Рис. 8.4. Кипятильник непрерывного действия:

1, 8 — трехходовые краны; 2 — трубопровод к охладителю питьевой воды; 3 — ручной насос; 4 — регулятор сырой воды; 5 — водомерное стекло сырой воды; 6

— термометр; 7 — кранпитьевойводы; 9 — спускнойкран; 10 — нагревательный элемент; 11 — кипятильнаякамера; 12 — воронкавскипания; 13 — водомерное стеклодляпитьевой воды; 14 — сборникпитьевойводы; 15 — сливнойпатрубок

8.3. Электрооборудование пассажирских вагонов

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

136

Поназначениювагонноеоборудованиеможноразделитьнаследу-

ющие основные группы: источники электрической энергии (генерато-

ры и аккумуляторные батареи); преобразователи, изменяющие величинунапряженияилитока, либопреобразующиеодинродтокавдругой(постоянныйвпеременныйинаоборот); устройствадляэлектрического освещения вагонов с лампами накаливания и люминесцентны-

ми лампами; электрические приводы вентиляторов, насосов, компрессоровидр.; электронагревательныеприборы(электрическиепечиикалориферы); аппаратура автоматического регулирования источников электрической энергии (регуляторы напряжения, ограничители тока и др.); пускорегулирующаяаппаратурадлявключенияиотключенияпотребителейэлектроэнергии, пускаэлектрическихдвигателейидр.; ап-

паратура автоматического контроля и регулирования работы потребителей; радиоаппаратура; устройства для защиты источников электроэнергии и потребителей, а также сигнальные устройства; электроизмерительные приборы; вагонная электрическая сеть.

Все электрооборудование пассажирских вагонов разделяется на

внутривагонное и подвагонное.

Внутривагонаустанавливаютсяпотребителиэлектроэнергии, аппаратура управления, защиты, контроля и сигнализации, которыми пользуются обслуживающий персонал и пассажиры в пути следования (осветительные приборы, двигатель вентиляционного агрегата, нагревательные элементы кипятильника, электрических печей и калорифера, двигатели циркуляционных насосов, распределительный шкаф или пульт управления и пр.).

Под вагоном размещаются источники электрической энергии, все потребители, а также коммутационная и защитная аппаратура, которые по своим габаритным размерам, условиям работы, уровню производимых шумов и обеспечению безопасности не могут быть установлены внутри вагона (генераторы, аккумуляторные батареи, обогреватели наливных труб, электромашинные преобразователи люминесцентного освещения, двигатели компрессоровивентиляторовконденсатораустановкиохлаждениявоздуха, высоковольтные контакторы и предохранители и т.п.). Кроме того, под вагоном монтируются низковольтная магистраль напряжением 30 В, высоковольтная — 3000 В, магистраль электропневматического тормоза и их межвагонные соединения.

137

Электрическое оборудование пассажирского вагона сложно по устройству и эксплуатируется в тяжелых условиях. В процессе эксплуатации на него действуют значительные динамические усилия, возникающиеврезультатевибрацийитолчков, особенноприбольших скоростях движения. Электрическое оборудование, расположенное вне кузова вагона, подвержено атмосферным воздействиям. В зимнее время при низких температурах снижается механическая прочность отдельных деталей электрических машин, аппаратов и приборов, их работа затрудняется. Летом при повышенных температурах (особенно в южных районах) работа электрооборудования также затруднена: ухудшаются условия его охлаждения, увеличивается коррозия металлических деталей. Значительно затрудняетработуоборудованиядействиевлагиигрязи. Всвязисэтим к электрооборудованию предъявляются повышенные требования. Электрооборудование должно надежно работать при изменениях температуры окружающей среды от +40 до –50 °С и относительной влажности до 90 %, а также обладать высокой механической прочностьюиневыходитьизстрояпридинамическихперегрузкахвследствие вибраций, соударений при маневрах и действиях инерционных сил, возникающих при торможениях.

Для защиты электрооборудования от повышенного напряжения, которое может возникнуть вследствие неисправности регулятора напряжения генератора (РНГ), при обрыве цепи аккумуляторной батареиидругихаварийныхрежимахустанавливаютрелемаксимального напряжения(РМН), адляпредотвращениячрезмерногоразрядааккумуляторной батареи — реле пониженного напряжения (РПН). Защита генераторов от перегрузки обеспечивается соответствующими ограничителями тока (ОТГ), а двигателей — тепловыми реле (ТР).

Системы электроснабжения вагонов. Системой электроснабже-

ния называют комплекс оборудования, предназначенный для выработки и распределения электрической энергии потребителям вагона. В зависимости от расположения источников электрической энергии и их использования системы электроснабжения делятся на автономные и централизованные.

Автономная система электроснабжения получила наибольшее распространение. В пассажирском вагоне с этой системой имеются собственные источники электрической энергии (генератор и акку-

138

муляторная батарея), обеспечивающие питание потребителей электроэнергиейпридвиженииинастоянке. Основнымисточникомэлектроэнергии служит генератор, который приводится во вращение от оси колесной пары вагона с помощью специального привода. Применяютсягенераторыпостоянногоипеременноготока. Дляавтономных систем с приводом генератора от оси колесной пары приняты два стандартных напряжения: для вагонов без кондиционирования воздуха 50 В, для вагонов с кондиционированием воздуха 110 В.

Централизованнаясистемаэлектроснабжениявнастоящеевремя получила небольшое распространение. В этой системе потребители всехвагоновпоездаполучаютпитаниеотлокомотиваилиспециального вагона-электростанции. Источниками электрической энергии служат дизель-генераторные агрегаты или специальные преобразователи, питающиеся от контактной сети напряжением 3 кВ постоянного тока или 25 кВ переменного тока через токоприемник электровоза. Электрическая энергия передается к потребителям по соответствующим электромагистралям.

8.4. Система вентиляции пассажирских вагонов, их кондиционирование

Вентиляция — это процесс воздухообмена в каком-либо помещении или внесения наружного воздуха в помещение. С помощью системы вентиляции обеспечиваются не только необходимый воздухообмен, но и подпор воздуха в вагоне, препятствующий проникновению пыли, а также необработанного, не очищенного от пыли, зимой не нагретого, летом не охлажденного воздуха через неплотности в ограждениях. Кроме того, вентиляция создает требуемую подвижность воздуха в зоне пребывания пассажиров, очищает воздух от пыли и прочих механических примесей, участвует совместно с холодильной установкой в охлаждении пассажирских помещений, а при калориферном (воздушном) отоплении — также и в отоплении вагона. Вагоны необходимо обеспечивать воздухом из расчета 25 м3/ч на одного пассажира летом и 20 м3/ч зимой.

Существуют два вида вентиляции: естественная и механическая (принудительная). В пассажирских вагонах применяются оба вида вентиляции. Естественная вентиляция осуществляется с помощью

139

каких-либо недвижущихся устройств и не требует затраты энергии, механическая — с помощью движущихся устройств и требует постоянной затраты энергии (чаще всего электрической).

В пассажирских вагонах без устройств кондиционирования необходимыйвоздухообменосуществляетсяестественнойциркуляцией через дефлекторы, опускные окна, форточки или принудительнойвентиляцией— вентиляторами, приводимымивдвижениеэлектродвигателями. Система механической (принудительной) вентиляции обеспечивает подачу свежего очищенного от пыли воздуха, а также подогрев его в зимний и переходный периоды года.

Вентиляционная установка некупированного вагона (рис. 8.5) состоитизсдвоенногоцентробежноговентилятора, приводимоговдвижение электродвигателем 1, калорифера для подогрева воздуха при низкихтемпературахнаружноговоздуха4, фильтровдляочисткивоздуха5, воздуховода3 свентиляционнымирешеткамидляподводавоздуха к пассажирским помещениям и дефлекторов 2, удаляющих воздухизвагона. Установкаприводитсявдействиеследующимобразом: сдвоенныйцентробежныйвентилятор, расположенныймеждукрышей ипотолкомвтамбуревагонасостороныкотельногоотделениявсасывает воздух через вентиляционные жалюзи, установленные над входными тамбурными дверьми вагона, и нагнетает его в воздухопровод, распределяющийвоздухпокупе. Попутиотзаборныхжалюзидокупе воздух проходит через фильтры, помещенные в потолке тамбура, и очищается в них от пыли. При необходимости воздух, проходящий через калорифер, подогревается.

Загрязненныйвоздухудаляетсяизвагоначерезпотолочныедефлекторы, неплотности окон и дверей или оконные форточки. При работе вентиляционнойустановкиввагонесоздаетсядавлениенескольковыше атмосферного, поэтомупыльввагонпочтинепроникает. Междуфильтромижалюзиустановленазаслонкасрегулирующимустройствомдля измененияколичестванаружноговоздуха, поступающеговвагон. Взависимостиотпоказанийтермометра,установленноговвоздуховоде,заслонку вручную устанавливают в необходимое положение: открытое, закрытое или промежуточное. Кроме того, предусмотрено автоматическоеуправлениесистемойвентиляциивзависимостиоттемпературы внутри вагона. Это достигается с помощью электродвигателя вентилятора, имеющегоразличнуючастотувращения.

140

Рис. 8.5. Система вентиляции пассажирского некупированного вагона

Системаимеетдвеступенипроизводительности: 5000 м3/ч(летом) и1200 м3/ч(зимой). Переключаютеевдругойрежимработыспомо- щьюртутно-контактныхтермометров, расположенных ввоздуховоде и средней части вагона. В вагонах, имеющих систему охлаждения воздуха, применяется обязательно механическая приточная система вентиляциисчастичнойрециркуляциейвоздуха. Соотношениеобъемов рециркуляционного и свежего воздуха обычно 3:1.

Кондиционирование воздуха. Кондиционирование воздуха — это искусственная обработка воздуха с изменением температуры и влажностидоопределенногозначения. Длякондиционированияиспользуютсяспециальныеустановки, оборудованныенагревателями, охладителями, вентиляторами, фильтрами, атакжеприборамиавтоматического регулирования. Некоторые пассажирские вагоны оборудованы установкамидлякондиционированиявоздуха, которыепозволяютполучитьвнутривагонажелаемуютемпературу, чистотуивлажностьвоздуха вне зависимости от состояния наружного воздуха.

Пассажирские вагонымогутиметьустановкинеполногоилиполного кондиционирования. Первые оборудуются системами вентиляции с фильтрами для очистки воздуха и отопления, вторые — до-

141

полнительно системой охлаждения воздуха. Необходимость применениякондиционированиявоздухаввагонахобусловленаихнизкойтеплоустойчивостью, малымобъемомпомещения, приходящимся на одного пассажира, быстрым передвижением вагонов, вследствие чего они попадают в различные климатические зоны.

Кондиционирование воздуха в пассажирских вагонах заключается в постоянном его обмене, очистке, автоматическом охлаждении или обогревании и регулировании влажности. По своим качествам(температура, влажность, чистота, скоростьит.п.) ондолжен соответствовать заранее принятым требованиям (кондициям).

Установки кондиционирования воздуха по назначению подразделяются на комфортные и промышленные (технические).

Комфортноекондиционированиепредназначенодлясозданиянаиболее благоприятных метеорологических и санитарно-гигиенических условий, необходимых для хорошего самочувствия человека.

Промышленноекондиционированиеобеспечиваетоптимальные параметры воздуха, наиболее благоприятные для технологических процессов производства, хранения материалов, продуктов и др.

ГОСТ утверждены следующие параметры воздуха в вагонах с кондиционированием: температура летом 22—25 °С, зимой 18—22 °С, от- носительнаявлажность30—60 %, допускаемаянеравномерностьтемпературы по длине вагона на одном уровне по высоте не более 3 °С, наибольшая скорость движения воздуха в зонах пребывания пассажиров 0,25 м/с, наименьшее количество подаваемого в вагон наружного воздуха на одного пассажира (по числу спальных мест) летом 25 м3/ч, зимой20 м3/ч, наибольшеедопустимоесодержаниепыли1 мг/м3, наибольшее допустимое содержание углекислого газа 0,1 % по объему. Температура подаваемого в вагон воздуха должна быть не ниже 20 °С в зимний период и 14 °С — в летний. Необходимый воздухообмен в вагоне обеспечивается системойвентиляции.

Установка кондиционирования воздуха имеет следующие основныеузлы: компрессор, конденсатор, устройствокондиционирования воздуха, системы вентиляции и отопления, приборы автоматики и защиты. Ввагонахвсехтиповкомпрессорный иконденсаторный агрегаты выполнены в виде отдельного узла и размещены под вагоном, воздухоохладитель и электрокалорифер установлены в пространстве между потолком и крышей в канале приточного воздуха.

142