Электрооборудование некупированных вагонов и вагонов межобластного сообщения постройки завода ПНР
Электрооборудование с лампами накаливания. На рис. 51 показаны основной ОЩ и дополнительный ДЩ распределительные щиты, которые расположены в служебном отделении некупированных вагонов постройки завода ПНР. Рядом со щитами установлены пускорегулирующий реостат 6 электродвигателя вентилятора, нумератор 4 вызывной сигнализации с кнопками К1 и К2 и электрический звонок 5.
На щите ОЩ находятся предохранители групп освещения (I—V), генератора, аккумуляторной батареи, электродвигателя вентилятора и магистрали; измерительные приборы — амперметр на 60 а двигателя вентилятора, вольтметр на 75 в с переключателем ПВ для замера напряжения тока генератора, аккумуляторной батареи и сети освещения, амперметры для измерения тока аккумуляторной батареи и магистрали, пакетные переключатели /—V групп освещения и электродвигателя вентилятора, а также переключатели— Главный вык. осе., подачи электроэнергии в магистраль и приема из магистрали.
Наличие тока в магистрали контролируется сигнальной лампой СЛ.
Осветительная сеть включается главным выключателем на щите ОЩ. Каждая из пяти групп освещения имеет свой отдельный выключатель, с помощью которого ее можно выключить или перевести на ночной режим освещения.
Группы освещения объединяют следующие светильники и розетки:
группа I — штепсельные розетки посадочных фонарей и пылесоса, служебного отделения и сигнальных хвостовых фонарей;
группа II — лампы освещения генератора и подвагонную штепсельную розетку;
группа III — лампы прохода;
группа IV лампы туалета некотлового конца вагона, куне и малого коридора;
группа V — лампы большого коридора, тамбура, туалета, котельного отделения и штепсельная розетка служебного отделения.
Светильники прохода разделены на две группы, которые дополнительным переключателем включаются параллельно или последовательно. При последовательном включении лампы горят вполнакала.
Кроме того, при этом включении напряжение тока на лампах можно еще снизить до 18 в вводом дополнительного сопротивления.
При включении на ночной режим группы IV освещения полностью отключаются светильники купе, а на лампах остальных светильников этой группы напряжение тока понижается дополнительным сопротивлением. Понижение напряжения тока на лампах группы V в ночном режиме также осуществляется вводом дополнительного сопротивления.
Рис. 51. Основной и дополнительный щиты в некупированных вагонах
Электроэнергия в магистраль подается при переводе одного из магистральных переключателей из положения Норм. экспл. в положение Подача в магист., а принимается при переводе другого магистрального переключателя из положения От ген. в положение От магист. (первый переключатель должен находиться в положении Норм. экспл.).
Аппараты управления и защиты силовых потребителей тока (кроме выключателя электродвигателя вентилятора) смонтированы на дополнительном щите ДЩ. Здесь установлены пакетные выключатели и предохранители электродвигателей насоса системы отопления и холодильника, а также сигнализаторов налива воды, реле / холодильной установки и два реле сигнализатора 2 и 3 налива воды.
Вентиляция включается пакетным переключателем, установленным на основном щите. Поворотом рукоятки пускорегулирующего реостата 6 из крайнего левого положения вправо устанавливается нужное число оборотов двигателя вентилятора. При включении рукоятка реостата обязательно должна находиться в крайнем левом положении (0—6 — пусковые положения, положения от второго 0 до 24 — регулировочные).
При включении электродвигателя насоса системы отопления двигатель вентилятора автоматически переключается на низкую скорость. Точно так же при включении холодильника автоматически отключаются светильники купе.
В нише служебного отделения установлен регулятор-стабилизатор AROW.
Генератор типа ПВ-114а, применяемый в вагонах постройки завода ПНР, аналогичен генератору системы «Газелан» и имеет карданный привод типа РК-1А от торца шейки оси.
Электрооборудование с люминесцентным освещением. На рис. 52 показан распределительный щит, установленный в служебном отделении некупированного вагона. На этом щите размещены приборы защиты (автоматические выключатели 1, плавкие предохранители 2) и измерительные приборы 3, 4, 6, 7.
Плавкие предохранители генератора, аккумуляторной батареи и электродвигателя вентилятора установлены в нижней части щита.
В состав системы электроснабжения вагона входят генератор типа ПВ-114а, аккумуляторная батарея типа 26ВП-50/10, сеть освещения, устройства сигнализации, электродвигатели, подвагонные электромагистрали низкого и высокого напряжений с концевыми штепсельными разъемами.
Сеть освещения вагона оборудована люминесцентными лампами и лампами накаливания. Лампы накаливания установлены в купе для режимов аварийного и ночного освещения, а также для освещения тамбуров, туалетов, котельного помещения, сигнальных и посадочных фонарей.
Рис. 52. Распределительный щит некупированного вагона с люминесцентным освещением
Включение освещения осуществляется с помощью пакетных переключателей 11 и 17, а защита цепей освещения от перегрузок и коротких замыканий — автоматически выключателями /. Пользоваться автоматическими выключателями для включения и выключения сети освещения и других потребителей электроэнергии запрещается.
В вагоне применены светильники типа ОК-5Р, в которых смонтированы две люминесцентные лампы на напряжение 220 в мощностью 20 Вт и одна лампа накаливания на напряжение 52 в мощностью 15 Вт. Лампы закрыты плафоном из органического стекла.
Люминесцентные лампы питаются от преобразователей, смонтированных внутри светильника. В светильниках, установленных в пассажирских отделениях и в проходе, преобразователи питают одну лампу в собственном светильнике и одну в рядом расположенном.
Люминесцентные лампы включены последовательно. Это дает возможность использовать два режима освещения — полный, когда в светильниках горят две лампы, и 1/2, когда в каждом светильнике горит одна лампа.
В служебном отделении и купе проводников люминесцентные лампы питаются от преобразователей, установленных в собственных светильниках.
Для освещения коридора по концам вагона поставлены светильники с одной люминесцентной лампой и одной лампой накаливания Эти люминесцентные лампы питаются от преобразователя, который установлен в светильнике напротив купе проводников. В этом же светильнике под плафоном установлен переключатель, с помощью которого включаются лампы или люминесцентные, или накаливания.
В светильниках применяются статические преобразователи, работающие на полупроводниковых приборах — транзисторах.
Принцип действия транзисторного преобразователя, схема которого показана на рис. 53, основан на переключающем свойстве четырех транзисторов Т1—Т4, включенных в цепь обмоток 6—9 и 10—13 трансформатора Тр. Постоянный ток источника питания, проходя попеременно по этим обмоткам в соответствии с мгновенным действием транзисторов Т1-Т3 и Т2-Т4, создает в сердечнике трансформатора переменный магнитный поток. Этот поток в остальных обмотках трансформатора индуцирует переменный ток напряжением, пропорциональным числу витков в обмотках. Ток обмоток 6-7 и 10-11 используется для управления работой транзисторов, а обмоток 1-2-3-4 и 5 — для питания люминесцентных ламп Л1 и Л2. Конденсаторы С1—С8 защищают схему от перенапряжений. Резисторы R1—R5 улучшают условия запуска преобразователя.
Диод Д защищает транзисторы от пробоя в случае неправильной полярности подключения источника питания, а предохранитель ПР — от коротких замыканий.
Техническая характеристика транзисторного преобразователя
Номинальное напряжение постоянного тока питания, в 52
Допустимые отклонения напряжения питания, в . . .45—56
Номинальный ток, а ... 0,34
Частота тока питания, Гц . 5 000
Номинальная мощность, Вт 51
Температура окружающего воздуха, оС . 5—50
Режим работы... Длительный
Перед тем как включить освещение вагона, на распределительном щите установить в рабочее положение автоматические выключатели, нажав на кнопки черного цвета. Нужно включить автоматические выключатели, имеющие следующие надписи: «1/2 люминесцентное освещение» (два выключателя); «Служебное отделение, лампа на раме и штепсельные розетки»; «Вспомогательные помещения», «Сигнализация и управление, посадочные фонари, преобразователь для бритв».
После этого рукоятку пакетного переключателя 11 (см. рис. 52) с надписью «Питание» поставить в положение «1», а пакетный выключатель 17 с надписью «Освещение» — в положение «1» или «2» (в положении «1» загорится по одной люминесцентной лампе в каждом светильнике, а в положении «2» — по две лампы). Если рукоятку переключателя «Освещение» установить в положение «3», то люминесцентное освещение в купе выключится, а в светильниках коридора вагона загорятся вполнакала лампы накаливания.
Кроме того, в каждом купе над окном установлен выключатель, которым можно выключить люминесцентные лампы и включить лампы накаливания.
Освещение в служебном отделении включается выключателем, установленным над окном, в котельном отделении — выключателем, установленным на стене, а лампы посадочных фонарей — выключателем, установленным в тамбуре котлового конца вагона.
Посадочные фонари освещаются только на стоянках поезда; при переключении потребителей тока с аккумуляторной батареи на генератор они автоматически гаснут.
Светильник и штепсельная розетка, установленные под вагоном, включаются выключателем 20 («Лампа на раме») постановкой его рукоятки в положение «1».
Подача тока в штепсельные розетки для электробритв, если включен соответствующий автоматический выключатель, происходит автоматически при подъеме крышки розетки. На сигнальные фонари питание подается от автоматического выключателя, а отключаются они выключателями, установленными в тамбурах.
При необходимости приема электроэнергии по подвагонной магистрали от соседнего вагона переключатель 11 («Питание») устанавливается в положение «3»· Для подачи питания в соседний вагон этот переключатель должен быть установлен в положение «2». Как в первом, так и во втором случае около переключателя загорается сигнальная лампа и отключается часть нагрузок: половина люминесцентных ламп, двигатель вентилятора, электрический кипятильник, охладитель питьевой воды, обогреватели наливных и сливных труб, двигатель насоса.
Вентилятор имеет два режима работы — летний («Лето») и зимний («Зима»). Управление на обоих режимах можно выполнять автоматически или вручную.
Для пуска вентилятора в летнем режиме включается автоматический выключатель «Вентиляция—управление», а рукоятка пакетного переключателя 12 («Вентиляция») ставится в одно из четырех положений, определяющих ступень скорости (производительность) вентилятора. При запуске в зимнем режиме необходимо включить автоматические выключатели «Вентиляция зимой» и «Циркуляционный насос», а рукоятку переключателя 13 установить в одно из двух положений. Во время работы вентилятора в летнем режиме около переключателя «Вентиляция» загорается сигнальная лампа, а в зимнем дополнительно загорается еще одна сигнальная лампа около переключателя 14 насоса. При включенном вентиляторе стрелка амперметра 3 отклоняется.
С целью ограничения потребляемой мощности в систему электроснабжения вагона введен ряд блокировок, исключающих возможность совместного включения некоторых потребителей. Так, вентилятор может работать только тогда, когда отключены обогреватели наливных и сливных труб, а если в вагоне полностью включено освещение, то он работает только на I и II ступенях скорости.
Электрокипятильник может работать только во время движения поезда, получая питание от генератора. Включается он переключателем 18 («Электрокипятильник»), рукоятка которого может быть установлена в одно из трех положений. В положение «3» эта рукоятка устанавливается, когда необходимо вскипятить воду. Для поддержания температуры горячей воды рукоятка устанавливается в зависимости от расхода в положение «1» или «2».
Перед тем как включить кипятильник, необходимо убедиться, что автоматический выключатель «Электрокипятильник» включен. Включение электрокипятильника сопровождается отключением обогревателей наливных и сливных труб, вентилятора, охладителя, электродвигателя насоса (переключатель 15).
Охладитель питьевой воды включается автоматическим выключателем «Холодильник питьевой воды» и переключателем 19 установкой его рукоятки в положение «1».
Обогреватели наливных труб включаются автоматическим выключателем «Обогрев сливных и наливных труб». Затем переключатель 16 («Обогрев труб») ставится в положение «2» и нажимается кнопка около этого переключателя. Загоревшаяся сигнальная лампа укажет на то, что обогреватели включены. Выключаются обогреватели автоматически после того, как трубы нагреются до необходимой температуры.
Время, потребное для нагрева труб, зависит от температуры окружающего воздуха. Поэтому рекомендуется при наружной температуре до —10°С включать обогреватели за 20 мин до налива воды, при температуре от —10 до —25о С— за 30 мин, при температуре от — 25 до —40°С — за 40 мин.
Обогреватели сливных труб работают также от автоматического выключателя «Обогрев сливных и наливных труб». Включаются переключателем 16 установкой его рукоятки з положение «1».
Сигнализация замыкания проводов на корпус вагона осуществляется сигнальными лампами «Замыкание проводов на массу». В случае замыкания на массу плюсового провода загорается лампа с обозначением «+ на массу», минусового «— на массу». При отсутствии замыкания в сети вагона обе лампы горят вполнакала. Сигнализация работает автоматически после включения переключателя 11 и защищена со стороны положительного и отрицательного полюсов предохранителями с плавкими вставками.
Сигнализация перегрева букс устроена так же, как и в ранее описанных системах электроснабжения: включается сигнализация выключателями «Звонок» и «Контроль», расположенными на панели с надписью «Перегрев подшипников».
Первым выключателем пользуются тогда, когда сигнал о перегреве букс замечен и нужно выключить звонок. С помощью второго проверяют исправность системы постановкой рукоятки этого выключателя в положение «Выключен», если при этом загорается сигнальная лампа и звонит звонок, значит, система исправна.
Сигнализация количества воды в баках позволяет контролировать количество воды в запасных баках.
Для этого на лицевой стороне панели 9 установлены сигнальные лампы, рядом с которыми нанесены надписи с указанием количества воды.
Включается сигнализация выключателем «Количество воды», установленным около ламп. Если требуется проверить, достаточно ли в баках воды, нажимают кнопку. В результате под действием соответствующего гидравлического контакта загорается сигнальная лампа около надписи, отвечающей количеству воды в баках.
Помимо такой сигнализации, система водоснабжения вагона оборудована устройством, автоматически прекращающем поступление воды в баки после их заполнения.
Это устройство приводится в действие автоматическим выключателем «Заправочные розетки» и выключателем «Количество воды». Кроме того, необходимо в розетку, установленную около наливной головки, вставить штепсельную вилку с проводом от прибора, закрывающего поступление воды. Как только количество воды в баках достигнет наивысшего уровня, под действием двух реле и гидравлического контакта прибор сработает и поступление воды в баки прекратится.
Вызывная сигнализация предназначена для подачи сигнала вызова снаружи вагона в служебное отделение.
Сигнализация приводится в действие одной из шести кнопок, установленных у боковых и торцовых дверей с обоих концов вагона. При нажатии любой из этих кнопок включается звонок и загорается одна из сигнальных ламп на панели 9, указывающих, с какого конца вагона подается сигнал.
После того как кнопка будет отпущена, звонок выключается, а сигнальная лампа продолжает гореть. Если сигнал замечен, проводник нажимает кнопку, расположенную под лампами, и горевшая лампа погаснет.
Сигнализация торможения позволяет следить за правильностью действия автотормоза. Во время торможения загорается сигнальная лампа; после отпуска тормоза лампа погаснет.
Сигнализация занятости туалетов в данном вагоне устроена так же, как и в вагонах постройки Калининского завода.
Сигнализация повышения напряжения срабатывает в случае длительного повышения напряжения в электросети вагона (выход из строя регулятора, обрыв о цепи аккумуляторной батареи др.). При этом срабатывает реле максимального напряжения, питающееся непосредственно от генератора, и одним из своих размыкающих контактов введет в цепь возбуждения генератора дополнительное сопротивление, а другим включает сигнальную лампу 8 («Повышенное напряжение») на распределительном щите.
В результате ток возбуждения генератора уменьшается и напряжение на его зажимах понизится настолько, что питание потребителей тока переключится на аккумуляторную батарею. После устранения причины повышения напряжения питание нагрузок переключают на генератор путем освобождения защелки реле максимального напряжения.
Сигнализация понижения напряжения включается, если на стоянке поезда аккумуляторная батарея разрядится ниже допустимого уровня. В этом случае срабатывает реле минимального напряжения, которое одним своим контактом включит сигнальную лампу 10 («Разряженная батарея»), а вторым разрывает цепи питания катушки силового контактора. Тогда замыкающие контакты контактора разорвут цепи общего минусового провода, сети освещения и подвагонной магистрали, в результате чего все нагрузки будут отключены, за исключением ночного освещения вагона.
На ходу поезда при исправном генераторе нормальная работа системы электроснабжения вагона автоматически восстанавливается.
Генератор типа ПВ-114а аналогичен генератору системы Газелан, который подробно описан при рассмотрении системы электроснабжения купированных вагонов. Поэтому здесь приводится только его техническая характеристика.
Замер напряжения генератора, аккумуляторной батареи или сети освещения осуществляется вольтметром 4 путем постановки ручки переключателя 5 в соответствующее положение. Ток заряда и разряда батареи контролируется по амперметру 6; ток, поступающий в подвагонную магистраль или из магистрали, замеряется амперметром 7.
Цепи сигнализации питания люминесцентных ламп и управления защищены предохранителями с плавкими вставками 2.
Техническая характеристика генератора типа ПВ-114а
Мощность, кВт .. 4,5
Напряжение, в . 65
Скорость вращения якоря, об/мин
в начале возбуждения 460
в начале работы .. 550
максимальная 2 500
Привод генератора Редукторнокарданный
Тип редуктора . РК-0
Сила тока максимальная, ... а 70
Вес, кг ...235
Генератор крепится с боку на тележке и соединяется с электроцепями на одних вагонах (типа 909Аа) с помощью штепсельного разъема, на других (типа 909А) — с помощью клеммной коробки.
Выводы обмоток генератора, размещение в клеммной коробке, имеют следующие обозначения:
А и В — плюсовый и минусовый зажимы якоря;
С и Д — плюсовый и минусовый зажимы обмотки возбуждения. В некупированных вагонах постройки завода ПНР 1969 г. совместно с генератором работает стабилизатор напряжения типа AROW-54d, а в вагонах типа 909А — стабилизатор типа AROW-54b или AROW-54c.
Стабилизатор AROW-54d является усовершенствованной моделью стабилизатора AROW-54, похожего на стабилизатор «Газелан», который установлен на купированных вагонах.
У стабилизатора AROW-54d изменен узел возбуждения генератора, в котором применены два угольных столба вместо одного. Кроме того, осветительная сеть отключена от токовой обмотки регулятора напряжения генератора, а вместо реле обратного тока применен диод Дк (рис. 54).
В электрическую схему регулятора напряжения сети освещения (РНС) введен транзистор, с помощью которого стабилизируется ток в обмотке электромагнита. Происходит это следующим образом.
Последовательно с обмоткой К включены два резистора RK и RK1.Резистор RK шунтируется сопротивлением коллекторного перехода транзистора Т. Питание цепь обмотки К получает от сети освещения, цепь управления (транзистор Т) — через потенциометр R.
Если напряжение в сети освещения превысит 54 в, то напряжение на стабилитроне Д. включенном в цепь базы транзистора, достигнет величины напряжения стабилизации. Стабилитрон откроется и подаст напряжение на транзистор, отчего тот перейдет в режим насыщения и резко уменьшит свое сопротивление на переходе эмиттер-коллектор, шунтируя тем самым резистор RK.
В результате общее сопротивление в цепи обмотки К уменьшится, протекающий по этой обмотке ток возрастет и якорь РНС переместится вправо, отчего сопротивление угольной колонки возрастет настолько, что напряжение в сети освещения снова установится в пределах нормы.
С уменьшением напряжения в сети освещения диод Д снова закроется, а транзистор вернется в исходное состояние. Такое циклическое воздействие на ток электромагнита РНС обеспечивает среднее значение напряжения в сети освещения на заданном уровне.
Переключение нагрузок с аккумуляторной батареи на генератор и обратно осуществляется с помощью диода Дк следующим образом.
Когда питание подается от аккумуляторной батареи, ток к двигателю В вентилятора и к другим силовым нагрузкам поступает непосредственно от ее плюсового зажима, минуя стабилизатор.
Осветительная сеть ОС питается от того же зажима, но через предохранитель П1, клемму «+В» и угольный столб Ро регулятора напряжения сети освещения.
В соседний вагон ток подается от клеммы «+Л» по одной из токовых обмоток электромагнита регулятора напряжения генератора через клемму «+Н» и магистраль М.
При движении поезда, когда напряжение на зажимах генератора превысит напряжение аккумуляторной батареи, диод Дк откроется и по нему от генератора пойдет ток на подзарядку батареи, а от нее — на питание нагрузок, так же как и на стоянке поезда.
Стабилизатор AROW-54d может работать только совместно с токоограничителем типа ARO-70.
Токоограничитель ARO-70 представляет собой аппарат, состоящий из таких же деталей, что и регулятор напряжения генератора в стабилизаторе сГазелан». Только у него имеются два воздушных демпфера и выключатель, замыкающий угольную колонку накоротко, когда она находится в сжатом состоянии.
Работает токоограничитель под действием тока нагрузки, проходящего по обмотке К4 электромагнита аппарата. Если нагрузка генератора превысит допустимый предел (около 70 а), то под действием этого тока якорь аппарата повернется вправо и через систему рычагов разожмет угольный столб Рв, включенный в цепь возбуждения генератора последовательно.
Разжатая колонка увеличивает общее сопротивление цепи возбуждения генератора, вследствие чего напряжение на его зажимах падает, а с ним уменьшается и ток нагрузки генератора до допустимых пределов.
Стабилизаторы типов AROW-54b и AROW-54c мало отличаются от стабилизатора типа AROW-54d.
В стабилизаторе AROW-54b есть реле обратного тока, регулятор напряжения генератора имеет не два, а один угольный столб, токовая обмотка этого регулятора соединена с цепью освещения.
Стабилизатор типа AROW-54c отличается от регулятора AROW-54b только тем, что имеет дополнительный вывод для подключения ограничителя тока. Кроме того, цепь сети освещения не имеет электрического соединения с токовой обмоткой регулятора напряжения генератора.