Установки охлаждения предназначены для принудительного жидкостного охлаждения электрооборудования электропоезда. Установка STA 0126-1X применяется для охлаждения тягового преобразователя, установка STA 0125-1Х применяется для охлаждения преобразователя собственных нужд и главного трансформатора.
Установка охлаждения электрооборудования
Технические характеристики установок охлаждения приведены в таблице 13.1
Таблица 13.1 – Технические характеристики устройств охлаждения
| Наименование параметра | STA 0126-1Х | STA 0125-1Х |
| Общие данные установки охлаждения | ||
| Масса в заполненном состоянии, кг | 431 | 507 |
| Масса в незаполненном состоянии, кг | 400 | 452 |
| Габаритные размеры, мм | 2872x736x2087 | 2872x736x2156 |
| Характеристики контура охлаждения | ||
| Отводная тепловая мощность, кВт | 58 | 18/120* |
| Максимально допустимая температура на выходе, °C | 55 | 55/80* |
| Максимальная температура на входе, °C | 62,7 | 60,1/95,6* |
| Охлаждающая жидкость | Antafrogen N (60 %)/вода (40 %) | |
| Массовый поток воздуха, кг/с | ||
| – при 1450 об/мин | 2,01 | 1,7 |
| – при 2900 об/мин | 3,88 | 3,3 |
| Характеристики электродвигателя вентилятора | ||
| Высокая скорость вращения (2900 об/мин): | ||
| – мощность на валу, кВт | 6,5 – 8,2 | 6,5 – 8,2 |
| – КПД, % | 76 | 76 |
| – эффективная мощность, кВт | 8,55-10,79 | 8,36-10,79 |
| – реактивная мощность, кВт | 4,62 – 5,82 | 4,51-5,82 |
| – полная электрическая мощность, кВт | 9,72 – 12,26 | 9,49-12,26 |
| Низкая скорость вращения (1400 об/мин): | ||
| – мощность на валу, кВт | 1,25-2,2 | 1,2-2,2 |
| – КПД, % | 82 | 82 |
| – эффективная мощность, кВт | 1,52-2,68 | 1,59-2,68 |
| – реактивная мощность, кВт | 0,86-1,52 | 0,9-1,52 |
| – полная электрическая мощность, кВт | 1,75-3,08 | 1,82-3,08 |
| Характеристики насоса охлаждающей жидкости | ||
| Частота вращения, об/мин | 2918 | 2918/2909* |
| Напряжение трехфазного переменного тока частотой 50 Гц, В | 400 | |
| Ток, А | 7,4 | 4,8/3,9* |
| Эффективная мощность, кВт | 2,922 | 1,896/1,540* |
| Реактивная мощность, кВт | 4,204 | 2,727/2,216* |
| Полная электрическая мощность, кВт | 5,127 | 3,326/2,702* |
* В числителе для контура охлаждения ПСН, в знаменателе – для контура охлаждения главного трансформатора.
Расположение установок охлаждения на электропоезде, показано на рисунке 13.1.
Рисунок 13.1 – Расположение установок охлаждения на электропоезде
Устройство
Несущим элементом установок охлаждения (установка) является стальная сварная рама, состоящая из продольных балок и поперечин. Рама крепится на крыше вагона электропоезда при помощи демпфирующих опор (упругих опор для гашения вибрации) (рисунки 13.2…13.5). На раме установки охлаждения установлены:
- корпус вентилятора с приводным электродвигателем;
- расширительный бак с трехуровневым индикатором жидкости;
- теплообменник (для установки STA 0125-1X – два теплообменника);
- насос охлаждающей жидкости (для установки STA 0125-1X – два насоса).
Корпус вентилятора представляет собой сварную конструкцию. В корпусе установлено рабочее колесо радиального вентилятора и диффузор. Охлаждающий воздух забирается через окно в крышке корпуса вентилятора и при помощи диффузора направляется к теплообменнику. На корпусе вентилятора установлен приводной электродвигатель и расширительный бак. В качестве приводного используется асинхронный электродвигатель, который при помощи фланца закреплен на корпусе вентилятора. Рабочее колесо вентилятора насажено на удлиненный конец вала ротора электродвигателя и зафиксировано болтом.
Расширительный бак предназначен для хранения запаса изоляционно-охлаждающей жидкости, применяемой для охлаждения компонентов тягового преобразователя (установка STA 0126-1X) или ПСН (установка STA 0125-1X). В расширительном баке установлен трехуровневый индикатор уровня жидкости. При заправке изоляционноохлаждающей жидкости при помощи автоматического заправочного устройства, при максимальном уровне жидкости, трехуровневый индикатор подает сигнал на отключение заправочного устройства. При низком уровне изоляционно-охлаждающей жидкости, трехуровневый индикатор выдает в систему управления электропоездом предупредительный сигнал. При снижении изоляционно-охлаждающей жидкости до минимального уровня, трехуровневый индикатор выдает в систему управления электропоездом сигнал на отключение работы тягового преобразователя или ПСН.
Теплообменник предназначен для обеспечения процесса передачи тепла между изоляционно-охлаждающей жидкостью и охлаждающим воздухом. Теплообменник состоит из кожуха и теплообменной секции. Кожух предназначен для защиты теплообменной секции от механических повреждений, присоединения подводящих патрубков и крепления теплообменника к корпусу вентилятора и раме установки. Для отвода воздуха из контура охлаждения, теплообменник связан патрубком с расширительным бачком.
Для пополнения или слива изоляционно-охлаждающей жидкости, в нижней точке кожуха теплообменника имеется резьбовая муфта.
Насос охлаждающей жидкости с трехфазным асинхронным электродвигателем предназначен для обеспечения циркуляции изоляционноохлаждающей жидкости в системе охлаждения тягового преобразователя (установка STA 0126-1Х). На установке охлаждения STA 0125-1Х, предназначенной для охлаждения ПСН и главного трансформатора установлено два насоса охлаждающей жидкости, на каждый из независимых контуров охлаждения.
Рисунок 13.2 – Установка охлаждения тягового преобразователя (STA 0126-1X): 1 – трехуровневый индикатор уровня жидкости; 2 – корпус вентилятора; 3 – теплообменник; 4 – выходной фланец; 5 – фильтр; 6, 7, 14 – шаровые краны; 8 – насос охлаждающей жидкости; 9 – электродвигатель; 10 -разъемы подключения питания; 11 – расширительный бак; 12 – фильтр-сапун; 13 – решетка забора воздуха; 15 – демпфирующая опора; 16 – резьбовая муфта; 17 – рама.
Рисунок 13.3 – Схема контура охлаждения тягового преобразователя: БР – расширительный бак; ВН1, ВН2, ВН3 – краны шаровые разобщительные; ИУ – трехуровневый индикатор уровня изоляционноохлаждающей жидкости; М – вентилятор; Н – насос; OK1, ОК2 – отсечные клапаны; РМ – резьбовая муфта; С – фильтр-сапун; Т – теплообменник; ТП -тяговый преобразователь; УО – установка охлаждения STA 0126-1X.
Рисунок 13.4 – Установка охлаждения ПСН и главного трансформатора (STA 0125-1X): 1 – трехуровневый индикатор уровня жидкости; 2 – корпус вентилятора; 3 – теплообменник контура охлаждения главного трансформатора; 4 – теплообменник контура охлаждения ПСН; 5, 16 – краны шаровые разобщительные; 6 – выходной фланец контура охлаждения ПСН; 7 – фильтр; 8 – выходной фланец контура охлаждения главного трансформатора; 9 – насос контура охлаждения ПСН; 10 – входной фланец контура охлаждения ПСН; 11 – насос контура охлаждения главного трансформатора; 12 – входной фланец контура охлаждения главного трансформатора; 13 – электродвигатель; 14 – расширительный бак; 15 – фильтр-сапун; 17 – демпфирующая опора; 18 – рама; 19 – резьбовая муфта; 20 – разъемы подключения питания.
Рисунок 13.5 – Схема контура охлаждения ПСН и главного трансформатора: БР – расширительный бак; ВН1…ВН6 – краны шаровые разобщительные; ГТ – тяговый трансформатор; ИУ – трехуровневый индикатор уровня изоляционно-охлаждающей жидкости; М – вентилятор; H1, Н2 – насос; OK1, ОК2 – отсечные клапаны; ПСН – преобразователь собственных нужд; РМ1, РМ2 – резьбовая муфта; С – фильтр-сапун; T1, Т2 – теплообменник; УО – установка охлаждения STA 0125-1X.
