Расчет системы электрооборудования пассажирского вагона

0,5

Провода для переносных электроприборов

0,75

Незащищенные изолированные провода для стационарной прокладки в трубах и металлических рукавах, групповые линии силовой и осветительной сети при отсутствии штепсельных разъемов

1

Групповые линии силовой и осветительной сети со штепсельными

разъёмами

1,5

Для каждого отдельного потребителя подберем сечение жил и данные сведем в таблицу 10.

Таблица 10

5. Выбор защитной и коммутационной аппаратуры

5.1 Предохранители

Предохранители применяются для защиты электрических установок от токов короткого замыкания. Наиболее распространенными предохранителями в сетях напряжением до 1000 В являются разборный предохранитель типа ПР-2, разборный насыпной типа ПНР и неразборный насыпной типа НПН, предохранители с кварцевым наполнителем типа ПРО и типа Пк-45. Предохранители типа ПНР и НПН более надежны в работе, их характеристики более стабильны.

Выбираем предохранитель НПН-400 с номинальным током плавкой вставки 250 А.

При выборе предохранителей должны быть выполнены условия:

1. Номинальное напряжение предохранителя должно быть больше номинального напряжения сети:

,

Условие выполняется.

2. Плавкая вставка не должна плавиться при длительных расчетных токах

,

3. Плавкая вставка не должна плавиться при пиковых (пусковых) токах

,

где = 2,5 - если предохранитель стоит перед одиночным двигателем;

= 1,6-2,0 - если предохранитель стоит перед группой электродвигателей.

Для предохранителя F3(ЦСУ):

Для предохранителя F4(электробытовые приборы):

Для предохранителя F5(люминесцентные лампы):

Для предохранителя F6(электрокипятильник):

Для предохранителя F7(нагреватели сливных и наливних труб):

Во всех случаях условия выполняются.

Подберем предохранители для каждого потребителя, данные сведем в таблицу №11.

Таблица 11

Примечание: для остальных потребителей целесообразней будет выбрать автоматические выключатели вследствие большой мощности.

5.2 Автоматические выключатели

Автоматические выключатели служат для защиты электроустановок от токов короткого замыкания с помощью мгновенно действующих электромагнитных расцепителей и от перегрузок с помощью тепловых расцепителей.

Автоматические выключатели выпускаются трех типов:

а) только с мгновенно действующими расцепителями;

б) только с тепловыми (не защищающими от токов короткого замыкания) расцепителями;

в) имеющие оба типа расцепителей - с комбинированным расцепителем.

Номинальный ток электромагнитного расцепителя (вставка электромагнитного расцепителя) выбирается по расчетному току:

.

Выбираем автоматический выключатель типа А3120 (ток теплового расцепления 40 А, ток электромагнитного расцепления 430 А) с номинальным напряжением автоматических выключателей 660 В.

Номинальный ток электромагнитного расцепителя проверяется по пиковому току:

,

где - коэффициент, учитывающий неточность в срабатывании расцепителя автомата, принимается равным = 1,5 для автоматов типа А3100 и равным 1,25 для остальных типов.

Номинальный ток теплового расцепителя выбирается по расчетному току:

,

Тепловой расцепитель обладает инерционностью поэтому проверку по пиковому току не делаем.

Номинальное напряжение автоматического выключателя должно быть равно ли больше номинального напряжения сети:

,

Все условия выполняются.

Подберем автоматические выключатели для каждого двигателя, данные сведем в таблицу 12:

Таблица 12

5.3 Контакторы

Контакторы предназначены для дистанционного включения и выключения потребителей электроэнергии в схемах с автоматическим или ручным управлением.

При выборе контакторов должны быть выполнены условия:

1. Номинальный ток контактов должен быть равен или больше расчетного тока коммутируемой цепи:

,

Выбираем контактор типа ТМ-20. Технические данные контактора переменного тока ТМ-20 приведены в таблице №13

Таблица №13 Технические данные контактора переменного тока (номинальное напряжение главных контактов В, номинальным напряжением включающей катушки )

2. Номинальное напряжение контактов должно быть равно или больше номинального напряжения сети вагона:

,

3. Номинальное напряжение включающей катушки контактора должно быть равно номинальному напряжению электрической сети вагона:

,

Все условия удовлетворены.

Подберем контакторы для каждого потребителя и полученные данные сведем в таблицу №14

Таблица №14

6 Индивидуальное задание по разработке технологического процесса ремонта электрооборудования вагона: Разработать технологию ремонта обмотки якоря генератора продольного поля.

Определение места замыкания в обмотке ротора генератора

Обмотка ротора имеет относительно слабую изоляцию, низковольтную и механически непрочную. Ротор часто подвергается вибрации, например, при асинхронных и несимметричных режимах. Поэтому нарушение изоляции обмотки ротора турбогенератора - довольно частое явление.

При повреждении изоляции ротора возникает замыкание на землю (ЗНЗ) в обмотке ротора. Поскольку вся система возбуждения турбогенератора изолирована от земли, то одно ЗНЗ неопасно. ПТЭ разрешают работать с одним ЗНЗ в течение времени, необходимого для подготовки генератора к ремонту, и не требуют аварийной остановки турбогенератора при возникновении первого ЗНЗ.

Однако второе ЗНЗ может привести к серьезному повреждению ротора и всего генератора. Поэтому при обнаружении первого ЗНЗ немедленно вводится релейная защита ротора от второго ЗНЗ, схема которой показана.

Защита от второго ЗНЗ состоит из реле Р максимального напряжения постоянного тока, один конец обмотки которого присоединен к земле, а второй - к движку потенциометра П. Потенциометр включен на все напряжение возбудителя (или, что тоже самое, на все напряжение ротора). Положение движка потенциометра регулируется так, чтобы напряжение на Р равнялось нулю.

При возникновении второго ЗНЗ в обмотке ротора баланс напряжений нарушится и реле Р сработает - выдаст сигнал на отключение и гашение продольного поля генератора.

Для локализации места ЗНЗ на концы вала ротора подается постоянное напряжение, создающее ток в несколько ампер. Все приложенное напряжение распределится равномерно по длине ротора, а обмотка возбуждения, замыкающаяся на корпус ротора, окажется под напряжением, равным напряжению на роторе в точке замыкания. К одному из колец обмотки возбуждения присоединяется первый зажим вольтметра постоянного тока, а ко второму зажиму - щуп. При прикосновении щупа к телу ротора он покажет падение напряжения между точкой ЗНЗ обмотки и точкой прикосновения. Естественно, что в точке ЗНЗ обмотки разность напряжений будет равна нулю.

Таким способом находят один периметр ротора, в котором имеется ЗНЗ. Поврежденный паз находят следующим образом: питание постоянным током (доли ампера) подается от источника через токоограничиващий резистор Р в две противостоящие по диаметру точки, например, вверху и внизу.

Милливольтметром производится обход поверхности ротора по окружности. При обходе ротора щупом будут обнаружены две точки а и б, в которых милливольтметр покажет 0. Одна из точек будет истинной, а вторая - ложной. Найденные точки а и б отмечают мелом. Затем точки подвода тока смещают по окружности, например на 30°, и измерение повторяется. Опять находят две точки нулевого потенциала на роторе. Истинная точка должна совпасть с найденной при первом измерении - это паз, в котором имеется ЗНЗ.

Определение места виткового замыкания в обмотке ротора

Производится посредством фазоуказателя ВАФ-85 или аналогичного. Для этого на обмотку возбуждения генератора (рис.4) подается переменное напряжение промышленной частоты 0,6-0,8 номинального напряжения возбуждения. Обмотка ротора работает как большая катушка индуктивности, в короткозамкнутых витках которой будет циркулировать ток противоположного направления по сравнению с общим током обмотки. Этот ток можно обнаружить магнитным щупом, которым может быть сердечник токовых клещей ВАФ-85. Для этого клещи надо раскрыть и зафиксировать в раскрытом положении неметаллической вставкой толщиной 7 мм.

Прикасаясь к бочке ротора таким щупом, мы создаем замкнутую магнитную цепь «ротор-щуп». В обмотке клещей наведется ЭДС, фазу которой можно измерить. Ведя щупом по окружности ротора, мы можем точно найти место, в котором фаза индуктированной ЭДС изменит направление своего вектора почти на 180°. Это и будет местонахождение КЗ витка.

При замыкании одного-двух витков в одном месте ротор можно не ремонтировать. Однако можно попытаться ликвидировать ЗНЗ путем его прожигания. Для этого на обмотку возбуждения кратковременно подается напряжение переменного тока, создающего ток около 10А. Если ЗНЗ вызвано скапливанием металлических опилок, стружек или проводящей металлической пыли, то они будут выжжены током, а стеклопластиковая изоляция обмотки не повредится. Проводящий мостик сгорит - испарится от дуги.

Список использованной литературы

1. Пашков Н.Н., Морозов Д.В., Ильченко М.С. Методические указания к курсовому проектированию для студентов специальности 190302 - «Вагоны». Ч.1,2. Иркутск: ИрГУПС, 2008.

2. Пашков Н.Н., Ильченко М.С. Иллюстрированное учебное пособие - Альбом чертежей «Схемы электрические принципиальные электрооборудования пассажирских вагонов».- Иркутск: ИрГУПС, 2003.- 20 с., ил.18.

3. Ребрик Б.Н., Гомола Г.Г., Модель С.Н. Электрооборудование пассажирских вагонов с кондиционированием воздуха / Под ред. Б.Н. Ребрика. -М.: Транспорт, 1986.- 165 с.

4. Электрооборудование вагонов: учебник для вузов ж-д.трансп./ А.Е. Зорохович, А.А. Реморов, Ю.Н. Кадуба, Я.И. Гаврилов; под ред. А.Е. Зороховича. -М .: Транспорт, 1982.- 367 с.

5. Егоров В.П. Эксплуатация электрооборудования пассажирских вагонов. -М.: Транспорт, 1980.- 296 с.

6. Инструкция для механика поезда по обслуживанию пассажирских вагонов дальнего следования с климатической установкой. 0.521-01.02.06:002. 6-е изд. 5.11.1990г.

7. Пронтарский А.Ф.. Системы и устройства электроснабжения: чебник для вузов ж.-д. трансп. -М.: Транспорт, 1983.- 264 с.

8. Вагоны пассажирские магистральных железных дорог. Инструкция по техническому обслуживанию оборудования (№ 104/ПКБ ЦВ). М.: Транспорт, 1986. - 80с.

Размещено на Allbest.ru