книги из ГПНТБ / Скрипкин В.В. Электрооборудование изотермического подвижного состава учебник

Г л а в а XVI

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ АВТОНОМНЫХ ВАГОНОВ

1.СХЕМА ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ

Вкачестве источников электроэнергии все автономные вагоны (рис. 245) имеют по два трехфазных генератора. Потребителями элект­ роэнергии являются холодильно-отопительные установки 1 и 2, ма­ шины и приборы, подключаемые к вспомогательным шинам, и сеть ос­ вещения. Они могут также работать на трехфазном токе от внешнего источника, подключаемого через штепсельный разъем Ш1. В этой цепи предусмотрены предохранители П рі и Пр2. Переключение питания производится при помощи переключателей В1 и В2. Поскольку при подключении внешнего источника электроэнергии возможно разное чередование фаз, в схеме для определения правильной полярности

тока предусмотрен прибор Э1, защищенный предохранителями ПрЗ и подключаемый выключателем ВЗ.

Генераторы Г1 и Г2 обычно работают на приводы установок соответ­ ственно 1 и 2. Однако при помощи переключателя В4 можно подклю­ чить привод холодильно-нагревательной установки 2 к генератору Г1,

апривод установки 1 — к генератору Г2.

Вприводе каждой холодильно-отопительной установки имеются

электродвигатели: компрессора M l, вентиляторов конденсатора М2 II М3, вентиляторов испарителя М4 и М5 и электрические печи: Э2 — для обогрева грузового помещения вагона, ЭЗ —■для обогрева картера компрессора и Э4 — для обогрева поддона испарителя. Для включения этих потребителей в схеме предусмотрены магнитные пускатели (кон­ такторы) Р1 — Р7, а для защиты электродвигателей — токовые реле (тепловая защита) Р8 — Р12. Техническая характеристика основного электрооборудования вагона приведена в табл. 7.

Вспомогательные шины автономного вагона подключаются при по­ мощи контакторов Р13 и Р14 к шинам холодильно-отопительных уста­ новок 1 или 2 через предохранители Пр4. От вспомогательных шин получают питание электродвигатели Мб и М7 (через контакторы Р15 и Р16) вентиляторов машинных помещений, понижающий трансфор­ матор Трі сети освещения, трехфазные розетки Ш2, ШЗ, находящиеся

отопления II электродвигатели М8 (через автоматический выключа­ тель В5) насосов для закачки топлива дизельных агрегатов.

Сеть освещения защищена предохранителями Пр5 и состоит из светильников Л1 и Л2 (освещение грузового помещения), ЛЗ, Л4

313

Рис. 245. Однолинейная схема энергоснабжения

и Л5 (освещение машинного помещения 1) н Л6 —Л8 (освещение ма­ шинного помещения 2), включаемых выключателями В6 — B ll. В сети освещения имеется розетка Ш4.

Электродвигатели Мб и М7 вентиляторов защищены предохрани­ телями Прб и тепловыми реле Р18 и Р19. Генераторы, холодильноотопительные установки и дизельные агрегаты соединяются между собой штепсельными разъемами ІЛ5 — Ш11.

314

2. ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРОМ

Цепи управления дизель-генератором обеспечивают запуск дизельгенератора, управление его работой при постоянном и переменном режимах и сигнализацию аварийной остановки дизеля. При постоян­ ном режиме дизель-генератор может работать до тех пор, пока имеется дизельное топливо, при временном он останавливается автоматически (срабатывают контакты терморегулятора) по достижении требуемой температуры в грузовом помещении вагона.

В обоих случаях дизель-генератор запускают только вручную. Основными элементами схемы цепей управления и сигнализации ди­

зель-генератора (рис. 246) являются аккумуляторные батареи E l и Б2, стартер М9, зарядный генератор ГЗ, синхронный генератор пере­ менного тока Г1(Г2) и приборы защиты: по температуре масла дизеля Э5, по перегрузке синхронного генератора Р20, по давлению масла дизеля Э6 и по целостности приводного ремня зарядного генератора и вентилятора охлаждения (реле Р21). В схему включены также пере­ ключатели, промежуточные реле, сигнальные лампы, сопротивления, полупроводниковые диоды н другие элементы, обеспечивающие задан­ ные режимы работы дизель-генератора и улучшающие работу элемен­ тов схемы.

Для пуска дизель-генератора необходимо трехполюсный четырех­ позиционный переключатель В12 перевести из нулевого положения «Стоп» в первое положение «Пуск». При этом полюс от аккумулятор­ ных батарей Б1 и Б2 (напряжение каждой 12 в и емкость 105 а-ч), соединенных в данном случае параллельно посредством контактора Р22, подключается через амперметр А1 и замкнутые контакты пере­ ключателя В12 к следующим элементам:

через полупроводниковый диод Д1 к катушке промежуточного реле Р23, в результате чего последнее срабатывает;

через полупроводниковые диоды Д2, ДЗ и резистор R1 к красной сигнальной лампе Л9, которая загорается, так как к ней подключен минус аккумуляторных батарей через реле-регулятор Э7 и якорную обмотку зарядного генератора ГЗ;

через сработавшие замыкающие контакты Р23/1 — 4 реле Р23 и штеп­ сельный разъем Ш12 к наружным лампам ЛІО и Л И , установленным над входом в машинные отделения вагона. Лампы ЛІО, Л 11, заго­ раясь, свидетельствуют о готовности дизель-генератора к пуску.

Одновременно с этим минус от аккумуляторных батарей подклю­ чается через верхний полюс переключателя В12 к катушке промежу­ точного реле Р24, которое, однако, не срабатывает, так как его плю­ совая цепь разомкнута. Промежуточное реле Р21 при поступлении питания к лампе Л9 также сработать не может, поскольку его катушка шунтируется цепыо, -состоящей из реле-регулятора и зарядного гене­ ратора и имеющей сопротивление, близкое к нулевому. Реле-регуля­ тор Э7 работает совместно с зарядным генератором, обеспечивая на его выходе неизменное напряжение.

При необходимости дальнейшего пуска дизель-генератора одно­ полюсный, переключатель В13 поворачивают в первое положение, при

315

котором катушка контактора Р25 получает питание от нижнего полю­ са переключателя В 12. Контакты этого контактора, замкнувшись, подключают четыре свечи накаливания Э28, соединенные последова­ тельно с резистором R2 и контрольными свечами накаливания Э8, непосредственно к аккумуляторным батареям, минуя амперметр А1. Одновременно с этим ток от аккумуляторных батарей поступает через те же замкнутые контакты переключателя В13, размыкающие кон­ такты Р26І4 II полупроводниковый диод Д4 на катушку реле Р24, которое, срабатывая, становится при помощи своих замыкающих кон­ тактов Р24І1 в положение самоблокировки. Перекидными контактами Р24/2 реле Р24 включает промежуточное реле Р27, а замыкающими контактами Р24/3 — соленоидный вентиль Э9, открывающий доступ топлива к дизелю. Кроме того, замыкающие контакты Р24І4, срабо­ тав, подготовили цепь питания контактора Р28, который к генератору Г1(Г2) подключает нагрузку.

Промежуточное реле Р27 также становится при помощи своих за­ мыкающих контактов Р27И в положение самоблокировки; замыкаю­ щие контакты Р27І2, включенные последовательно с перекидными контактами Р24/2, а также замыкающие контакты Р27/3, сработав, подготовили цепи защиты и сигнализации к дальнейшему действию.

Таким образом, при повороте переключателя В13 в первое поло­ жение сработало реле Р25, начали нагреваться свечи накаливания, реле Р24 п Р27 стали в положение самоблокировки и открылся соле­ ноидный вентиль Э9\ других изменений в схеме не произошло.

После прогрева свечей накаливания в течение 30 сек однополюсный переключатель В13 переставляют во второе положение, в результате чего ток поступает через запараллеленные размыкающие контакты P2U3—4 на катушку контактора Р22, который, срабатывая, переклю­ чает аккумуляторные батареи Б1 п Б2 с параллельного соединения на последовательное н подключает к ним при помощи соленоида стартер М9. За напряжением батарей во время работы стартера можно наблю­ дать по вольтметру VI. Одновременно с этим через размыкающие кон­ такты Р21І2, резистор R3 в обмотку возбуждения синхронного генера­ тора Г1 (Г2) подается ток, обеспечивающий возбуждение генератора при его дальнейшей работе.

Дизель-генератор запускается стартером и постепенно увеличи­ вает скорость вращения до номинальной. Тогда зарядный генератор ГЗ, а также синхронный генератор переменного тока Г1 (Г2) создают на своем выходе номинальное напряжение, в результате чего сраба­ тывает промежуточное реле Р21, и в схеме происходят следующие из­ менения:

контакты Р2ИЗ—4 размыкаются, обесточивая катушку контакто­ ра Р22, который, возвращаясь в исходное положение, отключает стар­ тер М9 и соединяет аккумуляторные батареи Б1 и Б2 параллельно. Вольтметр VI при этом отключается от аккумуляторных батарей; прекращается питание током обмоток возбуждения генератора

Г1 (Г2), так как контакты Р2И2 в этой цепи размыкаются:

ток от зарядного генератора ГЗ поступает через диод, выполняю­ щий роль реле обратного тока, и амперметр A I на аккумуляторные

317

батареи, обеспечивая их зарядку: красная сигнальная лампа Л9 гас­ нет, а все ранее сработавшие промежуточные реле (Р23, Р24, Р25, Р27), соленоидный вентиль Э9 и сигнальные лампы начинают полу­ чать питание от зарядного генератора Г3\

срабатывают замыкающие контакты Р21, а затем, когда появится давление в системе смазки дизеля, и прессостат Э6, находящийся в ми­ нусовой цепи промежуточного реле Р24. В этой цепи находятся также контакты термостата Э5 и токовой защиты Р20 генератора Г1 (Г2), которые в нормальном положении (отсутствие аварийного режима) замкнуты.

Контактор Р25 н все свечи накаливания выключаются, когда пе­ реключатель В13 под действием имеющейся в нем пружины возвра­ щается в первоначальное положение. Напряжение и частоту тока ге­ нератора Г1 (Г2) можно проверить по вольтметру Ѵ2 и частотомеру H zl, которые подключаются к линейному проводу посредством кноп­ ки К н і. Эта цепь защищена автоматическим выключателем В 14.

Непосредственно после запуска дизель-генератора начинает рабо­ тать счетчик ЭЮ мото-часов, получающий питание от того же линей­ ного провода через предохранитель Пр7. Запуск дизель-генератора возможен только в том случае, когда переключатель В12 находится

вположении «Пуск».

Кпрогретому на холостом ходу дизель-генератору через штеп­ сельный разъем Ш5 можно подключить нагрузку. Для этого переклю­ чатель В12 необходимо перевести в положение «Постоянная работа» или «Временная работа». В первом случае питание промежуточного реле Р24 осуществляется непосредственно от нижнего полюса переклю­ чателя В12, а во втором — через контакты реле Р29 и РЗО, которые находятся в замкнутом положении, если должна работать холодильно­ нагревательная установка (охлаждение или отопление).

Нагрузка к генератору, как уже было указано, подключается при помощи контактора Р28, цепь питания которого становится под фазо­ вое напряжение благодаря подключению нулевого провода генератора через верхний полюс переключателя В12. При переводе переключа­ теля В12 в рабочее положение промежуточное реле Р23 обесточивает­ ся, его контакты Р23/1—4 размыкаются и лампы ЛЮ и Л И гаснут, свидетельствуя о том, что дизель-геиератор находится в рабочем поло­ жении. Одновременно с этим на сигнальном щитке дизель-генератора благодаря срабатыванию контактов Р28/1 загорается белая лампа Л12, включенная последовательно с резистором R4.

При переводе переключателя В12 из положения «Пуск» в рабочее положение цепь минуса аккумуляторных батарей, подведенная к реле Р24 и шунтировавшая все элементы защиты (Э5, Р20, Э6, Р21І1), размыкается, в результате чего реле Р24 удерживается под током через цепь защиты.

Нагрузка от генератора Г1(Г2) может быть отключена путем пере­ вода переключателя в положение «Пуск». При этом белая лампа Л12 гаснет, а наружные лампы ЛЮ, Л И загораются.

Для остановки дизель-генератора необходимо переключатель В12 поставить в положение «Стоп». Это вызывает отключение промежуточ-

318

ного реле Р24 и соленоидного вентиля 39, из-за чего доступ топлива к дизелю прекращается, и он останавливается. Промежуточные реле Р23, Р27 в этом случае также обесточиваются.

Когда переключатель В12 находится в положении «Временная работа» и в вагоне достигается требуемый температурный режим, ра­ ботающий дизель-генератор останавливается, так как размыкаются контакты реле Р29 и РЗО в питающей цепи промежуточного реле Р24. При достижении другого порога температуры, когда вновь требуется охлаждение или отопление вагона, от термостата вновь срабатывают реле Р29 и РЗО.

Остановка дизель-генератора может произойти за счет срабаты­ вания какой-либо защиты н разрыва вследствие этого минусовой цепи реле Р24, причем причина остановки фиксируется сигнальными лам­ пами Л13—Л16, а снаружи в любом случае загораются сигнальные лампы ЛІО п Л И . Кроме того, на щитке дизель-генератора загорается красная лампа Л9. Так, при перегреве масла в дизеле контакты тер­ мостата 35 размыкаются, реле Р24 обесточивается и включает своим переключающим контактом Р24/2 через кнопки Кн2, КнЗ, Кн4, Кн5 и диод Д6 промежуточные реле Р26 и Р23. Одновременно с этим вклю­ чается и самоблокируется контактами Р31/1 промежуточное реле Р31, которое своими размыкающими контактами Р31І2, Р31І4 не дает воз­ можности сработать реле Р32 и РЗЗ, а переключающими контактами Р31/3 включает сигнальную лампу Л13.

В случае остановки из-за перегрузки генератора и размыкания контактов тепловой защиты Р20, помимо реле Р26 и Р23, включаемых при срабатывании любой защиты, включается и самоблокируется при помощи замыкающих контактов Р32І1 промежуточное реле Р32. Сиг­ нальные реле Р31 и РЗЗ сработать не могут, так как первое имеет раз­ рыв в минусовой цепи, а у второго разомкнуты контакты Р32І2. Реле Р32, кроме того, включает замыкающими контактами Р32/3 сигналь­ ную лампу Л14. Если дизель-генератор останавливается из-за потери цавления масла и размыкания контактов прессостата 36, включается только реле РЗЗ, которое самоблокируется замыкающими контактами P33U, а контактами РЗЗІЗ дает питание на сигнальную лампу Л 15. В случае обрыва ремня или выхода из строя зарядного генератора ГЗ размыкаются .контакты Р21И и все сигнальные реле Р31, Р32, РЗЗ ос­ таются в обесточенном состоянии. Сигнальная лампа Л16 загорается за счет срабатывания контактов Р26/2, получая питание по цепи, со­ стоящей из размыкающих контактов Р32/4 и переключающих контак­ тов РЗИЗ.

При каждой остановке из-за срабатывания защиты включается через контакты Р26И и Р27ІЗ промежуточное реле Р34, которое свои­ ми размыкающими контактами Р34И и Р34І2 препятствует подклю­ чению реле Р31 и Р32 в том случае, когда защита срабатывает только кратковременно, причем выдержка времени обеспечивается конденса­ тором С1. Сигнализация защиты остается блокированной до вмеша­ тельства обслуживающего персонала и может быть выключена толь­ ко переводом переключателя В12 в положение «Стоп». Невозможно запустить дизель-генератор, переведя переключатель В12 в положение

319

«Пуск», так как цепь для включения реле Р24 прервана размыкаю­ щими контактами Р26/4. Для запуска необходимо переключатель В12 перевести в положение «Стоп», а затем в положение «Пуск». При оста­ новке дизель-генератора из-за срабатывания защиты при положении переключателя В12 «Временная работа» сигнализация как наружная, так и внутренняя работает в прежнем порядке, так как остались замкнутыми контакты реле Р29 (плп РЗО).

Цепи сигнализации проверяют при положениях переключателя В12 «Постоянная работа» п «Временная работа» с помощью кнопочных выключателей Кн2, 1\нЗ, Кн4. Сигнализацию проверяют в такой по­ следовательности:

нажимают на кнопку /(м2 (контроль температуры масла), в резуль­ тате включаются и самоблокируются реле Р26 и Р23, включается реле Р32 II зажигаются лампа Л14 и наружные сигнальные лампы ЛІО

и ЛИ ;

отпускают кнопку І\н2 — реле Р32 выключается, сигнальная лампа Л 14 гаснет, включается реле Р31 и зажигается лампа Л 13 (тем­ пература масла);

нажимают на кнопку КнЗ (контроль перегрузки генератора) — реле Р31 выключается, сигнальная лампа Л 13 гаснет, включается реле РЗЗ и зажигается лампа Л 15 (давление масла);

нажимают на кнопку І\н4 (контроль давления масла) — реле РЗЗ выключается, сигнальная лампа Л15 гаснет и зажигается лампа Л16 (обрыв ремня вентилятора);

отпускают кнопки І\нЗ п Кн4 — реле Р31 включается п загорает­ ся сигнальная лампа Л 13 (температура масла);

нажимают на кнопку Кн.5 (контроль обрыва ремня вентилятора)— прерывается цепь питания реле Р26 и Р23, гаснут сигнальные лампы на щитке дизель-генератора, а также наружные лампы ЛЮ п Л И .

Включенная искусственно при нормальной работе дизель-генера­ тора сигнализация не может быть выключена путем нажатия на от­ дельную контрольную кнопку. Для этого необходимо нажать на кноп­ ку Кн5.

При выходе из строя схемы защиты возможны аварийные запуск и работа дизель-генератора. Для этого необходимо открыть топливный кран на обходном трубопроводе соленоидного вентиля Э9, запустить дизель и при положении переключателя В12 «Постоянная работа» включить выключатель В15, который контактами В15И включит цепь питания контактора Р28, а контактами В15І2 зашунтирует замыкаю­ щие контакты Р28/1.

Для более четкой работы реле и сигнальных ламп в схему включе­ ны диоды Д7—Д10, резисторы R5—R7 и конденсатор С2. Предохра­ нители Пр8, Пр9 и ПрЮ обеспечивают защиту соответственно гене­ ратора Г1 (Г2), цепей управления (через выключатель В12) п розетки Ш13. Розетка Ш14 на 220 в защищена автоматическим выключателем В14. Реле Р35, находящееся в цепях управления холодильно-отопи­ тельной установкой, включает сигнальные лампы ЛЮ, Л11\ реоста­ том Р8 регулируют напряжение генератора Г1(Г2).

320

I — выключатель накала свечей и пу­ ска (В13); 2 — выборочный переклю­

II — кнопка для контроля напряже­ ния и частоты тока {Кні); 12 — ам­ перметр (Л/); 13 — штепсельная ро­

Основная часть приборов и аппаратуры цепей управления и сиг­ нализации смонтирована на распределительном щите дизель-гене­ ратора (рис. 247). Для удобства осмотра и ремонта все переключа­ тели и промежуточные реле размещены на двух легкоснимаемых бло­ ках.

3. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ОТОПИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА

Отопительный прибор типа ОЕТГЮ (I-2S) (рнс. 248) имеет нагре­ вательную мощность 10 тыс. ккал/ч и работает от сети постоянного тока напряжением 12 в, потребляя на привод электродвигателя 100 вт. Прибор представляет собой теплообменник, в котором холодный на­ ружный воздух подогревается за счет тепла, получаемого от сжигания дизельного топлива, при этом смешение подогреваемого воздуха с про­ дуктами сгорания не происходит. Основной частью прибора является электродвигатель 5, на валу которого расположены два вентилятора 2 и 8, привод топливного насоса 3 и распылитель топлива 10. Электро­ двигатель имеет траверсу 4 с щеткодержателями.

При вращении вентилятора 8 наружный воздух засасывается через патрубок 22 в полость 7 и далее нагнетается в основную камеру сго­ рания 11. Одновременно с воздухом от топливного насоса по трубке 21 подается топливо, которое распылителем превращается в рабочую смесь. Эта смесь при первоначальном запуске прибора воспламеняется от запальной свечи 9 и горит в основном в камере 11, а также во внут­ ренней полости 14 теплообменника 12. Продукты сгорания через ра-

321