Назначение электрооборудования

Электрооборудование вагона обеспечивает питанием все основные устройства вагона, которые обеспечивают функциональную работу вагона и обеспечивают безопасность и комфорт для обеспечения основных функций целевого предназначения вагона – обеспечение перевозок пассажиров.

На электрооборудование возлагаются функции выполнения комплекса работ, связанных с обеспечением электрической защиты, распределения энергии, обеспечения измерения параметров и диагностирования работы отдельных составных частей, управление работой систем вагона, в том числе в автоматическом режиме.

По назначению вагонное электрооборудование можно разделить на следующие основные группы:

- источники электрической энергии;

- преобразователи электроэнергии;

- распределительные устройства и пускорегулирующая аппаратура;

- электрические вагонные магистрали и соединители;

- осветительные и обогревательные приборы;

- индикаторные устройства и измерительные приборы;

- аппаратура для осуществления автоматической работы потребителей;

- сигнальные приборы;

- приборы, обеспечивающие безопасность движения;

- приборы, обеспечивающие пожарную безопасность.

Электрическое оборудование пассажирских вагонов работает в тяжелых условиях. В процессе эксплуатации на него действуют значительные динамические нагрузки, возникающие в результате вибрации и толчков, особенно при больших скоростях движения и при маневровых работах.

Динамические силы, действующие на электрооборудование, могут привести к различным повреждениям:

- обрыву проводов и обмоток, особенно в местах их соединений, пайки;

- появлению трещин и порче электроизоляционных материалов;

- ускоренному износу осей и подшипников в электромеханизмах и приборах;

- нарушению нормальной работы упругих и подвижных элементов (пружин, якорей электромагнитов и т. п.

Конструктивно в пассажирских вагонах коммутационную, защитную и регулирующую аппаратуру в основном размещают в шкафах распределительных (ШР) и подвагонных ящиках. В ШР также монтируются электроизмерительные приборы (амперметры, вольтметры), индикаторы, дисплеи и сигнальные лампы, функциональные блоки аппаратуры и автоматическая пожарная сигнализация с элементами пожаротушения.

В состав ШР современных вагонов структурно входит система управления, контроля и диагностики (САУКД), которая выполняет решение следующих задач:

- автоматизация оперативного сбора и обработки информации о режимах работы электрооборудования вагона, поступающей с датчиков и сигнализаторов;

- автоматизация контроля, регулирования и управления электрооборудованием вагона;

- регистрация, хранение и документирование данных измерения основных контролируемых параметров, а также представление данных на устройствах отображения с целью оперативного и ретроспективного анализа режимов работы электрооборудования вагона;

- блокировка и защита электрооборудования при аварийных режимах, принудительная и аварийная сигнализация его состояний;

- дистанционная проверка целостности цепей датчиков и исполнительных механизмов;

- сокращение затрат ручного труда в управлении и контроле работы электрооборудования;

- улучшение условий труда проводника и обслуживающего персонала;

- автоматическое обнаружение источников пожара в вагоне и автоматическое пожаротушение внутри ШР САУКД ПВ.

Конструктивно ШР САУКД ПВ выполнены в виде стойки. Внутри стойки установлены откидные или съемные панели, имеются наружные поворотные дверцы и съемные крышки, расположенные с передней стороны. Во внутренних отделениях шкафа, охлаждаемых циркулирующим воздухом, монтируют электронные блоки, контакторы, автоматы защиты сети, предохранители и другие аппараты, к которым не нужен постоянный доступ.

Выключатели и переключатели, электроизмерительные приборы, сигнальные лампы, дисплей и др. монтируются так, чтобы рукоятки выключателей, шкалы приборов, дисплей и головки сигнальных ламп располагались на лицевых панелях. Это обеспечивает наблюдение за режимами работы оборудования и позволяет производить необходимые переключения.

Пакетные выключатели устанавливают непосредственно на панели или на кронштейнах. Широко используются DIN-рейки для установки элементов. Элементы управления, которые редко используются, обычно устанавливают внутри шкафа. Пользование ими производится при открытой двери.

Внутренняя проводка выполняется проводами, которые группируются в жгуты, укладываемые в специальные монтажные желоба. Соединение внешних проводов вагона в шкафу производится через пружинные зажимы «WAGO». Все провода имеют четкую и долговременную маркировку.

Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала аппараты и приборы, а также все металлические конструкции шкафа заземлены, т. е. имеют электрическое соединение с корпусом вагона.

В настоящем разделе приняты следующие обозначения и сокращения:

АКБ – аккумуляторная батарея; PSM 3х8 – преобразователь электроэнергии;

ШР САУКД ПВ – шкаф распределительный система автоматического управления, контроля и диагностики электрооборудования пассажирского вагона; СКЗК - система контроля замыкания на корпус; СКНБ - система контроля нагрева букс;

СПС - система пожарной сигнализации; ПЭМ - поездной электромеханик;

ЯНВ - ящик низковольтный;ЯВУ - ящик высоковольтный унифицированный;

УРУСАЭ - устройство регулирования и управления системой автономного электроснабжения, которое расположено в ШР САУКД ПВ.

Лекция 15 «Энергоснабжение вагонов Тальго»

Среднее значение коэффициента термостойкости в среднем вагоне остановленного поезда приблизительно 2 В/м и при скорости 160 км/ч около 3,2 В/м .

Экономия энергии при эксплуатации этих вагонов очевидна, в сравнении с другой современной, лёгкой техникой (соотношение вес/площадь).

Техвагоны включённые в состав, оснащены генераторами электрического тока, воздушными компрессорами и т.д., что обеспечивает автономность от локомотива.

Противопожарная система поезда учитывает характеристики материалов из которых он изготовлен и их огнеупорность.

У пассажирских вагонов один из торцов опирается посредством упоров подвески на пневмобалоны, другой торец подвешен посредством несущей подвески кузова к упорам подвески соседнего вагона.

Схема несущей подвески кузова позволяет тягам несущей подвески кузова быть элементами, которые передают вес одного вагона тележке соседнего вагона посредством опорной структуры самого соседнего вагона, и чтобы эта нагрузка передавалась так, как если бы существовала только одна точка соединения между обоими вагонами, которая совпадает с осевой тягой между вагонами. Поэтому средние кузова и кузов 1-осного вагона ведут себя так, как если бы они опирались на три точки, то есть на два пневмобаллона подвески и точку несущей подвески кузова, которые определяют основу треугольной опоры для каждого кузова.

Для достижения этой конфигурации на торцевом 2-осном техвагоне, буфер которого, противоположный торцевому, снабжён упорами подвески, на указанном буфере пневматически соединены баллоны подвески, при этом кузов ведёт себя так, как если бы он опирался на два пневмобалона подвески своей торцевой оси и только на одну центральную точку на буфере. Основа его опоры тоже треугольная, но расположена противоположно основе других вагонов.

Средние вагоны независимы и могут входить в состав в различном порядке.

Каждый техвагон, при нормальных условиях, обеспечивает электроэнергией половину вагонов в составе. Однако, один техвагон может обеспечивать электроэнергией весь состав, в экстренной ситуации.

Питание вагонов осуществляется через линию на 400/280 В, 50 Гц с переключателем в вагоне баре, при нормальных условиях один техвагон обеспечивает половину состава. Это питание обеспечивает дизельный генератор на 500 КВА на протяжении 20 часов при нормальной работе.

Электроэнергия используется в поезде для освещения, работы системы кондиционирования воздуха, размораживания, подачи воздуха в подвеску и туалеты, подогрева воды, работы ресторана, работы электронных схем и средств связи и т.д.

В электропроводах используется противопожарная изоляция. Автоматические выключатели предохраняют от перегрузок. Все металлические каналы для проводов заземлены. Электрические розетки установлены во всех пассажирских купе и кабинах WC, независимо от типа вагона.

Описание и расположение дизель-генераторных установок

На каждом из 1-осных и 2-осных техвагонов поезда Тальго, изготовленного для Казахских железных дорог, установлен один электрогенератор (1) на 500 КВА номинальной мощности в непрерывном режиме.

Электрогенератор расположен в центральной трети техвагона в соответствие с его продольной осью. К потолку прикреплены глушитель (над генератором переменного тока) и воздушные фильтры (с боковых сторон двигателя) со своими соответствующими коллекторами и трубопроводам! для впуска и выпуска. Продольная ось электрогенератора слегка смещена относительно оси техвагона для того, чтобы уравновесить распределение нагрузок оборудования. Электрогенератор состоит для двигателя Caterpillar (2) и генератора переменного тока Stamford (3).

Рис. 13.12 Установка электрогенераторов

Система электроснабжения (400/230 В переменного тока, 50 Гц)

Электрическая энергия, необходимая для обеспечения состава на переменном токе (АС), поставляется двумя электрогенераторами по 560 кВт. На каждом из торцевых вагонов расположено по одному электрогенератору.

Выход данных генераторов переменного тока для снабжения оборудования осуществляется на четыре провода (три фазы + нейтрал). Соединение данного выхода с основной линией поезда выполняется при помощи прошедшего механическую обработку автоматического выключателя (-1F2).

Во избежание параллельного включения обоих электрогенераторов данная линия разделена на вагоне - баре. Регулировка данного разделения осуществляется в полуавтоматической форме в зависимости от того, работает только один из электрогенераторов или оба.

В нормальных условиях работы функционируют оба электрогенератора, при этом каждый из них обеспечивает свою соответствующую половину состава.