technika Ogrzewanie nawiewne i klimatyzacja nowoczesnych wagonów pasa erskich (3) Franciszek Krawczyk PKP Centrum Naukowo-Techniczne Kolejnictwa

Transkrypt

1 Franciszek Krawczyk PKP Centrum Naukowo-Techniczne Kolejnictwa Ogrzewanie nawiewne i klimatyzacja nowoczesnych wagonów pasa erskich (3) Wagony pasa erskie z importu Wagony z dostaw b. NRD W 1991 r. i póÿniej PKP zakupi³y wagony pasa erskie 2. klasy typu XB produkcji Zak³adów VEB Waggonbau Gorlitz oraz 1. klasy typu Z2 produkcji Zak³adów Waggonbau Bautzen GmbH na wózkach typu GP200 z hamulcem tarczowym, dostosowane do prêdkoœci 160 km/h. Wagony te przeznaczone s¹ zarówno do ruchu krajowego, jak i miêdzynarodowego, w zwi¹zku z czym wyposa ono je w wielonapiêciowe urz¹dzenie wybiorczo-prze³¹czaj¹ce, zapewniaj¹ce pracê urz¹dzeñ elektrycznych WN wagonu zgodnie z wymaganiami Kart UIC 550 i 552 ( 7-8, cz. 1). Poddostawc¹ urz¹dzeñ elektrycznych do tych wagonów by³a firma FAGA z Berlina. Rozwi¹zania konstrukcyjne jak i uk³ady zasilania i ogrzewania nawiewnego podanych typów wagonów s¹ jednakowe, w zwi¹zku z czym zostan¹ one omówione wspólnie. W omawianych wagonach zastosowano dwukana³owe ogrzewanie nawiewne, którego zasada dzia³ania zosta³a omówiona w 7-8, cz. 1 i zilustrowana na rysunku 6c (nale y tylko pamiêtaæ, e nie ma tu agregatu ch³odniczego). Wlot powietrza zewnêtrznego systemu ogrzewczego znajduje siê poœrodku bocznej œciany wagonu od strony korytarza. Za nim umieszczony jest filtr oczyszczaj¹cy powietrze tak, aby nie pozosta³o w nim wiêcej py³u ni 0,5 mg/m 3. Filtr ten jest wykonany w postaci jednolitej siatki drucianej nasycanej olejem. Dwusekcyjna elektryczna nagrzewnica powietrza o ³¹cznej mocy 39 kw (2 19,5 kw) umieszczona zosta³a za wentylatorem nawiewu w uszczelnionej skrzyni, zamontowanej pod pud³em wagonu. Jej schemat elektryczny jest podobny do schematu nagrzewnicy typu 2 NK produkcji BEWAG, stosowanej w wagonach HCP z ogrzewaniem nawiewnym (patrz rys. 8, 10, cz. 2), ró ni siê tylko iloœci¹, moc¹ i pozosta³ymi parametrami zastosowanych elementów grzejnych oraz nieco wykonaniem konstrukcyjnym. Odpowiednio zaizolowane termicznie (równie wzglêdem siebie) kana³y ciep³ego i zimnego powietrza u³o one zosta³y obok siebie wzd³u wagonu pod pod³og¹ od strony okien przedzia³owych. Komora mieszania ciep³ego i zimnego powietrza znajduje siê pod siedzeniami, sk¹d powietrze wt³aczane jest do przedzia³u pasa erskiego. W ka dym przedziale pod oknem znajduje siê rêczna dÿwignia regulacji temperatury, za pomoc¹ której zmieniana jest pozycja przepustnicy przedzia³owej, tj. zmieniany jest stosunek iloœci ciep³ego do zimnego powietrza. Umo liwia ona korektê temperatury z dok³adnoœci¹ ±2 K. Do regulacji temperatury w kanale ciep³ego powietrza oraz do ustawienia jednej z nastêpuj¹cych pozycji przepustnicy g³ównej: powietrze recyrkulacyjne, przy którym do wnêtrza wagonu zasysane jest tylko powietrze z korytarza bocznego; ma to miejsce podczas rozgrzewania wagonu, powietrze mieszane, przy którym nastêpuje zasysanie powietrza z zewn¹trz oraz z korytarza wagonu; powietrze œwie e stanowi zawsze nie mniej ni 25% ogólnej iloœci powietrza, powietrze zewnêtrzne, przy którym do wnêtrza wagonu zasysane jest tylko powietrze œwie e; taka sytuacja wystêpuje podczas pracy samej wentylacji, tj. w warunkach, gdy temperatura zewnêtrzna jest wy sza ni +15 C, a temperatura wewn¹trz wagonu przekracza +24 C pod warunkiem, e przewód g³ówny WN jest pod napiêciem i pracuje wagonowa przetwornica statyczna, s³u y zespó³ elektronicznego regulatora temperatury z odpowiednimi platynowymi czujnikami temperatury zewnêtrznej, czynnika grzewczego i cz³onami nastawczymi; elektroniczny regulator uzyskuje informacje o temperaturze powietrza w wagonie za pomoc¹ czujników temperatury umieszczonych tylko w dwóch przedzia³ach pasa erskich. Zarówno przedsionki, jak i pomieszczenia WC ogrzewane s¹ bezpoœrednio z koñcowej czêœci kana³u ciep³ego powietrza, zaœ podgrzewanie wody u ytkowej w zbiornikach w pomieszczeniach WC dokonywane jest za poœrednictwem wymienników ciep³a, przez które przep³ywa strumieñ ciep³ego powietrza (w granicach do ok. 40 C). W uk³adzie ogrzewania nawiewnego zastosowano wentylator odœrodkowy typu LRTD o wydajnoœci 2000 m 3 /h i prêdkoœci 1630 obr./min, napêdzany silnikiem bocznikowym pr¹du sta³ego o napiêciu znamionowym 24 V i mocy 0,6 kw. Zu yte powietrze z pomieszczeñ WC wydalane jest na zewn¹trz wagonu za pomoc¹ statycznych wentylatorów wyci¹gowych. Do zasilania sieci pok³adowej 24 V pr¹du sta³ego s³u y wagonowa bateria akumulatorów typu 2WA 500 o pojemnoœci 500 Ah produkcji polskiej oraz wspó³pracuj¹ca z ni¹ przetwornica statyczna typu EVM 24 4,5 o nastêpuj¹cych parametrach: moc znamionowa 4,5 kw wyjœciowe napiêcie znamionowe 28 V wyjœciowe napiêcie nastawialne dla pr¹dów wyjœciowych od 5 A do 140 A od 24 V do 30 V wyjœciowy pr¹d znamionowy dla napiêæ wyjœciowych >16,6 V 160 A 27 technika 11/98 strona 27

2 28 Rys. 14. Ideowy schemat blokowy przetwornicy statycznej typu EVM 24-4,5 produkcji FAGA (b. NRD) U We napiêcie wejœciowe WN wg Karty UIC 552, 1 prostownik wejœciowy WN, 2 d³awik wejœciowy WN, 3 kondensatory filtrów z rezystorami roz³adowczymi, 4 i 5 - falowniki WN, 6 transformator obni aj¹cy, 7 prostownik niskiego napiêcia z filtrem, 8 d³awik wyjœciowy niskiego napiêcia, 9 elektroniczne urz¹dzenie regulacyjne, a przewody impulsów wyzwalaj¹cych tyrystory falowników WN, b przewody sterownicze; U B napiêcie baterii akumulatorów niezbêdne do rozruchu i pracy przetwornicy statycznej, U wy napiêcie wyjœciowe 24 V pr¹du sta³ego do zasilania szafy rozdzielczej i sieci pok³adowej wagonu oraz ³adowania wagonowej baterii akumulatorów Jest ona umieszczona w zamkniêtej, uszczelnionej, sk³adaj¹cej siê z dwóch czêœci skrzyni pod pud³em wagonu w jego œrodkowej czêœci, obok skrzyni urz¹dzenia wybiorczo-prze- ³¹czaj¹cego, z którym œciœle wspó³pracuje. Schemat blokowy obwodu g³ównego przetwornicy statycznej typu EVM 24-4,5 produkcji Fabryki FAGA Berlin przedstawiono na rysunku 14. Do jej podstawowych czêœci sk³adowych nale ¹: prostownik wejœciowy 1, filtr wejœciowy z d³awikiem 2 i kondensatorami wraz z rezystorami roz³adowczymi 3, dwa falowniki 4 i 5, transformator obni aj¹cy 6, prostownik wyjœciowy z uk³adem filtruj¹cym RC 7, d³awik wyjœciowy 8 oraz elektroniczne urz¹dzenie regulacyjne 9 steruj¹ce prac¹ falowników. Do urz¹dzeñ œciœle wspó³pracuj¹cych z przetwornic¹ statyczn¹ nale ¹: po stronie wysokiego napiêcia urz¹dzenie wybiorczo-prze³¹czaj¹ce oraz urz¹dzenie przeciwprzepiêciowe, natomiast po stronie niskiego napiêcia 24 V pr¹du sta³ego bateria akumulatorów i wagonowa szafa rozdzielcza z tablic¹ sterownicz¹. Cech¹ charakterystyczn¹ omawianej przetwornicy statycznej, odró niaj¹c¹ j¹ od rozwi¹zañ prawie wszystkich firm europejskich produkuj¹cych przetwornice dla potrzeb taboru kolejowego jest to, e do jej rozruchu zachodzi koniecznoœæ podania z pok³adowej baterii akumulatorów napiêcia o wartoœci nie mniejszej od 16,6 V. Jak wykaza³a praktyka eksploatacyjna tych urz¹dzeñ na PKP, do zapewnienia prawid³owego startu przetwornicy, napiêcie wagonowej baterii nie powinno byæ ni sze od 20,5 V by³o to niejednokrotnie przyczyn¹ powa nych zak³óceñ w ruchu poci¹gów. Wagony produkcji ABB Daimler-Benz Transportation GmbH (Niemcy) W 1997 r. PKP wzbogaci³y swój tabor pasa erski o klimatyzowane wagony, spe³niaj¹ce wymagania Karty UIC w zakresie typu Z1, 1. i 2. klasy, o maksymalnej prêdkoœci eksploatacyjnej 200 km/h, wyprodukowane przez znan¹ firmê Adtranz (Niemcy), stosuj¹c¹ w swojej produkcji najbardziej nowoczesne osi¹gniêcia i rozwi¹zania techniczne. W wagonach tych zastosowano dwuosiowe wózki typu MD 524 z hamulcem tarczowym (po dwie tarcze na ka dym zestawie ko³owym), magnetycznym hamulcem szynowym oraz elektronicznym urz¹dzeniem przeciwpoœlizgowym typu WGMC. Schemat blokowy uk³adu zasilania urz¹dzeñ elektrycznych wagonu przedstawiono na rysunku 15. Wysokie napiêcie z lokomotywy doprowadzone jest poprzez sprzêgi WN do szyny zbiorczej WN wagonu SZ, zwanej tak e przewodem g³ównym WN, która w odró nieniu od zastosowanych we wszystkich innych wagonach PKP sk³ada siê z dwóch po³¹czonych równolegle wysokonapiêciowych kabli, ka dy o przekroju 185 mm 2 Cu, obci¹ alnoœci pr¹dowej 800 A i znamionowym napiêciu izolacji 6000 V, zaœ rezystancja ich izolacji jest nie mniejsza ni 10 MΩ. Napiêcie z szyny zbiorczej WN SZ jest podawane do skrzyni aparatowej WN I, w sk³ad której wchodz¹: od³¹cznik uziemiaj¹cy O, urz¹dzenie prze³¹czaj¹ce P, elektroniczny uk³ad steruj¹cy S spe³niaj¹cy funkcjê urz¹dzenia wybiorczego, uk³ad kontroli wysokiego napiêcia U k oraz bezpieczniki topikowe WN B, zabezpieczaj¹ce wysokonapiêciowe odbio- 11/98 strona 28

3 29 Rys. 15. Schemat blokowy uk³adu zasilania urz¹dzeñ elektrycznych wagonu typu Z1 produkcji firmy Adtranz (Niemcy) z zastosowaniem przetwornicy statycznej typu 30AD-45TB SZ g³ówny przewód zasilaj¹cy WN, I skrzynia aparatowa wysokiego napiêcia, O od³¹cznik uszyniaj¹cy, P uk³ad prze- ³¹czaj¹cy, S elektroniczny uk³ad steruj¹cy, U K uk³ad kontroli wysokiego napiêcia, B bezpieczniki WN, N elektryczna nagrzewnica powietrza, II przetwornica statyczna, 1 skrzynia WN przetwornicy statycznej, L1 wejœciowy d³awik filtruj¹cy WN, T1 transformator obwodowy poœredni WN, L2 d³awik miêdzyobwodowy, 2 skrzynia nn przetwornicy statycznej, T2 transformator miêdzyobwodowy niskiego napiêcia, K - agregat ch³odniczy urz¹dzenia klimatyzacyjnego, M wentylator nawiewu powietrza urz¹dzenia klimatyzacyjnego, T3 transformator zasilaj¹cy uk³ad rozdzielczy 380/220 V 60 Hz, MSE zasilanie z miejscowej zewnêtrznej sieci energetycznej 380 V 50 Hz, WW silnik wentylatora wyci¹gu powietrza na zewn¹trz wagonu z pomieszczeñ WC, EMW elektroniczny modu³ wielofunkcyjny, G dp dodatkowe ogrzewacze przewiewowe w przedzia³ach pasa erskich, G we dodatkowe ogrzewacze przewiewowe w przedsionkach, G t dodatkowe ogrzewacze przewiewowe w toaletach, WC sterowanie systemem obiegu zamkniêtego WC, RST gniazdka dla urz¹dzeñ czyszcz¹cych, zainstalowane w pierwszym i ostatnim przedziale pasa erskim, SR szafa rozdzielcza 24 V pr¹du sta³ego, BA wagonowa bateria akumulatorów, SS szafa sterownicza, UR urz¹dzenie rozg³oszeniowe, DW sterowanie drzwiami wejœciowymi i czo³owymi wagonu, L c lampki do czytania nad ka dym miejscem do siedzenia, L o lampy fluorescencyjne w przedzia³ach, korytarzu, przedsionkach i pomieszczeniach WC w oprawach oœwietleniowych ze statecznikami tranzystorowymi, L kp sygna³y koñca poci¹gu, H SZ sterowanie hamulcem szynowym, W y 1 napiêcie wyjœciowe pierwsze, V, Hz, o mocy 30 kva (26 kw), zasilaj¹ce silnik sprê arki œrubowej urz¹dzenia klimatyzacyjnego, W y 2 napiêcie wyjœciowe drugie V 60 Hz o mocy 30 kva (26 kw), zasilaj¹ce wszystkie odbiorniki pr¹du przemiennego zainstalowane w wagonie, W y 3 napiêcie wyjœciowe trzecie 28 V pr¹du sta³ego 180 A, zasilaj¹ce obwód ³adowania wagonowej baterii akumulatorów, W y 4 napiêcie wyjœciowe czwarte V 60 Hz o mocy 1,5 kva, zasilaj¹ce silnik wentylatora nawiewu powietrza w urz¹dzeniu klimatyzacyjnym, We nn napiêcie wejœciowe z zewnêtrznej miejscowej sieci energetycznej V, zasilaj¹ce obwód ³adowania wagonowej baterii akumulatorów w czasie postoju wagonu, (przy braku zasilania wagonu wysokim napiêciem) stycznika, przy napiêciu 3600 V pr¹du sta³ego, równ¹ 300 kw. Elektryczna nagrzewnica powietrza N, jako urz¹dzenie wchodz¹ce w sk³ad uk³adu klimatyzacyjnego wagonu zostanie omówione w dalszej czêœci dotycz¹cej klimatyzacji. Jednym z najwa niejszych urz¹dzeñ uk³adu elektrycznego zasilania wagonu jest przetwornica statyczna II typu 30AD-45TB produkcji ABB-Henschel (Zurych). Przekszta³ca ona wysokie napiêcie doprowadzone do wagonu na szereg napiêæ, niezbêdnych do prawid³owej pracy aparatów i urz¹dzeñ wagonowych. Ideowy schemat blokowy przetwornicy przedstawiono na rysunku 16. Sk³ada siê ona z piêciu zery od pr¹dów zwarcia. Poprzez urz¹dzenie wybiorcze S urz¹dzenie prze³¹czaj¹ce P dostosowuje uk³ady zasilanych ze skrzyni aparatowej WN odbiorników do aktualnie podawanego jednego z czterech napiêæ, spe³niaj¹c w ten sposób wymagania UIC podane w 10, cz. 2. Ze skrzyni aparatowej WN I zasilana jest poprzez bezpieczniki topikowe WN, stycznik g³ówny (mocy) i styczniki pomocnicze przetwornica statyczna II oraz dwusekcyjna elektryczna nagrzewnica powietrza urz¹dzenia klimatyzacyjnego N. Wspomniany stycznik mocy z cewk¹ na napiêcie 24 V pr¹du sta³ego ma specjalnej konstrukcji magnetyczny uk³ad wydmuchowy, zapewniaj¹cy maksymaln¹ moc wy³¹czaln¹ 11/98 strona 29

4 30 spo³ów (zaznaczonych liniami przerywanymi) umieszczonych w skrzyniach, zamontowanych pod pud³em wagonu, maj¹c tam zapewnione w³aœciwe warunki ch³odzenia. S¹ to nastêpuj¹ce zespo³y: skrzynia wysokiego napiêcia przetwornicy 1, skrzynia niskiego napiêcia przetwornicy 2, wejœciowy d³awik filtruj¹cy L1, d³awik obwodowy poœredni L2 oraz transformator obwodowy poœredni T1. Przetwarzanie wyprostowanego w prostowniku wejœciowym P w (z diodami lawinowymi) i wyg³adzonego w urz¹dzeniu filtruj¹cym napiêcia wejœciowego nastêpuje w dwóch falownikach F1 i F2, które w zale noœci od wartoœci tego napiêcia mog¹ byæ ³¹czone szeregowo lub równolegle. Urz¹dzenie filtruj¹ce stanowi¹: wejœciowy d³awik filtruj¹cy L1 oraz kondensatory, znajduj¹ce siê w podzespo³ach A1 i A2. Oprócz wyg³adzenia napiêcia spe³nia ono rolê ochrony ca³ego uk³adu przetwornicy od przepiêæ mog¹cych pojawiæ siê od strony sieci trakcyjnej. Odpornoœæ uk³adu na przepiêcia przy napiêciu zasilania 3 kv pr¹du sta³ego wynosi 14 kv. Wysterowanie falownika nastêpuje poprzez modulacjê szerokoœci impulsów przy sta³ej czêstotliwoœci za³¹czania. Czêstotliwoœæ pracy falownika wynosi 300 Hz, w zwi¹zku z czym czêstotliwoœæ efektywna obwodu poœredniego wynosi 600 Hz. W uk³adzie falowników zastosowano nowoczesne modu³y mocy wyposa one w tyrystory prze³¹czane napiêciem bramki, znane pod nazw¹ GTO. Falowniki te zasilaj¹ wspólnie jednofazowy transformator obwodowy poœredni T1, który ma dwa uzwojenia pierwotne. Uzwojenie wtórne tego transformatora jest pod³¹czone do uk³adu prostowniczego P nn, znajduj¹cego siê w skrzyni niskiego napiêcia przetwornicy. Obwód poœredni pracuje przy znamionowym napiêciu 500 V i pr¹dzie 74 A. Napiêcie z uk³adu prostowniczego P nn jest wyg³adzone w obwodowym poœrednim urz¹dzeniu filtruj¹cym, sk³adaj¹cym siê z d³awika obwodowego poœredniego L2 i kondensatorów znajduj¹cych siê w podzespole A4, a nastêpnie przekszta³cone w trójfazowe napiêcie przemienne w dwóch falownikach mocy F3 i F4. W obydwu falownikach, zabezpieczonych od zwaræ bezpiecznikami topikowymi pr¹du sta- ³ego, zosta³y zastosowane równie, tak jak w falownikach WN, tyrystory GTO. Z falownika F3 zasilaj¹cego wyjœcie 1 przetwornicy otrzymywane jest regulowane trójfazowe napiêcie w zakresie od 3 43 V do V i proporcjonalnej do niego p³ynnie regulowanej czêstotliwoœci od 10 Hz do 87 Hz. Moc wyjœciowa tego falownika, zasilaj¹cego asynchroniczne silniki sprê arki i wentylatorów skraplacza agregatu ch³odniczego w urz¹dzeniu klimatyzacyjnym (oznaczonym jako K na rys. 15), wynosi 30 kva (26 kw). Z drugiego falownika mocy F4, zasilaj¹cego zarówno wyjœcie 2 przetwornicy jak i poprzez transformator miêdzyobwodowy T2 obwód ³adowania baterii wagonowej (wyjœcie 3) oraz wyjœcie 4, otrzymywane jest trójfazowe napiêcie V, lecz o sta³ej czêstotliwoœci 60 Hz. Jego moc wyjœciowa wynosi tak e 30 kva (26 kw). Z wyjœcia 2 przetwornicy (patrz rys. 15) poprzez trójfazowy transformator T3 z uzwojeniem wtórnym po³¹czonym w gwiazdê i z wyprowadzonym przewodem zerowym jest zasilany uk³ad rozdzielczy 380 V/230 V 60 Hz, z którego pobieraj¹ energiê nastêpuj¹ce obwody (uk³ady) i urz¹dzenia wagonu: uk³ad dodatkowych ogrzewaczy w przedzia³ach pasa erskich, przedsionkach i toaletach, uk³ad ogrzewania wody u ytkowej w toaletach, uk³ad ogrzewania zbiornika œcieków, uk³ady WC obiegu zamkniêtego, suszarka do r¹k, gniazda do pod³¹czenia urz¹dzeñ czyszcz¹cych, silniki wentylatorów wyci¹gu zu ytego powietrza z pomieszczeñ WC. Z falownika F4 przetwornicy (patrz rys. 16) poprzez stycznik Q1, trójuzwojeniowy transformator obni aj¹cy napiêcie T2 oraz prostownik diodowy P BA (jest to wyjœcie 3 przetwornicy) otrzymywane jest napiêcie sta³e, regulowane w zakresie V, s³u ¹ce do zasilania sieci pok³adowej 24 V pr¹du sta³ego wagonu i ³adowania jego baterii akumulatorów typu PsZ 440 o pojemnoœci znamionowej 440 Ah. Maksymalny pr¹d wyjœcia 3 przetwornicy wynosi 180 A. W celu przed³u enia ywotnoœci baterii akumulatorów oraz podniesienia skutecznoœci ich ³adowania w przetwornicy zastosowano uk³ad reguluj¹cy napiêcie ³adowania w zale noœci od temperatury akumulatorów, mierzonej termistorem typu NTC, umieszczonym w skrzyni bateryjnej. Program komputera przetwornicy zabezpiecza ³adowanie baterii akumulatorów nastêpuj¹cymi napiêciami w zale noœci od temperatury przy: T < 25 C napiêcie ³adowania baterii wynosi 29,8 V, T = +20 C napiêcie to wynosi 28,2 V, T > +40 C tylko 27,5 V. Sieæ pok³adowa 24 V pr¹du sta³ego (rys. 15), poza ³adowaniem baterii akumulatorów zasila nastêpuj¹ce obwody i urz¹dzenia: urz¹dzenia szafy rozdzielczej SR pr¹du sta³ego 24 V, w której znajduj¹ siê: komputer pok³adowy wagonu, urz¹dzenia przeciwpoœlizgowe, urz¹dzenia sterowania klimatyzacj¹ i ogrzewaniem przy wspó³pracy z komputerem wagonowym, urz¹dzenie sterowania oœwietleniem wagonu oraz poprzez 13- y³ow¹ instalacjê kablow¹ i sprzêgi UIC, sterowanie oœwietleniem poci¹gu równie przy wspó³pracy z komputerem wagonowym, urz¹dzenia sterowania drzwiami, urz¹dzenia nag³aœniaj¹ce, urz¹dzenia diagnostyczne, tak e przy wspó³pracy z komputerem wagonowym, szafa sterownicza SS urz¹dzenia nag³aœniaj¹cego UR, obwody oœwietlenia podstawowego pomieszczeñ wagonu (przedzia³ów pasa erskich, przedsionków, korytarza i toalet), oœwietlenie nocne i awaryjne, obwody lampek do czytania w przedzia³ach pasa erskich oraz podœwietlacz szyldu informacyjnego kierunek do wagonu restauracyjnego, obwód elektromagnetycznego hamulca szynowego, 11/98 strona 30

5 31 Rys. 16. Blokowy schemat ideowy przetwornicy statycznej typu 30AD-45TB produkcji Adtranz (Niemcy) U wn wejœciowe wysokie napiêcie wg Karty UIC 552, 1 uk³ad WN przetwornicy statycznej, P W prostownik wejœciowy WN, F1 i F2 falowniki WN z tyrystorami GTO, A1 i A2 zespo³y z uk³adami RC, A3 elektroniczne urz¹dzenie steruj¹ce przetwornicy statycznej, L1 wejœciowy d³awik filtruj¹cy WN, T1 transformator obwodowy poœredni WN, 2 uk³ad niskiego napiêcia przetwornicy statycznej, P nn prostownik niskiego napiêcia, F3 i F 4 falowniki mocy z tyrystorami GTO w uk³adzie modu³owym, A4 zespó³ kondensatorów, T2 transformator miêdzyobwodowy niskiego napiêcia, P BA prostownik diodowy do zasilania obwodu ³adowania wagonowej baterii akumulatorów, Q1, Q2 i Q3 styczniki pr¹du przemiennego 3 x 380 V, Z n zabezpieczenie nadmiarowe silnika wentylatora nawiewu powietrza w urz¹dzeniu klimatyzacyjnym, L2 d³awik obwodowy poœredni niskiego napiêcia, W y 1 napiêcie wyjœciowe pierwsze, V, Hz, o mocy 30 kva (26 kw), zasilaj¹ce silnik sprê arki œrubowej urz¹dzenia klimatyzacyjnego, W y 2 napiêcie wyjœciowe drugie V 60 Hz o mocy 30 kva (26 kw), zasilaj¹ce wszystkie odbiorniki pr¹du przemiennego zainstalowane w wagonie, W y 3 napiêcie wyjœciowe trzecie 28 V pr¹du sta³ego 180 A, zasilaj¹ce obwód ³adowania wagonowej baterii akumulatorów, W y 4 napiêcie wyjœciowe czwarte V 60 Hz o mocy 1,5 kva, zasilaj¹ce silnik wentylatora nawiewu powietrza w urz¹dzeniu klimatyzacyjnym, We nn napiêcie wejœciowe z zewnêtrznej miejscowej sieci energetycznej V (MSE rys. 15), zasilaj¹ce obwód ³adowania wagonowej baterii akumulatorów w czasie postoju wagonu (przy braku zasilania wagonu wysokim napiêciem) lampy sygna³ów koñca poci¹gu, obwody lampek sygnalizuj¹cych zajêtoœæ WC, uk³ad sterowania urz¹dzeniami WC obiegu zamkniêtego, obwody lampek sygnalizacyjnych WC awaria, urz¹dzenia wykonawcze zamykania i blokowania drzwi wejœciowych oraz wspomagania dzia³ania drzwi czo³owych, obwód sterowania suszarkami do r¹k, zainstalowanymi w toaletach. Z drugiego, dodatkowego uzwojenia wtórnego transformatora (T2 rys. 16) poprzez zabezpieczenie nadmiarowe Zn i stycznik Q2 zasilane jest wyjœcie 4 przetwornicy o napiêciu V pr¹du przemiennego, czêstotliwoœci 60 Hz i mocy 1,5 kva, s³u ¹ce do zasilania asynchronicznego silnika wentylatora nawiewu powietrza w urz¹dzeniu klimatyzacyjnym (na rys. 15 oznaczony jako M). Jak wynika ze schematu obwodu g³ównego przetwornicy statycznej (rys. 16) istnieje mo liwoœæ zasilania obwodów sieci pok³adowej 24 V pr¹du sta³ego i pod³adowywania baterii akumulatorów w celu utrzymywania jej w stanie pe³nego na³adowania podczas postoju wagonu z miejscowej zewnêtrznej sieci energetycznej V 50 Hz. Podanie tego napiêcia powoduje samoczynne w³¹czenia stycznika Q3 wówczas, gdy przetwornica nie pracuje i automatycznie otwiera wy³¹cznik Q1 oraz gdy wy³¹czony jest stycznik Q2. W przypadku, gdyby stycznik Q2 by³ za³¹czony przy zasilaniu z zewnêtrznego Ÿród³a napiêcia, asynchroniczny trójfazowy silnik wentylatora nawiewu urz¹dzenia klimatyzacyjnego, normalnie pracuj¹cy przy napiêciu V 60 Hz, pracowa³by przy czêstotliwoœci 50Hz, co mog³oby spowodowaæ jego przegrzanie lub zadzia³anie zabezpieczenia nadmiarowego Z n. Sterowanie prac¹ przetwornicy statycznej realizuje elektroniczne urz¹dzenie steruj¹ce (na rys. 16 oznaczone symbolem A3). Jego dzia³anie opiera siê na systemie Micas, opracowanym przez firmê ABB Henschel AG Mannheim (Niemcy). Stanowi jednostkê modu³ow¹, w sk³ad której wchodzi zasilacz z galwaniczn¹ separacj¹ miêdzy wejœciem i stabilizowanymi napiêciami wyjœciowymi, komputer steruj¹cy oraz uk³ady sterowania falownikami wejœciowymi F1 i F2 oraz wyjœciowymi F3 i F4. Na elektronicznym urz¹dzeniu steruj¹cym, przy wspó³pracy z uk³adem sterowania wagonu (z komputerem pok³adowym), opiera siê równie diagnostyka uk³adu klimatyzacyjnego. Zastosowany w wagonach system klimatyzacyjny jednokana³owy z dodatkowymi ogrzewaczami umieszczonymi w kanale klimatyzowanego powietrza przed jego wylotem z ka- 11/98 strona 31

6 32 na³u do poszczególnych pomieszczeñ wagonu, jest jednakowy dla wagonów 1. i 2. klasy i nie ró ni siê od opisanego w 7-8, cz. 1 i przedstawionego na rys. nr 6 b uk³adu. Jest on równie analogiczny do opisanego w 10, cz. 2 uk³adu klimatyzacyjnego wagonów Z2 produkcji HCP typu 144A i 145A z nastêpuj¹cymi ró nicami: dwusekcyjna elektryczna nagrzewnica powietrza o mocy 39,6 kw jest zasilana wysokim napiêciem z urz¹dzenia prze³¹czaj¹cego, a nie niskim bezpoœrednio z przetwornicy statycznej, jak to ma miejsce w przypadku nagrzewnicy firmy SAB WABCO o mocy 30 kw, dodatkowe ogrzewacze przewiewowe w przedzia³ach maj¹ moc 1,5 kw, a nie 800 W, dodatkowe ogrzewacze w przedsionkach maj¹ moc 1,2 kw, a nie 1,5 kw, dodatkowe ogrzewacze pomieszczeñ WC maj¹ moc 0,5 kw, a nie 1000 W, wentylator wyci¹gowy powietrza zu ytego w pomieszczeniu WC od strony wagonu dla pal¹cych ma moc ponad 200 VA, a od strony dla niepal¹cych 80 VA, podczas gdy w wagonach typu 144A i 145A obydwa s¹ jednakowe i ich moc wynosi po 50 W, zastosowano ekologiczny czynnik ch³odniczy typu R 134a, a nie freon R22, wydajnoœæ ch³odnicza sprê arki regulowana od 20 kw do 34 kw przy czêstotliwoœci napiêcia zasilaj¹cego regulowanej do wartoœci 87 Hz, podczas gdy w systemie firmy SAB WABCO pe³na moc systemu ch³odzenia wynosi tylko 29 kw, w wagonach Adtranz zosta³a zainstalowana hermetyczna sprê arka œrubowa, podczas gdy w systemie SAB WAB- CO w wagonach typu 144A i 145A zastosowano hermetyczn¹ 6-cylindrow¹ sprê arkê t³okow¹ z regulacj¹ wydajnoœci poprzez redukcjê liczby pracuj¹cych cylindrów. S¹ te pewne ró nice konstrukcyjne, np. do ch³odzenia skraplacza w wagonach Adtranz zosta³y zastosowane dwa wentylatory, natomiast w wagonach z systemem SAB WAB- CO trzy wentylatory. Uk³ad rozprowadzenia klimatyzowanego powietrza do pomieszczeñ wagonu jest jednakowy, z t¹ tylko ró nic¹, e oprócz podokiennego wlotu powietrza do przedzia³u pasa erskiego niewielka czêœæ doprowadzanego powietrza jest wdmuchiwana pod siedzeniami tu nad pod³og¹ co niew¹tpliwie wp³ywa pozytywnie na równomiernoœæ pionowego rozk³adu temperatury w przedziale i powiêksza komfort cieplny nóg pasa erów. Parametry u ytkowe uk³adu klimatyzacyjnego s¹ w obydwu rozwi¹zaniach zgodne z wymaganiami Karty UIC 553 i bardzo do siebie zbli one, natomiast sposób regulacji temperatury w przedzia³ach pasa erskich obydwu typów wagonów, z punktu widzenia u ytkownika, jest jednakowy. Literatura [1] Krawczyk F.: Centralne zasilanie energi¹ elektryczn¹ wagonów pasa erskich dostosowanych do du ych prêdkoœci (V 200 km/h). Problemy Kolejnictwa. Zeszyt 111. Warszawa [2] Krawczyk F.: Klimatyzacja wagonów pasa erskich. Problemy Kolejnictwa. Zeszyt 112. Warszawa [3] Kwaœniowski S.: Komfort klimatyczny w pojazdach. Materia- ³y X Konferencji Naukowej Pojazdy Szynowe. Wroc³aw wrzeœnia [4] Ogrzewanie, wentylacja i klimatyzacja w pojazdach mechanicznych pod redakcj¹ S. Kwaœniowskiego. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wroc³awskiej. Wroc³aw [5] Polska Norma PN-K Tabor Kolejowy. Instalacja klimatyzacji i ogrzewania nawiewnego. Wymagania ogólne. PKN [6] Zak³ady Wytwórcze Aparatury Wysokiego Napiêcia w Warszawie. Centralny regulator ogrzewania nawiewnego typu AWN- 4. Karta katalogowa. [7] Zak³ady Wytwórcze Aparatury Wysokiego Napiêcia w Warszawie. Centralny regulator ogrzewania nawiewnego typu AWN-5. Karta katalogowa. [8] Materia³y firmy SAB WABCO Turyn (W³ochy) Air conditioning system for 1-st and 2-nd class compartments of Z2 coaches for the Polish Railways oraz 4 UIC voltages static inverter for on board auxiliary services. [9] Markiewicz A.: Modernizacja elektrycznego wyposa enia wagonów pasa erskich. Materia³y Miêdzynarodowego Sympozjum Naukowo-Technicznego pt. Modernizacja wagonów pasa erskich w ramach koncepcji odnowienia parku wagonów PKP. Zakopane maja [10] Materia³y i foldery HCP dotycz¹ce wagonów typu 136A, 139A, 144A, 145A oraz 152A. [11] Materia³y firmy ABB Henschel AG Mannheim (Niemcy) dotycz¹ce uk³adu klimatyzacji, przetwornicy statycznej i wyposa enia elektrycznego wagonu typu Z1 dla PKP [12] DTR wagonu Z2 produkcji Waggonbau Bautzen GmbH i XB produkcji VEB Waggonbau Gorlitz (b. NRD). [13] Karta UIC 550 Elektrische Energieversorgungseinrichtungen fur Wagen der Reisezugwagenbauart. Urz¹dzenia elektryczne zasilania w energiê wagonów typu pasa erskiego. Wydanie 9 z 1994 r. z póÿniejszymi zmianami. [14] Karta UIC 552 Versorgung der Zuge mit elektrischer Energie aus der Zugsammmelschiene. Zasilanie poci¹gów w energiê elektryczn¹ z przewodu g³ównego wysokiego napiêcia. Wydanie 8 z 1978 r. z póÿniejszymi zmianami. [15] Karta UIC 553 Luftung, Heizung und Klimatisirung der Reisezugwagen. Wentylacja, ogrzewanie i klimatyzacja wagonów pasa erskich. Wydanie 5 z 1990 r. z póÿniejszymi zmianami. [16] Karta UIC Im internationalen Verkehr zugelassene Einheitsreisezugwagen der Bauart Z Merkmale. Zunifikowane wagony pasa erskie typu Z dopuszczone do ruchu miêdzynarodowego. Charakterystyki. Wydanie 4 z 1995 r. Sprostowanie W 10/98 na str. 32 na rysunku 8 powinno być Sekcja II (22kW) i Sekcja I (22 kw), ponadto na stronach: 35, 41, 42 i 43 znak ³ należy zastąpić znakiem, a. Za błędy te Autorów i Czytelników serdecznie przepraszamy. 11/98 strona 32