Высоковольтное и тяговое электрооборудование

Токоприемники и токосъем

6.2.1.1 Электропоезд должен быть оборудован токоприемниками постоянного и переменного тока.

6.2.1.2 Токоприемники должны соответствовать ГОСТ 32204.

6.2.1.3 Количество одновременно работающих токоприемников - не более двух. В случае поломки токоприемника должна быть возможность отключения его от общей силовой цепи электропоезда. Количество резервных токоприемников должно быть равно числу рабочих токоприемников.

6.2.1.4 Расстояние между рабочими токоприемниками не менее 48 м.

6.2.1.5 Для предотвращения потери питания при кратковременных отрывах токоприемников от контактного провода (например, при наличии гололеда на проводах) или при их повреждении, рекомендуется предусмотреть соединение токоприёмников высоковольтной поездной магистралью. Разработчик должен учитывать, что во время гололеда на проводах контактной сети из-за некачественного токосъема могут возникнуть режимы, когда в тяговую сеть будут генерироваться токи, которые могут оказывать воздействие на рельсовые цепи.

6.2.1.6 Геометрические размеры полозов токоприёмников должны соответствовать размерам, приведенным в ГОСТ 32204 на рисунке 1.

6.2.1.7 В динамике при движении ни одна деталь полоза токоприемника не должнавыходить за пределы заштрихованной зоны на рисунке 6.1.

 

Рисунок 6.1 – Рабочая зона полоза токоприемника относительно контактного провода

6.2.1.8 Основные характеристики и параметры токоприемников приведены в таблице 6.1.

Таблица 6.1– Основные технические характеристики и параметры токоприемников

№	Показатель	Значения показателей
3 кВ	25 кВ
	Наибольшая высота подъёма от уровня головки рельса, не менее, мм
	Наибольшая рабочая высота подъёма от уровня головки рельса, не менее, мм
	Наименьшая рабочая высота подъема от уровня головки рельса,не более, мм
	Диапазон регулировки силы статического нажатия, Н	50-150	50-120
	Время подъёма, с	6 – 10	6 – 10
	Время опускания, с	4 – 6	4 – 6
	Поперечная жесткость токоприемника, не менее, Н/мм
	Продольная жесткость токоприемника, не менее, Н/мм
	Опускающая сила токоприемника, не менее, Н
	Разница между наибольшим и наименьшим статическим нажатиями при одностороннем движении токоприемника, не более, Н
	Двойная величина трения в шарнирах, приведенная к контактной поверхности полозов, не более, Н
	Длина токосъёмной части полоза, не менее, мм
	Приведенная масса, не более, кг
	Масса верхнего узла, не более, кг
	Наибольший длительный ток, не менее, А
	Рабочее напряжение, кВ
	Масса токоприёмника, не более, кг

 

6.2.1.9 Токоприемники должны обеспечивать надежный токосъем во всем диапазоне токовых нагрузок, скоростей и направлений движения.

F _m ± 3σ, Н, для токоприемников должно лежать в диапазоне

от 0,1·(97·10^-5· V ² + F _ст) до 1,9·(97·10^-5· V ² + F _ст), но не менее 40. F _m - среднее значение контактного нажатия, Н, σ – среднеквадратическое отклонение контактного нажатия от среднего, F _ст – статическое нажатие токоприёмника на контактный провод, Н.

6.2.1.10 Конструкция токоприемника должна обеспечивать замену изношенных вставок на новые.

6.2.1.11 Ресурс токосъёмных материалов вставок должен составлять не менее 60 тыс. км пробега. Ресурс зависит от качества контактной сети и атмосферных условий (обледенение). Интенсивность изнашивания контактного провода при его износе 10% от площади сечения не должна превышать 12 мм² на один миллион проходов токоприемника.

6.2.1.12 Цепи управления токоприемником должны питаться от бортовой сети и иметь режимы индивидуального аварийного подъема и опускания токоприемника.

При движении с максимальной скоростью опущенный токоприемник не должен подниматься встречным потоком воздуха.

6.2.1.13 Токоприемник должен автоматически опускаться при разрушении контактной вставки, при воздействии на полоз ударных нагрузок со стороны контактной сети (при ее неисправности), превышающих в 3 раза номинальные нагрузки.

6.2.1.14 Токоприемники должны сохранять функциональную работоспособность в условиях обледенения.

6.2.1.15 Токоприемник должен сохранять работоспособность (за исключением токосъемных элементов) при воздействии на него тока короткого замыкания 40 кА в течении 0,5 с.

6.2.1.16 Токоприемники должны сохранять коррозионную стойкость в условиях воздействия на электропоезд моющих средств (пресной воды до +60 °С, каустической соды, синтетических и других моющих средств).

6.2.1.17 Токоприемник должен выдерживать удары с ускорением 50 м/с² с сохранением работоспособности всех частей токоприемника.

6.2.1.18 Температура нагрева токосъемных элементов максимальным рабочим током не должна приводить к повышенному их износу и изменению их электрических и механических свойств.

6.2.1.19 Разность величины усреднённого за 60 с контактного нажатия вставок при движении не должна превышать 20%.

6.2.1.20 Перекос вставок или полоза в поперечном направлении под воздействием номинального статического нажатия не должен превышать 60 мм.

6.2.1.21 Конструкция токоприемника должна обеспечивать электроснабжение электропоезда на стоянке (эксплуатационные режимы О5, О6, О7) без повреждения контактной сети.

6.2.1.22 Безотказность токоприемника должна обеспечиваться при всех принятых режимах эксплуатации в течение назначенного срока службы при соблюдении системы периодичности технических осмотров и текущих ремонтов, за исключением случаев неисправности контактной сети и характеризоваться следующими показателями:

- средняя наработка на отказ второго вида – не более 0,04 случая на 1 млн. км пробега;

- средняя наработка на отказ третьего вида – не более 0,26 случая на 1 млн. км пробега.

Примечание.

Отказом второго вида является отказ электропоезда по причине неисправности токоприемника, приведший к задержке поезда на перегоне или станции сверх времени следования, установленного графиком движения, на 1 ч и более или вызов вспомогательного локомотива.

Отказом третьего вида является неисправность электропоезда по причине неисправности токоприемника, повлекшая за собой:

- необходимость его непланового захода в депо или пункт ТО в силу невозможности дальнейшей эксплуатации до следующей постановки на плановое техническое обслуживание;

- необходимость продления простоя в депо или пунктеТО для устранения неисправности на 60 мин и более от установленного норматива времени для планового ТО.

6.2.1.23 Токоприемник должен быть установлен на крыше вагона таким образом, чтобы расстояние между осью полоза токоприемника и осью поворота тележки былоне более 0,3 м.

6.2.1.24 Расстояние от поверхности платформы до верхней части рога опущенного токоприёмника должно быть не менее 3500 мм.

Входной фильтр

6.2.2.1 С целью снижения уровня электромагнитных помех в комплекте тягового электрооборудования должныприменяться входные сетевые фильтры.

6.2.2.2 Параметры фильтров и места их размещения должны быть согласованы с Заказчиком при проектировании электропоезда.

Тяговый трансформатор

6.2.3.1 Приоритетным является расположение тягового трансформатора в подвагонном пространстве. Окончательное место расположения тягового трансформатора определяется на этапе проектирования и согласовывается с Заказчиком.

6.2.3.2 Обмотки трансформатора должны быть рассчитаны на воздействие расчетных токов короткого замыкания. Данные расчета предоставляются Заказчику.

6.2.3.3 Обмотки трансформатора должны быть гальванически изолированы друг от друга. Сопротивление изоляции между обмоткамидолжносоответствовать EN 60310.

6.2.3.4 Трансформатор должен иметь минимальную емкостную связь между первичной и вторичной обмоткой.

6.2.3.5 Допускается в конструкции трансформатора использование дополнительных обмоток для нужд отопления электропоезда.

6.2.3.6 Индуктивность рассеяния трансформатора должна быть выбрана таким образом, чтобы требования к предельной величине тока помех выполнялись без применения дополнительных сетевых фильтров.

6.2.3.7 Охлаждение тягового трансформатора должно осуществляться путем принудительной циркуляции трансформаторного масла. В масляной системе должен быть предусмотрен фильтр для очистки масла.

6.2.3.8 Контроль работы трансформатора должен осуществляется с помощью электрической дифференциальной защиты, систем регистрации температуры, контроля уровня и циркуляции масла, а также степени газообразования.

6.2.3.9 Тип трансформаторного масла, применяемого для охлаждения трансформатора, должен быть согласован с Заказчиком.

Тяговый преобразователь

6.2.4.1 Параметры преобразователя должны соответствовать EN 61287.

6.2.4.2 Полупроводниковые элементы должны соответствовать EN60146.

6.2.4.3 Конденсаторы, применяемые в тяговых преобразователях должны соответствовать EN 61881.

6.2.4.4 Силовые дроссели, применяемые в преобразователях должны соответствоватьГОСТ 9219, EN 60310.

6.2.4.5 Силовые резисторы, применяемые в преобразователях должны соответствоватьГОСТ 9219, EN 60322.

6.2.4.6 Для охлаждения силовых элементов тягового преобразователя допускается применение жидкостной системы охлаждения, с использованием диэлектрической жидкости. Элементы системы охлаждения и охлаждающая жидкость должны быть химически неагрессивными и экологически чистыми. Применяемые жидкости и материалы должны быть согласованы с Заказчиком.

6.2.4.7 Замена полупроводниковых приборов не должна требовать слива охлаждающей жидкости и разборки системы охлаждения. Охлаждающая жидкость не должна замерзать при температуре минус 50 ºС.

Тяговые двигатели

6.2.5.1 В электропоезде должны применяться бесколлекторныетяговые двигатели. Рекомендуется применитьпринудительноевоздушноеохлаждение.

6.2.5.2 Воздух, поступающий в систему охлаждения, должен быть очищен от пыли и влаги.

6.2.5.3 Расход охлаждающего воздуха не должен превышать 60 м³/мин.

Кабели и провода

6.2.6.1 Кабели и провода, применяемые на электропоезде, должны выбираться на основеусловийэксплуатацииэлектропоезда(п. 1.3). При этом должны быть учтены требования UIC 895.

6.2.6.2 Провода и кабели должны быть проложены в соответствии с DIN 5510. При этом должны быть соблюдены требования пожарной безопасности.Для изготовления кабельных каналов допускается применение негорючих неметаллических материалов.

6.2.6.3 Прокладка силовых кабелей к тяговым двигателям должна учитывать возможные взаимные перемещения кузова и тележки.

6.2.6.4 Каждый конструкционный узел электрической аппаратуры и подводящие провода должны иметь четкую, долговечную и несмываемую маркировку по ГОСТ 18620 в соответствии с электрической и монтажной схемой электропоезда. Срок службы маркировки – не менее срока полезного использования электропоезда.

6.2.6.5 Минимальная длина пути утечкиэлектрической изоляции и минимально допустимые расстояния между разнопотенциальнымичастямиоборудования электропоезда должны соответствоватьтребованиям стандарта EN 50124-1.

6.2.6.6 За расчетное напряжение электрической изоляциицепей, имеющих потенциал питающей сети, принимается напряжения:

− 30 кВ (действ.) для системы 25 кВ 50 Гц;

− 4,2 кВ для системы постоянного тока 3 кВ.

6.2.6.7 Степень загрязнения электрической изоляции должнаприниматься:

− для оборудования, установленного открыто на крыше или под кузовом вагона(без дополнительных защитных кожухов) – PD4 (по ЕN 50124);

− для остального оборудования – PD3 (по ЕN 50124).

6.2.6.8 Требования по изоляции других цепей, не указанных в п.6.3.6.7 определяются Разработчиком и Изготовителем по согласованию с Заказчиком. При этомрасчетное напряжение электрической изоляции должно быть не менее максимального рабочего напряжения соответствующего участка электрической цепи.

6.2.6.9 Изоляция аппаратов низкого напряжения должна быть выполнена с учетом IEC 60947-1.

6.2.6.10 В местах, представляющих повышенную опасность, должна применяться усиленная или двойная изоляция.

6.2.6.11 Нагревостойкость изоляции должна составлять не менее 180 ºС.

6.2.6.12 Необходимо предусмотреть технологические разъемы для подключения датчиков скорости движения и тягового тока.

 

 

ТОРМОЗНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

7.1 Общие требования

Тормозное оборудование

7.1.1.1 Электропоезд должен быть оборудован тормозом безопасности. Тормоз безопасности ‑ автоматический пневматический или автоматический электропневматический тормоз совместно с автоматическим электрическим тормозом.

7.1.1.2 Для выполнения служебных торможений электропоезд должен быть оборудован электропневматическим тормозом прямодействующего типа и электрическим рекуперативно-реостатным тормозом.

7.1.1.3 Электропоезд может быть оборудован вихретоковым рельсовым тормозом, обладающим свойством автоматичности. Допускается применение вихретокового дискового тормоза.

7.1.1.4 Электропоезд должен быть оборудован автоматическим неистощимым стояночным тормозом.

Тормозные характеристики

Максимальные значения тормозных путей электропоезда любой составности (различных скоростей движения, включая конструкционную скорость) при экстренном торможении, в штатном режиме управления тормозами, с максимальной загрузкой, на прямом горизонтальном участке пути, чистых и сухих рельсах (без срабатывания системы защиты колес от недопустимого проскальзывания) при всех допустимых температурах фрикционной пары (от минус 50 °С до температуры, достигаемой после экстренного торможения с максимальной скорости) с применением только тормоза безопасности не должны превышать расстояний, указанных в таблице 7.1.Максимальные значения тормозных путей электропоезда должны быть подтверждены расчетом.

 

Таблица 7.1 – Тормозной путь электропоезда

№	Скорость начала торможения, км/ч	Тормозной путь, м, не более
		930