Пассажирские вагоны. Классификация и спецификация пассажирского парка

Лекция 9 Пассажирские вагоны План лекции 1. Классификация и спецификация пассажирского парка 2. Основы конструкции пассажирских вагонов 3. Модели пассажирских вагонов 4. Отопление и водоснабжение пассажирских вагонов 5. Электрооборудование пассажирских вагонов 6. . Системы электроснабжения пассажирских вагонов 1. Классификация и спецификация вагонов пассажирского парка Пассажирские вагоны (рис. 9.1) предназначены для перевозки пассажиров, почты, багажа, грузобагажа, используются в качестве вагонов-ресторанов, вагонов-клубов, вагонов-лабораторий, вагонов-путеизмерителей и т.д. В эксплуатации находятся следующие виды пассажирских вагонов: мягкие с двухи четырехместными купе; мягкие международного сообщения с двухместными купе (СВ); жесткие купированные с четырехместными купе; жесткие некупированные (плацкартные); межобластного сообщения (общие); почтовые; багажные; почтовобагажные; вагоны-рестораны; вагоны-салоны; вагоны-лаборатории; вагоныдефектоскопы; вагоны-путеизмерители; вагоны-рельсосмазыватели и другиe. Рис. 9.1. Пассажирский вагон Для всех пассажирских вагонов внутреннего сообщения приняты габариты 0-ВМ и 1-ВМ, а для пассажирских вагонов международного сообщения железных дорог всех стран Европы и Азии – габарит 03-ВМ, который также называется габаритом РИЦ (RIC Regolamento Internationale Carrozze - Международный союз по пассажирским и багажным вагонам). Членами Союза являются железные дороги Австрии, Болгарии, Бельгии, Великобритании, Венгрии, Германии, Греции, Дании, Италии, Люксембурга, Нидерландов, Норвегии, Польши, Финляндии, Франции, Чехии и Словакии, Швейцарии, Швеции, Югославии. Кроме того, в РИЦ входят железные дороги отдельных государств Азии, Африки и Ближнего Востока. На купейных и мягких вагонах габарита 1-ВМ Российских железных дорог, направляющихся в КНР и КНДР, должен быть опускающийся фрикционный аппарат. На пунктах перестановки вагонов фрикционный аппарат опускают, снимают автосцепку СА-3 и устанавливают автосцепку со специальной головкой типа "Джаннея". В этом случае условно допускается сцепление вагонов РЖД с вагонами железных дорог КНР или КНДР. Как правило, вагоны-рестораны РЖД за границу не направляют. Исключение составляют поезда, следующие в Финляндию и Монголию, где габарит и ширина колеи допускают их эксплуатацию. Часть купейных и мягких вагонов габарита 0-ВМ, эксплуатирующихся по настоящее время на железных дорогах России, были построены на вагоностроительных заводах Аммендорф и Гёрлиц в Германии (ГДР) во времена существования Советского Союза. Срок эксплуатации этих вагонов подходит к концу и поэтому количество таких вагонов сокращается. Пассажирские вагоны (купейные, плацкартные, мягкие и др.) Тверского вагоностроительного завода (ТВЗ) и Ленинградского вагоностроительного завода имени И.Е.Егорова (ЗАО "Вагонмаш") строятся по габариту 1-ВМ, двухэтажные вагоны производства ТВЗ - по габариту Тпр. На железных дорогах России в поездах эксплуатируются пассажирские вагоны, принадлежащие другим государствам. Вагоны Германии, Польши, Чехии и Словакии это вагоны международного сообщения габарита РИЦ. Они оборудованы нагнетательной вентиляцией и, в отличие от вагонов РЖД, на них установлены специальные замки на входных дверях, а знаки и надписи соответствуют правилам РИЦ. 2. Основы конструкции пассажирских вагонов Все пассажирские вагоны строят с цельнометаллическими сварными кузовами длиной 23,6 м (рис. 9.2); различаются они планировкой и внутренним оборудованием, а также конструкцией кузова и рамы. Кузова пассажирских вагонов представляют собой цельнометаллическую коробку, состоящую из рамы, пола, боковых и торцевых стен и крыши. Рис. 9.2. Цельнометаллический кузов пассажирского вагона Каждая из этих частей имеет каркас (стойки, обвязки, балки, дуги), обшитый с внешней стороны листовой сталью. Кузов цельнометаллического вагона составляет единое целое с рамой (цельнонесущий кузов). По конструкции кузова цельнометаллические пассажирские вагоны делят на два основных типа: с рамой, имеющей сквозную хребтовую балку и не имеющей ее. Внутренняя планировка пассажирских вагонов зависит от их назначения. В кузове расположено помещение для пассажиров, оборудованное устройствами, которые обеспечивают нормальные условия и необходимый комфорт. Для обеспечения температурных условий в помещениях вагона ограждение кузова (стены, крыша, пол) имеет изоляцию. К внутреннему оборудованию пассажирских вагонов относятся устройства, составляющие интерьер вагона и выполняющие его планировку в соответствии с назначением: перегородки между помещениями, облицовка стен, пола и потолка, места для лежания и (или) сидения пассажиров, размещения багажа, окна, двери и т.д. Каждый пассажирский вагон имеет систему электроснабжения, обеспечивающую питание электроэнергией всех его потребителей: устройства отопления, освещения, электробытовые приборы и др. К климатическим устройствам пассажирских вагонов относятся установки отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, необходимые для обеспечения в вагоне нормальных температурных условий и воздухообмена. В санитарно-техническое оборудование пассажирских вагонов входят санитарные узлы и система водоснабжения. Внутреннее оборудование располагают так, чтобы обеспечить достаточную ширину проходов, свободный доступ к диванам и полкам, а также удобство пассажирам, наилучшее использование площади пола и объема кузова. По концам вагона расположены тамбуры. Рабочий тамбур находится со стороны служебного помещения для проводников. Через него, как правило, осуществляется посадка и высадка пассажиров и из него есть доступ к котлу отопления вагона (в связи с чем конец вагона со стороны рабочего тамбура называют котловым). В обоих тамбурах находятся краны экстренного торможения (стоп-краны), а в рабочих - штурвалы привода ручных тормозов. Для обеспечения безопасного перехода пассажиров из одного вагона в другой, а также для амортизации резких ударов и толчков, возникающих при трогании поезда и торможении, пассажирские вагоны оборудуют буферными комплектами (рис. 9.3) с упругими переходными площадками (рис. 9.4). Рис. 9.3. Буферные комплекты Рис. 9.4. Переходные площадки Между деталями автосцепного устройства имеются зазоры, составляющие в сумме 40-100 мм. Автосцепки и вагоны могут свободно перемещаться взаимно в пределах указанных зазоров, так как в это время поглощающие аппараты еще не работают. Буферные комплекты обеспечивают постоянное натяжение сцепленных автосцепок, тем самым ликвидируя свободные зазоры и исключая их отрицательное влияние на плавность движения поезда. В настоящее время пассажирские вагоны оборудуют упругой переходной площадкой с суфле, выполненным из морозостойкой резины, которая обеспечивает хорошую плотность соединения и одновременно является звукоизоляционным материалом. Чтобы атмосферные осадки, пыль и грязь не попадали с крыши в пространство между стеной вагона и баллонами двух смежных вагонов, предусмотрено отводное устройство. Один конец перекрытия крепится к торцевой стене вагона, а другой свободно лежит на верхнем баллоне. Внизу перекрытием служит переходной фартук. В свободном состоянии резиновые суфле выходят на 65 мм за ось сцепления автосцепок. Благодаря этому после сцепления вагонов создается хорошее уплотнение по периметру, надежное при прохождении поезда и по кривым участкам пути. Для каждого пассажирского вагона при постройке составляют технический паспорт (форма ВУ-4м), в котором указывают место и время постройки, место приписки, тип вагона, тару, длину рамы, тип сцепки, базу вагона, типы тележек, тормозов и подшипников, число мест, сведения о системах отопления, водоснабжения и электрооборудования, о каждой колесной паре (тип, размеры основных элементов); здесь же помещают рисунок с планировкой вагона. В паспорт вписывают все изменения, произведенные при заводском ремонте вагона. 3. Модели пассажирских вагонов Ведущим производителем пассажирских вагонов в России в настоящее время является Тверской вагоностроительный завод (ОАО "ТВЗ"). Им разработаны и выпускаются различные типы пассажирских вагонов, соответствующие современным нормам безопасности и экологичности (рис. 9.5). Рис. 9.5. Вагоны Тверского ВЗ Кузова вагонов имеют унифицированную цельнонесущую конструкцию без хретовой балки. Обшивка кузова выполнена из плоскогофрированной, либо негофрированной нержавеющей стали (срок службы кузова - 40 лет). Окраска кузова выполнена в соответствии с корпоративными цветами ОАО "РЖД". Вагоны изготавливаются по габариту 1-ВМ и имеют конструкционную скорость 160 км/ч. Длина вагонов по осям сцепления автосцепок составляет 25500 мм, база вагонов - 17000 мм, ширина - 3100 мм, высота - 4350 мм. В вагонах устанавливаются двухосные люлечные тележки моделей 68-4065, 684066 (рис. 9.6), либо безлюлечные тележки моделей 68-4095, 68-4096 (рис. 9.7). Рис. 9.6. Тележка модели 68-4065, 68-4066 Рис. 9.7. Тележка модели 68-4095, 68-4096 Вагоны имеют пассажирский салон, спланированный и оборудованный в соответствии с назначением вагона, а также рабочий и нерабочий тамбуры. Двери рабочего тамбура - сдвижные с электромеханическим приводом; нерабочего тамбура распашные, открываются вручную (рис. 9.8). Рис. 9.8. Двери рабочего и нерабочего тамбуров Со стороны рабочего тамбура расположены купе для отдыха проводника, служебное помещение проводника, кладовая для хранения постельных принадлежностей, водонагреватель (рис. 9.9) системы приготовления и раздачи воды и котельное отделение. В коридоре со стороны нерабочего тамбура расположены два экологически чистых туалета. Отопление вагонов комбинированное. Основная отопительная система -жидкостная, с нагревом теплоносителя в котле электронагревателями или твердым топливом. Рис. 9.9. Водонагреватель В межсезонный электрокалориферов. период предусмотрено отопление от салонных Электроснабжение вагонов обеспечивается от поездной магистрали напряжением 3000 В (электроотопление), на стоянках - от трехфазной сети напряжением ~380/220 В, а также от подвагонного генератора напряжением =110 В и аккумуляторной батареи. Имеется статический преобразователь напряжения = 110/~220 В, позволяющий получить переменный ток для питания люминесцентных светильников и розеток. Основное освещение всех помещений люминесцентное, аварийное - лампами накаливания. Вагон оборудован информационными табло (рис. 9.10), системой видео- и аудиотрансляции, системами пожарной сигнализации, контроля безопасности и связи, управления доступом и охраны, накопления и передачи диагностической информации. Рис. 9.10. Информационное табло Вентиляция вагона - принудительная приточная непрерывного действия с частичным удалением воздуха через дефлекторы, установленными на крыше по концам вагона. Вагон оборудован установкой кондиционирования воздуха. Пассажирский вагон открытого типа с креслами для сидения (модель 61-4458) вместимостью 40 (1 класс), либо 68 (2 класс) пассажиров предназначен для выполнения массовых перевозок по магистральным путям колеи 1520 мм с длительностью пребывания в пути не более 8 часов (межобластное сообщение) (Рис. 9.11). Рис. 9.11. Пассажирский вагон модели 61-4458 Пассажирский салон вагона 1 класса (рис. 9.12, 9.13) с улучшенным интерьером оборудован 14 двухместными и 12 одноместными поворотными креслами с регулируемыми по наклону спинками. В спинки кресел вмонтированы откидные столики, ЖК-дисплеи системы видеотрансляции и аудиопанели. Рис. 9.12. Пассажирский салон с улучшенным интерьером: 1 – тамбур тормозного конца вагона; 2 – кладовая; 3 – служебное помещение; 4 – купе проводника; 5 – пассажирское помещение; 6, 7 – туалеты; 8 – тамбур нетормозного конца вагона; 9 – коридор нетормозного конца вагона; 10 – коридор тормозного конца вагона; 11 – котельное отделение Пассажирский салон 2 класса со стандартным интерьером имеет 30 двухместных кресел с регулируемыми по наклону спинками и откидными столиками на задней стороне. Над пассажирскими креслами установлены светильники направленного света, в откидные подлокотники вмонтированы аудиопанели с электронными регуляторами громкости и разъемами для подключения аудиогарнитур. В салоне установлены потолочные видеопанели (рис. 9.14). Рис. 9.13. Интерьер пассажирский салона 1-го класса Рис. 9.14. Интерьер пассажирского салона 2 класса Пассажирский жесткий некупированный (плацкартный) вагон модели 61-4447 (рис. 9.15) предназначен для перевозок пассажиров по путям колеи 1520 мм на дальние расстояния с длительностью пребывания в пути более 8 часов. Рис. 9.15. Пассажирский жесткий некупированный (плацкартный) вагон модели 61-4447 Пассажирский салон плацкартного вагона (рис. 9.16, 9.17) поделен на 9 отсеков, соединенных сквозным общим коридором. В каждом отсеке установлены 3 нижние и 3 откидные верхние полки. Всего в вагоне 54 спальных места, которые могут использоваться и как места для сидения (81 место). Рис. 9.16. Пассажирский салон плацкартного вагона: 1 – тамбур тормозного конца вагона; 2 – кладовая; 3 – служебное отделение; 4 – купе проводника; 5 – пассажирское помещение; 6, 7 – туалеты; 8 – тамбур нетормозного конца вагона; 9 – коридор нетормозного конца вагона; 10 – коридор тормозного конца вагона; 11 – котельное отделение Рис. 9.17. Интерьер пассажирского салона плацкартного вагона Внутри четырехместных отсеков располагаются 2 нижние, 2 верхниеоткидные полки и подоконные откидные столики. Боковые нижние полки двухместных отсеков имеют раскладную конструкцию, позволяющую образовывать 2 места для сидения и столик между ними. Верхние полки имеют складные предохранительные поручни. В дополнение к спальным полкам каждый отсек оборудован неоткидными верхними полками для багажа и постельных принадлежностей. Под нижними полками имеются рундуки для размещения багажа и ручной клади. Пассажирские купейные вагоны моделей 61-4440 и 61-4462 с числом мест 18 (1 класс), либо 36 (2 класс) предназначены для перевозок пассажиров по магистральным путям колеи 1520 мм на дальние расстояния с временем пребывания в пути более 8 часов. Вагон модели 61-4462 оборудован беззазорными сцепными устройствами БСУ-3 и гофросуфле и предназначен для эксплуатации в поездах постоянной составности. Пассажирское помещение купейного вагона 2 класса имеет 9 четырехместных купе, оборудованных мягкими трансформируемыми диванами и откидными спальными полками с предохранительными поручнями, откидным подоконным столиком, выдвижной лестницей для подъема на верхнее спальное место. Для размещения личных вещей имеются полки. Под каждым нижним спальным местом находится рундук для багажа. Купе оборудованы светильниками общего и местного освещения, панелями аудиосистемы, крючками для одежды. В каждом купе могут быть установлены видеопанели. Пассажирское помещение купейного вагона 1 класса имеет 9 двухместных купе, оборудованных мягкими диванами, откидным подоконным столиком, нишами для багажа и полкками для личных вещей. От продольного коридора пассажирските купе отделены сдвижными дверями, которые запираются и отпираются при помощи магнитных карточек. Также выпускаются пассажирские вагоны с двухместными купе класса "Люкс". Такие купе оборудованы диваном-трансформером, откидной вехней спальной полкой, креслом, откидным подоконным столиком, нишами для личных вещей, телевизором. Из купе имеется доступ в индивидуальный санузел с душевой кабиной. Пассажирский купейный вагон международного сообщения модели 61-4476 габарита РИЦ предназначен для эксплуатации на железных дорогах колеи 1520 и 1435 мм. Конструкционная скорость вагона для колеи 1520 мм - 160 км/ч, для колеи 1435 мм 200 км/ч. Пассажирский салон вагона имеет 32 спальных места и обеспечивает высокий уровень комфорта пассажиров за счет усовершенствованной планировки всех помещений вагона. В каждом из 8 четырехместных купе установлены 2 диванатрансформера, 2 откидные верхние спальные полки, подоконный откидной столик, под которым расположен рукомойник. Двухэтажные пассажирские вагоны производства ОАО "ТВЗ" строятся по габариту Тпр и имеют конструкционную скорость 160 км/ч. Кузова вагонов с гладкой обшивкой боковых стен изготавливаются из коррозионно-стойких сталей. Длина вагонов – 26232 мм, база – 19000 мм, ширина – 3154 мм, высота – 5250 мм. Двухэтажный купейный вагон модели 61-4465 рассчитан на проезд 64 пассажиров, которые размещаются в 16 четырехместных купе (по 8 на первом и втором этажах). По сравнению с обычным одноэтажным вагоном пассажировместимость увеличена почти в 2 раза. Уровень пола первого этажа вагона опущен ниже линии оси колесных пар. Высота потолков купе и коридоров уменьшена до 2100 мм (вместо стандартных 2500 мм). В купе отсутствуют верхние багажные полки. Для подъема на второй этаж служат лестницы, расположенные по обоим концам вагона. Вагон имеет один тамбур. На 1 этаже со стороны тамбура расположены служебное помещение и купе проводников. Поскольку вагоны оборудованы герметичными межвагонными переходами Hubner, в них отсутствует нерабочий тамбур. Вместо него предусмотрен коридор, в котором расположены 3 экологически чистых туалета. Вагон имеет электровоздушное отопление от электрокалориферов, а также оборудован системой кондиционирования воздуха. В двухэтажном штабном купейном вагоне модели 61-4472 предусмотрено 50 пассажирских мест, 2 из которых предназначены для проезда инвалида-колясочника и сопровождающего его лица. В этом же вагоне имеется радио-купе начальника поезда, туалет для инвалида, туалет с душевой кабиной и бытовое помещение для поездной бригады. Двухэтажный вагон-ресторан модели 61-4473 имеет пассажирский салон на 48 посадочных мест, расположенный на 2 этаже. На 1 этаже вагона расположен бар на 4 посадочных места, кухня, моечное отделение, кладовая, подъемное устройство (лифт) с переговорным устройством, 2 туалета, служебное помещение. Двухэтажный пассажирский вагон с местами для сидения модели 61-4492 выпускается в двух исполнениях – со стандартным интерьером на 102 посадочных места и с улучшенным интерьером на 60 посадочных мест. В вагоне с улучшенным интерьером имеется пассажирское купе и кухонный модуль. Почтовые, багажные и почтово-багажные вагоны до 2012 года выпускались СанктПетербургским заводом "Вагонмаш" (ранее - Лениградским вагонострительным заводом имени И.Е. Егорова). Почтовый вагон типа ПП имеет трактовую и транзитную кладовые, зал для сортировки писем, служебное отделение и все необходимое обустройство для работы и отдыха почтовой бригады в длительных поездках: купе для отдыха, кухня, туалет с душем, котельное отделение. Трактовая кладовая оборудована полками для посылок, выгружаемых на промежуточных станциях. Транзитная кладовая служит для размещения посылок, следующих до конечной станции. Оборудование почтового вагона позволяет осуществлять в дороге обработку самых разных почтовых отправлений. В них имеются все необходимые приспособления для приёма, хранения и обработки мешков и контейнеров с письмами, бандеролями и посылками, пересылаемыми по железной дороге. В таком вагоне могут применяться особые почтовые штемпели, почтовые штампы и почтовые ярлыки, с помощью которых на корреспонденции ставятся пометки о доставке корреспонденции железнодорожным транспортом – с указанием почтового вагона и маршрута его следования. Багажный вагон модели 61-524 предназначен для транспортировки багажа в пассажирских или почтово-багажных поездах. В вагоне имеются багажная кладовая, служебное помещение, двухместное купе для отдыха багажных раздатчиков, туалет с душем, тамбуры и котельное отделение. С 2015 года время Тверской вагоностроительный завод наладил выпуск багажного и почтово-багажного вагонов моделей, отвечающих современным требованиям и допускающих эксплуатацию в составе пассажирских и скорых поездов, следующих со скоростью до 160 км/ч, а также в составе специальных почтово-багажных поездов для ускоренной перевозки легковесных грузов. Багажно-почтовый вагон модели 61-4505 оборудован помещением для хранения багажа и зоной для проезда персонала. В багажном помещении площадью 157 м3 можно разместить до 25,2 тонн груза. Отсутствие на стенах и полу выступов позволяют сохранить упаковку багажа во время перекладки и транспортировки. Зона для персонала оборудована отдельной наружной дверью для входа с платформы. Кроме служебного купе в вагоне модели 61-4505 располагаются кухня, купе со спальными местами, экологически чистый туалет с душем и котельное отделение. Вагон оснащен системой комплексного мониторинга, которая может контролировать одновременно до 10 багажных вагонов, входящих в состав поезда. В случае несанкционированного доступа в любой из вагонов, в купе обслуживающего персонала поступает сигнал. Багажный вагон модели 61-4504 не имеет служебной зоны. Весь полезный объем вагона занят багажным отделением, что позволяет перевозить в нем до 199 м3 багажа весом до 35 тонн. Конструкции обоих вагонов предусматривают возможность работы в грузовом отсеке погрузчика с грузом общей массой до 5 т. Это позволяет исключить ручной труд, сократить время погрузки и разгрузки. Стены и крыша грузовых отсеков оборудованы термоизоляцией, что позволяет сохранять комфортную температуру внутри вагонов. 4. Отопление и водоснабжение пассажирских вагонов Система отопления служит для поддержания нормального температурного режима внутри вагона независимо от изменения температуры наружного воздуха. Согласно техническим условиям на проектирование и постройку пассажирских вагонов температура воздуха в вагоне должна быть не менее +18 °С при наружной температуре 40 °С, а в предтамбурных коридорах и туалетах - не менее +16 °С; в вагонах с электрическим отоплением автоматическое управление должно обеспечивать температуру в пределах +20 ± 2 °С. Кроме того, система отопления должна подогревать воздух, подаваемый вентиляционной установкой, обеспечивать подогрев воды в системе горячего водоснабжения, а в вагонах последних лет постройки также обогрев головок водоналивных и сливных труб. Приборы отопления любой системы должны быть безопасны в пожарном отношении, просты в обслуживании, надежны в работе и экономичны в эксплуатации. Температура поверхности нагревательных приборов не должна превышать 70 °С, с тем чтобы создавалась умеренная теплота и не было пригорания пыли. Воздух нагревается в вагоне при работе системы отопления в том случае, если имеется разность температур между нагревательными приборами и воздухом. Тогда тепло передается от приборов отопления, имеющих более высокую температуру, в воздух вагона, т.е. происходит теплообмен (конвекция). В зависимости от способа получения тепла для обогрева пассажирских вагонов применяют три системы отопления: угольно-водяную, комбинированную (электроугольную) и электрическую. В первых двух системах теплоносителем служит жидкость (вода), которая подогревается в котле углем (угольно-водяная система), углем или электронагревательными элементами, опущенными в котел (комбинированная система). При электрическом отоплении воздух в вагоне подогревается непосредственно электропечами. Во всех вагонах с водяным отоплением помещения обогреваются с помощью обогревательных труб, в которых циркулирует горячая вода (рис. 9.18). Устройство и действие системы водяного отопления с верхней разводкой труб основаны на физическом законе, согласно которому при нагревании воды в котле 2 объем ее частиц увеличивается, а плотность уменьшается, поэтому они, как более легкие, устремляются вверх. Рис. 9.18. Система водяного отопления пассажирского вагона: 1 – расширитель-калорифер; 2 – котел; 3 – наливная труба; 4 – верхняя труба; 5 – стояки; 6 – нижние трубы; 7 – грязевик; 8 – пробка для спуска воды; 9 – вестовая труба бака; 10 – угольный ящик; 11 – водяной бак; 12 – труба от системы водоснабжения; 13 – вестовая труба расширителя; 14 – наливная воронка; 15 – водопроводная труба; 16 – спускная труба расширителя; 17 – труба, соединяющая котел с расширителем В то же время частицы воды, находящиеся в обогревательных трубах 4, 5, 6, охлаждаются, объем их уменьшается, а плотность увеличивается, вследствие чего они, как более тяжелые, опускаются вниз. Таким образом, благодаря различию плотности воды в котле и обогревательных трубах, происходит непрерывная циркуляция воды в системе отопления по замкнутому кольцу: котел – обогревательные трубы – котел. В системе имеется расширитель-калорифер 1, компенсирующий увеличивающийся объем воды вследствие ее расширения из-за нагрева и одновременно с этим обеспечивающий подогрев наружного воздуха, поступающего через систему вентиляции вагона в пассажирский салон. На ряде купейных вагонов применяются системы водяного отопления вагонов с нижней разводкой труб. Циркуляция воды в системе обеспечивается специальным циркуляционным насосом. Электрическое отопление как основное применяется в межобластных общих вагонах, вагонах-ресторанах и двухэтажных вагонах. При электрической системе отопления вагон обогревается с помощью электрических печей, расположенных на полу в пассажирских помещениях, коридорах, служебном отделении и туалетах, а также с помощью электрокалориферов, устанавливаемых в системах вентиляции. Обогрев с использованием печей называют конвекционным, а с помощью калориферов – электровоздушным. В качестве дополнительного электрическое отопление применяется в вагонах с кондиционированием воздуха. Нагревательные приборы электрического отопления получают питание от подвагонной высоковольтной магистрали, подключаемой через электровоз к контактной сети постоянного тока напряжением 3000 В или переменного однофазного тока напряжением 25000 В через понижающий трансформатор. Высокое напряжение от локомотива к вагонам и между вагонами передается через специальные межвагонные перемычки – пинчи, подключаемые к подвагонным высоковольтным розеткам. Вагоны с комбинированной системой отопления можно эксплуатировать как на электрифицированных участках, так и на неэлектрифицированных. Отопительное оборудование вагонов унифицировано. Работы по внедрению электроотопления на неэлектрифицированных участках сдерживаются из-за отсутствия тепловозов с генератором отопления и необходимостью реконструкции устройств СЦБ на этих участках. Режим работы системы отопления устанавливает проводник в зависимости от температуры наружного воздуха и внутри вагона, от населенности вагона и времени года. Система водоснабжения пассажирских вагонов удовлетворяет потребности пассажиров в питьевой воде, обеспечивает нормальное функционирование санитарнотехнического оборудования, а также пополнение водой системы отопления вагонов. Каждый вагон оборудован индивидуальной системой водоснабжения самотечного типа, состоящей из баков, разводящей и подводящей систем трубопроводов, устройств водораздачи. Вместимость баков системы водоснабжения зависит от типа вагона и числа пассажирских мест. У пассажирских вагонов она определяется также назначением вагона (дальнего следования или межобластного сообщения). Над туалетом, расположенным в некотловой части вагона, устанавливают большой бак емкостью 850 л, а над потолком туалета в котловом конце – малый бак емкостью 80 л. Общая вместимость системы водоснабжения в купейных и плацкартных вагонах составляет 1 м3 (около 1000 л). Баки соединены трубопроводом, что позволяет пользоваться водой в обоих туалетных помещениях до полного опорожнения всех баков, а также заполнять систему водоснабжения через одно наливное устройство. При необходимости баки могут быть разобщены вентилями. Большие баки имеют две наливные трубы с наконечниками для налива воды снизу с обеих сторон вагона. Чтобы предотвратить замерзание наконечников водоналивных труб, их оборудуют устройствами для обогрева от системы отопления или электрическими нагревателями, подключенными к аккумуляторной батарее. Уровень воды в баках определяют по водомерному стеклу, установленному на малом баке. В купированных вагонах постройки ГДР в туалетном помещении некотлового конца вагона имеются водопробные краны, один из которых сигнализирует о наличии не менее 0,25 м3 воды (минимально допустимый уровень). В вагонах дальнего следования делают специальные бойлерные установки, от которых горячая вода поступает в санитарные узлы и служебное отделение. В период отопительного сезона подогрев воды осуществляется от котла отопления с помощью специального змеевика. Для обеспечения пассажиров кипятком в вагонах около котельного отделения устанавливают кипятильники непрерывного действия с комбинированным (электрическим и угольным) отоплением. В них вода может подогреваться от встроенного в котел электрического нагревателя. Производительность кипятильника 1,11,4 л/мин кипяченой воды. В котловом конце вагонов расположен бак для питьевой воды, куда ручным насосом накачивают из кипятильника кипяченую воду. Из этого бака вода поступает в бак охладительной установки, а затем к крану питьевой воды. 5. Электрооборудование пассажирских вагонов Электрическое оборудование в пассажирских вагонах применяют для освещения, отопления, вентиляции помещения, подогрева подаваемого в вагон воздуха зимой и охлаждения его летом, охлаждения продуктов питания и питьевой воды, приготовления пищи и кипяченой воды, радиовещания и телефонной связи, облегчения труда поездной бригады, обеспечения безопасности движения поезда. По назначению вагонное электрооборудование можно разделить на следующие основные группы: - источники электрической энергии (генераторы и аккумуляторные батареи); - преобразователи, изменяющие величину напряжения или тока, либо преобразующие один род тока в другой (постоянный в переменный и наоборот); - устройства для электрического освещения вагонов с лампами накаливания и люминесцентными лампами; - электрические приводы вентиляторов, насосов, компрессоров и др.; - электронагревательные приборы (электрические печи и калориферы); - аппаратура автоматического регулирования рабочих параметров источников электрической энергии (регуляторы напряжения, ограничители тока и др.); - пускорегулирующая аппаратура для включения и отключения потребителей электроэнергии, пуска электрических двигателей и др.; - аппаратура автоматического контроля и регулирования работы потребителей; - радио- и телеаппаратура; - устройства для защиты источников электроэнергии и потребителей от перегрузки и короткого замыкания; - сигнальные устройства; - электроизмерительные приборы и индикаторы; - вагонная электрическая сеть. Все электрооборудование пассажирских вагонов разделяется на внутривагонное и подвагонное. Внутри вагона устанавливаются потребители электроэнергии, аппаратура управления, защиты, контроля и сигнализации, которыми пользуются обслуживающий персонал и пассажиры в пути следования (осветительные приборы, розетки, двигатель вентиляционного агрегата, нагревательные элементы кипятильника, электрических печей и калорифера, двигатели циркуляционных насосов, распределительный щит и пр.). Под вагоном размещаются источники электрической энергии (генераторы, аккумуляторные батареи, рис. 9.19, 9.20), коммутационная и защитная аппаратура, а также потребители, которые по своим габаритным размерам, условиям работы, уровню производимых шумов и требованиям безопасности не могут быть установлены внутри вагона (обогреватели наливных труб, электромашинные преобразователи (рис. 9.21) (умформеры), двигатели компрессоров и вентиляторов конденсатора установки охлаждения воздуха, высоковольтные контакторы и предохранители и т.п.). Кроме того, под вагоном монтируются низковольтная магистраль (50 В), высоковольтная магистраль (3000 В), магистраль электропневматического тормоза и их межвагонные соединения. Рис. 9.19. Подвагонный генератор Рис. 9.20. Аккумуляторные батареи Рис. 9.21. Электромашинный преобразователь Электроэнергия от генератора или аккумулятора поступает по проводам сначала к распределительному щиту (рис. 9.22), а затем от него к потребителям. На распределительном щите сосредоточена коммутационная и защитная аппаратура для управления потребителями, а также защиты сети от коротких замыканий и перегрузок. Щит устанавливается в служебном помещении проводника. На щите также монтируются электроизмерительные приборы и сигнальные лампы. Рис. 9.22. Распределительный щит Электрооборудование должно надежно работать при изменениях температуры окружающей среды от +40 до -50 °С и относительной влажности до 90 %, а также обладать высокой механической прочностью и не выходить из строя при динамических перегрузках вследствие вибраций, соударений при маневрах и действиях инерционных сил, возникающих при торможениях. Для защиты электрооборудования от повышенного напряжения, которое может возникнуть вследствие неисправности регулятора напряжения генератора, при обрыве цепи аккумуляторной батареи и других аварийных режимах устанавливают реле максимального напряжения, а для предотвращения чрезмерного разряда аккумуляторной батареи - реле пониженного напряжения. Защита генераторов от перегрузки обеспечивается соответствующими ограничителями тока, а двигателей - тепловыми реле. 6. Системы электроснабжения пассажирских вагонов Системой электроснабжения называют комплекс оборудования, предназначенный для выработки и распределения электрической энергии потребителям вагона. В зависимости от расположения источников электрической энергии и их использования системы электроснабжения делятся на автономные и централизованные. Автономная система электроснабжения получила широкое распространение. В пассажирском вагоне имеются собственные источники электрической энергии (генератор и аккумуляторная батарея), обеспечивающие питание потребителей электроэнергией при движении и на стоянке. Основным источником электроэнергии служит генератор, который приводится во вращение от оси колесной пары вагона с помощью специального привода. Применяются генераторы постоянного и переменного тока. Для автономных систем с приводом генератора от оси колесной пары приняты два стандартных напряжения: 50 В - для вагонов без кондиционирования воздуха и 110 В для вагонов с кондиционером. На стоянках и при малых скоростях движения (менее 40 км/ч) питание потребителей осуществляется от аккумуляторной батареи. Централизованная система электроснабжения в настоящее время имеет меньшее распространение. В этой системе потребители всех вагонов поезда получают питание от локомотива или специального вагона-электростанции. Источниками электрической энергии служат дизель-генераторные агрегаты или специальные преобразователи, питающиеся от контактной сети через токоприемник электровоза. Электрическая энергия передается к потребителям по соответствующим высоковольтным магистралям. Централизованные системы с дизель-генераторами применяются в пассажирских поездах особого назначения (для перевозки высокопоставленных лиц, vip-персон, иностранных туристов, в скоростных поездах "Стриж"). Системы централизованного электроснабжения от электровоза применяются в фирменных поездах фиксированной составности и в скоростных пассажирских поездах ("Невский экспресс", "Столичный экспресс" и др.). К централизованной системе электроснабжения, в частности, относятся системы электроотопления поезда, электропневматического и магниторельсового тормозов. Контрольные вопросы для самоподготовки 1. Назовите основные типы пассажирских вагонов, эксплуатируемых на железных дорогах РФ. 2. Укажите особенности конструкции пассажирского вагона. 3. Какие системы жизнеобеспечения имеются в пассажирском вагоне? 4. Поясните конструкцию переходной площадки и буферных комплектов. 5. Назовите основные элементы системы электроснабжения пассажирского вагона и поясните их назначение. 6. Приведите основные требования к температурному режиму в пассажирском вагоне. 7. Какими видами системы отопления оборудуются пассажирские вагоны? 8. Приведите упрощенную схему водоснабжения пассажирского вагона и поясните назначение ее элементов. 9. Назовите основное подвагонное электрооборудование пассажирского вагона, поясните назначение элементов. 10. Поясните, что такое автономная и централизованная системы электроснабжения пассажирских вагонов. На каких вагонах реализуется централизованная система?