УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА

Область техники
Полезная модель относится к электрооборудованию транспортных средств, конкретно железнодорожных пассажирских вагонов, и предназначена для обеспечения подачи электроэнергии к вспомогательному оборудованию с использованием различных источников питания.
Уровень техники
Известно устройство электроснабжения пассажирского вагона [1], содержащее источники постоянного тока, в том числе аккумуляторную батарею, две группы потребителей вагона: основную и аварийную, в которой имеется ограничитель напряжения, междувагонную магистраль, при этом обе группы потребителей вагона через одну из шин подключены к первому полюсу источников постоянного тока, а междувагонная магистраль, как минимум одним из ее токопроводов введена в вагон через токовую защиту в виде одного двухполюсного или двух однополюсных автоматических выключателей, при этом один из токопроводов междувагонной магистрали через один из полюсов двухполюсного или один из однополюсных автоматических выпрямителей подключены к первому полюсу источников постоянного тока, второй полюс двухполюсного или второй однополюсный выключатель подключен к второй шине аварийной группы потребителей, а
через вновь введенный развязывающий диод подключен к второму полюсу источников постоянного тока.
Недостатком этого устройства является разряд аккумуляторной батареи первого вагона с исправными источниками постоянного тока на аварийные потребители второго (соседнего) вагона, в котором неисправен основной источник постоянного тока (генератор или высоковольтный преобразователь), что приводит к быстрому разряду вышеуказанной аккумуляторной батареи и отсутствие возможности подзаряда аккумуляторной батареи второго вагона от основного источника постоянного тока первого вагона, для возможности питания от нее группы аварийных потребителей своего вагона, при неработающем основном источнике постоянного тока первого вагона.
Сущность полезной модели
В основу полезной модели поставлена задача создания устройства, обеспечивающего возможность подзаряда аккумуляторной батареи вагона, в котором неисправны основные источники постоянного тока от соседнего вагона по междувагонной двухпроводной магистрали, в котором исправны основные источники постоянного тока, при этом исключающего разряд аккумуляторной батареи этого вагона на аварийную группу потребителей вагона с неисправными основными источниками постоянного тока.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройстве электроснабжения пассажирского вагона, содержащим один или два основных источника постоянного тока и аккумуляторную батарею, две группы потребителей вагона - основную и аварийную, одна шина которой подключена к выходу ограничителя напряжения, междувагонную двухпроводную магистраль, при этом первые шины обеих групп потребителей вагона подключены к выходам первых полюсов всех источников постоянного тока, первые выходы вторых полюсов основных
источников постоянного тока подключены к второй шине основной группы потребителей вагона и через развязывающий диод к входу ограничителя напряжения, а междувагонная двухпроводная магистраль введена в вагон, при этом первый ее провод через автоматический выключатель подключен к первому полюсу всех источников постоянного тока, согласно полезной модели второй провод междувагонной магистрали через автоматический выключатель и дополнительный развязывающий диод подключен к входу ограничителя напряжения, при этом у основных источников постоянного тока предусмотрены вторые дополнительные выходы вторых полюсов, развязанные с первыми выходами вторых полюсов, которые подключены к общей точке автоматического выключателя второго провода междувагонной магистрали и дополнительного развязывающего диода, а второй полюс аккумуляторной батареи соединен через переключающее устройство или со второй шиной основной группы потребителей вагона или с выходом ограничителя напряжения.
Кроме этого:
ограничитель напряжения имеет орган автоматического ограничения его выходной мощности (тока);
- переключающее устройство выполнено в виде двух взаимно сблокированных автоматических выключателей.
Введение отличительных признаков в предлагаемом техническом решении позволяет исключить питание аварийных потребителей неисправного вагона через междувагонную магистраль от аккумуляторной батареи соседнего исправного вагона, при этом обеспечивает возможность подзаряда аккумуляторной батареи вышеуказанного неисправного вагона от основных источников постоянного тока соседнего исправного вагона, что повышает надежность электроснабжения пассажирских вагонов в составе поезда, при этом автоматически ограничивается мощность (ток), передаваемая(ый) по междувагонной магистрали.
Краткое описание чертежа
На фиг. представлена функциональная схема предлагаемого устройства.
Позициями на фиг. обозначены:
1 - основные источники постоянного тока;
1.1 - выходы первого полюса основных источников постоянного тока 1;
1.2 - первые выходы второго полюса основных источников постоянного тока 1;
1.3 - вторые дополнительные выходы вторых полюсов, развязанных с первыми выходами, вторых полюсов основных источников постоянного тока 1;
2 - аккумуляторная батарея;
3 - основная группа потребителей вагона;
4 - аварийная группа потребителей вагона;
5 - ограничитель напряжения;
5.1 - орган автоматического ограничения выходной мощности (тока) ограничителя напряжения 5;
6 - междувагонная двухпроводная магистраль;
7 - развязывающий диод;
8 - автоматический(е) выключатель(и) междувагонной двухпроводной магистрали 6;
9 - дополнительный развязывающий диод;
10 - переключающее устройство.
Лучший вариант осуществления
Устройство электроснабжения пассажирского вагона состоит из одного или двух основных источников постоянного тока 1, с выходами первого полюса 1.1 и выходами (первыми) вторых полюсов 1.2, а также дополнительными (вторыми) вторых полюсов 1.3, развязанными с выходом (первым) второго полюса 1.2, аккумуляторной батареи 2, основной группы потребителей 3 вагона и аварийной группой 4 вагона, вторая шина которой подключена к выходу ограничителя напряжения 5 и междувагонной двухпроводной магистрали 6, при этом первые шины обеих групп (3 и 4) потребителей вагона подключены к выходам первых полюсов всех источников постоянного тока (1.1 и соответствующему полюсу аккумуляторной батареи 2), выходы (первые) вторых полюсов 1.2 основных источников постоянного тока 1 подключены ко второй шине основной группы потребителей вагона 3 и через разделительный диод 7 к входу ограничителя напряжения 5, а междувагонная двухпроводная магистраль 6 введена в вагон, при этом первый ее провод через автоматический выключатель 8 подключен к первым полюсам всех источников постоянного тока, а второй через автоматический выключатель 8 и дополнительный развязывающий диод 9 подключен к входу ограничителя напряжения 5, при этом дополнительные (вторые) выходы 1.3 вторых полюсов основных источников постоянного тока 1 подключены к общей точке автоматического выключателя 8 второго провода междувагонной магистрали 6 и дополнительного развязывающего диода 9, а второй полюс аккумуляторной батареи 2 соединен через переключающее устройство 10 или со второй шиной основной группы потребителей 3 вагона или с выходом ограничителя напряжения 5.
Кроме этого ограничитель напряжения 5 снабжен органом, автоматически ограничивающим его выходную мощность (ток) 5.1, а
переключающее устройство 10 выполнено в виде двух взаимно сблокированных автоматических выключателя.
Работа устройства
При неисправности основных источников тока 1, например, на вагоне №1, он соединяется через междувагонную двухпроводную магистраль 6 с соседним вагоном №2, при этом на обоих вагонах включаются автоматические выключатели 8, а на вагоне №1 переключающее устройство 10 переводится в положение, соединяющее второй полюс его аккумуляторной батареи 2 с выходом ограничителя напряжения 5. В этом случае аварийная группа потребителей 4 вагона №1 питается только от дополнительных вторых выходов вторых полюсов 1.3 основных источников постоянного тока 1 вагона №2 по междувагонной двухпроводной магистрали 6, через ограничитель напряжения 5, а аккумуляторная батарея 2 вагона 1 подзаряжается от ограничителя напряжения 5, при этом его орган 5.1 не позволяет превысить мощность на своем выходе выше определенной заданной величины, таким образом, ограничивается и ток подзаряда аккумуляторной батареи 3
При выключении по каким-либо причинам основных источников тока 1 вагона №2, питание аварийной группы потребителей 4 вагона №1 осуществляется от его аккумуляторной батареи 2, подзаряженной от основных источников тока 1 вагона №2.
Из рассмотренного видно, что предлагаемое устройство позволяет подзаряжать аккумуляторную батарею вагона, в котором неисправны основные источники постоянного тока, через междувагонную магистраль от соседнего вагона, от его исправных основных источников постоянного тока, при этом исключается разряд аккумуляторной батареи этого вагона на аварийную группу потребителей первого вагона.
Промышленная применимость
Разработана эскизная документация для проведения испытаний.
Источники информации
1. Устройство электроснабжения пассажирского вагона. Свидетельство РФ №5953 на полезную модель, МПК: В 60 L 1/00, 1997 г., прототип.