СИЛОВАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ЭЛЕКТРОПОЕЗДА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к защите буксовых подшипников, якорных подшипников ТЭД, а также экранов помехочувствительных кабелей связи от протекания тяговых токов электропоезда при проезде изолированных рельсовых стыков и стыков с отсутствующими или неисправными рельсовыми соединителями.
Известен электропоезд ЭC1DesiroRUS (см. Руководство по эксплуатации электропоезда № документа: A6Z00033062562, с.171-172). Известный электропоезд, предназначенный для перевозки пассажиров на участках железных дорог, электрифицированных на постоянном токе с напряжением 3 кВ и на переменном токе с напряжением 25 кВ, оборудованных высокими и низкими платформами, состоит из 5 вагонов. В составе электропоезда два головных моторных вагона, два промежуточных прицепных с тяговым оборудованием и один промежуточный вагон. Силовая схема электропоезда состоит из двух тяговых секций, каждая их которых состоит из одного головного моторного вагона и одного промежуточного прицепного вагона с тяговым оборудованием.
Недостатком такой силовой схемы можно отнести то, что при проезде изолированных рельсовых стыков и стыков с отсутствующими или неисправными рельсовыми соединителями кратковременно возникают условия, при которых между токоотводящими устройствами одной секции и тяговой подстанцией оказывается разорвана рельсовая цепь, являющаяся проводом обратного тягового тока. В этом случае тяговый ток тяговой секции протекает по буксовым подшипникам и якорным подшипникам тяговых электродвигателей на кузов электропоезда, далее по кузовам электропоезда, межвагонным кабелям выравнивания потенциала, буксовым подшипникам и якорным подшипникам другой тяговой секции в рельсовую цепь. В свою очередь при протекании тока между обоймой подшипника и телами качения возникает электроэрозия и даже сваривание металла. При этом происходит повреждение дорожек и тел качения, что ведет к повышению шума, вибрации, а также вызывает нагрев подшипников. Также при объединении двух поездов тяговый ток перетекает через шины обратного тока на кузов вагона, что ведет к протеканию малых значений тока по экранам помехочувствительных кабелей связи заземленных на кузов.
Технический результат достигается тем, что в силовой электрической схеме электропоезда переменного тока на основе, по крайней мере, двух объединенных тяговых секций, каждая из которых состоит из моторного вагона и вагона с тяговым оборудованием и содержит тяговое и вспомогательное электрооборудование, включающее токоприемник (ТКП), главный трансформатор (ГТ), тяговый преобразователь (ТП) для питания тяговых электродвигателей (ТЭД), устройства отопления вагонов (ОВ), токоотводящие устройства (ТОУ), размещенные на колесных парах, связанные силовыми линиями, а также защитное заземление, состоящее из кабелей защитного заземления тягового и вспомогательного электрооборудования и межвагонных линий выравнивания потенциала, защитное заземление электрически отделено от силовых линий тягового и вспомогательного электрооборудования и соединяется с рельсом через отдельные токоотводящие устройства (ТОУ), при этом размещение токоотводящих устройств (ТОУ) защитного и рабочего заземления выполнено с перекрещиванием силовых линий. Тем самым при эксплуатации по электрифицированным путям общего пользования исключается нарушение процесса отведения тягового тока при загрязнении рельс, а также при проезде электропоезда изолированных рельсовых стыков и стыков с отсутствующими или неисправными рельсовыми соединителями. В этом случае силовые линии защитного и рабочего заземления образуют непрерывную цепь шунтирования рельсовых цепей, по которым кратковременно будет проходить ток от тяговой секции с нарушенными условиями отведения тока к токоотводящим устройствам второй тяговой секции, обеспечивая защиту подшипниковых узлов, а также защиту экранированных кабелей от протекания тягового тока. В то же время отделение защитного и рабочего заземления защищает от протекания тяговых токов по заземленным на корпус вагона экранам помехочувствительных кабелей связи.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 - изображена силовая схема электропоезда.
В связи с тем, что графическое изображение фигуры заявленной полезной модели плохо читается при вертикальном расположении длинных сторон листа, целесообразно было расположить лист горизонтально, что позволило существенно укрупнить чертеж.
Силовая электрическая схема электропоезда переменного тока построена на основе, по крайней мере, двух объединенных тяговых секций 1.1 и 1.2. Каждая тяговая секция состоит из моторного вагона 2 и вагона 3 с тяговым оборудованием и содержит тяговое 4 и вспомогательное электрооборудование 5, включающее токоприемник 6, главный трансформатор 7, тяговый преобразователь 8 для питания тяговых электродвигателей 9.1, 9.2, 9.3 и 9.4, устройства отопления вагонов 10.1, 10.2 и 10.3, токоотводящие устройства 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, размещенные на колесных парах (на фигуре не показано), объединенных силовыми линиями 12, а также защитное заземление 13, состоящее из линий защитного заземления 14 и 15 тягового и вспомогательного электрооборудования 4 и 5, соответственно, межвагонных линий выравнивания потенциала 16 и линий 17 соединения с токоотводящими устройствами 11.4, защитное заземление 14 и 15 тягового и вспомогательного электрооборудования 4 и 5 электрически отделено от силовых линий 12 тягового и вспомогательного электрооборудования 4 и 5, и соединяется с рельсом через отдельные токоотводящие устройства 11.1, 11.2, 11.3, при этом размещение токоотводящих устройств 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, линий 17 защитного заземления 13 и силовых линий 12 тягового и вспомогательного электрооборудования выполнено с перекрещиванием силовых линий 12 с линиями 17 соединения защитного заземления 13 с токоотводящими устройствами 11.4.
При движении по электрифицированным путям общего пользования 18 электропоезд проезжает изолированные рельсовые стыки 19. В этом случае из рельсовой цепи 20 через токоотводящие устройства 11.4 по линиям 17 рабочего заземления 13 кратковременно будет проходить ток от тяговой секции 1.1 к тяговой секции 1.2, обеспечивая защиту подшипниковых узлов (на фигуре не показано), а так же защиту экранированных кабелей (на фигуре не показано) от протекания тягового тока.