ПУЛЬТ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕМ ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА

Область техники
Полезная модель относится к электрооборудованию железнодорожного транспорта. Пульт управления входит в комплекс электрооборудования пассажирского вагона и предназначен для коммутации электроэнергии в комплексах электрооборудования, ее распределения по потребителям и защиты источников питания, потребителей и электрических цепей от перегрузок, перенапряжений и коротких замыканий в сети.
Уровень техники
Известно устройство электрооборудования пассажирского вагона (1), состоящее из аппаратуры защиты, коммутации и автоматики с блоками питания, а также пульт проводника с органами управления и сигнализации с подключенными к ней пожарными извещателями, установленными в помещениях вагона, при этом пульт проводника и аппаратура пожарной сигнализации размещены в служебном отделении напротив кресла проводника, при этом аппаратура защиты, коммутации и автоматизации с блоками питания смонтированы на панели или панелях, установленной или установленных в шкафу или в шкафах тамбура в торцевой стене вагона, в пульте проводника дополнительно установлен компьютер с дисплеем.
Недостатком устройства (1), включая пульт управления электрооборудованием вагона, является то, что размещение части электрооборудования в торцевой стене вагона, в особенности на модернизируемых на вагоноремонтных заводах вагонах старой постройки, требуется значительные конструктивные изменения торцевой стены вагона и введение дополнительных коммутационных соединений указанного оборудования с пультом управления и с другим электрооборудованием вагона, что увеличивает затраты на изготовление торцевой стены и на монтаж электрооборудования, а также вызывает необходимость установки в торцевой стене дверей для обслуживания смонтированного в стене электрооборудования и для защиты обслуживающего персонала и пассажиров от поражения током.
Кроме того, размещение пульта управления с дополнительным электрооборудованием в служебном отделении напротив кресла проводника не улучшает условия труда проводника, поскольку свет от постоянно светящихся на экране пульта индикаторов будет утомлять проводника и негативно влиять на его зрение.
Известен «Комплекс электрооборудования «Э-12АК»» (2), включающий пульт управления системой жизнеобеспечения вагона, содержащий соединенные между собой индикаторное устройство, панель управления, коммутационную аппаратуру, а также встроенную в пульт аппаратуру системы безопасности, автоматического управления работой электрооборудования и диагностики, при этом пульт управления выполнен трех типоразмеров или одного типоразмера 1890±4%×850±4%×350±4% мм, 2250±4%×865±4%×350±4% мм или 2100±4%×820±4%×440±4% мм и снабжен съемными фальшпанелями и/или подставками.
Согласно полезной модели (2) пульт управления с указанными размерами и с установленной в корпусе пульта аппаратурой предназначен для установки в купейные, штабные и спальные вагоны с использованием при монтаже пульта в вагон дополнительных устройств в виде съемных фальшпанелей и/или подставок под пульт.
Недостатком известных из патента (2) пультов управления является то, что снабжение указанных пультов дополнительными устройствами в виде съемных фальшпанелей и/или подставок увеличивает затраты на изготовление пультов управления и усложняет их монтаж и крепление в вагонах. Выполнение корпусов пультов больших параметров, чем это требуется для размещения в них аппаратуры, необходимой для обеспечения работы электрооборудования конкретной модели вагона, также увеличивает затраты на производство пультов.
Кроме того, указанные пульты с размещенной в них многочисленной аппаратурой при их установке в старые вагоны с потребителями электроэнергии, питающимися током с номинальным напряжением 50 B, требуют перекомплектации аппаратуры этих пультов управления, что также ведет к необоснованным повышенным затратам на изготовление пультов.
Наиболее близким по назначению, техническим характеристикам и параметрам к заявленной полезной модели аналогом(прототипом) является распределительный шкаф, описание устройства которого приведено в источнике (3).
Внешний вид и габаритные размеры шкафа приведены на рис.116. источника (3). Габаритные размеры шкафа составляют 2100х820х440 мм. Шкаф содержит металлический корпус, внутри которого размещены выдвижные блоки, на каркасах которых установлена электроаппаратура управления, сигнализации и защиты электрооборудования вагона. На корпусе с передней и задней сторон выполнены проемы для обеспечения монтажа и обслуживания выдвижных блоков с электрооборудованием. На передней стороне корпуса в верхней и нижней частях установлены съемные крышки, а в средней части установлена одностворчатая дверь. Крышки и дверь заперты замками и снабжены ручками. На двери с внутренней стороны смонтирована панель управления, на которой закреплены электроизмерительные приборы, сигнальные лампы, кнопки управления, тумблеры и пакетные выключатели. Установленная на дверной панели аппаратура смонтирована с возможностью визуального наблюдения за работой оборудования вагона без открывания двери. Выдвижные каркасы, расположенные внутри корпуса, выполнены сварными из стального проката различных профилей. Каждый каркас состоит из передней и задней рам, которые соединяются между собой горизонтальными связями. Все элементы электроаппаратуры распределительного шкафа соединены проводами с имеющимися на вагоне источниками питания и с потребителями тока. Распределительный шкаф устанавливается в служебном купе проводников вагона. Для возможности обслуживания аппаратуры с передней и задней сторон корпуса монтаж шкафа производится в проем в стене, разделяющей купе проводников и смежное с ним помещение. При этом дверь шкафа располагается внутри купе проводника.
Недостатком известного распределительного шкафа (3) является то, что он имеет сложную конструкцию, большое количество узлов и деталей, что повышает затраты на его изготовление. Наличие трех съемных крышек и одностворчатой двери, запираемых десятью замками, усложняет обслуживание аппаратуры, расположенной внутри шкафа и на панели.
Выдвижные блоки-каркасы требуют увеличенного пространства для их размещения внутри корпуса, а также требуют дополнительного пространства внутри служебного купе и в смежном купе для обслуживания аппаратуры при выдвижении каркасов за пределы корпуса, в связи с чем ограничивается возможность размещения в служебном купе дополнительного сервисного оборудования, например, холодильника, микроволновой печи и другого, вследствие чего ухудшаются условия труда проводников пассажирского вагона, а также сервисное обслуживание пассажиров. Кроме того, при габаритных размерах распределительного шкафа 2100×820×440 мм установка и крепление такого шкафа обеспечивается в вагоне типа 47Д, в стенке служебного купе которого, разделяющей служебное купе и смежное с ним помещение, выполнен проем для монтажа шкафа, соответствующий размерам распределительного шкафа. Указанный проем с задней стороны шкафа должен быть закрыт щитом или дверью для исключения поражения током посторонних лиц.
При монтаже указанного шкафа, имеющего габаритные размеры, приведенные в источнике (3), в другие типы вагонов, в особенности старой постройки, имеющие иные размеры проемов для монтажа шкафа, потребуется применение дополнительных монтажных элементов для обеспечения надежного закрепления шкафа в вагоне, или подгонка проема под размеры шкафа, что также требует дополнительных затрат.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание пульта управления электрооборудованием пассажирского вагона для модернизируемых пассажирских вагонов, не имеющего вышеуказанных недостатков известных пультов и оптимизации их параметров.
Результатом решения поставленной задачи является упрощение конструкции пульта, минимизация его параметров и снижение затрат на его изготовление.
3
3
Достижение заявленного результата и, как следствие, решение поставленной задачи достигается тем, что пульт управления электрооборудованием пассажирского вагона, содержащий металлический корпус, имеющий проемы с передней и задней сторон, и дверь, установленную с передней стороны корпуса, а также содержащий органы управления и защиты, приборы контроля и сигнализации, установленные внутри корпуса и на его двери, соединенные проводами с источниками питания и с потребителями тока, при этом корпус содержит металлический каркас, на котором закреплены металлические листы, при этом корпус выполнен с внутренним объемом в пределах от 0,42 м до 0,53 м.
При этом каркас корпуса пульта выполнен из сваренных между собой элементов, например, из металлических уголков или гнутых профилей. При этом дверь корпуса выполнена в виде одной цельной двери или из двух створок, при этом пульт снабжен задней съемной стенкой или задней дверью. Корпус пульта выполнен с наружными размерами в пределах по ширине лицевой стороны от 580 до 620 мм, по ширине боковой стороны - от 380 до 420 мм, по высоте - от 1960 до 2040 мм.
3
3
Выполнение корпуса пульта управления электрооборудованием пассажирского вагона с внутренним объемом корпуса, включая внутренний объем передней двери или дверей, выполненных с отбортовками, и исключая объем элементов (скоб, кронштейнов, клеммных реек и др.), в пределах от 0,42 м до 0,53 м обеспечивает размещение в корпусе и на его двери или дверях аппаратуры, необходимой для управления работой электрооборудования пассажирского вагона с номинальным напряжением 50 В бортового питания потребителей электроэнергии от подвагонного генератора и от аккумуляторной батареи; питание некоторых потребителей от вторичных источников (преобразователей) номинальным напряжением ~220 В, 50 Гц и 24 В; аварийное питание групп потребителей смежного вагона по аварийной межвагонной магистрали 50 В; управление работой отопительного котла с нагревательными элементами, питающимися от поездной магистрали, напряжение в которую подается через локомотив от внешней магистрали с номинальным напряжением 3000 В.
Объем корпуса пульта предлагаемой полезной модели при изготовлении по оптимальным размерам меньше объема корпуса прототипа (3) примерно на 32-45%, что уменьшает затраты на изготовление корпуса. Выполнение корпуса пульта с габаритными размерами в пределах по ширине лицевой стороны от 580 до 620 мм, по ширине боковой стороны от 380 до 420 мм, по высоте от 1960 до 2040 мм обеспечивает, при выполнении размеров корпуса в указанных пределах, уменьшение внутреннего объема корпуса пульта и позволяет снабдить пульт одной цельной дверью или двухстворчатой дверью вместо трех съемных крышек и одной поворотной двери, установленных в распределительном шкафу (3), что упрощает конструкцию корпуса, уменьшает затраты на его изготовление и упрощает обслуживание аппаратуры пульта.
В предлагаемом пульте, также как и в известном шкафу (3), предусмотрен монтаж и обслуживание аппаратуры пульта с передней и задней сторон пульта. Пульт устанавливается в проем, выполненный в стенке, разделяющей служебное отделение и смежное помещение (купе отдыха проводника или туалетное помещение). Передняя (лицевая) сторона предлагаемого пульта с элементами управления, контроля и сигнализации, установленными на двери, располагается в служебном отделении, а задняя сторона - закрывается съемной стенкой или дверью.
Каркас корпуса пульта, выполненный согласно полезной модели из сваренных между собой элементов, например, из металлических уголков или гнутых профилей, прост по конструкции и технологичен в изготовлении. Параметры предлагаемой полезной модели не требуют применения подставок и фальшпанелей при установке пульта в вагон, поскольку пульт изготавливается по размерам, соответствующим размерам пространства, имеющегося на конкретном типе вагона, в которое устанавливается пульт.
Изготовление пультов с предлагаемыми оптимальными параметрами экономически целесообразно, поскольку такие пульты предназначены в основном для установки в модернизируемые плацкартные пассажирские вагоны, составляющие большую часть пассажирского парка Российских железных дорог.
Пример выполнения конструкции пульта управления электрооборудованием пассажирского вагона представлен на фигурах 1-4.
Фиг.1 - пульт управления, вид спереди;
Фиг.2 - пульт управления, вид сбоку;
Фиг.3 - каркас корпуса, вид спереди;
Фиг.4 - каркас корпуса, вид сверху.
Размещенная внутри пульта аппаратура и элементы ее крепления в корпусе, а также задняя стенка пульта на чертежах не показаны.
Пульт управления электрооборудованием пассажирского вагона, представленный на фигурах 1-4, включает корпус 1, установленную на нем дверь 2, а также размещенные внутри корпуса и на его двери органы управления и защиты, приборы контроля и сигнализации.
Указанная аппаратура устанавливается в пульт в соответствии с требованиями по управлению и обеспечению работой систем электропотребителей вагона, включая, в частности, системы пожарной безопасности, электроотопления, освещения, вентиляционно-климатической, системы водоснабжения, управления работой туалетной системы, системы контроля нагрева букс, системы энергоснабжения, питание холодильника, микроволновой печи, электробритв.
Пульт может быть снабжен информационным табло с показом текстовой информации о работе систем вагона на дисплее модуля управления.
Расположение аппаратуры в корпусе и на внутренней стороне двери на чертежах не показано.
Корпус состоит из каркаса 3 и из закрепленных на нем боковин 4. Каркас выполнен сварной конструкции и включает нижнюю 5 и верхнюю 6 рамы, а также стойки 7.
Детали рам и стойки каркаса выполнены из металлических уголков. В нижней раме 5 вварены по углам планки 8, в которых выполнены отверстия 9 для крепления пульта к полу вагона. В верхней раме бив стойках 7 выполнены отверстия 10 и 11 для крепления пульта к стенке, разделяющей служебное отделение и смежное отделение вагона. Внутри корпуса устанавливаются элементы в виде кронштейнов, скоб и клеммных реек к которым крепятся устанавливаемые в корпусе аппаратура и электросоединения (на чертежах не показаны).
На передней двери 2 с наружной стороны установлены элементы 12, 13 и 14 управления работой электрооборудования в виде включателей, переключателей и кнопок, световые индикаторы 15, 16 и приборы 17, показывающие исправность и отклонения в работе систем электрооборудования, кнопка 18 для отключения питания всех потребителей вагона.
На двери установлены ручка 19 для открывания двери и замок 20 для запирания двери специальным трехгранным железнодорожным ключом. В двери выполнены жалюзи 21 для прохода в пульт охлаждающего воздуха. Задняя стенка пульта на чертежах не показана.
3
3
Пульт управления электрооборудованием пассажирского вагона изготавливается следующим образом. Сначала изготавливается каркас 3 корпуса путем сварки из деталей, а также дверь 2. Затем на каркас привариваются боковины 4. Дверь устанавливается на каркас посредством петель. Корпус изготавливается с внутренним объемом в пределах от 0,42 мдо 0,53 м и с наружными размерами в пределах по ширине лицевой стороны от 580 до 620 мм, по ширине боковой стороны от 380 до 420 мм, по высоте от 1960 до 2040 мм в зависимости от имеющегося на вагоне пространства, в которое должен быть встроен пульт.
Внутри корпуса устанавливаются элементы (кронштейны, скобы, клеммные рейки), на которые крепится аппаратура коммутации электроэнергии, ее распределения по потребителям и защиты потребителей. На двери устанавливаются органы управления и сигнализации. Аппаратура и приборы соединяются электропроводами в соответствии с их функциональным назначением.
После завершения монтажа электрооборудования в пульт производится контроль и диагностика работы аппаратуры пульта на специальном стенде. Готовый пульт устанавливается в служебном отделении вагона в проем, выполненный в стенке, разделяющей служебное отделение и купе отдыха проводника. Пульт соединяется электропроводами с электрооборудованием вагона. Задняя часть пульта, выходящая в смежное отделение, может закрываться дверью, установленной в стенке (перегородке) вагона.
Заявляемая полезная модель выполнена на уровне технического предложения.
Предлагаемый пульт управления электрооборудованием пассажирского вагона преимущественно предназначен для установки в модернизируемые плацкартные и купейные вагоны.
Источники информации
1. Устройство электрооборудования пассажирского вагона. Патент на полезную модель RU 61655, МПК B60R 16/04, 2006 г.
2. Комплекс электрооборудования Э-12АК. Патент на полезную модель RU 88613, МПК B60L 1/00, 2009 г.
3. Егоров В.П. Электрооборудование пассажирских вагонов типа 47Д / В.П. Егоров, A.M. Койфман, С.Н. Модель, Б.Н. Ребрик; под ред. Б.Н. Ребрика - М.: Транспорт, 1975 - 152 с. - УДК 629.45.064.5