- •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
5.2. Кислотные аккумуляторы
В кислотном аккумуляторе электродами являются свинцовые пластины, покрытые активными массами. Активной массой положительного электрода служит двуокись свинца PbO2, а отрицательного электрода – губчатый свинец Pb В качестве электролита используется водный раствор серной кислоты H2SO4.
При разряде на поверхностях обоих электродов осаждается сульфат свинца PbSO4. Одновременно образуется некоторое количество воды, и плотность электролита уменьшается. Во время заряда на пластинах вновь образуются активные массы, плотность электролита увеличивается. Зарядка сопровождается выделением водорода Н2. Э.д.с. полностью заряженного аккумулятора составляет 2,15В.
Для увеличения емкости в каждый аккумулятор устанавливается несколько положительных и отрицательных пластин, причем отрицательных пластин на одну больше, чем положительных. Одноименные пластины соединяют параллельно в общие блоки. Положительный и отрицательный блоки имеют полюсные выводы. Блоки устанавливаются в сосуд, дно которого имеет ребра для обеспечения зазора между пластинами и дном. Между положительными и отрицательными пластинами установлены сепараторы из изоляционного кислотостойкого пористого материала. Сверху сосуд закрывается крышкой, в центре которой имеется отверстие с пробкой для заливки электролита и выхода газов. Аккумулятор помещают в деревянный ящик на амортизационные прокладки.
5.3. Щелочные аккумуляторы
В щелочных аккумуляторах в качестве активной массы положительных пластин используется гидрат окиси никеля Ni(OH)3, а в качестве активной массы отрицательных пластин – губчатое железо Fe (никель-железные аккумуляторы) или смесь губчатого кадмия Cd (60-80%) и губчатого железа Fe (никель-кадмиевые аккумуляторы). Электролитом служит 20-35% раствор едкого кали КОН или едкого натра NaOH c добавлением едкого лития LiOH (8г на литр). Присутствие едкого лития способствует сохранению емкости в условиях больших температур до +450С. В никель-железных аккумуляторах отрицательных пластин устанавливается на одну больше, чем положительных, а в никель-кадмиевых – наоборот.
В результате электрохимических процессов между электродами возникает э.д.с., равная примерно 1,45В. Наибольшее напряжение полностью заряженного аккумулятора 1,4В. При разряде оно быстро падает до 1,3В, а затем медленно понижается. При работе аккумулятора электролит не расходуется, поэтому плотность его не изменяется.
В вагонных щелочных аккумуляторах применяются ламельные пластины. Ламель представляет собой коробочку, изготовленную из никелированной стальной ленты, заполненную активной массой. Ламели скреплены между собой и соединены с двух сторон ребрами, к которым приварена контактная планка. В стенках ламелей имеется большое количество мелких отверстий, облегчающих доступ электролита к активной массе. Для увеличения активности и электропроводности в массу положительных пластин добавляется гидрат окиси бария ( 1,7-2,3%) и графит (16-18%). Положительные и отрицательные пластины собираются в блок. Между пластинами устанавливаются трубчатые эбонитовые сепараторы. Одноименные пластины соединены шпильками и образуют полублоки, имеющие соответствующие полюсные выводы. Блок пластин помещается в стальной корпус. Крайние пластины (в никель-железных аккумуляторах – отрицательные, в никель-кадмиевых – положительные) электрически соединяются с корпусом. Корпус никелируются и покрываются щелочестойким лаком. Под пластинами в баке предусмотрено пространство для осадка, выделяющегося при работе аккумулятора.