Clasa 58 (Z6100, Z6300)
RAMA ELECTRICÄ‚ SERIA 58
1. Descriere şi funcţionare
1.1. Generalităţi
Rama electrică de călători Z6100 este importată din FRANŢA şi adaptată pentru circulaţia pe infrastructura feroviară română, fiind dotată cu instalaţie de măsurare şi înregistrare a vitezei IVMS cu INDUSI şi DSV şi instalaţie radiotelefon. Caracteristicile tehnice sunt prezentate în Anexa 1.
2. Caracteristici generale
Rama electrică se compune dintr-un vagon motor cu post de conducere, un vagon remorcă intercalat şi un vagon de capăt cu post conducere. Rama poate fi cuplată în comandă multiplă cu încă una sau două rame pentru a forma un tren. Aparatul de cuplare semiautomată este de tip Scharfenberg.
Rama este alimentată în curent alternativ monofazat, 50Hz., prin linia de tensiune nominală 25 KV a reţelei de cale ferată electrificată. Vagonul motor are un boghiu purtător, în faţă şi un boghiu motor în spate, pe care este montat complet suspendat, motorul de tracţiune ce antrenează cele două osii ale acestui boghiu.
La capete rama este prevăzută cu tampoane de şoc, iar vagoanele sunt legate între ele prin bare de cuplare elastice.
Fiecare vagon are 3 uşi metalice pe fiecare parte a căror închidere se face automat, iar deschiderea manual. Fiecare vagon este dotat cu toaletă.
2.1CARACTERISTICI TEHNICE PRINCIPALE SI PERFORMANTE
1. Dimensiuni de gabarit
- lungimea peste cuplele automate 74,450 m
- lăţime maxima vagon motor 2995 mm
- înălţime acoperiş 3300 mm
- înălţime cu pantograf coborât 4280 mm
- înălţime podea interioară 900 mm (950 mm deasupra boghiurilor)
- ecartament 1435 mm
- raza minima de înscriere in curba 120 m
2. Caracteristici generale
- masa ramei fără călători 113 t
- masa vagonului motor 53 t
- masa vagonului remorca intercalat 28,5 t
- masa vagonului remorca de capăt 31,5 t
- nr. maxim de calatori (4 căl/m2) 370
- nr. de locuri pe scaune 200
- Toalete 4
- viteza maxima 120 Km/h
- tensiunea de alimentare
o nominala 25 KV
o minima 19 KV
o maxima 27,5 KV
3. Boghiu motor
- ampatament 2200 mm
- diametrul rotii noi 1050 mm
- profil de rulare UIC 510-2 sau STAS 112/3-90
- raport angrenaj 58/20=2,9
4. Boghiu purtător
- ampatament 1680 mm
- diametrul rotii noi 800 mm
- profil de rulare UIC 510-2 sau STAS 112/3-90
5. Instalaţia pneumatica
- compresor principal Chabay tip 242 FRA
o debit 1370 l/min
o turaţie 1250 rot/min
o presiune 8 bar
- compresor auxiliar JM tip CF 90
o debit 77,5 l/min
o turaţie 1250 rot/min
o presiune 7 bar
- suspensie pneumatica
6. Motor electric de tracţiune tip GRLM 792 a
- tensiunea nominala: 850 V (continuu) / 850V (uniorar)
- curent nominal: 780 A (continuu)/860 A (uniorar)
- putere nominala: 615 KW (continuu) / 674 KW (uniorar)
- turaţie nominala: 777 rot/min / 776 rot/min
- turaţie maxima: 1865 rot/min
- supraturare: 2250 rot/min
- clasa de izolaţie F
- debit aer ventilaţie (la V max.) 120 m³/min
- masa 4,4 t
7. Transformator principal monofazat
- Frecvenţa 50 Hz
- Putere nominala 850 KVA
Din care: 760 KVA –pentru tracţiune
25 KVA – servicii auxiliare
65 KVA – încălzire salon călători
3. Boghiul motor
Boghiul motor are un singur motor de tracţiune, complet suspendat, acţionând cele două osii printr-un ansamblu de angrenare. Transmisia mişcării care asigură ghidajul lateral al osiilor este de tip cardan cu arbore în cruce. Rama boghiului este aşezată pe arcuri mixte oţel-cauciuc. Ghidajul longitudinal între osii şi ramă este asigurat de două bielete. Ansamblul angrenaj cuprinde 2 roţi dinţate intermediare şi pinionul motor şi este montat într-o cutie de transmisie fixată pe ramă.
Cutia se sprijină pe boghiu prin intermediul arcurilor mixte otel cauciuc ce permit rotaţia boghiului.. Mişcarea longitudinală cutie-boghiu este realizată de bare de tracţiune joase care se fixează de carcasa motorului. Pe boghiu sunt două contacte de osie amplasate pe aceeaşi parte, opusă angrenajului cutiei de transmisie.
Instalatia de frana pe boghiu are un cilindru de frana pe fiecare roata care actioneaza direct portsabotul cu 2 saboti de frana pe fiecare in parte. Franarea este unilaterala.
4. Boghiul purtător
Boghiul purtător al vagonului motor şi ale remorcilor se compune din rama boghiului, 2 traverse articulate la extremităţi şi traversa centrala. Pe traversa centrala sunt fixate patinele de sprijin laterale ale cutiei şi arcul mixt metal cauciuc al pivotului central cutie-boghiu. Rama boghiului se sprijină pe osiile montate prin arcuri elicoidale. Boghiul are roţi monobloc. Traversa dansanta a boghiului este fixata sub sasiul vagonului prin intermediul suspensiei pneumatice secundare si se sprijina pe traversa centrala a boghiului prin patinele laterale si pivotul central. Prin urmare suspensia secundara este pe perna de aer.
Instalatia de frana pe boghiu are un cilindru de frana pe fiecare roata care actioneaza direct portsabotul cu 2 saboti de frana pe fiecare in parte. Franarea este unilaterala.
Frâna
Dispozitivul de frânare automată are în componenţă două sisteme, reglabile la frânare şi defrânare, acţionând pe ansamblul ramei, cu frânare cu încărcare continuă pe boghiurile purtătoare:
• Frâna electro-pneumatică cu 2 conducte
• Frâna pneumatică clasică, utilizată în cazul defectării frânei electro-pneumatice.
Rama are deasemenea şi frână de mână amplasată în ambele cabine de conducere .
5. Instalaţia pneumatică
Instalaţia pneumatică este alimentată de un compresor principal amplasat sub cutia vagonului motor. Acesta alimentează 2 rezervoare principale de 160 l, respectiv 250 l care la rândul lor alimentează cu aer conducta principală. Pentru ridicarea pantografului, la prima pornire, există un compresor auxiliar, alimentat de la bateria de acumulatoare. Acest compresor este amplasat în cabina de conducere din vagonul motor.
6. Instalaţia electrică
6.1. Circuite principale
Rama este echipată cu un motor de tracţiune, de curent continuu , alimentat cu tensiune redresată, reglabilă, prin intermediul unui ansamblu transformator-redresor, graduator. Pornirea şi accelerarea se fac prin creşterea tensiunii de alimentare a motorului de tracţiune, pe caracteristici de tensiune, până la atingerea tensiunii nominale şi în continuare, prin slăbire de câmp până la viteza maximă. Sunt 22 caracteristici de tensiune şi trei de slăbire de câmp.
Aparatajul electric al vagonului motor este amplasat într-un compartiment de aparate situat în spatele vagonului, deasupra boghiului motor şi pe acoperiş, sub şasiu şi în cabina de conducere. Accesul nu este permis în funcţionare, decât după izolarea ramei de la reţeaua electrificată, prin deconectarea disjunctorului, coborârea pantografului şi punerea circuiului la masă prin închiderea separatorului de protecţie.
Protecţii circuit de tracţiune:
• Releu de supracurent înfăşurare primară transformator
• Releu de supracurent circuit alimentare redresor
• Releu protecţie punere la masă
• Protecţii RC la supratensiuni pe redresor si motor
Pantograful
Curentul este captat de la linia catenară printr-un singur pantograf cu comandă electropneumatică.
La acesta s-a înlocuit patina originală şi s-a adaptat patina de la LE 5100 KW.
Disjunctorul
Ansamblul circuitelor principale este protejat de un disjunctor de tip DBTF, cu comandă electro-pneumatică.
Transformatorul
Este de tip Merlin-Gerin şi este amplasat în vagonul motor în compartimentul situat deasupra boghiului motor. Are următoarele înfăşurări:
• Infăşurarea principală de înaltă tensiune
• Înfăşurarea secundară de tracţiune
• Două înfăşurări secundare, una de 1500 V pentru alimentarea circuitelor de încălzire şi cealaltă de 220 V, pentru alimentarea circuitelor auxiliare.
Puterea aparentă în înfăşurarea secundară de tracţiune, la 25 KV, este de 1000KVA.
Transformatorul este montat în cuvă şi răcit cu ulei prin circulatie naturala.
Puntea redresoare
Redresorul este montat pe acoperişul vagonului motor şi răcit prin ventilaţie naturală.
Este un redresor semicomandat.
Motorul de tracţiune
Este de tip GRLM 792 a, alimentat în curent ondulat, cu excitaţie serie, 6 poli, compensate cu autoventilaţie. Aerul de ventilaţie este filtrat. Pentru circulaţia pe traseele cu declivitte s-a montat un ventilator suplimentar care asigură o răcire suplimentară, forţată.
Slăbirea de câmp se face de o punte semicomandata suplimentar.
Inversorul de sens
Inversorul de sens de mers este electropneumatic.
Antipatinajul
Protecţia la patinaj se face printr-un dispozitiv cu relee . Acesta măsoară în permanenţă viteza pe roţi prin traductoare magnetice de tip 6002 şi 6004. Un traductor tip 6002 este montat pe o roată a angrenajului boghiului motor (osia 3), iar pe boghiul purtător, pe un capăt de osie, este montat un traductor 6004 ca măsură de referinţă. Aceste măsurări permanente ale turaţiei sunt utilizate pentru:
• Detectare patinare
• Detectare praguri viteză
• Detectare supraturaţie motor
6.2. Circuite auxiliare
A) Circuite auxiliare la 1500V c.a. cuprind rezistenţele de încălzire în compartimentul de călători şi cabinele de conducere
B) Circuitele auxiliare la 220V c.a. pentru alimentarea motorului compresorului principal, primarul transformatorului de încărcare baterii de acumulatori, a instalaţiei de iluminat, sonorizare ,motoare ventilaţie forţată, ventilaţie saloane călători şi frigider.
C) Circuitele de joasă tensiune 72 V c.c. cuprind circuitele de comandă şi semnalizare, aparatajul frânei electro-pneumatice, alimentarea compresorului auxiliar, circuitele de închidere uşi, iluminat de siguranţă şi semnalizare exterioară.
Încălzire
Încălzirea compartimentelor de călători şi a cabinelor de conducere se face cu rezistenţe electrice amplasate sub scaune. Cabinele de conducere sunt dotate, în plus, cu rezistenţe electrice de încălzire la picioarele mecanicului.
Iluminatul interior
Iluminatul interior de serviciu este dispus pe axa tavanului şi se face cu corpuri de iluminat cu tuburi fluorescente (2 tuburi în fiecare corp). Iluminatul de avarie este alimentat de bateria de acumulatori şi în acest caz funcţionează jumătte din tuburile fluorescente pe toată axa tavanului.
Unitatea de comandă
Echipamentul de tracţiune este comandat printr-un dispozitiv electronic numit VITEZA IMPUSĂ care permite ramei să atingă şi să se menţină viteza fixată în prealabil de mecanic. Regulatorul electronic acţionează atât asupra regulatorului de comanda al motorului de tractiune cât şi asupra frânei electropneumatice.
Mecanicul are la dispoziţie un comutator pentru stabilirea a trei trepte de acceleraţie, în funcţie de condiţiile de aderenţă. Regulatorul funcţionează şi în comandă multiplă.
O comandă electrică clasică este prevăzută în cazul defectării dispozitivului VITEZA IMPUSĂ.
Dulapul electronic este format din:
- panoul cu protectii
- sertarul Alfa: alimenteaza circuitele electronice din dulapul electronic,
- sertarul RGRM: comanda puntile de putere si de suntaj a automotoarelor.
- sertarul cu releie: asigura o intrefata intre circuitele de comanda si cele de executie.
- sertarul VI: dispozitivul de viteza impusa este destinat sa aduca si sa mentina vehicolul la o viteza prescrisa de conductor.
Instalaţia de măsurare şi înregistrare a vitezei IVMS cu INDUSI şi DSV
Instalaţia IVMS realizează măsurarea şi înregistrarea vitezei de deplasare a ramei, a spaţiului, timpului şi a unor semnale binare, furnizarea informaţiilor limite de viteză, precum şi înregistrarea spaţiului parcurs.
În plus ea îndeplineşte şi funcţiile de siguranţă şi vigilenţă precum şi funcţia de control a vitezei în dependenţă cu indicaţiile semnalelor de cale şi datele iniţiale programate, producând frânarea de urgenţă în cazul în care mecanicul nu respectă semnificaţia lor.
În locul unei semnalizări pur punctiforme este realizată o supraveghere continuă după influenţările de 1000Hz şi 500 Hz, fapt care conduce la creşterea siguranţei circulaţiei.
Radiotelefon
Rama este echipată cu staţii radio în ambele posturi de conducere.
Instalaţia de sonorizare
Rama este echipată cu staţie de sonorizare în ambele posturi de conducere şi difuzoare în compartimentele de călători pentru informarea acestora asupra traseului parcurs, a staţiilor de oprire şi pentru a asigura o ambianţă şi confort în parcurs.
Frigider
Rama este echipată cu frigider situat în postul I de conducere.