Войти
Ромбовидный пантограф с электрическим стержнем швейцарского паровоза с зубчатым колесом железной дороги Schynige Platte в Schynige Platte, построенный в 1911 году. 
Двуручный пантограф Toshiba EMU Пантографа (или « пан », или « пантомима ») представляет собой устройство, установленные на крыше электрического поезда, трамвая или электрической шину для сбора мощности через контакт с воздушной линией. (Напротив, аккумуляторные электрические автобусы и поезда заряжаются на зарядных станциях ). Пантограф - это распространенный тип токосъемника. Обычно используется одинарный или двойной провод, при этом обратный ток проходит по рельсам. Термин происходит от сходства некоторых стилей с механическими пантографами, используемыми для копирования почерка и рисунков.
Ранний (1895 г.) плоский пантограф на электровозе Baltimore amp; Ohio Railroad. Латуни контакт RAN внутри Π панели секции, так и боковое и вертикальное гибкость была необходима. Пантограф со сменной графитовой контактной полосой или «башмаком» с низким коэффициентом трения для минимизации бокового напряжения на контактном проводе впервые появился в конце 19 века. Ранние версии включают в себя коллектор луков, изобретенный в 1889 году Вальтером Райхелем, главным инженером компании Siemens amp; Halske в Германии, и плоский пантограф, впервые использованный в 1895 году железной дорогой Балтимора и Огайо.
Знакомый ромбовидный роликовый пантограф был разработан и запатентован Джоном К. Брауном из магазинов Key System для своих пригородных поездов, курсирующих между Сан-Франциско и районом Ист-Бэй в районе залива Сан-Франциско в Калифорнии. Они появляются на фотографиях, сделанных в первый день службы, 26 октября 1903 года. В течение многих десятилетий после этого такая же ромбовидная форма использовалась в электрических рельсовых системах по всему миру и используется некоторыми по сей день.
Пантограф был усовершенствованием простой тележки, которая преобладала до того времени, в первую очередь потому, что пантограф позволяет электрическому рельсовому транспортному средству двигаться с гораздо более высокими скоростями, не теряя контакта с воздушными линиями, например, из-за размотки полюса тележки..
Несмотря на это, сбор тока на полюсах тележки успешно использовался на скорости до 90 миль в час (140 км / ч) на транспортных средствах Electroliner на северном берегу Чикаго и железной дороге Милуоки, также известной как северная береговая линия.
Наиболее распространенным типом пантографов сегодня является так называемый полупантограф (иногда Z-образный), который эволюционировал, чтобы обеспечить более компактную и гибкую конструкцию с одной рукой на высоких скоростях по мере ускорения поездов. Луи Фейвли изобрел этот тип пантографа в 1955 году. Полупантограф можно увидеть в использовании во всем, от очень быстрых поездов (таких как TGV ) до низкоскоростных городских трамвайных систем. Конструкция работает с одинаковой эффективностью в любом направлении движения, что продемонстрировали швейцарские и австрийские железные дороги, чьи новейшие высокопроизводительные локомотивы Re 460 и Taurus работают с ними, установленными в противоположном направлении. В Европе геометрия и форма пантографов определяются CENELEC, Европейским комитетом по стандартизации в области электротехники.
(Асимметричный) Z-образный пантограф электрического звукоснимателя на Берлинской улице Штрассенбан. В этом пантографе используется конструкция с одной рукой. Система электропередачи для современных электрических рельсовых систем состоит из верхнего несущего провода (известного как контактная сеть ), к которому подвешен контактный провод. Пантограф подпружинен и прижимает контактный башмак к нижней стороне контактного провода, чтобы потреблять ток, необходимый для движения поезда. Стальные рельсы гусениц действуют как обратный электрический ток. По мере движения поезда контактный башмак скользит по проводу и может создавать стоячие волны в проводах, которые нарушают контакт и ухудшают сбор тока. Это означает, что в некоторых системах соседние пантографы не разрешены.
Flexity Перспективы LRV с пантографом поднят. Обратите внимание на стойку тележки сзади, которая обеспечивает совместимость с секциями, которые еще не были модернизированы для работы с пантографом. Пантографы - это технология, пришедшая на смену опорам для троллейбусов, которые широко использовались в ранних системах трамвая. Столбы троллейбусов по-прежнему используются троллейбусами, чья свобода передвижения и необходимость в двухпроводной схеме делает пантографы непрактичными, а также в некоторых сетях трамваев, таких как система трамвая в Торонто, которые имеют частые повороты, достаточно крутые, чтобы требовать дополнительной свободы движения в их текущая коллекция для обеспечения непрерывного контакта. Однако многие из этих сетей, включая сеть в Торонто, проходят модернизацию, чтобы приспособиться к работе пантографа.
Пантографы с воздушными проводами в настоящее время являются доминирующей формой сбора тока для современных электропоездов, потому что, хотя и более хрупкие, чем система третьего рельса, они позволяют использовать более высокие напряжения.
Пантографы обычно приводятся в действие сжатым воздухом от тормозной системы транспортного средства, чтобы поднять блок и удерживать его у проводника или, когда пружины используются для расширения, для его опускания. В качестве меры предосторожности против потери давления во втором случае рычаг удерживается в нижнем положении защелкой. В высоковольтных системах такая же подача воздуха используется для «гашения» электрической дуги при использовании автоматических выключателей, устанавливаемых на крыше.
Пантограф с одной рукой на самолете British Rail Class 333 крупным планом. 
Схема частей пантографа от ICE S 
Однорычажный пантограф Faiveley первого поколения на локомотиве BR Class 85, который использовался в первых британских электропоездах переменного тока 1960-х годов. Пантографы могут иметь одинарное или двойное плечо. Пантографы с двойным захватом обычно тяжелее, им требуется больше усилий для подъема и опускания, но они также могут быть более отказоустойчивыми.
На железных дорогах бывшего СССР наиболее широко используются пантографы с двойным плечом («состоящие из двух ромбов»), но с конца 1990-х годов на российских железных дорогах появились пантографы с одним плечом. В некоторых трамваях используются двуплечие пантографы, среди них российские трамваи KTM-5, KTM-8, LVS-86 и многие другие российские трамваи, а также некоторые трамваи Euro-PCC в Бельгии. В американских трамваях используются опоры для тележек или однорычажные пантографы.
Симметричные ромбовидные пантографы на пражском трамвае Большинство систем скоростного транспорта питаются от третьего рельса, но в некоторых используются пантографы, особенно те, которые требуют обширного наземного движения. Большинство гибридных линий метро-трамвая или линий "перед метро", маршруты которых включают пути на городских улицах или в других общедоступных местах, таких как линия 51 амстердамского метро, зеленая линия MBTA, RTA Rapid Transit в Кливленде, Франкфурте-на-Майне U -Bahn и метро Muni в Сан-Франциско используют воздушные провода, так как стандартные третьи рельсы будут препятствовать уличному движению и представлять слишком большой риск поражения электрическим током.
Среди различных исключений есть несколько трамвайных систем, таких как системы в Бордо, Анже, Реймсе и Дубае, которые используют собственную подземную систему, разработанную Alstom, под названием APS, которая подает питание только на участки пути, которые полностью покрыты трамваем. Эта система была первоначально разработана для использования в историческом центре Бордо, потому что воздушная проводная система может вызвать визуальное вторжение. Подобные системы, избегающие воздушных линий, были разработаны Bombardier, AnsaldoBreda, CAF и другими. Они могут включать физическую наземную инфраструктуру или использовать энергию, хранящуюся в аккумуляторных блоках, для передвижения на короткие расстояния без воздушной проводки.
Подвесные пантографы иногда используются в качестве альтернативы третьим рельсам, потому что в некоторых зимних погодных условиях третьи рельсы могут обледенеть. Линия MBTA Blue Line использует питание пантографа на всем участке своего маршрута, который проходит по поверхности, при этом переключается на питание третьего рельса перед входом в подземную часть своего маршрута. Все системы метро Сиднея, Мадрида, Барселоны, Шанхая, Гонконга, Сеула, Кобе, Фукуоки, Сендая, Джайпура, Ченнаи, Мумбаи и Дели используют воздушную проводку и пантографы (а также некоторые линии систем метро в Пекине, Чунцине)., Нойда, Хайдарабад, Джакарта, Токио, Осака, Нагоя, Сингапур, Саппоро, Будапешт и Мехико ). Пантографы также использовались на линиях скоростного транспорта компании Nord-Sud в Париже, пока другая операционная компания того времени, Compagnie du chemin de fer métropolitain de Paris, не выкупила компанию и не заменила всю воздушную проводку стандартной системой третьего рельса, используемой на другие строки.
Многочисленные железнодорожные линии используют как третий рельс, так и воздушные линии на разных участках своих маршрутов, как правило, по историческим причинам. Они включают в себя линию северной части Лондона и West London линию из Лондона Overground, в северной части города линия в Великом Северном, три из пяти линий в Роттердаме метро сети, Metro-North Железной дороге Нью - Хейвен линии, а Chicago Transit Authority «s Yellow Line. В этом последнем случае верхняя часть была остатком высокоскоростного маршрута Скоки-Вэлли на северном берегу Чикаго и Милуоки-Рэйлроуд, и была единственной линией во всей системе метро Чикаго, которая использовала пантографический сборщик любой длины. Таким образом, для линии требовались вагоны с пантографами, а также с третьими рельсовыми башмаками, а поскольку накладные расходы составляли очень небольшую часть системы, только несколько вагонов были бы оснащены таким оборудованием. Переключение произошло на перекрестке в Ист-Прерии, бывшем участке станции Кроуфорд-Ист-Прери. Здесь поезда, направляющиеся в Демпстер-Скоки, поднимут свои пантографы, а поезда, следующие в Ховард, опускают свои, делая это на высокой скорости в обоих случаях. В 2005 году из-за стоимости и уникальных потребностей в техническом обслуживании того, что представляло только очень небольшую часть системы, подвесная система была удалена и заменена той же третьей шиной питания, которая использовалась во всей остальной части системы, что позволило Вагоны Чикаго будут работать на линии. Все пантографы были сняты с автомобилей, оборудованных Skokie.
В 2010 году линия 1 метро Осло была заменена с третьей железной дороги на воздушную линию электропередачи на станции Frøen. Из-за большого количества железнодорожных переездов было сочтено трудным установить третий рельс на остальной части однопутной железной дороги старой линии. После 2010 года, несмотря на переезды, использовались третьи рельсы. У третьих рельсов есть зазоры, но есть две контактные колодки.
Экспериментальный трехфазный вагон, Германия, 1901 г. В некоторых системах, использующих трехфазное питание, локомотивы и силовые вагоны имеют два пантографа с цепью третьей фазы, обеспечиваемой ходовыми рельсами. В 1901 году экспериментальная высокоскоростная установка, еще одна разработка Вальтера Райхеля из Siemens amp; Halske, использовала три вертикально установленных воздушных провода с коллекторами, установленными на горизонтально идущих пантографах.
Наклонный пантограф, используемый со смещенной воздушной линией для загрузки полувагонов На линиях, где полувагоны загружаются сверху, воздушная линия может быть смещена для этого; Затем пантографы устанавливаются под углом к вертикали.
Контакт между пантографом и воздушной линией обычно обеспечивается через блок графита. Этот материал проводит электричество, работая как смазка. Поскольку графит хрупкий, во время работы его куски могут отламываться. Плохие пантографы могут захватить контактный провод и порвать его, поэтому существует двустороннее влияние: плохие провода могут повредить пантограф, а плохие пантографы могут повредить провода. Чтобы предотвратить это, можно использовать станцию мониторинга с пантографом. На устойчиво высоких скоростях (более 300 километров в час (190 миль в час)) трение может привести к нагреванию контактной полосы докрасна, что, в свою очередь, может вызвать чрезмерное искрение и, в конечном итоге, выход из строя.
В Великобритании пантографы ( Brecknell Willis, Stone Faiveley и т. Д.) Транспортных средств поднимаются давлением воздуха, а графитовые контактные «угли» создают воздушный канал в головке пантографа, который выпускает воздух, если графитовая полоса потеряна, активируя устройство автоматического опускания и опускание пантографа для предотвращения повреждений. В новых электрических тяговых агрегатах могут использоваться более сложные методы, которые обнаруживают нарушения, вызванные дуговым разрядом в точке соприкосновения при повреждении графитовых полос. На одном электрическом блоке не всегда есть два пантографа, но в тех случаях, когда они есть, можно использовать другой, если один из них поврежден; Примером такой ситуации может быть British Rail Class 390. Задний пантограф по отношению к направлению движения часто используется, чтобы избежать повреждения обоих пантографов в случае запутывания: если использовался передний пантограф, обломки от запутывания могут вызвать повреждение заднего пантографа, что приведет к неработоспособности как пантографа, так и автомобиля..
