专利名称：带有链形悬挂支承结构的架空接触网设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带有链形悬挂支承结构的架空接触网设备。
此类架空接触网设备例如在CH358110有介绍，它包括至少一个用于至少一个链形悬挂的支承结构，此链形悬挂至少有一根基本上沿行驶方向延伸的接触导线。接触导线向车辆输送必要的能量，它被至少一个横向于接触导线安装的受电器接触滑板活套。在用于速度超过100km/n的架空接触网设备中大多存在的承力索不但有支承的功能而且还用于供电。现代化的实现高速的架空接触网设备为了供电除接触导线和承力索外还利用其他导线，例如补强馈电导线。
为此目的在接触导线、承力索和其他导线之间必须能载流地连接。对于这些连接主要已知两种方案。其一，电连接器(电流接续线)作为构件用于在接触导线、承力索和/或补强馈电导线之间的通电。电连接器质量很大，这些质量对于受电器与接触导线之间的接触特性有不良影响。其结果是通常导致在接触导线和/或在受电器接触滑板处更大的磨损。其二，今日常用的可能性是利用将接触导线固定在承力索上的吊弦输电。为了避免有已知缺点的质量堆积，吊弦必须有比较小的横截面。为了在架空线路中达到必要的电强度，吊弦必须设计得比较长。除此之外通常必须将全部或至少许多吊弦在链形悬挂中设计为耐电流的。这些连接比较复杂，而且在例如直流有轨电车中用于大电流时只是有条件地适用。
由CH15711已知另一类架空接触网设备。在这种架空接触网设备中按恰当的间距横向地在轨道体的上方张紧接触导线。这些横向接触导线绝缘地张紧在排列在轨道两侧的电杆之间。横向接触导线相互的间距应选择为，使弹性地装在车辆顶上的纵向触头始终与一根横向接触导线连接，或在从一根横向接触导线到另一根过渡时在中央位置与两根横向接触导线接触，由此免遭供电中断。
本发明的目的是创造一种前言所述类型的架空接触网设备，它可设计得比较简单，允许车辆在轨道上以更高的速度行驶，与此同时可降低接触压力峰值并减少形成电弧。
本发明的目的是通过这样一种架空接触网设备来实现的，它至少包括一个用于至少一个链形悬挂的支承结构，该支承结构至少有一个悬臂，链形悬挂至少包括一根基本上沿行驶方向延伸的接触导线及一根承力索和多根吊弦，接触导线被受电器的至少一个横向于接触导线安装的接触滑板活套，支承结构设计为工作电流和短路电流通过它可导通。
在本发明的架空接触网设备中，工作电流和短路电流通过支承结构导引。也就是说支承结构不仅用于支承链形悬挂，而且被利用来在馈电线与接触导线之间作为导电连接。在这里反馈电流也算作工作电流。
采取按本发明所建议的措施，接触导线与承力索之间的距离可以减小，因为吊弦只须设计绝缘的，并因而只要按照所出现的机械负荷确定尺寸。
通过对支承结构的耐电流设计，该支承结构一般按50与100米之间的间距借助于悬臂结构支承链形悬挂，因而不再需要其他的电连接。由于减小了在按本发明的架空接触网设备中能摆动的构件的质量，所以改善了在接触导线上的行驶品质，因此这种架空线路更好地适用于大功率和/或高速度。
接触导线通常借助接触导线夹在支承结构上导引，接触导线夹施加机械载荷。但所采用的这种连接却不能顺利地适用于输电，因为它是一种旋转接头。若考虑成本的原因接头本身设计为不导电的，则接头可被导电线跨接。
悬臂的支承结构最好由金属零件组成，在这种情况下，在旋转轴内所必需的接头被导电地跨接，使工作电流和短路电流可通过此结构传输。
若出发点是支承结构本身可以不利用来传输工作电流和短路电流，例如将悬臂的桁架系统中的连杆设计为绝缘，此时有利的是在支承结构上设置能导电的构件用于连接导电线。
由下面的借助附图对具有链形悬挂支承结构的架空接触网设备实施例的说明以及对链形悬挂支承结构的支承件相互的耐电流连接和接触导线与支承件之间的耐电流连接的多个实施形式的说明，给出本发明其他优点和细节。
其中
图1所示为现有技术的架空接触网设备；图2所示为本发明架空接触网设备；图3至图7所示分别为在接触导线夹与链形悬挂支承结构的支承件之间耐电流连接的多种实施例。
图1和图2中表示的架空接触网设备包括接触导线1、承力索2和许多吊弦3，其中接触导线借助于吊弦3挂在承力索2上。此链形悬挂通过一支承结构固定在一电杆上。在图1和图2中作为管式旋转悬臂的举例所表示的支承结构由管的桁架结构组成。支承结构的主要元件是悬臂管4和顶管5、支承管6及侧挂定位器7。链形悬挂通过将承力索2挂在悬臂管4上被支承在承力索悬挂点8处。接触导线1本身通过吊弦3固定在承力索2上。它在其水平位置通过悬挂在侧挂定位器7上借助于接触导线夹9导引。
为确保此设备适用于所有运行状况，支承结构在各轴线处设计为铰接。允许作水平运动在承力索悬挂点8处绕垂直轴线10，在接触导线夹9处绕垂直轴线11；在支承管6处绕垂直轴线12；以及在侧挂定位器7的悬挂处绕垂直轴线13。此外，允许支承结构在其在建筑物例如电杆14上的固定处绕垂直轴线15水平运动。采用这种结构设计，保证受环境影响或因电流加热而膨胀的接触导线1及承力索2能平行于轨道游动，在这种情况下这些游动运动不一定按相同的量进行。在受电器经过时接触导线1沿垂直方向在接触导线夹9处抬高。因此可能绕水平轴线16和17作平行于接触导线1的旋转运动。
在此类悬臂的标准设计中，支承结构一般由导电的金属零件组成，在图1中系由悬臂管4、顶管5和支承管6组成。绝缘或通过顶管5中的绝缘件18或通过悬臂管4中的绝缘件19实现。在特殊的实施形式中，绝缘通过顶管5中的绝缘件20、悬臂管4中的绝缘件21以及支承管6中的绝缘件22进行。
对于高负载的设备可以除接触导线1和承力索2之外在链形悬挂中平行地布设其他导线，它们同样用于输电。在图1和图2中这是补强馈电导线23。
在图1所示的已知技术方案中，电连接的实现是通过在架空接触网设备的链形悬挂中装入具有高电导率的电连接线24。连接线24在承力索2与接触导线1之间建立导电连接。补强馈电导线23通过附加的连接线25与承力索2导电连接。为将连接线24和25设计成耐工作电流和耐短路电流，必须有比较大的导线截面。连接线24和25以及它们的接线构件因而有比较大的质量，其结果是在链形悬挂中对接触导线1与受电器的配合工作带来不良影响。
另一种同样表示在图1中的已知技术方案在于，影响接触导线1与受电器配合工作的连接线24用耐电流设计的吊弦代替。为此使用特殊结构的吊弦，它同样可以传输工作电流和短路电流。但是在这种情况下全部工作电流和短路电流不可能经一根吊弦3传输。确切地说，必须设计许多耐电流的吊弦3。
两种已知的技术方案有不同的缺点。使用连接线24影响在此区域内架空线路与受电器的配合工作。这种大质量的聚积尤其在速度较高时导致接触导线1上在此位置的严重磨损。连接线24是昂贵的，因为它们不仅跨接接触导线1与承力索2之间的距离，而且当接触导线1在此位置处因受电器通过被抬高时必须有灵活的反应。连接线25必须跨接比较大的距离并因而要求一种比较复杂的结构。
用吊弦3的耐电流结构替代连接线24的这种已知的技术方案要求吊弦3有比较复杂的结构。这种方案在开发设计链形悬挂时限制了结构设计的可能性，由于应具有尽可能小的质量的这些吊弦3的横截面受限，这些吊弦3需要一个最小长度，该最小长度取决于故障状况时的馈电功率。吊弦3由于接头必需的活动结构易出故障。
在图2所示的本发明架空接触网设备的实施形式中，工作电流和短路电流通过支承结构导引。
在图示实施例中，支承结构包括悬臂管4、顶管5和支承管6以及侧挂定位器7。链形悬挂通过将承力索2挂在此悬臂4上支承在承力索悬挂点8处。接触导线1本身通过吊弦3固定在承力索2上。它在其水平位置通过悬挂在侧挂定位器7上借助于接触导线夹9导引。为确保此设备适用于所有运行状况，支承结构在各轴线处设计为铰接，这与图1所示架空接触网设备的支承结构一致。
在本发明的架空接触网设备中，工作电流和短路电流经支承结构导引。为此在图示实施例中顶管5通过连接导线31与馈电线23导电连接。也就是说支承结构不仅用于支承链形悬挂，而且还利用来实施馈电线23与接触导线1之间的导电连接。接触导线1与承力索2之间的距离可以减小，因为吊弦3只须设计为绝缘的并因而只需根据出现的机械载荷确定其尺寸。
采用通常按50至100米之间的距离通过悬臂结构支承链形悬挂的支承结构耐电流的设计，不再需要另外的电连接。由于本发明的架空接触网设备中能摆动的构件减小了质量，所以在接触导线1上行驶时有更高的品质，因此这种架空线路更好地适用于大功率或/和高速度。
图3至7表示了在链形悬挂支承结构的接触导线夹与承力索之间耐电流连接以及接触导线夹与承力索之间旋转接头的耐电流设计的多种实施例。
图3示出接触导线夹9连接在侧挂定位器7上。接触导线夹9按已知的方式设计为多件式的并主要由两个半壳状夹头10、11组成，它们一方面通过螺纹连接件12接纳接触导线1，另一方面可转动地接收一固定地设在定位器7内的销柱13。也就是说完成装配的接触导线夹9可转动地固定在销柱13上，在这种情况下为了保险，销柱插入接触导线夹内的端部有一个图中未表示的环槽，一个弧形的开尾销(Buegelsplint)插入环槽中，所以借助此开尾销附加地将接触导线夹锁定在销柱上。因为由销柱和接触导线夹构成的旋转接头只是有条件地适用于电流的传输，所以在接触导线夹9的螺纹连接件12与定位器7之间设有连接缆索14，它跨接此旋转接头。此连接缆索设计为使它能依随接触导线夹可能的旋转运动，与此同时不受其他零件的阻碍。
图4示出一种变型，其中在销柱13上压有一个套管15，套管外圆周上有多个通过压造形成的输电部分16(图5)，它们以一个为输电所需的规定的面压力压靠在接触导线夹9半壳的相应的相配表面上。
按另一种可供选择的方案也可设光滑的套管，它用一种导电和有良好溜滑性能的材料制造。这种材料可例如是添加有石墨的碳质材料(硬质碳)。
输电也可通过端面的接触元件进行是有利的，如按图6的实施例中所示。在此方案中销柱13可转动地装在侧挂定位器7的孔17中，并按已知的方式借助于一弧形开尾销18防止轴向滑出。在这里输电主要在销柱13的端面处通过一个尺寸相对应的压簧19实现，压簧压靠在放在销柱13端面的接触板20上。
在此设计中，在销柱13与定位器7内的孔与之配合作用的表面之间的外表面仅用于导引。
在图7所示技术方案中，可转动地支承在侧挂定位器7内的销柱13是接触导线夹9的组成部分。从接触导线到侧挂定位器7的电连接借助于一尺寸相对应的连接缆索17导电地跨接此接头实现。
权利要求
1.一种架空接触网设备，它至少包括一个用于至少一个链形悬挂(1至3)的支承结构，该支承结构至少有一个悬臂(4至7)，链形悬挂至少包括一根基本上沿行驶方向延伸的接触导线(1)及一根承力索(2)和多根吊弦(3)，接触导线被受电器的至少一个横向于接触导线安装的接触滑板活套，其特征在于，支承结构(4到7)设计为工作电流和短路电流通过它可导通。
2.按照权利要求1所述的架空接触网设备，其特征在于，支承结构(4至7)至少部分由能导电的构件组成。
3.按照权利要求1所述的架空接触网设备，其特征在于，在支承结构(4至7)上装设用于连接导电线的导电构件。
4.按照权利要求1所述的架空接触网设备，其特征在于，支承结构(4至7)由单个元件组成，它们至少部分地通过接头互相连接，这些接头设计为导电的。
5.按照权利要求1所述的架空接触网设备，其特征在于，支承结构(4至7)由单个元件组成，它们至少部分地通过接头互相连接，这些接头被导电线(14、17)跨接。
6.按照权利要求1所述的架空接触网设备，其特征在于，支承结构(4至7)至少包括一个侧挂定位器(7)，接触导线夹(9)通过旋转接头固定在该定位器上，其中通过在接触导线夹(9)与定位器(7)之间设一跨接旋转接头的元件(14、17)和/或通过此旋转接头自身设计为耐电流的，获得一种耐电流的连接。
7.按照权利要求6所述的架空接触网设备，其特征在于，设置一接触导线夹(9)，能载流的销柱(13)固定在此接触导线夹上，销柱借助于旋转接头可转动地固定在所述侧挂定位器(7)上。
8.按照权利要求6所述的架空接触网设备，其特征在于，所述旋转接头由销柱(13)和与之配合工作的耐电流套管(15)构成。
9.按照权利要求8所述的架空接触网设备，其特征在于，所述套管(15)上制有多个布置在圆周上的压造部分(16)，它们以一个为输电所需的面压力压靠在旋转接头相应的相配面上。
10.按照权利要求6所述的架空接触网设备，其特征在于，旋转接头由一个在孔(17)内导引的销柱(13)构成，以及销柱端面的输电通过在销柱端面与孔(17)与之对应的表面之间刚性连接地装设的输电的机构(19、20)实现。
11.按照权利要求2或3所述的架空接触网设备，其特征在于，支承结构(4至7)通过导电的连接装置与附加的馈电线连接。
12.按照权利要求1所述的架空接触网设备，其特征在于，在串联的架空线路段搭接区内的支承结构(4至7)设计为，通过它可以使互相连接的架空线路段的工作电流和短路电流导通。
全文摘要
一种架空接触网设备,它至少包括一个用于至少一个链形悬挂的支承结构(4至7),链形悬挂至少有一根接触导线(1)。工作电流和短路电流通过支承结构(4至7)导引,因此可以用更高的速度行驶在轨道上,并与此同时减小了接触压力峰值和电弧。本发明提供了在链形悬挂支承结构的支承件(4至7)相互之间或与架空线路的接触导线(1)之间耐电流连接的多种实施形式。
文档编号B60M1/20GK1206663SQ9811603
公开日1999年2月3日 申请日期1998年7月15日 优先权日1997年7月24日
发明者阿伯奇特·布罗德考勃 申请人:西门子公司