УСТРОЙСТВО ЭНЕРГОСИСТЕМЫ МЕТРОПОЕЗДА

Устройство энергосистемы метропоезда относится к электрооборудованию электротранспортных средств, в частности, к устройствам бортового электроснабжения вагонов.
Прототипом предлагаемой полезной модели является устройство энергосистемы метропоезда, содержащее подключенные к поездным цепям через автоматические выключатели энергосистемы головных и промежуточных вагонов, состоящие из параллельно соединенных аккумуляторных батарей и блоков бортового энергоснабжения, к которым подключены нагрузки (см. Руководство по эксплуатации вагонов метро мод. 81-717.5 и 81-714.5, М., «Транспорт», 1993).
Недостатками известного устройства являются недостаточная пожаробезопасность и надежность работы, а также недостаточно надежная работа защиты от токов короткого замыкания.
Цель полезной модели - обеспечение пожаробезопасности и надежности работы, а также защиты от токов короткого замыкания.
Указанная цель достигается тем, что энергосистема каждого головного и промежуточного вагона подключена к поездным цепям энергосистемы метропоезда через блок согласования токов, состоящий из разделительного диода, включенного последовательно с автоматическим выключателем, и цепи из последовательно соединенных согласующего резистора и дополнительного автоматического выключателя, подключенной параллельно разделительному диоду и автоматическому выключателю, разделительный диод каждого блока согласования токов зашунтирован резистором, а часть согласующего резистора каждого блока согласования токов зашунтирована дополнительным диодом.
Схема устройства представлена на Рис.1.
Устройство энергосистемы метропоезда содержит подключенные к поездным цепям 1 энергосистемы метропоезда через автоматические выключатели 2, 3, 4 энергосистемы головных и промежуточных вагонов, состоящие из параллельно соединенных аккумуляторных батарей 5, 6, 7 и блоков 8, 9, 10 бортового энергоснабжения, к которым подключены нагрузки 11, 12, 13, и блоки согласования токов 14, 15, 16, каждый из которых состоит из разделительного диода 17, 18, 19, включенного последовательно с автоматическим выключателем 2, 3, 4 и цепи из последовательно соединенных согласующего резистора 20, 21, 22 и дополнительного автоматического выключателя 23, 24, 25, подключенной параллельно разделительному диоду 17, 18, 19 и автоматическому выключателю 2, 3, 4, разделительный диод 17, 18, 19 каждого блока согласования токов 14, 15, 16 зашунтирован шунтирующим резистором 26, 27, 28, а часть согласующего резистора 20, 21, 22 каждого блока согласования токов 14, 15, 16 зашунтирована дополнительным диодом 29, 30, 31.
Устройство работает следующим образом.
В рабочем состоянии выключатели, подключающие источники электропитания вагонных цепей и их нагрузки параллельно друг другу, включены.
В случае отключения или выхода из строя, например, блока 8 бортового энергоснабжения одного вагона блоки 9, 10 бортового энергоснабжения других вагонов начинают подзаряжать его аккумуляторную батарею 5 и питать нагрузку
11, по цепям, соответственно, через дополнительные автоматические выключатели 24, 25 и согласующие резисторы 21, 22, а также через разделительный диод 17 и автоматический выключатель 2. При этом согласующие резисторы 21, 22 обеспечивают выравнивание токов, которые аккумуляторная батарея 5 и нагрузка 11 потребляет от блоков 9, 10 бортового энергоснабжения.
В случае отказа блоков 9, 10 бортового энергоснабжения электроэнергия из поездных цепей поступает к аккумуляторным батареям 6, 7 и нагрузкам 12, 13 по цепям диодов 18, 19 и автоматических выключателей 3, 4. Таким образом, цепи отдачи и получения электроэнергии аккумуляторными батареями 6, 7, блоками 9, 10 бортового энергоснабжения и нагрузками 12, 13 оказываются разделенными.
В случае короткого замыкания, например, в цепи нагрузки 11 или в поездных цепях 1 энергосистемы, токи, протекающие через дополнительные автоматические выключатели 24, 25, превысят уставки их срабатывания и энергосистемы этих вагонов окажутся отключенными от мест короткого замыкания. Если на вагонах устанавливаются шунтирующие резисторы 26, 27, 28, то их величина выбирается таким образом, чтобы ограничиваемые ими токи, протекающие от аккумуляторных батарей 5, 6, 7 и блоков 8, 9, 10 бортового энергоснабжения в поездные цепи 1 и далее к месту короткого замыкания, не представляли пожароопасной угрозы для электрооборудования вагонов и проводов поездных и вагонных цепей.
Срабатывание дополнительных автоматических выключателей 24, 25 предотвращает длительное протекание по поездным и вагонным цепям токов короткого замыкания, которые могут вызвать перегрев проводов, воспламенение их изоляции и, как следствие, возгорание вагонов метропоезда.
Шунтирующие резисторы 26, 27, 28 играют положительную роль в том случае, если автоматические выключатели 24, 25 по какой-либо причине отключились, метропоезд стоит в тупике, а на соседнем вагоне оказался отключенным блок 8 бортового энергоснабжения и разряжена аккумуляторная батарея 5. В этом случае обеспечивается подзарядка аккумуляторной батареи 5 соседнего вагона от блоков 9, 10 бортового энергоснабжения через автоматические выключатели 3, 4 и шунтирующие резисторы 27, 28, поскольку автоматические выключатели 3, 4 имеют более высокие уставки срабатывания, чем дополнительные автоматические выключатели 24, 25. В некоторых случаях в блоках согласования токов головных вагонов не устанавливают согласующие резисторы, дополнительные автоматические выключатели, шунтирующие резисторы и дополнительные диоды. При этом энергосистемы головных вагонов только получают подпитку от систем энергоснабжения промежуточных вагонов, но сами не подпитывают поездные цепи и нагрузки промежуточных вагонов.
Дополнительные диоды 29, 30, 31 подключают параллельно части согласующих резисторов 20, 21, 22, чтобы, например, в случае отключения автоматических выключателей 2, 3, 4, с их помощью увеличить токи, протекающие от поездных цепей к вагонным цепям по цепям согласующих резисторов 20, 21, 22, дополнительных диодов 29, 30, 31 и дополнительных автоматических выключателей 23, 24, 25 и уменьшить токи, протекающие по этим же цепям от вагонных источников энергии в поездные цепи 1 энергосистемы метропоезда и нагрузки 11,12,13.