当前位置: 首页 >> 机械厂家

电力机车和接触网电力系统第3部分电力输送

2022-04-29 来源:张家界机械信息网

电力机车和接触网电力系统–第3部分:电力输送

高速全电力铁路机车使用悬链线系统和受电弓的功率传输装置,这似乎违反了良好的工程实践,因此不起作用。尽管如此,它还是可以通过每小时超过100英里的接触点传输数百安培的电流。

本文的第2部分研究了与电力机车有关的功率问题和编号中国机械网okmao.com。这部分着眼于受电弓和悬链电源系统。

铁路上使用的接触网饲料的概念(图1)是在1800年代后期开发的。从理论上讲,这很简单。电线在两极之间缠绕,自然具有双曲线-余弦三角函数定义的经典悬链线形状(请参见参考资料)。该方程式由戈特弗里德·莱布尼兹(Gottfried Leibniz),克里斯蒂安·惠更斯(Christiaan Huygens)和约翰·伯努利(Johann Bernoulli)在雅各布·伯努利(Jakob Bernoulli)的挑战下提出。悬链线(也称为吊线)具有紧密间隔的“液滴”,可支撑实际的接触载流线。电流的返回路径是滑轨,该滑轨处于地电位,因此没有电气危险。

图1:接触网电力系统的基本元件显示了如何通过变长滴管将接触线从接触网支撑线悬挂下来。图片:Ofil Systems Ltd)

由于高电压以及需要将金属支撑杆和金属臂接地,悬链线系统使用许多大型绝缘子来保持高压的物理和电气隔离(图2)和(图3)。

图2:绝缘子对于使高压线与系统的其余部分分开并保持安全至关重要,反之亦然;绝缘体的长度随电压和其他因素而变化,但是典型的尺寸是两到三英尺(三分之二到一米)长。图片:盟军绝缘子)

图3:此图显示了悬链线支撑系统的单个支撑杆,绝缘体和电线的更多细节。图片:铁路信号概念)

此外,悬链线必须保持适当的拉紧状态。一些系统使用液压张紧器在悬链线上提供张力,因此尽管温度变化也能保持其形状。但是,许多悬链线系统改为使用滑轮和在支撑杆上悬挂五到一万磅(约2500到5000公斤)的自重(图4),因为这种解决方案简单可靠,并且重物所提供的张力与温度,与液压解决方案不同。通过增加或减少砝码,可以轻松设置或更改所需的张力值,以适应不同长度的悬链线和其他因素。

图4:许多悬链线系统都使用悬挂的重物和滑轮来简单,可靠地长期提供适当的悬链线张力,并在需要时进行轻松调整(图片来源:Alamy Ltd)

(请注意,有些悬链线系统主要在狭窄的城市地区使用,它们使用更近的极距和悬链线上的较高张力,因此它非常接近于一条直线。这样就无需滴落和单独的接触线。)

这种悬链线/接触线装置提供了电源,但是该功率如何到达机车或各个客车的负载?为了切断电源,在顶部安装的受电弓总成上方放有由特殊的石墨基材料制成的十字线触点,并从发动机或长途客车向触点线伸出(图5)。悬链线的高度在轨道上方的固定高度处时,其长度与下面的轨道并不完全一致。取而代之的是,它会从左到右和向后微微“曲折”,因此动力拾取器的磨损均匀,不会因仅在一点滑动而形成凹槽。然后,当其在架空电源下方流动时,将其从中抽出。

受电弓可以根据需要远程升高或降低。大多数机车有两个,后排首先使用,前排作为备用。受电弓总成使用弹簧来即使在全速下也能保持石墨块相对于悬链线的恰到好处的张力,尽管机车和电线之间的间距由于轨道或电线位置的不规则性而略有变化。该压力至关重要:太低的接触力会导致形成电弧,而太高的力会导致受电弓的接触带和悬链线过度过度磨损。

图5:受电弓组件简单,优雅且经过精心设计,以提供具有一定柔韧性的机械强度,并具有接触悬链线并以其触点与电流之间的高速线性运动传递大量电流的能力,携带电线。(图片:RailSystem.net)

一些城市的“无轨电车”或电动公交车也使用架空线来供电,其技术与电气化机车有些相似。但是,由于橡胶轮胎和没有地面轨道,因此没有地面电流回路。为了提供返回路径,这些车辆使用双根平行的架空电线和一对架空电线杆来拾取电流。这些双极用作电流拾取和返回的简化受电弓,并且可以相互独立地自由移动,以适应转弯和其他与街道相关的情况。

油橄榄小绿灯精华

珂拉琪

小雾镜散粉

友情链接