книги из ГПНТБ / Скрипкин В.В. Электрооборудование изотермического подвижного состава учебник

Длину проволоки можно определить из (1), если выразить мощность через площадь поверхности проволоки и удельную нагрузку:

Заменив в уравнении (6) диаметр его выражением (5), получим

Основными параметрами витой спирали являются диаметр прово­ локи d, из которой изготовлена спираль, диаметр стержня навивки dCT, шаг спирали /г, коэффициент стержня намотки спирали и коэффи­ циент шага спирали. Коэффициент стержня

охлаждения проволоки. Это достигается умножением удельной мощ­ ности прямолинейной проволоки на коэффициент монтажа С, который равен отношению удельной мощности проволоки спирали сщ к удель­ ной мощности прямолинейной проволоки со2, нагруженной в откры­ том воздушном пространстве:

сщ

(10)

(Оо

Коэффициент монтажа зависит от коэффициента шага спирали и коэффициента стержня намотки спирали. Выбор величины этих коэффициентов зависит от механической стойкости материала прово­ локи, от ее рабочей температуры и минимально допустимой толщины изоляции между спиралью и корпусом нагревателя.

В уравнениях (5) и (7) удельную нагрузку на прямолинейную про­ волоку (щ можно заменить удельной нагрузкой на проволоку спирали сщ и получить основные расчетные уравнения:

141

электропечи tp, удельное сопротивление нихромовой проволоки р

итемпературный коэффициент нихрома а. Мощность одного элемента электропечи

где п — число элементов. Рабочий ток элемента

Пользуясь опытными данными, находим величину температурного перепада At — разность между температурой нихрома и усредненной температурой рабочей поверхности.

По температуре рабочей поверхности электропечи tp и величине перепада At находим температуру нагревательного сопротивления tu:

Чтобы учесть особенности конструкции нагревательного элемента, вводят расчетную (фиктивную) температуру ^ф, определяемую по фор­ муле

Аі> =

.где С — коэффициент монтажа.

Зная величину рабочего тока элемента / и расчетную (фиктив­ ную) температуру іф, находят диаметр проволоки.

Обозначив через R сопротивление нагревательного элемента, полу­ чаем

рU Р11

R - 7 = Т ’

где S — площадь поперечного сечения проволоки спирали. Отсюда

/== SU _ тиГ-Ц

РІІ 4ріі

где р, определяют, зная величину р20.

Как показали исследования, усредненные значения коэффициен­ тов монтажа С для различных типов электропечей составляют: 0,68 — для трубчатых нагревателей, залитых в металл; 0,65 — для спиралей из нихромовой проволоки, запрессованной в периклаз; 0,55—-для спиралей в бусовой изоляции.

Если применяется нагревательное сопротивление в виде ленты, в расчет вводят поправочный коэффициент к — коэффициент профиля, учитывающий более благоприятные условия теплоотдачи для ленты по сравнению с проволокой вследствие увеличения теплоотдающей поверхности при одинаковых сечениях,

і42

По току и расчетной температуре определим сечение ленты и ее толщину.

По выбранному соотношению г|) находим ширину ленты b = аф. Длина ленты определяется по формулам:

и служат для регулирования поступления холодоносителя, или хлад­ агента, к соответствующим аппаратам. Электромагнитный вентиль — прибор двухпозиционного регулирования. Его проходное сечение может быть полностью открытым или закрытым.

Фреоновый электромагнитный вентиль представляет собой корпус 2 (рис. 107) катушки, соединенный с тройником 7. В корпусе катуш­ ки размещена соленоидная катушка 4, внутрь которой вставлена ла­ тунная втулка 3. Во втулку вставлен стальной стержень 5, соединен­ ный с запорным клапаном 6. На корпусе катушки имеется клеммная колодка 1 для крепления-проводов питания.

При замыкании электрической цепи катушки 4 образуется маг­ нитный поток, стальной стержень 5 втягивается, перемещает за­ порный клапан 6 вверх, и проходное сечение трубопровода откры­ вается. Когда катушка обесточивается, стержень 5 под силой тя­ жести опускается вниз, и клапан закрывается. Подаваемая жидкость прижимает клапан к седлу. Катушки электромагнитных вентилей на поездах, секциях и вагонах с машинным охлаждением включаются на напряжение 220 в переменного тока.

143

Г л а в а IX

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРОВОДА

1.ВИДЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОВОДОВ

Впоездах, секциях и вагонах с машинным охлаждением исполь­ зуются провода, шнуры и кабели различных марок для подключения потребителей электроэнергии. Шнуры и кабели применяются сечением от 1,5 до 24 мм'2.

Маркой провода, шнура или кабеля называют буквенное обозна­ чение, указывающее на принадлежность изделия к проводу, шнуру или кабелю (П, Ш или К), на материал токопроводящих жил и их изо­ ляцию, на степень гибкости провода и наличие в конструкции за­ щитных оболочек.

Проводами марок ПВ и ПГВ (гибкий) — одножильными, медны­ ми, в винилитовой изоляции — выполняется монтаж в щитах дизель­ ного и машинного отделений, а также в подвагонных аппаратных ящи­ ках грузовых вагонов. В схемах стартерного запуска дизелей приме­ няется провод марки ПРП, который имеет резиновую изоляцию и панцирь, представляющий собой наружную оплетку, выполненную из тонких стальных оцинкованных проволок.

Шнур марки ШРПС имеет токопроводящие жилы, свитые из тон­ ких медных проволок и заключенные в резиновую изоляцию. Изоли­ рованные жилы закрыты защитным резиновым шлангом. Двухпроводный шнур применяется для подключения переносных термометров сопротивления, в переносных лампах и т. д. Для междувагонных электрических соединений цепей управления и контроля за темпера­ турой применяют 34-жильный кабель.

Кабель марки ВРГ, используемый для прокладки силовых цепей поездов и секций, подсоединения генераторов, электродвигателей

иэлектропечей, имеет три или четыре токопроводящие медные жилы

срезиновой изоляцией, заключенные в' защитную винилитовую обо­ лочку.

Для двигателей внутреннего сгорания в цепях автоматики приме­ няют провод марки АОЛ в хлопчатобумажной оплетке с резиновой

изоляцией, он же, лакированный, бронированный, марки АОЛБ и гибкий с полихлорвиниловой изоляцией провод марки ПГВА. В цепи стартера применяют провод марки АСОс резиновой изоляцией и хлоп­ чатобумажной оплеткой, пропитанной лаками, а также его разновид­ ности: бронированный марки АСОВ и с лаковым покрытием марки АСОЛ. Для указанных проводов допускается длительная нагрузка не более 2 а на 1 мм2 поперечного сечения. Для соединения электри-

145

Т а б л и ц а 3

рах снижается примерно на 10%.

ческих аппаратов с корпусом применяют голый плетеный провод мар­ ки АМГ.

Сечение проводов подбирается по величине тока в линии на основа­ нии таблиц длительно допустимых нагрузок на проводе. Ток, потреб­ ляемый токоприемниками, определяется по их паспортам или расчет­ ным путем. В табл. 3 указаны значения длительно допустимых нагру­ зок в амперах для изолированных проводов, кабелей и шнуров с мед­ ными токопроводящими жилами в резиновой и впнилитовой изоля­ ции при температуре окружающего воздуха +25° С и максимальном нагреве жилы +55° С.

При подборе сечений проводов также рассчитывается падение напря­ жения в линии, которое не должно превышать 5%. На подвижном составе с машинным охлаждением установлены синхронные генерато­ ры трехфазного тока напряжением 400 в, а напряжение в линии на концевых вагонах не должно быть ниже 380 в.

2 . ПРОКЛАДКА ПРОВОДОВ

Силовой кабель ВРГГпрокладывается в специальных коробах под полом вагона. В этих же коробах проходят цепи управления. Шнур ШРПС в защитной резиновой оболочке прокладывают по сте­

146

Р и с . 109. С к обы д л я к репл ен ия э л е к ­ т р и ч еск и х п р о в о д о в

мых участках допускается крепление проводов однолапчатыми скобами (рис. 109, б) при расположении винта крепления под проводом.

Соединения проводов и ответвления от линии осуществляются при помощи специальной соединительной коробки (рис. ПО) или скруткой с последующей пропайкой. Жилы однопроволочных про­ водов сечением 6—10 мм2 перед пайкой зачищают и соединяют с бан­ дажом из медной проволоки диаметром 1 мм. Пайку медных проводов производят оловянисто-свинцовымн припоями или тинолем. В качест­ ве флюса используют канифоль, которая в расплавленном состоянии хорошо растворяет окислы меди. Нашатырь и соляную кислоту применять не разрешается. Большое распространение получил способ

соединения проводов сваркой или опрессовкой специальными клеща­ ми в соединительной гильзе.

В поездах и секциях междува­ гонные электрические соединения 1 (рис. 111, а) для силовой сети выполняются четырехпроводными, а для сети цепей управления и контроля за температурой — 34-проводными. Независимо от чис-

Рис. 111. М е ж д у в а г о и н ы е эл ек три ч еск и е со е д и н е н и я

147

междувагонного соединения защищают электрические контакты 6 от пыли и влаги. Рычажный замок 8 удерживает междувагонное соеди­ нение в сцепленном положении. В расцепленном положении электри­ ческие контакты розетки закрываются крышкой 2.

Концы всех электрических проводов цепей управления, контроля за температурой и силовых вводятся в щиты на сцепиальные клем­ мные колодки (рис. 112). Отдельные клеммные зажимы на колодке имеют маркировку в соответствии с электрической схемой.

3. РАСЧЕТ ПРОВОДОВ

Расчет проводов электрических сетей производится для определе­ ния сечения провода, которое соответствовало бы допускаемым потере напряжения и токовой нагрузке. Провода внутренней проводки также проверяются на механическую прочность по нормам минимально допустимых сечений.

На поездах, секциях и вагонах с машинным охлаждением каждая линия, питающая группу потребителей, имеет номинальное напря­ жение 380, 220 или 52 в. Отклонение действительного значения на­ пряжения от номинального неблагоприятно отражается на работе то­ коприемников. При понижении напряжения на зажимах электродви­ гателей их вращающий момент"уменьшается пропорционально квадрату напряжения. В сетях освещения вследствие понижения напряжения

1 4 8

резко снижается световая отдача ламп накаливания и становится неустойчивой работа люминесцентных ламп. Понижение напряжения на клеммах электропечей ведет к уменьшению их мощности пропор­

сети от группового щита до дальней лампочки или до сосредоточенной

вквт-м\

с— коэффициент, зависящий от напряжения сети, мате­

ное сопротивление провода).

Суммарный момент нагрузок при присоединении к линии несколь­

149

Найденное сечение провода проверяется:

а) на продолжительно допустимый ток нагрузки. Для этого на­ ходим рабочий ток в линии по формуле

Т^ном

где Р — суммарная мощность всех токоприемников линии в вт; U„0M— номинальное напряжение сети освещения в в.

Сечение провода выбрано правильно, если рабочий ток меньше максимально допустимого тока для этого сечения;

б) на механическую прочность. Найденное сечение провода сравни­ вается с минимально допустимым, которое устанавливается в зависи­ мости от способа прокладки провода (табл. 4). Если сечение провода равно или более указанного в таблице, то расчет считается правиль­ ным. В противном случае сечение, определенное по допустимой потере напряжения и по плотности тока, необходимо увеличить.

Так, для алюминиевых проводов групповых линий сети освещения и силовой сети расчет считается правильным, если искомое сечение про­ вода не менее 2,5 мм2.

Р а с ч е т п р о в о д о в с и л о в о й т р е х ф а з н о й с е т и производится в зависимости от количества подключенных электро­ двигателей.

При подключении одного электродвигателя определяют его номи­ нальный ток:

1000 Р„

Люм

3 (/дв COS фном 11ном

150