Будова пасажирського вагона

https://yanamaster.blogspot.com/p/blog-page_78.html

Ходові частини вагонів.

1. ХОДОВІ ЧАСТИНИ ВАГОНІВ КОЛІСНІ ПАРИ. Колісні пари є найважливішими частинами вагона. Вони несуть на собі масу усього вагона, направляють його рух по рейковому шляху, сприймають жорстко всі удари від нерівностей шляху й у свою чергу жорстко впливають на шлях, колісна пара складається з осі 6 (мал. 1) і двох напресованих на її ітідступичні частини 5 суцільнокатаних коліс, що складаються з маточини 9. обода 10 І диска 11. Процес збірки колісної пари з осі і коліс називається формуванням: за допомогою пресової посадки колесо в холодному стані під великим тиском насаджують маточну на підступичну частин}’ вагонної осі. Для отримання міцного з’єднання діаметр підступичної частини осі повинний бути трохи більше діаметра отвору в маточині. Різниця цих діаметрів, за рахунок якої створюється після зборки нерухоме з’єднання, називається натягом. І Поверхня 8 колеса, то стикається з рейкою, називається поверхнею катання. Профіль поверхні катання відповідає профілю головки рейки. Його форма і розміри забезпечують найбільш раціональну взаємодію колеса з рейкою. У внутрішнього краю обода колеса мається гребінь 7, що охороняє колісну пару від сходу з рейок. Вісь з кожної сторони має шейку 3. на якій розміщені роликові підшипники. Різьблення на кінцях осі служать для нагвинчування корончатої гайки, а пази 2 і два отвори на горцях -— для розміщення і кріплення болтами стопорної планки. Предпідступичпа частина 4 осі г перехідної від шийки до підступичної частини.
            Відстань між внутрішніми гранями коліс і ненавантаженої колісної пари повинне бути 1440 мм. У вагонів, що звертаються в потягах зі швидкістю від 12! до 140 км/год, допускаються відхилення у бік збільшення не більш З мм і убік зменшення не більш 1 мм, при швидкостях до 120 км/год — у бік збільшення і зменшення не більш З мм.
Під суцільнометалеві пасажирські вагони підкочують колісні пари типу РУ-950 (роликова уніфікована з діаметром колеса 950 мм по крузі катання). Колісні пари в процесі роботи зношуються й ушкоджуються.
Огляд колісних пар та їх неісправності
Для перевірки етапу експлуатованих колісних нар, своєчасного вилучення з-під вагонів колісних пар з дефектами, що загрожують безпеки рухові а також для перевірки якості що підкочуються і відремонтованих колісних пар існує система їхнього огляду й огляду — звичайного і повного.
Огляд колісних пар під вагонами виробляється на станціях формування н обороту потягів у момент їхнього прибуття з ходу (виявлення повзунів, великих вищербин. раковин і тлі.); після прибуття і перед відправленням; на пунктах технічного обслуговування станцій, де передбачена стоянка для технічного огляду вагонів; після катастроф, аварій, зіткнень неушкоджених вагонів; при потоковому отцепочном ремонті.
Звичайний огляд колісних пара виконується при кожної подкатке їх під вагон,  якщо  перед  цим  смороду  не  піддавалися  повному  огляд}-.   До очищення  колісної парі, виробляється  попередній  огляд.  По  характерних нашаруваннях бруду можна виявити тріщини в елементах колісної пари, по скупченнях чи   іржі   олії і розтріскуванню   фарби  з внутрішньої сторони маточини колеса — зрушення й ослаблення її на осі. Після обмивки й очищення доступні частини осі перевіряють магнітним дефектоскопом. Потім роблять зовнішній огляд колісної пари і перевірку відповідності всіх  розмірів  і  износов  встановленим  нормам.  Колісні  парі з роликовими підшипниками піддаються також проміжної ревізії букс.
Повний огляд колісних пар виробляється при формуванні і ремонті зі зміною елементів; при нечіткому клеймі і значках останнього повного ОГЛЯДУ через одне обточування колісних пара при граничному прокаті й інших несправностях поверхні катання:
під година повної ревізії букс; при ремонті вагонів на заводах; па катастроф і аварій в ушкоджених вагонів і в рядіінших випадків.
1. ХОДОВІ ЧАСТИНИ ВАГОНІВ КОЛІСНІ ПАРИ. Колісні пари є найважливішими частинами вагона. Вони несуть на собі масу усього вагона, направляють його рух по рейковому шляху, сприймають жорстко всі удари від нерівностей шляху й у свою чергу жорстко впливають на шлях, колісна пара складається з осі 6 (мал. 1) і двох напресованих на її ітідступичні частини 5 суцільнокатаних коліс, що складаються з маточини 9. обода 10 І диска 11. Процес збірки колісної пари з осі і коліс називається формуванням: за допомогою пресової посадки колесо в холодному стані під великим тиском насаджують маточну на підступичну частин}’ вагонної осі. Для отримання міцного з’єднання діаметр підступичної частини осі повинний бути трохи більше діаметра отвору в маточині. Різниця цих діаметрів, за рахунок якої створюється після зборки нерухоме з’єднання, називається натягом. І Поверхня 8 колеса, то стикається з рейкою, називається поверхнею катання. Профіль поверхні катання відповідає профілю головки рейки. Його форма і розміри забезпечують найбільш раціональну взаємодію колеса з рейкою. У внутрішнього краю обода колеса мається гребінь 7, що охороняє колісну пару від сходу з рейок. Вісь з кожної сторони має шейку 3. на якій розміщені роликові підшипники. Різьблення на кінцях осі служать для нагвинчування корончатої гайки, а пази 2 і два отвори на горцях -— для розміщення і кріплення болтами стопорної планки. Предпідступичпа частина 4 осі г перехідної від шийки до підступичної частини.
            Відстань між внутрішніми гранями коліс і ненавантаженої колісної пари повинне бути 1440 мм. У вагонів, що звертаються в потягах зі швидкістю від 12! до 140 км/год, допускаються відхилення у бік збільшення не більш З мм і убік зменшення не більш 1 мм, при швидкостях до 120 км/год — у бік збільшення і зменшення не більш З мм.
Під суцільнометалеві пасажирські вагони підкочують колісні пари типу РУ-950 (роликова уніфікована з діаметром колеса 950 мм по крузі катання). Колісні пари в процесі роботи зношуються й ушкоджуються.
Огляд колісних пар та їх неісправності
Для перевірки етапу експлуатованих колісних нар, своєчасного вилучення з-під вагонів колісних пар з дефектами, що загрожують безпеки рухові а також для перевірки якості що підкочуються і відремонтованих колісних пар існує система їхнього огляду й огляду — звичайного і повного.
Огляд колісних пар під вагонами виробляється на станціях формування н обороту потягів у момент їхнього прибуття з ходу (виявлення повзунів, великих вищербин. раковин і тлі.); після прибуття і перед відправленням; на пунктах технічного обслуговування станцій, де передбачена стоянка для технічного огляду вагонів; після катастроф, аварій, зіткнень неушкоджених вагонів; при потоковому отцепочном ремонті.
Звичайний огляд колісних пара виконується при кожної подкатке їх під вагон,  якщо  перед  цим  смороду  не  піддавалися  повному  огляд}-.   До очищення  колісної парі, виробляється  попередній  огляд.  По  характерних нашаруваннях бруду можна виявити тріщини в елементах колісної пари, по скупченнях чи   іржі   олії і розтріскуванню   фарби  з внутрішньої сторони маточини колеса — зрушення й ослаблення її на осі. Після обмивки й очищення доступні частини осі перевіряють магнітним дефектоскопом. Потім роблять зовнішній огляд колісної пари і перевірку відповідності всіх  розмірів  і  износов  встановленим  нормам.  Колісні  парі з роликовими підшипниками піддаються також проміжної ревізії букс.
Повний огляд колісних пар виробляється при формуванні і ремонті зі зміною елементів; при нечіткому клеймі і значках останнього повного ОГЛЯДУ через одне обточування колісних пара при граничному прокаті й інших несправностях поверхні катання:
під година повної ревізії букс; при ремонті вагонів на заводах; па катастроф і аварій в ушкоджених вагонів і в рядіінших випадків.

 


                        
 
 
 
 
Мал. 2. Схема таврування осей колісних пар
 
 
 
Колісну пару ретельно оглядають, демонтують буксові -вузли, обмивають і очищають від старої фарби, вісь перевіряють дефектоскопируванням. По закінченні огляду, колісну пару пріймєпредставник ОТК чи колісний майстер, потім на них наносять установлені клейма-і знаки, офарблюють і сушать.
Клейма і знаки ставлять на торцях осі в межах контрольної окружності 12 (мал. 2). На умовно прийнятий правий торець осі (мал. 2, а) наносять умовний номер 3 заводи-виготовлювачі осі; номер 4 осі; умовний номер 5 пункту, перенісшого знаки маркірування заготівлі осі при її обробці; дату 6 виготовлення осі; клеймо 7 інспектора ОТК чи колісного майстра; знак 8 формування; дату 9формування; умовний номер 1 чи заводу депо, що робило формування;  клеймо  2 приймальники  МШС  (знак  «ключ  і  молоток» ставиться при  попередньому прийманні, а знак «серп і молот» — при остаточному).  На протилежному, левому, торці осі  (мал.  2, б) ставлять умовний номер IIчи заводу депо, що робило повний огляд, і дату 10 повного огляду. З зовнішньої сторони ободів коліс також маються клейма з номеромзаводу-виготовлювача,   номером   колеса,   датою   виготовлення   І   номером плавки.


 


           


 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


 


           


 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Електрообладнання пасажирських вагонів.

Вступ

Сучасний пасажирський вагон обладнаний достатньо великою кількістю різноманітного електрообладнання, яке використовується для створення пасажирам необхідних санітарно-гігієнічних (комфортних) умов, приготування та зберігання їжі у вагонах-ресторанах, радіомовлення та роботи пристроїв зв’язку, полегшення праці поїзної бригади та забезпечення безпеки руху поїздів.

Робота вагонного електрообладнання має ряд характерних особливостей. Вона проходить в умовах вібрації, при зміні за величиною і часом швидкості руху поїзда від 0 до 160 км/год. Часто це обладнання працює в різко змінному температурному режимі, при дії атмосферних опадів, пилу, потоку повітря (підвагонне обладнання), конденсату і вологи. Від електрообладнання вимагається підвищена надійність та безпека роботи.

Принципові схеми електрообладнання однотипних вагонів не відрізняються між собою, але конструктивне виконання їх обладнання різне. На залізницях України експлуатуються такі основні типи пасажирських вагонів:

– некупейні (відкриті), обладнані системою електропостачання ЕВ-10.02;

– некупейні міжобласного сполучення;

– купейні вагони без і з кондиціонуванням повітря;

Електричні схеми вагонів представляють собою визначені комбінації включення джерел електроенергії зі споживачами, якими є:

– електродвигуни систем вентиляції, кондиціонування, опалення, водопостачання;

– електронагрівальні припади;

– мережі освітлення;

– апаратура управління вказаних груп споживачів.

Таким чином, електрообладнання вагона — це достатньо складна система. Чітке уявлення про її роботу, і тим більше розрахунки та вибір її окремих елементів, можливе тільки в результаті вивчення великого об’єму спеціальної літератури, як за загальними питаннями, так і за специфікою вибору розрахунків електрообладнання.

1. Характеристика електрообладнання пасажирського вагона

На залізницях України більша частина пасажирських вагонів має власні джерела електричної енергії: генератор і акумуляторну батарею. В останні роки в зв’язку з ростом потужності встановленого у вагонах електрообладнання більш широко стало застосовуватись централізоване електропостачання.

1.1 Система електропостачання пасажирського вагона

Наявні системи електропостачання пасажирських вагонів в залежності від розташування джерел електричної енергії та їх використання розподіляються на основні групи: системи автономного та централізованого електропостачання. Застосування тієї чи іншої системи обумовлене споживанням енергії в пасажирських вагонах та швидкістю їх руху. Значення сумарної потужності, яке припадає на один вагон при наявності на ньому різних електричних споживачів: мережа освітлення, електропобутові прилади, ланцюги сигналізації та управління 2,5-4 кВт, мережа освітлення, електропобутові прилади, електрокип’ятильник, ланцюги сигналізації та управління, система примусової вентиляції 6,5-10 кВт, мережа освітлення, електропобутові прилади, електрокип’ятильник, ланцюги сигналізації та управління, система примусової вентиляції і установка для охолодження повітря 20-30 кВт, мережа освітлення, електропобутові прилади, електрокип’ятильник, ланцюги сигналізації та управління, система примусової вентиляції, установка для охолодження повітря та електричне опалення 30-50 кВт.

Отже по мірі оснащення пасажирських вагонів різним електрообладнанням значно збільшується потужність електричних споживачів вагона, що потребує відповідного збільшення потужності системи електропостачання.

У пасажирському вагоні із системою автономного електропостачання є власні джерела електричної енергії (генератор і акумуляторна батарея), які забезпечують живлення споживачів електроенергією при русі та на стоянках, генератор приводиться в обертання від осі колісної пари вагона за допомогою спеціального приводу. При русі поїзда обертання передається від колісної пари генератору, який виробляє електричну енергію. У вагонах без кондиціонування повітря, потужність генератора звичайно не перевищує 10 кВт, а у вагонах з кондиціонуванням вона досягає 20-30 кВТ.

Як резервне і аварійне джерело енергії використовується акумуляторна батарея, яка живить основні споживачі вагона при непрацюючому генераторі (при його несправності, на стоянці, а також при невеликій швидкості руху поїзда).

Крім того, акумуляторна батарея сприймає піки навантаження, які виникають при одночасному включенні декількох споживачів великої потужності, пуску електричних двигунів, короткочасних перевантаженнях та ін. Це дозволяє зменшити необхідну потужність генератора, а отже, його габаритні розміри та масу.

Основною перевагою системи електропостачання з приводом генератора від осі колісної пари являється те, що живлення електричних споживачів в кожному вагоні не залежить від зовнішніх джерел електричної енергії. Внаслідок нього забезпечується висока експлуатаційна маневреність пасажирських вагонів. Автономна система електропостачання забезпечує також резервування електропостачання у випадку виходу з ладу власного генератора електричну мережу вагона можна підключити до мереж сусіднього вагона

Проте автономна система має суттєві недоліки. Головні з них: велика маса і недостатня надійність електрообладнання, зумовлена наявністю колекторних електричних машин постійного струму, підвищені експлуатаційні витрати на утримання та ремонт електрообладнання.

Підвищення встановленої потужності електрообладнання від 3-4 кВт до 30-50 кВт на сучасних вагонах привело до того, що індивідуальні генератори не в змозі забезпечити електроенергією всіх споживачів вагона при цьому, поряд з удосконаленням автономної системи електропостачання все ширше починає застосовуватись централізована та змішана системи електропостачання

Централізована система електропостачання передбачає живлення споживачів електроенергії всіх вагонів поїзда від одного або декількох джерел електроенергії, розташованих в спеціальному вагон-електростанції або на локомотиві.

На електрифікованих залізницях електроенергія може бути отримана безпосередньо з контактної мережі або від електровоза. При русі поїзда неелектрифікованими дільницями електроенергію вагони отримують від тепловоза або вагона-електростанції.

Централізоване електропостачання дозволяє виконати систему на змінному струмі напругою 380 В. Електрообладнання змінного струму працює більш надійно, воно легше, менше за габаритами та дешевше, особливо електрообладнання трифазного змінного струму. Акумуляторні батареї можуть бути вибрані меншої ємкості, так як вони забезпечують електроенергією споживачів вагона тільки на час зміни локомотива, що відбувається не часто і потребує не більше 10-15 хв.

Централізована система електропостачання пасажирських вагонів має такі типові схеми:

а) джерело трифазного змінного струму частотою 50 Гц стандартної напруги знаходиться на локомотиві або в спеціальному вагоні-електростанції.

б) джерело постійного або однофазного змінного струму напругою 3000 В – напруга контактної мережі електрифікованих залізниць постійного струму. Напруга 3000 В змінного струму також може бути порівняно просто отримана на електровозах змінного струму.

В цій системі електроенергія передається у вагони високовольтною магістраллю. Так як освітлення, побутові прилади, апарати управління не можуть бути високовольтними, то вагони обладнуються і індивідуальними перетворювачами.

При допомозі перетворювачів, встановлених на вагонах, високовольтний або однофазний струм перетворюється у трифазний частотою 50 Гц стандартної напруги. Якщо після перетворювача встановити випрямляючий пристрій, то в мережу електрообладнання вагова буде подана напруга постійного струму.

Наявність на кожному вагоні відносно складного одного або декількох перетворювачів є недоліком системи;

в) на локомотивах знаходиться два джерела постійного або змінного струму напругою 3000 В і трифазного змінного струму частотою 50 Гц стандартної напруги.

Електроенергія передається у вагони двома підвагонними магістралями – високовольтною для живлення приладів опалення і низьковольтною – для живлення іншого обладнання. Недоліком системи є наявність двох підвагонних магістралей.

Централізована система електропостачання пасажирських вагонів більш економічна, чим індивідуальна.

Змішана система електропостачання знаходить в даний час все більше застосування. При цьому пасажирський вагон має як високовольтну магістраль, так і індивідуальний генератор. Енергоємне обладнання – прилади електроопалення – отримують живлення від магістралі, інше низьковольтне електрообладнання – від генератора.

1.2 Освітлення пасажирського вагона

Для освітлення вагонів застосовують як лампи розжарювання, так і люмінесцентні лампи.

У порівнянні з лампами розжарювання застосування люмінесцентних ламп дозволяє забезпечити більш високий рівень освітлення приміщення вагона, оскільки люмінесцентні лампи мають більшу світловіддачу.

У деяких найбільш комфортабельних вагонах люмінесцентні лампи практично витіснили лампи розжарювання.

Досвід експлуатації дозволив намітити найбільш раціональну схему освітлення пасажирських вагонів. Для освітлення службових і пасажирських приміщень (купе, салони, відділення) застосовується люмінесцентне освітлення. Інші приміщення вагона (тамбури, туалети, коридори, котельне відділення та інші) освітлюються лампами розжарювання.

Лампи розжарювання однаково добре експлуатуються як на постійному, так і на змінному струмі. Люмінесцентні лампи експлуатуються більш надійно і економічно при живленні їх змінним струмом підвищеної частоти. За цією причиною вони живляться від перетворювача. Найбільше розповсюдження одержали напівпровідникові перетворювачі.

Поряд з основним освітленням приміщень вагонів застосовується аварійне освітлення лампами розжарювання, які розташовуються в тих же світильниках, що і лампи основного освітлення. При виході з ладу основного освітлення автоматично включається аварійне.

Для підвищення комфорту у вагонах передбачене нічне освітлення. Воно.забезпечується спеціальними синіми лампами розжарювання, вмонтованими в світильники з люмінесцентними лампами і лампами аварійного освітлення. В останньому випадку дві лампи розжарювання включаються послідовно. Лампи горять при цьому на половину розжарення, не заважають сну пасажирів і в той же час забезпечують мінімальний рівень освітленості.

У пасажирських вагонах застосовується також місцеве освітлення: настінні і настільні світильники – софіти. Місцеве освітлення допомагає більш рівномірно освітлювати пасажирські приміщення, підвищує комфорт.

1.3 Вентиляція пасажирського вагона

Усі суцільнометалеві вагони мають припливну примусову вентиляцію. Зовнішнє повітря при цьому перед тим, як буде подано у вагон, очищається від пилу і підігрівається або охолоджується в залежності від пори року. Тільки одна природна вентиляція на даний час не застосовується, так як вона не задовольняє вимогам санітарно-гігієнічних норм.

Зовнішнє повітря нагнітається у вагон за допомогою відцентрових вентиляторів, які приводяться в обертання електродвигуном. Відцентрові вентилятори при меншій власній масі та менших розмірах у порівнянні з вентиляторами інших типів дозволяють отримати потрібний напір. Вентиляційний агрегат знаходиться в тамбурі котлового кінця вагона між стелею і дахом вагона. Оскільки це приміщення має невеликі розміри і розмістити один вентилятор необхідної продуктивності не представляється можливим, вентиляційний агрегат, як правило, складається з двох спарених відцентрових вентиляторів, ротори яких при допомозі муфт приєднуються до двох кінців вала електродвигуна. Для того, щоб мати можливість регулювати продуктивність вентиляторів з двигунами трифазного змінного струму, вони вибираються багатошвидкіскими.

Від вентиляторів повітря по повітропроводу подається у вагон. Повітропровід розташований між дахом і стелею вагона і проходить по всій його довжині. На початку повітропроводу розташовується водяний калорифер, якщо вагон має водяне або електроводяне опалення. У вагонах з кондиціонуванням повітря в повітроводі розташовані також повітроохолоджувач.

В залежності від пори року функції вентиляторів зміняються. В зимовий період експлуатації вагона це будуть вентилятори повітропідігрівача (калорифера), а в літній – вентилятори повітроохолоджувача, якщо вагон має установку для кондиціонування повітря. Якщо вагон не має системи кондиціонування повітря, то вентилятори виконують функції вентиляторів нагнітальної вентиляції вагона.

1.4 Опалення пасажирського вагона

Опалювальне обладнання вагона призначено для компенсації втрат тепла, які виникають із-за різниці температур між холодним зовнішнім повітрям і повітрям всередині вагона, а також для підігріву холодного зовнішнього повітря, що подається у вагон системою вентиляції.

Найбільше розповсюдження отримала конвекційно-циркуляційна система опалення вагонів. При цій системі зовнішнє повітря підігрівається калорифером до температури, що дорівнює температурі всередині вагона і подається у вагон підігрітим. Втрати тепла через стінки вагона, на інфільтрацію (втрати тепла при відкриванні дверей, вікон) та інші втрати компенсуються нагрівальними елементами печей, розташованих всередині вагона

Конструкція опалювальних пристроїв визначається видом енергії, використаної для опалення.

Широко використовується система індивідуального водяного опалення. Вагон має котел, який працює на твердому паливі. Вода, нагріта в котлі, по трубам поступає в калорифер і прилади опалення, розташовані у вагоні вздовж бокових його стін. Циркуляція води може бути самопливна, частіше примусова. В останньому випадку для циркуляції води у вагоні знаходиться циркуляційний насос з електродвигуном. Індивідуальна система однаково працює як при русі вагона, так і на стоянках, у тому числі й тривалих, якщо вагон відчеплений. Невисока температура труб та приладів опалення виключає підгоряння пилу, появи неприємного запаху. Висока теплоємність води при припиненні топки котла, наприклад, при його ремонті, забезпечує повільне зниження температури всередині вагона. Система індивідуального водяного опалення проста, безпечна і надійна в роботі.

Недоліком цієї системи є необхідність мати паливо у вагоні. Для періодичного його поповнення необхідна організація баз забезпечення вагонів паливом на шляху слідування. Маса системи водяного опалення відносно велика. Це заважає зниженню тари всього вагона. Складною задачею є автоматизація цієї системи опалення.

Електроводяне опалення. При цій системі вода в котлі нагрівається високовольтними електронагрівальними елементами, які вмонтовані у водяну оболонку котла. При відсутності джерела електроенергії котел працює на твердому паливі. Електроводяне опалення вагонів універсальне. Вагони з цією системою опалення можуть експлуатуватися як на електрифікованих, так і на неелектрифікованих залізницях. На даний час практично всі вагони обладнуються комбінованими котлами, тобто системою електроводяного опалення.

Широке застосування знайшло електричне опалення пасажирських і вагонів приміських електропоїздів.

У порівнянні з водяним і електроводяним опаленням електричне опалення простіше в обслуговуванні, легко автоматизується, маса приладів електричного опалення менша. При електричному опаленні виключається тяжка праця провідників вагона, покращуються санітарні умови, звільняється котлове приміщення, зменшується тара вагона

Прилади електричного опалення, проте, є найбільш енергоємними споживачами вагона – їх потужність досягає 50 кВт. Тому електрична система опалення застосовується лише при централізованому електрозабезпеченні вагона. При цьому прилади електричного опалення можуть одержувати електроенергію таким чином:

а) на залізницях, електрифікованих на постійному струмі, безпосередньо від контактної мережі через пантограф електровоза,

б) на залізницях, електрифікованих на змінному струмі, від спеціальної обмотки тягового трансформатора електровоза напругою 3000 В;

в) від електричного генератора встановленого на тепловозі;

г) від дизель-електричних генераторів, встановлених в спеціальному вагоні-електростанції.

Суттєвим недоліком електричного опалення є підвищена електробезпека. Високовольтні електричні печі розподіляються по всім приміщенням вагона і доступ до них пасажирів не виключений.

1.5 Система кондиціонування повітря пасажирського вагона

Значна частина сучасних пасажирських вагонів має систему кондиціонування повітря. Кондиціонування повітря – це комплекс заходів, які включають вентиляцію і опалення вагона. У ряді випадків проводиться додаткове осушення або зволоження повітря. Мета цих заходів – створення всередині вагона заданого мікроклімату.

Для охолодження повітря у вагонах застосовують компресорні холодильні установки з електроприводом.

Холодильна установка складається з компресора, конденсатора, випарника, терморегулюючого вентиля, вентиляторів.

Повітря вентилятором системи вентиляції вагона подається в повітропровід. Між вентилятором і повітропроводом розташовані випарник (повітроохолоджувач), краплевіддільник та калорифер (водяний при водяному і електричний при електричному опаленні вагона).

Біля 75% повітря, яке поступило в повітропровід, забирається із вагона через рециркуляційний канал. Рідкий фреон поступає у випарник (повітроохолоджувач), кипить при температурі – 30°С і відбирає тепло від повітря. Випарник представляє собою батарею, конструктивно виконану із ребристих мідних або стальних оцинкованих труб. Повітря, яке подається у вагон, охолоджується. Пари фреону відсмоктуються компресором, який приводиться в обертання електродвигуном, стискуються (до 1,2-1,5 МПа) і нагнітаються в конденсатор. Тут вони конденсуються за рахунок охолодження їх повітрям, яке продувається через батарею конденсатора вентилятором. Рідкий фреон збирається в ресивері і по трубопроводу поступає в фільтро-сушильний апарат. Далі він направляється в повітроохолоджувач через дросельне обладнання, яке зменшує тиск фреону до тиску випаровування. Далі цикл роботи холодильної установки повторюється.

У повітроохолоджувачі разом з охолодженням відбувається і осушування повітря за рахунок конденсації парів вологи, які утримуються в теплому повітрі, при йото контакті з холодними трубами та ребрами. Попадання крапель води в повітропровід запобігається краплевіддільником.

Повітроохолоджувач, як сказано вище, розміщується в повітропроводі між дахом і стелею котлового кінця вагона. Компресорний і конденсаторний агрегати розміщаються під вагоном. Усі агрегати функціонально зв’язані в загальну систему, режим якої задається, як правило, вручну. Керування холодильною системою в заданому режимі здійснюється системою автоматики і контролюється за допомогою датчиків температури, які встановлені в різних частинах вагона.

2. Визначення потужності основних споживачів електроенергії пасажирського вагона

2.1 Визначення потужності та вибір електродвигунів

У пасажирських вагонах застосовується велика кількість різних механізмів з електричним приводом. У вагонах без кондиціювання повітря використовують електродвигуни для приводу вентиляторів, циркуляційних насосів опалення, водяного насоса калорифера, компресора холодильної шафи, перетворювачів для люмінесцентного освітлення та електропостачання змінним струмом радіовузла. У вагонах з кондиціюванням повітря використовуються також електродвигуни компресора і вентилятора конденсатора.

Потужність електродвигуна для приводу вентилятора системи вентиляції вагона визначається за формулою, [1, с. 11], кВт

, (2.1)

де – коефіцієнт запасу потужності, приймаємо = 1,15?1,5;

VB – розрахункова подача (продуктивність) вентилятора, м3/с;

HВ – сумарний напір вентилятора, м;

зВ – К.К.Д. вентилятора, приймаємо зВ = 0,6 ? 0,8.

Продуктивність вентилятора системи вентиляції вагона (м3/с) в літній період, [1, с.11]

, (2.2)

де VП – розрахункова норма подачі зовнішнього повітря на одного пасажира в літній період, м3/с;

– коефіцієнт рециркуляції вентиляційного повітря, = 0,25;

nП – розрахункове число пасажирів у вагоні.

м3

кВт.

З таблиці 2.2 [2, с. 12] вибираємо асинхронний електродвигун з коротко замкнутим ротором 4A80B4У3 з частотою обертання: n = 1415 об/хв; номінальною потужністю Р = 1,5 кВт; номінальним К.К.Д. з = 0,83; кратністю пускового струму л = 5,0; номінальним Cosц = 0,77.

Розраховуємо номінальний струм електродвигуна за формулою:

, (2.3)

де РН – номінальна потужність електродвигуна, кВт;

UН – номінальна напруга, В;

зН – номінальний коефіцієнт корисної дії електродвигуна.

А.

Потужність електродвигуна для вентилятора конденсатора установки кондиціонування повітря визначається з формулою, [1, с. 11]

, (2.4)

де V – подача (продуктивність) вентилятора конденсатора, м3/с;

HВК – напір вентилятора конденсатора, м;

зВК – К.К.Д. вентилятора конденсатора, приймаємо зВ = 0,4?0,5.

кВт.

З таблиці 2.2 [2, с. 12] вибираємо асинхронний електродвигун з короткозамкнутим ротором 4A90L4У3 з частотою обертання: n = 1425 об/хв; номінальною потужністю Р = 2,2 кВт; номінальним К.К.Д. з = 0,8; кратністю пускового струму л = 5,0; номінальним Cosц = 0,83.

Розраховуємо номінальний струм електродвигуна за формулою 2.3

А.

Потужність електродвигуна циркуляційного насоса системи опалення визначається за формулою [1, с. 12]:

, (2.5)

де kЦН – коефіцієнт запасу потужності (приймається k= 1,11,3);

зВ – К.К.Д. насоса (приймається зВ = 0,40,6).

кВт.

З таблиці 2.2 [2, с. 12] вибираємо асинхронний електродвигун з короткозамкнутим ротором 4A71А4У3 з частотою обертання: n = 1390 об/хв; номінальною потужністю Р = 0,55 кВт; номінальним К.К.Д. з = 0,705; кратністю пускового струму л = 4,5; номінальним Cosц = 0,7.

Розраховуємо номінальний струм електродвигуна за формулою 2.3

А.

Розрахункова потужність (кВт) електродвигуна компресора визначається за формулою, [1, с. 12]

, (2.6)

де kК – коефіцієнт, який враховує частковий характер роботи компресора, для електродвигуна компресора пасажирського вагона приймаємо kк= 0,35 ? 0,5;

QO – загальний (повний) тепловий потік, який повинен бути відведений повітроохолоджувачем, Вт.

Загальний (повний) тепловий потік складається із шести теплових потоків. Тепловий потік, який надходить через поверхню кузова вагона визначається за формулою, Вт, [1, с. 13]

, (2.7)

де FВ – поверхня кузова вагона, через яку виникають втрати тепла, приймаємо ;

tНЛ – розрахункова температура зовнішнього повітря влітку, °С;

tВЛ – розрахункова температура всередині вагона влітку, °С;

k – середній коефіцієнт теплопередачі поверхні вагона, k =1,3?1,4;

Вт.

Тепловий потік від інфільтрації для літнього періоду експлуатації, визначається за формулою, Вт, [1, с. 13]

, (2.8)

Вт.

Тепловий потік, принесений зовнішнім повітрям при вентиляції вагона, визначається за формулою, Вт, [1, с. 13]

, (2.9)

де VП – розрахункова норма подачі зовнішнього повітря на одного пасажира в літній період, м3/с.

СВ – теплоємність повітря, СВ = 1220 Дж/м3•град.

Вт.

Тепловий потік за рахунок сонячної радіації, визначається за формулою, Вт, [1, с. 13]

, (2.10)

де FP – розрахункова поверхня кузова вагона, яка опромінюється сонцем, м2;

tM – розрахункова (максимальна) температура поверхні кузова вагона, приймаємо tM = 50 °С;

ZP – тривалість сонячного опромінювання вагона протягом доби, год.

F= (0,3?0,4) FВ

FP = 0,3 270,5 = 81,15 м2

Вт.

Тепловий потік, що виділяється пасажирами вагона, визначається за формулою, Вт, [1, с. 13]

, (2.11)

де q – потужність теплового потоку, що виділяється одним пасажиром, Вт.

Вт.

Тепловий потік від роботи електродвигунів, які розташовані усередині вагона, освітлювальних та інших електроприладів визначається за формулою, Вт, [1, с. 13]

, (2.11)

Вт.

Загальний (повний) тепловий потік у вагон визначається за формулою, Вт,[1, с.13]

, (2.13)

Вт.

Визначимо розрахункову потужність електродвигуна компресора за формулою 2.6

кВт.

З таблиці 2.2 [2, с. 12] вибираємо асинхронний електродвигун з короткозамкнутим ротором 4A180М6 з частотою обертання: n = 970 об/хв; номінальною потужністю Р = 10 кВт; номінальним К.К.Д. з = 0,835; кратністю пускового струму л = 6,5; номінальним Cosц = 0,81.

Розраховуємо номінальний струм електродвигуна за формулою 2.3

А.

За знайденою потужністю і з врахуванням умов роботи за каталогом вибираються необхідні електродвигуни. Якщо такий електродвигун за каталогом вибрати неможливо, то вибирають із каталогу електродвигун більшої потужності.

Вибір електродвигунів за каталогом зводимо до таблиці 2.1.

Таблиця 2.1 – Електродвигуни, які встановлюються у вагоні

Найменування двигуна

Потужність, яка одержана розра-хунком,

кВт

Поту-жність за ката-логом, кВт

Тип

Номі-нальний струм, А

Номі-нальний ККД

cos

Кратність пускового струму

 

Електродвигун

для привода вентилятора системи вентиляції вагона

1,5

1,5

4A80В4У3

6,16

0,83

0,77

5,0

 

Електродвигун

для вентилятора конденсатора установки кондиціо-нування повітря

2,0

2,2

4A90L4У3

8,7

0,80

0,83

6,0

 

Електродвигун

компресора

8,3

10

4A180М6

38,8

0,835

0,81

6,5

 

Електродвигун

циркуляційного

насоса системи опалення

0,4

0,55

4А71Ф4УЗ

3

0,705

0,7

4,5

 
 

2.2 Визначення потужності електричних пристроїв опалення

Опалювальні прилади вагона повинні підтримувати задану температуру в вагоні з точністю до ±2°С при температурі зовнішнього повітря до -40С. Розрахунковим режимом при виборі опалювального обладнання є зимній період експлуатації вагона.

При електроводяному опаленні потужність електронагрівачів котла визначається з формули, кВт

. (2.14)

де Vп – розрахункова норма подачі зовнішнього повітря на одного пасажира в літній період, м3/с.

СВ – теплоємність повітря, СВ = 1220 Дж/м3•град;

tВЗ – температура повітря всередині вагона в зимовий період, 0С;

tНЗ – температура зовнішнього повітря в зимовий період, 0С.

k – середній коефіцієнт теплопередачі з урахуванням порушень щільності конструкції вагона, усадки і збільшення вологості теплоізоляційного матеріалу, приймаємо k = 1,3?1,35 Дж/м2·град·с.

кВт.

2.3 Визначення потужності освітлювального навантаження

Для визначення потужності освітлювального навантаження використовується метод питомої встановленої потужності на одиницю площі.. Цей метод передбачає спочатку визначення потужності освітлювального навантаження для кожного приміщення вагона окремо, а потім сумарну для всього вагона. Окремо визначається потужність ламп люмінесцентного освітлення і потужність ламп розжарювання. Це необхідно для визначення потужності перетворювача люмінесцентного освітлення, а також для вибору дротів, захисних і комутаційних апаратів.

Потужність освітлювального навантаження для кожного з приміщень вагона обирають за формулою, Вт, [1, с. 14]

, (2.15)

де р – питома потужність освітлювального навантаження для даного виду приміщення, тобто потужність на одиницю площі цього приміщення, Вт/м2, див. таблицю 2.2;

FП – площа приміщення, для якого визначається потужність освітлювального навантаження, м2, визначається за кресленням вагона.

Потужність освітлювального навантаження всього вагона визначається за формулою, Вт, [1, с.15]

(2.16)

Таблиця 2.2 – Питома потужність освітлювального навантаження для приміщень пасажирського вагона

Приміщення вагона

Питома потужність освітлювального

навантаження, Вт/м2

 
 

Ламп розжарювання

Люмінесцентних ламп

 

Пасажирське відділення плацкартного вагона

Коридори, проходи

Туалет

Тамбури

Інші приміщення

10?15

8?10

10?12

8?11

8?10

6?10

6?10

 
 

Таблиця 2.3 – Визначення освітлювального навантаження вагона

Приміщення вагона

p,

Вт/м2

FП, м2

Р, Вт

Приймаємо

Кількість ламп на вагон

Потуж-ність ламп, Вт

 
       

Світильник

Тип і поту-жність лам-пи, Вт

     

Люмінесцентні лампи

 

Пасажирське відділення

8

47,14

377,12

Двох-,

однолам-повий

ЛТБ 15

27

405

 

Службове відділення

8

2,51

25,1

Двох- ламповий

ЛТБ 15

2

30

 

Купе провідника

8

2,14

21,4

Двох- ламповий

ЛТБ 15

2

30

 

Сума

465

 

Лампи розжарювання

 

Там-бур

робочий

10

2,71

27,1

Одно- ламповий

Ж-54-15

2

30

 
 

неробочий

10

2,71

27,1

 

Ж-54-15

2

30

 

Коридор

малий

10

1,92

19,2

Одно-ламповий

Ж-54-25

1

25

 
 

великий

10

4

40

 

Ж-54-25

2

50

 

Туа-лет

з робочої сторони

10

1,21

12,1

Одно-ламповий

Ж-54-15

1

15

 
 

з неробочої сторони

10

1,26

12,6

 

Ж-54-15

1

15

 

Котлове відділення

Одно-ламповий

15 Вт

1

15

 

Хвостові сигнальні ліхтарі

Одно-ламповий

50 Вт

6

300

 

Номерні підсвічу-вальні ліхтарі

Одно- ламповий

15 Вт

4

60

 

Сума

540

 
 

Вт.

Після визначення потужності всіх заданих для визначення споживачів електроенергії вагона складаємо таблицю споживачів електроенергії.

Таблиця 2.4 – Споживачі електроенергії пасажирського вагона

Споживачі вагона

Характеристики споживача вагона

 
 

Номінальна або встановлена потужність, кВт

Номінальний струм, А

Номінальна напруга, В

Номінальний к.к.д.

Номінальний cosц

Коефіцієнт використання

Кратність пускового струму, л

 

Електродвигун компресора

10,0

38,8

220

0,835

0,81

0,7

6,5

 

Електродвигун конденсатора

2,2

8,7

220

0,8

0,83

0,8

6,0

 

Електродвигун вентилятора системи вентиляції

1,5

6,16

220

0,83

0,77

0,9

5,0

 

Електродвигун циркуляції насоса

0,55

2,9

220

0,705

0,7

0,3

4,5

 

Електрокип’ятильник

2,5

7,7

220

0,85

1

0,27

 

Електроохолоджувач питної води

0,3

0,4

220

0,85

0,65

0,35

 

Електронагрівачі зливних і наливних труб

0,6

1,5

220

0,85

1

0,1

 

Лампи розжарювання

0,57

1,7

54

0,85

1

0,8

 

Люмінесцентні лампи

0,6

1,6

127

0,85

0,9

0,8

 

Ланцюги керування

0,5

2,3

220

0,85

0,8

0,9

 
 

3. Визначення розрахункових навантажень

Під розрахунковим навантаженням розуміють деяке незмінне навантаження (струму, потужності), яке викликає такий же нагрів дротів електродвигунів, що і дійсне навантаження, яке безперервно змінюється за величиною і часом. Розрахункове навантаження визначається для найбільш навантажених в електричному відношенні періодів роботи електрообладнання.

Визначаємо ефективну кількість електроприймачів за формулою

(3.1)

Оскільки ефективна кількість електроприймачів менше чотирьох, то розрахункові навантаження визначаємо за спрощеною методикою.

Розрахувуємо максимальну потужність групи електроприймачів:

– розрахункове активне навантаження, кВт,

; (3.2)

– розрахункове реактивне навантаження, кВАр,

. (3.3)

кВт.

Загальна розрахункова потужність для мережі змінного струму визначається за формулою, кВА, [1, с. 18]

(3.4)

кВА.

Розрахунковий коефіцієнт потужності групи споживачів електроенергії визначається через розрахункові потужності за формулою, [1, с. 18]

(3.5)

.

Розрахунковий струм для електроприймачів трифазного змінного струму визначається за формулою, А, [1, с. 18]

(3.6)

А.

4. Визначення пікових навантажень

Пікове навантаження – це найбільше навантаження впродовж не більш 5-10 с. Пікові струми виникають, наприклад, при пуску електродвигуна найбільшої потужності при працюючих інших споживачах електроенергії.

Піковий струм групи споживачів електроенергії в мережах напругою до 1000 В, а також в мережах постійного струму з достатньою для практичних їх розрахунків точністю визначається за формулою, А, [1, с. 19]

(4.1)

де IP – розрахунковий струм навантаження всієї групи приймачів, А;

IІ.НАІБ – номінальний струм електродвигуна, у якого найбільший пусковий струм, А;

kІ – коефіцієнт використання електродвигуна, у якого найбільший струм;

IПУСК.НАЙБ – пусковий струм електродвигуна найбільшої потужності, А

(4.2)

де – кратність пускового стуму по відношенню до номінального.

А

А.

Повний струм одиночного електродвигуна дорівнює його пусковому струму.

5. Визначення потужності джерела електроенергії пасажирського вагона

При індивідуальній системі електропостачання пасажирського вагона джерело електроенергії – вагонний генератор, при централізованій системі – генератор вагона-електростанції або генератор, встановлений на тепловозі, або спеціальна обмотка силового трансформатора електровоза змінного струму, або інший спеціально призначений для електропостачання пасажирських вагонів пристрій.

Перш ніж визначити потужність джерела електропостачання вагона, необхідно вибрати розрахунковий режим і визначити розрахунковий та піковий струми для цього режиму. Для вагонного генератора розрахунковим струмом буде розрахунковий струм тільки одного вагона, а для генератора вагона-електростанції необхідно знати навантаження від усіх вагонів поїзда, тобто знати, які вагони будуть у поїзді, коли споживання електроенергії буде максимальним.

За знайденим більшим розрахунковим струмом знаходять необхідну потужність джерела електроенергії (генератора або перетворювача). Режим, для якого потужність буде максимальною, є розрахунковим режимом.

Потужність трансформатора перетворювача трьохфазного змінного струму визначається за формулою, кВА, [1, с. 20]

(5.1)

кВА.

Потужність джерела електроенергії за умов навантаження його піковим струмом для генератора трифазного перемінного струму, кВA,

, (5.2)

де kпер = l,52 – коефіцієнт короткочасного навантаження для генераторів.

кВA

6. Вибір дротів мережі електропостачання пасажирського вагона

Дроти вибираються відповідно до вимог, які пред’являються до мережі електропостачання пасажирських вагонів. Ці вимоги будуть виконані, якщо перетин дротів обрано з урахуванням таких чотирьох умов:

а) нагрів дротів не повинен перевищувати допустимого значення.

Це буде виконано, якщо тобто, якщо номінальний струм дроту дорівнює або більше розрахункового струму. Знаючи розрахунковий струм, вибирають перетин дроту;

б) при коротких замиканнях або великих навантаженнях, коли відбувається спрацювання захисного апарата, не повинна порушуватись термічна стійкість дротів. Ця вимога буде виконана, якщо номінальний струм дроту відповідає струму захисного апарата, тобто, якщо ,

де Iз – струм захисного апарата, для електричних мереж вагонів – це номінальний струм плавкої вставки запобіжника або номінальний струм установки автоматичного вимикача;

kз – коефіцієнт захисту або кратність довгочасного допустимого струму плавкої вставки, або номінальний струм вставки автоматичного вимикача.

Таблиця 6.1 – Значення коефіцієнта захисту

Тип захисного апарата

kз

 

Автоматичний вимикач з миттєводіючим вимикаючим пристроєм

1,25

 

Автоматичний вимикач з тепловим роз’єднувачем

1,0

 

Плавка вставка

1,25

 
 

Дозволяється брати ближчий менший перетин дроту, що задовольняє умові:

в) втрата напруги в дротах не повинна перевищувати допустимого значення (у відсотках %).

Для дротів із немагнітних матеріалів для трифазних мереж перемінного струму втрата напруги в лінії, [1, с. 22]

(6.1)

де Iпік – сумарний піковий струм дроту, якщо по ньому одержує енергію група споживачів, А;

UH – номінальна напруга мережі електропостачання, В;

rЛ – активний опір лінії електропостачання, Ом;

xЛ – реактивний опір лінії електропостачання, Ом.

Активний опір лінії електропостачання визначається за формулою, Ом, [1, с.22]

(6.2)

де lЛ – довжина лінії, м;

FЛ – перетин дроту даної ділянки ліній електропостачання, мм2;

гЛ – питома провідність дротів (для мідних дротів ; для алюмінієвих дротів .

Реактивний опір ділянок лінії електропостачання для кабелів і дротів, прокладених в сталевих трубах або металевих рукавах визначається за формулою, Ом, [1, с. 22]

. (6.3)

Розрахунок ведуть в наступному порядку. Визначають втрати напруги на ділянці мережі електропостачання для більшого перетину дроту, одержаного з перших двох умов.

Якщо втрата напруги в лінії при цьому перевищує допустиму, тоді вибирають більший перетин дроту і розрахунок повторюють, доки втрата не буде менше 10%;

г) дроти повинні бути вибрані так, щоб їх механічна міцність була достатня.

Виконаємо розрахунок і виберемо необхідний переріз дроту від джерела живлення до розподілювального щита

Ом

Ом

В

Втрата напруги в лінії у відсотках визначається за формулою, %

%.

Враховуючи умови та Uл ? Uдоп (у відсотках Uдоп ? 10 %)

приймаємо мідний дріт з перерізом FЛ = 6 мм2 та довжиною 3 м.

Виконаємо розрахунки і виберемо необхідні дроти для даних споживачів електроенергії

6.1 Електродвигун компресора

Ом

Ом

В

Втрата напруги в лінії у відсотках визначається за формулою, %

%.

Враховуючи умови та Uл ? Uдоп (у відсотках Uдоп ? 10 %) приймаємо мідний дріт з перерізом FЛ = 6 мм2 та довжиною 12 м.

6.2 Електродвигун конденсатора

Ом

Ом

В

%.

Враховуючи умови та Uл ? Uдоп (у відсотках Uдоп ? 10 %)

приймаємо мідний дріт з перерізом FЛ = 2,5 мм2 та довжиною 9 м.

6.3 Електродвигун вентилятора системи вентиляції

Ом

Ом

В

%.

Враховуючи умови та Uл ? Uдоп (у відсотках Uдоп ? 10 %)

приймаємо мідний дріт з перерізом FЛ = 2,5 мм2 та довжиною 11 м.

6.4 Електрокип’ятильник

Ом

Ом

В

%.

Враховуючи умови та Uл ? Uдоп (у відсотках Uдоп ? 10 %) приймаємо мідний дріт з перерізом FЛ = 2,5 мм2 та довжиною 0,5 м.

6.5 Електроохолоджувач питної води

Ом

Ом

В

%.

Враховуючи умови та Uл ? Uдоп (у відсотках Uдоп ? 10 %) приймаємо мідний дріт з перерізом FЛ = 2,5 мм2 та довжиною 0,5 м.

6.6 Електронагрівачі зливних і наливних труб

Ом

Ом

В

%.

Враховуючи умови та Uл ? Uдоп (у відсотках Uдоп ? 10 %) приймаємо мідний дріт з перерізом FЛ = 2,5 мм2 та довжиною 15 м.

6.7 Лампи розжарювання

Ом

Ом

В

%.

Враховуючи умови та Uл ? Uдоп (у відсотках Uдоп ? 10 %)

приймаємо мідний дріт з перерізом FЛ = 2,5 мм2 та довжиною 36 м.

6.8 Люмінесцентні лампи

Ом

Ом

В

%.

Враховуючи умови та Uл ? Uдоп (у відсотках Uдоп ? 10 %) приймаємо мідний дріт з перерізом FЛ = 2,5 мм2 та довжиною 36 м.

6.9 Ланцюги керування

Ом

Ом

В

%.

Враховуючи умови та Uл ? Uдоп (у відсотках Uдоп ? 10 %) приймаємо мідний дріт з перерізом FЛ = 2,5 мм2 та довжиною 5 м.

7. Вибір комутаційної та захисної апаратури

До комутаційних апаратів, які служать для вмикання і вимикання ланцюгів, відносяться рубильники, контактори і реле. Рубильники служать для ручного вмикання і вимикання ланцюгів, контактори і реле – дистанційного, автоматичного і неавтоматичного вмикання ланцюгів і споживачів електроенергії. Рубильники, реле, контактори захисних пристроїв від струмів перенавантажень і струмів короткого замикання не мають. Для цього послідовно з ними вмикають захисні апарати.

Найбільше розповсюдження одержали рубильники з центральною і боковою рукояткою на номінальні струми: 100, 200, 400, 600 і 1000 А і номінальну напругу до 600 В.

При виборі рубильників, контакторів, реле повинні бути виконані такі умови:

а) номінальна напруга рубильника, контактів реле і контактора повинна дорівнювати або бути більшою за напругу мережі, тобто

;

б) для контакторів і реле номінальна напруга котушок керування повинна бути рівною номінальній напрузі мережі, тобто

;

в) номінальний струм рубильника, контактів реле і контактора повинен дорівнювати або бути більшим розрахункового струму ділянки мережі, який цим комутаційним апаратом вмикається або вимикається, тобто

;

До захисної апаратури, що застосовується на пасажирських вагонах, належать запобіжники та автоматичні вимикачі.

Всі вибрані контактори зводимо в таблицю 7.1.

Таблиця 7.1 – Перелік контакторів

Споживачі

Типи контакторів

Тривалий струм головних контакторів, А

Номінальна напруга головних контакторів, В

 

Електродвигун компресора

КТФ(2)

25

380

 

Електродвигун конденсатора

КТФ(1)

15

380

 

Електродвигун вентилятора системи вентиляції

КТФ(1)

15

380

 

Електрокип’ятильник

КТФ(1)

15

380

 

Електроохолоджувач питної води

КТФ(1)

15

380

 

Електронагрівачі зливних і наливних труб

КТФ(1)

15

380

 

Лампи розжарювання

КТФ(1)

15

380

 

Люмінесцентні лампи

КТФ(1)

15

380

 

Ланцюги керування

КТФ(1)

15

380

 
 

Запобіжники застосовуються для захисту від струму короткого замикання або дуже великих перенавантажень, які діють значний час (запобіжники не повинні вимикати ділянки мережі електропостачання при пікових струмах, дія яких короткочасна). Автоматичні вимикачі призначаються для захисту як від струму короткого замикання (за допомогою миттєводіючих електромагнітних розчіплювачів), так і від струму перевантажень (за допомогою теплових або іншого типу розчіплювачів).

Час відключення струмів короткого замикання за допомогою за побігачів залежить від величини струму, він менший при великих струмах короткого замикання. Час відключення струмів короткого замикання за допомогою автоматичних вимикачів (автоматів) не залежить від величини струму короткого замикання. Для того, щоб спрацював миттєводіючий електромагнітний розчіплювач автомата і дав команду на відключення автомата, потрібно, щоб струм у мережі перевищив струм вставки миттєводіючого роз’єднувача автомата.

Тепловий розчіплювач автомата застосовується для захисту ланцюгів і споживачів від струмів перенавантажень. Час, через який спрацює тепловий розчіплювач автомата, залежить від величини струму перенавантаження. Час спрацювання теплового роз’єднувача приблизно зворотно пропорційний величині струму перенавантаження.

Автоматичні вимикачі випускаються трьох типів: тільки з миттєводіючим роз’єднувачем; тільки з тепловим роз’єднувачем (цей тип автомата від струмів короткого замикання мережу та прилади не захищає); з комбінованим роз’єднувачем, який має зазначені вище типи розчіплювачів.

При виборі запобіжників повинні бути виконані такі умови:

а) номінальна напруга запобіжника повинна бути рівною або більшою номінальної напруги мережі, тобто

;

б) плавка вставка не повинна плавитися при розрахунковому струмі, тобто

;

в) плавка вставка не повинна плавитися (згорати) при короткочасних пікових струмах

.

Коефіцієнт б залежить від числа споживачів, які захищає запобіжник. Якщо споживач – одиночний електродвигун, тоді а = 2,5; якщо група електродвигунів, тоді а = 1,6 ? 2. Меншими є значення а при більшій кількості електродвигунів у групі.

Виходячи з вище зазначених умов вибираємо для джерела живлення запобіжник ПР-2-200 з такими характеристиками: номінальний струм 200 А, номінальний струм плавкої вставки 100 А, найбільший струм, що відключається запобіжником 10 А.

При виборі автоматичних вимикачів повинні бути виконані такі умови:

а) номінальна напруга автоматичного вимикача повинна бути рівною або більшою номінальної напруги мережі, тобто

;

б) номінальний струм миттєводіючого роз’єднувача (вставка, струму) повинна бути рівним або більшим розрахункового струму, тобто

;

в) номінальний струм теплового роз’єднувача повинен бути рівним або більшим розрахункового струму, тобто

;

г) струм вставки миттєводіючого електромагнітного роз’єднувача автомата повинен бути рівним або більшим пікового струму, тобто

.

де kавт – коефіцієнт запасу на неточність спрацювання автомата kавт залежить від типу автомата і надається у каталогах на автоматичні вимикачі. При виконанні курсового проекту приймають kавт = 1,25.

Виходячи з вище зазначених умов вибираємо для джерела живлення автоматичний вимикач А3110 (I=100 A) з такими характеристиками: струм теплового роз’єднувача 40 А, струм електромагнітного роз’єднувача 250 А, найбільший струм, що відключається автоматично 5,0 А.

Всі вибрані автоматичні вимикачі для споживачів зводимо до таблиці 7.2.

Таблиця 7.2 – Перелік автоматичних вимикачів

Споживачі

Тип вимикача

Струм теплового роз’єднувача,

А

Струм електромагнітного роз’єднувача, А

Найбільший струм, що відключається автоматично, А

 

Електродвигун компресора

А3110, I=100 A

25

250

5,0

 

Електродвигун конденсатора

АП50,

I=6,4 A

4,0-6,4

45

0,8

 

Електродвигун вентилятора системи вентиляції

АП50,

I=6,4 A

4,0-6,4

45

0,8

 

Електро-кип’ятильник

АП50,

I=6,4 A

4,0-6,4

45

0,8

 

Електро-охолоджувач питної води

АП50,

I=1,6 A

1,0-1,6

11

0,3

 

Електронагрівачі зливних і наливних труб

АП50,

I=1,6 A

1,0-1,6

11

0,3

 

Лампи розжарювання

АП50,

I=10 A

6,4-10

70

1,5

 

Люмінесцентні лампи

АП50,

I=4,0 A

2,5-4,0

23

0,6

 

Ланцюги керування

АП50,

I=1,6 A

1,0-1,6

11

0,3

 
 

8. Комплексне випробування електрообладнання вагона в зібраному стані

електрообладнання пасажирський вагон

Крім перевірки і стендових випробувань електрообладнання в процесі ремонту необхідно перевірити роботу всього електрообладнання після встановлення його на вагон.

Для проведення комплексних випробувань застосовують випробувальні пристрої і стенди, які забезпечують повну імітацію експлуатаційних режимів роботи електрообладнання: зміну частоти і напрямку обертання генератора та можливість ввімкнення всіх навантажень. При цьому контролюють роботу генератора, зарядний і розрядний струми акумуляторної батареї, роботу регулюючої та захисної апаратури, роботу споживачів. Вимірюють опір ізоляції споживачів і електромережі відносно корпуса вагона. Для комплексних випробувань відремонтований вагон подають на спеціальні місця випробувальної станції.

Звичайно при випробуваннях використовують власний вагонний генератор, який приводиться в обертання від асинхронного двигуна. Двигун підвозять до вагону, закріплюють за рейки і з’єднують з генератором за допомогою механічної передачі (карданний вал зі спеціальним захватом чи пасову передачу).

Основні параметри роботи комплекту електрообладнання фіксують у спеціальному журналі при випробувальній станції, а по закінченні випробувань робиться висновок про придатність комплекту до експлуатації.

На деяких вагоноремонтних заводах і вагонних депо застосовують тиристорні установки ТЕГ-10 (тиристорний еквівалент генератора) для комплексної перевірки системи електропостачання з генераторами постійного струму непрямим методом. Установка ТЕГ-10 виконана у вигляді переносного моноблока. Вона отримує живлення від стаціонарної мережі змінного струму і містить керований випрямляч із зворотнім зв’язком, який виконується регулятором напруги генератора вагона. Номінальна вихідна напруга 54 або 110 В встановлюється за допомогою спеціального перемикача; номінальний випрямлений струм на виході не більше 120 А.

При застосуванні непрямого методу випробування досягається відповідність умов випробувань реальним умовам експлуатації як для вагонів з примусовою вентиляцією, так і для вагонів з кондиціонуванням повітря.

Установку підключають до затискачів генератора вагона, який випробовується. Задаючим пристроєм залишкового намагнічування задається напруга 10-20 В, після чого задаючим пристроєм частоти обертання повільно підвищується частота обертання генератора, що імітується. Генератор вагона при цьому працює в режимі електродвигуна і також повільно підвищує частоту обертання.

Перевірку системи виконують при різних значеннях швидкості і навантажень. При цьому перевіряють правильність складання системи електропостачання вагона, налаштування регулятора напруги, реле зворотного струму, виявляють несправності в системі регулювання струму збудження генератора. При номінальній частоті обертання генератора перевіряють роботу споживачів і визначають значення струму, що споживається ними. Виявляють низький опір ізоляції електричної мережі відносно корпусу вагона через різні дефекти.

Для комплексних випробувань систем з генераторами змінного струму типу ГСВ використовують переносний прилад Т-263 ПКБ ЦВ, який дозволяє виявити несправності генератора, перевірити і налаштувати систему його збудження та апаратуру регулювання при генераторі, що не обертається.

В наш час розробляються діагностичні пристрої, які вбудовані в систему електрообладнання вагона. Вони дозволяють виключити необхідність постійного контролю за функціонуванням системи і полегшити процес пошуку та усунення несправностей в рейсі, пунктах обертання і формування поїздів.

Література

1. Обуховський В.В. Технічне обслуговування та ремонт електрообладнання вагонів: Методичні вказівки до виконання курсового проекту “Вибір основного електрообладнання і мережі електропостачання пасажирського вагона” Частина I / В.В.Обуховський. – Kиїв.: КУЕТТ, 2005. – 26с.

2. Обуховський В.В. Технічне обслуговування та ремонт електрообладнання вагонів: Методичні вказівки до виконання курсового проекту “Вибір основного електрообладнання і мережі електропостачання пасажирського вагона” Частина II / В.В.Обуховський. – Kиїв.: КУЕТТ, 2005. – 30с.

3. Зорохович А.Е. Электрическое оборудование вагонов: [учеб. для вузов ж.-д. трансп.] / А.Е. Зорохович, Я.И. Гаврилов, А.А. Реморов, Ю.Н. Кадуба; под ред. А.Е. Зороховича. – Москва.: Транспорт, 1982. – 367 с.

4. Зорохович А.Е. Электро- и радиооборудование пассажирских вагонов: [Учеб. для техникумов ж.-д. трансп.] / А.Е. Зорохович, А.З. Либман. – Москва.: Транспорт, 1985. – 343 с.

5. Электротехнический справочник: [в 3-х томах] / [Под общ. ред. В.Г. Герасимова, П.Г. Грудинского, Л.А. Жукова и др.]. – Москва.: Энергия, 1980.

Приводи підвагонних генераторів.

В пасажирських вагонах з автономною системою застосовують слідуючи типи приводів:
з ременною передачею
з плоским або кленовидним ремнем або редукторно-карданний.
На пасажирських вагонах раннього випуску застосовують плоско-ремінні приводи.
В останній час застосовують плоско-ремінний, ремінно-редукторно- карданний, ремінно-карданний.
Крім того всі приводи можна розділити на дві групи в залежності від якої частини колісної пари вагона передаються оберти :від торця вісі, або середньої частини вісі колісної пари. Наявність того чи іншого приводу обусловлена потужністю типу підвагоного апарату швидкості руху поїзда і роком побудованого вагона.
На вагонах необладнаних кондиціювання на яких розміщуються невеликі споживачі електроенергії, можуть встановлюватися ремні ремінно-редукторні, ремінно-редукторно-карданні і ремінно- карданні від торця вісі. На вагонах з кондиціюванням застосовуються редукторно-карданний привід від середньої частини вісі з великою кількістю споживачів. Приводи підвагонного генератора розраховані на швидкість до 160км\год.

Плоско ремінний привід вала генератора застосовується на пасажирських вагонах ранніх випусків для генератора потужність 3,5-5,5кВт тип привода РД-2 для генераторів ГСВ-2, ГСВ-8. Складається з двох шківів і плоского ремня. Ведучий шків встановлюється на середній частини вісі колісної пари, а видомий шків меншого діаметру- на валу генератора. Ведучий шків складається з двох половин які після установки на вісь колісної пари стягується спеціальними болтами. На обох шківах розміщується спеціальні пази які не дозволяють шківу зіскочити під час руху поїзда. Обидва шківа мають бочкоподібну форму робочої поверхні, що не дозволяють розтягуватися ремням при входженні вагона кривих ділянках колії. Видучий і видомий шків з’єднуються між собою трьох слойним ремнем шириною 110-125мм, довжина 4,5м. До кронштейна закріплюється натяжний пристрій який складається із пружини, натяжного гвинта і спеціальнох гайки яка призначена для підтримання в натяжному стані плоского ремня. Оберти від вісі колісної пари передаються через ведучий шків, плоский ремінь, видомий шків, вал генератора.
В процесі експлуатації провідник зобов’язаний контролювати стан плоского ремня і давати заявку ПЕМу для періодичності його підтягування, а також контролювати стан підвіски генератора.

Ременно-редукторно-карданний привід. Цей привід застосовується в купейних та плацкартних вагонах без кондиціюванням повітря. Побудований заводами Германії і ТВЗ. Цей привід встановлюється на візках КВЗ-ЦНІІ з котлового боку вагона і приводить в дію генератор змінного струму 2ПВ-003. В цьому приводі видомий шків закріпляється на торці шийки осі колісної пари, що дозволяє порівняно легко заміняти кленові ремні. Ведомий шків меншого діаметра встановлюється на валу редуктора передаточне число привода 2,7 і працює генератор при швидкості руху від 40 до 160км\год. До краю поперечної балки закріпляється за допомогою спеціального пристрою редуктор в середині якого встановлюються два вали нижній і верхній на яких відповідно розміщується ведуча і видома шестерня. До вала видомої шестерні редуктора закріплюється карданний вал який другим кінцем закріплюється до вала генератора. Для запобігання падіння деталей на колію встановлюються запобіжні скоби. У випадку розтягування ремнів до кронштейна поперечної балки закріплюється натяжний пристрій,який складається із пружини яка докріплюється до редуктора винта і спеціальної гайки.
Провідник зобовязаний в процесі експлуатації підтримувати ремні в натяжному стані, перевіряти температуру нагріву корпуса ведучого шківу і редуктора, відсутність витіку масла з редуктора, наявність запобіжних скоб. В експлуатацію допускається не менше трьох клинові ремні.

Редукторно карданний привід від торця вісі.Цей привід встановлюється на вагонах без кондиціювання повітря для генератора потужністю до 10кВт. Встановлюється на вагонах з 1960 року виготовлених у Польщі з редуктором типу РК-6 і передаточним числом 2,5 ,а також на окремих вагонах виготовлених в Германії з приводом редуктора Фага-П-конструктивно подібний складається з редуктора який підєднується до торця вісі в корпусі якого встановлюється конічні шестерні ведуча і видома. У корпус редуктора заливають масло через спеціальний отвір який закривається пробкою, а для зливання масла знизу редуктора вставляється магнітна пробка. До вала видомого шківа і до вала електродвигуна встановлюються шестерні шарніри, до яких закріплюється карданий вал спеціальними шарнірами крестовиною згалчистими підшипниками. Карданний вал встановлюється під кутом 6 0 між редуктором і генератором. Для запобігання падіння карданого вала на колії встановлюються спеціальні скоби.Оберти від торця вісі колісної пари передаються через ведомі і ведучі конічні шестерні через еластичні шарніри і карданого вала до вала генератора.
Провідник під час приймання вогона і в експлуатації контролює надійність кріплення, наявність запобіжних скоб, наявність і відсутність витікання масла з редуктора.

Редукторно-карданний привід від середньої частини вісі.Цей привід встановлюється на пасажирських вагонах з кондиціюванням повітря і на вагонах ресторанах. Привід призначений для передачі обертового моменту від середньої частини вісі, двигун генератора потужністю 36,8кВ застосовується редуктором ЕИК-160-1М або ВБА- 32\2.
Регелятори напруги і струму Генератор, який отримує оберти від колісної пари вагона при зміні частоти обертів і навантаження змінює свою напругу в широких межах стабілізації напруги генератора при різних експлуатаційних режимах виконується за допомогою системи автоматичного регулювання(САР). Основним елементом якої являється регелятор напруги генератора(РПГ).
РПГ проходить шляхом впливу на його струм збудження, в результаті змінюється величина магнітного потоку змінюється ЕРС.
На пасажирських вагонах вугільні або напівпровідникові регулятори. В залежності від режиму роботи регулятори розділяється на повне регулювання струму збудження генератора і імпульсне регулювання .

          Технічні характеристики приводів з редуктором                                                                                                                                                                     ЕЧК- 160-1м і ВБА – 32/2

Параметри

    ЕЧК – 160 – 1м

ВБА – 32/2

Потужність, кВт

         38,4

            44,68

Передаточне число

          2,99

            3,727

Чистота оберту генератора, мін.

          600-700

           625- 770

Максимальна чистота обертів

          3000

             3692

Маса привода кг.

            1808

             1286

 

                                        Регулятори напруги і струму

      Генератор який отримує оберти від колісної пари вагона при зміні частоти обертів і навантаження змінює свою напругу в широких межах. Стабілізація напруги генератора при різних експлуатація режимах виконується за допомогою системи автоматичного регулювання (САР).

   Основним елементом якої являється регулятор напруги генератора (РПГ). Регулювання напруги генератора проходить шляхом впливу на його струм збудження, в результаті змінюється величина магнітного потоку і змінюється ЕРС.

    На пасажирських вагонах застосовується вугільні або напівпровідникові регулятори. Взалежності від режима роботи регулятори розділяються на повне регулювання струму збудження генератора і імпульсне регулювання.

                                 Вугільний регулятор напруги генератора

          Призначений для плавного регулювання напруги генератора.

Складається з електромагніта який виготовляється з окремих листів електротехнічної сталі на ньому встановлюється котушка (виготовлена з мідного дроту) під`єднується до виводів генератора, призначена для утворення магнітного потоку який замикається через електромагніти його якоря. До якоря під`єднується  з низу пружина і денфер – заспокоювач (заспокоює коливання якоря під час руху поїзда), а з другого боку до якоря під`єднається механічний зв’язок який передає зусилля на вугільний стержень який являється опором в електричному ланцюзі до обмотки збудження генератора.

 

 

 

                               Принцип дії регулятора напруги генератора

      Робота вугільного регулятора напруги заклечається в наступному:

    При невеликих швидкостях руху поїзда напруга генераторанедосягає встановлених величин,  тому регулятор напруги не працює. При цьому вугільний стовп під дією пружин якоря знаходиться в стиснутому стані і його опір буде найменшим.

    При збільшені швидкості руху збільшується напруга генератора і при досягненні встановленої величини починає працювати регулятор . струм який проходить через котушку електромагніта утворює магнітний потік величина якогопрямує до самої пружини якоря електромагніта який повертається проти годинникової стрілки. Зусилля від повороту якоря через механічний зв’язок на вугільний стовп і змінюється величена опору вугільного совба (збільшується). При збільшенні опору вугільного стовпа зменшується величина струму збудження яка проходить до обмотки збудження генератора. При зменшенні цього струму зменшується величина магнітного потоку .  При зменшені напруги генератора нижче встановленої величини зменшується струм на котушкі електромагніта, що приводить до зменшення магнітного потоку електромагніта і під дією пружини якоря повертається по годинниковій стрілці і через механічний зв’язок вугільного стовпа стискується його  опір зменшується, що приводить до збільшення струму збудження в результаті зменшується магнітний потік в обмоткі збудження і збільшується напруга генератора.

    Таким чином проходить повне регулювання напруги генератора за рахунок змінни величини опору вугільного стовпа.

 

 

 

 

 

                                    Обмежувач струму генератора

       Призначений для захисту генератора від перевантаження. Режим перевантаження генератора виникає при сильно розрядженій акумуляторній батареї коли величина струму зарядки може перевищувати в 2,3раза номінальну величену струму  заряду, а також збільшується величина струму при наявності в акумуляторній батареї несправних акумуляторів.

   Принцип дії і конструктивні особливості обмежувача струму і регулятора напруги генератора подібні. Вугільні стовби обмежувачі струму і регулятори напруги генератора включаються послідовно і струм який проходить  від генератора до обмотки збудження регулюється за допомогою 2 вугільних стовбів. Котошка електромагніта обмежувач струму генератора включається послідовно в електричне коло обмотки якоря. При збільшенні струму в котушкі електромагніта більше 70А(величина вставки)  вугільний стовбобмежувач розтискається збільшується опір, що приводить до зменшення величини струму збудження зменшується напруга генератора при якій величина струму не перевищує 70А

 

                             Напівпровідникові регулятори напруги генератора

      В залежності від застосування напівпровідникових  приладів ці регулятори розділяються на транзисторні і тиристорні, а в залежності від режима роботи приладів регулювання вони розділяються  на регулятори сплавним регулюванням струму збудження генератора і імпульсним.

    На сучасних пасажирських вагонах отримали більшого розповсюдження імпульсні тиристорні регулятори.

    Основним виконавчим пристроєм регулятора напруги являється теристор V1, який виконує імпульсне регулювання струму збудження і Ізб генератора. Тиристор V1 періодично підключає обмотку збудження до обмотки якоря генератора, а також періодично відключає. При відкритому тиристорі V1 до обмотки збудження подаються струм величина якого змінюється в залежності від швидкості руху або кількості включених споживачів.

    Після досягнення напруга генератора вище встановленої тиристор V1 закривається але струм продовжує протікати  через обмотку збудження, а  далі через діод V2 за рахунок електромагнітної енергії, яка накопичується в обмоткі збудження в період відкритого тиристора. По мірі зменшення всієї енергії зменшується величина струму збудження, що приводить до зменшення величини напруги генератора. При зменшенні напруги генератора до заданої величини, тиристор відкривається і процес підтримання напруги генератора повторюється. Таким чином напругою генератора регулюється імпульсно в залежності від положення тиристора V1 закрито чи відкрито.

  

                                           Електрична мережа

        Електрична мережа призначена  для передачі електричної енергії від джерела живлення до споживачів яка представляє собою сукупність електричних проводів, кабелів, розподільних пристроїв, вимикачів, розеток, штепсельних зєднань, апаратури захисту електрообладнання від коротких замкнень, а також апаратів контролю за роботу електрообладнання.

      По призначенню електрична мережа розділяється на  підвагону і внутрі вагонну які в свою чергу розділяються на силові, освітлення ,управління, сигналізація і радіотрансляцію.

    Передача електроенергії від джерела до споживачів виконується по однопроводній або двопроводній системі. При однопроводній системі передачі електроенергії від джерела до споживачів передається по одному проводу тільки «+» (позитивна), а в якості відємного провода використовується  корпус вагона.

     При 2-ву проводній системі від джерела  живлення до споживачів електроенергії подається по 2-ву проводах позитивний і відємний які ізолюються один від одного і від корпуса вагона.

      По вздовж пасажирського поїзда проходить слідуючі види магістралі:

Високовольтна напругою 3000В постійного або змінного струму;

Низьковольтна напругою 50-110В постійного струму;

Радіотрансляційна мережа 30В змінного струму.

Високовольтна і низьковольтна магістраль виконується однопроводними, а зворотнім проводом являється корпус вагона і рейки, а а радіотрансляційна мережа 2-х проводна ізольована від корпуса вагона.

 

 

 

                                        Споживачі електричної енергії

                На пасажирських вагонах споживачем електричної енергії являється  електродвигун, нагрівальні прилади перетворювачі,прилади управління, прилади захисту і сигналізації, і освітлювальні лампи,

        В якості джерела освітлення на пасажирських вагонах застосовуються лампи розжарювання (накалення) і люмінесцентні лампи які встановлюються в спеціальних світильниках.

        Лампи розжарення в пас. вагонах встановлюються із спеціальним цоколем 2Ш – 22 (2-х контактні діаметром 22мм.), на окремих вагонах використовують софітні лампи СФ -19 з діаметром цоколя 19мм.

       Лампи розжарювання на пас. Вагонах застосовуються типу Ж54В, 25Вт

Ж – залізничний;

54В – номінальна напруга

25Вт – потужність лампи

Термін роботи електричної лампи восновному залежить від величини напруги, середній термін ламп накалення 1000год., якщо номінальна напруга збільшується на 10% то термін роботи лампи скорочується на80 – 90%, а якщо напруга знижується на 10% то світловий потік зменшується на 30%.

 

 

                                                    Люмінесцентні лампи

                  На пасажирських вагонах застосовують ЛБ – 20 ЛБ – 40Вт термін роботи 7,500 – 10000год. Для їх роботи під вагоном встановлюють спеціальні перетворювачі з напругою 220В і частотою 40 Гц.

                                             Захисна апаратура

           Призначена для забезпечення коротких замикань із струмових перевантажень в  електричній мережі і споживачах вагонів.

     До захисної апаратури відносяться плавкі запобіжники, автоматичні вимикачі, теплові реле  реле максимальної напруги (РМН).

 

 

 

 

                                                     Плавкі запобіжники

        Складається із корпуса (патрона)металевої плавкої вставки і контактного пристрою.

     Плавкі вставки виготовляють із легкоплавного матерілу, мат який являється сплав з свинцю з оловом цинку, алюмінію, міді, серебро, або спеціальних пластин.

      Плавкі запобіжники захисну електричну мережу включається послідовно і розрахована на визначену величину струму. Якщо ця величина струму становиться більшою допустимої величини проходить плавлення вставки і захисна електрична мережа розривається запобігання виходу з ладу електричного обладнання. Час спрацювання запобіжника  залежить від величини струму  який проходить через плавкі запобіжники.

    Плавкі запобіжники мають різну конструкцію корпус який виготовляють  із фарфору, скла.  В середині корпуса поміщається наповнювач кварцовий пісок мраморна крошка або інше, які призначені для покращення гасіння електричної дуги.

                                            Автоматичні вимикачі

      Призначенні для захисту і автоматичного відключення електричної мережі випадку короткого замикання або перевантаження  в електричній мережі  або споживання.

      Автоматичні  вимикачі складаються  із осердя на якому встановлюється котушка із мідного провода, до якого з одного боку підєднується біметалева пластина, а з іншого боку до цього провода закріпляється нерухомий контакт, а також розміщується рухомий контакт і штифт.

   Автоматичні вимикачі забезпечують одночасно тепловий захист від перевантаження і миттєвий захист від короткого замкнення.

  Тепловий захист виконується за допомогою бі металевої пластини. При винекнені перевантаження  бі металева пластина нагрівається прогинається при цьому натискає на штіфт  який передає зусилля на рухомі контакти які розмикаються.

    При виникненні короткого замикання протікає по електричній мережі великий струм в котушкі виникає великий магнітний потік за допомогою якого сердечник миттєво втягується в середину котушки натискає на рухомі контакти які розмикаються і розриває електричне коло.

    Для відновлення автоматичного вимикача після якого відключення необхідно усунути несправність електричної мережі після чого рукоятку із середнього положення перевести в нижнє чи забезпечити фіксацію защепки, а потім  перевести в верхнє положення включено. Таким чином автоматичний вимикач на відмінно від плавких запобіжників які використовуються одноразово , вони використовуються багато – разово.

             

 

 

                                       Реле максимальної напруги

Призначене для захисту електромережі від перевищення напруги яке може виникнути при несправності регулятора напруги генератора обриву електромережі, акумуляторної батареї і в інших випадках.

      Реле мають різну конструкцію але в випадку підвищення напруги в електричній мережі вони відключають струм від обмотки збудження генератора.

В теперішній час восновному застосовують напівпровідникові реле.

 

 

 

                                    

 

 

                                         Реле мінімальної напруги

          Призначений для захисту АБ від пониження напруги до найменшого допустимого значення (на платскартних вагонах до 40В, на купейних до 90В) відключає споживачів крім аварійного освітлення і сигналізації. Після відключення електричної мережі необхідно відновити роботу реле включенням його в ручну при досягнені номінальної напруги.

         На сучасних вагонах встановлюється напівпровідникові реле які після відключення автоматично включається при досягнені номінальної величини напруги акумуляторної батареї.

Світлова і звукова сигналізація

           Призначена для подачі світлового або звукового сигналу провіднику вагона в аварійних ситуаціях при спрацюванні захисних пристроїв і визову провідника.

На пасажирських вагонах застосовується наступні види сигналізації:

Внутрішня визивна сигналізація

Зовнішня визивна сигналізація

Сигналізація контролю нагріву букс (СКНБ)

Сигналізація наявності замкнення «+» або «-« проводів на корпус вагона

Сигналізація наповнення баків водою

Сигналізація огородження поїзда

Сигналізація зайнятості туалетів

Протиюзна сигналізація

Пожежна сигналізація

Сигналізація яка спрацьовує при несправності або при їх включенні окремих споживачів вагона – генератора, опалення і інше.

Сигнальні лампи як правило встановлюються на панелі управління і отримують живлення напругою 50В

 

 

 

                                        

 

                                         Внутрішня визивна сигналізація

       Призначена для визова провідника із службового купе в купе пасажирів. Застосовується на вагонах СВ, м`яких і міжнародного сполучення. Складається із кнопки визова яка встановлюється в кожному купе із нумератора сигнальної лампи дзвінка і кнопки зняття звукового сигнала.

       Для визова провідника в купе пасажира необхідно натиснути на відповідну кнопку купе, в службовому купе роздається звуковий сигнал загорається сигнальна лампа на нумераторі відповідного купе. Після закінчення натискання на кнопку визова зупиняється подача звукового сигналу але продовжує горіти сигнальна лампа. Для погашення сигнальної лампи необхідно натиснути на спеціальну кнопку. На окремих вагонах в службовому купе встановлюється тільки звуковий сигнал, а з зовнішнього боку кожного купе розташовані сигнальні лампи і кнопка для погашення сигнальної лампи.

 

 

 

                                         Зовнішня визивна сигналізація

             Призначена для визова провідника із зовні вагона.

Встановлюється на всіх пасажирських вагонах. Для визова провідника зовнішнього боку тамбурних дверей встановлюється кнопка визову, а на панелі управління встановлюється відповідні 2 сигнальні лампи (котлова або не котлова сторона), а також встановлюється звуковий сигнал.

        Для визову провідника необхідно натиснути кнопку визова роздається звуковий сигнал і на панелі управління загорається сигнальна лампа з відповідного боку визова. Після закінчення натискання на кнопку подача звукового сигналу припиняється, а для погашення сигнальної лампи необхідно натиснути спеціальну кнопку.

      На пасажирських вагонах міжнародного сполучення крім цієї визивної сигналізації встановлюється сигнальна кнопка з боку вхідних дверей з котлової сторони вагона.

                                      Сигналізація контролю нагріву букс

              Призначена для підвищення безпеки руху поїздів дозволяє постійно контролювати + букс і попереджувати аварії випадку перегріву роликових підшипників. У випадку перегріву однієї із букс подається звуковий і світловий сигнали.

             Електрична схема сигналізації 2-х проводна постійно знаходиться під напругою. Всі термодачики Е1, Е-8 які встановлюються на буксах візках і з`єднані між собою послідовно В електричне коло термодачики послідовно під`єднуються котушка , реле Р і вмикач В. паралельно термодачика під`єднуються 2 роз`єднувальних контакти.

           На окремих вагонах встановлюється спеціальна кнопка для відключення дзвінка.

    Під час приймання вагона провідник зобов’язаний обов’язково перевірити справність сигналізації. Сигналізація спрацьовує при любому розриві контрольного ланцюга.

    У випадку якщо під час руху поїзда спрацьовує сигналізація провідник повинен прийняти міри для швидкої зупинки поїзда за допомогою стоп крана  сповістити начальника поїзда і ПЕМА.

                               Сигналізація замкнення на корпус вагона

         Призначена для постійного контролю якості ізоляції від замкнення на корпус вагона.

Сигналізація складається із слідуючих елементів: Між проводами «+», «-«, під`єднується  2 запобіжники СБ-1 і СБ- 2.

           Якщо в проводі винекло повне коротке замикання R=0 в такому випадку сигнальна лампа Л1 буде горіть повним накалом , а лампа Л2 погасне. Якщо при появі такої несправності провідник забов`язаний терміново натиснути на червону кнопку і виключить сигналізацію і інше електрообладнання і сповістити ПЕМУ і начальника поїзда.

        Під час прийняття вагона провідник зобов’язаний перевірити справність сигналізації після включення панелі управління сигнальні лампи повинні горіти тускло з однаковим накалом, після чого провідник включає вимикачі почергово В1 або В2 при цьому сигнальні лампи повинні погаснути. Якщо під час повірки одна із сигнальних ламп буде горіти тусклим накалом то це вказує на несправність електричного пристрою, потрібно попередити поїзного електромеханіка.

 

 

 

                                Наповнення баків водою

    Призначена для попередження переповнення баків водою, основним елементом сигналізації являється дачки які встановлюються в водоналивних трубах. І один зверху кришки бака. Реле Р встановлюється поблизу водяного бака, а контакт реле Р утворює електричне коло на сигнальні лампи Л які встановлюються в  захисних коробках під вагоном біля водоналивних труб.

  Після відключення подачі води, вода з налевної труби виходить і розмикається блок контакт Р і сигнальна лампа Л згасає.

      Під час заправки баків водою на панелі управління буде горіти повним накалом сигнальна лампа «-« замкнення на корпус вагона, що не являється несправністю.