Правила пассажирских перевозок и устройство пассажирских вагонов (стр. 5 из 7)

На сети железных дорог эксплуатируются поезда с центральным электроснабжением от вагона-электростанции мощностью 600 кВт и напряжением 400/230 В трехфазного переменного тока частотой 50 Гц постройки Калининского вагоностроительного завода. Достоинство систем энергоснабжения трехфазного тока напряжением 380/220 В заключается в том, что электрическая энергия используется всеми нагрузками без преобразования Это значительно упрощает обслуживание, снижает затраты на эксплуатацию и ремонт, повышает условия выполнения требований правил техники безопасности.

Все потребители пассажирских вагонов питаются от вагона – электростанции через межвагонные соединения и электрическую магистраль, проложенную под каждым вагоном. Однако вагоны с электрическим отоплением напряжением 380/220 В трехфазного тока невозможно включать в поезда с другими источниками электроэнергии, так как в них отсутствуют источники электроэнергии для питания мощных потребителей этих вагонов. Кроме того, под каждым вагоном такой системы устанавливаются разделительные трансформаторы. Это связано с тем, что отсутствует специальный нулевой провод (нулевым проводом служит корпус вагона, соединенный постоянно с корпусом) для исключения протекания токов обратной полярности при неравномерной нагрузке фаз.

Перечисленные недостатки электрического отопления напряжением 380/220 В ограничивают постройку поездов с централизованным электроснабжением от вагона-электростанции. Эти поезда в основном применяют для туристских целей.

При электрическом отоплении вагонов с вагоном-электростанцией применяется комбинированная конвенкционно-калориферная система отопления. Комбинированная система состоит из электропечей мощностью 20 кВт и двухсекционного электрокалорифера мощностью 10 кВт.

В систему отопления входят вентиляционный агрегат, электропечи, электрокалорифер, подвагонная магистраль напряжением 380/220 В, аппаратура управления и защиты. Электропечи монтируются на полу вдоль боковых стен вагона и закрываются защитными перфорированными кожухами. Под печами для противопожарной безопасности прокладываются асбестовые плиты, покрытые оцинкованными стальными листами.

Комбинированное отопление

В комбинированной системе сохраняется обычное водяное отопление от водогрейного котла. Вода может нагреваться электроэнергией или твердым топливом.

На пассажирских вагонах с комбинированным отоплением вместо обычных котлов с угольной топкой устанавливают комбинированный электроугольный котел. При такой системе разводка труб в вагоне, циркуляционный водяной насос и контрольно-измерительные приборы системы отопления не изменяются.

Отличие конструкции элементов системы комбинированного отопления от традиционной системы водяного отопления состоит в том, что водяная рубашка котла расширена и в ней размещены высоковольтные трубчатые

нагревательные элементы. Электронагреватели высокого напряжения собраны в две группы по 12 элементов, соединенных параллельно. Группа состоит из двух секций, соединенных параллельно, а секции состоят из шести элементов, каждый на напряжение 500 В и соединенных последовательно. Таким образом, соединение шести элементов на напряжение 500 В обеспечивает возможность их включения на напряжение 3000 В. Управление комбинированным отоплением производится с распределительного щита, на котором имеется переключатель режимов, а также переключатель комбинированного нагрева на ручной и автоматический режим, поддержание которого производится терморегулятором, воздействующим на аппаратуру управления работы циркуляционного насоса системы водяного отопления.

2.2 Водяное отопление

Система водяного отопления всех пассажирских вагонов служит для обеспечения требуемого температурного режима внутри вагона независимо от температуры наружного воздуха. При температуре снаружи минус 40 °С внутри вагона она должна быть не ниже плюс 18 °С, при отоплении твердым топливом и в пределах плюс 20

2 °С при отоплении электрической энергией. Верхний предел температуры при отоплении твердым топливом не регламентируется, однако необходимо стремиться, чтобы она не превышала 22–23 ⁰С, так как в комплексе с относительной влажностью воздуха 30–60%, скоростью воздуха в зоне головы спящего пассажира около 0,25 м/с, запыленностью не более 1 мг/м³ эта температура создает наиболее комфортные условия пребывания пассажира в вагоне. Система водяного отопления включает в себя: отопительный котел с расширителем и коллектором, калорифер (водяной или электрический) с вентилятором для подогрева поступающего в вагон наружного воздуха, сеть отопления, ручной насос, электронасос (циркуляционный насос с электроприводом), соединительные трубопроводы, наливную трубу, водяные обогреватели наливных труб системы водоснабжения, возвратную трубу с пробкой, трубопроводы для выпуска воздуха, контрольные приборы, арматуру для регулировки и управления системой. Отопительный котел, ручной и циркуляционный насосы, часть трубопроводов, арматуры и приборов расположены в котельном помещении.

Водогрейный котел может отапливаться либо твердым топливом (углем), либо электрической энергией благодаря расположенным внутри котла электрическим нагревательным элементам. Когда для нагрева воды применяется только твердое топливо, систему отопления называют водяной, если же котел может работать как на твердом топливе, так и на электроэнергии, систему называют комбинированной, хотя теплоносителем в ней также является вода. И при водяном, и при комбинированном отоплении в пути следования вагона водяной или электрический калорифер должен работать постоянно, чтобы был обеспечен требуемый температурный режим.

Сеть отопления состоит из верхних разводящих труб, расположенных над потолком по коридорной стороне, стояков, и нижних обогревательных труб, образующих две ветви. Соединение труб фланцевое. Для доступа к фланцевым соединениям предусмотрены люки в потолке. Нижние обогревательные трубы выполнены с ребрами. Отопительные трубы закрыты щитками.

В летний период система отопления хотя и не работает, но должна быть заполнена водой во избежание интенсивной коррозии труб изнутри. Ручной насос поршневого типа предназначен для пополнения системы отопления водой из системы водоснабжения.

Электронасос, установленный на полу котельного помещения, состоит из циркуляционного насоса и электродвигателя. Циркуляционный насос служит для усиления циркуляции воды в системе, когда естественная циркуляция воды не обеспечивает нагрев воздуха в вагоне до необходимой температуры при низких температурах наружного воздуха. Он состоит из всасывающего и нагнетательного корпусов, и крыльчатки с валиком.

Соединительные трубопроводы соединяют отдельные составные части системы между собой.

Наливная труба с наливной (заправочной) головкой и запорным вентилем предназначена для заполнения системы отопления водой от водоразборной колонки на станционных путях. Концы наливных труб оборудованы водяными обогревателями, предохраняющими трубы от замерзания в зимнее время.

Обогреватель состоит из корпуса, через который проходит наливная труба, заканчивающаяся наливной головкой, трубы, подающей горячую воду из системы отопления, и трубы, удаляющей ее в систему отопления, а также сливной пробки с прокладкой. В зоне пола обогреватель заполнен теплоизоляцией и заключен в кожух.

Возвратная труба с пробкой служит для соединения обогревательного трубопровода со стороны служебного отделения с котлом, а также для сбора и удаления механических примесей, находящихся в воде.

Трубопроводы для выпуска воздуха, выведенные под вагон, предназначены для удаления воздуха при заполнении системы и при эксплуатации во избежание образования воздушных пробок и самопроизвольного отключения приборов и трубопроводов.

Контрольные приборы позволяют производить контроль за температурой и уровнем воды в системе. Контроль за температурой воды в котле при работе его на угле осуществляется с помощью дистанционного термометра, приемник которого вставляется в коллектор и крепится накидной гайкой. Указатель прибора выведен в служебное отделение. Управление работой котла на электроэнергии и контроль за ней осуществляются автоматически с помощью системы температурной автоматики. Защитные функции при работе системы обеспечивают вмонтированные в коллектор реле температуры и жидкостный выключатель, реагирующий на падение уровня воды в системе. Арматура для регулировки и управления системой включает в себя различные клапаны и краны, с помощью которых можно производить подключение различных приборов и трубопроводов. Для системы отопления применяется арматура с корпусами, изготовленными из стали, ковкого чугуна или цветных сплавов. Для удобства обслуживания к створке ниши кипятильника прикреплена табличка со схемой системы отопления, в которой указаны основные операции при работе с ней.

Принцип действия системы водяного отопления следующий: вода нагревается в котле и через коллектор поступает в верхние разводящие трубы сети и в стояки, а затем в нижние обогревательные трубы, где, отдавая тепло окружающему воздуху, охлаждается и вследствие разности температур в котле и стояках возвращается в котел. Образующийся пар отводится в расширитель. Направление движения воды при циркуляции в системе отопления показано стрелками на рис. 1. Для упрощения схема системы отопления показана на рисунке только с одной ветвью обогревательных труб, без калорифера, бойлера и центробежного циркуляционного насоса.

Так как вагоны поставлялись на наши дорогизаводами разных стран, они имеют некоторые различия в конструктивном исполнении отдельных узлов и деталей отопления и в расположении их на вагоне, однако схема и действия всех систем одинаковы.