Сигнализация замыканий и утечек тока на корпус вагона.

В пассажирских вагонах применяется двухпроводная система электроснабжения, когда провода "+" или "-" изолированы от корпуса (массы) вагона 100. Однако на практике часто случается утечки тока с проводов + или – на корпус или прямые замыкания проводов + или - с корпусом вагона.

Замыкания или утечки с одного из проводов на корпус вагона не вызывают изменений в работе электрооборудования. Опасность представляет замыкания и утечки одновременно с двух проводов. На рисунке 1 а) показан случай, когда произошло замыкание с провода "+" на корпус вагона. На рисунке 1 b) показана ситуация, когда произошло одновременно замыкание с провода "+" и "-" на корпус вагона. В этом случае ток потечет по цепи, в которой нет сопротивления, а это режим короткого замыкания. Получилось полное короткое замыкание. Предохранители 6А в цепи лампы не сработают, так как ток КЗ течет мимо этих предохранителей. "Минусовой" предохранитель в цепи аккумуляторной батареи имеет самый большой номинальный ток в рассматриваемой схеме – 125А. Плавкая вставка рассчитывается по сечению провода, а значит сечение провода в цепи батареи значительно больше сечения провода в цепи лампы! На участке провода BC цепи лампы произойдет сильный нагрев провода и возгорание изоляции провода. На рисунке 1 с) показан случай ограниченного короткого замыкания, когда с провода "+" произошло замыкание, а с провода "-" произошла утечка. В этом случае также перегревается участок ВС провода лампы. Ток будет тем больше, чем меньше сопротивление утечки.

Рис.1 Результаты замыканий и утечек на корпус вагона.

Рассмотрим схему сигнализации утечек тока на корпус. Схема проста и надежна. Лампы накаливания Н13 и Н14 соединены последовательно, а точка их соединения подключена к корпусу вагона 100. Тумблеры s10 и s11 служат для проверки замыкания на корпус. Допустим тумблеры S10 и S11 замкнуты.

Если в схемах вагона нет замыкания на корпус, то обе лампы Н13 и Н14 горят одинаково и вполнакала. Это объясняется тем, что напряжение разбивается на две одинаковые части. На каждую лампу приходится половина напряжения, т.е. 25 в (лампы образуют делитель напряжения).

Рис.2 Схема контроля утечек тока на корпус вагона и варианты замыканий на корпус.

Если произошло, например, замыкание провода "+" на корпус, то сам замкнувшийся провод своим нулевым сопротивлением шунтирует лампу Н13 (лампа “-“) и все напряжение приходится на одну лампу Н14 (лампа “+”). Под действием 50v лампа Н14 ярко загорается. Ток через лампу течет по цепи:

75 – замыкание – 100 – н14 – s11 – 27.

Если произошло замыкание “-“ на корпус, то перемычка образуется между проводом “-“ и корпусом (на схеме 100). В этом случае зашунтированной окажется Н14 и все напряжение приходится на одну лампу Н13. Теперь Н13 горит ярко.

Рис.3. Сигнализация утечек тока

Сложнее дело обстоит с обнаружением утечки тока на корпус вагона. Если уменьшилось сопротивление изоляции, например, провода +, то условно можно считать, что параллельно лампе Н13 появилось сопротивление, которое частично шунтирует лампу Н13. На лампе Н13 падение напряжения уменьшается, а на лампе Н14 увеличивается. Н13 – горит тускло, а Н14 горит ярче. Иногда разность накала ламп плохо различима. Это характерно для слабых утечек или утечек в аккумуляторной батарее. Для таких случаев и предусмотрены тумблеры s10 и s11.

Рис. 4. Роль тумблеров при обнаружении утечки.

Допустим произошла утечка тока с провода "-" и лампы Н13, н14 горят почти одинаково. Если разомкнуть тумблер s11, то лампа Н13 останется гореть тускло. Причина в том, что ток через лампу течет по цепи, параллельной тумблеру через сопротивление утечки. Лампа не горела бы, если бы не было утечки. Если разомкнуть s10, то потухнет и лампа Н13 (доказательство что нет утечки тока с "+" на корпус).

Особое внимание на утечки тока следует обращать в случаях соединения вагонов через магистраль. При установке переключателя S6 в положения "Подача в магистраль" или "Питание от магистрали" контакт S6 соединяет провода 98 и 100. Таким образом на корпус вагона подается отрицательное напряжение от АБ или генератора. Если в одном из вагонов имеется утечка тока с провода "+" на корпус 100 вагона, то появляется прямой ток через сопротивление утечки. Провода нагреваются и может возникнуть пожар.

Рис. 5 Соединение через низковольтную магистраль при утечке тока.

ВНИМАНИЕ! Соединение через магистраль при наличии утечек тока запрещается!

Рис.6 Утечки или замыкания в АБ.

Если произошло замыкание (или утечка) в аккумуляторной батарее на корпус вагона, то обнаружение его можно произвести с использованием тумблеров. При замыкании в середине батареи обе лампы сигнализации будут гореть в полнакала. Обнаружить неисправность в этом случае по лампам невозможно, однако если разомкнуть любой из тумблеров, то соответствующая лампа потухнет, а другая будет продолжать гореть в полнакала. Это означает, что имеется замыкание средних аккумуляторов в батарее на корпус вагона.