(42 – число рабочих элементов; КН – кадмиево-никелевая; 125 – емкость в А*час)
АБ служит для питания цепей управления и освещения электровоза при опущенном токоприемнике.
АБ состоит на ВЛ-80с из 42х последовательно соединенных элементов, помещенных в двух ящиках под кузовом (с газоотводом вверх и щелочеотводом).
1. Каждый элемент АБ состоит из стального запаянного корпуса в виде коробки, помещенного в резиновый чехол для изоляции. Внутри корпуса помещены блок из 6-и «+» пластин и блок из 5-и «–» пластин. Элемент внутри заполнен электролитом.
Каждая «+» и «–» пластина состоит из отдельных пакетов (из плоских стальных никелированных трубок с очень мелкими отверстиями, закрепленных в общих рамках. Внутри пакетов помещена активная масса в виде зерен: для «+» пластин – гидроокись никеля Ni(OH)3 (с добавлением графита – для лучшей проводимости); для «–» пластин – кадмий Cd с добавлением 20% железа Fe (железо добавляется для предотвращения спекания кадмия при нагревании и для лучшей проводимости кадмия).
Каждая «–» пластина АБ помещена между двумя «+» пластинами, и наоборот. Все пластины изолируются друг от друга эбонитовыми палочками (в вертикальных канавках пластин). Обе крайние «+» пластины от стенок и от дна корпуса не изолируются. Поэтому корпус элемента находится под потенциалом «+» пластин и для изоляции помещается в резиновый чехол.
Выводы от блоков «+» и «–» выполнены в виде приварных шпилек, они выведены наружу через запаянную крышку корпуса через резиновые втулки – для изоляции и герметичности.
2. Электролит – это раствор щелочи КОН в дистиллированной воде. Плотность электролита должна быть: летом 1,19-1,21 г/куб. см; зимой при Т ниже -15 ºС – 1,25-1,27 г/куб. см. (Плотность электролита замеряется ареометром).
|
|
При приготовлении электролита в него добавляется раствор щелочного металла лития (моногидрат лития) в количестве 20 г на литр – для увеличения срока службы электролита и АБ.
Электролит заливается в элементы через специальное отверстие в крышке, которое затем закрывается пробкой на резьбе. Эта пробка имеет Т-образный канал с резиновым кольцом в кольцевой выточке снаружи – для выхода газов из элемента. Всего электролита в одном элементе 1,2 л.
Уровень электролита сверху над пластинами (над сеточкой – сепаратором) должен быть 5-12 мм, что замеряется стеклянной трубочкой (Æ4,5 мм).
Сверху в каждый элемент добавляется по 10 гр. вазелинового масла – для образования пленки сверху электролита – чтобы уменьшить испарение электролита и чтобы электролит не окислялся кислородом из воздуха.
3. Технические данные одного элемента АБ:
Uном=1,25 В (Umin=1 В); Iном. разряда=12,5А в течение 10 часов; емкость одного элемента – 125 А*час.
Все 42 элемента АБ на ВЛ-80с соединены между собой последовательно медными облуженными перемычками с помощью медных облуженных гаек, которые нужно затягивать торцовым ключом с изоляционной рукояткой (по ТБ).
Технические данные всей АБ:
Uном=52 В (Umin=42 В); Iном. разряда=12,5 А в течение 10 час; емкость АБ – 125 А*час.
Примечания:
а) Напряжение Uном на одном элементе зависит от вида активной массы «+» и «–» пластин. От размеров элемента Uном не зависит.
б) Емкость АБ – это количество электричества в А*час, которое может отдать АБ после полного заряда при разряде до минимального U (до 1В на элементе).
|
|
При емкости 125 А*час АБ может работать:
с Iразр. ном =12,5А – 10 часов;
с Iразр. =25А – 5 часов;
с Iразр. =50А – 2,5 часа;
Емкость одного элемента АБ зависит от количества активной массы пластин, т.е. от размеров элемента.
в) При последовательном соединении отдельных элементов общее напряжение АБ равно сумме U всех элементов, а общая емкость и ток АБ остаются такими же, как емкость и ток одно элемента.
г) При параллельном соединении отдельных элементов (или отдельных АБ) – общее напряжение АБ остается таким же, как U одного элемента, а общая емкость и ток АБ равны сумме емкостей и токов всех элементов.
д) Коэффициент отдачи АБ: 
,
где t – время разряда и заряда.
ТРПШ типа ТРПШ2
ТРПШ (трансформатор регулируемый подмагничиванием шунтов)
Служит для питания цепей управления, цепей освещения, и для заряда АБ – при поднятом токоприемнике.
ТРПШ состоит из трех отдельных шихтованных замкнутых магнитопроводов: среднего магнитопровода (сечением 90х95 кв. мм) и двух крайних магнитопроводов – шунтов (сечением 39х95 кв. мм). После установки на трех магнитопроводах восьми катушек трех обмоток все три магнитопровода вверху и внизу стягиваются между собой четырьмя изолированными шпильками с дистанционными втулками.
На каждом стержне среднего магнитопровода установлено по одной катушке вторичной обмотки (по 37 витков). Обе катушки соединены параллельно и образуют вторичную обмотку ТРПШ Н2-К-2.
На каждом стержне двух крайних магнитопроводов (шунтов) установлено по одной катушке обмотки управления (по 575 витков). Все четыре катушки соединены между собой последовательно и образуют обмотку управления Н3-К3.
|
|
Одновременно сразу на трех магнитопроводах с каждой стороны установлено по одной катушке первичной обмотки (по 74 витка). Обе катушки соединены между собой последовательно и образуют первичную обмотку ТРПШ Н1-К1.
Технические данные ТРПШ-2:
Полная мощность S=9,2 кВт. U1ном=380В (280-460 В); I1ном=20А; U2ном=55В; I2ном=80А; U3ном=60В; I3ном=6,5А;
Все 8 катушек для трех обмоток ТРПШ намотаны на свой каркас и стеклопласта, из медного изолированного провода, пропитанного лаком.
Работа ТРПШ
1. После подъема токоприемника и включения ГВ от обмотки СН силового трансформатора через предохранитель 120 на 35А и силовые контакты контактора 160 пр пр. С112 и С2 будет питаться ~U=380В первичная обмотка ТРПШ. Она создает ~Ф1, который будет замыкаться по трем магнитопроводам в зависимости от их сечения: 60% ~Ф1 – по среднему магнитопроводу, и по 20% ~Ф1 – по двум крайним магнитопроводам.
60% ~Ф1 на среднем магнитропроводе пересекает вторичную обмотку ТРПШ и наводит в ней ~U2=55В (при ~Uкс=27 кВ). Это ~U2=55В с помощью выпрямительного моста из вентилей 18-48 выпрямляется в постоянное U=55В и этим U=55В питаются все цепи управления и освещения, и заряжается АБ.
При этом за счет БРН (бесконтактного регулятора напряжения) будут заперты тиристоры 9В и 10В, из-за этого обмотка управления Н3-К3 на ТРПШ не питается, и ТРПШ работает как обычный трансформатор с КПД ≈60%.
При ~Uкс менее 27 кВ или при большом токе цепей управления – на вторичной обмотке ТРПШ будет ~U2 менее 55В. Тогда за счет БРН открываются тиристоры 9В и 10В. Тогда от вторичной обмотки трансформатора ТН с ~U2=60В через выпрямительный мост из тиристоров 9В и 10В и вентилей 7В и 8В начнет питаться выпрямленным током 6,5А обмотка управления Н3-К3 из четырех катушек на крайних магнитопроводах ТРПШ.
Тогда обмотка управления Н3-К3 создает свой большой постоянный «Фу», который насыщает оба крайних магнитопровода ТРПШ. Тогда по 20% ~Ф1 с крайних магнитопроводов ТРПШ будет вытесняться на средний магнитопровод ТРПШ. Из-за этого увеличится величина ~Ф1 на среднем магнитопроводе ТРПШ и за счет этого начнет увеличиваться ~U2 до 57 В на вторичной обмотке ТРПШ и на ЦУ.
Тогда при Uцу=57 В за счет БРН закрываются тиристоры 9В и 10В. Питание обмотки управления Н3-К3 на ТРПШ прекращается, вытесненные 20% ~Ф1 уходят со среднего магнитопровода на крайние магнитопроводы ТРПШ. Из-за этого начнет уменьшаться ~U2 с 57В до 53 В на вторичной обмотке ТРПШ – пока снова не откроются тиристоры 9В и 10В и так далее.
При этом поддерживается стабилизированное ~U2=55В на вторичной обмотке ТРПШ независимо от величины ~Uкс (19-29 кВ) и от величины тока нагрузки ЦУ.
Таким образом, принцип работы ТРПШ основан на явлении подмагничивания шунтов, т.е. на намагничивании крайних магнитопроводов для увеличения ~U2.
Дроссели для ТРПШ
1. 
Дроссель ДС-1 (для ЦУ)
ДС-1 служит для сглаживания выпрямленного тока в ЦУ.
ДС-1 состоит из шихтованного трехстержневого магнитопровода, на среднем стержне которого установлена катушка.
Катушка намотана на изоляционный цилиндр из стеклопласта из медного изолированного провода (сеч. 4,4х10,8 мм) на узкое ребро в два слоя и имеет 90 витков.
Технические данные ДС-1:
Iном=90А; индуктивность L=12 мГН (при токе 30А); вес 66 кГ.
2. Дроссель ДС-3 (для АБ)
ДС-3 служит для сглаживания тока заряда АБ.
ДС-3 состоит из шихтованного двухстержневого магнитопровода, на одном стержне которого установлена катушка.
Катушка намотана на изоляционный цилиндр из медного изолированного провода (сеч. 3,5х4,7 мм, включенных в две параллельные цепи) и имеет 60 витков.
Технические данные ДС-3:
Iном=60А; индуктивность ХL=2,45 Ом (ХL- индуктивное сопротивление ХL=2πfL); вес 14,5 кГ.