Исследование износа контактных токосъемных элементов на основе моделирования токораспределения в полозе токоприемника

Для решения задачи по снижению износа токосъемных вставок полоза токоприемника авторы определили процессы, влияющие на их работу. Для анализа взаимодействия системы токосъема авторы рассмотрели физическую модель распределения тока от контактного провода контактной сети по вставкам полоза токоприемника, установленного на движущемся электроподвижном составе (ЭПС). В этой модели точка скользящего контакта перемещается вдоль полоза в обе стороны от оси симметрии полоза со скоростью, пропорциональной скорости движения ЭПС. Процесс токосъема авторы представили в виде электрической схемы замещения, где ток протекает по переменным электрическим сопротивлениям в зависимости от положения скользящего контакта и далее по постоянным электрическим сопротивлениям, обусловленным местами крепления токоотводящих шунтов на полозе. При формировании схемы замещения были приняты следующие допущения: рассматривается безотрывный токосъем, не учитываются переходные сопротивления между вставками и контактным проводом и вставками и медной подложкой полоза, контактный провод расположен перпендикулярно рядам вставок (не учитывается зигзаг). В результате расчета схемы замещения было показано, что ток, протекающий по вставкам полоза токоприемника, значительно нагревает полоз в его средней части. На основании этого было сделано предположение, что интенсивность износа вставок по причине нагрева полоза больше в средней части, чем по краям. Приведенные авторами теоретические и экспериментальные исследования показали, что существующие конструкции полоза токоприемника не обеспечивают экономичного использования токосъемных материалов. На основе проведенных исследований авторы предлагают разработать новые конструкции полозов токоприемников, в которых наибольший нагрев в середине полоза может быть снижен.

токоприемник, скользящий контакт, токораспределение, токосъемный элемент, полоз токоприемника

1. Купцов Ю. Е. Беседы о токосъеме, его надежности, экономичности и о путях совершенствования. М.: Модерн-А, 2001. 256 с.

2. Беляев И. А., Михеев В. П., Шиян В. А. Токосъем и токоприемники электроподвижного состава. М.: Транспорт, 1976. 184 с.

3. Гершман И. С., Миронос Н. В. Требования к контактным проводам для высокоскоростного железнодорожного транспорта //Вестник ВНИИЖТ. 2011. № 3. С. 13 - 17.

4. Вологин В. А. Взаимодействие токоприемников и контактной сети. М.: Интекст, 2006. 256 с.

5. Фрайфельд А. В. Проектирование контактной сети. М.: Транспорт, 1978. 303 с.

6. Измерение износа токосъемных элементов токоприемников электропоездов на линии Санкт-Петербург - Москва / М. В. Вязовой [и др.] // Токосъем и тяговое электроснабжение при высокоскоростном движении на постоянном токе: сб. науч. тр. ОАО «ВНИИЖТ» / под ред. Н. В. Мироноса, П. Г. Тюрнина. М.: Интекст, 2010. С. 188 - 190.

7. Токосъемные вставки для токоприемников железнодорожного транспорта / И. С. Гершман [и др.] // Вестник ВНИИЖТ. 2012. № 4. С. 3 - 10.

8. Правила устройства и технической эксплуатации контактной сети электрифицированных железных дорог (ЦЭ-868) / Департамент электрификации и электроснабжения Министерства путей сообщения Российской Федерации. М.: Трансиздат, 2002. 184 с.

9. Вставки угольные контактные для токоприемников электроподвижного состава. Технические условия. ТУ 1916-020-27208846-99. 28 с.

10. Способ восстановления полоза токоприемника с секционированной токосъемной частью и скосами: авторское свидетельство SU № 1676856 А1 / В. А. Савченко [и др.].