IV ЭЛЕКТРООБОРУДВАНИЕ ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА. Аккумуляторы высоковольтные


Toyota Prius. Высоковольтная батарея (HV Battery)

TOYOTA PRIUS HV Battery

Сегодня поговорим о высоковольтной батарее автомобиля Prius. Но для начала посмотрим на общую схему этого автомобиля.

Как Вы видите, устройство достаточно простое:

1. Двигатель внутреннего сгорания

2. Electric motor – MG 2

3. Generator – MG 1

4. Редуктор и планетарная передача

5. Блок управления

6. Батарея – HV battery

Знание «общего» устройства необходимо, потому что в «народе» частенько бытует и такое название автомобиля Prius, как «электромобиль».

Что является в корне неверным определением.

И почему: сама по себе батарея автомобиля Prius не является основным «движущим устройством», HV battery – это своеобразный «демпфер», куда постоянно запасается лишняя энергия, произведенная двигателем внутреннего сгорания и потом «отдается» в тот момент, который определяется бортовым компьютером автомобиля.

Давайте вспомним, как и насколько эффективно работает «обычный» автомобиль с двигателем внутреннего сгорания.

Если ДВС работает на ХХ, то практически вся произведенная им энергия постоянно выделяется в тепло.

При движении «накатом» - тоже.

И только когда педаль нажата «в пол», только в этот момент двигатель «выдает» всю свою мощность и вся произведенная им энергия используется практически полностью.

Инженеры Toyota решили сделать по-другому.

В результате многолетних исследований и экспериментов они поняли, что для массового потребителя совсем необязательно иметь мощный бензиновый двигатель. Кроме того, на первом месте стояли вопросы экологии.

Они резко «занизили» мощность двигателя внутреннего сгорания до «достаточной», а недостающую мощность для «передвижения» автомобиля решили брать от электромотора. На фото вверху - справа как раз и показан один из таких исследовательских экспериментов.

Батарея Prius (HV battery) служит не для передвижения автомобиля, она служит демпфером, своеобразным «складом энергии».

Например, если автомобиль Prius двигается на скорости 50 км. час, двигатель выделяет «избыточную» энергию – она «запасается» в батарею.

Начинаем тормозить, здесь тоже образуется «лишняя» энергия – она тоже «запасается» в батарею.

Стоит на месте – без необходимости, мотор заглушен и расходуется энергия с тяговой ВВБ, если нужно прогреть ДВС или салон, то выделяемая энергия запасается в ВВБ.

И так происходит всегда, когда бортовой компьютер определяет «избыток» энергии и начинает «запасать» её впрок.

Но если начинаем движение и нам надо резко ускориться – тут уже бортовой компьютер «понимает», что одной энергии ДВС недостаточно и начинает ему помогать: энергия из HV Battery используется для работы электромотора MG 2.

Скажем определеннее: на автомобиле Prius «езда на батарее» - побочный эффект. И нежелательный без использования бензинового двигателя.

Для Prius, в принципе, не очень важно, какой двигатель внутреннего сгорания установлен, главное, что бы был «источник энергии».

Основные неисправности HV battery

На фото внизу показаны все имеющиеся на данный момент элементы высоковольтной батареи автомобилей Prius. Сверху - вниз: элементы HV battery

- 10 кузов

- 11 кузов

- 20 кузов.

Название батарей «бамбуки» пошло как раз от внешнего вида батарей первого Prius в 10 кузове.

Обслуживание HV battery

Как ни странно, но обслуживание высоковольтной батареи надо начинать не с багажника, где она установлена, а…с подкапотного пространства автомобиля. Ничего удивительного, если еще раз вспомнить то, о чем говорили выше:

«Батарея Prius не является основным «движущим средством». Она «склад энергии». А двигатель внутреннего сгорания и является основным источником энергии для HV battery.

И если ДВС работает плохо, «не выдает» своих характеристик по мощности, крутящему моменту, то и батарея будет жить в «обедненном режиме».

Простой пример: приезжает в мастерскую Клиент и говорит: «Поменяйте мне «батарейку», совсем перестала заряжаться».

Клиента остановили: «Давайте проведем Диагностику и постараемся найти причину «незаряжаемости батарейки».

И нашли.

Как всегда, все оказалось банально и просто: воздушный фильтр ДВС был настолько забит грязью, тополиным пухом и чем-то еще, что совсем не давал двигателю «дышать».

Вот вам и причина того, что «батарейка не заряжалась». Откуда ей брать «энергию», если мощности двигателя внутреннего сгорания едва-едва хватало что бы «просто жить» самому.

И таких примеров множество. Поэтому:

- Прежде чем «приговаривать» HV battery,- попытайтесь сначала найти причину того, почему «нет заряда» или почему «машина не едет».

Высоковольтная батарея автомобиля Prius «боится» сварочных работ. Надо помнить, что в багажнике стоит не только одна высоковольтная батарея. Там еще есть Battery ECU, System main relay, которые, как и другие электронные устройства, «плохо переносят» и сварочные работы, и высокую температуру. Если такие работы планируется проводить, то правильнее

всего будет HV battery снять и унести в соседнее помещение. На фото справа это показано.

За время работы с «гибридами», в мастерской В. Когута было «осознано» несколько «законов гибридной техники». Не улыбайтесь, они есть, и они правильные, что подтверждается многолетней практикой работы.

Законы гибридной техники:

1. Не ездить без бензина

2. Не ремонтировать автомобиль самостоятельно

3. Не оставлять автомобиль надолго на стоянке

«Не ездить без бензина»

Человек, который купил «гибрид» и не знает «Законов гибридной техники», наверняка и сам восторгался, и восторгал своих друзей, показывая, как машина ездит только на электродвигателе. Тихо, бесшумно, просто сказка…

И откуда ему знать, что работа этого автомобиля подчинена строгим и незыблемым физическим законам: автомобильный компьютер постоянно следит за тем, что бы во время работы HV battery никогда не разряжалась ниже 30% от своей ёмкости и не заряжалась свыше 70% (основной режим, о других поговорим позже).

Разработчик этой батареи, фирма Panasonic, применила «закрытую» технологию и даёт для этой батареи 5.000.000 циклов «заряд-разряд».

И в основном на панели приборов уровень заряда всегда стоит на 50% - что есть «норма» и не является чем-то «критическим».

Иногда, во время проведения «теста эквилизации» - «выравнивания заряда по банкам», бортовой компьютер «сажает» заряд батареи приблизительно до 20% и потом заряжает её до 90-95%.

Так вот, когда хозяин автомобиля начинает «ездить без бензина», то какое-то время автомобиль еще будет передвигаться. Но батарея не вечная. И наступает момент, когда уровень заряда в ней опускается ниже 20%. В батареи происходит необратимая химическая реакция, которая в итоге приводит к выходу банки из «нормального» состояния. Если одна из банок выходит за пределы «нормы», она начинает перегружаться и «закипать» что приводит к тому, что показано на фото:

«Банки» разрывает» и HV battery выходит из строя.

А стоимость батареи – высокая.

«Не оставлять автомобиль надолго на стоянке»

Есть такое понятие, как «саморазряд». HV battery автомобиля Prius имеет саморазряд приблизительно 10% в месяц.

А теперь представьте, что Вы оставили свой автомобиль на полгода.

Оставили, думая, что за шесть месяцев батарея разрядится «всего» на 60%, и в батарее останется еще 40%.

Мысль неправильная. И почему:

- как уже говорилось выше, HV battery никогда не заряжается на 100%.

«Теоретическо - практический» уровень заряда в батарее составляет около 60%.

Дальше можете посчитать самостоятельно.

И вспомнить, что когда уровень заряда опускается ниже 20% (приблизительно), то в «банках» батареи начинают происходить необратимые химические процессы, приводящие к разрушению «банок».

«Не ремонтировать автомобиль самостоятельно»

Многие владельцы автомобилей Prius, особенно, если имеют знания в «механике», компьютерной технике, радиоделе, - они полагают, что «дешевле отремонтировать самостоятельно». Типа: «Это просто, сделаю сам, а если будет сложнее – поеду в мастерскую».

Врать не буду, иногда Это получается, иногда – нет.

В большинстве случаев «нет».

«Неквалифицированное вторжение» как в «механику», так и в «электронику» может привести к очень дорогостоящему ремонту.

По разным причинам владельцы автомобилей Prius пытаются заряжать HV battery самостоятельно.

Можеть быть, у кого-то получается это сделать самостоятельно.

Но по опыту мастерской В. Когута – «не рекомендуется».

И почему: нужны высокоточные устройства для заряда HV battery, потому что при неграмотном «заряде» возможен «перезаряд» батареи и выход ее из строя.

И эти «высокоточные» устройства для контроля заряда должны для исключения перезаряда Ni-MH аккумуляторных батарей применять такие методы (и\или):

- метод прекращения заряда по абсолютной температуре

- метод прекращения заряда по скорости изменения температуры

- метод прекращения заряда по отрицательной дельте

- метод прекращения заряда по максимальному времени заряда

- метод прекращения заряда по максимальному давлению

- метод прекращения заряда по максимальному напряжению

Ну, а кроме «высокоточных» устройств, нужно иметь достаточный Опыт проведения таких мероприятий.

Информация предоставлена Московской Мастерской по Диагностике и ремонту гибридной техники

HYBRIDS.ru

Когут Владимир Владимирович Ник «Мираж» г. Москва 8-903-629-62-11

В работе над статьей принимал участие Гордеев Сергей Николаевич Свердловская обл., Белоярский р-н, с. Кочневское ул. Садовая 33 тел.: 8 902 444 23 35 Ник «FERMER»

Описание процедур ремонта, диагностики и обслуживания автомобиля Toyota PRIUS Вы можете найти в книге "Toyota PRIUS 2003-09 с бензиновым двигателем 1NZ-FXE(1,5) " по адресу : http://autodata.ru/catalog/toyota_prius/

autodata.ru

Hybrid Service - Ремонт ВВБ

Высоковольтная батарея используется в гибридных автомобилях в качестве резервуара для хранения стратегического запаса электрической энергии, целесообразность использования которого определяется бортовым компьютером, исходя из ситуации в каждый текущий момент времени. Запасание энергии происходит при заряде батареи от двух (или трех - в полноприводных версиях) мотор-генераторов , как во время торможения, так и во время работы двигателя внутреннего сгорания автомобиля. Расходование электроэнергии происходит при необходимости резко повысить крутящий момент ДВС (резко ускориться во время обгона), при начале движения, при скоростях до 60 км/ч, а так же для обеспечения работоспособности всего комплекса оборудования автомобиля при простое в пробках.

Конструктивно ВВБ всех гибридных автомобилей выполнены в виде блока батарей, состоящего из большого числа ячеек никель-металлогидридных (Ni-MH) или литиевых аккумуляторов промышленного класса. Все ячейки соединены последовательно, что позволяет получить на выходе батареи напряжение величиной порядка 200-320 В. При этом емкость каждого элемента около 6-10 ампер-часов, что достаточно для непродолжительной работы мотор-генератора в тяговом режиме гибридного автомобиля без участия двигателя внутреннего сгорания.

Стоит помнить, что гибридный автомобиль не является электромобилем. Поэтому главное правило любого владельца гибридного авто – нет езде без бензина (когда бензин в баке закончился) – должно неукоснительно выполняться, чтобы максимально продлить ресурс высоковольтной батареи.

Вместе с тем, иногда приходится осуществлять ремонт высоковольтных батарей. Это бывает связано с неодинаковыми параметрами каждого элемента никель-металлогидридных или литиевых аккумуляторов. При сборке батареи на заводе в неё устанавливают подобранные максимально близко друг к другу элементы. Но со временем происходит их разбалансировка по емкости, внутреннему сопротивлению и многим другим параметрам, что снижает эффективность батареи в целом. Происходит окисление медных контактных пластин в ВВБ. Автомобиль реагирует на снижение качества ВВБ повышением расхода топлива, некорректной индикацией уровня заряда и разряда батареи, предупреждающей сигнализацией и падением мощности в целом.

Если продолжать ездить на такой ВВБ, то возможен взрыв неисправного элемента, который может привести к пожару.

Ремонт ВВБ производится с целью выравнивания параметров отдельных связок элементов батареи, и доведения её емкости до заводских значений. При этом сама батарея разбирается на отдельные элементы, каждый из которых тестируется на специальном стенде по специальной программе. После выбраковки слабых ячеек производится их замена и осуществляется проведение контрольно-тренировочных циклов (эквализации), целью которых является выравнивание емкости отдельных пар элементов батареи под определенной нагрузкой.

Компания «Гибирид-Сервис» выполняет ремонт высоковольтных батарей гибридных автомобилей с применением самых современных стендов для диагностики и по заводской методике, которая применяется на заводе-изготовителе батарей в Японии. Своевременное обращение к специалистам позволит сэкономить значительные средства. Ведь ВВБ – это наиболее дорогостоящий элемент любого гибридного автомобиля.

Записаться на ремонт высоковольтной батареи Вы можете зарегистрировавшись на нашем сайте и нажав на кнопку «Записаться в сервис», а также по телефону +7 902 44 423 35.

hybridservis.ru

Хрусталев Д. А. Аккумуляторы - Завод низковольтного и высоковольтного оборудования

УДК 621.31

ББК 32.844-04

Хрусталев Д. А. Аккумуляторы. Москва. Издательство Изумруд, 2003. — 224 с: ил.

    В книге рассмотрены вопросы устройства никель-кадмиевых, никель-металлгидридных, свинцово-кислотных, литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов и аккумуляторных батарей. Описаны принципы их заряда и разряда. Рассказано об особенностях схемотехнического построения зарядных устройств. Приведена информация о перезаряжаемых алкалиновых элементах и ионисторах.

    Книга будет полезной в качестве практического руководства для инженерно-технического персонала, для всех, кто связан с эксплуатацией аккумуляторных батарей на работе и в быту. Ее можно также использовать в качестве учебного пособия для студентов средних и высших учебных заведений.

© ООО Изумруд, 2003

Содержание книги Аккумуляторы

Введение

Глава 1. Типы аккумуляторных батарей1.1. Сравнение типов батарей

Глава 2. Никель-кадмиевые и никель-металлгидридные аккумуляторные батареи 2.1. Никель-кадмиевые аккумуляторные батареи2.2. Никель-металлгидридные аккумуляторные батареи2.3. Конструкция никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов2.4. Конструкции никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторных батарей2.5. Методы заряда никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторных батарей2.6. Особенности заряда никель-металлгидридных аккумуляторных батарей2.7. О зарядных устройствах никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторных батарей

Глава 3. Свинцово-кислотные батареи 3.1. Особенности конструкции свинцово-кислотных батарей3.2. Заряд свинцово-кислотных аккумуляторных батарей3.3. Аккумуляторные батареи в автомобиле3.4. Особенности конструкции свинцово-кислотных аккумуляторов некоторых производителей

Глава 4. Литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторные батареи 4.1. Особенности устройства литий-ионных аккумуляторных батарей4.2. Особенности литий-полимерных аккумуляторных батарей4.3. Корпуса литий-ионных батарей4.4. Заряд литий-ионных батарей4.5. Заряд литий-полимерных батарей4.6. Устройства защиты литий-ионных аккумуляторных батарей4.7. Заряд полностью разряженных литий-ионных аккумуляторных батарей

Глава 5. Алкалиновые элементы и ионисторы 5.1. Алкалиновые элементы многократного использования5.2. Ионисторы5.3. Основные сведения по ионисторам отечественного производства

Глава 6. "Разумные" батареи 6.1. Системы с 1-проводным интерфейсом 1-Wire6.2. Системы с шиной SMBus

Глава 7. Методы разряда аккумуляторных батарей 7.1. Зависимость тока разряда от емкости батареи7.2. Глубина разряда7.3. Импульсный разряд7.4. Разряд при низких и высоких температурах7.5. Принципы расчета батарей

Глава 8. Схемотехника зарядных устройств 8.1. Общие принципы построения зарядных устройств8.2. Зарядные устройства никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов8.3. Контроль емкости никель-кадмиевых, никель-металлгидридных и литий-ионных аккумуляторов8.4. Электронные модули «разумных» аккумуляторных батарей8.5. Зарядные устройства свинцово-кислотных аккумуляторов8.6. Любительские конструкции зарядных устройств и устройств контроля состояния батарей

Глава 9. Источники питания зарядных устройств

Глава 10. О производстве аккумуляторных батарей в России

Приложение 1. Технические характеристики аккумуляторов GPПриложение 2. Технические характеристики аккумуляторов PanasonicПриложение 3. Технические характеристики цилиндрических таблеточных аккумуляторовПриложение 4. Технические характеристики свинцово-кислотных батарей некоторых производителейПриложение 5. Обозначения, наносимые на корпусе свинцово-кислотных батарейПриложение 6. Расположение перемычек свинцово-кислотных батарей в соответствии со стандартами DINПриложение 7. Внешний вид выводов аккумуляторных батарейПриложение 8. Особенности маркировки аккумуляторных батарей мобильных телефоновПриложение 9. Варианты конструктивного исполнения литий-ионных аккумуляторных батарейПриложение 10. Основные характеристики микросхем зарядных устройств фирмы MAXIMПриложение 11. Основные характеристики микросхем зарядных устройств фирмы Unitrode

Введение

    Подробно рассказывать о значении аккумуляторов и аккумуляторных батарей в современной жизни излишне. Без них не возможна работа средств мобильной связи, электронных устройств различного назначения, транспортных средств. Чтобы аккумуляторы служили достаточно долго и исправно выполняли свои функции, необходимо обеспечить их правильную техническую эксплуатацию. К сожалению, в отечественной литературе последних лет эта тема практически не освещена, а статьи, написанные различными авторами, которые можно най- ти в периодической печати и в Интернете, изобилуют неточностями и неверными рекомендациями. Более того, наличие в продаже аккумуляторов и батарей, зарядных устройств разных типов затрудняет правильность их выбора для применения в различных приложениях, что также обусловлено отсутствием необходимой информации для потребителя.

    Можно констатировать и тот факт, что многие специалисты, занятые эксплуатацией средств связи, транспорта, источников вторичного электропитания не уделяют должного внимания вопросам эксплуатации аккумуляторных батарей, наивно полагая, что все проблемы за них решит зарядное устройство. Но ведь эксплуатацией аккумуляторов занимаются не только специалисты, а и обычные пользователи.

    Благодаря новым разработкам в области электроники в настоящее время несложно приобрести совершенные зарядные устройства, приборы для оценки качественного состояния и степени заряда аккумуляторов и батарей. Возникает вопрос: а как правильно их выбрать, по каким критериям? Эта книга посвящена описанию основных типов аккумуляторов и аккумуляторных батарей коммерческого назначения, особенностей их эксплуатации и хранения, методов заряда, схемотехники зарядных устройств. Ее материал носит практический характер и будет полезен как для специалистов, так и для обычных потребителей. Книгу можно использовать и в качестве учебного пособия.

    При чтении надо обратить внимание на следующее: термин «аккумулятор» обозначает отдельный элемент в собственном корпусе. Из нескольких аккумуляторов может быть составлена батарея, но они могут быть использованы и индивидуально. Термин «элемент батареи» относится к аккумуляторам, не имеющим собственного корпуса и устанавливаемым непосредственно в секциях корпуса батареи. Термин «аккумуляторная батарея» предполагает, что это несколько аккумуляторов или элементов, соединенных определенным образом и что она имеет определенную емкость и выходное напряжение. Батарея может состоять только из одного аккумулятора, но при этом может называться «батареей» из-за того, что аккумулятор заключен в дополнительный корпус — корпус батареи особой формы, внутри которой располагаются дополнительные элементы, например, датчик температуры, предохранитель и т. п.

    Хотя из материалов археологических раскопок выясняется, что химические источники электрического тока люди использовали еще в древней Индии и древнем Китае за много лет до нашей эры, в действительности мы не знаем, для каких целей они предназначались. Официально считается, что первый химический источник тока изобрел итальянский ученый Алессандро Вольта в 1798 г., во время своей работы в университете г. Болонья. Этому открытию предшествовали многочисленные опыты сначала английского ученого Гилберта, основавшего в 1600 г. такой раздел науки, как электрохимия, а затем итальянского ученого Гальвани, исследовавшего так называемое «электричество животных». Открытие Вольта было очень важным, ведь до этого проводились исследования только статического электричества, от которого для человечества практической пользы не было никакой, кроме изобретения громоотвода и конденсатора. Вспомним хотя бы опыты М. В. Ломоносова.

    Благодаря целой череде открытий, связанных с использованием постоянного тока, были созданы электрические машины, способные вырабатывать постоянный и переменный ток либо превращать электрическую энергию в механическую (электродвигатели). Несмотря на это, химические источники тока своего значения не утратили — они и в настоящее время незаменимы в качестве источников питания мобильных устройств и механизмов: средств связи, мобильных компьютеров, автомобильной техники, электроинструментов и т. п.

    Но вернемся к дальнейшей судьбе изобретения А. Вольта. В 1802 г. английский ученый Круикшэнк разработал первую батарею, которую можно было выпускать в промышленных масштабах. В 1820 г. французский физик Ампер открыл взаимосвязь электричества и магнетизма. В 1833 г. английский физик Майкл Фарадей открыл свой закон. В 1836 г. английский химик Джон Дэниэл разрешил проблемы коррозии электродов в элементе Вольта. Разработанный им элемент так и назывался — элемент Дэниэла. В 1859 г. французский физик Гастон Планте изобрел свинцово-кислотную аккумуляторную батарею. В 1868 г. французский химик Жорж Лекланше разработал «влажный» элемент Вольта — предшественник сухих элементов, которые были изобретены в 1888 г. американским ученым доктором Карлом Гасснером. Его изобретение — это те самые угольно-цинковые элементы, только значительно усовершенствованные, которые применяются и в настоящее время. Американцы первыми уловили коммерческую ценность этого изобретения. Уже в 1896 г. в штате Колумбия появилась первая в мире компания, начавшая выпуск сухих элементов и батарей в промышленных масштабах. Называлась она National Carbon Company — Национальная угольная компания. Впоследствии ее название было изменено на Eveready, а затем на Energizer. Основатель этой компании Конрад Хьюбер в 1898 г. разработал конструкцию электрического фонарика.

    В 1899 г. шведский ученый Вальдмар Юнгнер изобрел никель-кадмиевую батарею. В качестве положительных пластин в ней использовались пластины из никеля, а в качестве отрицательных — пластины из кадмия. Широкого распространения этот тип батарей в то время не получил из-за дороговизны их производства. Но в 1901 г. американец Эдисон изобрел более дешевую и практичную никель-железную аккумуляторную батарею.

    В конце XIX века началось масштабное использование мощных электрических генераторов и трансформаторов — началась эра электричества. Исследования в области химических источников тока продолжались. В 1932 г. немецкие ученые Шлехт и Аккерман изобрели прессованные пластины для аккумуляторных батарей. В 1947 г. французский ученый Нойман разработал первую герметичную никель-кадмиевую батарею. В 1956 г. компания Energizer выпустила 9-вольтовые батарейки, а в 1959 г. появились первые алкалиновые элементы. В середине 1970-х годов были разработаны свинцово-кислотные аккумуляторные батареи с регулируемыми клапанами.

    В 1990 г. началось коммерческое производство никель-металлгидридных батарей, а в 1992 г. в Канаде — производство перезаряжаемых алкалиновых батарей. В 1999 г. изобретены литий-ионные полимерные батареи. В 2001 г. появились первые топливные элементы с протонно-обменной мембраной. Для конечного потребителя более интересными являются перезаряжаемые или аккумуляторные батареи, о которых и пойдет речь в этой книге, и производство которых в настоящее время представляет наиболее динамично развивающийся сектор экономики.

Скачать книгу Хрусталев Д. А. Аккумуляторы. Москва. Издательство Изумруд, 2003 < Предыдущая Следующая >
 

www.znvo.kz

IV ЭЛЕКТРООБОРУДВАНИЕ ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА

Стр 1 из 6Следующая ⇒

IV ЭЛЕКТРООБОРУДВАНИЕ ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА

Электрическое оборудование в современных пассажирских вагонах применяют для питания освещения, отопления, вентиляции, подогрева подаваемого воздуха в вагон зимой и его охлаждения летом, охлаждения продуктов питания и питьевой воды, приготовления пищи и кипяченой воды, радиовещания, обеспечения безопасности движения.

В электросети пассажирских вагонах используется постоянный ток напряжением 110 или 55 вольт. Кроме этого для питания розеток для бритв, люминесцентного освещения, некоторых типов электродвигателей используется переменный ток напряжением 220 вольт. Для нагрева воды в системе отопления используется ток от контактного провода напряжением 3000вольт.

Вагонное электрооборудование делится:

По назначению

· источники электрической энергии (генератор, аккумуляторные батареи)

· преобразователи, изменяющие величину напряжения или тока, либо преобразующие один род тока в другой (постоянный в переменный и наоборот)

· аппаратура управления

· аппаратура защиты, контроля и сигнализации

· потребители электрического тока

По расположению

· подвагонное

· внутривагонное

 

 

Под вагоном расположены ящики с аккумуляторными батареями, подвагонный генератор и его привод, высоко- и низковольтные подвагонные магистрали с перемычками и розетками, датчики системы контроля нагрева букс (СКНБ), низковольтный и высоковольтный подвагонные ящики.

Внутри вагона расположены все основные потребители: система освещения, вентиляции, кондиционирования, электрокипятильник, холодильник, СВЧ - печь, и т.д.

При приемке электрооборудования необходимо проверить исправность и наличие датчиков СКНБ, исправность привода генератора, закрытость ящиков АКБ. Все перемычки должны находиться в холостых приемниках, или соединены в цепь.

Внутри вагона проверяется качество зарядки АКБ (при включении нагрузки падение напряжения должно быть минимальным, а при выключении, после небольшой выдержки включенных потребителей, показания вольтметра должны соответствовать нормам), исправность СКНБ, отсутствие замыканий или утечек тока на корпус вагона, исправность систем освещения и вентиляции, исправность хвостовых сигнальных фонарей. Исправность электрокипятильника проверяется совместно с ПЭМ. В случае обнаружения неисправностей необходимо доложить ЛНП и ПЭМ для их устранения.

 

Электрические машины

Электрические машины – это устройства для преобразования механической энергии в электрическую и обратно. К ним относят генераторы, двигатели электрического тока, а также различные преобразователи – «умформеры».

Приводы подвагонных генераторов

ТЕКСТРОПНО-РЕДУКТОРНО-КАРДАННЫЙ ПРИВОД

ОТ ТОРЦА ШЕЙКИ ОСИ КОЛЁСНОЙ ПАРЫ

 

 

В этом приводе ведущий шкив установлен на торце шейки оси колёсной пары, что позволяет сравнительно легко заменять клиновые ремни. Ведомый шкив установлен на валу редуктора, который укреплён в одной плоскости с ведущим шкивом и связан с ним четырьмя клиновыми ремнями. Натяжение ремней регулируется с помощью натяжного устройства, которое оттягивает от колёсной пары редуктор с ведомым шкивом.

Для предотвращения падения в случае обрыва карданного вала на путь устанавливаются предохранительные скобы.

Данный привод применяется с генераторами переменного тока 2ГВ-003. Они устанавливаются на купейных или плацкартных вагонах Калининского завода.

Передаточное отношение привода 4,05.

 

Неисправности

1. Ослабление крепления любой детали привода.

2. Износ приводных ремней

3. Эксплуатация привода с ремнями менее 4х (как исключение разрешается 3 ремня).

4.Несоосность шкивов привода.

5. Провисание одного из ремней.

6. Ослабление ремней.

7. Утечка масла из редуктора (через трещины, сальники, пробки).

 

 

Основные части: 1- ведущий шкив, 2 - текстропные ремни (4 шт., как исключение допустимо 3 шт.), 3- ведомый шкив, 4 - корпус редуктора, 5 - рама натяжного устройства,

6 - натяжное устройство, 7 - карданный вал, 8 - предохранительные скобы, 9 - корпус генератора, 10 - предохранительные скобы, 11 - крепление генератора, 12 - рама тележки.

 

 

Внешний вид привода ТРКП

 

 

Неисправности

1. Ослабление крепления любой детали привода.

2. Эксплуатация привода с ремнями менее 5 (как исключение разрешается 4 ремня).

3. Трещины на ремнях и их расслоение.

4. Провисание одного из ремней.

5. Ослабление ремней.

6. Обледенение ремней и забивка пазов шкивов снегом.

 

Наблюдение за приводами ТРКП и ТКП предусматривает периодическую проверку крепления шкивов и подвески генератора. В пути следования на стоянках поезда проверяется наличие текстропных ремней, шплинтов ведомого шкива и болтов подвески генератора. Проверяется предохранительное устройство генератора - надёжность крепления и наличие зазоров между скобами и корпусом генератора (не менее 5мм). При нарушении крепления подвески генератора величина зазора уменьшается или его вообще нет (генератор лежит на скобах). В этом случае поезд ограждается и вызывается поездной электромеханик.

Неполное количество или слабое натяжение ремней приводит к нагреву шкивов и последующей остановке поезда прибором обнаружения нагрева аварийных букс (КТСМ).

Обо всех неисправностях, возникающих в процессе эксплуатации привода незамедлительно сообщать начальнику поезда и поездному электромеханику.

 

РЕДУКТОРНО-КАРДАННЫЙ ПРИВОД

Аккумуляторная батарея

Аккумуляторная батарея (АКБ) предназначена для питания основных потребителей вагона на стоянках, в аварийных режимах, при малых скоростях движения поезда. Для пассажирских вагонов применяются кислотные и щелочные батареи, состоящие из определенного количества аккумуляторов, соединенных между собой последовательно. Аккумулятором называется химический источник тока, который накапливать и сохранять электрическую энергию, полученную от вагонного генератора или другого зарядного агрегата, а затем отдавать ее. Кислотные аккумуляторы бывают свинцовые, а щелочные – никель-железные и никель-кадмиевые. В вагонах последних годов постройки применяют АКБмарки KL-250 А*ч, напряжением 110 В, никель-кадмиевая щелочная. Максимальный зарядный ток 70 А*ч ±3. Максимальное зарядное напряжение АКБ (в зависимости от температуры наружного воздуха) 136-142В ±2 (чем холоднее на улице, тем меньше напряжение). Для защиты АКБ от разряда существует две ступени защиты.Ступень П срабатывает при разряде АКБ до 98 В, отключается кипятильник и кондиционер. Ступень I отключает остальные потребители, кроме цепей управления, сигна­лизации, освещения (аварийного), отопления, хвостовых фонарей. Возврат защиты производится при помощи пакетника управления путем переключения из положения «1» в положение «0» и обратно в положение «1». Кнопкой «Авария» пользоваться только в экстренных случаях. В обычных случаях отключение следует производить пакетником управления, из положения 1 в положение «0».

 

Аккумулятор представляет собой металлический конкурс, в котором помещены в электролит отрицательные и положительные пластины. Аккумуляторы монтируют попарно в деревянных ящиках и соединяют между собой последовательно медной шиной со свинцовым покрытием. С торцевой стороны ящика слева – плюсовой зажим, справа – минусовой. Зажимы служат для соединения межаккумуляторных перемычек. Деревянный ящик установлен на металлическом поддоне, защищенном от коррозии. Аккумуляторы при монтаже должны быть закреплены во избежание перемещений относительно друг друга, так как при перемещении нарушается изоляция, и ломаются перемычки.

 

 

1-шпильки

2-полюсные выводы

3-уплотняющие сальники

4-эбонитовые шайбы

5-наконечники

6-ответрсие для электролита

7-откидная пробка с клапаном для выхода газов

8-полублоки аккумулятора

9-десять положительных пластин

10-одинадцать отрицательных пластин

11-эбонитовые палочки

12-изолирующий чехол

13-металлический корпус

Внешний вид ящика АКБ

 

 

При проверке работы электрооборудования перед отправлением в рейс проводник вагона проверяет по вольтметру на распределительном щите (переключатель вольтметра установлен в положение «батарея») величину электродвижущей силы, а по сигнализации замыкания на корпус вагона – состояние изоляции электрооборудования вагона. Затем включает потребители (вентиляция, освещение вагона) и через 10 минут измеряет напряжение аккумуляторной батареи под нагрузкой. Если АКБ заряжена полностью и исправна, ее напряжение при включении нагрузки измениться не значительно. Если она сильно разряжена и имеет неисправные аккумуляторы, то при включении нагрузки резко снизиться. В пути следования проводник вагона следит за режимами заряда и разряда АКБ по показаниям вольтметра.

При правильном уходе и эксплуатации АКБ надежно работают в течение нескольких лет. Однако в них могут появиться неисправности, которые преждевременно выводят их из строя.

Короткое замыкание между положительными и отрицательными элементами. Наличие короткозамкнутых аккумуляторов приводит к перегрузке генератора, преждевременному выходу из строя всей батареи, значительному перерасходу электроэнергии, интенсивному образованию гремучего газа.

Повышенный саморазряд определяется по быстрому уменьшению напряжения.

Течь аккумуляторов определяют по подтекам вокруг аккумулятора.

Обрыв цепи аккумуляторной батареи могут возникнуть вследствие перегорания ее предохранителей, неполного или окисленного контакта, обрыва межаккумуляторного соединения. Обрыв цепи аккумуляторной батареи могут возникнуть вследствие перегорания ее предохранителей, неполного или окисленного контакта, обрыва межаккумуляторного соединения. При обрыве цепи АКБ на стоянке амперметр и вольтметр показывают 0; в ночное время гаснет освещение. По ходу поезда: с увеличением скорости движения лампы в вагоне загораются ярче и ярче, могут даже перегореть, амперметр при этом будет показывать 0, а вольтметр - зашкаливать. При обрыве цепи АКБ проводник обязан обесточить вагон, вызвать ПЭМ.

При неправильной эксплуатации АКБ возможен преждевременный выход ее из строя. При повышенном зарядном токе происходит закипание электролита, повышенное газообразование, и как следствие - взрыв АКБ.

 

Электрические щиты и шкафы

 

На всех пассажирских вагонов независимо от типа, завода и страны постройки управление электрооборудованием и системами кондиционирования воздуха производится проводником только с передней панели распределительного шкафа. Открывать двери распределительного шкафа и осуществлять какие-либо включения внутри шкафа проводнику категорически запрещается. На передней панели каждого распределительного шкафа под или над каждым аппаратом, прибором, сигнальной лампой, светодиодом указывается его назначение и действие (включение, отключение).

Для подготовки распределительного щита к работе необходимо главный пакетный переключатель поставить в положение «нормальная эксплуатация». После этого необходимо убедиться, что сигнализации работают нормально (сигнализация замыкания на корпус вагона, СКНБ). После проверки работы сигнализаций необходимо проверить заряд аккумуляторной батареи и работу потребителей (система освещения, вентиляции, кондиционирование воздуха, хвостовые фонари, электрокипятильник и т.д.)

Для экстренного обесточивания электрооборудования вагона, каждый распределительный щит оборудован аварийной кнопкой красного цвета («Авария», «Защита»). Аварийной кнопкой пользуются в случае возгорания в вагоне, заклинивании и резких колебаниях стрелок электроизмерительных приборов, полном замыкании на корпус вагона. При обесточивании электрооборудования с помощью аварийной кнопки питание подается только на сигнализации вагона, аварийное освещение. После экстренного обесточивания вагона необходимо вызвать поездного электромеханика для выявления и устранения неисправности.

Во время работы запрещено хранить около распределительных щитов посторонние предметы – одеяла, мешки с бельем, уборочный инвентарь. Все подходы к щитам должны быть свободны, а сами щиты должны быть опломбированы с целью исключения несанкционированного вмешательства в их работу.

Во время поездки включение и выключение потребителей осуществляется по мере необходимости. Во время стоянок, а также при неисправном генераторе или аварийном электроснабжении запрещено эксплуатировать мощные потребители – электрокипятильники, люминесцентное освещение питаемое умформером, кондиционер.

 

Защитная аппаратура

Плавкие предохранители

Плавкие предохранители состоят из корпуса, металлической плавкой вставки и контакторного устройства. Плавкая вставка изготавливается из легкоплавкого металла в виде калиброванной проволоки или пластины. Она включается последовательно в защитную электрическую цепь и рассчитывается на определенную величину тока. При перегрузках или коротких замыканиях температура нагрева превышает температуру плавления, вставка плавиться разрывает электрическую цепь.

Нижняя панель предохранителей купейного вагона производства ГДР

Нижняя панель предохранителей плацкартного вагона производства КВЗ

Автоматические выключатели

Автоматические выключатели так же, как и предохранители с плавкой вставкой, служат для защиты электрических цепей от токов перегрузки и коротких замыканий. Эти аппараты имеют тепловой и электромагнитный разъединители. От теплового разъединителя автоматически выключатель срабатывает с определенной выдержкой времени при возникновении перегрузки, а от электромагнитного – мгновенно при коротком замыкании.

Реле максимального напряжения (РМН)

РМН играет роль защиты сети от превышения напряжения, которое может возникнуть вследствие неисправности регулятора напряжения генератора, обрыва цепи аккумуляторной батареи и других аварийных случаях. Реле при срабатывании в случае превышения напряжения в сети воздействует на цепь возбуждения генератора и отключает его, тем самым предохраняет потребители от перенапряжения.

Реле пониженного напряжения (РПН)

РПН защищает АКБ от переразряда, срабатывает при понижении напряжения аккумуляторной батареи до наименьшей допустимой величины (для кислотных АКБ - 47 вольт, для щелочных – 40 вольт), отключая, все потребители, кроме аварийного освещения и сигнализации.

Восстановление РПН и РМН производиться в ручную, когда напряжение повысится или понизиться до номинальной величины.

Замену предохранителей, включение автоматических выключателей после их срабатывания, восстановление РМН, РПН и других видов защиты производит поездной электромеханик. Восстанавливать любую защиту разрешается только после выявления и устранения причин его срабатывания.

 

 

Сигнализация

Наружная вызывная сигнализация

Наружная вызывная сигнализация предназначена для вызова проводника снаружи вагона. Она состоит из двух кнопок, установленных у торцевых тамбурных дверей, двух сигнальных ламп и звонка в служебном купе.

Внутренняя вызывная сигнализация

Внутренняя вызывная сигнализация проводника в купе применяется только в вагонах СВ, мягких и международного сообщения (РИЦ). Сигнализация состоит из нумератора с сигнальными лампами, звонка, кнопки снятия сигнала и вызывных кнопок, установленных в каждом купе. Принцип действия этой сигнализации аналогичный работе наружной вызывной сигнализации.

Сигнализация контроля нагрева букс (СКНБ)

СКНБ служит для обеспечения безопасности движения поезда. Она позволяет постоянно контролировать нагрев букс и предупреждать аварии в результате перегрева и разрушения роликовых подшипников.

Электрическая схема сигнализации – двухпроводная, постоянно находящаяся под напряжением. Все термодатчики вкручены в корпус буксы и соединены между собой последовательно. В цепь термодатчиков последовательно включена катушка. Параллельно термодатчикам через два размыкающих контакта реле подключена сигнальная лампа и звонок. Когда катушка реле под напряжением, цепь сигнальной лампы и звонка обесточена.

Датчик СКНБ

 

При нагреве корпуса буксы в месте установки термодатчиков до температуры 83-92 С сплав расплавляется и размыкает его контакты. При размыкании цепи реле обесточивается и своими контакторами замыкает цепь звонка и сигнальной лампы. При любом разрыве цепи катушки реле в служебном купе загорается лампа и звенит звонок (сигнал может быть постоянный или прерывистый). Для приведения сигнализации в рабочее состояние пред отправлением в рейс необходимо главный пакетный переключатель поставить в позицию «нормальная эксплуатация».

В случае срабатывания СКНБ проводник вагона должен немедленно остановить поезд стоп-краном, оградить красным сигналом. Вызвать в свой вагон начальника поезда и поездного электромеханика. До прихода начальника поезда и поездного электромеханика самостоятельно на ощупь тыльной стороной ладони проверить нагрев всех букс вагона. При обнаружении буксы с температурой выше 70 С (руку на такой буксе не удержишь, а по степени нагрева она отличается от остальных) начальник поезда, поездной электромеханик совместно с машинистом определяют возможность дальнейшего следования поезда.

В настоящее время также применяется позисторная система контроля нагрева букс (СКНБП), которая в случае перегрева буксы дает непрерывный звуковой и световой сигналы, а в случае повреждения самой системы контроля (обрыв цепи термодатчиков, короткое замыкание цепи и др.) – прерывистый звуковой и световой сигналы. Термодатчики СКНБП устанавливаются в корпусе буксы при помощи прижимной планки и болта.

Датчик СКНБП

 

Проверка СКНБ и СКНБП производится тумблером или кнопкой на щите управления. При постановке тумблера в положение «проверка» или нажатии кнопки «контроль» звонок и лампа СКНБ или СКНБП должны издать сигнал.

СКНБ проверяется приприемке вагона в пункте формирования, при приемке – сдаче смены, при постановке вагона на аварийное электроснабжение (подача или питание), после обесточивания вагона или после восстановления защиты, после длительного отсутствия в вагоне (ресторан и т. д.)

В случае срабатывания СКНБП в пути следования на прерывистый сигнал необходимо немедленно вызвать поездного электромеханика для выявления и устранении неисправности цепи. В случаях, когда неисправность в цепи устранить невозможно в пути следования, поездной электромеханик отключает СКНБП, о чем составляется акт, на каждой станции, где стоянка поезда более 5 минут проводник должен проверять нагрев букс на ощупь.

СКНБ может быть отключена при сгорании предохранителей, при постановке главного переключателя режимов работ в нулевое положение, при неправильных действиях при подаче питания. За отключение СКНБ работника могут уволить с работы на железнодорожном транспорте.

Пожарная сигнализация (УПС)

Пожарная сигнализация служит для раннего автоматического оповещения об обнаружении признаков возгорания. Сигнализация имеет блок управления, который размещается в служебном купе, датчики, реагирующие на повышение температуры и дым, установленные в распределительном шкафу, служебном, котельном отделении, купе пассажиров, туалетах, а также промежуточное реле.

При включенной сигнализации на панели блока управления горит зеленый светодиод «эксплуатация». Возгорание оповещается мигающим световым сигналом двух красных светодиодов «пожар общий» и прерывистым акустическим сигналом динамика. Одновременно на схеме планировки вагона горит один или несколько светодиодов красного цвета, указывающих место очага пожара. При срабатывании пожарной сигнализации с помощью реле автоматически отключается принудительная вентиляция.

При неисправности сигнализации горит желтый светодиод «общая неисправность» и непрерывно издает акустический сигнал.

Для проверки исправности действия сигнализации нажимают кнопку «проверка», при этом горят желтый светодиод, мигающие все красные светодиоды на планировке вагона и поступает прерывистый акустический сигнал, который отключают кнопкой «отключение АС». По истечении 20 секунд светодиоды гаснут.

УПС «Ясень»

Обесточивание вагонов

Обесточивание осуществляется:

  1. При пожаре.
  2. При запахе горелой резины или изоляции.
  3. При замыкании тока на корпус вагона.
  4. При обрыве цепи АКБ
  5. При высоком зарядном токе АКБ ( отключается только генератор).

Порядок обесточивания вагона:

  1. Отключить все потребители.
  2. Отключить генератор нажатием на красную аварийную кнопку.
  3. Достать предохранитель АКБ из нижней части электрощита.

В зависимости от конструкции вагона расположение предохранителя АКБ будет различным. Чаще всего он - четвертый от окна. После каждого обесточивания проводник обязан передать об этом информацию ЛНП и ПЭМ.

 

Кондиционирование воздуха

Кондиционирование воздуха – это искусственное обработка воздуха с изменением температуры и влажности до определенного значения.

Система охлаждения воздуха состоит из холодильной установки и устройств для распределения охлажденного воздуха по пассажирским помещениям. В пассажирских вагонах применяются компрессионные холодильные установки. Действие их основано на способности некоторых веществ – хладагентов – снижать температуру при переходе из жидкого состояния в газообразное, вследствие резкого уменьшения их давления, и вновь нагреваться, отбирая теплоту от охлаждаемой среды.

Основными агрегатами компрессионной холодильной установки является компрессор для сжатия и передачи газообразного хладона, конденсатор для превращения хладона в жидкость, регулирующий вентиль для автоматического регулирования подачи хладона в испаритель (воздухоохладитель), в котором он испаряется. Все агрегаты соединены между собой трубопроводами высокого и низкого давления, по которым циркулирует хладон в жидком и газообразном состоянии. При этом происходит отбор теплоты от продуваемого через испаритель воздуха, в результате чего температура понижается. Охлажденный воздух с помощью системы вентиляции нагнетается в пассажирские помещения.

УКВ работает только в паре с системой вентиляции. Работа должна осуществляться в автоматическом режиме. При эксплуатации УКВ необходимо следить за ее исправностью, и в случае выхода из строя немедленно сообщать ЛНП и ПЭМ.

Основные неисправности – это утечка хладагента, нарушение целостности системы, отсутствие электропитания УКВ.

Освещение

В пассажирских вагонах используют следующие виды освещения.

Люминесцентное освещение – используются лампы дневного света мощностью 20 или 40 Вт. Они могут работать от машинных или статических преобразователей. При установке в вагоне статических преобразователей отключать люминесцентное освещение на стоянках не требуется.

Лампы накаливания – применяют на стоянках и в ночное время, а также в качестве аварийного освещения. Все лампы должны иметь мощность 25 Вт. В хвостовых сигнальных фонарях устанавливают лампы мощностью 40 Вт. Для ночного освещения используют лампы с затемненной колбой мощностью не более 15 Вт.

Софиты – индивидуальные светильники, закрепленные на наружной стене купейного вагона. Могут встречаться в новых плацкартных вагонах. В них устанавливаются лампы накаливания мощностью не более 15 Вт или энергосберегающие лампы.

В зависимости от конструкции вагона освещение можно включать по купейной и (или) коридорной стороне, сделать его ярче или темнее, использовать освещение лампами накаливания или люминесцентное.

В конце каждого рейса, а также по мере загрязнения, проводники обязаны протереть все плафоны.

Аварийное освещение – включается автоматически при обесточивании вагона или при срабатывании защиты РПН.

Режимы работы освещения

Дневной – при этом режиме лампы могут быть включены только при наличии индивидуальных выключателей в некоторых типах купейных вагонов. Во всех остальных - освещение не работает.

Вечерний - при этом освещение эксплуатируется без каких либо ограничений.

Ночной - в купейных вагонах яркость уменьшается на половину, а в плацкартных – включается специальное ночное освещение, при котором можно спать. В общих вагонах включать ночное освещение запрещено.

Аварийное электроснабжение

При выходе из строя источников тока в вагоне предусмотрена возможность получения электроэнергии от соседнего исправного вагона, с тем же номинальным напряжением через низковольтную магистраль.

В вагонах с номиналом 55 вольт штепселя низковольтного соединения находятся под вагоном. При осуществлении аварийного питания штепселя обоих вагонов достаются из холостых коробок и соединяются между собой, тем самым соединяются положительные контакты. Затем необходимо поставить на щите главный пакетный переключатель в положение «питание от магистрали» (если вагон получает электроэнергию) и «подача в магистраль» (если вагон отдает электроэнергию) и включить автомат «магистраль», тем самым соединив отрицательные контакты. На щите должна при этом загореться лампа «минус» и «магистраль».

В вагонах номиналом 110 вольт штепселя низковольтного соединения находятся между вагонами на переходных площадках, что значительно упрощает подачу питания. Низковольтную перемычку необходимо достать из холостого приемника, соединить с розеткой соседнего вагона. При этом также соединяются положительные контакты. На щите главный пакетный переключатель в положение «питание от магистрали» (если вагон получает электроэнергию) и «подача в магистраль» (если вагон отдает электроэнергию). Все переключения производятся только ПЭМ, при этом необходимо составить акт формы ФМУ-73.

При подаче питания, к одному вагону разрешается подключать только один аварийный вагон. При этом в вагонах запрещено использовать мощные потребители – электрокипятильник, кондиционер, люминесцентное освещение, т.к. такая схема является аварийной.

 

Низковольтные перемычки (пинчи) вагонов на 110 и 55В

 

 

Нагревательные приборы

К ним относят электропечи низковольтного отопления (расположены под кожухами батарей отопления), электрокалориферы (находятся в вентиляционном канале), электрокипятильники, электроплитки (в котельном отделении).

Все нагревательные приборы должны включаться в строгом соответствии с правилами эксплуатации. На них запрещено развешивать тряпки или ветошь для сушки. С ними не должны контактировать посторонние предметы. При эксплуатации нагревательных приборов проводнику запрещено покидать вагон. Кроме этого их нельзя включать при питании вагона от АКБ, при неисправном генераторе, а также при подаче питания в соседний вагон.

 

Конструкция котла и ТЭН.

Котел комбинированно­го отопления имеет следующую конструкцию. Водяная руба­шка котла выполнена не­сколько уширенной, и в ней вертикально размещены 24| высоковольтных нагревательных элемента, которые монтируются на фланцевом кольце. Фланец нагревательного элемента крепится к кольцу с помощью двух шпилек с гайками и лепестковыми шайбами. Над топкой котла размещены три изолятора, к которым в трубопроводах подведены три провода, питающие на­гревательные элементы.

Высоковольтные нагревательные элементы закрыты защитным кожухом. На защитном кожухе установлена низковольтная блокировка в виде концевого выключате­ля, разрывающая цепь катушек высоковольтных контак­торов при разъединении болтов и подъеме кожуха под высоким напряжением.

При надежном креплении кожуха в нижнем положе­нии болт нажимает на хвостовик концевого выключате­ля, подготовляя включение высоковольтных контакто­ров. Для осмотра элементов кожух поднимают вверх, предварительно отвернув болты, и укрепляют его на предохранительных цепях .

Высоковольтный нагревательный элемент выполнен в виде стального цилиндра. Спираль 12 на по­лом керамическом стержне 11 одним концом соединена со скобой 3, укрепленной на изоляторе 2, а другим — с об­ратным проводом 13, проходящим внутри стержня к за­жиму 1. Изоляция токоведущих частей от стального кор­пуса 8 осуществляется кварцевой втулкой (стаканом) 10, изолятором 2 и керамическим фланцем 6 с резиновой прокладкой 7. Фланец 6, выполненный вместе с керами­ческим стержнем 11, прикреплен к корпусу нагревателя

болтами 4 с шайбами 5.

Теплота от спирали передается воде через окружаю­щий ее воздух, кварцевый стакан, графитовую оболочку 9, служащую для улучшения теплопередачи, и корпус нагревателя. Графитовая оболочка также защищает кварцевый стакан от повреждений.

та

Каждый ТЭН рассчитан на напряжение 500 В. В котле ТЭНы собирают последовательно в подгруппы по 6 штук.2 подгруппы соединены в группы параллельно.

 

Приборы контроля

 

Для контроля температуры воды имеются термометры, которые располагаются в служебном или котельном отделении. Они контролируют температуру в бойлере и в котле. При эксплуатации электроотопления в вагоне расположены термометры воздуха, которые при достижении в салоне требуемой температуры дадут команду на выключение котла. Их месторасположения зависит от конструкции вагона.

При уровне воды в котле ниже допустимого или тем­пературе воды в нем выше 95° С электрическое отопле­ние отключается. Это выполняется с помощью датчика уровня (жидкостного выключателя) мембранного или поплавкового типа и температурного реле на 950 С. Дат­чик уровня воды установлен в расширителе, а темпера­турное реле — на трубе, соединяющей котел с расшири­телем.

 

Режимы работы отопления

Основным режимом работы является автоматический, при котором контроль над температурой воздуха в салоне и воды в котле осуществляют термодатчики. Проводник вагона имеет возможность при помощи регулятора сделать требуемую установку температуры. Эксплуатировать электроотопление на ручном режиме допускается в исключительных случаях, и только с разрешения ПЭМ.

Приборы управления и защиты

Управлениеэлектроотоплением осуществляется при помощи пакетных переключателей, расположенных на щите. При этом управление высоковольтными контакторами производится током низкого напряжения – 110 или 55 Вольт. Выхода напряжения 3000 В в электрощите нет.

Высокое напряжение через высоковольтную магистраль попадает в высоковольтный подвагонный ящик. В нем расположены 2 высоковольтных контактора, главный предохранитель на 25 А, 2 групповых предохранителя на 10 А, предохранитель цепи сигнализации наличия высокого напряжения, низковольтная блокировка и главный разъединитель. Крышка высоковольтного ящика открывается ключом отопления. Ключ отопления имеет инвентарный номер, наименование дороги, предприятия приписки. Наличие в составе нескольких ключей запрещено.

Открывать подвагонный высоковольтный ящик, производить отключение или подключение высоковольтного отопления, разъединять пинчи проводнику категорически запрещено.

 

IV ЭЛЕКТРООБОРУДВАНИЕ ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА

Электрическое оборудование в современных пассажирских вагонах применяют для питания освещения, отопления, вентиляции, подогрева подаваемого воздуха в вагон зимой и его охлаждения летом, охлаждения продуктов питания и питьевой воды, приготовления пищи и кипяченой воды, радиовещания, обеспечения безопасности движения.

В электросети пассажирских вагонах используется постоянный ток напряжением 110 или 55 вольт. Кроме этого для питания розеток для бритв, люминесцентного освещения, некоторых типов электродвигателей используется переменный ток напряжением 220 вольт. Для нагрева воды в системе отопления используется ток от контактного провода напряжением 3000вольт.

Вагонное электрооборудование делится:

По назначению

· источники электрической энергии (генератор, аккумуляторные батареи)

· преобразователи, изменяющие величину напряжения или тока, либо преобразующие один род тока в другой (постоянный в переменный и наоборот)

· аппаратура управления

· аппаратура защиты, контроля и сигнализации

· потребители электрического тока

По расположению

· подвагонное

· внутривагонное

 

 

Под вагоном расположены ящики с аккумуляторными батареями, подвагонный генератор и его привод, высоко- и низковольтные подвагонные магистрали с перемычками и розетками, датчики системы контроля нагрева букс (СКНБ), низковольтный и высоковольтный подвагонные ящики.

Внутри вагона расположены все основные потребители: система освещения, вентиляции, кондиционирования, электрокипятильник, холодильник, СВЧ - печь, и т.д.

При приемке электрооборудования необходимо проверить исправность и наличие датчиков СКНБ, исправность привода генератора, закрытость ящиков АКБ. Все перемычки должны находиться в холостых приемниках, или соединены в цепь.

Внутри вагона проверяется качество зарядки АКБ (при включении нагрузки падение напряжения должно быть минимальным, а при выключении, после небольшой выдержки включенных потребителей, показания вольтметра должны соответствовать нормам), исправность СКНБ, отсутствие замыканий или утечек тока на корпус вагона, исправность систем освещения и вентиляции, исправность хвостовых сигнальных фонарей. Исправность электрокипятильника проверяется совместно с ПЭМ. В случае обнаружения неисправностей необходимо доложить ЛНП и ПЭМ для их устранения.

 

Электрические машины

Электрические машины – это устройства для преобразования механической энергии в электрическую и обратно. К ним относят генераторы, двигатели электрического тока, а также различные преобразователи – «умформеры».

Читайте также:

lektsia.com

Батарея высоковольтных конденсаторов

 

ОП ИСАНИ

Союв Советских

Социалистических

Роолублыы Е 29! 281

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИИЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 06.VI.1966 (K 1080964/24-7) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет—

Опубликовано 06.1.1971. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 29;III.1971

МПК Н 02h 9/00

H 01g 5!38

Ифтлитет по делам илооретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.313.322 (088.8) Авторы изобретения

А. И. Месеняшин, А. М. Лиманский и В. Н. Пирогов

Ленинградский политехнический институт им. М. И. Калинина

Заявитель

БАТАРЕЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ

Предмет изобретения

Изобретение относится к батареям высоковольтных конденсаторов в металлических корпусах соединенных параллельно.

В предлагаемой батарее для повышения ее срока службы корпуса конденсаторов соединены с токопроводом разрядного контура через высоковольтные малоиндуктивные сопротивления.

На чертеже схематически изображена батарея высоковольтных конденсаторов.

Металлические корпуса 1 конденсаторов изолированы относительно земли и друг друга с помощью изоляторов 2. Каждый вывод 8 рабочей емкости 4- — б, находящейся в корпусе 1, соединяют с другими рабочими емкостями только в одной из точек 7 — 12. Рабочие емкости заряжаются от выпрямительной установки 13, а разряжаются при включении коммутирующего устройства 14 на рабочий промежуток 15. Малоиндуктивнос высокоомное сопротивление 16 — 18 и емкость изоляции корпусов включают последовательно с емкостью

19 — 21, т. с. с емкостью корпуса относительно обкладок рабочих емкостси.

Корпуса конденсаторов изолируют друг от друга, а затем соединяют нх, например, с землей через высокоомное малоиндуктивное сопротивление 16 — -18. Последнее целесообразно осуществлять в целях техники безопасности во избежание накапливания заряда па ем«остях корпусов изоляторов.

Изоляция корпусов и включештс сопротивления снижают добротность паразитных корпусов, в которые входят емкости 19 — 21, например, контура 15 — 14 — 19 или контура

19 — 1б — 17 — 20.

В этик контурах при переходных процессах, например при в«лючении «оммутнрующе10 го устройства 14 и возникновении дуги в промежутке 15 возникают высокочастотные колебания большой амплитуды, определяемые малыми паразитными емкостями.

Таким образом, прсдлагасмая батарея позволяет увеличить срок службы конденсаторов за счет увеличения вату.:ания и уменьшения амплитуды высокочастотных колебаний, разрушающих изоляцшо, т. е. позволяет уменьшить перенапряжения.

Батарея высо«овольтных конденсаторов в металлических корпусах соединенных парал25 лельно, отлн: аю цалсл тем, что с целью повышения срока службы, корпусы соединены с токопроводом разрядного контура через высоковольтные малоиндуктивные сопротивления.

291281

Π— 1"Ю ф—

Составитель Л. Корнеева

Тсхред Л. Я. Левика

Редактор Е. Кравцова

Корректор Т. А. Китаева

Загорская типография

Закав 777 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета rro делам изобретений п открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская паб., д. 4/5

Батарея высоковольтных конденсаторов Батарея высоковольтных конденсаторов 

www.findpatent.ru