Проводники одинакового сопротивления.

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ.

Природа электричества.

В природе все вещества состоят из молекул. Молекула, в свою очередь, состоит из атомов, атом – из ядра, а ядро - из положительных протонов и не имеющих заряда нейтронов. Вокруг ядра на орбитах вращаются электроны. Ядро имеет положительный заряд, а электроны – отрицательный:

Атом в целом электрически нейтрален, но при воздействии на него (например, при нагревании) он приобретает дополнительную энергию, в результате чего разрывается связь между ядром и наиболее удалённым электроном. Этот электрон уходит со своей орбиты и весь атом становится положительньно заряженным ионом. Оторвавшийся электрон либо начинает хаотическое движение (так называемый свободный электрон), либо присоединяется к другому атому, превращая его в отрицательно заряженный ион. В природе существуют вещества, имеющие или не имеющие свободные электроны. В зависимости от этого они делятся на проводники, полупроводники и диэлектрики.

• Проводники делятся на 2 класса:
• 1 класс - металлы и сплавы
• 2 класс - водные растворы кислот, солей и щелочей.
• Полупроводники пропускают ток только в одном направлении.
• Диэлектрики не имеют свободных электронов,

поэтому они не проводят электрический ток.

Если к концам проводника подсоединить источник электродвижущей силы - ЭДС (например, батарею), то движение свободных электронов в проводнике станет упорядоченным, то есть, по проводнику потечёт электрический ток, это упорядоченное движение электронов называется электрически током.

 

 

Количество свободных электронов характеризует способность материала проводить электрический ток. Количество электронов, равное 6,23 10¹⁹ принято считать, как 1 Кулон (Кл). При силе тока 1А за 1с в проводнике проходит количество электричества, равное 1 Кл.

 

Электрический потенциал (читается «фи»).

Если в магнитном поле положительного заряда находится другой положительный заряд, то эти заряды стремятся оттолкнуться друг от друга. При этом совершается определённая работа за счёт совместного действия полей обоих зарядов. Отношение этой энергии (W) к величине перемещаемого заряда (q) называется электрическим потенциалом. Так как энергия совместного поля зарядов W при отдалении двух зарядов ослабевает, то и электрический потенциал в разных точках проводника будет разным:

 

Электрическое напряжение.

Электрическим напряжением называется разность потенциалов между двумя полюсами источника тока при замкнутой электрической цепи, либо между двумя точками проводника.

Напряжение измеряется в вольтах (В), обозначается U: U =

Если напряжение отрицательно, значит, ток по цепи проходит в обратном направлении.

ЭДС.

Если два разноимённо заряженных тела соединить проводником, то свободные электроны начнут направленное движение, то есть, по проводнику потечёт электрический ток. Он будет протекать до тех пор, пока напряжение (разность потенциалов между концами проводника) не станет равным нулю. Для того, чтобы ток протекал непрерывно необходимо постоянно поддерживать разность потенциалов, то есть, к концам проводника необходимо присоединить источник электрической энергии, например, генератор или аккумуляторную батарею. Разность потенциалов на зажимах источника электрической энергии при незамкнутой цепи называется ЭДСисточника. Единица измерения ЭДС - Вольт (В), обозначение – Е.

 

Сила тока.

Силой тока (I) называется количество электричества, проходящее через поперечное сечение проводника за 1 секунду:

I = , где q - количество электричества (Кл), t - время (с). Единица измерения силы тока - Ампер (А).

Сопротивление.

При движении свободных электронов в проводнике они на своём пути сталкиваются с атомами, отдавая при этом часть своей энергии. Эта энергия переходит в тепловую и нагревает проводник, что сопровождается потерей электроэнергии в цепи. Каждый материал имеет свои свойства проводить электричество. Чем хуже проводимость (т.е., больше сопротивление движению электронов), тем больше потери и нагрев проводника. Медь, сталь и алюминий имеют низкое сопротивление току, а нихром и фехраль – высокое. Поэтому в электрических цепях подвижного состава метрополитена используют медные провода и кабели, а для ограничения силы тока применяют сопротивления из фехраля. Обозначение - R, единица измерения - Ом.

 

Сечении

 

Тепловое действие тока.

Как известно, все проводники обладают сопротивлением движению тока, при этом происходит нагрев проводника. Это явление имеет как положительные, так и отрицательные стороны. Например, тепловое действие тока широко используется в быту и на производстве в электронагревательных приборах, при электросварке и т.д.:

 

 

Тепловое действие тока может также привести и к нежелательным последствиям, например, при неплотном соединении проводов между собой (соединение методом скручивания без использования клеммников).

 

 

При этом вследствие неплотного контакта значительно уменьшается площадь соприкосновения соединяемых поверхностей, из-за чего между ними резко возрастают плотность тока и переходное сопротивление. Всё это приводит к сильному нагреву в месте неплотного соединения, разрушению или даже возгоранию изоляции и, как следствие, к короткому замыканию и возгоранию!

Большое количество электроприборов с повышенной мощностью, включённых через «тройники» в одну розетку, также может привести к возгоранию, так как все эти приборы подключаются параллельно и, согласно Первому закону Кирхгофа, в «тройнике» токи от каждой цепи будут суммироваться и могут превысить максимально допустимую величину для данной цепи, что приведёт к срабатыванию автомата защиты, а при неплотном контакте «тройника» с розеткой могут наступить более тяжёлые последствия, описанные выше.

Тепловое действие тока определяется по количеству выделенного тепла за единицу времени. Согласно Закону Джоуля-Ленца колличество выделенного тепла равно произведению квадрата силы тока, сопротивления и времени прохождения тока через проводник (в секундах). Единица измерения - Джоуль.

Мощность, затраченная на нагрев проводника, равна произведению квадрата силы тока в цепи и сопротивления проводника. Единица измерения - Ватт.

Магнетизм.

Если по проводнику протекает электрический ток, то вокруг него возникает магнитное поле. В прямолинейном проводнике силовые линии магнитного поля имеют форму замкнутых колец. Направление магнитных силовых линий можно определить по Правилу буравчика:

Если левую руку расположить так, чтобы магнитные силовые линии входили в ладонь, а 4 пальца указывали направление тока в проводнике, то отогнутый большой палец укажет направление действия выталкивающей силы.

Таким образом, зная направление тока в проводнике и это простое правило, можно определить направление вращения якоря электродвигателя, а если изменить направление тока в якоре или в главных полюсах, то изменится и направление выталкивающей силы, действующей на проводник с током.

 

 

Если рамку, сделанную из проводника, закрепить на оси и подключить её к источнику ЭДС, то по проводнику начнёт протекать ток, создавая вокруг него магнитное поле. Взаимодействие магнитного поля, созданного полюсами, с магнитным полем вокруг проводника приведёт к возникновению выталкивающей силы. Если, допустим, под северным полюсом направление тока в рамке «от нас», то на верхнюю часть рамки будут действовать силы, направленные влево, а под южным – вправо. В результате взаимодействия этих сил создаётся вращающий момент и рамка начинает вращаться вместе с осью в направлении действия выталкивающей силы.

 

При этом рамка и ось будут вращаться рывками каждые пол-оборота. Если же на оси закрепить несколько подобных рамок (по окружности) и обеспечить подачу на них питания строго в момент нахождения рамки под полюсами, то вращение оси будет непрерывным. Таким образом, если данную ось (вал) соединить через карданную муфту с редуктором колёсной пары, то она начнёт вращаться, приводя в движение вагон. Если в два раза увеличить количество полюсов, то вращающий момент (сила тяги) увеличится также вдвое.

 

Электромагнитная индукция.

Если в магнитное поле поместить проводник и перемещать его так, чтобы он пересекал силовые линии внешнего магнитного поля, то в проводнике возникнет электродвижущая сила, называемая ЭДС индукции. ЭДС индукции возникнет в проводнике даже в том случае, если сам проводник останется неподвижным, а перемещаться будет магнитное поле, пересекая проводник своими силовыми линиями. Если проводник, в котором наводится ЭДС индукции, замкнуть на какую-либо внешнюю цепь, то под действием этой ЭДС по цепи потечёт электрический ток, называемый индукционным током. Явление возникновения ЭДС в проводнике при пересечении его силовыми линиями магнитного поля называется электромагнитной индукцией. Иными словами: электромагнитная индукция - это процесс превращения механической энергии в электрическую.

При работе двигателя обмотки якоря пересекаются с магнитными силовыми линиями, исходящими от обмоток возбуждения (главных полюсов). При этом в обмотках якоря наводится ЭДС, направленная против приложенного напряжения, поэтому её часто называют противо-ЭДС. Её направление определяется по Правилу правой руки. Применительно к двигателю оно выгдядит так:

 

Если ладонь правой руки расположить так, чтобы в неё входили силовые линии магнитного поля от обмоток возбуждения, а отогнутый большой палец направить по направлению вращения якоря, то 4 вытянутых пальца укажут направление противо-ЭДС (ЭДС индукции).

 

ЭДС индукции измеряется в вольтах и прямо пропорциональна величине магнитного потока, скорости движения проводника (скорости вращения якоря) и длине участка, пересекающего магнитные силовые линии. Для нормальной работы электродвигателя необходимо подать на его коллектор напряжение большее, чем противо-ЭДС.

Запомните:

ü Чем больше скорость вращения якоря двигателя, тем больше величина противо-ЭДС!

ü Чем больше величина противо-ЭДС, - тем меньше сила тока в цепи и сила тяги двигателя!

Принцип работы генератора.

Якорь генератора вращается в магнитном поле, созданном главными полюсами (обмотками возбуждения). При этом в обмотках якоря, как и в моторном режиме, наводится ЭДС. Если к якорю подключить нагрузку (сопротивление), то по цепи пойдёт ток, направление которого будет противоположно направлению тока в моторном режиме, так как оно теперь будет определяться по Правилу Правой руки. В результате также изменится и направление выталкивающей силы (по Правилу Левой руки). Так как направление вращения якоря (как и колёсных пар) в генераторном режиме не изменилось, то получается, что выталкивающая сила теперь направлена против направления вращения якоря, то есть, стремится его затормозить. Иными словами - на валу якоря возникает электродинамический тормозной момент. Причём, с уменьшением числа оборотов якоря будет пропорционально уменьшаться и выталкивающая сила (тормозной момент).

 

Именно по этой причине при малых скоростях движения вагона электротормоз малоэффективен и для полной его остановки необходимо включить электропневматический вентиль замещения электротормоза. Выработанная генераторами вагона электроэнергия должна гаситься в пуско-тормозных и невыводимых (реостатным контроллером) резисторах, в противном случае возникнет аварийный режим (резко увеличится сила тока в цепи), что приведёт к выходу генераторов из строя. ЭДС генераторов прямо пропорциональна скорости вращения якорей и величине магнитного потока и определяется по формуле:

 

E=cФn, где с - электрическая константа двигателя (записана в техническом паспорте двигателя)

Ф - величина магнитного потока (чем больше сила тока, тем больше магнитный поток)

n - частота вращения якоря (оборотов в минуту).

 

Как известно, электрические машины обладают свойством обратимости, то есть, они могут работать, как в моторном, так и в генераторном режимах. Чтобы проиллюстрировать изменения, происходящие в электродвигателе при его переводе в генераторный режим, рассмотрим рисунок справа.

 

Зная, что в моторном и генераторном режимах направление магнитного потока в полюсах сохраняется, располагаем обе руки ладонями вверх.

 

Учитывая, что направление вращения колёсных пар (а значит и якорей) в моторном и генераторном режимах не изменяется, соединяем оба больших пальца. В результате четыре пальца обеих рук оказались направлеными в противоположные стороны. Это значит, что направление тока якоря в генераторном режиме изменилось на противоположное.

Самоиндукция.

Изменяющийся по величине ток всегда создаёт изменяющееся магнитное поле, которое, в свою очередь, всегда индуктирует ЭДС. При всяком изменении тока в катушке (или вообще в проводнике) в ней самой индуктируется ЭДС самоиндукции, она зависит от скорости изменения тока. Чем больше скорость изменения тока, тем больше ЭДС самоиндукции.

 

Величина ЭДС самоиндукции зависит также от числа витков катушки и её размеров. Чем больше диаметр катушки и число её витков, тем больше ЭДС самоиндукции. Эта зависимость имеет большое значение в электротехнике.. Направление ЭДС самоиндукции определяет Закон Ленца, который позволяет сделать вывод, что ЭДС самоиндукции имеет всегда такое направление, при котором она препятствует изменению вызвавшего её тока.

 

Иначе говоря, убывание тока в катушке влечёт за собой появление ЭДС самоиндукции, направленной по направлению тока, т. е. препятствующей его убыванию. И, наоборот, - при возрастании тока в катушке возникает ЭДС самоиндукции, направленная против тока, т. е. препятствующая его возрастанию. Если ток в катушке не изменяется, то никакой ЭДС самоиндукции не возникает. Явление самоиндукции особенно резко проявляется в цепи, содержащей в себе катушку со стальным сердечником, так как сталь значительно увеличивает магнитный поток катушки, а следовательно, и величину ЭДС самоиндукции.

Продемонстрировать явление самоиндукции можно, проведя следующий эксперимент. Соберём электрическую цепь, состоящую из аккумулятора, разъединителя и двух параллельных цепей: в первой - лампочка и резистор, а во второй - лампочка и катушка, причём сопротивление обеих лампочек одинаковое, и сопротивление резистора и катушки также одинаково.

 

1. При включении разъединителя лампа Л1 загорится с задержкой, так как ЭДС самоиндукции катушки препятствует быстрому нарастанию тока в цепи лампы Л1 (рис. 1а и 1б).

 

2. При отключении разъединителя обе лампы кратковременно вспыхнут, так как ЭДС самоиндукции катушки выше ЭДС батареи. Когда ЭДС самоиндукции иссякает, то обе лампы одновременно гаснут (рис. 2а и 2б).

 

 

Явление самоиндукции имеет как положительные, так и отрицательные свойства, причём и те и другие проявляются при работе аппаратов и электрических цепей подвижного состава метрополитена:

 

ü Индуктивный шунт, подключённый параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей, сглаживает колебания высокого напряжения на контактном рельсе (либо при кратковременном отрыве токоприёмников). Индуктивность этого шунта сравнима с индуктивностью обмоток возбуждения, а его ЭДС направлена всегда против ЭДС ОВ ТЭД. Таким образом, при снижении или снятии высокого напряжения с контактного рельса ЭДС индуктивного шунта препятствует резкому снижению тока, а при повышении напряжения – препятствует нарастанию тока, что препятствует возникновению аварийного режима в силовой цепи и образованию кругового огня по коллектору электродвигателей.

 

ü Если разомкнуть цепь, содержащую катушку с большой индуктивностью, то при размыкании контактов будет образовываться электрическая дуга, способная привести к разрушению коммутационного аппарата, поэтому в подобных случаях необходимо применять устройство дугогашения или (для низковольтных цепей) подключать параллельно контактам конденсатор.

Вихревые токи.

При колебаниях напряжения в контактной сети изменяется магнитный поток в катушках подключённых электроаппаратов. Но изменяющийся магнитный поток способен индуктировать ЭДС самоиндукции не только в витках катушки, но и в массивных металлических проводниках. Пронизывая толщу массивного проводника, магнитный поток индуктирует в нем ЭДС, создающую индукционные токи. Эти, так называемые вихревые токи, распространяются по массивному проводнику и накоротко замыкаются в нем, вызывая перегрев и разрушение изоляции, что может привести к выходу аппарата из строя.

 

Сердечники катушек, якорей электродвигателей, трансформаторов, магнитопроводы различных электрических машин и аппаратов представляют собой как раз те массивные проводники, которые нагреваются возникающими в них индукционными токами. Явление это крайне нежелательно, поэтому для

уменьшения величины индукционных токов части электрических машин и сердечники якорей и обмоток возбуждения электродвигателей делают не цельнолитыми, а состоящими из тонких пластин, изолированных друг от друга бумагой или слоем изоляционного лака. Благодаря этому преграждается путь для распространения вихревых токов по телу проводника. Вихревые токи также способны вызвать электрическую коррозию, то есть, разрушение структуры металла.

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ВАГОНОВ

МЕТРОПОЛИТЕНА 81-717 / 81-714.

Таблица символов, применяемых в электрических схемах.

 

* Цвета элементов выбраны в соответствии с традицией, принятой в УПЦ, для облегчения восприятия схем и

не являются требованием ГОСТа.

 

Электрическое оборудование вагона. (начало)

ТР-3Б. Токоприёмник рельсовый. Предназначен для нижнего токосъёма с контактного рельса при любых

скоростях и погодных условиях. Крепится на деревянный или текстолитовый брус.

 

Устройство.

• правый кронштейн (1) с Г-образной скобой (2) и пальцем для удочки (3)
• левый кронштейн (5) с клеммовым устройством (6) для зажима наконечника силового кабеля
• отверстие (в левом кронштейне) под штырь для фиксации башмака в отжатом положении
• соединительная пластина (4), она соединяет оба кронштейна и служит для токопередачи, минуя подвижные соединения. Все подвижные соединения в электрооборудовании должны шунтироваться для предотвращения нагрева и, как следствие, заклинивания подвижных частей.
• башмакодершатель (7) с двумя нажимными пружинами (9) и сменными капроновыми втулками, которые заменяются по мере износа
• два медных шунта (8) крепятся болтами к башмакодержателю и соединительной пластине
• башмак (11) с контактной пластиной (12), которая приваривается к площадке башмака
• валик (10) проходит через отверстия в обоих кронштейнах и в башмакодержателе

 

 

Применение нижнего токосъёма позволило сократить расходы на строительство новых линий за счёт уменьшения диаметра тоннеля, расходы на текущее содержание контактной сети и повысило надёжность токосъёма. Такой способ токосъёма также позволил закрыть контактный рельс защитным кожухом сверху, обеспечивая бòльшую электробезопасность и защиту от образования наледи. Сечение вилки башмака со стороны контактной пластины ослаблено. В случае, например, выхода контактного рельса из габарита при динамическом ударе о него, в месте ослабленного сечения произойдёт излом вилки, что приведёт к отсоединению площадки с контактной пластиной, не допустив более тяжёлых последствий (например, излома бруса токоприёмника и попадания его под колесо). Токоприёмник с брусом при помощи двух кронштейнов крепится к приливам букс колёсных пар вагона. Для защиты от падения на путь на брус и раму тележки крепятся два предохранительных троссика. Всего на вагоне 4 токоприёмника.

 

ТР-7Б. Он отличается от ТР-3 наличием пневмопривода для дистанционного управления отжатием (прижатием) башмаков. Устанавливается на вагонах 81-717.5м, 81-717.6, 81-720 и 81-740.

 

Устройство.

 

1. Основание

2. Кронштейны

3. Возвратные пружины

4. Рычаг

5. Медный шунт

6. Башмак с контактной

пластиной

7. Пневмоцилиндр

8. Г-образная скоба

9. Палец для «удочки»

10. Ручка фиксатора

11. Клеммовый зажим

 

 

Минимальное давление срабатывания пневмопривода – 3,5 Атм. При меньшем давлении в магистрали управления для отжатия башмака необходимо применить специальную штангу, а затем зафиксировать башмак в отжатом состоянии поворотом рукоятки фиксатора (она может располагаться также внизу пневмоцилиндра). В отличие от ТР-3, при отжатии башмака ТР-7 пружины (3) работают «на растяжение».

 

ТРА-02. (Токоприёмник рельсовый автоматический). Он также имеет пневмопривод для дистанционного управления отжатием (прижатием) башмаков. Устанавливается на вагонах 81-760 / 81-761.

 

Устройство.

1. Основание

2. Цилиндр

пневмопривода

3. Датчик контроля

отжатия

4. Рукоятка ручного

отключения

5. Двухпозиционный

переключатель

6. Рычаг

7. Ось рычага

8. Нажимные пружины

9. Изолятор

10. Башмак с контактной

пластиной

11. Медный шунт

12. Предохранительная

петля

13. Палец для «удочки»

14. Зажим для силового

кабеля.

В рабочем положении башмак прижат к контактному рельсу. Для отжатия башмака токоприемника по команде машиниста в пневмоцилиндр кратковременно подается сжатый воздух, шток нажимает на толкатель двухпозиционного переключателя, который переходит из положения I (токоприёмник прижат) в положение II (токоприёмник отжат).

 

При включении токоприемника по команде машиниста в пневмоцилиндр повторно подается сжатый воздух. Шток пневмоцилиндра нажимает на толкатель переключателя и переводит его в положение I, при этом башмак приимается к контактному рельсу. Следующее нажатие на переключатель приводит его в положение II, и далее цикл повторяется.

В случае повреждения пневмосистемы или цепи управления токоприемник можно отключить при помощи рукоятки. Однократное нажатие на рукоятку отключает токоприемник, повторное – включает.

СК-43. Коробка силовая (в схеме – КС1). Предназначена для соединения силовых к а белей от токоприёмников с кабелями силовой и вспомогателной цепи высокого напряжения. Крепится к раме кузова под вагоном слева.

Устройство.

• металлический сварной короб (1), который установлен на
• изоляционной панели (3), на которой смонтировано клеммовое устройство для зажима наконечников силовых кабелей (4, 5, 6)
• металлическая крышка (2) с резиновым уплотнением имеет замок с двумя барашковыми зажимами.

 

Если хотя бы один токоприёмник вагона находится под напряжением, то и три остальных будут также под высоким напряжением!

 

СК-25. «Земляная коробка» (в схеме – КС2). Две коробки расположены под кузовом в районе 1 и 2 тележек. Предназначены для соединения проводов и к а белей цепей, подлежащих заземлению, а также «минуса» аккумуляторной батареи с заземляющим устройством ЗУМ (см. дальше).

Устройство.

• Металлический сварной короб (2), внутри него установлена
• изоляционная панель (3), на которой смонтирован клеммник для зажима наконечников кабелей и проводов цепей, подлежащих заземлению.
• Металлическая крышка с резиновым уплотнением (1) имеет замок с двумя барашковыми зажимами.

 

От каждой КС2 отходят по два кабеля, каждый из которых соединён с ЗУМом (см. ниже).

 

ЗУМ-3. Заземляющее устройство моторов. Предназначено для токоотвода путём заземления «минуса» через ось колёсной пары на ходовые рельсы. Крепится на корпусе каждого редуктора шпилькой. Всего 4 шт. на вагон.

Устройство.

1. Кронштейн.
2. Наконечник для крепления кабеля от СК-25.
3. Два медных шунта. Шунты необходимы во всех подвижных соединениях для обеспечения надёжного токоотвода, в противном случае из-за нагрева в месте подвижного соединения произойдёт заклинивание.
4. Два щёткодержателя.
5. Две щётки.
6. Прижимная пружина для обеспечения прижатия щёток к контактному кольцу оси колёсеой пары по мере их износа. Сила нажатия щёток около 1,5 кгс.
7. Отверстие под шпильку для крепления ЗУМа.

 

 

Масса ЗУМа - около 2 кг. Продолжительный ток - 100 А.

 

 

Резисторы КФ-47. Предназначены для ограничения силы тока в силовой цепи. Включены последовательно в цепь тяговых электродвигателей (ТЭД) для обеспечения плавного разгона и торможения вагона, поэтому они называются пуско-тормозные резисторы (сопротивления) - ПТР (ПТС). Резисторы типа КФ-47 состоят из

гребенчатого фарфорового изолятора, на который в виде спирали «на ребро» намотана фехралевая лента (сплав железа с хромом и алюминием). Этот сплав используется потому, что имеет большое удельное сопротивление, хорошую теплоотдачу, выдерживает высокую температуру и при этом почти не изменяет своё сопротивление при нагреве. По концам ленты припаяны медные выводы с вырезами под болты. Держатели из листовой стали (3) соединены болтами (2), на которых через изоляторы закреплены резисторы, расстояние между ними фиксируется выравнивающими втулками (1).

Резисторы КФ-50. Резисторы ослабления магнитного поля двигателей. Два резистора подключены параллельно ОВ ТЭД (обмоткам возбуждения) по одному в каждую группу. Устроены аналогично КФ-47. Разница в том, что каждый элемент, помимо отпаек по концам, имеет ещё и три промежуточные отпайки для

получения четырёх ступеней сопротивления.

 

Резисторы ослабления поля подключаются параллельно обмоткам возбуждения ТЭД контакторами шунтировки КШ-1 и КШ-2 (их устройство и работа будут рассмотрены далее).

 

Ящики с резисторами ЯС-44. Ящики с резисторами ЯС-44 предназначены для размещения в них добавочных резисторов, применяемых в низковольтных цепях вагонов.Эти резисторы предназначены для уменьшения величины напряжения, подаваемого на сигнальные лампы, катушки реле и контакторов.Применяются резисторы типа ПЭ, ПЭВ и ПЭВР.

 

Резисторы изготавливают из константановой проволоки, намотанной на талько-шамотные цилиндры (изоляторы). Проволока припаивается к держателям. Держатели крепятся при помощи фарфоровых втулок, стянутых стержнем и гайкой. Для защиты проволоки от повреждений и межвиткового замыкания трубку покрывают стеклоэмалью зелёного цвета. На корпусе каждого резистора указана величина его сопротивления. Резисторы установлены в ящиках ЯС-44В и ЯС-44Г под вагоном.

ЯС-44В. ЯС-44Г.

Аппараты состоят из металлического ящика (4), в котором на изоляционной панели крепятся добавочные резисторы (1). Между собой резисторы соединяются медными шинами (3). Ввод проводов осуществляется через сальники (5) в корпусе ящика. Ящики закрываются металлической крышкой.

Ящик ЯП-57. Ящик с предохранителями. Подвешивается на изоляторах к раме кузова с левой стороны вагона. На диэлектрической панели установлены: главный предохранитель и предохранитель ВЦвн.

 

 

Устройство ящика:

• металлический сварной короб (1)
• крышка с резиновым уплотнением
• замковый зажим
• 4 фарфоровых изолятора (6)
• изоляционная панель (4), на которой смонтировано клеммовое устройство для зажима наконечников к а белей (2, 5), клеммы для крепления предохранителей, соединительная шина и два предохранителя:

 

Главный предохранитель типа ПП-36 (обозначение в схеме - П). Предназначен для защиты силовой цепи в моторном режиме от токов короткого замыкания и токов перегрузки.

• прямоугольный фарфоровый корпус с металлическими боковинами (3)
• внутри корпуса между боковинами установлены плавкие калиброванные пластины (8)
• внутренняя полость заполнена кварцевым песком для гашения электрической дуги
• Номинальный ток - 500А, при токе 1000А калиброванные пластины перегорают не более, чем за 20 с.

Предохранитель ВЦвн типа ПП-28 (обозначение в схеме - ПО). Предназначен для защиты вспомогательных цепей высокого напряжения (ВЦвн) от токов короткого замыкания и перегрузки.

• фарфоровая трубка с металлическими наконечниками (7)
• внутри - плавкая вставка, ток перегорания - 40А. (для вагонов Еж-3 и Ем-508Т - 31,5А)
• внутренняя полость трубки заполнена кварцевым песком для гашения дуги.

 

Предохранитель ПП-28.

Главный разъединитель ГВ-10. Предназначен для ручного (при помощи реверсивной рукоятки) подключения силовой цепи к токоприёмникам. Обозначение в схеме - ГВ.

Устройство:

• Металлический ящик с откидной крышкой и замковым зажимом.
• На изоляционной панели (1) установлены два зажима для крепления наконечников силовых к à белей (2, 3).
• Под верхним зажимом (2) закреплена Г-образная скоба, выполняющая роль неподвижного контакта (10.
• Нижний зажим (3) шарнирно и электрически соединён с подвижным контактом ножевого типа (4).
• Нож состоит из двух параллельных медных пластин, которые стягиваются болтом.
• Для обеспечения надёжного контакта медные пластины с обеих сторон прижимаются пружинящими шайбами.
• С обеих сторон нож обхватывается П-образной скобой (7), которая связана с приводом: изоляционной планкой (6), сухарём и бобышкой (5) насаженными на вал (8).
• Конец вала выходит за корпус аппарата и имеет расточку под реверсивную рукоятку.
• С торца вал закрыт фигурной крышкой-колпаком (9), которая позволяет вставить или изъять реверсивную рукояткутолько в положениях ВКЛЮЧЕНО или ОТКЛЮЧЕНО.

 

При повороте реверсивной рукоятки на 90^о поворачивается вал с изоляционной планкой, сухарём, бобышкой и П-образной скобой, которая поворачивает нож, заставляя его опуститься. Нож, опустившись, с обеих сторон обжимает неподвижный контакт, обеспечивая надёжное электрическое соединение. Если реверсивная рукоятка располагается вдоль кузова вагона (горизонтально), то главный разъединитель включён. Усилие на реверсивной рукоятке при включении ГВ составляет около 10 – 12 кгс (килограмм-сила).

 

ИШ-15. Индуктивный шунт.

Защищает тяговые двигатели в режиме ослабления магнитного поля (Ход-3) от колебаний высокого напряжения на контактном рельсе.

 

 

Состоит из стального сердечника (4), на который намотаны шесть катушек (5) с обмоткой из шинной меди. Катушки соединены последовательно в две группы, по три в каждой группе. Сердечник крепится болтами (1) к боковинам (3). Шунт имеет четыре вывода, к которым крепятся болтами силовые кабели, а место соединения надёжно изолируется лакотканью.

 

Индуктивный шунт расположен по оси вагона за второй колёсной парой.

 

Индуктивность этого шунта сравнима с индуктивностью обмоток возбуждения, а его ЭДС направлена всегда против ЭДС обмоток возбуждения (главных полюсов) ТЭД. Таким образом, при снижении или снятии высокого напряжения с контактного рельса, ЭДС индуктивного шунта препятствует быстрому снижению тока, а при повышении напряжения – препятствует его нарастанию, что предотвращает аварийный режим в силовой цепи и образование кругового огня по коллектору ТЭД при колебаниях высокого напряжения. Это свойство всех катушек называется самоиндукция. Сопротивление индуктивного шунта очень мало и составляет 0,0038 Ом. Аппарат расположен под вагоном между ящиком ЯК-37 и 2-й колёсной парой.

 

Аккумуляторная батарея (АКБ). На раме кузова под вагоном слева закреплён металлический ящик с изолирующим выдвижным поддоном и съёмной передней крышкой. Снаружи на торце ящика с АКБ закреплены два предохранителя ПА (в кожухах), соединённых параллельно (на 30А). На поддоне установлены 13 или 14 модулей, каждый состоит из 4 элементов (банок), всего 52 или 56 элементов. В металлическом корпусе банки (1) находится пластмассовый изолирующий корпус (7), в котором размещены:

• Два пакета из «+» и «-» стальных никелированных решёток (10, 11) с активной массой (8) внутри ячеек (9), решётки соединены скобой с соответствующими им клеммами вверху банки «-» или «+» (2, 5).