Классификация систем электроснабжения вагонов

В зависимости от места расположения источника энергии системы электроснабжения пассажирских вагонов разделяются на три группы:

1. Автономные

- с приводом генератора от оси колесной пары;

- с приводом генератора от двигателя внутреннего сгорания;

11. Централизованные

- с питанием от вагона-электростанции;

- с питанием от контактного провода через локомотив;

111. Смешанные.

Автономные системы. Вагон с автономной системой электроснабжения имеет собственные источники энергии – подвагонный генератор и аккумуляторную батарею, которые обеспечивают питание электропотребителей как при движении, так и на стоянке. Ротор генератора приводится во вращение от оси колесной пары с помощью специального привода. В системе электроснабжения используется постоянный ток, что обусловлено необходимостью работы потребителей от аккумуляторной батареи на стоянках и ее подзарядки в процессе движения вагона. Поэтому применение генераторов переменного тока потребовало установки силовых выпрямителей, в которых соединение диодов выполнено по трехфазной мостовой схеме. Номинальное напряжение в системах составляет 50 В в вагонах без кондиционирования воздуха и 110 В – в вагонах с кондиционированием воздуха. Для зарядки аккумуляторной батареи генераторы обеспечивают повышенное напряжение соответственно до 72 и 150 В.

В системах электроснабжения вагонов с кондиционированием воздуха с генераторами переменного тока потребители на длительных стоянках имеют возможность получить питание от станционной сети через понижающий трансформатор и силовой выпрямитель.

Автономные системы с приводом генератора от двигателя внутреннего сгорания на пассажирских вагонах не применяются из-за повышенной пожарной опасности и загрязнения окружающей среды.

Централизованные системы. В этих системах электропотребители вагонов питаются от центрального источника энергии, находящегося в поезде или вне него. Различают две группы систем централизованного электроснабжения:

– с питанием потребителей вагонов от вагона-электростанции;

– с питанием от контактной сети через локомотив.

В системах первой группы в состав включается специальный вагон-электростанция, который устанавливается в головной или хвостовой части поезда. Вагон-электростанция имеет три дизель-генераторные установки общей мощностью 600кВт. Синхронные генераторы этих установок вырабатывают трехфазный переменный ток напряжением 380/220В промышленной частоты 50 Гц. Все три генератора включены на общие шины, от которых электрическая энергия по подвагонным магистралям и междувагонным соединениям подается в пассажирские вагоны. К подвагонной магистрали через распределительное устройство подключены все потребители вагона, кроме сети освещения лампами накаливания, сигнальных фонарей, цепей управления и сигнализаций. Эти потребители получают питание от преобразователя, состоящего из понижающего трансформатора и выпрямителя, а при отсутствии напряжения в подвагонной магистрали – от аккумуляторной батареи. Аналогичный преобразователь предусмотрен для зарядки аккумуляторной батареи.

В системе электроснабжения от контактного провода через локомотив энергия в пассажирские вагоны поступает от электровоза по высоковольтной поездной электромагистрали. Питание осуществляется постоянным или переменным током напряжением 3000В. Электропотребители вагона разделяются на высоковольтные и низковольтные. Потребителями тока высокого напряжения являются только устройства электрического отопления – электропечи и электрокалорифер, к которым напряжение 3000В подается от подвагонного высоковольтного ящика, причем род тока для них значения не имеет. Все остальные потребители питаются трехфазным переменным током аналогично потребителям в системе питания от вагона-электростанции. Для этого в каждом вагоне устанавливается индивидуальный преобразователь, преобразующий ток высокого тока напряжения в трехфазный переменный напряжением 380/220В частотой 50Гц.

В смешанных системах электроснабжения высоковольтные потребители (печи и калорифер) питаются от локомотива, а низковольтные – от собственного источника энергии (подвагонного генератора).