Приветствую вас, уважаемые подписчики и гости моего канала! Наверняка, глядя на проезжающие электровозы и электропоезда, вы замечали, что у электровозов на крышах установлены пантографы одного типа, а на электропоездах - немного другой конструкции. В этой статье расскажу, почему они отличаются.
Кстати, на всякий случай напомню, что устройством для соединения контактной сети с цепями электрического подвижного состава называется токоприёмник. В свою очередь пантограф, полупантограф, штанги и бугель - это уже частные случаи токоприёмника, различающиеся по конструкции.
Такие разные пантографы
Пантограф, как таковой, легко отличить от других токоприёмников (в частности от полупантографа). Рамы пантографа, при виде сбоку, имеют форму ромба. Между рамами также расположены крестовины, обеспечивающие дополнительную жёсткость. Однако, если взглянуть, например, на ВЛ10, то мы можем видеть вот самый такой, что называется, классический пантограф:
А вот, скажем, на электропоезде ЭД4М, пантограф уже имеет несколько иную конструкцию:
Дело в том, что пантографы подразделяются на тяжёлые и лёгкие. Тяжёлыми пантографами оборудуются мощные электровозы постоянного тока. А, в свою очередь, лёгкие пантографы устанавливают на не менее мощные электровозы переменного тока, а также на электропоезда, причём как постоянного тока, так и переменного.
Есть такое понятие, как нагрузочная способность токоприёмника. Это значение рабочего тока, который может снимать токоприёмник с контактного провода. Тяжёлые токоприёмники должны обеспечивать съём тока величиной до 2200 ампер в движении и 300 ампер при стоянке.
В свою очередь легкие токоприёмники рассчитаны лишь на 500 ампер в движении и 80 ампер при стоянке. Дело в том, что напряжение в контактной сети постоянного тока равно 3000 вольт, а в контактной сети переменного тока - 25000 вольт. При этом, если вспомнить формулу мощности - последняя равна произведению тока на напряжение, то становится понятно, что чтобы получить требуемую мощность при неизменном значении напряжения (то есть того, которое в контактной сети) - нужно увеличивать ток.
И это как раз недостаток электрификации постоянным током - через токоприёмники протекают реально огромные токи, именно поэтому, на электровозах постоянного тока при трогании поднимают два, а то и три токоприёмника, чтобы разделить напряжение между ними. Делается это чтобы:
- Не пережечь и не оборвать контактный провод
- Не сжечь контактные вставки (которые, непосредственно и снимают ток) на полозе токоприёмника
Полоз - верхняя часть токоприёмника (также иногда называется лыжей из-за характерных законоцовок), на котором установлены контактные вставки.
Помимо этого, чтобы пропустить такой большой ток и не сжечь вставки, добавляется второй полоз, чтобы разделить протекаемый ток. По этой причине, тяжёлые и лёгкие токоприёмники, помимо нагрузочной способности, отличаются также и конструкцией рамы, ведь дополнительный полоз - это также дополнительная нагрузка.
У тяжёлых токоприёмников рама представляет собой полноценный объёмный ромб, в то время как у лёгких токоприёмников в нижней части «ромба» - лишь две трубы по каждую сторону, а в верхней - сходящиеся к центру трубы меньшего сечения. Лёгкие токоприёмники, как я уже говорил, устанавливаются на электровозах переменного тока, а также на электропоездах.
Электровозы переменного тока, хоть и имеют не меньшую мощность, чем их собратья на постоянном токе, но токи там не такие большие, так как высокое значение напряжения. А у электропоездов постоянного тока не такая большая мощность, а следовательно, и не настолько высокие токи.
Дорогие читатели, проект нуждается в вашей поддержке! Поставьте лайк этой статье и подпишитесь на канал, чтобы не пропустить свежие материалы!