Основные виды тяговых электроаппаратов и их назначение

К основным видам тяговых электроаппаратов относят:

а) выключатели;

б) контакторы;

в) штепсельные и соединительные аппараты;

г) контроллеры, переключатели и реверсоры;

д) реле и автоматы;

е) автоматические воздушные выключатели;

ж) регуляторы и электромагнитные аппараты разного назначения;

з) токоприемники;

и) сопротивления, печи и индуктивные шунты;

к) специальные защитные аппараты.

Выключателями называются аппараты с ручным приводом, осуществляющие : включение и выключение цепей управления и вспомогательных цепей (кнопочные выключатели,-рубильники); соединение и разъединение различных участков силовой цепи, главным образом без тока (разъединители, отключатели электродвигателей); включение и выключение источников питания цепей управления (выключатели управления).

Контакторами называются коммутационные одноступенчатые аппараты дистанционного действия с электромагнитными, пневматическими или механическими кулачковыми приводами, предназначенные, как правило, для частых включений и выключений электрических цепей при нормальном режиме работы. Замыкание и размыкание цепей контакторами осуществляется контактами стыковой конструкции. В зависимости от типа привода контакторы делятся на электромагнитные, пневматические и кулачковые. Кулачковые контакторы обычно приводятся в действие групповым приводом, имеющим на своем валу несколько кулачков эксцентрикового типа, каждый из которых включает и выключает соответствующий контактор.

В зависимости от назначения контакторы бывают силовыми, шунтов ы ми, вспомогательными, линейными, пусковыми, переходными и ослабления поля.

Силовым контактором называется аппарат, главные контакты которого коммутируют ток силовой цепи.

Шунтоеым контактором называется аппарат, главные контакты которого коммутируют ток цепи параллельного возбуждения тягового электродвигателя.

Вспомогательным контактором называется аппарат, главные контакты которого коммутируют ток вспомогательной цепи.

Линейным контактором называется коммутационный аппарат, предназначенный для включения и выключения силовой цепи как при нормальной нагрузке, так и при перегрузках.

Пусковым контактором называется силовой контактор, предназначенный для изменения .величины пускового сопротивления тяговых электродвигателей.

Переходным контактором называется силовой контактор, предназначенный для коммутирования тока при изменении схемы соединения тяговых электродвигателей с последовательной на параллельную или на последовательно-параллельную, а также с последовательно-параллельной на параллельную (при наличии на электрическом подвижном составе двух или четырех тяговых двигателей).

Контакторами ослабления поля называются силовые контакторы, предназначенные для коммутирования тока цепи возбуждения тяговых электродвигателей в целях уменьшения их магнитного потока.

Во многих случаях электромагнитные и, пневматические индивидуальные контакторы,' кроме главных контакторов, имеют дополнительные — блокировочные контакты (блок-контакты), предназначенные "для обеспечения необходимой последовательности коммутирования тока в цепях управления или сигнализации.

Приведенный в действие привод контактора обычно вызывает замыкание контактов. В тех случаях, когда при действии привода происходит размыкание контактов, контакторы называются негативными.

Штепсельными и соединительными аппаратами называются между-вагонные соединения цепей управления при управлении поездами по системе многих единиц; междувагонные соединения цепей отопления, а также соединительные коробки и коробки заземления, при помощи которых осуществляется соединение отдельных проводов друг с другом или заземления электрических цепей подвижн<?го состава электрического транспорта.

Контроллерами называются многоступенчатые коммутационные аппараты, осуществляющие включения, выключения и переключения электрической схемы соединений как с целью изменения самой схемы, так и с целью изменения величины включенных сопротивлений.

Контроллеры подразделяются в зависимости:

а) от назначения— на силовые, осуществляющие непосредственное изменение схемы главной, т. е. силовой цепи, и управления, осуществляющие изменение электрической схемы цепи управления;

б) от рода привода — на ручного действия, пневматические, электромагнитные и электродвигательные;

в) от конструкции контактных элементов и способа их взаимодействия— на барабанные и кулачковые.

Пневматическим кулачковым контроллером называется многоступенчатый аппарат с пневматическим приводом и коммутирующим устройством в виде кулачковых контакторов, предназначенный главным образом для управления работой тяговых электродвигателей.

Переключателями называются электрические аппараты, имеющие кулачковое или барабанное коммутирующее многополюсное устройство с двумя рабочими положениями (без промежуточных ступеней) и предназначенное для изменения схемы соединений электрической цепи путем переключения относительно большого числа элементов схемы.

Переключатели, подразделяются на: тормозные, переключающие схему соединений с режима тяги на режим торможения и обратно; переходные, осуществляющие переключение тяговых электродвигателей с последовательного на параллельное соединение; реверсоры, или реверсивные переключатели, осуществляющие пересоединение обмоток тяговых электродвигателей с положения Езда вперед на положение Езда назад или наоборот; переключатели напряжения, переключающие электрическую схему соединений на различные рабочие напряжения.

Реле и автоматами называются электрические аппараты автоматического действия, воспринимающие воздействие входного электрического параметра (тока, напряжения, мощности и т. п.) или другого контролируемого ими фактора (температуры, давления воздуха, времени и пр.) и осуществляющие скачкообразное изменение выходного параметра при определенном значении входного параметра.

В зависимости от рода контролируемого параметра различают: реле тока; реле напряжения; реле, мощности; реле

времени (предназначенные для получения заданного интервала времени между моментом получения импульса и моментом срабатывания аппарата); тепловое реле, срабатывающее при определенных значениях температуры, обусловленных нагреванием током срабатывающего органа реле; сигнальные реле, предназначенные для приведения в действие звукового или светового сигнала; комбинированное реле, реагирующее щ два или более параметров и пр.

Кроме того, реле подразделяют в зависимости от направления изменения величины и значений разности контролируемых параметров, на которые реле должно реагировать, например: максимальное, реле, срабатывание которого происходит при определенном возрастании параметра; минимальное реле, срабатывающее при убывании параметра до установленной величины; дифференциальное реле, срабатывающее при заданных значениях разности контролируемых параметров.

Во многих случаях названия определяются назначением аппарата на электрическом подвижном составе, например: реле перегрузки защитного типа, представляющее собой максимальное защитное реле тока, срабатывающее при увеличении тока защищаемой электрической цепи сверх величины уставки; реле пониженного напряжения защитного типа, реагирующее на минимальное напряжение (ниже величины уставки) в контактном проводе и предотвращающее повреждение оборудования при внезапном восстановлении напряжения; реле ускорения, предназначенное для регулирования величины ускорения электрического подвижного состава и представляющее собой минимальное реле, срабатывающее при достижении пусковым током минимального значения, т. е. ниже тока уставки; р е л е обратного тока, предназначенное для предотвращения прохождения тока в направлении, противоположном нормальному; реле ослабления поля, осуществляющее изменение электрической схемы соединения с целью ослабления поля тяговых двигателей после понижения тока до определенной величины; реле буксования, предназначенное для изменения схемы электрических соединений при возникновений буксования, срабатывающее при повышении разности напряжения на зажимах тяговых электродвигателей; промежуточное рел е, применяемое в качестве дополнительного в тех случаях, когда основное реле при срабатывании не может оказывать непосредственное воздействие на коммутирование тока требуемой величины, а также для размыкания блокировок индивидуальных контакторов.

Автоматы, или автоматические воздушные выключатели на электрическом подвижном составе, обычно выполняют защитные функции и срабатывают при возникновении чрезмерно высоких значений тока (превышающих ток уставки), вызванных ненормальными условиями — перегрузкой или коротким замыканием.

Быстродействующими автоматами, называются электрические одноступенчатые коммутационные аппараты, у которых время с момента возникновения тока, вызывающего срабатывание, до момента начала расхождения главных контактов, т. е. собственное время размыкания, не превышает 0,01 сек.
 

Регуляторами называются электрические аппараты, предназначенные для изменения схемы или режима работы машин и аппаратов при повышении или понижении величины какого-либо параметра (например, напряжения Генератора собственных нужд, давления сжатого воздуха, температуры воздуха пассажирского помещения и пр.) до определенных пределов. В результате величина параметров, на которые реагируют регуляторы, остается в заданных пределах. В соответствии с назначением различают регуляторы: напряжения, давления, температуры и др.

Электропневматическими вентилями называются клапаны, управляемые электромагнитом и предназначенные для впуска и выпуска сжатого воздуха, питающего пневматические приводы тяговых аппаратов или другие пневматические устройства электрического подвижного состава. Электропневматические вентили подразделяются на: включающие, когда при срабатывании электромагнита они впускают сжатый воздух в пневматические аппараты, а при выключении тока в обмотке электромагнита выпускают его, и выключающие, действующие в обратном порядке.

Электромагнитными тормозными башмаками называются электромагниты, создающие значительное поле и большую силу нажатия между башмаками и рельсами, а следовательно, и высокий эффект торможения вагонов трамвая городского электрического транспорта.

 Токоприемниками называются аппараты, осуществляющие подвижный контакт с контактным проводом или рельсом и предназначенные, главным образом, для питания электроэнергией оборудования электрического подвижного состава от контактной сети или рельсов. В зависимости от конструкции механизма, обеспечивающего действие элементов токосъема, токоприемники бывают: пантографные, выполненные в виде одно- или двухплоскостной системы из четырех рычагов, вращающихся на двух неподвижных шарнирах и соединенных тремя подвижными шарнирами (применяются на электропоездах и электровагонах); дуговые, выполненные в форме дуги (применяется, главным образом, на трамвайных вагонах); штанговые, выполненные в форме штанги, на конце которой крепится головка токоприемника скользящего или роликового типа (применяются на троллейбусах и трамвайных вагонах), рельсовые, осуществляющие токосъем с контактного рельса.

Сопротивлением называется электрический аппарат, потребляющий электрическую энергию и превращающий ее в тепловую. Комплект сопротивления обычно состоит из нескольких элементов, соединенных в заданной последовательности и снабженных.контактными зажимами для обеспечения их связи между собой и присоединения к электрической цепи.

Элементы сопротивления представляют' собой конструктивные узлы, выполненные из материала с высоким активным сопротивлением и имеющие в необходимых случаях изолирующие детали или покрытия из теплостойких материалов, пригодные как по форме, так и по механической прочности д^я встраивания в электрические аппараты.

В зависимости от назначения сопротивления разделяются на: п у с к о -в ы е, предназначенные для ограничения тока при пуске тяговых электродвигателей; тормозные, осуществляющие потребление электрической энергии, генерируемой тяговыми электрическими машинами при реостатном торможении; регулировочные, предназначенные для регулирования величины поля параллельной обмотки в случае применения электродвигателей смешанного возбуждения; д о б а в о ч н ы е, предназначенные длй поглощения части напряжения, подводимого к катушкам электрических аппаратов; демпферные, присоединяемые последовательно к обмотке главным образом вспомогательных электродвигателей и осуществляющие ограничение их пускового тока.

Электрическими печами называются аппараты, состоящие из нескольких элементов сопротивлений, потребляющих электрическую энергию и преобразующих ее в тепловую. При помощи электрических
печей производится отопление пассажирских, а также и служебных помещений электрического подвижного состава.

Индуктивными шунтами называются электрические аппараты, осуществляющие шунтирование обмотки возбуждения тяговых электродвигателей в целях выравнивания индуктивности шунтирующих цепей с шунтируемыми обмотками возбуждения. Выполняются индуктивные шунты в виде катушек, намотанных на стальные сердечники.

Предохранителями называются электрические аппараты, предназначенные для размыкания электрических цепей путем расплавления плавкой вставки при возникновении тока больше заданной величины.

 Разрядниками называется электрические аппараты, осуществляющие защиту электрооборудования от перенапряжений, возникающих во время атмосферных разрядов, а также в результате явлений, вызванных неустановившимися процессами и другими причинами.