис. 4.5).
В нормальном режиме пневматический клапан закрыт. К его открытию приводит выпуск воздуха при повреждении угольной вставки. С помощью разобщительного крана можно вывести из эксплуатации механизм быстрого опускания (например в целях техобслуживания), который подключен к системе управления поездом.
Рис. 4.4. Диапазон высот подъема полоза токоприемника
Рис. 4.5. Клапан быстрого опускания токоприемника
Если на поднятом токоприемнике срабатывает устройство контроля контактных вставок или ограничение высоты, то размыкается петля экстренного торможения, что в свою очередь приводит к размыканию всех главных выключателей по всему составу и быстрому опусканию всех поднятых токоприемников. Предварительное размыкание главных выключателей предотвращает повреждения из-за возникновения электрических дуг. При сбое аппаратного обеспечения системы управления токоприемниками (например, при отключении автоматического защитного выключателя) также отключаются главные выключатели, чтобы предотвратить опускание токоприемников под током. Срабатывание устройства контроля контактной вставки и ударов действует как блокировка, т.е. токоприемник больше не может быть поднят машинистом электропоезда. При срабатывании устройства контроля высоты поднятия, напротив, машинист может с помощью нажатия тумблера «Токоприемник» вновь поднять токоприемник.
Все функции токоприемников реализуются и контролируются соответствующей системой управления клапанами (например, изменение контактного нажатия при смене рода тока). Время подъема, опускания, величина статического контактного нажатия, а также пневматические выключатели автоматического механизма опускания (ADD) регулируются на панели управления пантографами (рис. 4.6), которая снабжается сжатым воздухом из питательной магистрали или от вспомогательного компрессора (вход А).
Рис. 4.6. Панель управления токоприемником (а) и ее пневматическая схема (б): 1 — фильтр; 2 — дроссель (FLC-UP); 3 — 3/2-ходовой клапан (EV-3kV); 4 — редукционный клапан (PR-3kV); 5 — пневматический выключатель системы контроля высоты подъема; 6 — двойной обратный клапан; 7— тройник; 8 — 3/2-ходовой клапан (EV-25kV); 9 — пневматический выключатель системы контроля контактной вставки; 10 — тройник; 11 — редукционный клапан (PR-25kV); 12 — воздушный клапан (EV); А — вход от питательной магистрали; В — вход системы контроля контактной вставки; С — вход системы контроля высоты подъема; D — выход
Как видно из рис. 4.6, питание сильфонного привода осуществляется от своего клапана токоприемника и редукционного клапана для разных систем тока. Кроме того, на панели управления находятся два реле давления. Верхнее (вход В) контролирует выход воздуха из системы быстрого опускания (ADD), а нижнее (вход С) — от клапана определения максимальной высоты подъема, который показан на рис. 4.7.
Рис. 4.7. Пневматический выключатель максимальной высоты подъема
Пневматическое соединение токоприемника с панелью управления производится с помощью системы подачи воздуха APIM (рис. 4.8), которая является также электрическим изолятором между токоприемником и крышей.
Рис. 4.8. Система подачи воздуха APIM
С мая 2014 г. электропоезда «Ласточка» начали выпускать в городе Верхняя Пышма (совместное предприятие группы «Синара» и концерна «Сименс»). 30 мая состоялись торжественные мероприятия, посвященные выпуску первого российского скоростного электропоезда «Ласточка». В отличие от электропоездов, полностью собранных в Германии и имеющих обозначение ЭС1, электропоезда российского производства получили обозначение ЭС2Г. Если ЭС1 — двухсистемные электропоезда, то ЭС2Г являются односистемными, рассчитанными на эксплуатацию только на постоянном токе (напряжение 3 кВ). Соответственно, претерпели изменения электрические схемы и некоторые электрические аппараты. Так, вместо токоприемников AX-NG 032 установлены токоприемники постоянного тока МР-160, несколько другие по конструкции. Внешний вид токоприемника МР-160 приведен на рис. 4.9, а его пневматического привода и узла управления — на рис. 4.10.
Рис. 4.9. Токоприемник МР-160: 1 — основание; 2 — устройство ограничения высоты подъема; 3 — нижняя подвижная рама; 4 — штуцеры подвода сжатого воздуха; 5 — гидравлический демпфер; 6 — соединительная тяга; 7 — токовые соединения (шунты); 8 — верхняя подвижная рама; 9 — хомуты крепления трубки подвода сжатого воздуха к полозу токоприемника; 10 — диагонали; 11 — направляющая полоза; 12 — трубка подвода сжатого воздуха к полозу; 13 — дефлекторы; 14 — соединительный вал; 15 — полоз; 15а — основание полоза; 15б — графитовая накладка; 15в — воздушный канал накладки; 16 — каретка; 17 — пластинчатая пружинная опора; 18 — пневматический привод
Рис. 4.10. Пневматический привод и узел управления токоприемника МР-160: а — пневматический привод; б — электромагнитный блок управления; в — устройство аварийного опускания; г — ограничитель высоты подъема; 1 — нижняя подвижная рама; 2 — основание токоприемника; 3 — тяга пневмопривода; 4 — дисковые кулачки; 5 — резиновокордный цилиндр; 6 — устройство предварительного подъема; 7— резиновый амортизатор; 8 — пружинная опора; 9 — трос; 10 — дроссельный клапан регулировки времени подъема; 11 — дроссельный клапан регулировки времени опускания; 12 — пневматические выключатели; 13 — предохранительный клапан; 14 — манометр; 15 — регулятор давления; 16— фильтр-влагоотделитель; 17 — электромагнитный вентиль; — контрольный кран; 19 — атмосферное отверстие; 20 — вентиль экстренного опускания; 21 — разобщительный кран устройства аварийного опускания; 22 — штуцер; 23 — пневматический концевой выключатель; 24 — приводной рычаг; 25 — вал нижней подвижной рамы
