Системы сигнализации в вагоне. связь в пассажирском поезде

t35

На пассажирских вагонах применяется сигнализация:

- работы приборов и систем (кипятильников, компрессора установки кондиционирования воздуха, преобразователя люминесцентного освещения, наличия на вагоне высокого напряжения, комбинированного отопления и др.) соответствующим загоранием сигнальных ламп или светодиодов на передней панели распределительного шкафа или свечением светочувствительных диодов;

- контроля нагрева букс колесных пар;

- наличия замыкания плюсовых и минусовых проводов на корпус вагона;

- пожарной сигнализации;

- наружной и внутренней вызывной сигнализации;

- заполнения баков воды;

- занятости туалетов;

- ограждения поезда хвостовыми сигнальными фонарями на торцовых стенах кузова вагона, которые всегда должны гореть на хвостовом вагоне: два сверху и один снизу справа на РЖД и железных дорогах СНГ и два сверху и два снизу на вагонах габарита РИЦ на иностранных железных дорогах.

t36

1) Система контроля нагрева букс (СКНБ) включает в себя восемь(девять) термодатчиков (рисунок 7) с изолированными контактами, которые установлены на буксах обеих тележек вагона (редуктор редукторно-карданного привода подвагонного генератора) и соединены между собой последовательно, реле, электрический звонок и сигнальную лампу с красным светофильтром.

Рисунок 7 - Термодатчик СКНБ:
1 - латунное дно; 2- легкоплавкий сплав; 3- изоляционная втулка; 4- корпус; 5- привод

Катушка реле соединена с термодатчиками последовательно, а электрический звонок и сигнальная лампа — параллельно. Электрическая система контроля температуры нагрева роликовых букс самоконтролируемая и постоянно находится под напряжением.

Аппаратура сигнализации срабатывает при размыкании цепи. Питание в систему подается с пульта управления. Электроцепь питания звонка и сигнальной лампы замыкается размыкающими контактами реле. Когда катушка реле находится под напряжением, цепь питания звонка и сигнальной лампы разомкнута.

t37

Контакты термодатчиков замкнуты между собой легкоплавким металлическим сплавом с температурой плавления 83...95⁰С, состав которого: висмут 52%, свинец 31,7%, олово 15,3%, кадмий 1%.

При нагреве корпуса буксы (в месте установки термодатчика) до температуры 90...100⁰С сплав расплавляется, размыкая контакты термодатчика. При этом катушка реле обесточивается и контакты реле замыкают цепь звонка и сигнальной лампы. При любом размыкании цепи звонит звонок и загорается сигнальная лампа на пульте управления. Услышав сигнал, проводник обязан немедленно остановить поезд стоп-краном, оградить состав красным сигналом и вызвать в свой вагон начальника поезда или поездного электромеханика. До прихода ЛНП и ПЭМ самостоятельно на ощупь тыльной стороной ладони проверить нагрев всех букс вагона. При обнаружении буксы с температурой выше 70⁰С ЛНП и ПЭМ совместно с машинистом определяют возможность дальнейшего следования поезда.

После срабатывания датчик легко приводится в рабочее состояние. Для этого датчик необходимо снять с буксы, корпус датчика нагреть до температуры плавления легкоплавкой вставки, поставив датчик контактами вверх для охлаждения. Провода от датчиков подводятся к распределительным коробкам на раме тележки в стальных трубах, а переходы электрических цепей от распределительных коробок к кузову вагона подсоединяются с помощью специальных штепсельных разъемов. Проводник при подъеме кузова и выкатке тележек должен не допускать повреждения проводов, для чего на раме тележки имеется специальная холостая розетка, к которой должны присоединяться провода от датчиков.

Проводник должен систематически проверять СКНБ искусственным размыканием цепи. При этом должен звонить звонок и гореть сигнальная лампа.

В связи с имеющимися случаями ложного срабатывания СКНБ, что выясняется после остановки поезда и проверки степени нагрева букс данного вагона, в систему был включен электронный блок, а вместо термодатчика - терморезисторный датчик, который при нагреве букс увеличивает свое сопротивление без расплавления (СКНБП).

t38

Этот электронный блок смонтирован на распределительном щите и отличает ложное срабатывание (механическую неисправность цепи) от перегрева. Принцип действия сигнализации СКНБП основан на улавливании мощности электрического тока. При механическом повреждении системы — ток в цепи отсутствует, при нагреве — ток уменьшается от номинального значения. При блок «анализирует» ситуацию и сигнализирует проводнику вагона. При ложном срабатывании звучит непрерывистый сигнал и лампа на щите не мигает, при перегреве звучит прерывистый сигнал и лампа мигает. При проверке перед отправлением в рейс вручную включают прерывистый сигнал, звучание которого свидетельствует об исправности сигнализации.

2) Сигнализация наличия замыкания плюсовых и минусовых проводов на корпус вагона (рисунок 8) срабатывает при нарушении изоляции этих проводов, особенно в двухпроводной системе, какой является система электрооборудования вагона. Плюсовой и минусовой провод изолированы друг от друга и от корпуса вагона.

Рисунок 8 - Схема сигнализации замыкания на корпус вагона

Данный тип сигнализации позволяет проводнику постоянно контролировать состояние изоляции, выявлять случаи утечки тока на корпус и замыкания проводов, предупреждая короткие замыкания. Схема сигнализации представляет собой специальную электрическую цепь последовательно соединенных ламп EL13 и EL14 или светодиодов, средняя точка М которых выведена на корпус вагона, переключателей SA10 и SA11 или кнопок и двух предохранителей. Сигнальные лампы или светодиоды, выключатели или кнопки расположены на передней панели распределительного шкафа.

При отсутствии замыкания или утечки тока обе лампы горят вполнакала. При проверке сигнализации замыканием хотя бы одного переключателя или нажатием кнопки обе лампы или светодиоды гаснут.

При утечке тока, т.е. уменьшении сопротивления цепи или соединении с корпусом, одна из ламп горит немного сильнее другой. При замыкании в средней точке аккумуляторной батареи обе лампы горят вполнакала. При отключении одной из ламп другая горит без изменения.

В случае короткого замыкания в аккумуляторной батарее ближе к плюсовому выводу лампы горят разными накалами. При замыкании одного из переключателей или нажатии кнопок свечение лампы не изменяется.

Если провода изолированы от корпуса, обе лампы, как указано выше, горят вполнакала с одинаковой яркостью, поскольку через них протекает одинаковый ток I_EL13  I_EL14.

В случае нарушения изоляции какой-либо точки двухпроводной системы, например точки И минусового провода, режим работы сигнализации изменяется. Ток, протекающий через лампу EL13 в точке И,разветвляется в цепь лампы EL14 через переходное сопротивление в месте замыкания на корпус вагона (ток утечки). Ток лампы EL14 меньше тока лампы EL13 (I_EL13  I_EL14  I_ут),и поэтому она горит менее ярко, чем лампа EL13. С уменьшением переходного сопротивления яркость свечения лампы EL14 уменьшается, а EL13 увеличивается. Если в точке ИR_пер = 0, цепь лампы EL14 замыкается накоротко корпусом вагона. Лампа EL13 горит полным накалом, а лампа EL14 гаснет.

В случае нарушения изоляции в какой-либо точке плюсового провода и появления тока утечки, наоборот, лампа EL13 горит слабее, чем лампа EL14.

При механическом соединении плюсового провода с корпусом вагона лампа EL13 гаснет, а лампа EL14 горит полным накалом. Таким образом, яркий свет лампы EL14 сигнализирует о наличии замыкания на корпус положительных проводов (знак «+»), а лампы EL13 - отрицательных проводов (знак « - »).

При замыкании на корпус аккумуляторов, расположенных близко к середине батареи, обе лампы EL13 и EL14 горят вполнакала с одинаковой яркостью независимо от степени нарушения изоляции, так как к лампам в этом случае приложено одинаковое напряжение (половина напряжения аккумуляторной батареи).

Поэтому когда обе лампы сигнализации горят одинаково (свидетельствуют о нормальной изоляции), необходимо периодически один из переключателей SA10, SA11 выключать. Если при этом обе лампы гаснут, замыкания на корпус нет. Если же при выключении, например, выключателя SA10 лампа EL13 гаснет, а лампа EL14 продолжает гореть вполнакала, это означает, что имеется замыкание средних аккумуляторов батареи на корпус вагона.

При замыкании аккумуляторов батареи, расположенных ближе к ее положительному полюсу, лампа EL13 горит с меньшим накалом, чем лампа EL14,так как к ней в этом случае прикладывается меньшее напряжение, чем к лампе EL14,и, наоборот, при замыкании аккумуляторов батареи, расположенных ближе к ее отрицательному полюсу, лампа EL14 горит менее ярко, чем лампа EL13. Лампы в этих случаях реагируют как и при обычном нарушении изоляции проводов. Выявление такого замыкания в аккумуляторной батарее осуществляется тоже с помощью переключателей. Если при выключении одного из них обе лампы гаснут или одна гаснет, а у второй резко снижается накал, это означает, что имеется нарушение изоляции со стороны плюсовых или минусовых проводов (утечка тока), что чаще всего встречается при эксплуатации. Если при размыкании переключателя SA10 лампа EL14 продолжает гореть с прежней яркостью, это значит, что имеется замыкание аккумуляторной батареи на корпус вагона.

t39

t40

4) Установка пожарной сигнализации служит для раннего автоматического оповещения об обнаружении признаков возгорания. Сигнализация имеет блок управления, который размещается в служебном отделении; датчики, реагирующие на повышение температуры и дым, установленные в распределительном шкафу, служебном, котельном отделении, купе пассажиров и купе отдыха проводника; а также промежуточное реле.

При включенной сигнализации на панели блока управления горит зеленый светодиод «эксплуатация». Возгорание оповещается мигающим световым сигналом двух красных светодиодов «пожар общий» и прерывистым акустическим сигналом динамика. Одновременно на схеме планировки вагона горит один или несколько светодиодов красного цвета, указывающих место очага пожара. При срабатывании пожарной сигнализации с помощью реле автоматически отключается принудительная вентиляция.

При неисправности сигнализации горит желтый светодиод «общая неисправность» и непрерывно издает акустический сигнал.

Для проверки исправности действия сигнализации нажимают кнопку «проверка», при этом горят желтый светодиод, мигающие все красные светодиоды на планировке вагона и поступает прерывистый акустический сигнал, который отключают кнопкой «отключение АС». По истечении 20 секунд светодиоды гаснут.

5) Вызывная звонковая сигнализация снаружи и внутри вагона предназначена для вызова проводника из вагона. Она включает в себя электрический звонок постоянного тока, установленный на пульте управления, две кнопки для вызова, расположенные у наружных торцовых дверей, и соединительные провода, проложенные в металлических трубах за потолком вдоль вагона. Цепи сигнализации питаются постоянным током. Звонок не звонит в случае размыкания цепи, неисправности вызывной кнопки или вызывного переключателя и самого звонка. Эти неисправности должен устранять поездной электромеханик.

6) Сигнализация наличия воды предназначена для подачи сигналов о необходимости прекращения налива воды в бак и исключения перелива воды из вестовой трубы и состоит из датчиков-контактов и двух сигнальных ламп. Датчики-контакты установлены на водяных баках, принцип их работы основан на свойстве электропроводности воды.

Сигнальные лампы находятся под вагоном вблизи наливных патрубков. При полностью заполненном водой баке датчик, расположенный на крышке бака, замыкает цепь реле, блок-контакты которого включают цепь сигнальных ламп. Последние загораются, сигнализируя заправщику о необходимости прекращения налива воды. Поскольку схема включения и принцип работы датчика неизбежно вызывают замыкание цепи датчика на корпус вагона при заполненном водой баке, на пульте управления установлен выключатель отключения цепи сигнализации налива от общей схемы вагона для исключения ложного срабатывания цепи контроля состояния изоляции. Нормальное положение выключателя - разомкнутое.

7) Цепи сигнализации занятости туалетов включают в себя микровыключатель, вмонтированный в штребель дверного замка туалетов, сигнальные лампы, размещенные над дверями в большом коридоре с тормозного и нетормозного концов вагона, и электропроводку.

Сигнализация включается с пульта управления автоматическим выключателем. При закрывании замка туалета ригель замка через специальный рычаг давит на кнопку микровыключателя, который, срабатывая, замыкает цепь сигнальной лампы. Загорается лампа, снабженная пиктограммой туалета.

Вагон оборудован радиотрансляционной сетью,которая предназначена для передачи объявлений и трансляции передач. Радиотрансляционная сеть питается от поездного радиоузла через магистраль напряжением 30 В. Сеть состоит из тринадцати громкоговорителей с регуляторами громкости, двух розеток и проводов радиомагистрали. В каждом купе, купе проводников и служебном отделении установлено по одному громкоговорителю, в большом коридоре- два. Громкость звука меняется регулятором, установленным вблизи каждого громкоговорителя, ступенчато. При желании громкоговоритель может быть выключен. На торцовых стенах вагона внутри переходной площадки установлены герметические розетки для соединения поездной магистрали между вагонами гибким проводом, имеющим на концах штепсельные вилки. На крышках розеток радиомагистрали стоит трафарет «Р».

t42

Кроме радиотрансляционной сети, купейные вагоны, используемые как штабные, оборудованы поездным радиопунктом, через который транслируются радиопрограммы, программы местного вещания с магнитофона и информация для всего поезда. В установке использован автомобильный радиовещательный приемник II класса А-275В с диапазоном длинных, средних и ультразвуковых волн. Прием ведется на типовые вагонные антенны ДСВ и УКВ. Вещание программ в магнитной записи осуществляется с кассетного двухдорожечного монофонического магнитофона II класса, который применяется только в режиме воспроизведения.

Для передачи информации через микрофон используется динамический микрофон МД-66А.

Номинальная выходная мощность установки 200 Вт. Установка рассчитана на питание от аккумуляторной батареи.

Перечень наиболее часто встречающихся неисправностей в радиотрансляционной сети указан в таблице 3:

Для обеспечения связи с локомотивом вагоны оборудованы телефонной магистралью. В служебном отделении установлена розетка для подключения телефона. Для связи начальника поезда с проводниками и машинистом используется аппаратура внутрипоездной телефонной связи «Контакт» или «Телефон».

Связь между телефонными аппаратами осуществляется по двухпроводной линии трансляционной сети поезда на частоте 120 кГц с помощью частотного кодирования вызова номера вагона и частотной модуляции телефонных разговоров. Аппараты установлены в рабочих купе проводников, купе начальника поезда, вагоне-ресторане.

На некоторых фирменных поездах установлено радиотаксофонное оборудование со штыревыми антеннами или автоматическими спутниковыми антеннами.

СИСТЕМА ОСВЕЩЕНИЯ ВАГОНА

Система освещения вагонапредназначена для освещения всех внутренних помещений вагона в нормальном и аварийном режимах и световой сигнализации.

Цепи освещения питаются стабилизированным напряжением 50 В от подвагонного генератора или от аккумуляторной батареи. На вагоне установлены светильники люминесцентного освещения и светильники с лампами накаливания.

Люминесцентные светильники установлены во всех помещениях вагона за исключением туалетов, тамбуров и котельного отделения. Люминесцентный встраиваемый вагонный светильник (рисунок 9) (ЛВВ03-2´20 (1´25)-002) с двумя люминесцентными лампамимощностью 20 Вт каждая и одной лампой накаливания мощностью 15 Вт и встроенным пускорегулирующим аппаратом характеризуется постоянным или пульсирующим напряжением (50 ± 3) В. Внутрь светильника встроен преобразователь на входе люминесцентной лампы после преобразователя напряжение 220В частотой 20000 Гц. Светильники со встроенными преобразователями начали устанавливаться Тверским вагоностроительным заводом с 1996 г. До этого для питания люминесцентных ламп использовались электромашинные преобразователи:

- ППО-2-400У4, преобразующие напряжение постоянного тока 50 В в напряжение переменного тока 220 В частотой 400 Гц; устанавливались в вагонах постройки ТВЗ в чердачном помещении нетормозного конца;

- MB 12, преобразующие напряжение постоянного тока 50 В в напряжение переменного тока 220 В частотой 425 Гц; устанавливались под вагоном (постройки Германии).

Рисунок 9 - Люминесцентный светильник:
1 ¾ рассеиватель; 2 ¾ держатель; 3 ¾ клеммник; 4 ¾ корпус; 5 ¾ индивидуальный преобразователь; 6 ¾ лампа накаливания; 7 ¾ лампа люминесцентная

t46

Светильники с лампами накаливания мощностью 40 Вт установлены в тамбурах в зоне входных дверей и в туалетах; над рабочим столом проводника в служебном отделении ¾ лампа мощностью 25 Вт. В котельном отделении над входом установлен светильник во взрывобезопасном исполнении типа «Луч». На торцовых стенах вагона установлены концевые сигнальные фонари в пластмассовом корпусе для пассажирских вагонов с лампами накаливания мощностью 40 Вт. Над каждым спальным местом установлен светильник местного освещения «Софит» с лампой накаливания мощностью 10 Вт и со встроенным выключателем.

Питание цепей освещения обеспечивается включением автоматических выключателей на пульте управления. Кроме того, светильники в купе и в купе проводника имеют индивидуальные выключатели.

В аварийном режиме и при питании от соседнего вагона включены только светильники с лампами накаливания и лампы накаливания люминесцентных светильников.

Расположение светильников по помещениям купейного вагона представлено на рисунок 10.

Рисунок 10 - Схема расположения светильников в купейном вагоне:
Н7-12, 26, 70, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 83, 84 ¾ светильники с лампами накаливания; Е101-138 ¾ софиты; Н31-43, 75, 76, 85-88 ¾ светильники люминесцентного освещения; Н139, Н140 ¾ сигнальные лампы занятости туалетов

Сравнительные характеристики ламп накаливания и люминесцентных ламп представлены в таблице 4.

Таблица 4 — Сравнительные характеристики ламп освещения

Показатель	Лампа накаливания	Люминесцентная лампа
Напряжение питания, В
Род ток	Постоянный	Переменный
Частота тока, Гц	------	400, 425, 20000
Светоотдача, Люм / Вт	9 … 11	35 … 37
Цветоотдача	Желтый	Близкий к естественному
Пожароопасность	Да	Нет
Мощность, Вт	10, 15, 25, 40	20,4
Расход процента мощности	70% - тепло	70% - свет
Срок службы, час

Освещенность помещений в значительной степени зависит от состояния светильников. Корпус светильника нужно очищать от пыли и грязи с помощью моющих средств, а стекла светильников протирать сначала увлажненной, а затем мягкой сухой безворсовой тряпкой. При замене в светильниках перегоревших ламп нельзя применять лампы большей мощности. Замену ламп, дросселя пускорегулирующей аппаратуры в люминесцентных светильниках производить только при снятом напряжении.

В сигнальных фонарях стекла и линзы должны быть всегда чистыми, крышки плотно закрыты. В случае перегорания лампы немедленно заменить ее.

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ЩИТЫ

На всех пассажирских вагонах независимо от типа, завода и страны постройки управление электрооборудованием и системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха производится проводником пассажирского вагона только с передней панели распределительного шкафа. Открывать двери распределительного шкафа и осуществлять какие-либо включения внутри шкафа проводнику категорически запрещается. На передней панели каждого распределительного шкафа под или над каждым аппаратом, прибором, сигнальной лампой, светодиодом указывается его назначение и действие (включение, отключение).

Для подготовки распределительного щита к работе необходимо главный пакетный переключатель поставить в положение «НОРМ.ЭКСПЛУАТАЦИЯ». После этого необходимо убедиться, что сигнализации работают нормально (сигнализация замыкания на корпус вагона, СКНБ). После проверки работы сигнализаций необходимо проверить заряд аккумуляторной батареи и работу потребителей (система освещения, вентиляции, кондиционирование воздуха, хвостовые фонари, электрокипятильник и т. д.)

При выходе из строя источников тока на вагоне предусмотрена возможность получения электроэнергии от соседнего исправного вагона с тем же номинальным напряжением через низковольтную магистраль. Для этого необходимо проверить отсутствие замыкания на корпус вагона, ПЭМ соединить низковольтные межвагонные соединения, установить на щите главный пакетный переключатель в положение «Питание от магистрали» (если вагон получает электроэнергию) и «Подача в магистраль» (если вагон отдает электроэнергию).

Для экстренного обесточивания электрооборудования вагона, каждый распределительный щит оборудован аварийной кнопкой красного цвета «Авария». Аварийной кнопкой пользуются в случае возгорания в вагоне, заклинивании и резких колебаниях стрелок электроизмерительных приборов, полном замыкании на корпус вагона. При обесточивании электрооборудования с помощью аварийнйо кнопки питание подается только на аварийные сигнализации вагона, аварийное освещение. После экстренного обесточивания вагона необходимо вызвать поездного электромеханика для выявления и устранения неисправности.