Устройства электроотопления пассажирских вагонов

При электрической системе отопления вагон обогревается с помощью электрических печей, расположенных на полу в пассажирских помещениях, коридорах, служебном отделении, туалетах – это конвекционный способ; и при помощи калорифера, расположенного в канале воздуховода системы вентиляции – воздушный способ.

В вагоне, в зависимости от типа, устанавливают от 30 до 52 печей, разделенных на несколько групп и включаемых при помощи своих контакторов, расположенных в подвагонных ящиках и защищенных высоковольтными предохранителями.

Нагревательные элементы (печи и калорифер) получают питание от подвагонной высоковольтной магистрали, подключенной при помощи межвагонных соединений (штырей с кабелем и розеток рабочей и холостой), которые блокируются в соединенном и разъединенном положении при помощи единого ключа (находится у ПЭМ) и располагаются на торцовых стенах кузова вагона.

Электрическая печь состоит из 3-х электронагревательных элементов, смонтированных в металлическом кожухе с жалюзи для теплообмена на высоковольтных изоляторах, корпус печи заземлен в 2-х местах. Снаружи печи ограждаются дополнительными декоративными кожухами. Электрический нагревательный элемент рассчитан на напряжение 250В, печь соответственно на 750В.

Автоматическая работа электроотопителя осуществляется с помощью контактора, реле, термостата с ртутными контактными термометрами, контролирующими температуру внутри вагона и в воздуховоде.

Печи I и II групп обогревают пассажирское помещение, III группы – служебное отделение, туалеты, коридор. Печи I и II групп управляются ртутным контактным термометром, установленным на наружной стене служебного отделения и настроенным на температуру 20⁰С и 8⁰С (в отстое); печи III группы управляются ртутным контактным термометром установленном в служебном отделении и настроенном на температуру 20⁰С и 23⁰С.

Электрические печи и электрокалорифер включаются при помощи главного пакетного выключателя отопителя, имеющего 4 положения:

- 0 – всё выключено;

- 1 – включены печи;

- 2 включены печи и калорифер;

- 3 – включен калорифер.

Для включения печей только III группы имеется другой переключатель отопления, который при положении «0» главного переключателя отопления имеет положения:

- 1 – выключено;

- 2 – включено.

В целях безопасности, высоковольтная коммутационная и защитная аппаратура размещена под вагоном в специальном ящике. Этот ящик имеет высоковольтную блокировку (разъединитель ножевого типа) и низковольтную (два конечных выключателя в цепи управления печами и калорифером). Внутри ящика также находятся высоковольтные контакторы и плавкие предохранители.

Для защиты от поражения электротоком, при попадании на корпус высокого напряжения, устанавливают заземляющие шунты в виде медного сплетеного каната сечением не менее 25 мм².

2. Расположение электрооборудования вагона и условия работы

Все электрооборудование вагона делится на два вида:

1. Подвагонное – расположенное под вагоном, по своим габаритам и условиям работы не может устанавливаться внутри вагона.

генератор с приводом;

аккумуляторная батарея;

подвагонные электромагистрали:

низковольтная – 50V;

высоковольтная – 3000V;

магистраль электропневматического тормоза.

коммутационная и защитная аппаратура;

обогреватели труб;

электромашинные преобразователи люминесцентного освещения;

двигатели компрессора, вентилятора, установки кондиционирования воздуха;

высоковольтный ящик с защитной аппаратурой:

выпрямители;

межвагонные соединения.

2. Внутреннее:

потребители электроэнергии;

аппаратура управления (электрощит …);

аппаратура контроля, за работой электрооборудования – измерительные приборы, амперметр, вольтметр…

осветительное оборудование – лампы накаливания и люминесцентного освещения, индивидуальное освещение (софиты);

двигатель вентилятора;

нагревательные элементы котла и титана (тэны);

умформер – нерабочая сторона вагона;

двигатель циркуляционного насоса;

распределительный шкаф или пульт управления.

Условия работы электрооборудования вагона. Электрооборудование вагона сложно по устройству и работает в сложных условиях. В процессе работы на него воздействуют: динамические усилия, возникающие в результате вибрации, толчков – особенно на больших скоростях; атмосферное воздействие – зимой, при низких температурах снижается механическая прочность, замерзает смазка, вследствие чего снижается КПД, но увеличивается сопротивление, изолирующий материал проводов становится хрупким, увеличивается ломкость металлических узлов и агрегатов, летом, при высоких температурах плохо охлаждаются механизмы, увеличивается коррозия металла, влага и грязь затрудняют работу электрооборудования. В связи с этим к электрооборудованию вагона предъявляются повышенные требования: оно должно обеспечить высокую эксплутационную надежность и механическую прочность при разности температур от +40 до -50^ОС и относительной влажности 95%.