- •Введение
- •1.Общие сведения об электрооборудовании вагонов
- •1.1.Краткая история электрификации вагонов
- •1.2. Классификация систем электроснабжения вагонов
- •1.3. Требования к системам электрооборудования вагонов
- •2. Генераторы в системах электроснабжения вагонов
- •1. Генераторы постоянного тока
- •11. Генераторы переменного тока
- •2.1. Генераторы постоянного тока
- •2.2. Генераторы переменного тока
- •3. Системы автоматического регулирования напряжения (сарн) генератора
- •3.1. Принципы построения сарн
- •3.2. Диапазоны регулирования напряжения
- •3.3. Регуляторы напряжения
- •4. Преобразователи тока и напряжения
- •4.1. Электромашинные преобразователи
- •4.2. Статические преобразователи
- •5. Вагонные аккумуляторные батареи
- •5.1. Характеристики аккумуляторов
- •5.2. Кислотные аккумуляторы
- •5.3. Щелочные аккумуляторы
- •5.4. Сравнение кислотных и щелочных аккумуляторов
- •6. Электрическое освещение в вагонах
- •Классификация электроосвещения
- •6.2. Источники света
- •7. Электрические приводы механизированных устройств вагона
- •7.1. Электрические схемы включения электродвигателей постоянного тока
- •7.2. Электрические схемы включения электродвигателей переменного тока.
- •8. Электрическое отопление вагонов
- •8.1. Классификация систем электрического отопления
- •8.2. Электрические схемы включения отопления
- •8.3. Комбинированное отопление вагонов
- •9. Защиты в системах электроснабжения вагонов
- •9.1. Защита электрооборудования от повышения напряжения
- •9.2. Защита от коммутационных перенапряжений
- •9.3. Защита генератора от несимметричного режима работы
- •9.4. Защита аккумуляторной батареи от понижения напряжения
- •9.5. Защита электрооборудования от коротких замыканий и перегрузок
- •9.6. Противоюзные устройства
- •10. Сигнализации в системах электроснабжения вагонов
- •10.1. Системы контроля нагрева букс
- •10.2. Вызывная сигнализация
- •10.3. Контроль состояния изоляции проводов
- •10.4. Сигнализация заполнения баков водой
- •11. Блокировки в системах электроснабжения вагонов
- •12. Поездные электромагистрали
1.2. Классификация систем электроснабжения вагонов
В зависимости от места расположения источника энергии системы электроснабжения пассажирских вагонов разделяются на три группы:
1. Автономные
- с приводом генератора от оси колесной пары;
- с приводом генератора от двигателя внутреннего сгорания;
11. Централизованные
- с питанием от вагона-электростанции;
- с питанием от контактного провода через локомотив;
111. Смешанные.
Автономные системы. Вагон с автономной системой электроснабжения имеет собственные источники энергии – подвагонный генератор и аккумуляторную батарею, которые обеспечивают питание электропотребителей как при движении, так и на стоянке. Ротор генератора приводится во вращение от оси колесной пары с помощью специального привода. В системе электроснабжения используется постоянный ток, что обусловлено необходимостью работы потребителей от аккумуляторной батареи на стоянках и ее подзарядки в процессе движения вагона. Поэтому применение генераторов переменного тока потребовало установки силовых выпрямителей, в которых соединение диодов выполнено по трехфазной мостовой схеме. Номинальное напряжение в системах составляет 50 В в вагонах без кондиционирования воздуха и 110 В – в вагонах с кондиционированием воздуха. Для зарядки аккумуляторной батареи генераторы обеспечивают повышенное напряжение соответственно до 72 и 150 В.
В системах электроснабжения вагонов с кондиционированием воздуха с генераторами переменного тока потребители на длительных стоянках имеют возможность получить питание от станционной сети через понижающий трансформатор и силовой выпрямитель.
Автономные системы с приводом генератора от двигателя внутреннего сгорания на пассажирских вагонах не применяются из-за повышенной пожарной опасности и загрязнения окружающей среды.
Централизованные системы. В этих системах электропотребители вагонов питаются от центрального источника энергии, находящегося в поезде или вне него. Различают две группы систем централизованного электроснабжения:
– с питанием потребителей вагонов от вагона-электростанции;
– с питанием от контактной сети через локомотив.
В системах первой группы в состав включается специальный вагон-электростанция, который устанавливается в головной или хвостовой части поезда. Вагон-электростанция имеет три дизель-генераторные установки общей мощностью 600кВт. Синхронные генераторы этих установок вырабатывают трехфазный переменный ток напряжением 380/220В промышленной частоты 50 Гц. Все три генератора включены на общие шины, от которых электрическая энергия по подвагонным магистралям и междувагонным соединениям подается в пассажирские вагоны. К подвагонной магистрали через распределительное устройство подключены все потребители вагона, кроме сети освещения лампами накаливания, сигнальных фонарей, цепей управления и сигнализаций. Эти потребители получают питание от преобразователя, состоящего из понижающего трансформатора и выпрямителя, а при отсутствии напряжения в подвагонной магистрали – от аккумуляторной батареи. Аналогичный преобразователь предусмотрен для зарядки аккумуляторной батареи.
В системе электроснабжения от контактного провода через локомотив энергия в пассажирские вагоны поступает от электровоза по высоковольтной поездной электромагистрали. Питание осуществляется постоянным или переменным током напряжением 3000В. Электропотребители вагона разделяются на высоковольтные и низковольтные. Потребителями тока высокого напряжения являются только устройства электрического отопления – электропечи и электрокалорифер, к которым напряжение 3000В подается от подвагонного высоковольтного ящика, причем род тока для них значения не имеет. Все остальные потребители питаются трехфазным переменным током аналогично потребителям в системе питания от вагона-электростанции. Для этого в каждом вагоне устанавливается индивидуальный преобразователь, преобразующий ток высокого тока напряжения в трехфазный переменный напряжением 380/220В частотой 50Гц.
В смешанных системах электроснабжения высоковольтные потребители (печи и калорифер) питаются от локомотива, а низковольтные – от собственного источника энергии (подвагонного генератора).