專利名稱：帶有鏈形懸掛支承結構的架空接觸網設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種帶有鏈形懸掛支承結構的架空接觸網設備。
此類架空接觸網設備例如在CH358110有介紹，它包括至少一個用于至少一個鏈形懸掛的支承結構，此鏈形懸掛至少有一根基本上沿行駛方向延伸的接觸導線。接觸導線向車輛輸送必要的能量，它被至少一個橫向于接觸導線安裝的受電器接觸滑板活套。在用于速度超過100km/n的架空接觸網設備中大多存在的承力索不但有支承的功能而且還用于供電。現代化的實現高速的架空接觸網設備為了供電除接觸導線和承力索外還利用其他導線，例如補強饋電導線。
為此目的在接觸導線、承力索和其他導線之間必須能載流地連接。對于這些連接主要已知兩種方案。其一，電連接器(電流接續線)作為構件用于在接觸導線、承力索和/或補強饋電導線之間的通電。電連接器質量很大，這些質量對于受電器與接觸導線之間的接觸特性有不良影響。其結果是通常導致在接觸導線和/或在受電器接觸滑板處更大的磨損。其二，今日常用的可能性是利用將接觸導線固定在承力索上的吊弦輸電。為了避免有已知缺點的質量堆積，吊弦必須有比較小的橫截面。為了在架空線路中達到必要的電強度，吊弦必須設計得比較長。除此之外通常必須將全部或至少許多吊弦在鏈形懸掛中設計為耐電流的。這些連接比較復雜，而且在例如直流有軌電車中用于大電流時只是有條件地適用。
由CH15711已知另一類架空接觸網設備。在這種架空接觸網設備中按恰當的間距橫向地在軌道體的上方張緊接觸導線。這些橫向接觸導線絕緣地張緊在排列在軌道兩側的電桿之間。橫向接觸導線相互的間距應選擇為，使彈性地裝在車輛頂上的縱向觸頭始終與一根橫向接觸導線連接，或在從一根橫向接觸導線到另一根過渡時在中央位置與兩根橫向接觸導線接觸，由此免遭供電中斷。
本發明的目的是創造一種前言所述類型的架空接觸網設備，它可設計得比較簡單，允許車輛在軌道上以更高的速度行駛，與此同時可降低接觸壓力峰值并減少形成電弧。
本發明的目的是通過這樣一種架空接觸網設備來實現的，它至少包括一個用于至少一個鏈形懸掛的支承結構，該支承結構至少有一個懸臂，鏈形懸掛至少包括一根基本上沿行駛方向延伸的接觸導線及一根承力索和多根吊弦，接觸導線被受電器的至少一個橫向于接觸導線安裝的接觸滑板活套，支承結構設計為工作電流和短路電流通過它可導通。
在本發明的架空接觸網設備中，工作電流和短路電流通過支承結構導引。也就是說支承結構不僅用于支承鏈形懸掛，而且被利用來在饋電線與接觸導線之間作為導電連接。在這里反饋電流也算作工作電流。
采取按本發明所建議的措施，接觸導線與承力索之間的距離可以減小，因為吊弦只須設計絕緣的，并因而只要按照所出現的機械負荷確定尺寸。
通過對支承結構的耐電流設計，該支承結構一般按50與100米之間的間距借助于懸臂結構支承鏈形懸掛，因而不再需要其他的電連接。由于減小了在按本發明的架空接觸網設備中能擺動的構件的質量，所以改善了在接觸導線上的行駛品質，因此這種架空線路更好地適用于大功率和/或高速度。
接觸導線通常借助接觸導線夾在支承結構上導引，接觸導線夾施加機械載荷。但所采用的這種連接卻不能順利地適用于輸電，因為它是一種旋轉接頭。若考慮成本的原因接頭本身設計為不導電的，則接頭可被導電線跨接。
懸臂的支承結構最好由金屬零件組成，在這種情況下，在旋轉軸內所必需的接頭被導電地跨接，使工作電流和短路電流可通過此結構傳輸。
若出發點是支承結構本身可以不利用來傳輸工作電流和短路電流，例如將懸臂的桁架系統中的連桿設計為絕緣，此時有利的是在支承結構上設置能導電的構件用于連接導電線。
由下面的借助附圖對具有鏈形懸掛支承結構的架空接觸網設備實施例的說明以及對鏈形懸掛支承結構的支承件相互的耐電流連接和接觸導線與支承件之間的耐電流連接的多個實施形式的說明，給出本發明其他優點和細節。
其中
圖1所示為現有技術的架空接觸網設備；圖2所示為本發明架空接觸網設備；圖3至圖7所示分別為在接觸導線夾與鏈形懸掛支承結構的支承件之間耐電流連接的多種實施例。
圖1和圖2中表示的架空接觸網設備包括接觸導線1、承力索2和許多吊弦3，其中接觸導線借助于吊弦3掛在承力索2上。此鏈形懸掛通過一支承結構固定在一電桿上。在圖1和圖2中作為管式旋轉懸臂的舉例所表示的支承結構由管的桁架結構組成。支承結構的主要元件是懸臂管4和頂管5、支承管6及側掛定位器7。鏈形懸掛通過將承力索2掛在懸臂管4上被支承在承力索懸掛點8處。接觸導線1本身通過吊弦3固定在承力索2上。它在其水平位置通過懸掛在側掛定位器7上借助于接觸導線夾9導引。
為確保此設備適用于所有運行狀況，支承結構在各軸線處設計為鉸接。允許作水平運動在承力索懸掛點8處繞垂直軸線10，在接觸導線夾9處繞垂直軸線11；在支承管6處繞垂直軸線12；以及在側掛定位器7的懸掛處繞垂直軸線13。此外，允許支承結構在其在建筑物例如電桿14上的固定處繞垂直軸線15水平運動。采用這種結構設計，保證受環境影響或因電流加熱而膨脹的接觸導線1及承力索2能平行于軌道游動，在這種情況下這些游動運動不一定按相同的量進行。在受電器經過時接觸導線1沿垂直方向在接觸導線夾9處抬高。因此可能繞水平軸線16和17作平行于接觸導線1的旋轉運動。
在此類懸臂的標準設計中，支承結構一般由導電的金屬零件組成，在圖1中系由懸臂管4、頂管5和支承管6組成。絕緣或通過頂管5中的絕緣件18或通過懸臂管4中的絕緣件19實現。在特殊的實施形式中，絕緣通過頂管5中的絕緣件20、懸臂管4中的絕緣件21以及支承管6中的絕緣件22進行。
對于高負載的設備可以除接觸導線1和承力索2之外在鏈形懸掛中平行地布設其他導線，它們同樣用于輸電。在圖1和圖2中這是補強饋電導線23。
在圖1所示的已知技術方案中，電連接的實現是通過在架空接觸網設備的鏈形懸掛中裝入具有高電導率的電連接線24。連接線24在承力索2與接觸導線1之間建立導電連接。補強饋電導線23通過附加的連接線25與承力索2導電連接。為將連接線24和25設計成耐工作電流和耐短路電流，必須有比較大的導線截面。連接線24和25以及它們的接線構件因而有比較大的質量，其結果是在鏈形懸掛中對接觸導線1與受電器的配合工作帶來不良影響。
另一種同樣表示在圖1中的已知技術方案在于，影響接觸導線1與受電器配合工作的連接線24用耐電流設計的吊弦代替。為此使用特殊結構的吊弦，它同樣可以傳輸工作電流和短路電流。但是在這種情況下全部工作電流和短路電流不可能經一根吊弦3傳輸。確切地說，必須設計許多耐電流的吊弦3。
兩種已知的技術方案有不同的缺點。使用連接線24影響在此區域內架空線路與受電器的配合工作。這種大質量的聚積尤其在速度較高時導致接觸導線1上在此位置的嚴重磨損。連接線24是昂貴的，因為它們不僅跨接接觸導線1與承力索2之間的距離，而且當接觸導線1在此位置處因受電器通過被抬高時必須有靈活的反應。連接線25必須跨接比較大的距離并因而要求一種比較復雜的結構。
用吊弦3的耐電流結構替代連接線24的這種已知的技術方案要求吊弦3有比較復雜的結構。這種方案在開發設計鏈形懸掛時限制了結構設計的可能性，由于應具有盡可能小的質量的這些吊弦3的橫截面受限，這些吊弦3需要一個最小長度，該最小長度取決于故障狀況時的饋電功率。吊弦3由于接頭必需的活動結構易出故障。
在圖2所示的本發明架空接觸網設備的實施形式中，工作電流和短路電流通過支承結構導引。
在圖示實施例中，支承結構包括懸臂管4、頂管5和支承管6以及側掛定位器7。鏈形懸掛通過將承力索2掛在此懸臂4上支承在承力索懸掛點8處。接觸導線1本身通過吊弦3固定在承力索2上。它在其水平位置通過懸掛在側掛定位器7上借助于接觸導線夾9導引。為確保此設備適用于所有運行狀況，支承結構在各軸線處設計為鉸接，這與圖1所示架空接觸網設備的支承結構一致。
在本發明的架空接觸網設備中，工作電流和短路電流經支承結構導引。為此在圖示實施例中頂管5通過連接導線31與饋電線23導電連接。也就是說支承結構不僅用于支承鏈形懸掛，而且還利用來實施饋電線23與接觸導線1之間的導電連接。接觸導線1與承力索2之間的距離可以減小，因為吊弦3只須設計為絕緣的并因而只需根據出現的機械載荷確定其尺寸。
采用通常按50至100米之間的距離通過懸臂結構支承鏈形懸掛的支承結構耐電流的設計，不再需要另外的電連接。由于本發明的架空接觸網設備中能擺動的構件減小了質量，所以在接觸導線1上行駛時有更高的品質，因此這種架空線路更好地適用于大功率或/和高速度。
圖3至7表示了在鏈形懸掛支承結構的接觸導線夾與承力索之間耐電流連接以及接觸導線夾與承力索之間旋轉接頭的耐電流設計的多種實施例。
圖3示出接觸導線夾9連接在側掛定位器7上。接觸導線夾9按已知的方式設計為多件式的并主要由兩個半殼狀夾頭10、11組成，它們一方面通過螺紋連接件12接納接觸導線1，另一方面可轉動地接收一固定地設在定位器7內的銷柱13。也就是說完成裝配的接觸導線夾9可轉動地固定在銷柱13上，在這種情況下為了保險，銷柱插入接觸導線夾內的端部有一個圖中未表示的環槽，一個弧形的開尾銷(Buegelsplint)插入環槽中，所以借助此開尾銷附加地將接觸導線夾鎖定在銷柱上。因為由銷柱和接觸導線夾構成的旋轉接頭只是有條件地適用于電流的傳輸，所以在接觸導線夾9的螺紋連接件12與定位器7之間設有連接纜索14，它跨接此旋轉接頭。此連接纜索設計為使它能依隨接觸導線夾可能的旋轉運動，與此同時不受其他零件的阻礙。
圖4示出一種變型，其中在銷柱13上壓有一個套管15，套管外圓周上有多個通過壓造形成的輸電部分16(圖5)，它們以一個為輸電所需的規定的面壓力壓靠在接觸導線夾9半殼的相應的相配表面上。
按另一種可供選擇的方案也可設光滑的套管，它用一種導電和有良好溜滑性能的材料制造。這種材料可例如是添加有石墨的碳質材料(硬質碳)。
輸電也可通過端面的接觸元件進行是有利的，如按圖6的實施例中所示。在此方案中銷柱13可轉動地裝在側掛定位器7的孔17中，并按已知的方式借助于一弧形開尾銷18防止軸向滑出。在這里輸電主要在銷柱13的端面處通過一個尺寸相對應的壓簧19實現，壓簧壓靠在放在銷柱13端面的接觸板20上。
在此設計中，在銷柱13與定位器7內的孔與之配合作用的表面之間的外表面僅用于導引。
在圖7所示技術方案中，可轉動地支承在側掛定位器7內的銷柱13是接觸導線夾9的組成部分。從接觸導線到側掛定位器7的電連接借助于一尺寸相對應的連接纜索17導電地跨接此接頭實現。
權利要求
1.一種架空接觸網設備，它至少包括一個用于至少一個鏈形懸掛(1至3)的支承結構，該支承結構至少有一個懸臂(4至7)，鏈形懸掛至少包括一根基本上沿行駛方向延伸的接觸導線(1)及一根承力索(2)和多根吊弦(3)，接觸導線被受電器的至少一個橫向于接觸導線安裝的接觸滑板活套，其特征在于，支承結構(4到7)設計為工作電流和短路電流通過它可導通。
2.按照權利要求1所述的架空接觸網設備，其特征在于，支承結構(4至7)至少部分由能導電的構件組成。
3.按照權利要求1所述的架空接觸網設備，其特征在于，在支承結構(4至7)上裝設用于連接導電線的導電構件。
4.按照權利要求1所述的架空接觸網設備，其特征在于，支承結構(4至7)由單個元件組成，它們至少部分地通過接頭互相連接，這些接頭設計為導電的。
5.按照權利要求1所述的架空接觸網設備，其特征在于，支承結構(4至7)由單個元件組成，它們至少部分地通過接頭互相連接，這些接頭被導電線(14、17)跨接。
6.按照權利要求1所述的架空接觸網設備，其特征在于，支承結構(4至7)至少包括一個側掛定位器(7)，接觸導線夾(9)通過旋轉接頭固定在該定位器上，其中通過在接觸導線夾(9)與定位器(7)之間設一跨接旋轉接頭的元件(14、17)和/或通過此旋轉接頭自身設計為耐電流的，獲得一種耐電流的連接。
7.按照權利要求6所述的架空接觸網設備，其特征在于，設置一接觸導線夾(9)，能載流的銷柱(13)固定在此接觸導線夾上，銷柱借助于旋轉接頭可轉動地固定在所述側掛定位器(7)上。
8.按照權利要求6所述的架空接觸網設備，其特征在于，所述旋轉接頭由銷柱(13)和與之配合工作的耐電流套管(15)構成。
9.按照權利要求8所述的架空接觸網設備，其特征在于，所述套管(15)上制有多個布置在圓周上的壓造部分(16)，它們以一個為輸電所需的面壓力壓靠在旋轉接頭相應的相配面上。
10.按照權利要求6所述的架空接觸網設備，其特征在于，旋轉接頭由一個在孔(17)內導引的銷柱(13)構成，以及銷柱端面的輸電通過在銷柱端面與孔(17)與之對應的表面之間剛性連接地裝設的輸電的機構(19、20)實現。
11.按照權利要求2或3所述的架空接觸網設備，其特征在于，支承結構(4至7)通過導電的連接裝置與附加的饋電線連接。
12.按照權利要求1所述的架空接觸網設備，其特征在于，在串聯的架空線路段搭接區內的支承結構(4至7)設計為，通過它可以使互相連接的架空線路段的工作電流和短路電流導通。
全文摘要
一種架空接觸網設備,它至少包括一個用于至少一個鏈形懸掛的支承結構(4至7),鏈形懸掛至少有一根接觸導線(1)。工作電流和短路電流通過支承結構(4至7)導引,因此可以用更高的速度行駛在軌道上,并與此同時減小了接觸壓力峰值和電弧。本發明提供了在鏈形懸掛支承結構的支承件(4至7)相互之間或與架空線路的接觸導線(1)之間耐電流連接的多種實施形式。
文檔編號B60M1/20GK1206663SQ9811603
公開日1999年2月3日 申請日期1998年7月15日 優先權日1997年7月24日
發明者阿伯奇特·布羅德考勃 申請人:西門子公司