Электрическое оборудование
Электрическая схема вагонов метрополитена позразделяется на силовую, схему управления, вспомогательную, которая в свою очередь делится на высоковольтную вспомогательную напряжения контактной сети и низковольтную вспомогательную напряжения аккумуляторной батареи.
Структура силовой цепи вагонов метрополитена определяется:
- величиной напряжения контактной сети;
- номинальной величиной напряжением тяговых двигателей;
- способами соединения тяговых двигателей;
- системой регулирования напряжения, подводимого к тяговым двигателям;
-видами защиты электрического оборудования от перегрузок, коротких замыканий, пробоя изоляции;
- способами электрического торможения.
В силовую цепь вагонов входит следующее основное электрическое оборудование:
- четыре тяговых двигателя ДК-117 для приведения в движение к/п вагонов метрополитена;
- четыре токоприемника ТР-7Б для нижнего токосъема к контактному рельсу;
- главный предохранитель ПП-36 для защиты силовой цепи на моторном режиме от токов короткого замыкания;
- главный разъединитель ГВ-10Ж для ручного подключения тягового электродвигателя к контактному рельсу;
Рис. Соединительная коробка Рис. Главный предохранитель
- автоматический выключатель ВБ-630 для защиты силовой цепи от токов короткого замыкания на моторном режиме;
- групповой реостатный контроллер ЭКГ-39, имеющий 21 силовой контактор КЭ-47Д и 17 контакторов цепи управления ЭУ-5. Контакторы силовой цепи РКЗ-РК-20 предназначены для вывода пуско-тормозных реостатов, а РК21-РК26 для вывода реостата ослабления поля;
- групповой переключатель положений ПКГ-761, в который входят два аппарата: ПМТ и ППС. В ПМТ установлено восемь контакторов силовой цепи КЭ-47Д и семь контакторов цепи управления ЭУ-5. ПМТ имеет два положения вала: тормозное – ПТ и моторное – ПМ. В ППС установлено два контактора силовой цепи КЭ-47Д и восемь контакторов цепи управления
ЭУ –5. ППС имеет два положения вала: последовательное – ПС и параллельное – ПП;
Рис. Токоприемник Рис. Контроллер машиниста
- электропневматический реверсор ПР-772 предназначен для изменения направления движения вагона путем смены направления тока в обмотках возбуждения (в обмотках якоря групп ТЭД), имеет восемь контакторов силовой цепи КЭ-47Д и четыре контактора цепи управления
ЭУ-5. Реверсор имеет два положения вала: ВПЕРЕД и НАЗАД. Поворот вала происходит при помощи двухпозиционного электропневматического привода;
- линейные контакторы ПК-162А, которые предназначены для подключения групп ТЭД к контактному рельсу при сборе схемы на «ход», собирают схему в тормозной режим. Имея дугогасительную камеру, они могут размыкать цепи как при нормальном токе, так и при коротком замыкании. В схеме установлено 5 контакторов, каждый имеет индивидуальный электропневматический привод. Контакторы отличаются друг от друга количеством блокировочных контактов и их разверткой;
Рис. Дверная блокировка Рис. Индуктивный шунт
- электромагнитные индивидуальные контакторы КПП-113. Из них контакторы КШ1 и КШ2 предназначены для ослабления магнитного поля
двигателей в ходовом режиме методом шунтировки; контакторы КСБ-1 и
КСБ-2 предназначены для подключения параллельно обмоткам возбуждения регулятора тока возбуждения тяговых двигателей ДРП-300/300;
- реле перегрузки РП. В силовую цепь включены два реле: реле РА1-3 и РП 2-4, которые защищают каждую группу двигателей от перегрузок и токов короткого замыкания на тяговом и тормозном режимах, регулируются на ток 620-660 А.
Реле РЗ-1 защищает силовую цепь на тормозном режиме на случай пробоя изоляции. Регулируется на ток 0,6 – 0,8 А.
Якоря реле воздействуют на общий валик, который поворачиваясь, освобождает якорь реле «РП возврат». Контакты РП размыкают цепь питания электромагнитных катушек контакторов ЛК-1, ЛК-3, ЛК-4, ЛК-5 и происходит разбор схемы.
- Дифференциальные реле ДР1 и ДР2 реагируют на разность токов в группах двигателей 120+20А, вызывая разбор схемы линейными контакторами.
В силовой схеме обозначены две металлические шины по одной от каждой группы двигателей так, что токи в них направлены навстречу друг другу;
- две силовые катушки РУТ включены в первую и во вторую группы двигателей, которые контролируют ток в каждой группе двигателей при выводе пуско-тормозных реостатов;
- индуктивный шунт ИШ-15А, выполненный из шести катушек, которые укреплены на стальном сердечнике. В каждую группу двигателей включены по три катушки, соединенные последовательно. Индуктивный шунт защищает группы двигателей от больших токов при колебаниях напряжения в контактной сети и включен в цепь ослабления магнитного поля групп двигателей;
Рис. Аккумуляторные батареи Рис. Реостатный контроллер
- пуско-тормозные реостаты КФ-47, которые предназначены для ограничения тока двигателей в процессе пуска и электрического реостатного торможения, и реостаты ослабления поля КФ-50А, предназначенные для ослабления магнитного поля ТЭД методом шунтировки. Они состоят из элементов типа КФ, т.е. фехралевая лента, намотанная на ребро. Фехралевые реостаты отличаются высокой механической прочностью и допускают значительные нагревы до 600 градусов. В эксплуатации обычно не допускают перегрев свыше 450 градусов по соображениям пожарной безопасности и сохранности окраски оборудования, находящегося вблизи реостатов. В тепловом отношении фехралевые реостаты отличаются более высокой теплоотдачей. Большим преимуществом фехраля является меньшее изменение его сопротивления при нагреве.
В состав пуско-тормозных реостатов входят восемь ящиков по восемь элементов типа КФ в каждом ящике; в состав реостата ослабления поля входит один ящик с двумя элементами типа КФ;
- регулятор тока возбуждения тяговых двигателей типа ДРП-300/300 для импульсного регулирования магнитного поля генераторов при торможении со скоростью свыше 65 км/час;
- силовые катушки реле РТ-2, РКТТ для контроля тока в тормозном контуре силовой цепи;
- заземляющее устройство ЗУМ-2, которое предназначено для отвода тока через ось колесной пары на ходовой рельс;
- силовая коробка СК-43, в которой соединяются наконечники кабелей ТР с кабелем силовой цепи;
- две коробки СК-25 для соединения проводов силовой цепи, цепи управления и вспомогательной цепи, подлежащих заземлению.
Схема цепей управления включает в себя цепи управления тяговыми двигателями в различных режимах.
Основным органом управления ТЭД является контроллер-машиниста КВ-70.
Контроллер машиниста имеет 2 вала:
- реверсивный - для задания направления движения вагона или поезда, который имеет 3 положения: «О», «Вперед», «Назад» и задание режима работы осуществляется реверсивной ручкой КВ;
- главный – для управления ТЭД и аппаратами по системе многих единиц, который имеет 7 положений: «О»; три на «Ход-Ход-1», «Ход-2», «Ход-3»; три на тормоз – «Тормоз-1», «Тормоз-2», «Тормоз-1А». Задание режима работы осуществляется не съемной главной ручкой КВ.
Посредством контроллера машиниста управляются катушки приводов групповых аппаратов, катушки реле и контакторов, которые в конечном итоге замыкают свои контакты в силовой схеме и происходит работа ТЭД в ходовом и тормозном режимах.
В высоковольтную вспомогательную цепь напряжения контактной сети входит оборудование, которое работает от высокого напряжения, а также элементы защиты, к которым относятся:
- двигатель мотор-компрессора;
- печь отопления кабины машиниста;
- нулевое реле;
- блок питания собственных нужд БПСН, ББЭ.
В низковольтную вспомогательную цепь напряжения аккумуляторной батареи входит вспомогательное оборудование, сигнализация о работе оборудования, освещение. Управляется вспомогательное оборудование тумблерами, выключателями, кнопками, расположенными на пульте управления машиниста. К ним относятся:
- цепи управления дверями и дверная сигнализация;
- цепи управления мотор-компрессорами (основное и резервное);
- цепи управления БПСН (ББЭ);
- цепи управления белыми и красными фарами;
- цепи управления освещением салона;
- цепи включения сигнальных ламп, ТВУ.
Для правильного и единого изображения электрических схем применяют систему условных графических обозначений всех элементов, образующих электрические цепи, включая и соединительные провода.
Условные графические обозначения аппаратов, машин, приборов и виды соединений, указанных в табл. 1.
Расположение оборудования на вагоне
