УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ТОКОПРИЕМНИКОВ

Работа токоприемника электроподвижного состава (ЭПС) зависит от типа и состояния контактной подвески, скорости движения и мощности ЭПС, токовой нагрузки и напряжения в контактной сети (КС). Состояние железнодорожного полотна также оказывает воздействие на работу токоприемника боковыми и продольными колебаниями, передающимися от кузова электровоза. Также важен климатический фактор окружающей среды.

Большую часть отказов токоприемников представляют изломы из-за неисправных элементов контактной сети. Восстановление токоприемника после повреждения приводит к:

□    появлению незапланированной трудоемкости по замене и ремонту данного оборудования;

□    непредвиденным затратам;

□    простою электровоза при отсутствии на складе запасных узлов.

В связи с этим существует насущная потребность в уменьшении числа случаев изломов токоприемников. Для решения данной задачи необходимо:

•    обеспечивать хорошее состояние контактной подвески на всех участках дорог страны, что является очень трудной задачей;

•    применять на токоприемниках защитные устройства, снижающие аварийность и предотвращающие масштабные повреждения этих узлов при различных ситуациях.

На данный момент применяются защитные устройства двух типов:

♦    первые предназначены для защиты от повреждений токоприемника и КС при наезде на неисправные элементы, расположенные ниже поверхности трения контактного провода;

♦    вторые используются для защиты токоприемника от повреждений при выезде на участок дороги без контактного провода.

Требования к устройствам первого типа прописаны в нормативных документах (НБ ЖТ ЦТ 04—98, ГОСТ 32204—2013), при этом применение защитных устройств требуется только на скоростях движения более 160 км/ч. Второй тип защитных устройств в нормативных документах не описан.

К защитным устройствам первого типа относятся:

❖    система ADD (Auto Drop Device) — устройство автоматического опускания токоприемника при недопустимом износе или разрушении контактной вставки;

❖    механизм аварийного опускания (МАО) — устройство автоматического опускания токоприемника при недопустимом ударе полоза о неисправные элементы контактной сети.

Система ADD предназначена для сохранения оборудованиия без значительных повреждений путем опускания токоприемника при износе или разрушении контактной вставки о выступающие части КС. Система (рис. 1) состоит из контактных вставок с воздушными каналами, сбросного клапана и датчика (реле) давления, установленного в кузове электровоза.

ADD клапан

Принцип работы системы следующий:

>    при нормальной работе токоприемника (вставки не повреждены) пневматический клапан нормально закрыт;

>    в случае разрушения (недопустимого износа) контактных вставок выпуск воздуха через вставку приводит в действие клапан. Давление в пневматическом приводе падает, и токоприемник опускается;

>    в то же время, реле давления подает электрический низковольтный сигнал системе управления электровоза о необходимости отключить главный или быстродействующий выключатель и опустить токоприемник.

Достоинствами данной системы являются простота конструкции, отсутствие регулировочных параметров.

К недостаткам можно отнести:

У необходимость применения дорогих импортных клееных контактных вставок с воздушным каналом (при срабатывании ADD необходимо заменить поврежденные вставки, стоимость которых колеблется от 15 тыс. до 45 тыс. руб.);

У невозможность использования в полозах токоприемников составных контактных рядов (например, по две-три пластины ВЖЗП в ряде или по три-четыре угольные вставки в ряде) из-за сложности обеспечения герметичности воздушного канала;

У невозможность повторного подъема токоприемника после срабатывания системы ADD до устранения неисправности в условиях депо (необходимость замены контактных вставок);

У нестабильность силы удара, при котором контактная вставка будет разрушена или оторвана от каркаса вставки;

У большое число пневматических соединений, снижающее надежность токоприемника.

ADD применяется на токоприемниках производства Schunk, Siemens (MEIecS), Faiveley Transport, Production, Stemmann Technik и др.

Механизм аварийного опускания (МАО) предназначен для сохранения конструктивов токоприемников без значительных повреждений путем его опускания при ударе о неисправные (расположенные ниже поверхности трения контактного провода) элементы КС.

Система МАО состоит из клапана, закрепленного на токоприемнике, и датчика (или реле) давления, установленного в кузове электровоза (рис. 2).

Принцип работы МАО заключается в следующем:

>    при нормальной работе шток клапана находится в нейтральном положении, пневматический клапан нормально закрыт;

>    в случае срабатывания механизма открывается сброс сжатого воздуха. Давление в пневматическом приводе падает и токоприемник опускается;

>    одновременно реле давления подает электрический низковольтный сигнал системе управления электровоза о необходимо-

МАО

Рис. 1. Принципиальная схема системы ADD    Рис. 2. Принципиальная схема системы МАО