В подвагонном пространстве моторных вагонов (А и В) находится монтажный контейнер импульсного инвертора, в котором располагаются два модуля тягового преобразователя, один модуль ПСН и устройство для зарядки аккумуляторных батарей (ЗУ).
Преобразователь собственных нужд подключен к промежуточному контуру звена 2 одного из модулей тягового преобразователя, от которого осуществляется его питание (см. рис. 6.1, рис. 6.4). Таким образом, функции по защите, контролю, а также эксплуатации (разрядка промежуточного контура) преобразователей собственных нужд осуществляются системой управления тяговым преобразователем.
Выходы обоих ПСН синхронизированно подают питание в поездную шину трехфазного переменного тока U = 380 В, 50 Гц, проходящую по всему поезду. Шина в свою очередь осуществляет питание всех энергоемких потребителей в отдельных вагонах.
Техническое устройство данной поездной шины предусматривает возможность вмешательства в ее работу в случае возникновения неисправностей. Так, при коротком замыкании на участке кабеля межвагонного соединения локомотивной бригаде или другому техническому персоналу следует отсоединить этот участок, после чего может быть восстановлено энергоснабжение. Шина делится на две энергонезависимые части, поэтому, если выходит из строя соответствующий преобразователь собственных нужд или узлы, обеспечивающие его питание, обесточивается одна из частей шины.
При коротком замыкании на участке шины, располагающемся во внутрикузовных кабельных каналах, необходимо произвести отключение соответствующего вагона от кабелей межвагонных соединений данной шины с обеих сторон, что производится локомотивной бригадой или другим техническим персоналом. В этом случае энергоснабжение на изолированном участке не восстанавливается, а выход из строя одного из ПСН также приводит к отключению питания соответствующей части шины.
При запуске поезда управление включением и нагрузкой трехфазным переменным током (за исключением нагрузки климатической установки, так как она управляется собственной системой) реализуется через центральный блок управления (ЦБУ).
Энергоснабжение однофазным переменным током 220 В, 50 Гц, осуществляется по-вагонно разделительными трансформаторами (Тр-р) из трехфазного переменного тока 380 В, 50 Гц. На каждый вагон предусмотрено по восемь розеток в пассажирском салоне.
Рис. 6.4. Принципиальная схема бортовой сети собственных нужд
Следующим важным узлом бортовой сети является зарядное устройство аккумуляторных батарей (АБ). ЗУ получают питание от шины трехфазного переменного тока 380 В, 50 Гц, и осуществляют питание аккумуляторных батарей, а также системы постоянного тока 110 В и связанных с ней потребителей. Система постоянного тока 110 В состоит из нескольких поездных шин (АЛ Н, АЛ1 и АЛ2), обеспечивающих подачу питания по всему поезду. Конструктивно данные шины выполнены так же, как и шина переменного тока. Каждая отдельная шина постоянного тока 110 В при коротком замыкании в кабеле межвагонного соединения может быть отсоединена локомотивной бригадой или другим техническим персоналом, после чего энергоснабжение может быть восстановлено.
Если происходит короткое замыкание на участке шины, пролегающем по внутри-кузовным кабельным каналам, соответствующий вагон может быть отсоединен от обоих концов межвагонного соединения локомотивной бригадой или другим техническим персоналом путем отключения соответствующей шины постоянного тока 110 В. Энергоснабжение вагона с неисправным участком в данном случае невозможно. Отметим также, что в случае деления шин на энергонезависимые участки выход из строя одного из ЗУ приведет к последствиям, аналогичным последствиям выхода из строя одного из ПСН при работе с трехфазной поездной шиной.
Некоторые специальные приборы требуют питания напряжением 24 В постоянного тока. Каждый подобный прибор оснащен преобразователем напряжения постоянного тока (из 110 В в 24 В). В рамках бортовой сети они в комплекте с приписанными к ним преобразователями ведут себя как потребители напряжения 110 В и соответствующим образом распознаются системой управления. Речь идет о следующих устройствах:
- приборы наружного освещения;
- приборы внутреннего аварийного освещения;
- установка пожарной сигнализации;
- устройства видеосистемы.
Наиболее маломощные бортовые приборы требуют питания напряжением 12 В постоянного тока. Каждый из этих приборов оснащен преобразователем напряжения постоянного тока (из 110 В в 12 В). В бортовой сети они ведут себя аналогично приборам, питающимся от 24 В (как потребители напряжения 110 В, соответствующим образом распознаваемые системой управления). К таким приборам относятся видеокамеры системы внутреннего и наружного наблюдения.
Сети постоянного тока 110 В и трехфазного переменного тока 380 В, 50 Гц, выполнены в виде IT-сетей с контролем изоляции, который осуществляется в ПСН/ЗУ.
Необходимо отметить, что в поездах «Ласточка» существует отопительная шина высокого напряжения. Эта шина получает питание в режиме постоянного тока из контактной сети, а в режиме переменного тока — из вторичной обмотки (обмотки отопления) тягового трансформатора и предоставляет часть мощности для отопления в каждый вагон. Другая часть поступает от шины трехфазного переменного тока 380 В, 50 Гц. Мощность высоковольтных отопительных устройств должна быть достаточной для обеспечения минимально допустимой температуры в салоне в случае выхода из строя преобразователя собственных нужд.
