Общие сведения. Система электрооборудования

Лекция№54.

Система электрооборудования.

РАЗДЕЛ 7.

Электрооборудование пассажирских вагонов используется для освещения вагонов, вентиляции помещений с подачей в вагон наружного воздуха объемом 20—25 м³/ч на одного пассажира, отопления вагона, подогрева подаваемого в него воздуха зимой и охлаждения подаваемого воздуха летом, охлаждения продуктов питания и питьевой воды, приготовления пищи в вагонах-ресторанах и буфетах, радиовещания и работы устройств связи, создания комфорта пассажирам и облегчения труда поездной бригады, обеспечения безопасности движения поездов.
Электрооборудование пассажирских вагонов состоит из комплекса электрических устройств, используемых в системе электроснабжения вагонов для получения, передачи и распределения электрической энергии. В этот комплекс входят также устройства и оборудование, потребляющие электроэнергию и создающие комфорт для пассажиров.
Перечень устройств и число потребителей электроэнергии зависят от типа пассажирского вагона. Во всех вагонах установлены устройства отопления, освещения, вентиляции, нагрева и охлаждения воды и т.п. В вагонах с кондиционированием воздуха, кроме того, установлены устройства для охлаждения воздуха. В вагонах-ресторанах электрооборудование используется в технологическом оборудовании кухни — холодильниках, водоподогревателях, кофеварках и др. Мощность, приходящаяся на один вагон, составляет: для сети освещения, электробытовых приборов, цепи сигнализации и управления 2,5—4 кВт; для установки принудительной вентиляции 4—6 кВт; для установки кондиционирования воздуха 17—26 кВт; для электрического отопления более 25 кВт.
От токов короткого замыкания и перегрузок электрооборудование вагона защищается автоматическими выключателями, плавкими предохранителями, тепловыми реле перегрузки, а от повышенного напряжения — реле и электронными блоками. Температура нагрева букс контролируется специальной релейной или электронной системой.
В вагонах с кондиционированием воздуха установлены электрические нагреватели и калорифер напряжением 125 В. Для освещения в пассажирских вагонах используют люминесцентные светильники с питанием однофазным током напряжением 220 В частотой 400— 425 Гц от специального преобразователя. Аварийное и служебное освещение осуществляется лампами накаливания от сети постоянного тока.
Вентиляторы вагона приводятся в действие электродвигателями постоянного тока со ступенчатым регулированием частоты вращения путем изменения силы тока в обмотке возбуждения и напряжения на коллекторе. В кипятильнике установлены электронагревательные элементы, а также предусмотрена возможность сжигания твердого топлива для нагрева воды. В охладителе питьевой воды применяется электродвигатель постоянного тока. В холодильной установке для привода компрессора используется электродвигатель мощностью до 13 кВт напряжением 125 В постоянного тока при автономной системе электроснабжения или встроенный трехфазный асинхронный двигатель при централизованной системе электроснабжения. Для привода вентилятора охлаждения конденсатора применяется электродвигатель, аналогичный двигателю вентилятора вагона.
В качестве коммутационной аппаратуры в пассажирских вагонах используются аппараты с дистанционным управлением — контакторы, переключатели, реле, а с ручным управлением — пакетные выключатели, тумблеры, кнопки. В поездах специального назначения, таких как туристические и им подобные, электрооборудование вагонов получает питание от вагона-электростанции по трехфазной магистрали напряжением 380/220 В частотой 50 Гц.
На рис. 5.12 приведены схемы размещения электрооборудования купейного вагона и вагона-ресторана.

7.2НАЗНАЧЕНИЕ И УСЛОВИЯ РАБОТЫ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯВАГОНОВ.

Электрическое оборудование в современных пассажирских вагонах применяют для освещения, отопления, вентиляции помещения, подогрева подаваемого в вагон воздуха зимой и охлаждения его летом, охлаждения продуктов питания и питьевой воды, приготовление пищи и кипяченой воды, радиовещания и телефонной связи, облегчения труда поездной бригады, обеспечения безопасности движения поезда.

По назначению вагонное оборудование можно разделить на следующие основные группы: источники электрической энергии (генераторы и аккумуляторные батареи); преобразователи, изменяющие величину напряжения или тока, либо преобразующие один род тока в другой (постоянный в переменный и наоборот); устройства для электрического освещения вагонов с лампами накаливания и люминесцентными лампами; электрические приводы вентиляторов, насосов, компрессоров и др.; электронагревательные приборы (электрические печи и калориферы); аппаратура автоматического регулирования источников электрической энергии (регуляторы напряжения, ограничители тока и др.); пускорегулирующая аппаратура для включения и отключения потребителей электроэнергии, пуска электрических двигателей и др.; аппаратура автоматического контроля и регулирования работы потребителей; радиоаппаратура; устройства для защиты источников электроэнергии и потребителей, а также сигнальные устройства; электроизмерительные приборы; вагонная электрическая сеть.

Все электрооборудование пассажирских вагонов разделяется на внутривагонное и подвагонное. Внутри вагона устанавливаются потребители электроэнергии, аппаратура управления, защиты, контроля и сигнализации, которыми пользуются обслуживающий персонал и пассажиры в пути следования (осветительные приборы, двигатель вентиляционного агрегата, нагревательные элементы кипятильника, электрических печей и калорифера, двигатели циркуляционных насосов, распределительный шкаф или пульт управления и пр.).

Под вагоном размещаются источники электрической энергии, а также все потребители, коммутационная и защитная аппаратура, которые по своим габаритным размерам, условиям работы, уровню производимых шумов и обеспечению безопасности не могут быть установлены внутри вагона (генераторы, аккумуляторные батареи, обогреватели наливных труб, электромашинные преобразователи люминесцентного освещения, двигатели компрессоров и вентиляторов конденсатора установки охлаждения воздуха, высоковольтные контакторы и предохранители и т.п.). Кроме того, под вагонов монтируется низковольтная магистраль напряжением 50 В, высоковольтная - 3000 В, магистраль электропневматического тормоза и их межвагонные соединения.

Электрооборудование должно надежно работать при изменениях температуры окружающей среды от 40 до - 50 ⁰ С и относительной влажности до 90%, а также обладать высокой механической прочностью и не выходить из строя при динамических перегрузках вследствие вибраций, соударения при маневрах и действиях инерционных сил, возникающих при торможениях.

I. Техническое обслуживание электрооборудования и понятие о электросхемах

Виды технического осмотра:

ТО - 1 – проводится в пункте формирования и оборота поезда, перед отправкой в рейс, а так же на промежуточных станциях – ежедневно – доскональный осмотр состава по техническим характеристикам. Проводится силами поездной бригады – замена перегоревших предохранителей, очистка плафонов от пыли и насекомых. Запрещается проводнику производить какой-либо ремонт и регулировку электрооборудования вагона!;

ТО - 2 – проводится до 15 мая (подготовка вагонов к работе в летний период) и до 15 октября (подготовка вагонов к работе в зимних условиях) – замывка. Включает в себя ТО-1 и: осенью, перед началом зимних перевозок в аккумуляторной батарее производится коррекция электролита (плотность 1,21-1,23 г/кг), консервация установки охлаждения воздуха; весной, перед летними перевозками в аккумуляторной батарее производится коррекция электролита (плотность 1,21-1,18 г/кг), расконсервация установки охлаждения воздуха – ресиверы заполняются хладагентом (фреоном);

ТО - 3 (ЕТР) – проводится каждые 6 месяцев после заводского или деповского ремонта, проводится работниками электроцеха, комплексной бригады, на специально отведенных путях. Проверяется работа всех узлов и агрегатов электрооборудования и замена неисправных.

Лекция№55.

7.3. СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ВАГОНОВ.

Системой электроснабжения называют комплекс оборудования, предназначенный для выработки и распределения электрической энергии потребителям вагона. В зависимости от расположения источников электрической энергии и их использования системы электроснабжения делятся на автономные и централизованные.

Автономная система электроснабжения получила наибольшее распространение. В пассажирском вагоне с этой системой имеются собственные источники электрической энергии (генератор и аккумуляторная батарея), обеспечивающие питание потребителей электроэнергией при движении и на стоянке. Основным источником электроэнергии служит генератор, который приводится во вращение от оси колесной пары вагона с помощью специального привода. Применяются генераторы постоянного и переменного тока. Для автономных систем с приводом генератора от оси колесной пары приняты два стандартных напряжения: для вагонов без кондиционирования воздуха 50 В, для вагонов с кондиционированием воздуха 110 В.

Централизованная система электроснабжения в настоящее время получила небольшое распространение. В этой системе потребители всех вагонов получают питание от локомотива или специального вагона -электростанции. Источниками электрической энергии служат дизель -генераторные агрегаты или специальные преобразователи, питающиеся от контактной сети напряжением 3 кВ постоянного тока или 25 кВ переменного тока через токоприемник электровоза. Электрическая энергия передается к потребителям по соответствующим электромагистралям.

Вагон-электростанция включается в поезд в основном на не электрифицированных участках. В вагоне-электростанции установлены несколько дизель-генераторных агрегатов, регулирующая и коммутационная аппаратура, вспомогательные устройства для пуска охлаждения дизелей и подачи к ним топлива.

Наличие нескольких дизель-генераторных агрегатов позволяет при выходе из строя одного из агрегатов иметь необходимый резерв или в зависимости от нагрузки включать в работу один или несколько дизелей. На отечественных вагонах-электростанциях установлены три дизель-генераторных агрегата мощностью по 200 кВт каждый.