Pantograf tramwajowy

Pantograf jest charakterystycznym elementem tramwaju. Jego zadaniem jest odbiór prądu elektrycznego z przewodu jezdnego sieci trakcyjnej. Zadanie jest o tyle utrudnione, iż prądy rozruchu osiągają znaczne wartości, nadwozie tramwaju porusza się względem przewodu jezdnego, a dodatkowo przewód zawieszony jest na różnej wysokości, w zależności od różnorodnych warunków terenowych (otwarta przestrzeń, tunele, wiadukty).

Pantograf składa się z kilku zasadniczych elementów. Pierwszy to rama, złożona z kilku segmentów –zwykle dwóch lub jednego ramienia. Ramiona są dwuczęściowe posiadają przeguby. Umożliwia to zginanie się odbieraka i dostosowanie się do różnej wysokości sieci trakcyjnej, a także złożenie odbieraka w wypadku potrzeby odłączenia pojazdu szynowego od zasilania. Górna cześć odbieraka, stykająca się z siecią trakcyjną, to ślizgacz. Ślizgacz jest szeroki i posiada nakładkę grafitową. Zwykle jest on połączony z ramionami pantografu za pomocą sprężyn, tak aby zapewnić elastyczną współpracę z siecią. W dolnej części odbieraka znajduje się sprężyna dociskająca oraz mechanizm napędu –współcześnie najczęściej elektryczny. Odbierak jest zamocowany do dachu tramwaju za pomocą izolatorów. Cała jego konstrukcja jest w trakcie zasilania tramwaju pod napięciem.

Pantograf wyparł rozwiązania takie jak odbierak rolkowy (gorszy kontakt z siecią) oraz lira (możliwość jazdy tylko w jednym kierunku). Początkowo, pantograf wykonywano jako czteroramienny. Konstrukcje takie wciąż można spotkać w Polsce na kolei. Zaobserwowano jednak, iż duża masa odbieraka negatywnie wpływa na współpracę z siecią jezdną. Odbierak o dużej masie charakteryzuje się bowiem znaczną bezwładnością. Ruch pojazdu szynowego po nierównościach toru oraz zmienna siła nacisku odbieraka na przewód jezdny w miejscach kotwienia doprowadzały do drgania odbieraka i pogarszania kontaktu z siecią trakcyjną. Stwarzało to ryzyko powstania łuku elektrycznego, uszkodzenia przewodu jezdnego, jak i wypalenia nakładki odbieraka.

Odbieraki ewoluowały i stopniowo zmniejszano ich masę. Obecnie najpopularniejsze są odbieraki jednoramienne, popularnie zwane połówkowymi.

Parametrami diagnostycznymi odbieraka są: rezystancja, siła występująca podczas podnoszenia i opuszczania oraz siła docisku do sieci trakcyjnej. Nadmierna rezystancja, zbyt duża wymagana siła przy podnoszeniu lub niewłaściwa siła docisku kwalifikują pantograf do naprawy.