Трамваи, троллейбусы и электровозы теряют контакт с проводами на высокой скорости именно из-за встречного ветра: воздушный поток давит на токоприёмник, меняя усилие прижатия, что приводит к искрению, перебоям в питании и износу оборудования. Российские изобретатели предложили решение — токоприёмник, который автоматически компенсирует силу ветра. Патент на это устройство опубликован Федеральным институтом промышленной собственности (ФИПС). Конструкция дополнена датчиком скорости встречного воздушного потока, установленным на подвижных рамах. Его сигнал поступает в блок управления, который через регулятор давления корректирует усилие пневмоэлемента, прижимающего токосъёмный элемент к проводу. В результате токосъём остаётся стабильным даже при порывах ветра, снижаются потери энергии и износ контактной сети.
Проблема качественного токосъёма на электрическом транспорте известна десятилетиями. При движении встречный воздушный поток давит на подвижную систему токоприёмника, уменьшая силу прижатия к контактному проводу. Это вызывает искрение, перегрев, ускоренный износ контактных вставок и провода, а иногда и полную потерю контакта на высокой скорости. Существующие системы регулирования давления учитывают только скорость самого транспортного средства, но не силу ветра, которая может меняться непредсказуемо.
Патентованное изобретение решает эту задачу простым и элегантным способом. На подвижных рамах токоприёмника устанавливается дополнительный датчик скорости встречного воздушного потока. Его показания вместе с данными о скорости движения поступают в блок управления. Электроника в реальном времени вычисляет необходимую поправку и через регулятор давления изменяет усилие в пневмоэлементе, который прижимает токосъёмный элемент к проводу. Таким образом, сила прижатия остаётся оптимальной вне зависимости от скорости ветра.
Технический результат — повышение качества токосъёма. Для городского электротранспорта это означает меньше аварийных отключений, снижение искрения и электромагнитных помех, а также увеличение межремонтного ресурса как самих токоприёмников, так и контактной сети. Разработка может быть полезна для трамваев, троллейбусов, электровозов и даже для скоростных электропоездов, где проблема ветровых нагрузок стоит особенно остро.
