Лекция 10 «Электрические сети и потребители»

Электрические сети. Электроэнергия передается от ис­точника к потребителям электрическими сетями, представ­ляющими собой совокупность электрических приводов, ка­белей, установочной аппаратуры (разветвительных коро­бок, выключателей, кнопок, розеток, штепсельных соедине­ний и т.п.). По назначению и характеру потребителей элект­рические сети делятся на силовые, освещения, управления, сигнализации и радиотрансляции.

На вагонах допускается применение при постоянном токе систем питания потребителей электроэнергией как двухпро­водной, изолированной от корпуса, так однопроводной, свя­занной с корпусом. При однопроводной системе от источни­ка к потребителям подводятся только плюсовые провода, а в качестве минусового провода используется металлический корпус вагона. Однопроводной системой оборудованы оте­чественные вагоны постройки до 1958 г. с генераторами по­стоянного тока типа РД-2.

При питании потребителей однофазным переменным током применяется как однопроводная система (питание высоковольтных нагревательных элементов электрическо­го отопления), так и двухпроводная система (питание лю­минесцентных ламп, электробритв, громкоговорителей и др.). При питании потребителей трехфазным током в ваго­нах с централизованной системой электроснабжения при­меняется четырехпроводная система с использованием кор­пуса в качестве нулевого провода.

Все электрические сети имеют защиту от коротких замы­каний и перегрузок, которая осуществляется предохраните­лями и автоматическими выключателями.

На вагонах для передачи электрической энергии различ­ного назначения по составу поезда и между вагонами про­кладываются низковольтная магистраль напряжением 50 В постоянного тока, высоковольтная напряжением 3000 В по­стоянного или переменного тока и радиотрансляционная на­пряжением 30 В переменного тока. Высоковольтная и низко­вольтная магистрали выполняются однопроводными (обратным проводом является корпус вагонов и рельсы), а радиотрансляционная магистраль - двухпроводной, изоли­рованной от корпуса вагона. Высоковольтная и низковольт­ная магистрали прокладываются под кузовом вагона, радио­трансляционная - внутри вагона.

Для соединения магистралей отдельных вагонов между собой в поездную магистраль предусмотрены соответству­ющие межвагонные соединения. Низковольтные межвагон­ные соединения служат для соединения магистралей двух смежных вагонов в случае, если на одном из вагонов выйдет из строя система электроснабжения. По высоковольтной магистрали передают электроэнергию от локомотива для питания электрического отопления вагонов.

Потребители. Потребителями электроэнергии вагона яв­ляются электродвигатели, преобразователи, нагреватель­ные приборы, осветительные лампы, различные приборы управления, защиты и сигнализации.

В качестве источников света в вагонах применяют лампы накаливания и люминесцентные лампы.

Лампы накаливания в вагонах в основном не отличаются от обычных ламп. Особенностью их является повышенная виброустойчивость и специальный цоколь (штифтовой или софитный). Лампы устанавливают в арматуру, которая слу­жит для их защиты от внешних воздействий и для рацио­нального распределения светового потока. Сеть освещения ламп накаливания подразделяется на несколько групп, которые имеют свои избирательные предохранители и включаются переключателями на распределительном щите. Некоторые светильники имеют свои выключатели.

В люминесцентных лампах используется свойство неко­торых веществ - люминофоров (сернистых соединений каль­ция, магния, кадмия, цинка и др.) светиться под влиянием ультрафиолетового излучения, возникающего при газовом разряде в трубке, наполненной аргоном и парами ртути. Лю­минесцентные лампы имеют значительно большие световую отдачу (КПД) и срок службы, чем лампы накаливания, по­этому они широко применяются для освещения вагонов. Од­нако для люминесцентного освещения необходимо устанав­ливать на вагоне преобразователь напряжения, а в каждом светильнике и пускорегулирующую аппаратуру (ПРА), кото­рая служит для зажигания лампы и ограничения ее тока.

Светильники с люминесцентными лампами, устанав­ливаемые в купе и коридорах, бывают двух типов: одно­ламповые и двухламповые с лампами мощностью 20 и 40 Вт. Кроме люминесцентных ламп в эти светильники ус­танавливают лампы накаливания белого света, а в купей­ных вагонах - белого и синего света. Лампы белого света (аварийное освещение) автоматически включаются при от­ключении люминесцентных ламп. Лампы синего света (ноч­ное освещение) включаются в купе.

Двигатели применяются в качестве электрического при­вода вентилятора циркуляционных насосов отопления, компрессоров водоохладителей, холодильников, установок охлаждения воздуха, пылесосов. Принцип действия элект­родвигателей постоянного тока основан на явлении взаимо­действия витка, по которому проходит электрический ток, с магнитным полем. При этом возникает механическая сила, которая заставляет виток вращаться.

Электронагревательные элементы применяют в элек­трокипятильниках, обогревателях наливных и сливных труб, электрических печах и калориферах, подогревателях масла в компрессоре установки охлаждения воздуха, элект­рических водоподогревателях и электроплитках.