Метод указания по 2015 ПМ01 МДК 01 02 тема 2 4 часть оконч гот

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Омский государственный университет путей сообщения» структурное подразделение среднего профессионального образования «Омский техникум железнодорожного транспорта»

(СП СПО ОТЖТ)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по выполнению лабораторных и практических работ

наименование

1

Рассмотрен предметно-цикловой комиссией специальности Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог

2

участков……………………………………………………………………..

Практическая работа №3 Визуальные неисправности контактной сети…………………………………………………………………………... 22

Практическая работа №4 Порядок взаимодействия с работниками электроснабжения …………………………………………………………. 24

Приложение А Пример оформления практической работы …………… 27 Перечень нормативно-правовой документации, рекомендуемых учебных изданий, интернет-ресурсов, дополнительной литературы………... 29

3

Пояснительная записка

Методические указания для специальности 23.02.06 Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог составлена в соответствии с профессиональным модулем ПМ 01. Эксплуатация и техническое обслуживание подвижного состава МДК 01.02 Эксплуатация подвижного состава и обеспечение безопасности движения поездов (электроподвижной состав)

Тема 2.4. Электроснабжение ЭПС.

Целью лабораторных занятий является закрепление теоретических знаний и приобретение студентами практических навыков по эксплуатации и техническому обслуживанию подвижного состава.

В ходе освоения МДК студент должен:

иметь практический опыт:

эксплуатации, технического обслуживания и ремонта объектов железных дорог с обеспечением безопасности движения поездов;

уметь:

-определять конструктивные особенности объектов;

знать:

-конструкцию, принцип действия и технические характеристики. Лабораторно-практические занятия выполняются после изучения соот-

ветствующей темы и проверки теоретической подготовки студентов. Порядок изложения материала в указании соответствует последователь-

ности выполнения лабораторных занятий. Наиболее сложные вопросы иллюстрируются рисунками, схемами, которые сопровождаются подробным описанием. Методические указания рассчитано на самостоятельную работу студентов.

Лабораторно-практические занятия проводятся в учебном кабинете, на учебном полигоне, имеющем необходимое оборудование. Лабораторно-прак- тические занятия рекомендуется проводить фронтальным методом, когда вся подгруппа выполняет одинаковое задание.

Каждый студент обязан вести рабочую тетрадь. После проведения лабораторного занятия студент должен уметь определять типы, конструкцию и основные характеристики объектов. Учебную группу целесообразно разделить на две подгруппы. Каждый студент должен принимать участие в выполнении всех пунктов задания.

При подготовке к каждому лабораторному занятию студенты должны повторить материал соответствующей темы, указанный преподавателем. Перед проведением первого лабораторного занятия со студентами проводится инструктаж по технике безопасности с соответствующим оформлением в журнале по проведению инструктажа в лаборатории.

Методические указания содержат приложение, в котором представлен пример оформления практической работы (приложение А).

4

ИНСТРУКТАЖ ПО ОХРАНЕ ТРУДА (при работе с оборудованием)

Приступая к выполнению лабораторных и практических занятий необходимо соблюдать следующие правила по охране труда.

В учебном кабинете:

-приступать к разборке и сборке узлов только в присутствии преподава-

теля;

-пользоваться для разборки и сборки узлов только исправными инструментами;

-не бросать детали на пол. На полигоне:

-при осмотре оборудования не смещать его руками с мест установки;

-при разборке и сборке узлов пользоваться только исправным инструментом;

- при осмотре оборудования необходимо надевать каску.

К каждому лабораторному занятию студенты готовятся по лекционному материалу и рекомендуемой литературе.

Перед разборкой и сборкой узлов необходимо ознакомить студентов с основными деталями и способами их крепления.

После ознакомления студенты должны приступать к самостоятельной разборке узлов с целью изучения их основных объектов. Если же разборка производится на территории производственного предприятия, студенты должны внимательно следить за работой бригады слесарей, разбирающих (собирающих) данный узел.

Оценка знаний производится после письменного отчета студентов по результатам выполненной работы и ответов на контрольные вопросы.

5

Тема 2.4. Электроснабжение ЭПС

Лабораторная работа №1

Тема: Исследование конструкции контактной сети

Цель: изучить конструкцию контактной сети. Оборудование: контактная сеть

Краткие теоретические сведения

Электрификация железных дорог — комплекс мероприятий, выполняемых на участке железной дороги для возможности использовать на нём электроподвижной состав: электровозы, электросекции или электропоезда.Для тяги поездов на электрифицированных участках железных дорог используются электровозы. В качестве пригородного транспорта используются электросекции или электропоезда.

Использование трёхфазного тока требует подвески как минимум двух контактных проводов, которые не должны соприкасаться ни при каких условиях (как у троллейбуса), воздушные стрелки и токоприёмники имеют сложное устройство. Применялась в конце XIX — начале XX века, эта система не прижилась, в первую очередь, из-за сложности токосъёма на больших скоростях.

При использовании постоянного тока напряжение в сети делают довольно низким (до 3 кВ), чтобы включать электродвигатели напрямую. При использовании переменного тока выбирают гораздо более высокое напряжение (от 10 до 25 кВ), поскольку на электровозе его можно легко понизить с помощью трансформатора.

В последние десятилетия стало распространяться импульсное регулирование, позволяющее избежать потерь энергии в реостатах. Следует отметить, что на всех советских электровозах и электропоездах тяговые электродвигатели рассчитаны на напряжение 1 500 вольт, поэтому они всегда соединены попарно последовательно (напряжение в контактной сети при этом 3 000 вольт). Дело в том, что, если попытаться сделать электродвигатель на 3 000 В мощностью, равной с электродвигателем на 1 500 В, то масса и габариты высоковольтного двигателя окажутся больше, чем у низковольтного.

Вспомогательные электродвигатели (привод компрессора, вентиляторов и др.) обычно также питаются напрямую от контактной сети, поэтому они получаются очень большими и тяжёлыми. В некоторых случаях для их питания используют вращающиеся или статические преобразователи (например, на электропоездахЭР2Т,ЭД4М,ЭТ2Миспользуется мотор-генератор, преобразующий постоянный ток 3 000 В в трёхфазный 220 В 50 Гц).

На опорах контактной сети (сбоку от железнодорожного полотна и контактного провода) натянут специальный питающий провод, в который подаётся напряжение 50 тыс. вольт от тяговой подстанции. На железнодорожных

6

станциях (или на перегонах) установлены мало обслуживаемые понижающие автотрансформаторы, один вывод обмотки подключён к питающему проводу, а другой— к контактному проводу. Общим (обратным) проводом является рельс. На контактный провод подаётся половинное напряжение от 50 кВ, то есть 25 кВ. Как правило, подаётся несколько выше 50 киловольт, обычно 55; с учётом потерь, чтобы на контактном проводе было 27,5 кВ.

Данная система позволяет реже строить тяговые подстанции, а также уменьшаются тепловые потери. Электровозы и электропоезда переменного тока в переделке не нуждаются.

Промышленные электровозы переменного тока работают на меньшем, чем 25 кВ, электрическом напряжении, например, тяговый агрегат ОПЭ1— 10 кВ 50 Гц.

Рисунок 2- Контактная сеть

Порядок выполнения

7

1Осмотреть контактной сети.

2Описать основные параметры контактной сети.

3.Описать основные элементы контактной сети.

4.Изобразить схематически контактную сеть.

Содержание отчета

1 Титульный лист.

2 Перечислить все элементы контактной сети.

3 Описать способы элементы контактной сети.

4 Вывод по теме.

5. Ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы 1 Как производится осмотр контактной сети?

2 Для каких целей используется контактная сеть?

3 Как производится проверка контактной сети?

8

Лабораторная работа №2

Тема: Определение исправного состояния контактной сети

Цель: научиться определять исправность состояния контактной сети Оборудование: контактная сеть

Краткие теоретические сведения

Протяженность электрифицированных железных дорог составляет более 43 тыс. км. Уровень напряжения на токоприемнике электроподвижного состава должен быть не менее 21 кВ при переменном токе, 2,7 кВ при постоянном токе и не более 29 кВ при переменном токе и 4 кВ при постоянном токе.

Тяговые подстанции на электрифицированных дорогах постоянного тока выполняют две основные функции — понижают напряжение подводимого трехфазного тока и преобразуют его в постоянный ток. Для этой цели имеются трансформаторы, выпрямители и другое оборудование. Широко применяют полупроводниковые выпрямители, которые обладают высокой надежностью работы, простотой устройства, обслуживания и управления, компактностью и т. д. Все оборудование переменного тока размещают на открытых площадках тяговых подстанций, а выпрямители и вспомогательные агрегаты

— в закрытых помещениях. От тяговых подстанций электроэнергию по питающим линиям подают в контактную сеть. Относительно низкое напряжение (3 кВ) является основным недостатком системы постоянного тока, вследствие чего по контактной сети к электроподвижному составу подводится мощность (равна произведению напряжения на ток) с большим тяговым током. Для поддержания нужного уровня напряжения на токоприемниках локомотивов тяговые подстанции размещают близко друг от друга (20—25 км), а для передачи больших токов провода контактной сети имеют значительное сечение.

Примерно 2/3 электрифицированных железнодорожных линий работают на постоянном токе. На этих линиях при росте грузооборота строят дополнительные тяговые подстанции, увеличивают сечение контактной сети (подвешивают усиливающие провода и др.), чтобы повышение числа и массы поездов не вызывало резкого падения напряжения. При этом, происходит удорожание устройств электроснабжения и увеличение расхода материалов, особенно меди. Увеличение мощности в контактной сети за счет значительного повышения напряжения постоянного тока требует изготовления и эксплуатации тяговых двигателей, рассчитанных на более высокое напряжение, что связано с большими трудностями (сильно усложняется изоляция электрического оборудования, возникает опасность пробоя ионизированного слоя воздуха и др.).

Система однофазного тока с номинальным напряжением 25 кВ широко применяется для тяги поездов на железных дорогах. Переменный ток дает возможность значительно повысить технико-экономические показатели электрической тяги благодаря тому, что по контактной сети передается мощность при

9

меньших токах по сравнению с системой постоянного тока, и обеспечивает движение тяжелых поездов с установленными скоростями при самой высокой грузонапряженности линий.

Тяговые подстанции на электрифицированных железных дорогах, работающих на однофазном переменном токе промышленной частоты, являются по существу трансформаторными подстанциями, понижающими напряжение с 110—220 до 25 кВ. Поскольку на этих подстанциях переменный ток не преобразуют в постоянный, то они не имеют выпрямительных агрегатов и связанного с ними вспомогательного оборудования. Их устройство и обслуживание значительно проще и дешевле тяговых подстанций постоянного тока. Все оборудование таких подстанций размещено на открытых площадках.

Применение однофазного переменного тока высокого напряжения позволяет иметь контактную сеть примерно в 2 раза меньшего сечения, чем при постоянном токе, и размещать тяговые подстанции на расстоянии 40—60 км друг от друга. Это значительно снижает материальные и денежные затраты на электрификацию железных дорог.

Повышение напряжения позволило бы уменьшить потери напряжения и электроэнергии и увеличить расстояние между тяговыми подстанциями, однако оно связано с большими затратами на усиление изоляции, замену электроподвижного состава и др. Для улучшения показателей электрификации на переменном токе разработана система 2х25 кВ с промежуточными автотрансформаторами, размещаемыми на расстоянии 8—15 км. От тяговых подстанций к автотрансформаторам электроэнергия подводится напряжением 50 кВ по контактной подвеске и дополнительному питающему проводу. Далее от автотрансформаторов к электроподвижному составу энергия подается напряжением 25 кВ. По такой системе предполагается электрификация западного участка БАМа. Важным преимуществом системы 2x25 кВ является снижение потерь напряжения и энергии, а также уменьшение влияния тяговой сети на линии связи, поскольку ток на тяговые подстанции возвращается не по рельсам, а по питающему проводу.

На участках переменного тока работают локомотивы со статическими преобразователями и двигателями пульсирующего тока. Так же построены опытные образцы мощных электровозов с безколлекторными двигателями — асинхронными и вентильными.

Переменный ток оказывает электромагнитное влияние на металлические сооружения и коммуникации, расположенные вдоль железнодорожных путей. В результате на них наводится опасное напряжение, а в линиях связи и автоматики возникают помехи. Поэтому применяют особые меры защиты сооружений, а воздушные линии связи заменяют на кабельные или радиорелейные и реконструируют автоматику. На это расходуется около 20—25% общей стоимости электрификации.

Скорость движения поездов при электротяге находится в прямой зависимости от уровня напряжения в контактной сети. Имеются устройства для автоматического регулирования напряжения и счетно-решающие машины для

10