Предохранители служат для защиты электрических цепей от коротких замыканий и перегрузок. Их быстродействие зависит от времени плавления вставки и времени гашения дуги. Время плавления вставки, в свою очередь, зависит от тока, материала вставки и напряжения горения дуги. Большой недостаток плавких предохранителей — их однократное действие, необходимость смены предохранителя или плавкой вставки после срабатывания.

В высоковольтных цепях вспомогательных машин и отопления применяют предохранители ПКПС-3 (рис. 3.42). Они состоят из фарфорового или фибрового патрона 8, заполненного чистым кварцевым песком и закрытого с обеих сторон латунными колпачками 4 и крышками 6. Заливкой цемента между патроном и колпачком добиваются герметизации патрона, с торцов крышки колпачков запаивают. Между колпачком и фарфоровой трубкой установлена асбоцементная прокладка 5.

Рис. 3.42. Высоковольтный предохранитель ПКПС-3 (а) и расположение плавкой вставки (б): 1 — пружина указателя; 2 — указатель срабатывания; 3 — крышка; 4 — латунный колпачок; 5 — асбоцементная прокладка; 6 — текстолитовая шайба; 7 — указательная проволока; 8 — фарфоровая трубка; 9 — песок; 10 — шамотный сердечник; 11 — цементная заливка; 12 — оловянный шарик; 13 — плавкая вставка; 14 — бандаж; 15 — держатель

Внутри патрона помещен шамотный сердечник 10, на который намотана плавкая вставка 13, состоящая из четырех медных проволок. Каждая проволока имеет участки разных диаметров: на плавкой вставке с номинальным током 20 А диаметры проволоки 0,25; 0,3; 0,35 мм, на вставке с номинальным током 31,5 А — 0,3; 0,35 и 0,4 мм. Это обеспечивает равномерный нагрев патрона по всей длине и ограничивает перенапряжения при сгорании вставки.

Оловянные шарики 12, припаянные в месте скруток проволок, снижают нагрев предохранителя: они имеют меньшую температуру плавления, поэтому проволоки начинают плавиться в этих местах. Быстрое гашение дуги в предохранителе происходит за счет интенсивной деионизации зоны горения дуги кварцевым песком. Так как дуга насыщена парами металла, которые имеют высокую температуру и создают большое давление, ионизированные частички проникают в песок, охлаждаются и деионизируются. Предохранитель срабатывает без выброса газов и пламени.

Предохранитель имеет специальный указатель, который сигнализирует о сгорании вставки. На крышке 3 патрона укреплена втулка с пружиной указателя. Одна сторона пружины связана с указателем 2, другая прикреплена к торцу втулки, соединенному с указательной проволокой 7. При срабатывании предохранителя проволока перегорает и освобождает пружину. Пружина выбрасывает из втулки колпачок, что свидетельствует о сгорании вставки предохранителя. Сработавший предохранитель перезаряжают: меняют плавкую вставку, отработанный кварцевый песок и вновь запаивают.

Технические данные предохранителя ПКПС-3

Номинальное напряжение, В................................. 4000
Номинальный ток, А........................................ 20/31,5
Сопротивление, Ом......................................... 0,028...0,039
Размеры указательной проволоки, мм
диаметр................................................... 0,15
длина..................................................... 790

В низковольтных цепях управления наиболее широко применяют предохранители ПР-2. Они имеют развинчивающиеся патроны без наполнителя и плавкие вставки на токи 6, 10, 15, 60, 100 и 200 А. Цинковые плавкие вставки имеют зауженные места (перешейки), в которых пластинка расплавляется при прохождении тока, превышающего номинальный.

Предохранитель состоит из фибровой трубки 1 (рис. 3.43), которая при появлении дуги выделяет газы. Под их давлением дуга гасится. На концы трубки насажены латунные втулки 2, на которые навинчиваются колпачки 5. Колпачки служат контактами патрона, вставка 4 зажимается между колпачком 5 и шайбой 3. В предохранителях на большие токи (100 и 200 А) контактами вместо колпачков являются ножи 6.

Рис. 3.43. Патроны низковольтных предохранителей ПР-2: 1 — фибровая трубка; 2 — латунная втулка; 3 — шайба; 4 — плавкая вставка; 5 — колпачок; 6 — медный нож

Междувагонные соединения. Междувагонные соединения обеспечивают электрическое соединение низковольтных или высоковольтных цепей между сцепленными вагонами электропоезда. В комплект таких соединений входят розетка, штепсель и соединительные рукава, в которых проходят заизолированные кабели или низковольтные провода.

Высоковольтные соединения на электропоездах ЭР2 имеют розетки РСБ-20-16В и штепсели ШС-20-16В, на ЭР2Т и поездах более поздних выпусков — розетки 1РШ.006 и штепсели 1ВШ.006, которые отличаются только запорным замком и качеством уплотнений.

Розетка (рис. 3.44, а) состоит из корпуса 7, в котором укреплена изоляционная панель 2 с контактным бронзовым штырем 3. В закрытой коробке 6 верхней части розетки (рис. 3.44, б) размещены блокировочные контакты 77. Высокое напряжение на штырь 3 может быть подано при условии, что эти контакты замкнуты.

Штепсель (рис. 3.44, в) имеет круглый корпус с диаметром несколько меньшим, чем внутренний диаметр розетки. Внутри корпуса находится изоляционная панель с контактным латунным гнездом 14.

Рис. 3.44. Розетка (а), блокировочное устройство (б) и штепсель (в) междувагонного высоковольтного соединения: 1 — корпус; 2 — изоляционная панель; 3 — контактный штырь; 4 — защелка; 5 — паз; 6 — коробка; 7 — крышка; 8 — сегменты; 9 — блокировочный барабан; 10 — вилка; 11 — пальцы; 12 — пружина; 13 — прилив; 14 — латунное гнездо

На внешней цилиндрической поверхности имеется прилив 13, который при соединении входит в паз 5 розетки (см. рис. 3.44, а) и в вилку 10, укрепленную на блокировочном барабане 9. На барабане установлены также сегменты 8, на которые находят пальцы 11.

Для правильного соединения штепсель следует вставить в розетку до упора так, чтобы прилив 13 вошел в паз 5, и повернуть вправо, включив при этом блокировочное устройство. Одновременно со штепселем с помощью вилки 10 поворачивается блокировочный барабан 9 и замыкает блок-контакты 11.

При разъединении поднимают вверх крышку 7, оттягивают вниз защелку 4 и поворачивают штепсель против часовой стрелки. Затем штепсель вынимают из розетки. При повороте штепселя повернулся барабан и разомкнул контакты 11. Таким образом, разъединение силовых контактов происходит при обесточенной цепи (при вынутом штепселе высокое напряжение на розетку подать нельзя).

Продолжительный ток силовых контактов — 45 А, ток блокировочных контактов — 5 А. После расцепления вагонов вынутый штепсель вставляют в холостой приемник. Все манипуляции со штепселем и розеткой можно проводить только при снятом напряжении.

Через низковольтные розетки РУ-101А и штепсели ШУ-101А на электропоездах ЭР2 соединяют цепи управления вагонов.

Розетка (рис. 3.45, а) состоит из корпуса и изоляционной панели 5 с контактными гнездами. С внутренней стороны в гнезда ввернуты контактные зажимы, к которым припаивают провода цепей управления. Алюминиевый корпус 8 штепселя (рис. 3.45, б) закрыт крышкой 7. В нем находится изоляционная панель 9 с контактными штырями, с задней стороны панели в штыри ввернуты контактные зажимы (число штырей равно числу гнезд в розетке).

Рис. 3.45. Розетка (а) и штепсель(б) между вагонного низковольтного соединения: 1, 7 — крышки; 2 — рычажный механизм; 3 — ползуны; 4 — чугунный корпус; 5, 9 — изоляционный панели; 6 — боковые приливы; 8 — алюминиевый корпус

При соединении штепсель боковыми приливами 6 вставляют в ползун 3 рычажного механизма 2 розетки. Рычаг при этом находится вверху, затем его опускают. Ползуны направляют штепсель в розетку, и когда штыри плотно войдут в гнезда, рычажный механизм запирает штепсель. Штепсель вставляют с небольшим усилием. Продолжительный ток через соединения составляет 20 А.

Аналогичные соединения цепей управления применяются и на поездах ЭР2Т, ЭД2Т.

Характерные неисправности междувагонных соединений и методы устранения даны в табл. 14.

Таблица 14. Неисправности междувагонных соединений и способы их устранения