[发明专利]受电器的主动调节

说明书

一种包括传感装置(52)的设备以及一种使用这种设备的方法，所述传感装置用于识别电力供应的可动部件与固定部件之间的导电连接或接触的当前运行状态、例如滑触线(20)与受电器(12)之间的接触的当前运行状态，以便调节接触力。

技术领域

本发明涉及一种用于识别电力供应的可动部件与固定部件之间的导电连接或接触的当前运行状态、例如滑触线与受电器之间的接触的当前运行状态以便调节接触力的设备以及涉及一种使用这样的设备的方法。

本发明尤其是应用于需要对滑触线施加限定接触力的电力机车的受电器。滑触线具体为传统构造或创新构造的架空导线，例如顶部导电轨。

背景技术

如果接触力太小，则受电器开始跳动。由此引起的接触中断和电弧不利地影响受电器滑板和滑触线的寿命。如果接触力太大，则滑触线被过度抬起。在不允许的力导入滑触线的情况下无法确保滑触线的机械定位，受电器的“穿入”和滑触线的向下拉扯是典型的后果。

按照DIN EN 50637:2012，所需要的接触力尤其是在高速运行(200km/h)时强烈上升直至大约静态值的两倍，如图1所示。为了确保该上升，根据现有技术在受电器中使用导风板，导风板一方面在空气动力学方面带来附加力并且另一方面补偿动力学升力。在此不利的是，导风板的设计和操作无法简单地适应于不同的运行情况。例如，空气动力学的附加力在高速隧道中比在露天路段上显著更高。然而，附加力也与车辆形状、隧道横截面、阻挡程度(车辆横截面与隧道横截面的比例)、横截面跃变和受电器在列车中的位置有关。附加力也与行驶方向有关(例如视不对称的单臂受电器的尖端行程(Spieβgang)或弯头行程(Kniegang)而定)。

此外，越来越多地存在提升在静止状态下的受电器接触力的需求，以便在流过所提供的车辆中的照明装置、空调设备和乘客信息系统的电流高时避免滑条和滑触线在接触点处过热和受损。然而，当车辆处于静止状态时，导风板不能带来任何附加力。

由现有技术已知如今的一级和二级(固定设置但可调整)的压力。在一些情况下，已经使用电子气动(ep)调节的压力操控装置。大量项目研究(和专利申请)具有主动受电器力调节的内容。已知基于在受电器滑板的支承点上或其附近的多达4个力传感器或多达4个加速度传感器的调节。迄今为止没有商业上成功的产品，因为电磁环境被“污染”使得例如对于传感器需要玻璃纤维连接，所述玻璃纤维连接使得用于系列结构的成本过高。

发明内容

因此，本发明基于如下任务，即，实现一种成本有利的设备和一种使用这样的设备的方法，利用所述设备和所述方法能够识别和分析电力传输的可动部件与固定部件之间的导电连接或接触的当前运行状态。尤其是，通过本发明，在应用到车辆的受电器时应该通过对电气损耗和机械损耗的共同优化而最小化例如在受电器滑板上的滑条损耗。在此应该实现如下目标，即，在最小机械损耗的意义中在受限的最小接触力的范围内运行受电器滑板的滑条，而电力传输中的干扰不会由于电弧和火花放电引起提高的电气损耗。

该任务按照本发明利用根据权利要求1的用于识别电力传输的可动部件与固定部件之间的导电连接或接触的当前运行状态的设备来解决。此外，所述任务利用根据权利要求10所述的方法来解决。本发明的有利实施方案包含在从属权利要求中。

按照本发明，所述任务的解决方案在于一种包括传感装置的设备，该传感装置用于通过检测与在电力传输的可动部件与固定部件之间的接触部位处的接触力有关的以火花或电磁噼啪声形式的电磁辐射来识别导电接触的运行状态。按照本发明的设备尤其是可以应用于车辆的受电器，以便识别在受电器滑板与滑触线之间的接触的运行状态。

优选地，按照本发明的设备的传感装置配置用于识别在接触部位处的电火花，以便评价在接触部位处的接触力。

备选地，按照本发明的设备的传感装置配置用于识别在接触部位处的电气噼啪声(电磁噪声)，以便评价在接触部位处的接触力。