Overzicht stroomafnemers voor China EMU
2023-02-02 15:10De CRH-serie is de basis geweest voor voortdurende innovatie in hogesnelheidstreinen in China. Pantografen zijn in dit proces ook geëvolueerd als een cruciaal onderdeel van de elektrische verbinding. De pantografen spelen een belangrijke rol bij het ontvangen van hoog vermogen van het contactnetwerk voor het enkelfasige AC 25 kV-hoogspanningsvermogen dat vereist is voor het rollend materieel. Het totale trekvermogen dat hogesnelheidstreinen nodig hebben, is veel groter dan dat van gewone treinen. Bij hogere snelheden neemt ook de luchtweerstand toe. Gezien de vereisten om de luchtweerstand en het geluid te verminderen, mag het aantal stroomafnemers op hogesnelheidstreinen niet te veel zijn. Voor treinen met 8 wagens past China de pantograafmethode met één boog toe, dwz er wordt slechts één pantograaf gebruikt tijdens de werking van de treinen en rekening houdend met de vereisten van betrouwbaarheid en redundantie, op elke trein zijn twee stroomafnemers geïnstalleerd. Wanneer het rollend materieel onderweg is, kan een van de stroomafnemers worden geselecteerd om omhoog te gaan en de andere stroomafnemer op te vouwen.
De schuifplaat van de stroomafnemer zal tijdens het gebruik slijten en poeder produceren, wat de isolatie van de isolator kan aantasten. De isolatie van isolatoren en de beschadigde onderdelen kunnen de veiligheid van rijdende voertuigen aantasten als ze tijdens bedrijf uitvallen, dus in het daadwerkelijke proces heeft de achterste stroomafnemer de voorkeur bij het selecteren van stroomafnemers. Tussen de twee bogen wordt de gelijktijdige stijging vermeden door elektrische vergrendeling.
Of het rollend materieel tractie op hoge snelheid kan bereiken, houdt rechtstreeks verband met de staat van de stroomafnemer, zodat het rollend materieel aan de volgende technische vereisten voor de stroomafnemer zal voldoen.
De hoogte van het contactnetwerk is inconsistent. Om een betrouwbaar contact van het stroomafnemersysteem te garanderen, moeten de stroomafnemer en het contactnetwerk een bepaalde contactkracht behouden. De grootte van de opdrukkracht is van invloed op de levensduur van de stroomafnemer. Wanneer de contactkracht te groot is, neemt de slijtage van de zachtere glijplaat toe in vergelijking met de contactnetwerklijn. Tegelijkertijd, wanneer de contactkracht te klein is, zal de offline tussen de pantograaf en het netwerk snel optreden, wat de veiligheid van het verkeer aantast. Daarom moet bij het in gebruik nemen van de stroomafnemer de contactkracht worden aangepast en gematigd.
Het stijgen en dalen van de stroomafnemer wordt bereikt door een scharniersysteem tussen de boven- en onderarmen van de stroomafnemer. Om een uitstekende dynamische afstelling van de stroomafnemer te garanderen, moet het gewicht van de boven- en onderarmen zo licht mogelijk zijn. Verschillende veelgebruikte stroomafnemers in China hebben een structuur van aluminiumlegering.
De stroomafnemer en het contactnetwerk staan in direct contact via de glijplaat. Omdat het contactennetwerk de"zigzag"constructie, zal de skid plate heen en weer bewegen tijdens de werking van het rollend materieel. Daarom moeten het materiaal, het systeem en de lengte van de glijdende schaal aan de eisen voldoen. China gebruikt voornamelijk carbon skids om een goede elektrische geleiding en slijtvastheid te bereiken.
Bij het heffen en neerlaten van beide boegen moet de snelheid van de stroomafnemer snel en vervolgens langzaam zijn om stuiteren tijdens het optillen van de boeg en schokken tijdens het neerlaten van de boeg te voorkomen, wat wordt bereikt door de dempers op het basisframe aan te passen.
Als er een storing optreedt tijdens de werking van de stroomafnemer en deze niet op tijd wordt afgehandeld, kan dit de storing verder uitbreiden of het contactnetwerk beschadigen. Daarom moeten de stroomafnemers worden ontworpen met een automatische neerlaatfunctie.
In dit artikel worden verschillende pantografen geïntroduceerd die worden gebruikt in rollend materieel uit de CRH-serie.
1 DSA250 stroomafnemer
De DSA250 stroomafnemer is geschikt voor CRH1, CRH2 en CRH5 auto's. De hele stroomafnemer heeft een eenarmige structuur en is uitgerust met dubbele koolstofsloffen om een goede geleiding tijdens het gebruik te garanderen. De stroomafnemer bestaat hoofdzakelijk uit het onderframe, de boven- en onderarm en de boegkop. Om de technische eis van lichtgewicht te realiseren, zijn de bewegende delen van de stroomafnemer en de bowhead van een aluminiumlegering. Om overmatige slijtage van de carbon schuifplaat te voorkomen, is de carbon schuifplaat ontworpen met een holle structuur en via een luchtcircuit verbonden met de drukschakelaar op de regelklepplaat. De drukschakelaar wordt geactiveerd wanneer de slijtagelimiet lekt (dwz wanneer de persluchtwaarde daalt tot 2,5 bar). De ADD-functie wordt geactiveerd, waardoor de stroomafnemer uiteindelijk snel zakt en de neerlaatbeveiliging wordt gerealiseerd.
2.SSS 400+ stroomafnemer
De SSS 400+ stroomafnemer is geschikt voor auto's van het type CRH3 en is ook een eenarmig type met een dubbele schuifplaatconstructie. Een complete stroomafnemer bestaat uit de stroomafnemer zelf en het luchtcontrolepaneel dat in de auto is geïnstalleerd.
De besturing van de stroomafnemer wordt bereikt via het netwerk. De bestuurder bedient de schakelaar voor het heffen van de pantograaf om de magneetklep te activeren, die het luchtcircuit opent en de pantograaf met perslucht optilt. Wanneer er een storing optreedt in de werking van de stroomafnemer, zoals een breuk van een koolstofbeschermplaat die te ver is afgesleten, wordt de snel dalende klep geactiveerd om de stroomafnemer snel te laten zakken. Ondertussen verzendt de drukschakelaar het relevante signaal naar CCU en stuurt vervolgens de toepasselijke foutcode naar HMI na diagnose en verwerking door CCU. Tegelijkertijd zendt de drukschakelaar het relevante signaal naar de CCU. Na CCU-diagnoses en -processen stuurt het vervolgens de relevante foutcode naar HMI, waardoor de mens-machine-uitwisseling van informatie wordt gerealiseerd en chauffeurs eraan worden herinnerd om de pantograaf tijdig te vervangen.
3.CX Active Control-stroomafnemer
CX-stroomafnemers zijn geschikt voor auto's van het type CRH380 B, anders dan gewone stroomafnemers. Ten eerste neemt de stroomafnemer een enkele sledestructuur aan, terwijl het sledemateriaal wordt vervangen door een met koper geïmpregneerde koolstofslede om de levensduur te verlengen. Ten tweede wordt de pantograafbesturingseenheid (PCU) toegevoegd om de contactkracht van het pantograafnetwerk aan te passen en te regelen tijdens de dynamische werking van de pantograaf. Wederom zijn er nieuwe kunststof materialen gebruikt voor het booglichaam, waardoor de stroomafnemer 30%-40% lichter is geworden; ten slotte werd een airconditioningapparaat met een hogere precisie toegepast. Als gevolg hiervan is de CX-stroomafnemer eenvoudig van structuur, lichtgewicht, instelbaar in dynamische contactkracht en betrouwbaarder.
De stroomafnemer zelf wordt aangedreven door perslucht. Perslucht wordt aangevoerd vanuit de voertuigleidingen en komt de stroomafnemerairbag binnen via de APIM-eenheid. De airbag genereert koppel door perslucht en is scharnierend door een nok en een flexibele verbindingsas om de boeg op te tillen. Bij het neerlaten van de pantograaf wordt de compacte luchtleiding uitgeschakeld en wordt de pantograaf door zijn gewicht verminderd. Als de persluchttoevoer wordt onderbroken of de laagspanningsvoeding uitvalt, zakt de stroomafnemer automatisch door het ADD-apparaat te activeren.
Het werkingsprincipe van deze stroomafnemer is vergelijkbaar met de DSA250 stroomafnemer, behalve dat de dynamische eigenschappen van deze stroomafnemer kunnen worden aangepast. De aanpassing van de dynamische kenmerken van de stroomafnemer wordt bereikt met behulp van een tweetrapsophanging die is verbonden met de demper.
Een airbag volbrengt de eerste fase van de ophanging. De stroomafnemerregeleenheid zorgt ervoor dat de druk van de airbag constant blijft en onafhankelijk is van de hoogte van de stroomafnemer. De tweede fase van de ophanging wordt aangepast door een veer in de gebogen kop. Met een tweetrapsophanging kan een redelijke dynamische afstelling van de stroomafnemer worden bereikt.