Мощность подвагонного генератора ограничена моментом, который можно передать от колесной пары, так как он определяется силой сцепления колеса с рельсом. С учетом затрат на техническое обслуживание и ремонт машин и аппаратов системы автономного энергоснабжения с приводом генератора от оси колесной пары стоимость электроэнергии в 5-10 раз выше, чем при системе централизованного электроснабжения. Привод от оси колесной пары увеличивает необрессоренную массу ходовых частей, ухудшая этим динамические качества вагона и увеличивая изнашиваемость колес колесной пары с приводом генератора, появляется большая вероятность заклинивания колесной пары при торможении.
Раздел 2. Технические составляющие распределительных устройств
2.1 Расположение электрического оборудования в купейном вагоне
Принципиально схемы размещения электрического оборудования в вагонах разных типов различаются мало. Все электрическое оборудование разделяется на внутривагонное и подвагонное (рис. 1).
Рис. 1. Схема расположения электрического оборудования в купейном вагоне без кондиционирования воздуха: 1 - вызывная кнопка; 2 - вентиляционный агрегат; 3 - нивостат; 4 - электрораспределительный шкаф; 5 - питьевая вода - холодильная секция; 6 - радиощит (только на вагонах типа Д/рк); 7 - ящик с резисторами; 8 - умформер освещения; 9 - ящик с батарейными предохранителями и клеммами подсоединения на зарядку; 10 - датчик температуры в батарейном ящике; 11 - батарейный ящик; 12 - хвостовой сигнальный фонарь; 13 - аппаратный ящик 3000 В; 14 - выпрямитель; 15 - термостат помещения; 16 - ящик для подключения генератора; 17 - генератор; 18 - термостат в канале приточного воздуха; 19 - кипятильник; 20 - циркулярный насос системы наполнения; 21 - датчик температуры в подающем трубопроводе котла (900С, 950С); 22 - котел отопления; 23 - магнитный вентиль
Внутри вагона находятся осветительные приборы, двигатель вентиляционного агрегата, нагревательные элементы кипятильника, электрических печей и воздухоподогревателя, двигатели циркуляционных насосов водяного отопления, аппаратура управления, защиты, контроля и сигнализации.
Под вагоном размещены источники электрической энергии, а также все потребители, коммутационная и защитная аппаратура, которые по своим размерам, условиям работы, уровню производимых при работе шумов и условию обеспечения безопасности не могут быть установлены внутри вагона (генераторы, аккумуляторные батареи, обогреватели водоналивных труб, электромашинные преобразователи люминесцентного освещения, двигатели компрессоров и вентиляторов конденсатора установки охлаждения воздуха, высоковольтные контакторы, предохранители и т.п.). Кроме того, под вагоном смонтированы низковольтная магистраль на напряжение 50 В, высоковольтная магистраль на напряжение 3000 В, электрическая магистраль электропневматического тормоза и междувагонные соединения магистралей.
2.2 Электроснабжение пассажирских вагонов
Комплекс электрооборудования ЭПВ10.01.03 предназначен для применения на пассажирских вагонах модели 61-820 (рис. 2).
Рис. 2. Комплекс электроснабжения пассажирских вагонов ЭПВ 10.01.03
Источниками электроэнергии на вагоне являются:
-- подвагонный генератор G (линия 14--16) типа ЭГВ.01.У1;
-- аккумуляторная батарея Gb (линия 14--16);
-- низковольтная подвагонная магистраль напряжением 50 В М-50 (линия 1);
-- высоковольтная подвагонная магистраль напряжением 3000 В М-3000 (линия 2).
В состав вагонного электрооборудования входят:
-- аппаратура коммутации, защиты и распределения электроэнергии, размещаемая в пультах управления вагонным электрооборудованием ПУ;
-- подвагонный ящик с высоковольтной аппаратурой Я В;
-- ящик с регулирующей аппаратурой вентиляторов вагона ЯР, также размещаемый под вагоном.
Потребителями электроэнергии вагона являются: котел (линия 3) с нагревательными элементами ЕЗ и Е4, вагонный вентилятор электродвигателя Ml (линия 6), системы освещения (линия 21), пожарной сигнализации УПС (линия 19) и пожаротушения (пожарный насос -- линия 33, электродвигатель М4), а также кипятильник Е15 (линия 28), водоохладитель Е16 (линия 30), холодильник Е17 (линия 27), микроволновая печь Е18 (линия 29), обеззараживатель воды Е19 (линия 31). Контроль за температурным режимом осуществляют температурные датчики (линии 5, 11, 13, 25). Однофазный преобразователь бытовых приборов ПОБП обеспечивает питанием электродвигатель насоса перекачки воды М3 (линия 26) и электроаппаратуры системы санитарной обработки воды (ССОВ) Е19 (линия 31).
Кроме системы пожаротушения вагона, в схеме предусмотрено пожаротушение пульта управления. Для этого в нем размещена установка газового пожаротушения УГП, работающая автоматически.
Раздел 3. Охрана труда и техника безопасности при использовании электрооборудования вагона
3.1 Правила безопасности при обслуживании электрооборудования
Охрана труда - это система мер направленная на сохранение жизни и здоровья работника в процессе его трудовой деятельности включающая в себя правовые социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.
Опасным для жизни человека считается напряжение свыше 12 В. Система электрооборудования пассажирских вагонов работает на напряжении от 24 до 3000 В.
Все работники, обслуживающие вагоны с электрическим и комбинированным отоплением, должны пройти обучение, сдать установленные экзамены и получить квалификационное удостоверение на право работы с электрическим и комбинированным отоплением напряжением 3000 или 380 В. В соответствии с действующими Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) и Межотраслевыми правилами по охране труда (правилами безопасности при эксплуатации электроустановок) начальники поездов и поездные электромеханики должны иметь квалификационную группу по обслуживанию электроустановок не ниже четвертой, а проводники - первой.
Проводники, обслуживающие вагоны, должны знать устройство электрооборудования этих вагонов, уметь им пользоваться и знать безопасные приемы работы. Проводники должны владеть практическими приемами подключения и отключения потребителей, снятия напряжения и обесточивания цепей вагона и оказания первой помощи пострадавшему от электрического тока.
Несмотря на то, что техническое обслуживание электрооборудования, в том числе соединение и отсоединение высоковольтных междувагонных электрических соединений, проводят только работники вагонного участка или депо, а в пути следования поездной электромеханик или начальник поезда, проводник вагона должен знать правила обслуживания электрооборудования. Запрещается оставлять свободно висящими штепсели междувагонных соединений. После разъединения они должны быть вставлены в холостые приемники и зафиксированы.
Все работы с высоковольтным и низковольтным электрооборудованием, его осмотр должны производиться при отключённых цепях и оборудовании. Низковольтные и высоковольтные междувагонные соединения должны быть разъединены, токоприемник электровоза опущен, вагоны отсоединены от колонки внешнего питания.
Все работы по осмотру и обслуживанию распределительных щитов можно выполнять только после отключения цепей оборудования. Для предупреждения ошибочного включения нужно вынуть предохранители ремонтируемого оборудования, а на отключенный аппарат повесить табличку «Не включать».
Если невозможно снять напряжение, то, как исключение, разрешается работать при включенных цепях под наблюдением работника, знающего правила оказания первой помощи, с обязательным ограждением соседних токонесущих частей изолирующим материалом.
При работе под напряжением нельзя применять ножовки, напильники и складные металлические метры. Раздвижные ключи, плоскогубцы, отвертки и прочий инструмент должны быть с изолирующими рукоятками.
Очистку распределительных щитов и шкафов от пыли в пути следования должен производить только электромеханик, а в пунктах приписки или оборота вагонов - электрослесарь депо или пункта технического обслуживания. Запрещается хранить посторонние предметы в распределительных щитах и около электроприборов.
Перед отправлением в рейс необходимо проверить действие всех приборов и аппаратов вагона. При их включении или выключении не должно быть неприятного ощущения удара током. При наличии хотя бы незначительного подобного ощущения аппарат следует выключить и вызвать электромеханика для устранения неисправностей. После включения аппаратов на щите должны загореться соответствующие сигнальные лампы.
Запрещается подключать к цепям электрооборудования вагона приборы, не предусмотренные схемой, независимо от их напряжения и тока.
На вагонах некоторые аппараты работают под напряжением 220 В однофазного переменного тока. Эти аппараты закрыты крышками с предупреждающими надписями или расположены так, что к ним нет прямого доступа. Доступ к таким аппаратам для обслуживания разрешается после снятия напряжения 220 В, для чего нужно отключить преобразователь нажатием кнопки «Стоп» преобразователя. Следует помнить, что якорь двигателя преобразователя после отключения будет вращаться по инерции, поэтому работы можно начинать не ранее чем через 15 с после отключения.
Для отключения напряжения необходимо обесточить аккумуляторную батарею, вынув предохранитель в цепи «+ батарея» на щите или пульте и « - батарея» под вагоном на ящике.
Если необходимо проверить работу подвагонного генератора на стоянке поезда, следует соблюдать определенные меры предосторожности: оградить вагон переносными сигналами; во время пуска генератора не касаться руками коллектора, якоря, шкива и щеткодержателей; проверить работу генератора с редукторно-карданным приводом только после отсоединения карданного вала и отжатая его от генератора с помощью специального приспособления; притирать угольные щетки и шлифовать коллектор генератора (преобразователя) вручную шлифовальной шкуркой № 0 с соблюдением всех мер предосторожности при помощи диэлектрического инструмента.
При демонтаже карданного вала привода генератора обязательно должен присутствовать начальник поезда, который по прибытии в пункт приписки вагона сообщает работникам депо причины демонтажа карданного вала и название станции, где он был снят.
Особую осторожность необходимо соблюдать при выполнении работ на аккумуляторных батареях. Запрещается эксплуатировать батареи при пониженном уровне электролита или плотности, не соответствующей норме.
Категорически запрещается осматривать аккумуляторные батареи в любом месте при наличии открытого огня (зажженные спичка, свеча, сигарета, керосиновая лампа, электролампа без специального стеклянного колпака с металлической сеткой и т.д.).
Нельзя во время осмотра стучать по аккумуляторам и ящикам металлическими предметами во избежание искрения, определять разряженные аккумуляторы путем замыкания их выводных зажимов металлическим предметом, так как это может привести к образованию искры и взрыву гремучего газа.
Во время заряда аккумуляторов крышка ящика батареи на вагоне должна быть открыта.
Во время движения поезда запрещается спускаться на подножку вагона для наблюдения за работой привода генератора.
Не допускается пользоваться приставными лестницами во время движения поезда и на стоянке при ремонте электрооборудования. Во время движения на любой скорости категорически запрещается заменять или вынимать предохранители генератора, аккумуляторной батареи, кипятильника и других потребителей, так как это отражается на прочности привода из-за сильных рывков ротора генератора. Работы, связанные с устранением неполадок в электрической схеме водоохладителя, должны выполняться электриками, имеющими разряд не ниже четвертого. Ремонтные работы, связанные с холодильной системой, должны выполняться механиком холодильного оборудования. Не допускается работа водоохладителя с неисправными электроприборами и приборами автоматического управления. При возникновении посторонних шумов и обнаружении утечки хладагента необходимо отключить водоохладитель и не включать его до устранения неисправности.
Перед включением электроплитки проводнику необходимо убедиться в исправности пакетного выключателя, открыть предохранительную крышку стола. После окончания работы электроплитку необходимо выключить.
Перед включением кипятильника или растопкой его твердым топливом проводнику необходимо убедиться в наличии в нем воды. Запрещается включать кипятильник при отсутствии защитного кожуха на нагревательных элементах и при отсутствии в нем воды.
При устранении течи воды в кипятильнике следует предварительно отключить электропитание кипятильника и ближайших потребителей.
Штепсельные розетки в коридорах следует использовать только для подключения электрических бритв и пылесоса.
Запрещается установка в светильниках ламп большей мощности, чем это предусмотрено инструкциями по эксплуатации.
Все элементы высоковольтной магистрали и ящик высоковольтного оборудования должны быть заземлены на кузов вагона с помощью перемычек сечением 25 мм2, элементы котла (фланец котла и защитный кожух нагревательных элементов) - перемычками сечением 12,5 мм2, при этом должен быть обеспечен постоянный надежный контакт элементов магистрали и котла с «землей» - кузовом вагона.
Между кузовом и рамами тележек, между рамами тележек и буксами должны быть установлены заземляющие перемычки, которые должны быть присоединены к тележке, буксе и кузову болтовым соединением.