Аккумуляторная батарея КН-80

Общие сведения:

На вагонах метро серии 81-717.5(714.5) установлены АКБ типа КН-80. АКБ является источником питания цепей управления в тех случаях, когда не работает БПСН.

КН – означает – батарея кадмий-никелевая.

80 – это номинальная емкость АКБ, равная 80 ампер часов (если ее загрузить током 16 ампер, то она будет работать нормально 80/16=5 часов).

ЭДС АКБ, т.е. разность потенциалов между ее электродами является причиной, вызывающей прохождение электрического тока по цепи. При замкнутой электрической цепи ЭДС равна:

E= Iр.*Rвнеш. + Iр.* rвнут.,

где E – ЭДС аккумулятора

Iр. – разрядный ток аккумулятора

Rвнеш. – внешнее сопротивление электроцепи

rвнут. – внутреннее сопротивление электроцепи.

Напряжение АКБ (на зажимах АКБ), т.е. напряжение, под которым находится внешняя цепь, равно

U=E - Iр.* rвнут.,

где Iр.* rвнут. – потеря напряжения внутри батареи.

В процессе работы АКБ внешнее сопротивление к ЭДС изменяется, чем больше будет отдаваться энергии потребителю, тем быстрее будет уменьшаться ЭДС.

Разрядной емкостью ЭДС называется количество энергии, которую можно получить от АКБ определенных условиях ее работы, т.е. при заданных значениях разрядного тока, времени и конечного разрядного напряжения. При постоянном значении разрядного тока, разрядная емкость равна:

Qр. = Iр. * tр.,

где Iр. – разрядный ток аккумулятора

tр. – время разрядки

Зарядной емкостью АКБ называется количество электроэнергии, поглощаемой АКБ при ее заряде и при постоянном значении тока заряда.

Коэффициент отдачи АКБ, т.е. отношение электроэнергии, отданной при разряде к электроэнергии, полученной при заряде для щелочных батарей составляет 50%.

Конструкция:

АКБ состоит из 56 элементов (банок), расположенных в 14 деревянных ящиках по 4 элемента в каждом. Эти деревянные ящики помещаются в железный ящик сварной конструкции, подвешиваемый к кузову вагона с левой стороны вагона. Внутри железного ящика имеются 2 отсека. В одном из них располагаются 6 ящиков, а в другом 8. Все элементы АКБ в ящиках и между ящиками электрически соединены последовательно металлическими перемычками.

Напряжение на одну банку – 1,2-1,3 вольта, тогда напряжение всей батареи равно 1,25*56 =70 вольт.

Элементы АКБ представляют собой банку сварной конструкции из никелированного железа. Внутри банки располагается блок положительных и блок отрицательных пластин, изолированных между собой и от корпуса банки. Выводные зажимы блоков пластин выходят из банки через 2 отверстия, между которыми расположено резьбовое отверстие. Для заливки электролита и установки пробки с предохранительным устройством, которое выполнено следующим образом. Выше резьбы пробки имеется кольцевая проточка, соединенная каналами через пробку с внутренней поверхностью банки. На кольцевую проточку одевается резиновое кольцо. При появлении газов внутри банки по каналу через пробку по кольцевой выточке газы воздействуют на уплотняющее резиновое кольцо, отжимает его и уходят в атмосферу. Положительные и отрицательные пластины имеют активную массу, которая помещается в стальные перфорированные ламели, спрессованные в стальные рамки пластин. Диаметр перфорированных ламелей (перфорация) выбран таким, чтобы активная масса не высыпалась, но в то же время имела надежный контакт с электролитами и обеспечивала свободный выход газов при заряде.

Активной массой положительных пластин является гидрат закиси никеля с примесью чешуйчатого графита.

Ni(OH)2 +C

Активная масса отрицательных пластин состоит из гидрата закиси кадмия с примесью гидрата закиси железа

Cd(OH)2 +C

Такое состояние пластин у разряженного аккумулятора. При заряде АКБ активная масса положительных пластин переходит в гидрат окиси никеля Ni OH, а активная масса отрицательных пластин восстанавливается в смесь кадмия и никеля, кадмия и железа в губчатой форме.

(Cd Fe и Cd Ni)

Для полного использования емкости АКБ положительные электроды должны иметь в 2 раза большую активную массу, чем отрицательные. В качестве электролита АКБ, используется раствор едкого калия (КОН) плотностью 1,19-1,21 гр/см³.

Один раз в год АКБ снимается для контрольных испытаний. Каждая отдельная банка промывается, заливается новым электролитом и нагрузочной вилкой проверяется напряжение на банке. Если это напряжение равно 0,9 вольта и ниже – банка бракуется. Затем банки набираются в АКБ и заряжаются до появления на банке напряжения 1,75 – 1,85 вольта. АКБ отдается полуторная емкость при заряде 120 ампер часов.

Iз = 10А

Tз =12 часов, затем батареи подвергаются разряду, повторному заряду и отдаются на подвижной состав.

Один раз в шесть месяцев АКБ подвергается ревизии на подвижном составе. Проверяется уровень электролита с помощью стеклянной трубки, ареометром проверяется плотность электролита и нагрузочной вилкой проверяется напряжение на каждой банке.

Раз в три месяца производится усиленная зарядка АКБ.

Контроллер машиниста КВ 70

Контроллер машиниста (КВ) предназначен для косвенного управления электротяговыми аппаратами в цепи ТЭД.

КВ имеет 2 рукоятки: съемную реверсивную и главную. Реверсивной рукояткой задается направление движению вагона, а главной – режим работы ТЭД (ходовой или тормозной).

Реверсивная рукоятка имеет 3 положения:

    1 положение – «вперед»

    2 положение – «назад»

    3 положение – «0» - ноль

Главная рукоятка имеет 7 положений:

1 – нулевое положение                     5 – тормоз 1

2 – ход 1                                              6 – тормоз 1А

3 – ход 2                                              7 – тормоз 2.

4 – ход 3                                             

Главная и реверсивная рукоятки между собой сблокированы, реверсивная рукоятка может быть вынута только при нулевом положении главной рукоятки; соответственно КВ имеет 2 вала – реверсивный и главный, которые для этих целей и сблокированы.

Аналогично главную рукоятку нельзя повернуть до тех пор, пока реверсивная не будет установлена вперед или назад.

Конструкция:

КВ имеет верхние и нижние основания, связанные между собой угольниками и металлическими рейками. В основаниях установлены подшипники для главного вала, на который насаживаются кулачковые шайбы, стягиваемые гайкой. Вал в месте посадки шайб имеет квадратное сечение и на него насажено 16-18 шайб.

На металлических рейках напротив шайб главного вала крепятся элементы ЭУ-1 и один элемент с дугогасительной камерой типа КЭ-48.

Реверсивный вал выполнен в виде полой (трубчатой) чугунной отливки, к которой крепятся профилированные пластмассовые кулаки для управления 12-ю элементами ЭУ-1.

Механизм блокировки состоит из 2 собачек и двух пружин. Собачки крепятся на кронштейнах, установленных на рейке. Одна собачка прижата пружиной к храповику реверсивного вала. Храповик отлит заодно с реверсивным валом и имеет 3 впадины. Другая собачка прижата пружиной к зубчатому литому сектору, укрепленному на главном валу. Сектор имеет 7 впадин, при помощи которых осуществляется фиксация главного вала путем западания ролика собачки в паз сектора.

Пружины собачек одним концом крепятся к угольнику, а другим к хвостовику собачек. Собачка реверсивного вала имеет специальный выступ - прилив, с помощью которого и осуществляется блокирование валов, которое заключается в следующем: при установлении реверсивного вала в «0» ролик собачки под действием пружины западает в среднюю впадину храповика реверсивного вала, а своим выступом эта собачка входит в паз сектора главного вала и препятствует повороту главного вала. При установлении реверсивной рукоятки в рабочее положение выступ собачки выходит из паза сектора и обеспечивает свободный поворот главного вала. КВ расположен в кабине машиниста справа и лежит на боку. Главный вал имеет дистанционный механический привод с карданными полумуфтами.

КРУ типа ЭКП-25 (КВ68Л3)

Предназначен для дистанционного управления электротяговыми аппаратами в тяговом режиме на аварийной схеме.

Контроллер установлен на 7-ом блоке пульта управления и представляет собой пакетный переключатель, имеющий 9 галет с контактными группами, которые приводятся во включенное и отключенное состояние кулачковыми профильными шайбами. Шайбы устанавливаются на квадратный стержень сечением 6х6 мм, у нижнего основания стержень имеет ограничитель хода, выполненный из карболита (очень хрупкий), а у верхнего основания стержень имеет головку с пазами под РР, головка закрыта металлическим кожухом, для исключения съема РР в одном из рабочих. Вал КВ имеет 3 положения: 0, ход 1, ход 2..

Выключатели АКБ, РЦ АРС имеют аналогичную конструкцию и отличаются только тем, что имеют разное количество галет и соответственно высоту пакетника и другое отличие, что эти выключатели имеют 2 положения включенное и выключенное. На головных вагонах выключатели АКБ, РЦ АРС имеют постоянные рукоятки, а в промежуточных вагонах выключатели АКБ имеют хвостовик под трехгранку и включаются с помощью РР, у которой на другом конце приварен трехгранный ключ. (РР – реверсивная рукоятка).

ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ВУ 22 – 4

Выключатели ВУ 22-4 предназначены для оперативных включений и отключений цепей постоянного тока и используются в цепях управления положением дверей вагона.

Выключатель представляет собой однополюсный механизм с непосредственным приводом. Контактный механизм собран на изоляционном основании и закрыт снаружи изоляционной крышкой. Контакты выключателя изготовлены из серебра.

Выключатель может быть выполнен с ручным возвратом рукоятки контактного устройства в отключенное положение (по схеме ВУД1, ВУД2) и с самовозвратом при наличии упора на основании (выключатель «Открытие левых дверей» со стороны помощника машиниста).

Технические данные:

    Номинальное напряжение, В                               220

    Номинальный ток, А                                            20

    Масса, кг                                                                0,3