какой максимальный ток в вагонах без кондиционирования воздуха

Какой максимальный ток в вагонах без кондиционирования воздуха

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 рисунке приведены схемы размещения электрооборудования купейного вагона и вагона-ресторана:

Система автономного электроснабжения

Система автономного электроснабжения имеет собственные источники электрической энергии. Источниками питания в автономных системах электроснабжения служат электромашинные генераторы с приводом от оси колесной пары и аккумуляторные батареи. В системе автономного электроснабжения применяется главным образом постоянный ток. Это объясняется тем, что в вагоне устанавливают аккумуляторную батарею, которая служит резервным и аварийным источником питания — она питает основные потребители поезда при неработающем генераторе или при малой скорости движения поезда, а также воспринимает пики нагрузки и др.

Пассажирские вагоны оснащают щелочными или кислотными аккумуляторными батареями емкостью до 400 А*ч. Для систем автономного электроснабжения приняты номинальные напряжения: 50 В — для вагонов без кондиционирования и 110 В — для вагонов с кондиционированием воздуха. Мощность генераторов в вагонах без установок для кондиционирования воздуха не превышает 10 кВт, а в вагонах с кондиционированием 20—30 кВт. Применяются схемы с генераторами постоянного тока с параллельным или смешанным возбуждением, с индукторным генератором переменного тока и полупроводниковым выпрямителем.

Ранее на отечественных вагонах устанавливали генераторы постоянного тока. В дальнейшем в пассажирских вагонах стали применять более совершенные синхронные трехфазные индукторные генераторы совместно с полупроводниковыми выпрямителями, которые позволяют обеспечивать питание потребителей в периоды длительных стоянок на станции и в депо от внешних источников. Генераторы располагаются под кузовом вагона, поэтому их выполняют закрытыми. Генераторы малой мощности (до 8 кВт) охлаждаются встречным воздухом и встроенным вентилятором. Для большей интенсификации теплообмена генераторы мощностью 20— 30 кВт оборудуют наружными вентиляторами. Чтобы предотвратить попадание пыли в охлаждающий воздух, для некоторых типов мощных генераторов осуществляется забор воздуха непосредственно из вагона через специальные фильтрующие устройства. Внешние поверхности корпусов генераторов делают оребренными.

Автоматическое регулирование напряжения в системе автономного электроснабжения осуществляется регулятором напряжения генератора. В этом случае обеспечивается напряжение, необходимое для подзарядки аккумуляторных батарей во время движения вагона. Применяемые ранее угольные регуляторы напряжения заменены тиристорными.

Система автономного электроснабжения вагона обеспечивает независимость от внешних источников электроэнергии, что является основным ее преимуществом. К недостаткам системы можно отнести: низкий коэффициент полезного действия (КПД), возможность значительного снижения силы тяги (до 10 %), если суммарная мощность потребителей в составе поезда достигает нескольких сотен киловатт; высокая стоимость электроэнергии — в 5—10 раз выше, чем при централизованном электроснабжении от локомотивов или вагонов-электростанций. Для обеспечения вращения подвагонных генераторов применяются специальные приводы, которые в зависимости от конструктивных особенностей подразделяются на следующие типы.

Рисунок 15.19. Расположение клиноременного привода генератора: 1 – ведущий шкив; 2 – ведомый шкив; 3 – четыре приводных клиновых ремня; 4 – редуктор; 5 – натяжное устройство; 6 – карданный вал; 7 – генератор; 8 – предохранительные устройства вала и генератора.

Клиноременный привод обеспечивает вращение генератора при скорости движения вагона до 160 км/ч и изготавливается в двух вариантах — от торца шейки оси и от средней части оси колесной пары. Вращение от ведущего шкива, укрепленного на торце шейки или средней части оси колесной пары тележки КВЗ-ЦНИИ котлового конца вагона, передается с помощью комплекта клиновых ремней ведущему шкиву, а далее через соединительные фланцы и редуктор посредством карданного вала якорю генератора.

Рисунок 15.20. Редукторно-карданный привод генератора, установленный на тележке: 1 – редуктор; 2 – промежуточное кольцо, прикрепленное болтами к корпусу; 3 – предохранительная скоба для редуктора; 4 – влагозащитное устройство, недопускающее попадания влаги на редуктор; 5 – предохранительная скоба для приводного вала; 6 – приводной карданный вал; 7 – хомут для генератора; 8 – предохранительная скоба для генератора; 9 – плита крепления генератора; 10 – генератор вала и генератора.

Редукторно-карданные приводы являются высоконадежной передачей, которые могут работать в любых условиях эксплуатации и позволяют передавать значительно большие мощности, чем клиноременные. При передаче мощности до 10 кВт привод устанавливается на торце шейки оси, а корпус зубчатого редуктора прикрепляется болтами к корпусу буксы.

В пассажирских вагонах и вагонах-ресторанах, оборудованных установками для кондиционирования воздуха, редуктор привода подвагонного генератора установлен в средней части оси колесной пары.

Рисунок 15.21. Редукторно-карданный привод генератора с приводом от средней части оси колёсной пары: 1 – синхронный генератор; 2 – упругая резиновая муфта; 3 – карданный вал; 4 – редуктор. Чтобы создать необходимые условия для обеспечения надежной работы потребителей электрической энергии, в системе электроснабжения пассажирских вагонов вводятся переключающие и регулирующие устройства, которые:

—автоматически стабилизируют напряжение генератора или регулируют его по заданному закону независимо от скорости движения и изменения нагрузки;

—ограничивают мощность, отдаваемую генератором, обеспечивают постоянную его полярность независимо от направления движения поезда;

—изменяют напряжение заряда аккумуляторной батареи по мере повышения ее электродвижущей силы (ЭДС), а также в зависимости от окружающей температуры;

—стабилизируют напряжение, подаваемое потребителям первой группы; поддерживают напряжение на нагрузке как можно ближе к номинальному значению при питании от аккумуляторной батареи;

—обеспечивают возможность питания потребителей и заряда аккумуляторной батареи от стационарной электрической сети.

Система централизованного электроснабжения

При централизованном питании электроэнергия от локомотива или от вагона-электростанции, а также от стационарных устройств передается к пассажирским вагонам по однопроводной поездной магистрали с номинальным напряжением 3 кВ постоянного и переменного тока частотой 50 Гц. В данном случае от магистрали питаются высоковольтные нагревательные элементы комбинированного отопления, мощность каждого из которых составляет 2 кВт, а низковольтные потребители — через высоковольтные статические преобразователи. В вагонах межобластного сообщения к высоковольтной магистрали подключаются электрические печи и калорифер.

Централизованная система с вагоном-электростанцией (рис. а) мощностью 600 кВт применяется в поездах ЭР-200. Вагон-электростанция 13 размещается в голове состава, за локомотивом. В вагоне-электростанции отечественного производства установлены дизель-генераторные агрегаты, в которых в качестве первичных источников энергии применяются 12-цилиндровые V-образные четырехтактные дизели 12 мощностью по 240 кВт и частотой вращения 150 об/мин., а также синхронные генераторы 11 мощностью по 250 кВ*А каждый, вырабатывающие трехфазный переменный ток напряжением 230/400 В и частотой 50 Гц. Состав поезда снабжается током посредством междувагонных соединений 9 с помощью распределительных устройств 10.

Дизель и генератор установки размещены на общей раме и связаны друг с другом муфтой. На дизеле имеются топливный масляный и водяной насосы, а также генератор мощностью 1,2 кВт, предназначенный для заряда стартерной аккумуляторной батареи.

В вагоне-электростанции установлены три дизель-генераторных агрегата мощностью по 200 кВт каждый. Воздух для охлаждения поступает через специальный фильтр с крыши, прогоняется мотором-вентилятором через радиатор и выбрасывается наружу через регулируемые жалюзи, размещенные в боковой стене вагона.

Дизель имеет циркуляционную систему смазки с охлаждением масла в водомасляном теплообменнике. Воздух, необходимый для его охлаждения, забирается через фильтр, расположенный на крыше вагона. Дизель снабжен электростартером, работающим от стартерной аккумуляторной батареи напряжением 240 В. Кроме того, имеется устройство для запуска дизеля с помощью сжатого воздуха.

Если потребители в пассажирских вагонах получают питание от электровоза, то род тока — переменный или постоянный в системе электроснабжения определяется родом тока в контактной сети электрифицированной железной дороги. Схема системы электроснабжения с подачей в пассажирские вагоны высокого напряжения от электровоза постоянного тока приведена на рис. б, а от электровоза переменного тока — на рис. в. Номинальное напряжение в этих системах не зависит от рода тока и равно 3 кВ. Поэтому напряжение контактной сети переменного тока 25 кВ снижается до 3 кВ при помощи специальной обмотки главного трансформатора, установленного на электровозе.

Для питания некоторых низковольтных потребителей, таких как люминесцентные лампы, радиоаппаратура, электробритвы и т.п., требуется однофазный переменный ток. В связи с этим в вагонах поезда установлены полупроводниковые преобразователи постоянного тока в переменный. Схема системы электроснабжения с подачей в пассажирские вагоны высокого напряжения от генератора тепловоза приведена на рис. 15.22.г.

Источник

Потребители электрического тока в вагоне.

Потребители – это то, что работает от электричества, потребляет электрический ток, т.е., это всё электрооборудование вагона.

Электрическое оборудование в пассажирских вагонах применяют для:

· Подогрева и охлаждения подаваемого воздуха в вагон;

· Охлаждения питьевой воды;

· Приготовления пищи и кипячёной воды;

· Радиовещания и телефонной связи;

· Облегчения труда поездной бригады;

· Обеспечения безопасности движения поездов.

2.Что такое преобразователи и для чего они используются? Какие имеются сигнализации в пассажирском вагоне?

1 Электромашинный (умформер) – служит для питания цепей люминесцентного освещения.

2 Полупроводниковый – служит для питания цепей электробритв.

1 Вызывная сигнализация – служит для вызова проводника снаружи вагона. Состоит из двух кнопок, установленных у переходных (торцевых) тамбурных дверей, двух сигнальных ламп (на пульте управления), звонка.

Система состоит из:

· Двух ламп одинаковой мощности («+» и «-»);

· Двух выключателей (на пульте управления);

Устройство пожарной сигнализации (УПС) состоит из:

· Блока управления, расположенного в служебном купе;

· Датчиков, реагирующих на повышение температуры и дым (в котельном отделении, в служебном купе, в купе отдыха проводников, по салону вагона).

3.Обязанности проводника при приемке электрооборудования.

Визуально проверяется под вагоном:

1) крепление генератора;

2) выводы генератора;

3) привод генератора;

6) силовой выпрямитель;

7) ящик с высоковольтным оборудованием;

Внутри вагона необходимо проверить:

1) пульт управления;

2) целостность светильников;

3) работоспособность СКНБ;

4) отсутствие замыкания и утечки тока на корпус вагона;

5) исправность всех выключателей, переключателей и кнопок.

4.Источники электропитания, места расположения, контроль за их работой.

В вагоне имеются собственные источники электрической энергии:

1 Аккумуляторная батарея (АКБ)

Срабатывание генератора происходит при скорости движения свыше 30 – 40 км/ч. Принцип действия – преобразование механической энергии вращения вала генератора в электрическую.

Виды генераторов: 1) Постоянного тока; 2) Переменного тока.

Вольтметр измеряет напряжение генератора, АКБ, в сети освещения. На шкале буква V. Напряжение генератора всегда выше напряжения АКБ. Разряжать АКБ ниже 48 и 98В запрещается.

Амперметр измеряет ток генератора, ток заряда и разряда АКБ. На шкале буква А, ноль в центре шкалы, если стрелка от нуля отклонилась влево, прибор измеряет ток разряда АКБ, а если вправо — ток, который вырабатывает генератор. Если в вагоне все электроприборы выключены, то ток генератора будет равен току заряда АКБ. Ток разряда АКБ должен быть от 0 до 60А. Ток заряда АКБ в течение первого часа движения после длительной стоянки при разряженной АКБ 30-60А. По истечении часа должен снизиться до 10-30А, если не снизится, вызвать ПЭМа.

В пути следования должен быть систематический контроль за работой генератора по измерительным приборам (вольтметрам, амперметрам) и сигнализации. При этом контролируют напряжение и ток нагрузки, ток заряда и разряда АКБ. Категорически запрещается работа генератора с отключённой АКБ. На продолжительных стоянках следует проверять состояние деталей генератора, предохранительных устройств, а также степень нагрева корпуса генератора. Нагрев корпуса определяют на ощупь (при нормальной работе тыльная часть кисти руки выдерживает длительное прикосновение). Исправность привода генератора и сам генератор после отправления поезда проверяется по измерительным приборам, когда скорость движения становится свыше 28 км/ч, вольтметр должен показывать напряжение генератора, а амперметр при исправном генераторе должен отключаться вправо от нуля и показывать ток зарядки АБ. Генератор исправен, если амперметр показывает ток разрядки АБ, стрелка не отклоняется влево от нуля: генератор не исправен или маленькая скорость движения поезда.

5.Типы аккумуляторных батарей. Режим работы АКБ. Их неисправности. Расположение.

Типы АКБ: 1) Кислотные; 2) Щелочные.

Разряд: Преобразование химической энергии в электрическую.

Заряд: Обратный процесс.

· Течь аккумуляторов (подтеки вокруг корпуса ящика АКБ);

При обнаружении неисправностей АКБ или генератора проводник обязан немедленно сообщить ПЭМу.

АКБ размещается под вагоном в специальных ящиках, оборудованных дефлекторами для удаления взрывоопасных газов.

6.Обязанности проводника при эксплуатации АКБ.

Перед отправлением в рейс (на стоянке) проводник пассажирского вагона должен проверить по вольтметру, установленному на пульте управления, величину напряжения АКБ (переключатель вольтметра установлен в положение «Батарея»), а затем включить электропотребители и через 5-7 минут измерить напряжение АКБ под нагрузкой.

При включении электропотребителей стрелка амперметра, должна отклониться влево от нуля, показывая разряд АКБ (рис 1).

Если батарея исправна и заряжена нормально, то ее напряжение изменится незначительно. При неисправной или сильно разряженной АКБ напряжение резко снизится. Сильно разряженные АКБ перед отправлением необходимо зарядить, а неисправные заменить. Обо всех неисправностях АКБ необходимо немедленно сообщать начальнику поезда или ПЭМу.

При движении вагона проводник обязан следить за показаниями вольтметра и амперметра.

Вольтметр при этом показывает величину напряжения, которое вырабатывает генератор, а амперметр – значение силы тока, идущего на заряд АКБ (рис. 2).

7.Рабочее напряжение аккумуляторной батареи в вагонах с кондиционером и без кондиционера воздуха.

Для автономных систем электроснабжения приняты два стандартных напряжения:

50В – для вагонов без кондиционирования воздуха;

110В– для вагонов с кондиционированием воздуха.

8.Как осуществляется контроль за работой АКБ в пути следования проводником и ПЭМ.

При движении вагона проводник обязан следить за показаниями вольтметра и амперметра.

9.Что такое генератор? Контроль за работой генератора в пути следования. Место расположения.

В пути следования должен быть систематический контроль за работой генератора по измерительным приборам (вольтметрам, амперметрам) и сигнализации. При этом контролируют напряжение и ток нагрузки, ток заряда и разряда АКБ. Категорически запрещается работа генератора с отключенной АКБ. На продолжительных стоянках следует проверять состояние деталей генератора, предохранительных устройств, а также степень нагрева корпуса генератора. Нагрев корпуса определяют на ощупь (при нормальной работе тыльная часть кисти руки выдерживает длительное прикосновение). Исправность привода генератора и сам генератор после отправления поезда проверяется по измерительным приборам, когда скорость движения становится свыше 28 км/ч, вольтметр должен показывать напряжение генератора, а амперметр при исправном генераторе должен отключаться вправо от нуля и показывать ток зарядки АБ. Генератор исправен, если амперметр показывает ток разрядки АБ, стрелка не отклоняется влево от нуля: генератор не исправен или маленькая скорость движения поезда.

10.Рабочее напряжение, вырабатываемое генератором в вагонах с кондиционером и без кондиционера воздуха.

54 – 60 В – вагоны без кондиционирования воздуха;

11.Порядок включения кондиционера воздуха. И его использование на протяжении поездки.

Для управления работой кондиционера на распределительном щите находящего в служебном купе имеется пульт управления, который позволяет устанавливать следующие режимы его работы.

1 – Выключено. Такое положение следует выбирать после окончания рейса.

2 – Отопление для переходного периода года. В этом положении переключателя отопление в купе и служебных помещениях осуществляется с помощью электрических нагревателей, при этом водяное отопление отключено.

3 – Основное отопление. Это положение переключателя выбирают при отоплении в зимний период года.

4 – Морозозащитное отопление. Этот режим выбирают, когда вагон находится в отстое и температуру в вагоне необходимо поддерживать не ниже плюс 80С.

5 – Охлаждение. Это положение переключателя устанавливают в летний период года, когда имеется необходимость в охлаждении.

Государственным стандартом установлены следующие параметры воздуха в вагонах с установками кондиционирования: температура летом 22—24° С, зимой 18—22° С.

12.С какими неисправностями электрооборудования запрещено выезжать в рейс?

Утечка на корпус вагона, неисправный генератор, разряженные АКБ.

13.Назначение РМН, РПН.

14.Защита электроцепей от токов перегрузки и короткого замыкания.

Автоматический выключатель служит для защиты электрических цепей от перегрузок и коротких замыканий. Они имеют тепловые и электромагнитные расцепители, которые срабатывают с определённой выдержкой времени или мгновенно при коротком замыкании. Плавкие предохранители на короткие замыкания срабатывают мгновенно, на перегрузку с выдержкой времени.

15.Заземление узлов электрооборудования на корпус вагона.

Защитным заземлением называется видимое, преднамеренное соединение с землёй металлических частей оборудования, находящегося в обычных условиях не под напряжением, но могущих оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции электроустановок. Действие защитного заземления заключается в том, что оно снижает напряжение между корпусом оборудования, оказавшимся под напряжением, и землей до безопасного значения.

Заземлять необходимо металлические части электроустановок, корпусов электрических машин, трансформаторов, аппаратов, приводы электрических аппаратов, вторичные обмотки трансформаторов, каркасы распределительных щитов, оболочки и броню контрольных и силовых кабелей и др.

Не требуется преднамеренно заземлять оборудование, установленное на заземлённых металлических конструкциях, осветительную арматуру, установленную на деревянные опоры.

16.Система освещения вагона. Режимы освещения.

Система освещения вагона предназначена для освещения внутренних помещений вагона. Люминесцентные лампы установлены во всех помещениях вагона, кроме туалетов, тамбуров и котельного отделения.

Режимы:
1. Ночное
2. Вечернее
3. Дневное
4. Выключено

17.Порядок проверки работы сигнализации утечки тока на корпус вагона, действия при замыкании тока на корпус вагона. Контроль изоляции в пути следования.

При выключении одного из тумблеров по плюсу или минусу обе лампочки должны погаснуть, при включении – обе лампочки должны загореться. Проверяется и по плюсу, и по минусу. Если обе лампочки дважды погасли и дважды загорелись одинаково, то замыкания нет. Замыкание по плюсу более опасно, так как приводит к возникновению пожара.

При замыкании тока на корпус вагона проводник должен обесточить вагон (нажатием аварийной кнопки), вызвать ПЭМа и начальника поезда.

18.Порядок обесточивания вагона. В каких случаях оно производится?

Обесточивание вагона осуществляется нажатием аварийной кнопки (отключается генератор).

Производится в следующих случаях:
— пожар;
— резкое колебание стрелок измерительных приборов;
— повышенный зарядный ток;
— замыкание на корпус вагона.

Источник