1. Краткая характеристика электрооборудования вагонов

2.10 Выбор защитной аппаратуры

К защитной аппаратуре, применяемой на пассажирских вагонах относятся предохранители и автоматические выключатели Предохранители применяются для защиты от токов короткой; замыкания или весьма больших перегрузок, действующих продолжительное время (предохранители не должны отключать участки сети электроснабжения при пиковых токах, действие которых кратковременно). Автоматические выключатели предназначены при защиты как от токов короткого замыкания (с помощью мгновение действующих электромагнитных расцепителей), так и от токовперегрузки (с помощью тепловых или другого типа расцепителей).

Время отключения токов короткого замыкания с помощью предохранителей разное. Оно меньше при больших токах короткого замыкания. Время отключения токов короткого замыкания с помощью автоматических выключателей (автоматов) не зависит от величины тока короткого замыкания. Для того чтобы сработал мгновенно действующий электромагнитный расцепитесь автомата и дал команду на отключение автомата надо, чтобы ток в линии, в которую включен автомат, превысил ток вставки мгновенно действующего расцепитесь автомата.
Тепловой расцепитесь автомат предназначен для защиты цепей и потребителей от токов перегрузок. Время, через которое сработаем тепловой расцепитесьавтомат и даст команду на отключение автомата, зависит от величины тока перегрузки. Чем больше ток влент превышает номинальное значение, тем быстрее сработает тепловой расцепите. Время срабатывания теплового расцепите примерно обратно пропорционально величине тока перегрузки. Автоматические выключатели выпускаются трех типов:
-только с мгновенно действующим расцепителем;

-только с тепловым расцепителем. Этот тип автомата от токов короткого замыкания не защищает;

имеющий оба типа расцепителей, т.е. с комбинированным расцепителем. При выборе предохранителей должны быть выполнены следующие условия:
1. Номинальное напряжение предохранителя должно быть равно или больше номинального напряжения сети, т.е.U_{HПЕРЕДОХР} ≥ U_HСЕТИ=110 В.

2. 
   Плавкая вставка не должна плавиться при расчетном токе.т.е.,I_{НВСТАВКА} ≥ I_P=178,3 А.
   
3. 
   Плавкая вставка не должна плавиться (сгорать) при пиковых токах. Так как пиковые токи в сетях электроснабжения на пассажирских вагонах возникают при пуске двигателей, то плавкие вставки не должны сгорать при пусковых токах /н вставки ;
   

Коэффициент зависит от числа потребителей, защищаемых предохранителем. Если потребитель одиночный электродвигатель, то =2.5; если группа двигателей, то =1,6÷2. Меньшие значения а при большем количестве двигателей в группе. Технические данные предохранителей приведены в прил. 1 (см. часть II задания).
При выборе автоматических выключателей должны быть выполнены условия:

1. 
   Номинальное напряжение автоматического выключателя должно быть.равно или больше номинального напряжения сети, т.е.U_HАВТОМ ≥ U_HСЕТИ=110 В.
   
2. 
   Номинальный ток мгновенно действующего расцепителя (уставка тока) должен быть равен или больше расчетного тока, т.е.I_ЭЛМАГН ≥ I_P
   
3. 
   Номинальный ток теплового расцепителя должен быть равен или больше расчетного тока, т.е.I_ТЕПЛ ≥ I_P=178,3, А.
   
4. 
   Ток установки мгновенно действующего электромагнитного расцепителя автомата должен быть равен или больше пикового тока, т.е.I_ЭЛМАГН ≥ К_АВТI_ПИК
   

Коэффициент запаса на неточность срабатывания автомата К_авт зависит от типа автомата и дается в каталогах на автоматические выключатели. При выполнении курсового проекта принимают К_авт=1,25.
По прил. (табл. 9) выбираем плавную вставку на номинальный ток 200 А и предохранитель типа ПР – 200.
Автоматический выключатель АВ_ип выбираем с учетом выполнения условий, приведенных в части 1 задания:


I_ЭЛМАГН ≥ I_P=178,3 А; .I_ТЕПЛ ≥ I_P=178,3 А; I_ЭЛМАГН ≥ К_АВТI_ПИК=1,25*391,24=489,05 А.

Этим условиям удовлетворяет автоматический выключатель типа А 3120, для которого I_Н=100А, I_ТЕПЛ=100А и I_ЭЛМАГН=800А(см.прил. 1, табл. 1.1).

Полученная величина потерь напряжения много меньше допустимой
( ). Поэтому окончательно выбираем сечение участка сети электроснабжения вагона от преобразователя до распределительного щита равен 30мм². Номинальный ток провода равен 170 А.
Выбранное сечение удовлетворяет и условию механической прочности. Минимально допустимое сечение проводов для этого участка по условию механической прочности равно 1,5 мм².