Электрическое отопление

Применение электрического тока для отопления пассажирских вагонов началось в 30-е годы. Вначале электрические печи устанавливались под диванами для сидения, позднее отопление осуществлялось воздухом, нагретым в электрическом калорифере.

В пассажирских вагонах с индивидуальным электроснабжением от подвагонного генератора практически неосуществимо из-за необходимости иметь большой резерв мощности, не менее 40 кВт на вагон. На этих вагонах можно иметь электрическое отопление лишь небольшой мощности, которое способно обогревать вагон в переходное время года, или работать в дополнение к водяному отоплению в очень сильные морозы.

Применение полного электрического отопления пассажирских вагонов стало возможным после создания поездов с централизованным электроснабжением от вагона-электростанции, а также при широкой электрификации железных дорог и выпуске электровозов, имеющих специальное оборудование для подключения отопительных систем вагонов поезда к контактной сети.

Принципиальная схема системы отопления пассажирского некупейного вагона модели 61-4194 приведена на рисунке 35.

Легкость автоматизации работы систем электрического отопления, обеспечивающей поддержание устойчивого температурного режима в вагоне зимой, делают такую систему весьма перспективной для пассажирских вагонов с кондиционированием воздуха. Кроме того, электрическое отопление значительно гигиеничнее водяного, при нем облегчается труд проводника, экономятся средства на хранение и транспортировку угля, не требуется возить в поездах котлы значительного веса с трубами и водой.

В зависимости от величины напряжения, применяемые системы электрического отопления можно условно разделить на низковольтные — с напряжением в магистрали до 400В и на высоковольтные — с напряжением в поездной магистрали 1 000Ви выше. Во втором случае магистраль, как правило, получает питание от контактной сети непосредственно или через трансформатор, установленный на электровозе.

Как низковольтное, так и высоковольтное отопление, в зависимости от способа обогрева вагона и применяемого оборудования, бывает следующих систем:

а) система отопления электропечами, размещаемыми непосредственно в пассажирском помещении вагона. Такая система имеет высокий коэффициент полезного действия, проста в управлении и легко переключается на различные эксплуатационные напряжения путем параллельного, или последовательного группового включения электропечей. Недостатком этой системы является сложность эксплуатации из-за необходимости, в целях безопасности пассажиров, предъявления высоких требований к ее содержанию;

Рисунок 35. Схема комбинированной системы водяного отопления пассажирского вагона модели 61-4194

б) система воздушного отопления с помощью мощных электрических калориферов, установленных в нагнетательном воздуховоде системы вентиляции. Преимуществом этой системы перед отоплением электропечами является полная безопасность для пассажиров в связи с отсутствием тока в пассажирском помещении, а также более простое управление работой системы. Недостатки ее — малый коэффициент полезного действия и трудность создания нормальных температурных условий в вагоне вследствие подачи теплого воздуха сверху вниз, что приводит к большой разности температур по зонам и образованию вихревых потоков при поступлении воздуха в вагон. Кроме того, при длительном отстое вагона, когда электроснабжение происходит только от аккумуляторной батареи, с весьма ограниченной емкостью, система воздушного отопления становится практически неработоспособной;

в) комбинированная система электрического отопления, состоящая из электропечей, установленных на полу и электрокалорифера для подогрева воздуха, расположенного в нагнетательном воздуховоде. При такой системе обеспечивается нормальный температурный режим в вагоне и непрерывная подача свежего воздуха;

г) система отопления с промежуточным теплоносителем, состоящая из котла с электрическим подогревом воды и обычной системы водяного отопления с нагревательными трубами. Такая система достаточно проста и безопасна для пассажиров, поскольку электрический котел может быть расположен в помещении, изолированном от пассажиров, например под вагоном.

Дата добавления: 2015-02-23 ; просмотров: 2390 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Высоковольтное электрооборудование Пассажирских вагонов

Высоковольтное электрооборудование Пассажирских вагонов

1. Схема питания высоковольтного электроотопления и источники электроснабжения электроотопления.

Источники электроснабжения элекроотопления:

1. При движении поезда по маршруту — электровоз

2. На технической станции — высоковольтная колонка

С подстанции 27500В поступает на контактный провод. С контактного провода на понтограф электровоза. При включении главного разъединителя напряжение поступает на понижающий трансформатор, где понижается до 3000В. При включении быстродействующего выключателя напряжение поступает в подвагонную высоковольтную магистраль пассажирского поезда. На электрощите загораются светодиоды наличия 3000В. Этот светодиод оповещает дежурного проводника о подаче напряжения и дежурный проводник включает электроотопление.

Основные элементы устройства электроотопления на пассажирских вагонах. Назначение данных устройств.

Система отопления состоит из:

— котла, служащего для нагрева воды и расширителя;

— калорифера, предназначенного для подогрева воздуха и подачи его в систему вентиляции;

— бойлера, служащего для подогрева воды;

— запасного бака, объемом 40 л, служит для запаса воды в системе отопления и пополнения ее через ручной насос;

— ручного насоса, служит для принудительной циркуляции воды в системе отопления, а также пополнения системы водой из запасного бака;

— циркуляционного насоса, также служит для принудительной циркуляции воды;

— сливной пробки (грязевика), предназначенного для слива воды и удаления грязи;

— воздухопробных кранов, служат для удаления воздушных пробок;

— водообогревательных головок, служащих для обогрева водоналивных труб;

— купейной и коридорной веток;

— стояков купейной и коридорной веток;

— санузлов с арматурой;

— термометра и гидрометра.

Отопительный котел состоит из:

— топочной камеры с зольником и колосниковой решеткой;

— циркуляционных труб для увеличения поверхности нагрева воды;

— 24-х электронагревательных элементов;

Рабочее и защитное заземление ( расположение на вагоне и назначение )

1. Рабочее заземление

Предназначено для непрерывной работы электроотопления, а также для защиты от наведенного напряжения от контактной сети. Шунты рабочего напряжения установлены:

· Подвагонный высоковольтный ящик — корпус вагона — 2шт

· Корпус вагона тележка — 4шт

· Тележка — букса -4шт

Сечение одного рабочего заземления должно быть не менее 25 мм²

2. Защитное заземление

Предназначено для защиты человека, а также электроустановок от поражения электрическим током

Шунты защитного заземления установлены:

· Копус котла — корпус вагона — 1шт

· Кожух котла — корпус вагона — 1шт

· Рабочая розетка — корпус вагона — 2шт

· Холостой приемник — корпус вагона — 2шт

· Межвагонное высоковольтное соединение — корпус вагона — 2шт

· Защитная алюминиевая труба подвагонной высоковольтной магистрали — корпус вагона — 2шт

Подвагонная высоковольтная магистраль ( расположение, устройство и назначение )

Подвагонная высоковольтная магистраль установлена под вагоном, предназначена для передачи электроэнергии 3000В от одной рабочей розетки до другой.

· Изолированный высоковольтный кабель марки ПS 4000 сечением 95 мм²

· Защитная алюминиевая труба

· Кронштейны крепления к кузову вагона

Межвагонное высоковольтное соединение ( расположение, устройство и назначение )

Расположено с торца вагона. Длина МВС:

· Тверские вагоны — 4м 15см

· Германия — 3м 65см

Предназначено для гибкого соединения двух вагонов при работе высоковольтного электроотопления

· Кабель сечением 95 мм² или 120 мм²

· Узел крепления к кузову вагона

· Защитная алюминиевая труба

Высоковольтное электрооборудование Пассажирских вагонов

1. Схема питания высоковольтного электроотопления и источники электроснабжения электроотопления.

Источники электроснабжения элекроотопления:

1. При движении поезда по маршруту — электровоз

2. На технической станции — высоковольтная колонка

С подстанции 27500В поступает на контактный провод. С контактного провода на понтограф электровоза. При включении главного разъединителя напряжение поступает на понижающий трансформатор, где понижается до 3000В. При включении быстродействующего выключателя напряжение поступает в подвагонную высоковольтную магистраль пассажирского поезда. На электрощите загораются светодиоды наличия 3000В. Этот светодиод оповещает дежурного проводника о подаче напряжения и дежурный проводник включает электроотопление.

Электроотопление пассажирского вагона

Лекция№71.

Виды отопления

Смешанное отопление – применяется в вагонах с системой энергоснабжения 47Кк и включает в себя водяное отопление (комбинированное) и электроотопление (переходное).

Переходное – применяется только в смешанном виде отопления. В металлической трубке проложен тэн и установлен поверх труб водяного отопления с купейной стороны вагона (большая сторона отопления), начиная от туалета в рабочей стороны вагона и заканчивая туалетом с нерабочей стороны вагона. Пользоваться переходным отоплением можно исключительно во время работы генератора и при температуре наружного воздуха до -5 О С.

Электроотопление – применяется с централизованной системой энергоснабжения (электропоезда и дизельные поезда) – ток высокого напряжения от электровоза, снижаясь в трансформаторе до 3000В, по подвагонной высоковольтной магистрали, подается через высоковольтный ящик в вагон. В вагоне с электроотоплением может быть от 30 до 52 печей, расположенных с обеих сторон вагона на полу – включаются с распределительного щита, разделены на 2-3 группы.

Комбинированное – подогрев воды в котле осуществляется путем сжигания твердого топлива и при помощи тэнов на которые подается ток высокого напряжения – 3000В от высоковольтной сети через электровоз, подвагонную высоковольтную магистраль. Остальные потребители вагона получают питание от основных источников питания.

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 20 0 С и 8 0 С (в отстое); печи III группы управляются ртутным контактным термометром установленном в служебном отделении и настроенном на температуру 20 0 С и 23 0 С.

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:

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 мм 2 .

Отопление пассажирских вагонов

Назначение отопления и виды систем отопления вагонов

Система отопления служит для поддержания внутри вагона нормального температурного режима. Независимо от температуры наружного воздуха, температура внутри вагона должна быть 20±2 О С (при наружной температуре воздуха до -40 О С и скорости движения до 160 км/ч). Кроме того , система отопления должна подогревать воздух, подаваемый вентиляционной установкой, обеспечивать подогрев воды в системе горячего водоснабжения, а вагонах последних лет выпуска обеспечивать обогрев головок водоналивных труб.

Приборы отопления любой системы должны быть безопасны в пожарном отношении, просты в обслуживании и надежны в работе.

В зависимости от способа получения тепла для обогрева вагонов системы отопления подразделяются на:

1. Водяная система отопления в нее входят: котел; трубы; батареи – все заполнено водой. Подогрев воды в котле происходит при помощи сжигания твердого топлива;

2. Комбинированная система отопления в нее входят: котел; трубы; батареи – все заполнено водой. Подогрев воды в котле происходит при помощи сжигания твердого топлива или от электричества. В основание котла вмонтированы электронагревательные элементы – тэны 24 шт;

3. Электрическая система отопления в нее входят электропечи установленные у пола (под сиденьями и вдоль стен) и электрокалориферы установленные в воздуховоде системы вентиляции;

4. Смешанная система отопления в нее входят комбинированная система отопления и электрическая система отопления.

Устройство водяной системы отопления

Водяная система отопления состоит из: Котел имеющий три части: основание (наружная рубашка); средняя часть (огневая камера); дымовытяжная труба. Пространство между наружной рубашкой, огневой камерой и дымовытяжной трубой заполнено водой. В котел вмещается ≈ 355 литров воды. На котле имеется топка с дверцей , внутри которой имеется колосниковая решетка , состоящая из двух половинок.

Расширитель . Котлы бывают совмещенными с расширителем и отдельно от расширителя (соединен с котлом патрубком). От расширителя отходят трубы на малую сторону (коридорная сторона) отопления и на большую сторону отопления (купейная сторона). Трубы проходят между крышей и потолком до противоположного конца вагона, там спускаются, вниз образуя стояки , в верхних точках стояков находятся краны для выпуска воздуха из системы отопления , трубы проходят вдоль боковых стен, у пола, и присоединяются к нижней части котла.

На трубах отопления имеются батареи; краны для слива воды из системы отопления; грязевики-отстойники – предназначены для сбора окалины, ржавчины, мути, которая может быть в трубах; вентили для перекрытия труб отопления — находятся у расширителя и в основании котла. В некоторых вагонах в туалетах установлены радиаторы – дополнительные батареи.

В котельном отделении имеется запасной бак из которого пополняется система отопления водой. На котле установлен ручной насос – предназначенный для пополнения системы отопления водой, а у тех систем, где нет циркуляционного насоса, и для усиления циркуляции воды в системе отопления воды.

Циркуляционный насос установлен на трубах отопления с малой стороны и предназначен для усиления циркуляции воды в системе отопления. У тех систем, где имеются циркуляционные насосы на трубах с большой и малой стороны у основания котла установлены дроссельные заслонки (типа пробкового крана) – предназначенные для перекрытия труб отопления перед включением циркуляционного насоса.

На котлах установлены термометры : ртутные; дистанционные – предназначены для измерения температуры воды в котле. Обычно устанавливается два термометра: один показывает температуру воды в котле; второй температуру в воздуховоде системы вентиляции в зимний период. Имеются гидрометры показывающие уровень воды в котле, устанавливаются на котле.

В туалетах с нерабочей и рабочей стороны имеются краны разбора горячей воды для технических нужд (мытья полов, отогревания труб умывальных чаш, фановых труб унитазов и т.д.).

Пополнение системы отопления водой и усиление циркуляции воды в системе отопления вагона

Для пополнения системы отопления водой необходимо:

1. Проверить, чтобы вентиль под запасным баком был закрыт;

2. Открыть кран на трубе от системы холодного водоснабжения;

3. Открыть вентиль от запасного бака;

4. Открыть вентиль выше ручного насоса;

5. Движением рукоятки ручного насоса пополнить систему отопления водой, до тех пор пока из сигнальной (контрольной) трубы не польется вода;

6. Закрыть кран на трубе от системы холодного водоснабжения;

7. Закрыть вентиль выше ручного насоса;

8. Закрыть вентиль от запасного бака.

Циркуляция воды в системе отопления при помощи ручного насоса:

Малая сторона отопления:

1. Проверить, чтобы вентиль от запасного бака был закрыт;

2. Закрыть вентиль на главной трубе с малой стороны отопления у котла;

3. Открыть вентиль на тонкой трубе (обратке) на малую сторону;

4. Открыть вентиль выше ручного насоса;

5. Открыть кран для выпуска воздуха с малой стороны отопления;

6. При помощи ручного насоса произвести циркуляцию воды по трубам малой стороны отопления, до тех пор пока стояк и трубы не станут горячими, а из крана для выпуска воздуха польется горячая вода.

7. Закрыть кран для выпуска воздуха с малой стороны отопления;

8. Закрыть вентиль выше ручного насоса;

9. Закрыть вентиль на тонкой трубе (обратке) на малую сторону;

10. Открыть вентиль на главной трубе с малой стороны отопления у котла.

Большая сторона отопления при помощи ручного насоса циркулируется так же как и малая сторона отопления, только все краны и вентили с большой стороны отопления.

Циркуляция воды в системе отопления при помощи циркуляционного насоса:

1. Проверить, чтобы были открыты два вентиля циркуляционного насоса;

2. Закрыть дроссельные заслонки;

3. Включить циркуляционный насос;

4. После выключения циркуляционного насоса открыть дроссельные заслонки для естественной циркуляции воды, краны циркуляционного насоса можно оставить открытыми, открыть краны для выпуска воздуха.

В случае неисправности циркуляционного насоса, модно произвести циркуляцию системы отопления ручным насосом:

Малая сторона отопления:

1. Закрыть главный вентиль на главной трубе с большой стороны отопления у котла;

2. Закрыть дроссельные заслонки;

3. Открыть вентиль на тонкой трубе обратки;

4. Открыть вентиль выше ручного насоса;

5. Открыть кран для выпуска воздуха с малой стороны;

6. После циркуляции закрыть кран для выпуска воздуха с малой стороны;

7. Закрыть вентиль выше ручного насоса;

8. Закрыть вентиль на тонкой трубе обратки;

9. Открыть дроссельные заслонки;

10. Открыть главный вентиль на главной трубе с большой стороны отопления у котла.

Причины нарушения циркуляции воды в системе отопления вагона и способы их устранения

1. Воздушные пробки в системе отопления – проциркулировать систему отопления и удалить воздушные пробки;

2. Недостаточно воды в системе отопления – пополнить систему отопления водой;

3. Закрыты или не полностью открыты вентили у расширителя или в котле, на главной трубе отопления – проверить положение вентилей, при необходимости открыть их полностью;

4. Частичное замерзание труб отопления (большая сторона отопления труба в полу тамбура) – необходимо обнаружить замерзшее место трубы, отогреть горячей водой, усилить горение топлива в котле;

5. Засорение труб отопления или основания котла – доложить ЛНП и ПЭМ, сделать запись в журнале ремонта на промывку системы отопления.

Заправка системы отопления водой

При плюсовой температуре:

1. Вентили на главных трубах отопления, у расширителя и котла, должны быть открыты полностью;

2. Открыть краны для выпуска воздуха с большой и малой стороны отопления;

3. Присоединить кран от водоразборной колонки к наливной трубе системы отопления;

4. Заполнить систему отопления водой, до тех пор, пока из кранов для выпуска воздуха и сигнальной трубы расширителя не польется вода – в напор;

5. Необходимо закрыть краны для выпуска воздуха.

При низкой температуре наружного воздуха существуют два способа заправки системы отопления водой:

Первый : вагон ставят в теплое помещение и выдерживают там не менее суток, для того, чтобы нагрелись металлические части и заполняют систему отопления водой как при плюсовой температуре;

Второй: Можно заправить на улице, для этого необходимо :

1. Вентили на главных трубах отопления, у расширителя и котла, перекрыть;

2. Проверить два вентиля на тонкой трубе обратки – закрыты;

3. Вентиль выше ручного насоса – закрыт;

4. Перед началом заправки котла водой, его можно растопить, чтобы нагрелись внутренние стенки котла, и заправить котел и расширитель водой – пока из сигнальной трубы расширителя не польется вода;

5. Необходимо нагреть воду в котле до 90-95 О С, потом заполнить малую сторону отопления водой, для этого:

5.1 Открыть вентили у расширителя и котла;

5.2 Открыть кран для выпуска воздуха с малой стороны;

6. Закрываем кран для выпуска воздуха на малой стороне. Греем воду в котле – прогреваем малую сторону. Потом заполняем большую сторону, для этого:

6.1 Открыть вентиль у расширителя и котла на большую сторону отопления;

6.2 Открыть кран для выпуска воздуха с большой стороны.

Растопка котла

Перед растопкой котла необходимо обратить внимание на:

— то, что система отопления полностью заполнена водой;

— положение вентилей на главных трубах отопления у расширителя и котла – должны быть полностью открыты;

— исправность ручного насоса – работает с нагрузкой;

— отсутствие течи воды из труб отопления;

— наличие топлива (угля) – должно быть в достаточном количестве;

— наличие инвентаря в котельном отделении – ведро, совок, шуровка, пика (лом);

— чистоту и порядок в котельном отделении – не должно быть посторонних предметов: веник, тряпка, бумага, дрова;

— наличие и исправность колосниковых решеток.

НЕ РАСТАПЛИВАТЬ КОТЕЛ ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩИМИСЯ ЖИДКОСТЯМИ.