Расположение электрооборудования
электроподвижного состава
Основные требования к расположению оборудования состоят в следующем:
исключение возможности попадания людей под напряжение; обеспечение
необходимых изоляционных расстояний между частями электрооборудования,
находящимися под высоким напряжением; удобство управления электровозом,
его технического обслуживания и ремонта; обеспечение охлаждения и защиты
от загрязнения и атмосферных осадков; обеспечение минимальной длины
соединительных проводов, воздуховодов
и трубопроводов; равномерное распределение нагрузки
от силы тяжести между колесными парами и относительно продольной оси
электровоза.
Тяговые электродвигатели на всех типах э.п.с. установлены на тележках.
На крыше э.п.с. располагаются токоприемники, разрядники и главные
резервуары тормозной системы. На э.п.с. переменного тока там же
находится главный выключатель. Выход на крышу электровоза или моторного
вагона разрешается только при условии, что с контактного провода снято
напряжение и он заземлен.
Рассмотрим расположение оборудования на электровозе (рис. 2.25).
Головная часть кузова отведена для кабины управления 1, в которой
находится контроллер машиниста, тормозные краны, кнопочные выключатели
вспомогательных машин, измерительные приборы и рабочие места для
машиниста и его помощника. Основное электрооборудование силовой цепи
(контакторы 11, переключатели 10, пусковые резисторы 6 и 7, резисторы
ослабления возбуждения 3 и 4) размещены в высоковольтной камере ВВК. Там
же находится быстродействующий выключатель 2. При поднятом токоприемнике
5 дверь ВВК блокируется в закрытом положении пневматическим замком, что
исключает возможность случайного входа в ВВК, при опущенном
токоприемнике дверь может быть открыта для осмотра и технического
обслуживания аппаратов. Отделение вспомогательных машин ОВМ обычно
расположено в противоположном от кабины конце кузова; это сделано для
снижения уровня шума в кабине. В ОВМ установлен мотор-вентилятор 8 с
генератором управления для питания низковольтных цепей напряжением 50 В,
мотор-компрессор 9 и мотор-генератор 12 для питания обмоток возбуждения
в режиме рекуперации. В кузове электровоза предусмотрен коридор для
прохода локомотивной бригады из одной кабины управления в другую.
Рис. 2.25. Схема расположения электрооборудования
на электровозе постоянного тока ВЛ10
На электровозах переменного тока используют аналогичные принципы
размещения оборудования. Отличительной особенностью является наличие
трансформатора, который расположен в центре кузова как наиболее тяжелый
элемент электрооборудования. В моторных вагонах внутреннее помещение
кузова используется в качестве салона для пассажиров, а
электрооборудование силовой цепи и вспомогательные машины располагаются
под кузовом в специальных ящиках.
Электрооборудование для питания и регулирования тяговых двигателей
моторного вагона электропоезда может быть частично размещено на
прицепном вагоне, что позволяет несколько снизить массу моторного
вагона. Обычно на прицепных вагонах электропоезда располагают и
вспомогательные машины поезда. Особые трудности представляет исполнение
электропоезда переменного тока, поскольку на моторном вагоне под кузовом
приходится размещать трансформатор и выпрямитель (ограничение по высоте
около 80 см).
Специфичным является размещение силового оборудования на
высокоскоростных электропоездах, которые имеют конструктивную скорость
200-300 км/ч. Здесь необходимо обеспечить небольшие нагрузки колесной
пары на ось 110-145 кН/ось. Поэтому в первых скоростных электропоездах,
например ЭР200, мощность распределяли равномерно по осям поезда. В
поезде ЭР200 только головные вагоны выполнены немоторными. Однако в
последующем отошли от «распределенного» варианта и в современных
высокоскоростных электропоездах все силовое оборудование концентрируют в
головных вагонах, выполняя их как электровозы, т.е. без пассажирских
салонов. Все промежуточные вагоны в такой схеме электропоезда -
прицепные. По такому «концентрированному» принципу выполнены французские
электропоезда TGV и немецкие электропоезда ICE. При этом мощность
головного моторного вагона, т.е. фактически электровоза составляет
4000-5000 кВт. Однако окончательно вопрос о целесообразном размещении
электрооборудования в скоростном электропоезде еще не может считаться
окончательным решенным.
Новые электропоезда выполняют и с распределенным принципом, когда все
вагоны являются моторными (немецкий электропоезд ICE-3).