Электрооборудование вагонов

Электрооборудование вагоновЭлектрооборудование вагонов.

2.РАСПОЛОЖЕНИЕ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ В ПАССАЖИРСКОМ ВАГОНЕ.

2.1 Расположение оборудования в пассажирском вагоне На рисунке 2.1 приведена схема расположения оборудования пассажирского вагона с кондиционированием воздуха и электрическим отоплением. Внутри вагона расположены: 1 — вентилятор системы вентиляции вагона с электродвигателем; 2 — калорифер для подогрева воздуха; 3 — воздухоохладитель вентиляционного воздуха; 4 — распределительный щит; 5 — электрокипятильник питьевой воды; 6 — светильники купе; 7 — светильники бокового коридора; 8 — электродвигатель компрессора водоохладителя; 9 — преобразователь для питания электробритв; Оборудование расположенное под вагоном: 11 — ящик с пусковыми сопротивлениями; 12 — ящик с предохранителями аккумуляторных батарей ; 13 — ящик с аккумуляторными батареями; 14 — компрессор и электродвигатель компрессора холодильной установки; 15 — вентилятор конденсатора с электродвигателем и конденсатор; 16 — ящик с аппаратурой управления холодильной установкой.

Рисунок 2.1. План расположения электрооборудования в вагоне.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА 3.1 Определение мощности двигателей вентиляторов На пассажирском вагоне с кондиционированием воздуха устанавливаются вентиляторы системы вентиляции вагона и вентилятор конденсатора. Для вентилятора системы вентиляции вагона условия работы в летний и зимний периоды различны, так как различно количество подаваемого в вагон воздуха. Электродвигатель выбирают по большему значению получившейся мощности. Мощность двигателя вентилятора системы вентиляции вагона . где — коэффициент запаса мощности; — производительность вентилятора, м 3 /с; — суммарный напор, создаваемый вентиляторами, мм водяного столба; — КПД вентилятора. Производительность вентилятора системы вентиляции вагона в м 3 /с: в зимний период . в летний период . где — расчетная норма подачи наружного воздуха на одного пассажира в зимний период, м 3 /с; — расчетная норма подачи наружного воздуха на одного пассажира в летний период, м 3 /с; — расчетное число пассажиров в вагоне (по условию ) — коэффициент рециркуляции вентиляционного воздуха Таким образом имеем: Определим мощность двигателя вентилятора в зимний и летний периоды: Выбираем электродвигатель по большему значению полученной мощности и результаты заносим в таблицу 3.1. Для двигателя вентилятора конденсатора имеем.

. где — коэффициент запаса мощности — производительность вентилятора конденсатора — напор создаваемый вентилятором — КПД вентилятора Выбираем электродвигатель и результаты заносим в таблицу 3.1. 3.2 Определение мощности двигателя компрессора установки охлаждения воздуха Мощность электродвигателя в кВт . где — коэффициент учитывающий прерывистый характер работы компрессора; — общий (полный) тепловой поток, который должен быть отведен воздухоохладителем, вт; Общий (полный) тепловой поток складывается из шести тепловых потоков: 1) тепловой поток, поступающий через поверхность кузова вагона: . где — температуры воздуха внутри и снаружи вагона летом, °С; — средний коэффициент теплоотдачи поверхности вагона, 2) тепловой поток от инфильтрации для летнего периода эксплуатации: 3) тепловой поток, приносимый наружным воздухом при вентиляции вагона: 4) тепловой поток за счет солнечной радиации: . где -расчетная поверхность кузова вагона, подвергающаяся солнечной радиации,м 2 — расчетная (максимальная) температуры поверхности кузова, °С; — продолжительность солнечного облучения вагона в течении суток, ч 5) тепловой поток, выделяемый пассажирами вагона: где q = 90 — мощность теплового потока, выделяемого одним пассажиром; 6) мощность теплового потока от электродвигателей, расположенных внутри вагона, осветительных и других электроприборов Общий (полный) тепловой поток, который должен быть отведен воздухоохладителем; . Требуемая мощность двигателя компрессора: 3.3 Выбор двигателей по каталогу По найденной мощности и с учетом условий работы выбираем по каталогу необходимые электродвигатели, результаты сводим в таблицу 3.1. Таблица 3.1 — Электродвигатели, устанавливаемые в вагоне.

Расчетная мощность, кВт.

Номинальная мощность, кВт.

Номинальный ток при напряжении 110 В, А.

Определим значения номинальных токов при номинальном напряжении 110 В по формуле: . 3.4 Определение мощности осветительной нагрузки Используя опыт проектирования освещения пассажирских вагонов принимаем: люминесцентное освещение для купе и полукупе, служебного отделения и прохода; лампы накаливания для освещения тамбуров, туалетов, коридоров, котельного отделения, посадочных и сигнальных фонарей и др. Мощность осветительной нагрузки в Вт для каждого из помещений вагона определяем по приведенной ниже формуле, результаты сводим в таблицу 3.2. . где — удельная мощность осветительной нагрузки для данного помещения, Вт/м 2 ; — площадь помещения, м 2 ; Таблица 3.2. — Расчет осветительной нагрузки вагона.

Количество ламп на вагон.

тип и мощность лампы, Вт.

Боковой проход, малый и большой коридор.

Ж110-25 Ж110-15 (синего цв.

Проход и коридоры.

Хвостовые сигнальные фонари.

Для чтения в купе, В распред. шкафу, в котельном отделении.

Суммарная осветительная нагрузка.

Для люминисцентного освещения вагона выбираем машинный преобразователь FU-66 (ГДР) с номинальными данными: Двигатель: Мощность – 1,1 кВт, Напряжение – 110 В, Частота вращения – 2500 об/мин Генератор: Мощность – 0,6 кВт, Напряжение – 220 В, Частота – 400 Гц. 3.5 Перечень потребителей электроэнергии пассажирского вагона Таблица 3.3. — Потребители электроэнергии пассажирского вагона.

Двигатель вентилятора конденсатора.

Двигатель вентилятора системы вентиляции.

Лампы люминисцентного освещения.

Электронагреватели сливных и наливных труб.

Электроохладитель питьевой воды.

4. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ОДНОЛИНЕЙНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА На пассажирских вагонах принята радиальная схема электроснабжения потребителей электроэнергии вагона, когда каждый потребитель получает электроэнергию от распределительного щита по собственной линии. Исключение может составлять лишь осветительная нагрузка, где иногда применяется смешанная схема электроснабжения отдельных светильников. Однако, рассматривая группу светильников, питающихся от одной линии как одного группового потребителя (а это можно делать для однородных потребителей. можно всю систему электроснабжения считать радиальной. Система этого типа весьма надежна в эксплуатации. Повреждение линии приводит к отключению линии того потребителя, линия электроснабжения которого повреждена и не затрагивает работу остальных потребителей электроэнергии. Система позволяет проводить ремонт поврежденного участка сети электроснабжения вагона без отключения всей сети, а только отключив поврежденный участок. Преимущества радиальной схемы электроснабжения более весомы, чем ее основной недостаток — повышенный расход проводов для создания сети.

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ И ПИКОВЫХ НАГРУЗОК Расчетные нагрузки позволяют определить сечения проводов сети электроснабжения вагона, выбрать защитные аппараты и аппаратуру управления. Под расчетными нагрузками понимают некоторые неизменные нагрузки (токи, мощности), которые вызывают такой же нагрев проводов, двигателей, что и действительные нагрузки, непрерывно меняющиеся по величине во времени. Действительное число потребителей электроэнергии вагона в летний период n=9. Рассчитаем эффективное число потребителей Так как эффективное число электроприемников меньше 4, расчетную активную мощность определяем по формуле Реактивная мощность при постоянном токе равняется нулю. квар Определим полную расчетную мощность.

кВ А. Определим расчетный ток А. Пиковая нагрузка — это наибольшая нагрузка длительностью не более 5-10 с. Пиковые токи возникают, например при пуске двигателя наибольшей мощности при работающих остальных потребителях электроэнергии. . где — номинальный ток двигателя, имеющего наибольший пусковой ток; — пусковой ток двигателя наибольшей мощности; — коэффициент использования двигателя, имеющего максимальный ток. А.

6. ВЫБОР ЗАЩИТНОЙ АППАРАТУРЫ И ПРОВОДОВ СЕТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА Выбор защитной аппаратуры Ток плавкой вставки предохранителя: 1) по расчетному току А; 2) по пиковому току А Выбираем плавкую вставку на номинальный ток 200 А и предохранитель типа ПР-2-200. Автоматический выключатель выбираем с учетом выполнения условий: 1) А; 2) А; 3) А, Этим условиям удовлетворяет автоматический выключатель типа А3130, для которого А, А, А Выбор проводов Выбираем провод с резиновой и полихлорвиниловой изоляцией. 1) по условию нагрева расчетным током: А.

Этому условию удовлетворяет провод с алюминиевыми жилами сечением 70 мм 2. Номинальный ток провода этого сечения 210 А; 2) по соответствию току защитной аппаратуры: А; Этому условию соответствует провод сечением 95 мм 2. 3) по потери сопротивления в проводах: Где Ом — активное сопротивление линии; Получаемая величина потерь напряжения много меньше допустимой (10%). Поэтому окончательно выбираем провод сечением 95 мм 2. Номинальный ток провода равен 255 А. Выбранное сечение удовлетворяет условию механической прочности.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Зыков Ю. В. Выбор основного электрооборудования и сети электроснабжения пассажирского вагона. Екатеринбург, 2002. 2. Зорохович А. Е. Либман А. З. Ремонт электрооборудования пассажирских вагонов. М. “Транспорт”, 1974.