СИСТЕМА ВОЗДУШНОЙ КОНТАКТНОЙ СЕТИ
SYSTEM OF AIR CONTACT NETWORK

Изобретение касается системы воздушной контактной сети, включающей в себя потолочные контактные рельсы, каждый из которых в своей центральной области зафиксирован на строительном сооружении в неподвижной точке, а в остальных областях соединен со строительным сооружением через подвижные плечи точек анкеровки.
Движение плеч точек анкеровки может представлять собой движение скольжения.
Строительное сооружение может являться несущей конструкцией.
Такой потолочный контактный рельс известен из сочинения Urs Beat Wili «Stromschienenoberleitung für Geschwindigkeiten bis 160 km/h» («Воздушная контактная сеть с контактным рельсом для скоростей до 160 км/ч») в журнале Elektrische Bahnen eb 87 (1989) 10, стр. 310-315. Строительное сооружение представляет собой, например, потолок туннеля.
При езде по туннелю или другому строительному сооружению, на котором расположен потолочный контактный рельс, часто происходят нарушения при передаче тока от системы воздушной контактной сети к пантографу транспортного средства и вместе с тем к приводному двигателю транспортного средства. Эти нарушения могут также приводить к искрообразованию и к возникновению электрических дуг, которые, например, могут нарушать радиосвязь.
В основу изобретения положена задача предложить систему воздушной контактной сети, которая, по сравнению с известными системами, обеспечивает улучшенную передачу тока к пантографу в области потолочных контактных рельсов. Кроме того, должны быть уменьшены искрообразование и возникновение электрических дуг так, чтобы происходило меньше нарушений.
По первому варианту осуществления эта задача решается за счет того, что по меньшей мере у одного из потолочных контактных рельсов с его верхней стороны имеется портальная опора, от которой в точках присоединения отходят два направленных вниз зажимных плеча, предназначенных для фиксации контактного провода, и что портальная опора с обеих сторон от точек присоединения зажимных плеч снабжена конически сужающимися отформованными элементами, которые могут вставляться в соответствующие выемки зажимной арматуры.
Тем самым достигается то преимущество, что благодаря лучшим зажимным свойствам передача тока улучшается и вместе с тем также в значительной степени предотвращаются искрообразование и образование электрических дуг.
Конически сужающиеся отформованные элементы портальных опор и соответствующие выемки зажимной арматуры позволяют получить хорошее соединение с геометрическим замыканием, обладающее высоким усилием фиксации, а также низким электрическим сопротивлением и вместе с тем способностью выдерживать высокую токовую нагрузку. Благодаря устойчивой системе больше не требуются никакие дополнительные конструктивные элементы.
Зажимная арматура может крепиться, например, винтами на портальной опоре. Благодаря этому достигается высокая устойчивость.
По второму варианту осуществления предусмотрено, что по меньшей мере на участке возвышения рельса подвижные плечи точек анкеровки соединены со строительным сооружением посредством шарнирных пальцев и регулировочных устройств и что соответственно регулировочное устройство расположено между строительным сооружением и шарнирным пальцем, чтобы ось вращения шарнирного пальца была ориентирована перпендикулярно касательным к головке рельса.
Регулировочное устройство может, например, действовать в вертикальном направлении.
При возвышении рельса, что, например, происходит при закруглении пути, во-первых, можно с помощью регулировочного устройства наклонить ось шарнирного пальца. При этом достигается то преимущество, что даже в области возвышения рельса тепловые расширения контактного рельса компенсируются путем простого вращения шарнирного пальца, без изменения расстояния от контактного рельса до касательной к головке рельса. Предотвращается волнообразное прохождение контактного рельса относительно касательной к головке рельса. Предпочтительно обеспечивается улучшенная передача тока от контактного рельса к пантографу без искрообразования и электрических дуг.
Плечи точек анкеровки снабжены, например, гирляндами изоляторов. Эти изоляторы обеспечивают изоляцию относительно строительного сооружения.
По третьему варианту осуществления предусмотрено, что по меньшей мере один из потолочных контактных рельсов со своей верхней стороны снабжен портальной опорой, которая посредством пружины, изогнутой в продольном направлении потолочного контактного рельса, соединена с держателем, который соединен с подвижным плечом точки анкеровки.
Пружина давит своими свободными плечами пружины на верхнюю сторону потолочного контактного рельса.
При этом гасятся вибрации контактного рельса, что приводит к улучшению характеристики управляемости при движении поезда. Передача тока к пантографу и вместе с тем к транспортному средству улучшается. Искрообразование и электрические дуги, которые нарушают радиосвязь, в значительной степени предотвращаются.
У контактного рельса со скользящими подвижными точками анкеровки предотвращаются разности потенциала между контактным рельсом и его держателем, так что предпочтительно предотвращаются искры и электрические дуги, которые могут привести к нарушениям радиосвязи.
По четвертому варианту осуществления предусмотрено, что в области перекрытия двух потолочных контактных рельсов, где эти контактные рельсы проходят рядом друг с другом, два этих контактных рельса соединены посредством соединительного устройства, которое фиксирует два этих контактных рельса в направлении продольных осей потолочных контактных рельсов с возможностью смещения на одинаковом уровне высоты над касательной к головке рельса. Это справедливо также при скольжении пантографа по контактному проводу.
Когда поезд со своим пантографом проезжает вдоль потолочного контактного рельса, за счет прижимного усилия пантографа потолочный контактный рельс несколько приподнимается. Тогда в области перекрытия двух потолочных контактных рельсов возникает то нежелательное явление, что тот потолочный контактный рельс, которого еще не достиг пантограф, расположен несколько ниже, чем потолочный контактный рельс, который в настоящий момент находится в контакте с пантографом. При переходе пантографа от одного к другому потолочному контактному рельсу пантограф упирается в кромку второго потолочного контактного рельса и может быть при этом поврежден. Происходят искрообразование и повышенный износ.
Уже предлагалось расположить второй потолочный контактный рельс принципиально несколько выше, чем первый. Но при этом приходится смириться со значительным недостатком, если движение поездов должно происходить по одному и тому же пути в противоположном направлении. Тогда высота ступени, которую должен преодолевать пантограф, дополнительно увеличена.
С помощью соединительного устройства достигается то преимущество, что тот потолочный контактный рельс, которого еще не достиг пантограф, своевременно, прежде чем пантограф покинет уже достигнутый потолочный контактный рельс, приподнимается настолько, чтобы оба потолочных контактных рельса находились на одинаковом уровне. Предпочтительно в значительной степени предотвращается механический износ и, кроме того, маловероятно, что может произойти нежелательное искрообразование или возникновение электрических дуг, когда пантограф переходит от одного к другому потолочному контактному рельсу. Передача тока улучшается.
Соединительное устройство, например, жестко соединено с одним потолочным контактным рельсом и только на другом потолочном контактном рельсе фиксируется с возможностью смещения. Благодаря этому еще больше уменьшаются механические нагрузки. Возможность смещения необходима для того, чтобы обеспечить возможность тепловых расширений потолочного контактного рельса.
Например, соединительное устройство может смещаться в боковом направлении. Тем самым компенсируются незначительные боковые смещения, вызываемые плечами точек анкеровки.
По пятому варианту осуществления предусмотрено, что для соединения потолочного контактного рельса с цепной подвеской контактной сети электрический соединитель, отходящий от конца потолочного контактного рельса, проложен по некоторому участку с верхней стороны контактного провода цепной подвески контактной сети и прикреплен электропроводящим соединением.
Тем самым достигается то преимущество, что не происходит внезапного повышения жесткости системы воздушной контактной сети между контактным проводом и потолочным контактным рельсом. Более того, обеспечивается более плавное увеличение жесткости за счет того, что электрический соединитель прокладывается по контактному проводу на определенном участке, благодаря чему повышается жесткость контактного провода на этом участке.
Электрический соединитель соединяет, например, верхнюю сторону контактного провода цепной подвески контактной сети с внутренней стороной потолочного контактного рельса.
Благодаря тому, что жесткость возрастает не внезапно, а постепенно, достигается улучшенная передача тока от системы воздушной контактной сети к пантографу и происходит значительно меньшее искрообразование и возникновение электрических дуг.
Например, электрический соединитель прокладывается от контактного провода дальше до несущего троса и там прикрепляется электропроводящим соединением. Благодаря этому обеспечивается еще лучшая передача тока.
По шестому варианту осуществления предусмотрено, что в качестве неподвижной точки потолочного контактного рельса два плеча точек анкеровки непосредственно рядом друг с другом соединены с потолочным контактным рельсом, и что эти плечи точек анкеровки, распространяясь в противоположных направлениях, прикреплены к противолежащим стенам строительного сооружения.
Если вместо строительного сооружения имеются несущие конструкции, например опоры, плечи точек анкеровки прикреплены к противолежащим несущим конструкциям.
Достигается то преимущество, что вертикальное отклонение контактного рельса уменьшается.
С помощью такой особенно устойчивой неподвижной точки обеспечивается улучшенная передача тока без искрообразования и электрических дуг между потолочным контактным рельсом и пантографом.
С помощью системы воздушной контактной сети, предлагаемой изобретением, в частности, достигается то преимущество, что в области потолочных контактных рельсов, которые, например, имеются в туннеле, всегда обеспечивается хорошая передача тока без образования искровых и электрических дуг от контактного рельса к пантографу транспортного средства.
Примеры осуществления системы воздушной контактной сети, предлагаемой изобретением, более подробно поясняются с помощью чертежей, где схематично показано:
фиг.1 - потолочный контактный рельс с конически сужающимися отформованными элементами,
фиг.2 - потолочный контактный рельс с плечом точки анкеровки, которое фиксирует ее на строительном сооружении с возможностью вращения,
фиг.3 - расположение электрически проводящей изогнутой пружины между портальной опорой потолочного контактного рельса и держателем,
фиг.4 - область перекрытия двух потолочных контактных рельсов,
фиг.5 - соединение потолочного контактного рельса с цепной подвеской контактной сети посредством электрического соединителя,
фиг.6 - неподвижная точка потолочного контактного рельса.
На фиг.1 потолочный контактный рельс 1 зафиксирован особенно устойчиво, так что возможна хорошая передача тока без искрообразования. Потолочный контактный рельс 1 снабжен для этого портальной опорой 2, у которой имеются конически сужающиеся отформованные элементы 3, которые могут вставляться в соответствующие выемки 4 элементов зажимной арматуры 5. Элементы зажимной арматуры 5 зафиксированы на держателе 6 винтами 7. Благодаря этому обеспечено особенно устойчивое крепление потолочного контактного рельса 1. От портальной опоры 2 отходят два зажимных плеча 8, предназначенные для фиксации контактного провода 9. С внутренней стороны потолочного контактного рельса 1 прикреплен электрический соединитель 10, служащий для соединения потолочного контактного рельса 1 с цепной подвеской контактной сети.
На фиг.2 показано, как потолочный контактный рельс 1 посредством плеча 11 точки анкеровки, шарнирного пальца 12 и регулировочного устройства 13 соединен со строительным сооружением 14, например, со стеной туннеля или с несущей конструкцией. С помощью регулировочного устройства 13 обеспечивается всегда перпендикулярное расположение шарнирного пальца 12 к касательной к головке рельса, даже при возвышении рельса.
На фиг.3 показана изогнутая электрически проводящая пружина 15, которая расположена между портальной опорой 2 потолочного контактного рельса 1 и держателем 6, для того, чтобы гасить вибрации контактного рельса 1, предотвращать разности потенциала и обеспечивать возможность лучшего электрического соединения без искр.
На фиг.4 показаны два потолочных контактных рельса 1 и 16 в области перекрытия. По причине теплового расширения потолочные контактные рельсы 1 и 16 не могут быть непосредственно прикреплены друг к другу. В области перекрытия пантограф одного рельсового транспортного средства попадает с одного потолочного контактного рельса 1 на другой потолочный контактный рельс 16. Два этих потолочных контактных рельса 1 и 16 соединены друг с другом посредством соединительных устройств 7, которые в направлении потолочных контактных рельсов 1 и 16 фиксируют два этих потолочных контактных рельса 1 и 16 с возможностью смещения на одинаковом уровне над касательной к головке рельса. Благодаря этому второй потолочный контактный рельс 16 уже тогда, когда поезд со своим пантографом приближается от первого потолочного контактного рельса 1, приподнимается, так что обеспечивается переход без затруднений от первого 1 ко второму потолочному контактному рельсу 16. Оба потолочных контактных рельса 1 и 16 также соединены друг с другом посредством электрических соединений 18.
На фиг.5 показано находящееся в начале туннеля соединение потолочного контактного рельса 1 с контактным проводом 19 и несущим тросом 20 цепной подвески контактной сети. В то время как несущий трос 20 заканчивается у строительного сооружения 14, контактный провод 19 соединен с потолочным контактным рельсом 1. Чтобы избежать внезапного повышения жесткости при переходе от контактного провода 19 к потолочному контактному рельсу 1, электрический соединитель 10, отходящий от потолочного контактного рельса 1, проведен вдоль контактного провода 19 на определенном участке и там прикреплен. Затем электрический соединитель 10 проведен к несущему тросу и там присоединен.
На фиг.6 показана неподвижная точка потолочного контактного рельса 1, в которой два плеча 11 и 21 точек анкеровки непосредственно рядом друг с другом соединены с потолочным контактным рельсом 1 и, распространяясь в противоположных направлениях, прикреплены к противолежащим стенам 22 и 23 строительного сооружения 14.
С помощью системы воздушной контактной сети, предлагаемой изобретением, обеспечивается хорошая передача тока к пантографу. Возникает только небольшое количество искр и электрических дуг.