1035
огиз- гостранеиздат
Инж. А„ С. Селезнев
подстанции




Инж. А. С. СЕЛЕЗНЕВ
ТРАМВАЙНЫЕ
ПОДСТАНЦИИ
РУКОВОДСТВО
ДЛЯ ОБСЛУЖИВАЮЩЕГО ПЕРСОНАЛА
ПО УСТРОЙСТВУ, ЭКСПЛОАТАЦИИ
И РЕМОНТУ ПОДСТАНЦИЙ.
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ТРАНСПОРТНОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
МОСКВА	1935	ЛЕНИНГРАД
В книге инж. Селезнева А. С. «Трамвайные
подстанции» в популярной форме излагаются
основные устройства и эксплоатации трамвай-
ных подстанций. Она должна служить пособием
для средне-и высококвалифицированного обслу-
живающего персонала подстанций во время за-
нятий в кружках по техническому минимуму.
Редактор С. И. Травин
Техническая редакция И. Н, Васильев
ОГЛАВЛЕНИЕ	стр.
Предисловие............................................................ 5
ОТДЕЛ I
ОБОРУДОВАНИЕ ТРАМВАЙНЫХ ПОДСТАНЦИЙ
Глава 1. Общая схема токоснабжсния трамвая и назначение под-
станций
1.	Род тока и напряжение, применяемые на трамвае................  7
Глава II. Краткие сведения по теории электротехники
2.	Сущность постоянного и переменного токов...................... 9
3.	Однофазный и трехфазный токи..........•...................... 13
4.	Сдвиг фаз в переменном токе ....	.................... 14
5.	Передача электрической энергии и цель преобразования перемен-
ного тока...................................................... 15
Глава III. Типы преобразователей электрического тока на трамвайных
подстанциях
6.	Мотор-генераторы............................................. 17
7.	Одноякорные преобразователи................................. 25
8.	Ртутные выпрямители.......................................... 30
Принцип действия и основы конструкции........................ 30
Ртутные выпрямители металлической конструкции................ 36
Ртутные выпрямители заграничных фирм......................... 50
Быстродействующие выключатели................................ 59
Общая схема включения ртутного выпрямителя	с его аппаратурой 62
Глава IV. Распределительное устройство и аппаратура трамвайных под-
станций
9.	Шины трехфазного тока . ..................................... 63
10.	Масляные выключатели........................................ 67
11.	Измерения в цепях высокого напряжения....................... 72
12.	Защита от перегрузок и коротких замыканий................... 77
13.	Распределительное устройство постоянного тока в 600 в....	82
Глава V*. Вспомогательное оборудование трамвайных подстанций
14.	Аккумуляторная батарея...................................... 84
15.	Водоснабжение трамвайных подстанций......................... 89
16.	Вентиляция трамвайных подстанций............................ 89
17.	Заземляющее устройство подстанций........................... 94
Глава VI. Размещение преобразователей и электрического оборудования
на трамвайных подстанциях
18.	Типы зданий подстанций...................................... 93
19.	Порядок размещения электрического оборудования.............. 94
Г л а в а VII. Схемы электрических соединений трамвайных подстанций
20.	Подстанция с вращающимися преобразователями................ 101
21.	Подстанция с ртутными выпрямителями........................ 103
3
ОТДЕЛ II
ЭКСПЛОАТАЦИЯ И ОБСЛУЖИВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ТРАМВАЙНЫХ ПОДСТАНЦИЙ
Глава VIII. Обслуживание преобразователей и распределительных уст-
ройств подстанций
22.	Общие соображения по эксплоатации трамвайных подстанций ...	109
23.	Пуск в ход преобразователей и наблюдение за их оаботой ....	ПО
24.	Пуск в ход и обслуживание ртутных выпрямителей з-да „Электро-
сила- .......................................................... 115
25.	Обслуживание распределительных устройств трамвайной подстанции 122
26.	Обслуживание стеклянных ртутных выпрямителей................. 124
27.	Обязанности дежурного персонала подстанций................... 124
Глава IX. Неисправности и аварии трамвайных подстанций, их причины
и способы устранения
28.	Общие указания о методах предупреждения аварий на подстан-
циях ........................................................... 126
29.	Неисправности в преобразователях и их	аппаратуре............. 130
30.	Неисправности трансформаторов................................ 153
31.	Предупредительный ремонт и осмотр трансформаторов............ 156
32.	Неисправности в распределительных устройствах трехфазного тока
высокого напряжения............................................. 157
33.	Реконструкция подстанций как средство	предупреждения аварий .	160
Глава X. Техника безопасности при обслуживании трамвайных под-
станций
34.	Общие указания............................................... 161
35.	Правила безопасности при эксплоатации распределительных уст-
ройств высокого напряжения в 6 600 в............................ 163
Глава XI. Техническая отчетность о работе подстанций
36.	Суточная отчетность ......................................... 171
37.	Месячная отчетность.......................................... 180
4
ПРЕДИСЛОВИЕ
Изложенные в настоящей книге сведения по устройству, обслужива-
нию и ремонту трамвайных подстанций являются первым шагом в деле
практического и теоретического изучения трамвайных подстанций. Опи-
сать сложную и многочисленную аппаратуру, применяемую на подстан-
циях, с исчерпывающей полнотой в небольшой книжке невозможно. От-
дельные элементы оборудования трамвайных подстанций, как то: пре-
образователи, трансформаторы, масляники, распределительные устрой-
ства, релейная защита и др., сами по себе представляют специальные
обширные вопросы, детальное изучение которых требует особого внима-
ния и большой теоретической подготовки. Автор поэтому поставил перед
собой задачу осветить в популярной форме лишь основные принципы
устройства и эксплоатации подстанций, указав пути, по которым нужно
следовать в деле углубленного изучения и освоения оборудования по-
следних. Только лишь систематическое и повседневное изучение на прак-
тике сложного электрического оборудования подстанций, самодеятель-
ность и занятие в кружках по техминимуму позволят обслуживающему
персоналу подстанций значительно повысить свою квалификацию, обеспе-
чить безаварийную работу подстанций и претворить таким образом в
жизнь лозунг «ТЕХНИКА ВО ГЛАВЕ С ЛЮДЬМИ, ОВЛАДЕВШИМИ
ТЕХНИКОЙ, МОЖЕТ И ДОЛЖНА ДАТЬ ЧУДЕСАэ (И. СТАЛИН),
Книга рассчитана на обслуживающий персонал подстанций, которому
должны быть известны основные элементы электротехники (закон Ома,
магнетизм и индукция, свойства постоянного и переменного токов, уст-
ройство электрических машин и др.), и поэтому главное внимание уделено
вопросам устройства и рационального обслуживания трамвайных подстан-
ций. Все же автор счел целесообразным возобновить в памяти читателей
некоторые сведения по основам электротехники, изложив в популярной
форме сущность постоянного и переменного токов, понятия об однофазном
и трехфазном токе, соб^ио цели преобразования (трансформации) пере-
менного тока.
При составлении книги автором были использованы некоторые
материалы из практики Московского трамвайного треста, каталоги ВЭО,
откуда были позаимствованы заводские данные оборудования, указания
инструктивного характера, чертежи и схемы. Часть рисунков взята из
хорошего популярного руководства Н. Н. Замятина «Обслуживание элек-
трических машин», из книги проф. М. Ф. Пояркова «Центральные элек-
трические станции» и др.
Апрель. 1935 г. Москва
Инж. СЕЛЕЗНЕВ А. С.

ОТДЕЛ I
ОБОРУДОВАНИЕ ТРАМВАЙНЫХ ПОДСТАНЦИЙ
ГЛАВА I
ОБЩАЯ СХЕМА ТОКОСНАБЖЕНИЯ ТРАМВАЯ
И НАЗНАЧЕНИЕ ПОДСТАНЦИЙ
1.	Род тока и напряжение, применяемые на трамвае
Трамвайные контактные сети питаются постоянным током 600 в.1
Все электрическое хозяйство вновь строящихся трамвайных пред-
приятий оборудуется на стандартное напряжение 600 в.
Почему трамвайная практика остановила свой выбор на постоянном
токе и напряжении 600 в ?
На постоянном токе остановились потому, что число оборотов двига-
телей постоянного тока легко регулируется, и поэтому они по сравнению
с двигателями переменного тока наиболее удобны для трамваев.
При напряжении например 200 в троллейные (рабочие) провода, по
которым скользит дуга или ролик токоприемника, оказались бы очень
тяжеловесными и поэтому весьма дорогими. Трамвайные двигатели при
напряжении 200 в потребляли бы большую силу тока в амперах, что уве-
личило бы сечение и стоимость обмоточных проводов и размеры двигате-
лей. Если бы для трамвая было выбрано более высокое напряжение, напри-
мер 1 000 в, то изоляция коллектора и обмоток двигателя оказалась бы
сложной и дорогой. В случае обрыва трамвайные провода при напряжении
1 000 в представляют значительно большую опасность для населения,
особенно в густонаселенных городских центрах с большим уличным дви-
жением. Вот почему трамвайная практика на современном этапе разви-
тия остановилась на выборе постоянного тока и на напряжении 600 в.
В довоенное время для питания трамваев строились специальные
электростанции (в городах Киеве, Ростове н/Д и др.)с генераторами по-
стоянного тока 550—600 в.
В первые годы работы трамвая эти станции загружались не полно-
стью и эксплоатация их обходилась довольно дорого, а в последующие
годы, по мере роста городов и усиления трамвайного движения, они ну-
ждались в расширении (что иногда было связано со значительными трудно-
стями). Токоснабжение отдаленных пунктов трамвайной сети при уплот-
ненном движении затруднялось потому, что оттрамвайнойэлектростанции
1 В довоенное время применялось напряжение 500—550 в (на щите станции),
которое до настоящего времени сохранилось в некоторых старых трамваях
7
Трамвайная подстанция
приходилось укладывать
длинные питающие фидера
(кабели) очень больших
сечений. При условии ук-
ладки кабелей, что всегда
было сопряжено с больши-
ми расходами и меди и де-
нег, все же в часы наиболь-
шего трамвайного движе-
ния в контактной сети не
всегда удавалось поддер-
живать требуемое рабочее
напряжение.
Эти и другие причины
g (недостаток мощности, зна-
| чительный износ машин
g, трамвайных станций) при-
вели к тому, что во многих
£ городах питание трамвай-
® ных сетей было переведено
Я на районные электростан-
£ ции и сети общего пользо-
© вания путем устройства в
g городе (в местах сосредото-
§ ченной нагрузки) одной
§ или нескольких трамвай-
в ных подстанций. На этих
| подстанциях электричс-
® с кий ток районных стан-
s ций (обычно трехфазный)
й напряжением 6 600 в (ред-
ко 2 200 или 3 300 в) при
~ 50 пер/сек., преобразовы*
ё вается в постоянный ток
в напряжением 600 в.
Подстанции п олу чают
трехфазный ток 6 600 в ча-
ще при помощи подземных
бронированных кабелей
сечением примерно 3 х50
или 3 х95 лш2, длиною
около одного или несколь-
ких километров. После
преобразования постоян-
ный ток 600 в с распре-
делительного щита под-
станции посредством пита-
ющих кабелей подводится
к нескольким участкам
(секциям) контактной сети,
относящейся к району питания данной подстанции. Из контактного
провода через токоприемник, пусковые реостаты, трамвайные дви-
гатели, рельсы и отсасывающие (обратные) кабели (фиг. 1) ток воз-
вращается к преобразователям; таким образом электрическая цепь
постоянного тока замыкается. Города: Москва, Ленинград, Одесса, Ар-
хангельски др. еще в довоенное время имели трамвайные подстанции, ко-
торые по настоящее время питают контактную сеть, достаточно успешно
справляясь со своей задачей.
В настоящее время в связи с ростом городов, в результате индустриа-
лизации нашей страны, значительно усилилось трамвайное движение, и
во многих городах теперь осуществляется строительство трамвайных под-
станций, на которых монтируется новейшее, в значительной части стан-
дартное и типовое оборудование, изготовляемое отечественными заводами.
ГЛАВА II
КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ПО ТЕОРИИ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
2.	Сущность постоянного и переменного токов
Электрический ток представляет собой непрерывное перемещение элек-
тричества по замкнутым проводникам, будь то металл, жидкости или дру-
гие вещества, проводящие электричество.
Электрический ток можно сравнить с непрерывным течением воды, пе-
ремещаемой насосом в кольцевом трубопроводе (фиг. 2). Если за-
крыть кран, то течение воды прекратится,
потому что путь, по которому она переме-
щалась, будет прегражден закрытым кра-
ном. Электрический ток, подобно воде,
может течь по проводникам (по электри-
ческой цепи) до того момента, пока эта
цепь будет замкнута, соединена непрерыв-
ным кольцом (кран открыт). Прервем цепь
(закроем кран), и электрический ток прекра-
тится, но само электричество не исчезнет,
оно лишь будет находиться как бы в со-
стоянии покоя. Стоит только нам соединить
или, как говорят электрики, замкнуть цепь,
как электрический ток вновь начнет цир-
кулировать по цепи, перемещаясь от ис-
точника электричества к потребляющим Фиг. 2. Схема замкнутой водо-
приборам (например лампочкам), затем проводной цепи
обратно к источнику, обтекая всю электрическую цепь, состоящую из
источника тока, проводов и потребляющих приборов.
Когда электрическая цепь прервана, то говорят, чтег она нахо-
дится под напряжением, но тока в цепи нет, т. е. мы имеем
в нашей электрической цепи состояние, подобное тому, в котором нахо-
дится вода в закрытой водопроводной трубе, а именно: вода находится
под напором (давлением—напряжением), но не течет, поскольку кран
закрыт (цепь прервана).
Постоянный ток представляет собой перемещение (течени^)
электричества по замкнутой цепи проводников в определенном и неизмен-
ном направлении, т. е. от положительного полюса источника электриче-
ства к отрицательному.
Наглядным примером источника постоянного тока является обыкно-
венный, так называемый гальванический элемент, применяемый Для
электрических звонков, домашних телефонов и других целей.
В гальваническом элементе электричество получается благодаря хими-
ческому действию раствора нашатыря или серной кислоты на два
разнородные проводника, например угольную и
цинковую пластинки Если замкнуть—соединить (фиг. 3) про-
водником (например металлической проволокой) уголь и цинк, то полу-
чим электрический ток постоянного направления и силы, непрерывно теку-
щий в цепи от угольной пластинки
по металлической проволоке к
цинку, и внутри элемента от цинка
по раствору нашатыря к угольной
пластинке, затем опять во внешнюю
цепь.
В таком как бы кругообразном
и неизменном перемещении элек-
тричества в определенном направ-
лении и есть сущность постоянного
тока.
Фиг. 3. Гальванический элемент	Гальванический элемент с прак-
тической точки зрения является до-
вольно слабым источником постоянного тока и может действовать с не-
изменной силой лишь очень непродолжительное время.
Более мощным источником постоянного
тока является генератор постоянного тока,1
который вырабатывает электрическую энергию вследствие индук-
ции, возникающей при пересечении магнитного потока обмоткой якоря
в процессе вращения последнего двигателем (например паровой машиной).
В обмотке якоря генератора постоянного тока наводится переменный
ток, который с помощью коллектора выпрямляется в постоянный ток.
Почему же в якоре генератора постоянного тока индуктируется пе-
ременный ток и в чем проявляются эти перемены (изменения) тока?
Причина изменений тока кроется в том, что любой проводник обмотки
якоря при вращении в магнитном поле (создаваемом индукторами или
электромагнитами) становится попеременно то под северным, то под
южным полюсами магнитного потока, и если мы посмотрим на этот про-
водник вдоль по его длине, то электрическийтокв нем будет
двигаться попеременно, то уходя от нас, то направляясь к нам, делая
такие перемены своего направления несколько раз в секунду в зависимо-
сти от скорости вращения якоря.
Кроме изменения направления тока в витках обмотки якоря одновре-
менно происходят и изменения силы тока, величина которой в некоторые
1 В обиходе генератор постоянного тока называют динамомашиной постоян-
ного тока
10
мгновения достигает нулевого значения, т. е. на весьма короткое время,
в течение долей секунды, ток в обмотке исчезает, прекращается. Для
выяснения явлений, характеризующих переменный ток, приведем такой
пример: представим себе трамвайный вагон, непрерывно совершающий
круговые рейсы по двухпутному пути от станции А до станции Б и
обратно до станции А, при этом допустим, что один такой рейс вагон де-
лает, отправляясь со станции А по правому пути (фиг. 4), а другой рейс,
отходя со станции А, по левому пути. Присмотримся внимательно к са-
мому движению вагона -и изучим характер этого движения, начиная от
.момента трогания вагона со станции А и вплоть до его возвращения на
эту же станцию. От состояния покоя (где скорость равна нулю) вагон по-
степенно берет разгон, затем, подходя обратно к станции А, он начинает
замедлять ход (торможение) и останавливается, чтобы начать второй
рейс от станции Д, но уже по левому пути; здесь мы имеем такой же харак-
тер постепенного набирания скорости и торможения с той лишь разницей,
что вагон совершает круговые рей-	6	6
сы поочередно то в одном направ- _____	__
лении (справа-налево), то в другом
(слева-направо).	/	'	\	\	'	\
Переменный ток при 4---------------j — I— -г-----j— -ч—
своем течении по замкнутой непре- V	Z \ J
рывной цепи проводников все
времяменяетнетолько	л	t
своенаправление, нои .	. „	,
~ Е	’	Фиг. 4. Схема кругообразного движе-
силу. Если в нашем примере с	ния вагона
трамвайным вагоном вообразим на
месте станции" А источник тока, а на станции Б —приключенный
потребитель (например сеть электрического освещения), то при нали-
чии в нашей цепи переменного тока последний будет поступать к потреб-
ляющему прибору Б то с правой стороны, то с левой.
На первый взгляд может показаться недостаточно понятным: почему же
переменный ток на некоторые мгновения падает до нуля, т. е. исчезает
в цепи перед изменением своего направления? Представим себе бегуна-физ-
культурника, который делает несколько пробегов между точками А и
Б по узкой дорожке вперед и назад: подбегая к пункту Б, бегун должен
несколько сократить скорость бега и перед поворотом назад на мгновение
остановиться в точке Б. Затем он поворачивается и опять ускоряет бег,
сокращая вновь свою скорость по мере обратного приближения к
точке А, и-т. д.
Может ли паровоз, мчащийся со скоростью 100 км в час на средине
пути, не останавливаясь, сразу пойти назад полным ходом? Конечно нет,
он сойдет с рельсов. Так и переменный ток, обладающий громадной ско-
ростью перемещения электричества—300 000 км в секунду, не может ме-
нять своего направления, прежде чем не остановится, т. е. прекратит
свое течение хотя бы на одно мгновение.
. Скорость электрического тока (безразлично—постоянного или пере-
менного) такова, что он может в одну секунду пробежать семь раз вокруг
земного шара.
Скорость прохождения электрического тока равна скорости распро-
странения света. Таких перемен направления с одновременным измене-
11
нием (колебанием) своей силы переменный ток может делать от несколь-
ких единиц до тысяч и даже миллионов раз в секунду.
Каждые две перемены направления тока в замкнутой цепи: одна—
при движении тока справа-налево, а другая—слева-направо, называются
периодом (кругом—циклом). На практике для промышленных и освети-
тельных целей применяется обычно переменный ток частотой 50 пер/сек.
Частотой называется число периодов переменного тока в секунду. Для
электрической тяги раньше применялся переменный ток частотой 25, а
иногда и 1б2/3 пер/сек. Пользоваться таким переменным током для элек-
трического освещения неудобно, так как при частоте например 25 пер/сек.
человеческий глаз замечает изменения накала (мигание) светящейся нити
лампочки.
Для получения переменного тока частотой 50 пер/сек. необходимо
якорь двухполюсного генератора переменного тока вращать со скоро-
Положительные значения
стью 50 об/сек. или 3 000 об/мин., а для четырехполюсной машины до-
статочно дать якорю 1 500 об/мин.
В теоретической электротехнике процессы изменения в переменном
токе изображаются особой волнообразной линией, которая называется
синусоидой (фиг. 5). Синусоида, изображенная на фиг. 5, показывает
(количественно и качественно) теоретическую картину изменений пере-
менного тока в течение одного периода, т. е. двух перемен направления
тока. Вертикальные отрезки верхней полуволны обозначают изменения
силы тока в первой половине периода только по величине, а направления
токов остаются в этой полуволне все время положительными. Начиная
от точки О' (начало периода), ток постепенно возрастает (высота пунк-
тирных отрезков увеличивается), достигая своей наибольшей величины,
которую принимаем за 100 единиц (или 100%), затем ток начинает убы-
вать по величине, достигая нулевого значения (т. е. исчезая на мгновение)
в точке О; далее ток (в нижней полуволне кривой) меняет направление,
получая отрицательные значения (пунктирные отрезки направлены вниз),
которые постепенно увеличиваются тоже до 100 единиц, затем уменьшаясь,
достигают нулевого значения в точке О, после которой начинается второй
период и т. д.
12
Источник переменного тока не имеет на своих токоведущих внеш-
них зажимах положительного и отрицательного полюсов, как например
генератор постоянного тока, так как переменный ток все время быстро
меняет свое направление (или, как говорят, «полярность») и силу.
3.	Однофазный и трехфазный токи
Если генератор постоянного тока присоединить противоположными
точками обмотки вместо коллектора к двум контактным кольцам А и В
(фиг. 6), то при вращении якоря
генератора получим однофазный
переменный ток. Слово «фаза» обоз-
начает часть обмотки, выделенной
на якоре.
Когда обмотка якоря разделена
на три части, то в этом случае ма-
шина будет давать трехфазный ток,
причем части этой обмотки, назы-
ваемые фазами, соединяются в ма-
шине обычно звездой или треуголь-
ником. Соединение трех
обмоток звездой (фиг. 7)
напоминает условную звезду, так
как начальные витки обмотки каж-
дой фазы соединяются на якоре в
одной точке (называемой нулевой,
или нейтральной), а остальные три
конца фаз подводятся к трем основ-
ным клеммам машины, к которым
присоединяются потребители тока,
например лампы.	Фиг. 6. Генератор однофазного тока
Иногда к нулевой точке обмот-	(схема)
ки якоря присоединяется еще один
провод (кроме фазовых проводов), называемый нулевым, или нейтраль-
ным проводом; этот провод часто соединяется на электростанциях с землей
или, как говорят, заземляется, что делают по соображениям защиты уста-
новки от повышения напряжения, или для обеспечения быстрого отклю-
чения поврежденных ча-
стей установки, а также
по ряду других теорети-
ческих и практических
соображений.
При срединении
т р еу г о’л ь ник ом
(фиг. 8) соединя-
ются начало и
конец обмотки
каждой фазы; от мест
соединений выводятся к
зажимам машины 3 фа-
Фиг. 7. Схема соединения трехфазного генератора
«звездою»
13
Фиг. 8. Схема соединения трехфазного гене-
ратора «треугольником»
зовых провода. Разница между соединениями звездой и треугольником
выражается в следующем. Если, предположим, каждая из трех фаз дает
ток напряжением 100 в и силу тока 1 000 а, то в случае соединения
трех фаз звездой мы получим общий ток на зажимах машины напря-
жением в 1,73 раза больше,
т. е. 1,73 Х100 в=173 в, а сила
трехфазного тока останется в
этом случае неизменной, рав-
ной 1 000 а.
Соединение этих фаз тре-
угольником даст трехфазный
ток силой в 1,73 раза больше,
т. е. 1,73X1 000=1 730а при
неизменном напряжении 100 в.
Таким образом в трехфазном
токе соединение фаз
звездой дает увели-
чение напряжения
т о-к а в 1,73 р а з а при неизменной силе тока; оно напоминает после-
довательное соединение источников постоянного тока; соединение
фаз треугольником дает увеличение силы тока
в 1,73 р а з а при неизменном напряжении и напоминает параллельное
соединение источников постоянного тока.
4.	Сдвиг фаз в переменном токе
Научными исследованиями с помощью особо точных приборов (на-
зываемых осциллографами) в переменном токе обнаружено следующее ин-
тересное явление. Когда в цепь переменного тока (безразлично, однофаз-
ного или многофазного) включены потребители, обладающие самоиндук-
ций, т. е. приборы с обмотками, возбуждающими электромагнитные поля,
например трансформаторы, асинхронные моторы и пр., то процессы изме-
нений, происходящие в каждом периоде переменного тока, протекают
таким образом, что изменения силы тока не идут в такт, а отстают от
изменений напряжений и тем больше, чем большей самоиндукцией обла-
дает цепь переменного тока. Возьмем пример: допустим, мы имеем в нашей
цепи ток напряжением 100в и 100 а; при наличии самоиндукции мы
можем наблюдать такое положение, когда в процессе изменений пере-
менного тока напряжение достигло своего наибольшего значения, т. е.
100 в, а сила тока достигла еще только величины около 70—80 а, т.е.
запаздывает в своих изменениях. Такое явление в цепи переменного тока,
порождаемое самоиндукцией, называется сдвигом фаз токаи напряжения.
В электротехнике сдвиг фаз измеряется угловыми величинами; эти вели-
чины (мерки) называются косинусом угла фи—cos у. Когда говорят: коси-
нус фи в нашей цепи равен 0,8, это значит, что в таком отношении
уменьшается (ухудшается) использование установленной мощности нашей
машины. Например, если мы имеем генератор переменного тока мощностью
100 ква (в таких единицах измеряется кажущаяся мощность при пере-
менном токе в цепях, обладающих самоиндукцией), при косинусе фи, рав-
ном 0,8 (пишется cos <р = 0,8), машинуможно использовать в пределах:
14
100квах0,8 =80 кет действительной мощности; больше машину грузить
не следует,так как обмотки ее будут чрезмерно нагреваться.
Наибольшая величина cosy может равняться единице; cos ф, равный
0,8, считается средним; ф cos ф, ниже 0,8, например около 0,4—0,5 считается
плохим. Электрические станции взимают теперь с абонентов, в установках
которых cos ф ниже 0,8, дополнительную плату (штраф) сверх нормального
тарифа за каждый отпущенный киловатт-час энергии. Таким образом
сдвиг фаз в установках переменного тока представляется нежелательным
явлением, и поэтому обслуживающий персонал должен стремиться к улу-
чшению cos ф в своей электрической установке. Какими же путями мож-
но повысить (улучшить) cos ф? Причиной сдвига фаз и ухудшения (умень-
шения) cos ф является самоиндукция в электрической цепи; поэтому в
тех цепях, где самоиндукция ничтожна (близка к нулю) там высокий cos ф,
почти равный единице. Это имеет место в установках, питающих только
сеть электрических ламп. Отсюда для повышения cos ф в установке нужно
по возможности включать (смешивать) моторную нагрузку со световой в
общих магистралях, затем стараться, чтобы моторы и трансформаторы
не работали вхолостую или при малых нагрузках. Предпочтительно при-
менять асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором вместо дви-
гателя с контактными кольцами и быстроходные двигатели, например
1 500 об/мин, вместо тихоходных 1 000—750 оборотов.
Синхронные моторы по сравнению с асинхронными, обладают высоким
cos ф—поэтому в крупных установках предпочитают устанавливать син-
хронные моторы и мотор-генераторы вместо асинхронных. Улучшение
cos ф синхронных двигателей и одноякорных преобразователей (умформе-
ров) достигается повышением возбуждения их индукторов (магнитного
поля).
В электротехнике cos ф часто называется коэфициентом мощности, так
как cos ф является показателем степени действительного использования
мощности данной силовой установки.
Низкий (плохой) cos ф ведет к излишнему нагреванию обмоток машин и
проводов электроустановки, влечет за собой слабое использование уста-
новленной мощности машин станции и вызывает следовательно пережог
топлива. В условиях быстрорастущего социалистического хозяйства,
предъявляющего огромный спрос на электрическую энергию, борьба за
высокий cos ф должна стать первостепенной задачей каждого советского
электрика; высокий cos ф должен быть одним из главнейших показателей
социалистического соревнования и ударничества среди лиц, обслужи-
вающих электросиловые установки.
5.	Передача электрической энергии и цель преобразования перемен-
ного тока
В настоящее время, в условиях бурного развития нашей промышлен-
ности, в связи с индустриализацией страны потребление электрической
энергии с каждым годом стремительно возрастает. В довоенной России в
1913 г. общая выработка электрической энергии составляла 1 945 млн.
квт-ч при мощности всех электростанций 1 098 тыс. кет. В СССР к
концу первой пятилетки в 1932 г. мощность вех электростанций Союза
составила 4 567 тыс. кет, а выработка электроэнергии достигла огром-
15»
ной цифры 13 100 млн. квт-ч. Старая Россия с ее крайне отсталой промыш-
ленностью, применявшей главным образом ручной труд, не имея сколь-
ко-нибудь заметной энергетической базы, кроме незначительного числа
маломощных электростанций местного значения и частного характера,
вынуждена была оставаться до своего конца земледельческой страной—
страной сохи, лучины и кустарщины.
Для промышленности и транспорта нужно теперь, в соответствии с
громадным ростом этих отраслей народного хозяйства, весьма значитель-
ное количество электрической энергии, которую необходимо часто передав
вать на десятки и сотни километров от мощных районных электростанций,
построенных вблизи топливных энергетических источников, как то: угля,
торфа, воды и др. Например Штеровская электростанция в Донбассе—
на угле и Днепровская гидроэлектроцентраль—на Днепре. Осуществить
с наименьшими затруднениями передачу больших мощностей—порядка
десятков тысяч киловатт, притом на значительные расстояния—порядка
нескольких десятков километров—при современном уровне техники воз-
можно лишь при помощи трехфазного переменного тока высокого
напряжения от 35 0001 в до 220 000 в и выше.
Для передачи средних мощностей от 1 000 до 5 000 кет на расстояние
до 5—8 км является достаточным стандартное напряжение 6 600 в.
Почему же необходимо и выгодно в таких случаях применять высокое
напряжение? Возьмем пример: допустим, нам нужно передать мощность
100 кет (т. е. 100 000 ватт) на близкое расстояние (около 50 м); напря-
жение нашего источника тока—генератора—возьмем для примера 100 в,
тогда сила тока в проводах определится:
100000:100 в = 1000а;
для передачи такой силы тока потребуется медный провод около
600 мм2 (6 см2) площади поперечного сечения, или толщиной около 28 мм.
Если же в нашем примере пришлось бы эту энергию передать вместо 50 на, >
500 м, то здесь мы были бы вынуждены уже считаться с падением напря/
жения в длинных проводах (сравните с потерей напора воды в водопровод-
ной трубе), вследствие чего толщину провода потребовалось бы увели-
чить почти вдвое (до 50 мм).
Такая линия толстых электрических проводов стоила бы очень дорого,
была бы крайне громоздкой и тяжеловесной.
Теперь, если мы в нашем примере возьем напряжение генератора 2 000 е
вместо 100 в, то сила тока, передаваемая по проводу, будет равна:
100 000 вт ; 2 000 в = 50 а,
для чего потребуется провод около 6 лш2, т. е. толщиной всего около
3 мм.
Из приведенных примеров' видно, что при передаче больших мощно-
стей, на значительные расстояния, высокое напряжение является не только
выгодным, но и необходимым. Можем ли мы с достаточными для практики
удобствами пользоваться для передачи энергии постоянным током вы-
сокого напряжения, например 5 000 в ? Нет, еще не можем при совре-
менном уровне техники; на такое напряжение крайне трудно постро-
ить электромотор постоянного тока из-за коллектора; с другой сто-
роны, пользоваться этим током для освещения обычными лампочками
16
(i 16—220 в) без сложных схем й устройств также очень трудно. Та-
ким образом в силу вышеуказанных причин для передачи больших мощ-
ностей электроэнергии стали уже много лет применять трехфазный
переменный ток высокого напряжения, который можно легко трансфор-
мировать (преобразовывать) с помощью трансформаторов из высокого
напряжения в низкое, и обратно, из низкого в высокое, причем в про-
цессе трансформирования энергии с увеличением в несколько раз нап-
ряжения (в вольтах) сила тока (в амперах) во столько же раз умень-
шается, и наоборот.
Следовательно, имея например высокое напряжение 6 600 в трех-
фазного тока, мы можем его понизить с помощью трансформатора для
целей освещения до 120—220 в или при желании—повысить до весьма
высоких пределов—порядка 110—220 тыс. в и даже выше.
В настоящее время уже построена линия электрической передачи
от Свирской гидростанции до Ленинграда на рабочее напряжение 220 000 в.
Выше мы указали, что для трамвайного движения наиболее удобным
и выгодным является постоянный ток напряжением 600 в. Ввиду того,
что трамваи в большинстве случаев получают энергию от электростанций
общего пользования, а эти последние обычно вырабатывают энергию трех-
фазного тока высокого напряжения 6 600 в, то приходится трехфазный
ток преобразовывать в постоянный. Для этой цели строятся так называе-
мые трамвайные подстанции, на которых устанавливаются особые преоб-
разователи электрической энергии, к описанию которых мы переходим
в последующих главах.
ГЛАВА III
ТИПЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА
ТРАМВАЙНЫХ ПОДСТАНЦИЯХ
6.	Мотор-генераторы
Тип и устройство трамвайных подстанций характеризуются главным
образом преобразовательными агрегатами и в зависимости от последних
подстанции можно классифицировать следующим образом: а) подстан-
ции с мотор-генераторами; б) подстанции с одноякорными преобразова-
телями (умформерами); в) подстанции с ртутными выпрямителями.
В довоенное время некоторые трамвайные подстанции имели смешан-
ное оборудование. Вращающиеся преобразователи (мотор-генераторы
и умформеры) комбинировались с аккумуляторными батареями; но
в настоящее время батареи уже не находят применения вследствие доро-
говизны их эксплоатации и затруднений с ремонтом в условиях трамвай-
ных подстанций.
Мотор-генераторы раньше других видов преобразователей начали
применяться в трамвайной практике.
Эти преобразователи позволяют с наименьшими техническими затруд-
нениями преобразовывать однофазный или трехфазныйток любого напря-
жения в постоянный, и наоборот, постоянный ток—в переменный. При
помощи преобразователей можно преобразовывать переменный ток
частотой 50 пер/сек в ток другой частоты, например 25 пер/сек. и т. д.
2 Трамвайные подстанции 1131	17
Фиг. 9. Мотор-генератор
Фиг. 10. Эластичная соединительная муфта
В последнем случае преобразователи называются «преобразователями
частоты».
Мотор-генератор (фиг. 9), как показывает самое название, состоит
из двух машин: электрического двигателя и генератора, устанавливае-
мых на общей чугунной плите (раме). Соединяются они механически
друг с другом или глухой
или чаще эластичной муфтой
(фиг. 10).
Большей частью мотор-
генераторы строятся для пре-
образования трехфазного тока
в постоянный. В этом случае
мотор-генераторы со стороны
электрического двигателя
бывают двух типов: или с
асинхронным двигателем трех-
фазного тока или с синхрон-
ным двигателем трехфазного
тока.
Синхронный двигатель переменного тока по существу является ге-
нератором (альтернатором) переменного тока.
Если привести во вращение ротор (якорь) альтернатора помощью
паровой машины или нефтяного двигателя, то в обмотках альтернатора
будет индуктироваться переменный ток определенной частоты и напря-
жения; наоборот, если включить в альтернатор переменный ток такой же
частоты от постороннего источника, например • от городской сети, то
альтернатор может обратиться в синхронный двигатель, т. е. его ротор
будет вращаться, давая механическую энергию, которую можно исполь-
зовать для приведения в действие разных станков и машин.
Сказанным однако еще не определяется в полной мере сущность син-
хронного двигателя. Этот двигатель нормально может работать только
в том случае, если скорость вращения ротора [будет в точности [соот-
ветствовать изменениям пе-
ременного тока, которые
происходят во внешней
цепи, питающей наш двига-
тель. Другими словами, син-
хронный двигатель должен
обязательно р а бота ть син-
хронно, т. е. в такт со всеми
изменениями тока, вырабаты-
ваемого генераторами цент-
ральной электрической стан-
ции.
Для объяснения сущности
можно привести такой пример. Возьмем два совершенно одинаковых
шкива, насаженных на двух параллельных валах и соединенных
нескользящим приводным ремнем. Если привести во вращение первый
шкив, то второй шкив начнет вращаться с той же скоростью, причем
движение второго шкива будет синхронным по отношению к пер-
18
синхронности, или иначе—синхронизма,
ишу в том случае, когда при одинаковой скорости шкивов перемещений
их спиц совпадут, т. е. спицы второго шкива во время своего вращения
эудут в точности копировать (повторять) (движение спиц первого, веду-
щего шкива.
Если приводной ремень будет натянут слабо, то вследствие сколь-
жения ремня второй шки станет вращаться [с меньшей скоростью,
спицы шкивов будут перемещаться беспорядочно и несогласованно мель-
кать. В таком случае говорят, что данная механическая система выпала
или вышла из синхронизма (фиг. 11).
Колебания маятников двух стенных часов будут синхронными в том
случае, когда оба маятника перемещаются одновременно и с одинаковой
скоростью справа-налево и слева-направо.
Фиг. 11. Синхронное и не-
синхронное вращение двух
шкивов
Фиг. 12. Синхронный двигатель трехфазного тока
с возбудителем
Синхронизм (греческое слово) определяет собой понятие согласован-
ного, одновременного движения в такт каких-либо механических или
электрических систем и машин, связанных друг с другом.
Синхронный двигатель подобно альтернатору должен иметь источник
постоянного тока для возбуждения электромагнитов (индукторов).
Для этой цели обычно на одном валу с синхронным двигателем мон-
тируется возбудитель—небольшой генератор постоянного тока. Во время
пуска ротор синхронного двигателя необходимо предварительно развер-
тывать до синхронного числа оборотов потому, что последний от состоя-
ния покоя не может самостоятельно притти во вращение. Для этой цели
синхронные двигатели снабжаются пусковым асинхронным двигателем
трехфазного тока небольшой мощности, обычно пристроенным на
общем валу.
Синхронный электродвигатель (фиг. 12) состоит из следующих двух
основных частей: вращающегося ротора, несущего обмотки электромаг-
19
Иитов, й неподвижного статора, Где размещены обмотки переменного
тока. Возбудитель и пусковой асинхронный двигатель трехфазного
тока обычно монтируются на концах вала ротора.
Для пуска в ход синхронного двигателя трехфазного тока 50 пер/сек.
его ротору нужно сообщить определенное число оборотов, например
1 500 об/мин. для 4-полюсного двигателя, 750 об/мин. для 8-полюсного,
500 об/мин. для 12-полюсного и т. д.
Обладая рядом преимуществ (например высокий cos д>, равномерный
ход), синхронный двигатель имеет существенный недостаток. Если
синхронный двигатель перегрузить, то он выпадает из синхронизма
и останавливается, нарушая иногда работу других, параллельно рабо-
тающих с ним двигателей.
Асинхронный двигатель трехфазного тока выгодно
отличается от синхронного простотой устройства, меньшей стоимостью,
большей способностью к перегрузкам и возможностью регулировать
Фиг. 13. Асихронный двигатель (в разобранном виде)
число оборотов. К существенным недостаткам асинхронных двигателей
следует отнести более низкий coks д> и значительный пусковой ток, что
неблагоприятно отражается на постоянстве напряжения в сети, к которой
присоединены осветительные установки (резкие колебания силы света).
Асинхронный двигатель (фиг. 13) состоит из двух основных частей:
вращающегося' ротора и неподвижного статора.
Вращение ротора происходит вследствие взаимодействия вращаю-
щегося магнитного поля статора с токами, индуктированными в роторе.
Скорость вращения ротора отстает от скорости вращения магнитного поля
статора: поэтому такие двигатели называются асинхронными (т. е. не-
синхронными), или иначе—индукционными. По своей природе асинхрон-
ные двигатели являются вращающимися трансформаторами. Если обмотки
статора асинхронного двигателя присоединить к сети трехфазного тока,
то с контактных колец ротора можно получить трехфазный ток иного
20
напряжения, чаще пониженного, т. е. в обмотках асинхронного двигателя
имеют место индуктивные явления подобно обычному трансформатору
переменного тока.
Вращение магнитного поля статора асинхронного двигателя обу-
словливается природой переменного тока, изменения или периодичность
которого вызывает перемещение полюсов магнитного потока по окруж-
ности статора при неподвижности обмоток. Магнитное поле, образуе-
мое переменным током, вращается в железе статора подобно маг-
нитному полю прямолинейного стального магнита, если последнему
сообщить вращение около горизонтальной оси, как крыльям мельницы
или вентилятора.
В другой своей части мотор-генератор представляет обыкновенный
генератор постоянного тока с возбуждением «компаунд» (смешанным),
с добавочными полюсами, способствующими уменьшению искрения
щеток коллектора при значительном колебании трамвайной нагрузки.
Синхронные и асинхронные двигатели в настоящее время строятся
заводами на рабочее напряжение до 12 000 в, и поэтому для мотор-генера-
торов обычно не требуется понижающих трансформаторов.
На фиг. 14 изображена схема электрических соединений двух мотор-
генераторов с асинхронными двигателями по 150 кет каждый. Бу-
квами AM обозначены асинхронные двигатели, Д—генератор постоянного
тока с шунтовым возбуждением; двигатель механически соединен с гене-
ратором на одном валу (на схеме это условно показано двумя тонкими
параллельными линиями, проходящими через центры жирных окружно-
стей, обозначающих отдельно двигатель и генератор). Приборы вце-
п и генератора постоянного тока: HP—шунтовой реостат; А—амперметр;
ММА—максимально-минимальный автоматический выключатель, ко-
торый защищает генератор от перегрузок и от работы электрическим
двигателем в случае аварийной остановки асинхронного двигателя или
понижения напряжения; ВП обозначает переключатель вольтметра по-
стоянного тока, которым измеряется рабочее напряжение каждого гене-
ратора и сборных шин.
Приборы в цепи асинхронного мотора: Р—разъ-
единители (называемые иначе треншальтерами); МВ—масляный выклю-
чатель с двумя непосредственно пристроенными максимальными реле
главного тока (б 600 в); ТТ—измерительные трансформаторы тока для
амперметров цепи высокого напряжения; 3—заземление (защитное)
вторичных обмоток (одноименной фазы) измерительных трансформаторов;
ПР—пусковой реостат в цепи ротора асинхронного мотора; TH—измери-
тельный трансформатор напряжения для вольтметра б 600 в. Буквы RST
обозначают разные фазы переменного тока.
Схемы включения и пуска мотор-генераторов с асинхронным двига-
телеми проще схем с синхронными двигателями.
Схема электрической коммутации (соединений) мотор-генераторов
с синхронными двигателями более сложна.
Ранее указывалось, что синхронный двигатель трехфазного тока перед
пуском должен быть предварительно развернут до нормального (син-
хронного) числа оборотов.
Развертывание ротора можно осуществить несколькими способами.
21
lUuHbi трехфазного тока
Шины постоянного тока
боо вольт
Фиг. 14. Схема мотор-генераторной установки
Наиболее распространенных способов два:
По первому способу (фиг. 15) синхронный двигатель раз-
вертывается особым пусковым (разгонным) асинхрон-
ным двигателем трехфазного тока. Пусковой двига-
тель рассчитан на мощность, равную примерно 5—10% мощности глав-
ного двигателя, и соединен с последним помощью глухой или автомати-
чески расцепляющейся муфты, когда ротор главного двигателя получит
синхронное число оборотов.
На этой фигуре обозначены начальными буквами приборы и аппа-
раты мотор-генератора с пусковым асинхронным двигателем трехфаз-
ного тока: слева на схеме В—возбудитель—малый генератор постоян-
ного тока 115 в мощностью около 5 кет; Д—генератор постоянного тока
22
Фиг. 15. Схема синхронной мотор-генераторной установки (пуск вспомогательным асинхронным двигателем)
к
Фир, 16. Схема установки с синхронным мотор-гене-
ратором (пуск со стороны постоянного тока)
с компаундным возбуждением мощностью 500 кет; СМ—синхронный
двигатель мощностью 750 HP; на одном валу с ним разгонный
двигатель 40 HP с пусковым реостатом ПР; в цепи индукторов син-
хронного двигателя включен магнитный регулятор (реостат МР). Для
питания пускового двигателя служит вспомогательный служебный
трансформатор—Сл. Тр; Д/<—дроссельные катушки (реакторы), служа-
щие в качестве индуктивного сопротивления для уменьшения токов ко-
роткого замыкания при авариях синхронного двигателя; МВ—масляные
выключатели с непо-
средственно включен-
ными максимальными
реле главного тока
6 600 в; Р—разъедини-
тели однополюсные;
ТТ—изм ерительные
трансформаторы тока
для амперметра и ватт-
метра; TH—трансфор-
матор напряжения трех-
фазный для приключе-
ния к нему ваттметра
и вольтметров синхро-
низации; ТНО—транс-
форматор напряжения
однофазный в цепи син-
хронного двигателя;
ШП —штепсельные пе-
реключатели на три
гнезда для включения
вольтметров со стороны
шин трехфазного тока
6 600 в и синхронного
двигателя во время син-
хронизирования двига-
теля с шинами 6 600 в;
W—ваттметр; NV —ну-
левой вольтметр; СЛ—
лампа фазовая для син-
хронизации с выключа-
телем в. Для определе-
ния сдвига фаз cos $р
имеется фазометр IF, приключенный к шинам 6 600 в через измери-
тельные трансформаторы.
Остальные приборы те же, что и на предыдущих схемах.
Второй способ пуска мотор-генератора со стороны
постоянного тока применяется в тех случаях, когда на трам-
вайной станции или подстанции установлены генераторы постоянного
тока на 600 в, или имеется аккумуляторная батарея достаточной мощно-
сти, или наконец возможно получить постоянный ток с соседней работаю-
щей подстанции. Развертывание синхронного двигателя возможно осу-
24
ществить путем пуска его генератора в качестве электродвигателя по-
стоянного тока, или используя возбудитель постоянного тока в качестве
разгонного двигателя. На схеме (фиг. 16) показан пуск синхронного
двигателя с использованием генератора в качестве двигателя постоянного
тока, который в этом случае получает питание через пусковой реостат ПР
от главных шин постоянного тока; на эти шины работают 2 генератора
постоянного тока 600 в, приводимые в движение первичными двигателями
(например дизель); ММА —максимально-минимальные автоматы; Л—
лампы синхронизации; F—частотомер; КР—рубильник, замыкающий
накоротко пусковой реостат ПР после окончания пусковой работы гене-
ратора как двигателя. В остальной части схема содержит обычные
измерительные приборы.
Несмотря на, то что синхронные двигатели требуют для своего пуска
предварительного развертывания, несмотря на большую сложность
схемы и стоимость синхронного двигателя по сравнению с асинхрон-
ным, он находит значительное распространение, особенно в крупных
установках, вследствие высокого cos <р (коэфициента мощности) и бла-
гоприятного влияния таких двигателей на работу электрической сети,
к которой они присоединены. В конструктивном отношении мотор-гене-
раторы строятся заводами обычно в следующем исполнении: 1) с асин-
хронным двигателем, 2) с синхронным двигателем и возбудителем к нему,
3) с синхронным двигателем, возбудителем и разгонным асинхрон-
ным двигателем на одном валу, 4) с синхронным двигателем, без воз-
будителя и пускового асинхронного двигателя, но с пусковым авто-
трансформатором и использованием главного синхронного двигателя в
качестве асинхронного путем переключения обмоток индуктора в мо-
мент пуска. Для питания разгонных асинхронных двигателей на под-
станциях устанавливаются отдельные понизительные трансформаторы
трехфазного тока небольшой мощности—порядка 30—50 ква (килово-
льт-ампер), 6 600/120—220 в. Эти трансформаторы называются транс-
форматорами собственных нужд или служебными трансформаторами.
7.	Одноякорные преобразователи
Более совершенным типом вращающегося преобразователя по срав-
нению с мотор-генератором является так называемый одноякорный
преобразователь, который носит у нас в СССР также и другие названия:
умформер (по-немецки), конвертор (по-английски) и редко—коммутатрис
(по-французски); в дальнейшем изложении мы будем называть одно-
якорный преобразователь умформером.
По своему устройству (фиг. 17) умформер представляет по существу
генератор постоянного тока с той лишь разницей, что кроме обычного
коллектора умформер снабжается еще контактными кольцами в количе-
стве 3 или чаще 6 шт., которые укрепляются на противоположном коллек-
тору конце вала якоря. Контактные кольца соединяются электрически
с определенными точками обмотки якоря. Таким образом в самом умфор-
мере совмещаются как бы две машины: генератор постоянного тока и син-
хронный двигатель переменного тока.
Подобно генератору потоянного тока умформер может быть превращен
в электрический двигатель, если его включить в цепь постоянного тока;
25
кроме того умформер может работать в качестве синхронного двигателя,
если к его контактным кольцам подвести переменный ток требуемой
частоты (например 50 пер/сек.).
Умформер обладает еще одним интересным свойством: если его якорь
привести во вращение при помощи постороннего двигателя, например
нефтяного или парового, то
от умформера можно полу-
чить одновременно как по-
стоянный ток (с коллек-
тора), так и переменный
(с контактных колец).
Это свойство умформе-
ра—давать одновременно
постоянный и переменный
токи—объясняется тем об-
стоятельством, что в якоре
генератора постоянного
тока образуется вследствие
Фиг, 17, Умформер 1 000 кет,/600 в постоянного^ явления индукции пере-
тока.	менный ток, который чи-
сто искусственным путем
(посредством коллектора) выпрямляется в постоянный ток. hi*» -1
Во время работы умформера напряжения постоянного и переменного
токов находятся в строго определенном и зависимом друг от друга отно-
шении, причем напряжение переменного тока, измеряемое^ на кольцах
всегда ниже напряжения постоянного тока.
Следовательно, если требуется преобразовать трехфазный ток высокого
напряжения, например б 600 в в постоянный т<51< 600 в,то естественно,
напряжения, резко отличающиеся по своей величине, не могут быть бе-
угнрорнер ПониЖ. тр -ор
Фиг. 18. Принципиальная схема включения трехфазного
умформера
зопасно совмещены в одном якоре и тем более в одной обмотке, потому
что выполнение изоляции обмоток якоря и коллектора представляет
весьма большие трудности; в таких случаях высокое напряжение
трехфазного тока должно быть предварительно преобразовано в более
низкое. Понижение напряжения осуществляется при помощи понижаю-
26
Фиг. 19. Принципиальная схема включения шестифазного
умформера
К приборам
Фиг. 20. Схема включения трехфазного умформера
27
Уд
Фиг. 21. Схематпуска умформера
со стороны постоянного тока
28
щего трансформатора, который является
неотъемлемой частью умформера, работа-
ющего от сети переменного тока высо-
кого напряжения.
Теоретические расчеты и практические
данные показывают, что для умформера,
преобразующего трехфазный ток 6 600 в
в постоянный 600 в, следует высокое
напряжение понизить в зависимости от
схемы соединения вторичных обмоток
трансформатора до 370 или 420 в. Об-
мотки понижающих трансформаторов
заводами выполняются по различным
схемам. На фиг. 18 представлена прин-
ципиальная схема включения трехфаз-
ного умформера и понижающего транс-
форматора, обмотки которого соединены
звездой. Трансформатор понижает на-
пряжение переменного тока до 370 в,
которое и подводится к кольцам умфор-
мера.
На фиг. 19 представлена более слож-
ная схема включения преобразователя;
здесь обмотка понижающего трансфор-
матора высшего напряжения соединена
треугольником, а обмотка низшего на-
пряжения (вторичная)—открытым тре-
угольником; умформер имеет шесть кон-
тактных колец и называется шестифаз-
ным.
Пуск умформера осуществляется раз-
ными способами. Умформер при пуске,
точно так же как и синхронный двига-
тель, нужно разогнать до синхронного
числа оборотов. Пуск в ход можно осу-
ществить как со стороны переменного,
так и со стороны постоянного тока.
Пуск умформера при помощи при-
строенного пускового асинхронного дви-
гателя ничем не отличается от пуска син-
хронного двигателя (см. схему на фиг. 15).
На фиг. 20 представлена более простая
схема включения и пуска умформера с
пусковым двигателем, который питается
от главного трансформатора и не тре-
бует отдельного трансформатора соб-
ственных нужд, как это указано в схеме
фиг. 15.
Наиболее простая схема получается
при пуске умформера со стороны постоян-
йбго тока. Мри этом способе пуска машина всетда получает йра*
вильную полярность при повторных пусках, особенно в случае «размаг-
ничивания» машины (например при сильных коротких замыканиях).
На фиг. 21 представлена схема пуска умформера фирмы AEG—
Всеобщая компания электричества; буквами ПР обозначен пусковой
реостат в цепи постоянного тока 600 в, который на время пуска умфор-
мера включается в цепь минусовой шины через пусковой переключа-
тель ПП, устанавливаемый в крайнее правое положение; кроме того на
время пуска необходимо выключать после д о-
вательную (сериесную) обмотку умформера посредством рубиль-
ника РУ на уравнительной шине, для того
чтобы эта обмотка не размагничивала поле,
создаваемое шунтовой обмоткой, поскольку
в последовательной обмотке ток протекал бы
тогда в обратном направлении против нор-
мального.
Между кольцами и вторичной обмоткой транс-
форматора некоторые фирмы, в том числе и
фирма AEG, включают дроссельные катушки (на-
зываемые реактивными катушками), которые
облегчают регулировку напряжения постоян-
ного тока умформера и способствуют более
устойчивой работе последнего при колебаниях
напряжения со стороны переменного тока. На
схеме эти катушки обозначены буквами ДК.
По своему устройству дроссельные катушки
представляют три отдельные изолированные
обмотки с железным сердечником, помещенные
в железный бак, заполненный трансформатор-
ным маслом.
Пуск умформеров’’со стороны постоянного
тока применяется в тех случаях, когда постоян-
ный ток 600 в можно получить с соседней под-
станции или от других работающих умформеров,
пускаемых иными способами.
На практике встречаются также другие способы пуска умформеров,
значительно отличающиеся от приведенных выше.’На фиг. 22 представлена
схема пуска умформера по сист. Розенберга, которая состоит
в том, что статор пускового асинхронного двигателя (с короткозамкнутым
ротором) АД на время пуска включается последовательно с кольцами
умформера помощью рубильника Ку обмотка возбуждения также остается
замкнутой; по достижении синхронизма включают трансформатор посред-
ством рубильника Я2> а рубильник Ki выключается, выводя тем самым
обмотку статора пускового двигателя из цепи трансформатора.
Эта система пуска умформеров обладает некоторыми теоретическими
преимуществами, обеспечивает правильную полярность машины, мини-
мальное время для синхронизации и небольшой пусковой ток.
Существует еще способ пуска умформера посредством пускового
асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и тормозной
Индукционной) катушкой, включаемой между любыми двумя фазами
29
о о
Фиг, 22. Схема пуска
умформера по методу
Розенберга
вторичной обмотки трансформатора (или кольцами умформера). Во время
пуска при помощи этой катушки (включается рывками) регулируется
число оборотов якоря умформера до достижения синхронизма.
Последний способ неудобен потому, что требует большего времени
(порядка 2 мин.) для синхронизации умформера.
Большая часть трамвайных подстанций СССР оборудована еще в до-
военное время умформерами заграничных фирм: «Вестингауз» (Англия—
б. русское отделение—з-д «Динамо» им. С. М. Кирова в Москве), AEG
(Германия), ВВС (Германия—Швейцария), «Дик-Кер и К0» (Англия) и др.
В конструктивном отношении умформеры этих фирм существенно
отличаются друг от друга как по схеме пуска и электрических соединений
с трансформаторами, так и в части выполнения деталей коллектора
контактных колец, щеткодержателей и пусковой аппаратурой.
Количество приборов и электрических аппаратов и их тип каждая
фирма определяет по-разному.
В практике самого мощного в СССР московского трамвая, имеющего
30-летний опыт эксплоатации своих подстанций с оборудованием разных
фирм, наиболее распространенными типами являются умформеры фирмы
«Вестингауз», затем AEG (Всеобщая компания электричества) и наконец
фирмы «Броун-Бовери и К0». Наиболее надежными в эксплоатации ока-
зались умформеры AEG, которые способны выносить значительные пере-
грузки без искрообразования; умформеры фирмы «Броун-Бовери и К0»
чувствительны к перегрузкам, но легко пускаются и синхронизируются
(посредством асинхронного, разгонного двигателя с пусковым реостатом);
особенно надежны и целесообразно сконструированы трансформаторы
этой фирмы, которые имеют очень хорошую циркуляцию масла, легко
чистятся. За 15—20 лет эксплоатации осадок масла у них достигал всего
лишь 4—5 мм, тогда как у других фирм, например «Вестингауз», осадок
масла за это время достиг около 30 мм. Умформеры фирмы «Вестингауз»
удовлетворительны в конструктивном отношении, но требуют более
продолжительного времени для синхронизации (пуск асинхронным дви-
гателем с короткозамкнутым ротором и тормозной катушкой). Транс-
форматоры этой фирмы имеют слабую “Конструкцию обмоток высокого
напряжения; баки трансформаторов не сварены у днища и дают течь.
За последние годы (примерно с 1928—1929 гг.) у нас в СССР умфор-
меры на новых трамвайных подстанциях больше не устанавливаются
(за весьма редкими исключениями); они с успехом заменяются ртутными
выпрямителями.
Ртутные выпрямители в эксплоатации экономичнее умформеров.
Кроме того при их изготовлении расходуется значительно меньше цвет-
ных металлов, главным образом меди.
8.	Ртутные выпрямители
Принцип действия и основы конструкций
Ртутные выпрямители представляют наиболее современный и совер-
шенный тип преобразователя переменного тока в постоянный. В отличие
от мотор-генераторов и умформеров, являющихся вращающимися пре-
образователями, ртутные выпрямители в основной своей части не имеют
30
вращающихся частей—работают сравнительно бесшумно и обладают
высоким к. п. д. (коэфициентом полезного действия).
Трамвайная нагрузка характеризуется значительными колебаниями
и толчками, мотор-генераторы и умформеры работают больше на средних
или половинных нагрузках, отчего их к. п. д. заметно понижается.
Напряжения переменного тока, подводимого к ртутному выпрямителю
и получаемого от него постоянного тока, находятся, каки в одноякорном
преобразователе, в определенной зависимости. Следовательно выпрями-
тель должен иметь свой понижающий трансформатор, с которым он со-
ставляет комплектный агрегат (группу).
Прообразом выпрямителя является ртутная лампа (фиг. 23), дуга ко-
торой горит в герметически (плотно) запаянной стеклянной колбе в атмо-
сфере высокоразреженного воздуха насыщенного ртутными парами.
При прохождении электричества через газы (или пары ртути) возни-
кают сложные физические явления, в результате которых вольтова дуга
V7
Катод
Фиг. 23. Ртутная лампа.
получает свойство пропускать
электрический ток от анода
к катоду, т. е. только в одном
направлении.
Анод
Многочисленными опытами
и исследованиями было обна-
ружено, что для того, чтобы
газы или пары ртути прово-
дили электрический ток, необходимо одному из двух электродов сооб-
щить высокую температуру (для ртути свыше 2000°).
Вот почему при пуске ртутного выпрямителя необходимо хотя бы часть
ртутного катода нагреть (раскалить) до 2000°. В ртутном выпрямителе
это достигается предварительным зажиганием вольтовой дуги при помощи
малого вспомогательного анода. В месте горения дуги на поверхности
ртути возникает небольшое, раскаленное добела пятно, которое выде-
ляет громадное количество мельчайших частиц (электронов), заряженных
отрицательным электричеством. Во время горения дуги раскаленное
светящееся пятно быстро «бегает» по поверхности ртути по извилистому
и зигзагообразному пути. Раскаленное светящееся пятно носит название
катодного пятна. Вторым важнейшим условием действия ртутного вы-
прямителя кроме катодного пятна является вакуум (пустота). Удаление
из сосуда (корпуса) выпрямителя воздуха производится помощью спе-
циальных насосов до весьма высокой степени разрежения, или, как го-
ворят до высокого вакуума.
До каких же пределов следует выкачивать, или, как говорят, эвакуи-
ровать (удалять) воздух?
Физики установили, что столб наружного воздуха, простирающийся
над земной поверхностью (высотой несколько десятков километров),
на площадь в 1 см2 оказывает такое же давление, как ртутный столб
высотой 760 мм. Степень* разрежения (откачки) воздуха и измеряют
ртутным столбом помощью особых приборов, называемых ртутными ва-
куумметрами.
В сосуде ртутного выпрямителя воздух откачивается до весьма высо-
ких пределов—настолько, что оставшийся там воздух имеет ничтожное
давление, равное давлению ртутного столба высотою всего лишь около
одной тысячной (0,001) миллиметра. Удалить воздух из сосуда до абсо-
лютной пустоты существующими в практике насосами невозможно,
потому что крайне трудно бороться с просачиванием воздуха через места
соединения частей ртутного выпрямителя насоса и мельчайшие поры
стенок сосуда.
Благодаря сильному разрежению воздуха в выпрямителе электроны
передвигаются с громадной скоростью и способствуют ионизации воздуха,
т. е. делают его проводником электричества, открывая путь переменному
току в одном направлении—от анода к катоду. Другими словами, ртутный
выпрямитель для переменного тока является своеобразным фильтром,
пропускающим импульсы (толчки) тока только в одном направлении,
Фиг, 24. Колбы стеклянных выпрямителей—трехфазного и шести-
фазного токов
задерживая (прекращая) ток всякий раз, когда бн изменяет свое напра-
вление. В итоге этих явлений, происходящих в выпрямителе, переменный
ток выпрямляется, приобретая свойства постоянного тока.
В настоящее время существуют ртутные выпрямители двух классов,
или видов: стеклянные и с металлическим, железным корпусом. Первые
представляют по виду стеклянную грушеобразную колбу (фиг. 24),
в стенки которой впаяно соответствующее количество металлических
электродов (в зависимости от числа фаз переменного тока), которые
соединяются с выводами вторичной обмотки понижающего трансформа-
тора. В колбу налито небольшое количество ртути, которая, покрывая
впаянный электрод,1; служит катодом выпрямителя, или положительным
полюсом стороны постоянного тока; отрицательным полюсом выпрями-
теля служит нулевая точка понижающего трансформатора. Вольтова
дуга возникает при небольшом наклоне колбы выпрямителя (обычно от
32
руки, или электромагнита), после чего колбу возвращают в исходнбе По-
ложение. Стеклянные выпрямители применяются для разных целей и в
частности '.для зарядки вспомогательных аккумуляторных батарей на
трамвайных подстанциях. Во время работы выпрямителя стеклянная
колба охлаждается вентилятором.
Фиг. 25. Схема включения стеклянного ртутного выпрямителя
завода Светлана
На фиг. 25 изображена схема включения трехфазного стеклянного
ртутного выпрямителя советской конструкции. Трехфазный ток, подле-
жащий выпрямлению, поступает из городской сети 120/210 в (через трех-
полюсный рубильник, предохранители и амперметр) в понижающий
трансформатор, обмотки которого соединены в нашем случае звездой.
От вторичной обмотки трансформатора трехфазный ток подводится к трем
анодам Дх, А2 и А3 через дроссельную катушку ДКА в цепи анодов,
и через вольтову дугу импульсы тока проходят к ртутному катоду, являю-
3 Трамвайные подстанции НВ1	33
Щемуся положительным полюсом выпрямленного (постоянного) тока.
Отрицательным полюсом постоянного тока служит нулевая точка 0 вто-
ричной обмотки понижающего трансформатора; в обратном (минус)
проводе включена последовательно дроссельная катушка ДК (с желез-
ным сердечником) с омическим сопротивлением (реостатом) С. Кроме
основного понижающего трансформатора имеется вспомогательный
трансформатор зажигания и возбуждения с дроссельной катушкой ДКВ
и добавочными сопротивлениями ДСВ и ДСЗ во вторичной цепи. Как
показывает самое название, этот трансформатор предназначается для
двух операций: первоначального зажигания вольтовой дуги помощью
малого анода зажигания АЗ (расположенного вблизи катода на схеме
слева) и для питания двух анодов возбуждения АВ, находящихся над
катодом (ртутью).
Для того чтобы выпрямитель нормально работал, необходимо в цепи
постоянного (выпрямленного) тока держать хотя бы малую нагрузку,
иначе дуга погаснет и выпрямитель, несмотря на включенный основной
трансформатор, не будет работать; поэтому выпрямитель снабжается
малыми, вспомогательными анодами возбуждения, которые постоянно
зорят, поддерживая катодное пятно.
Пуск выпрямителя производится следующим образом:
сначала включается двухполюсный рубильник вспомогательного транс-
форматора (справа на схеме), затем нажимается пусковая кнопка3 с одно-
временным покачиванием стеклянной колбы помощью русого маховичка
(на схеме не показанного); вследствие этого часть ртути катода перельется
к аноду зажигания, произведя замыкание цепи зажигания через катод.
Затем, когда мы колбу тотчас же вернем в первоначальное положение,
ртутная струйка (соединявшая в момент покачивания колбы анод зажи-
гания с катодом) прервется, и в этом месте вспыхнет малая вольтова дуга;
после этого нажим кнопки прекращают, дуга анода зажигания погаснет,
но загоревшиеся ранее вместе с анодом зажигания аноды возбуждения
будут все время продолжать свое горение, пока вспомогательный транс-
форматор остается включенным. Убедившись в том, что аноды возбужде-
ния поддерживают дугу, включаем главный трехполюсный рубильник.
Между главными анодами Аг, А3 и катодом поочередно зажигается
дуга. Происходит процесс выпрямления тока. Выпрямленный ток посту-
пает во внешнюю цепь. Теперь объясним назначение других вспомогатель-
ных приборов и аппаратов выпрямителя. Внизу, под колбой выпрямителя
устанавливается обычный электрический вентилятор, который, обдувая
катод, охлаждает его, иначе от сильного нагрева стеклянная колба могла
бы лопнуть. В цепи главных анодов, катода и в среднем проводе трансфор-
матора зажигания и возбуждения включается добавочное сопротивле-
ние. Воздух из колбы выкачивается при ее изготовлении на заводе
(как в обыкновенной, элекрической лампочке) и все аноды наглухо
запаиваются, поэтому стеклянные выпрямители не требуют откачиваю-
щих насосов, отчего уход за ними упрощается. К каждому стеклянному
выпрямителю заводы обычно прилагают запасную колбу.
В стеклянной колбе выпрямителя существенной частью являются
аноды и катод. На фиг. 26 показана нижняя часть колбы с налитой в катод
ртутью; отросток а с правой стороны колбы представляет собой анод
зажигания с ртутным наполнением. На фиг. 27 показан анод зажигания а
34
В Виде угольной пластинки; некоторые фирмы считают такой анод более
устойчивым и надежным в работе.
На фиг. 28 показаны разные способы впайки анодов в стеклянные
стенки колбы. Для впайки в стекло применяют платиновую или молиб-
Фиг. 26. Схематическое
устройство ртутного ано-
да зажигания.
Фиг. 27. Схематическое
устройство графитового
анода зажигания
деновую проволоку, т. е. такие металлы, степень расширения которых
при нагреве одинакова с расширением стекла, в противном случае между
проволокой и стеклом могут образоваться щели и через них в колбу будет
проникать воздух.
Медный
колпачек
платино
Стекло
Железный
анод
Фиг. 28. Способы ввода (впайки) электродов]
в стеклянные’колбы выпрямителей
В качестве электродов (внутренних токоведущих
частей анодов) применяется химически чистое (без посторонних
примесей) железо или графит. Аноды и катод на своих концах имеют мед-
ные колпачки с зажимами, к которым присоединяются гибкие медные
35
Йровода от трансформатор ob. Колба укрепляется йа вилкообраЗнбМ
рычаге (подобно ухвату), имеющем на горизонтальном конце ручной
маховичок, с помощью которого производится легкое покачивание колбы
в момент зажигания выпрямителя при его пуске.	‘
Стеклянные выпрямители изготовляются обычно для небольших сил
тока, порядка 50—200 а и напряжения от 60 до 230 в, реже на 550 в. Для
радио некоторые заграничные фирмы построили стеклянные выпрямители
на рабочее напряжение постоянного тока около 15 000 в при силе тока
около 5—10 а. Продол-
жительность срока служ-
бы стеклянной колбы
определяется примерно
в 2 000 час. и доходит
иногда до 10 000 час.
В настоящее время
за границей сконструи-
рованы стеклянные вы-
прямители значитель-
ной мощности порядка
250 кет и выше, которые
с успехом применяются
для питания контактных
сетей небольших трам-
ваев.
Ртутные выпря-
мители металли-
ческой конструк-
ции строятся значи-
тельных мощностей, раз-
ной силы тока и напря-
жения. У нас в СССР
Ленинградским з-дом
«Электросила» построе-
ны для Северных ж. д.
и пущены в эксплоата-
цию (1931 г.) выпрями-
тели на силу тока 600 а
и 1 650 в на стороне по-
стоянного тока. За гра-
ницей фирмой «Броун-
Бовери и К’» (ВВС) по-
Фиг. (29. Ртутный выпрямитель фирмы Броун-Бо-
вери и К° на 16000 а.
строены выпрямители на силу [тока 16 000 а и выше для электрохими-
ческих целей (фиг. 29).
В конструктивном отношении металлический выпрямитель завода
«Электросила» представляет собой железный сварной цилиндр с кони-
ческим днищем (фиг. 30), к которому при помощи изоляторов кольцевой
формы укрепляется чашка с чистой ртутью, служащая катодом выпря-
мителя. На верхней крышке выпрямителя» называемой анодной плитой,
укрепляются аноды посредством фарфоровых изоляторов и воздухоне-
проницаемых уплотнений. Вакуум выпрямителя достигается и поддер-
36
живается помощью масляного и паро-ртутного воздушных насосов. Ме-
таллические выпрямители охлаждаются проточной водой, омывающей
рубашки корпуса выпрямителя, его катод, анодную плиту и ртутный
насос.
[Фиг. 30. Разрез ртутного выпрямителя типа РВ-10
завода Электросила.
Пуск этих выпрямителей осуществляется крайне просто включением
небольшого рубильника в цепи зажигания и масляного выключателя на
стороне высокого напряжения понижающего трансформатора.
Ртутные выпрямители кроме простоты пуска, ухода и небольшого
веса обладают еще рядом существенных преимуществ по сравнению
С умформерами: высокий экснлоатационцый к.п. д. и возможность с наи-
37
меньшими затруднениями перевести выпрямитель на автоматическую
работу, т. е. оборудовать целую трамвайную подстанцию, работающую
без дежурного персонала.
В СССР выпрямители с металлическим корпусом изготовляются
Ленинградским з-дом «Электросила»; в Германии фирмами: «Броун-
Бовери и К°» (сокращенно ВВС), «Сименс-Шуккерт», Всеобщей компа-
нией электричества (сокращенно—AEG) и «Бергман»; в Швейцарии
фирмой «Эрликон», в США фирмой «Дженерал Электрик» (сокра-
щенно GEC) и др.
Стоимость выпрямителя (при одной и той же мощности) определяется
главным образом силой выпрямленного тока и является неодинаковой
у различных фирм.
Выпрямители обычно поставляются фирмами комплектно, т. е.
с вакуумными насосами, принадлежностями и их силовыми трансфор-
маторами. В СССР трансформаторы к ртутным выпрямителям поста-
вляются отдельно от последних б. «Электрозаводом».
Ртутные выпрямители с металлическим (железным) корпусом пред-
ставляют более сложные аппараты по сравнению с стеклянными выпря-
мителями. Сложность устройства таких выпрямителей объясняется при-
менением в корпусе выпрямителя разного рода уплотнений, т. е. про-
кладок, обеспечивающих непроницаемость для наружного воздуха мест
соединения отдельных частей (например анодов и катода) с корпусом
выпрямителя, наличием насосов для откачки воздуха, который, несмотря
на плотную пригонку частей выпрямителя, все же проникает в корпус
последнего. Сравнительно большая сила действующего тока в таких
выпрямителях и выделение значительного количества тепла вызывают
необходимость устройства водяного охлаждения как корпуса самого
выпрямителя, так и его катода, анодной плиты и других частей. Надеж-
ность и бесперебойность работы выпрямителя обусловливаются отсут-
ствием (или сведением к минимуму) так называемых обратных зажиганий.
Обратное зажигание ртутных выпрямителей вредно и безусловно неже-
лательно.
Основным условием нормальной работы генератора постоянного
тока является правильная конструкция и безискровая работа его коллек-
тора и щеток. Сильное искрообразование может повести к круговому
огню и короткому замыканию. При работе ртутного выпрямителя подоб-
ным нежелательным явлением представляется обратное зажигание,
которое по своим последствиям равносильно и даже более опасно, чем
короткое замыкание в генераторе постоянного тока. Сущность обратного
зажигания состоит в том, что при некоторых обстоятельствах один из
анодов обращается в катод, и главная вольтова дуга начинает гореть
между поврежденным анодом и другими, вследствие чего фазы вторичной
обмотки понижающего трансформатора через вольтову дугу коротко
замыкаются, отчего выпрямляющее действие выпрямителя прекращается.
Такая дуга, возникшая между анодами, не является больше вентилем
(клапаном) для переменного тока; аноды загораются один за другим, не
затухая ни на одно мгновение, и остаются горящими все время до тех пор,
пока трансформатор выпрямителя не будет выключен. На фиг. 31 пред-
ставлена схема прохождения тока в момент обратного зажигания в вы-
прямителе, Обратное зажигание особенно опасно при нескольких ВЫ’
98
прямителях, работающих параллельно на общие шины постоянного тока.
При обратном зажигании в одном выпрямителе остальные, исправно
работающие, будут питать короткозамкнутый больной выпрямитель,
отчего сами сильно перегрузятся. В этом случае вся подстанция мо-
жет выйти на время из работы. Признаками обратного
зажигания являются гул, резкие толчки и удары, слышимые в
выпрямителе и его трансформаторе.
Причинами обратных зажиганий могут быть следующие нару-
шения нормального режима выпрямителя и его внешней цепи.
" 1. Сильные перегрузки, или короткие замыкания
на линии (например в контактной трамвайной сети); анодные головки
в таких случаях сильно перегре-
ваются и часто расплавляются;
вследствие этого на головке
анода может появиться катод-
ное пятно, которое начнет излу-
чать мощный поток электро-
нов. Поток электронов устрем-
ляется к ближайшему здоровому
аноду и как бы увлекает за собой
переменный ток, подводимый
к анодам. В'силу этого обстоя-
тельства прохождение главного
тока через катод прекращается,
поскольку между анодами по-
является вольтова дуга, замыка-
ющая накоротко вторичную об-
мотку трансформатора.
2. Ухудшение ваку-
ума. Повышение давления га-
зов и ртутных паров в выпря-
мителе может возникнуть или
вследствие просачивания наруж-
Фиг. 31. Направление токов при обрат-
ном зажигании выпрямителя
ного воздуха через неисправные	t
уплотнения (прокладки) выпрямителя или вследствие неисправной
работы откачивающих насосов. Повышение давления газов в корпусе
выпрямителя способствует увеличению плотности ртутных паров, соз-
дает внутри выпрямителя хорошо проводящую электрический ток среду.
3. Перегрев корпуса выпрямителя вследствие не-
достаточного охлаждения способствует усиленному выделению газов,
находящихся в металлических частях выпрямителя и уплотняющих
материалах.
В результате этих нежелательных явлений вольтова дуга возникает
между анодами, и переменный ток, вместо того чтобы направить свои по-
ложительные импульсы к катоду, потечет обратно в трансформатор через
соседние аноды, минуя катод.
4. Конденсация (сгущение) ртутных паров и по-
падание капелек ртути на какой-либо анод может образовать местное
катодное пятно, выделяющее большое количество электронов, и
перекрыть соседние диоды вольтовой дугой помимо главного катода.
39
Оседание капель ртути на анодах может быть вызвано неправильной
конструкцией как самого анода и внутренних частей корпуса выпрями-
теля, так и его чрезмерным охлаждением. Холодный анод (нормально
анод имеет температуру около 800°) облегчает возможность оседания
на нем капелек ртути.
Для предупреждения оседания ртутных паров на анодах последние
окружаются железными цилиндрическими ширмами, или манжетами.
Кроме того в корпусе выпрямителя над катодом часто устраиваются для
той же цели железные экраны-щитки.
Для защиты ртутных выпрямителей от опас-
ного действия обратных зажиганий в цепи выпря-
мленного тока (после катода) устанавливаются быстр одействую-
щие автоматы, которые, как показывает самое название, весьма
Фиг, 32. Схема’зажигания и
возбуждения выпрямителя за-
вода Электросила.
быстро, в течение сотых долей секунды,
автоматически отключают больной выпря-
митель со стороны постоянного тока, а
в некоторых системах (например «Броун-
Бовери и К0») и со стороны переменного
тока (выключается трансформатор).
При такой защите аноды больного вы-
прямителя не успеют расплавиться, а
остальные, параллельно работающие, вы-
прямители будут нормально продолжать
свою работу.
Выпрямители металлической конструк-
ции в значительной степени отличаются
по своему устройству от стеклянных, хотя
принципы (основы) их работы одинаковы.
Выпрямители с металлическим корпу-
сом зажигаются при помощи подвижного
анода, называемого иглой зажигания (по
форме анод напоминает большую иглу).
Анод зажигания, или игла, при включе-
нии пускового рубильника втягивается
особым электромагнитом внутрь корпуса
выпрямителя, касается кратковременно
(рывком) ртути катода и затем силой пру-
жины быстро отрывается от поверхности
ртути. В этот момент между иглой и ртутью
возникает вольтова дуга, а с нею необхо-
димое для работы выпрямителя катодное
пятно. Зажигание стеклянного выпрямителя осуществляется просто,
путем небольшого наклона легкой стеклянной колбы. Зажигать тяжелый
и громоздкий металлический выпрямитель так же, как стеклянный, без
сложных устройств было бы весьма неудобно и трудно.
По сравнению с мотор-генераторами, умформерами ртутные выпрями-
тели являются сравнительно новыми и еще недостаточно изученными на
практике преобразователями электрического тока.
На фиг. 32 изображена схема зажигания и
возбуждения выпрямителей з-да «Электросила». Питаниеприбо-
40
ров и аппаратов осуществляется нормально переменным током 110,220
и 380 в по желанию заказчика. Для этого применяется вспомогательный
трансформатор мощностью около 1,6 ква. Первичная обмотка 1 присоеди-
няется к двум каким-либо проводам трехфазной сети через плавкие пре-
дохранители и двухполюсный рубильник 2. Вторичная обмотка этого
трансформатора состоит из двух отдельных катушек, из которых одна—
3-питает (через предохранитель и реостат) соленоид зажигания 5, а другая
катушка 10 питает два анода возбуждения 9. При замыкании рубильника 2
ток из обмотки проходит через предохранитель, левый зажим катушки 3,
верхнюю пару замкнутых контактов реле 4, соленоид (электромагнитную
катушку), далее через нижнюю пару замкнутых контактов реле 4, доба-
вочное сопротивление, и наконец ток возвращается в правый (на схеме)
зажим катушки 3 вспомогательного трансформатора. В момент прохожде-
ния тока по соленоиду 5 последний втягивает вниз железный сердечник
с укрепленной на нем иглой зажигания 6, которая, быстро погружаясь
в ртуть катода <?, открывает току другой, параллельный путь с ме-
ньшим сопротивлением, а именно: от верхней пары замкну-
тых контактов реле через тело сердечника (около пружины 7), иглу, ртут-
ный катод и обратно в обмотку 3 вспомогательного трансформатора. Дру-
гими словами, как говорят электрики, обмотка соленоида шунтируется,
т. е. соединяется в обход другим проводником с меньшим сопротивлением,
в нашем случае иглой 6. Вследствие этого ток находит себе более легкий
путь по игле, чем через обмотку соленоида; тогда последний перестанет
втягивать сердечник и игла силой пружины быстро оторвется от поверх-
ности ртути. Возникшая в этот момент между иглой и ртутью дуга зажи-
гает также дугу на анодах возбуждения 9; при этом ток из обмотки 10
поступает на аноды возбуждения, затем через их дугу, катод и реле воз-
вращается обратно в среднюю (нулевую) точку обмотки 10. Контакты
реле размыкаются в тот момент, когда игла погружается в ртуть; цепь
анода зажигания и соленоида тем самым отключается. Независимо от
наличия нагрузки в цепи выпрямленного тока аноды возбуждения все
время поддерживают катодное пятно на поверхности ртути, пока рубиль-
ник 2 замыкает цепь вспомогательного трансформатора, обеспечивая
этим беспрерывную работу самого выпрямителя. На фиг. 33 приведен
чертеж анодов зажигания и возбуждения. Цифрами обозначены отдель-
ные части анодов. Следует указать на простое и оригшгальное приспо-
собление у выпрямителей советской конструкции; это*смотровое стек-
лышко 14, через которое можно наблюдать горение анодов, яркое свечение
катодного пятна и обнаруживать некоторые неисправности анодов и ка-
тода.
Выпрямители з-дом «Электросила» строятся следую-
щих типов: РВ-5, РВ-10, РВ-16/20 и в последнее время заканчивается из-
готовление РВ-40.1 Буквы РВ обозначают сокращенно слова «ртутный
выпрямитель», а цифры при этих буквах обозначают число сотен ампер
выпрямленного (постоянного) тока; например выпрямитель типа РВ-10
рассчитан на 1 000 а, выпрямитель типа РВ-16/20 может дать силу тока
1 600 или 2 000 а в зависимости от мощности понижающих трансформа-
1 Завод <Электросила» начал выпускать с 1934 г. новые типы выпрямите-
лей РВ-7, РВ-12, РВ-22, РВ-40 и РВ-70 на силу тока от 700 а и выше для
разных напряжений от 230 до 3 300 «
41
6
Фиг. 33. Устройство для зажи-
гания и возбуждения выпрями-
теля завода «Электросила»
торов, с которыми комбинируется этот тип выпрямителя. В обозначении
типа выпрямителя не указывается напряжение постоянного тока и мощ-
ность потому, что один и тот же тип выпрямителя, например РВ-10, может
применяться для нескольких
напряжений порядка от 230
до 1 000 в. При напряжении
600 в на стороне выпрямлен-
ного тока тип РВ-5 разви-
вает мощность 300 кет,
РВ-10 — 600 кет, РВ-20 —
1200. кет, РВ-40—2400 кет.
Выпрямители типа РВ-20
установлены в настоящее вре-
мя на мощных трамвайных
подстанциях в Москве и Ле-
нинграде.
На фиг. 34 показан об-
щий вид выпрямителей типа
РВ-10 и РВ-16 з-да «Электро-
сила», слева от главного кор-
пуса выпрямителей видны мас-
ляные насосы предварительной
откачки, которые носят также
немецкое название «форваку-
умные насосы»(или помпы).
Выпрямитель типа РВ-10
имеет бглавн. анодов, а РВ-16/20—12 анодов.
На фиг. 35 изображен разрез выпрями-
теля типа РВ-10 по вертикальной оси; ох-
лаждающая вода в рубашке, выпрямителя
показана штрихами. Так как корпус вы-
прямителя имеет по отношению к земле
напряжение 600 в (в трамвайных устано-
вках), то выпрямитель изолируется от пола
посредством фарфоровых изоляторов или
бакелитовых подкладок—ножек.
Охлаждение выпрямителя.
Для удаления значительного количества
тепла, выделяемого анодами и катодом во
время работы выпрямителя, последний
охлаждается проточной водой (например
из городского водопровода), которая по-
стоянно омывает наружные стенки выпря-
мителя, катод, анодную плиту и ртутный
насос. Охлаждать выпрямитель необходимо
для того, чтобы от действия высокой тем-
пературы не произошла порча резиновых
и фарфоровых уплотнений и не нарушилась
плотность в местах соединения отдельных частей выпрямителя. На фиг. 35
изображена схема охлаждения выпрямителя з-да «Электросила», Стрел-
42
ками показано направление движения охлаждающей воды, которая по-
ступает через резиновый шланг 7, вентиль, катод 2, трубку 3, высокую
Фиг. 34а. Выпрямитель типа
РВ-10
Фиг. 346. Выпрямитель типа
РВ-16 |
часть корпуса выпрямителя 4, называемую конденсационной камерой,
по трубкам 5 в нижнюю (или вакуумную) часть корпуса, а затем по трубе 7
через воздушный промежуток,
длиной около 15 см, в сливную
воронку 77 и далее в город-
ской водосток или через хо-
лодильник (например гра-
дирню) в сливной бак для
постоянного использования
этой воды при помощи цир-
куляционного насоса. Ртут-
ный насос 9 получает охлаж-
дающую воду в последних
типах выпрямителей не от
трубки 8, как показано на
этой фигуре, а от трубы 7 с та-
ким расчетом, чтобы ртутный
насос (обычно всегда включен-
ный) мог получать охлаждаю-
щую воду независимо от кор-
пуса выпрямителя.
Обычно в ночное время
трамвайное движение пре-
кращается, и ртутные выпря-
мители выключаются, но на-
Фиг,к35. Схема охлаждения выпрямителя
завода «Электросила»
сосы остаются включенными с целью поддержания вакуума в корпусе
выпрямителя для постоянной готовности последнего к действию.
43
Фиг. 36. Конструкция анода з-да
<Электросила> (старый тип)
зиновой трубок с тем, чтобы
Аноды главного тока и катод. На фиг. 36 изображено
устройство анода-выпрямителя з-да «Электросила». Эта конструкция анода
применяется заводом с 1931 г. Анод состоит из 18 частей, и в основной
части представляет стержень, укрепляе-
мый на анодной плите посредством же-
лезной трубки 15 и фарфорового изоля-
тора 13. Нижняя часть анода, называе-
мая головкой 2, имеет форму гриба. Она
изготовляется из высокосортной стали
и тщательно шлифуется. Токопроводя-
щий стержень 5 анода и соединитель-
ный бугель (скоба) делаются из красной
меди. К нижнему концу бугеля 9, укреп-
ленному на опорном фарфоровом изоля-
торе 10, присоединяется с помощью болта
и гайки 8 анодный кабель от вторичной
обмотки понижающего трансформатора.
Манжета 17 представляет тонкостенный
железный цилиндр, который, имея нор-
мально более низкую температуру, чем
анод, защищает последний от оседания
на нем капелек ртути и ограждает от
вредного действия ультрафиолетовых
лучей, могущих быть причиной обрат-
ных зажиганий выпрямителя. Сетка 18,
называемая иначе фильтром, служит
также одним из средств для предохра-
нения анода от возможности возникно-
вения на нем местного катодного пятна,
могущего вызвать обратное зажигание.
Ответственной частью анода является
его уплотнение, которое помещается
в месте соединения отдельных частей
анода и имеет своей целью не допускать
проникновения в корпус выпрямителя
наружного воздуха. Уплотнение пред-
ставляет короткий отрезок (длиною
около 12 см) резиновой толстостенной
трубки, туго надеваемой на железную
трубку анода; кроме того резиновая
трубка обмазывается специальным ла-
ком, называемым грантатором. Этот лак
служит для заливки и как бы заклеи-
вания места соединения железной и ре-
ке допускать просачивания наружного
воздуха. З-д «Электросила» применяет для этой цели также масляный
лак № 324 треста «Лакокраска».
~ J ;На фип 37 показан разрез улучшенного анода главного тока образца
1934 г. Головка анода имеет чашкообразную форму и делается из стали
или графита; наружная часть анода снабжается металлическими ребрами
44
(радиаторами), служащими
для лучшего,, отвода’ тепла
и охлаждения анода' во из-
бежание перегрева послед-*
него.
Анод новейшего образ-
ца отличается более солид-
ной и надежной конструк-
цией всех деталей и иногда
снабжается управляемой
сеткой, позволяющей регу-
лировать напряжение вы-
прямленного тока.
Катод в основной
своей части (фиг. 38) пред-
ставляет металлическую
чашку 18 с широкими бор-
тами и двойным дном ру-
башкой. Чашка крепится
посредством кольцевого
фарфорового изолятора 2
и шпилек-болтов 14 к ниж-
ней части корпуса выпря-
мителя. В чашку наливают
химически чистую ртуть в
следующих количествах:
для выпрямителей типа
РВ-5—15 кг, типа РВ-10—
18 кг, типа РВ-16/20—50 кг.
, Для ограничения рабо-
чей поверхности ртути и
предупреждения переброс-
ки дуги и образования
катодного пятна на метал-
лических стенках чашки
служит огнеупорный, ша-
мотовый щиток 8, который
называется катодным щит-
ком. Щиток (фиг. 39) имеет
вид низкого с гладкой по-
верхностью цилиндра без
дна, с небольшим борти-
ком. Щиток укрепляется
на промежуточном метал-
лическом кольце 3 по-
мощью пластинчатых пру-
жин 5 и винтов 9. В про-
межуточном кольце 3
имеется канавка с отвер-
стиями 4, через которые
Фиг. 37. Анод образца 1934 г. з-да «Электросила»
45
стекают в чашку катода капельки сгустившихся Паров ртути ИЗ
основной части корпуса выпрямителя. Следует отметить, что при пра-
вильном уходе за ртутным выпрямителем и нормальным охлаждением
ртуть в катодной чашке почти не расходуется, кроме случаев ремонта
и переборки выпрямителя, когда требуется доливка или замена сильно
загрязненной ртути.
Схема вакуумной установки выпрямителя.
На >фиг. 40 схематически показаны насосы и их вспомогательное обору-
дование в том последовательном порядке, как оно действует. Предвари-
тельная откачка воздуха или, как говорят по-немецки, форвакуум, осу-
гцествляется посредством крыльчатого
масляного насоса 5, который может
откачать воздух из выпрямителя До
0,04—0,1 мм ртутного столба; дальней-
шая откачка воздуха производится бо-
лее точным и в то же время быстродей-
ствующим паро-ртутным насосом 3. Ме-
жду ртутными и масляными насосами
устанавливается промежуточный желез-
ный бак 4, называемый форвакуумным
баком, в который поступает воздух, от-
качиваемый из выпрямителя ртутным
насосом. Из форвакуумного бака воздух
откачивается масляным насосом и вы-
брасывается наружу. Для определения
Фиг. 39. Катод з-да «Электросила»
в разобранном виде.
степени откачки и измерения вакуума
в корпусе выпрямителя применяется стеклянный ртутный вакууметр 6,
присоединяемый к главной вакуумной трубе после вакуумного крана 2,
который служит для отделения от вакуумного корпуса насосов и вакуум-
метра на случай их ремонта или осмотра.
46
Изображенный на схеме ртутный вакуумметр 6 сист. Мак-Леода пред
ставляет в основной части стеклянную трубку общей высотой около
1 м; верхняя часть этой трубки имеет шарообразное утолщение с придат-
ками тонких волосных трубок, называемых капиллярами; нижний конец
стеклянной трубки погру-
жается в железную чашку а
со ртутью. Средняя (пря-
мая) часть стеклянной
трубки имеет высоту 760
мм.
Для измерения вакуума
чашку а со ртутью плавно
поднимают поворачиванием
маховичка до тех пор, по-
ка ртуть заполнит всю
стеклянную трубку с ша-
рообразной частью и дой-
дет в правом капилляре
ДО черты против конца Фиг. 40. Вакуумная система выпрямителя з-да
Левого капилляра. В ЭТОТ	«Электросила»
момент разреженный воз-
дух выпрямителя, заполнявший до этого шарообразную часть и капил-
ляры вакуумметра, сжимается в левом (запаянном вверху) капилляре,
испытывая
несколько
отчего ртуть в этом капилляре,
со стороны сжатого воздуха,
Фиг. 41. Разрез форвакуумного насоса
I—стальной цилиндр; 2—корпус насоса; 3-лопатка;
4—клапан
лопатки или крылатки 3,
прижимаемые скрытыми внутри пружинами к стенкам тела корпуса 2.
Вращаясь на эксцентрически расположенном валу, крылатки подобно
поршню описывают попеременно большую или меньшую часть объема
серповидного пространства в корпусе насоса и создают этим разреже-
некоторое противодавление
понизится относительно уровня
ртути в правом капилляре,
который соединен с вакуум-
ной трубой выпрямителя. Раз-
ность высот й уровней ртути
в левом и правом капилля-
рах показывает степень раз-
режения (вакуум) в корпусе
выпрямителя.
Вакуум измеряется в ты-
сячных долях миллиметра
ртутного столба; одно деле-
ние шкалы обозначается гре-
ческой буквой д (читается—
ми); 1 ц = 0,001 мм ртут-
ного столба, обозначаемого
сокращенно буквами Hg.
Масляный насос, как вид-
но на фиг. 41, представляет
стальной цилиндр 1 с выре-
зами, в которых скользят две
47
на валу диски благодаря
Фиг. 42.
Форвакуумный насос (без
кожуха)
1- клапан; 2—диск; 3—диск; /—штифт; 5—
зубчатка; ^0—зубчатка; 7—ось крана; 3—ру-
коятка (груз)
Нйе воздуха, который как бы вычерпывается крылатками й выбрасы-
вается наружу.
Для того чтобы воспрепятствовать обратному проникновению наруж-
ного воздуха в насос, когда последний не работает, в корпусе насоса по-
мещается специальный вакуумный кран с наружным противовесом 8,
который показан на фиг. 42 (масляный форвакуумный насос изображен
без масляного бака). Вакуумный кран 7 открывается автоматически
при помощи трех дисков. Средний меньшего размера диск 2 наглухо
насаживается помощью шпонки на вал насоса. Два крайних диска 3,
скрепленные штифтами 4, свободно сидят на валу насосов. При вращении
вала скрепленный с ним диск 2 получает вращение. Свободно сидящие
вязкости масла (в котором погружены все части
насоса) как бы прилипают к диску 2
и, увлекаемые последним, начинают
поворачиваться; в этот момент груз-
рукоятка 8 поднимается помощью
зубчаток 5 и б, открывая вакуумный
кран 7. При уменьшении числа обо-
ротов или остановки насоса сила
сцепления (трение) частиц масла с ди-
сками ослабевает, груз 8, сидящий
на оси крана, преодолевая эту силу,
опускается и закрывает кран.
Основной частью форвакуумного
насоса является вращающиеся кры-
латки, а масло, в которое погружен
весь насос, служит лишь уплотняю-
щей [средой; оно препятствует про-
никновению наружного воздуха в ра-
бочую камеру 2 насоса.
Вал насоса с крылатками иногда
называется ротором и вращается с(
скоростью около 500 об/мин. Элек-
трический двигатель, приводящий в
движение насос, изолируется от пос-
леднего помощью бакелитовой или
фибровой шестерни или же изолирую-
щей муфты; кроме того двигатель,
работающий обычно от сети низкого
напряжения 120/210 в изолируется
помощью подкладок,от рамы форваку-
насос заливается турбинным маслом
умного устройства. Масляный
марки М в количестве 16 кг до черты маслоуказателя. г
Ртутный насос з-да «Электросила» (фиг. 43) представляет сравни-
тельно простой по своему устройству аппарат, состоящий в основной
части из отрезка железной трубы 4 длиной около 600 мм, диаметром около
70 мм, в нижнюю часть которой вставляется сопло 2 с коническим ре-
зервуаром 6 со ртутью.
По принципу действия ртутный насос напоминает паровой инжектор,
применяемый для питания водой паровых котлов. Действующей частью
48
этого насоса (как показывает самое название), является ртуть, вернее,
пары ртути, которые получаются путем подогрева ртути в сосуде 6 пос-
редством электрической проволочной плиты 1. При температуре 100—-
150° и небольшом давлении воздуха (разреженного ранее масляным на-
сосом) ртуть закипает с сильным выделением ртутных паров.
Струя ртутного пара, выходя с большой скоростью из сопла 2, увлекает
и как бы засасывает воздух через патрубо кр из вакуумной трубы выпрями-
теля; пары ртути, смешавшись с засосанным воздухом, быстро выходят
через второе сопло 8 в главную камеру 9, причем воздух как бы вытал-
кивается из насоса дальше в форвакуумный бак, пары ртути (более
тяжелые, чем воздух), охлаждаясь холодными стенками насоса, сгу-
Фиг. 43. Разрез
ртутного насоса
щаются в виде капелек росы, падают на дно насоса
и оттуда по трубке 7 стекают обратно в резервуар 6.
Таким образом пары ртути не улетучиваются наружу
и ртуть при работе насоса нормально не расходуется.
Охлаждение стенок насоса достигается проточной
водой, циркулирующей в рубашке 10 насоса. Же-
лезный рассекатель 5, напоминающий стебелек с ли-
стьями, является как бы тормозом для ртутных паров,
препятствуя последним уходить из камеры насоса.
Действие ртутного насоса сходно с работой пуль-
веризатора, который часто'встречается в повседнев-
ной жизни (например в парикмахерской); когда
нагнетают воздух резиновой грушей в одну труб-
ку пульверизатора, то через другую трубку,
опущенную в жидкость (или в плотно закрытый сосуд
с воздухом), будут вылетать засосанные мельчайшие
капельки жидкости; в ртутном насосе роль рта или
резиновой груши выполняет сопло 2, а патрубок 3
в нашем сравнении становится на место другой труб-
ки пульверизатора.
Масляный насос может откачать воздух из вы-
прямителя до сотых долей миллиметра ртутного
столба, а ртутный насос как более точный аппарат
производит дальнейшую и более полную откачку воздуха до тысяч-
ных долей миллиметра ртутного столба. Являясь чувствительным
прибором, ртутный насос не в состоянии создать струю пара с давлением
выше атмосферного (наружного воздуха) и поэтому не может непосред-
ственно откачивать атмосферный воздух, прежде чем не будет предвари-
тельно разрежен другим Meneej чувствительным насосом, например
масляным.
Производительность ртутного насоса з-да «Электросила» равна около
3—4 л/сек. откачиваемого воздуха.
Электрическая нагревающая плитка насоса расходует около 200 вт,
или около 1,5—2 а при 100 в.
В подогреваемый резервуар 6 насоса нормально наливается около
0,15 л ртути, или по весу 2,7 кг.
Вакуумный кран (фиг. 44) является существенным аппаратом выпря-
мителя, имея своим назначением отделять от выпрямителя насосы и их
соединительные трубы.
4 Трамвайные подстанции 1131	49
кран закрывается поворотом штока 2 с сидящей на нем нарезной
пробкой, или гайкой 3, имеющей вид опрокинутого вверх дном стакана;
на дне этой пробки укреплена резиновая шайба способствующая плот-
ному прилеганию крана к его гнезду, или седлу. Кран удерживается
в закрытом положении помощью стопорного колпачка 5, который навин-
чивается поверх штока на нижнюю часть корпуса крана. Для открыва-
ния вакуумного крана следует предварительно отвинтить стопорный
колпачок; при повороте штока на 90° пробка крана опускается на 10 мм,
образовывая щель, через которую вакуумный корпус выпрямителя по-
лучает сообщение с насосами. Полное открытие крана достигается при
повороте штока приблизительно
Фиг. 44. Вакуумный кран
1 -корпус крана; 2—валик; 3—пробка с резиновой
шайбой; 4—резиновые уплотнения; 5—стопорный кол-
пачок
на 3/4 оборота. Стопорный кол-
пачок предохраняет шток кра-
на от случайных ударов и пог-
нутая.
Главные понижаю-
щие трансформаторы
выпрямителей по своему
назначению и устройству сходны
с трансформаторами вращаю-
щихся умформеров и отличают-
ся от обычных промышленных
трансформаторов количеством
выводных изоляторов (7—'14шт.)
на вторичной обмотке низшего
напряжения.
Кроме главного понижаю-
щего трансформатора ртутный
выпрямитель снабжается еще
двумя вспомогательными малы-
ми трансформаторами: один для
электрической печи ртутного на-
coca, а другой для зажигания
и возбуждения выпрямителя. Оба
эти трансформатора имеют об-
мотки с воздушным охлаждением.
На фиг. 45 показана форвакуумная установка выпрямителя. Цифрами
7 и 9 обозначены трансформаторы возбуждения и электрической печи.
Ртутные выпрямители заграничных фирм
Отличительными особенностями выпрямителей заграничного производ-
ства являются сложность вспомогательной аппаратуры, разнообразие
систем уплотняющих устройств и некоторая массивность самого корпуса
выпрямителя. Усложнение схемы вспомогательных аппаратов вызывается
желанием фирм по соображениям конкуренции приспособить свои выпря-
мители для автоматической работы без обслуживающего персонала.
Для этой цели применяются разного рода электромагнитные и тепло-
вые реле, которые автоматически включают или выключают воздушные
насосы по мере ухудшения или улучшения вакуума в выпрямителе; кроме
того с помощью тепловых реле (термостаты) возможно регулировать
50
подачу охлаждающей воды в рубашку выпрямителя в зависимости оТ
нагрузки и температуры последнего. Существуют также реле, действую-
щие при изменении вакуума, что дает возможность измерять степень
вакуума выпрямителя вместо ручного ртутного ваккумметра совершенно
автоматически с помощью электрического вакуумметра, стрелка кото-
рого, подобно вольтметру, показывает непосредственно на шкале то или
другое числовое значение вакуума выпрямителя.
Фиг. 45. Форвакуумная установка к ртутному выпрямителю
1— рама; 2—изолятор: 3—бэлт; 4—насос; 5—дзигатель; 6—зубчатая передача;
7—трансформатор возбуждения; 8—реле; 9— трансформатор ртутного насоса;
10— ограждение; 11—ограждение: 12-ограждение; 13—болт; 14—барашек; 25-
бак; 16-соединительная трубка; 17~колпачок; 18—контрольное стекло; 23-
манометр ,
Производством выпрямителей занимаются многие фирмы.
Ниже приводится краткое описание выпрямителей немецкой фирмы
«Броун-Бовери и К0», выпрямители которой зарекомендовали себя с по-
ложительной стороны и пользуются у нас в СССР большим распростра-
нением (Ленинград, Москва и другие города).
На фиг. 46 показан внешний вид выпрямителя фирмы «Броун-Бовери
и К0» (сокращенно ВВС) на силу тока 640 а (модель 1931 г.). Справа
51
видна насосная установка; сверху над масляным насосом помещается
ртутный насос в виде цилиндра с уширенной нижней частью.
На фиг. 47 показан выпрямитель той же фирмы (модель 1928/29 г.)
на силу тока 1 000 а 600 в с поднятой анодной плитой, снизу которой
видны главные аноды, закрытые манжетами и два малых анода возбу-
ждения, расположенные
по обеим сторонам тонкой
иглы зажигания. Аноды
этих выпрямителей имеют
очень солиднукц'и надежную
конструкцию, они охлаж-
даются (при больших си-
лах тока) водой, наливае-
мой в ребристые сосуды-
радиаторы, которые кре-
пятся к верхним частям
анодных выводов. Особенно
интересной является кон-
струкция ртутных уплот-
нений анодов, катода и
других частей выпрями-
теля. Такие уплотнения
состоят из резиновых и
асбестовых шайб, подкла-
дываемых под фарфоровые
изоляторы: над шайбами
наливается слой ртути.
Около, каждого уплотнения
устанавливаются стеклян-
ные трубки (указатели),
через которые наливается
в уплотнения ртуть до
определенного уровня; при
этом, если ртуть из уплот-
нения уйдет по каким-либо
причинам(например разрыв
асбестовых шайб), то это
легко обнаружить по отсут-
ствию ртути в указателе,
которая давлением наруж-
ного воздуха будет вытесне-
Фиг. 46. Выпрямитель фирмы «Броун-Бовери и К0
600 кет, 600 в—1931 г.
на в корпус выпрямителя.
На фиг. 48 показана средняя часть анода, где видно устройство ртут-
ного уплотнения. Фарфоровый изолятор в анода устанавливается на асбе-
стовой шайбе-кольце с; с верхней стороны на изолятор надевается рези-
новое кольцо е, прижимаемое железным фланцем d; в пространство
между резиновым и асбестовым .кольцами наливается ртуть g через
стеклянную трубку-указатель /.
Такая конструкция уплотнения очень надежна в. эксплоатации и тре-
бует небольшого ухода.
52
На фиг. 49 изображен выпрямитель в разрезе по вертикальной оси.
Слева виден главный анод с холодильником, справа расположен малый
анод возбуждения. Аноды закрыты железными манжетами, над катодом
расположены большие железные экраны, имеющие вид широкой чаши.
Эти манжеты и экраны, установленные
на ребристых фарфоровых изоляторах,
предназначаются для поддержания
определенного направления горящей
ртутной дуги, собирания капелек
сгустившейся ртути и для других
целей подобно выпрямителям совет-
ской конструкции. Анод зажигания
(игла) снабжается тонким наконечни-
ком из очень тугоплавкого металла—'
вольфрама, чем достигается устойчи-
вость иглы от действия высокой темпе-
ратуры катодного пятна (2000
3000°).
На фиг. 50 показан внешний вид
масляного насоса с электродвигате-
лем; в правой выступающей части
насоса помещается поршневое устрой-
ство для автоматического закрытия
воздушного (вакуумного)крана насоса.
На фиг. 51 схематически пока-
Фиг. 47. Выпрямитель фирмы
«Броун-Бовери и К0» с поднятой
анодной плитой
зан разрез масляного (крыльчатого)
Фиг. 48. Ртутное уплотнение анода
Броун-Бовери и К0,
насоса, который по устройству сходен с насосом советского выпрямителя,
но отличается конструкцией вакуумного крана к. Этот кран, имеющий
вид конической медной пробки, открывается автоматически при вращении
насоса помощью поршня п, который передвигается влево силой давления
струи масла, гонимого другим вспомогательным, зубчатым насосиком I;
вместе с поршнем передвигается зубчатая штанга р, которая своими зуб-
53
Фиг, 49. Разрез выпрямителя Броун-Бовери и К0.
Фиг. 51. Разрез масляного на-
соса Броун-Бовери и К° (схема)
54
цами поворачивает шестерню р, сидящую на нижнем конце крана к, от-
крывая последний. При остановке электродвигателя действие вспомо-
гательного насоса I прекращается и поршень силой пружины О передви-
гается вправо, закрывая этим кран к, отчего камера / насоса разобщается
от наружного пространства. Откачиваемый масляным (форвакуумным)
Фиг. 52. Электрический вакуум-
метр Броун-Бовери и К0.
Фиг. 53. Нить электрического ваку-
метра Броун-Бовери и К0.
5
Фиг. 54. Схема действия элек-
трического вакуума Броун-Бо-
вери и К0.
О О О О О Ь Ь IP-О I 9
насосом воздух выгоняется крылаткой насоса через клапан е, слой масла
и колпачок b наружу.
Смотровое стеклышко—окно d—служит для наблюдения за уровнем
масла в баке насоса.
Одним из важнейших аппаратов выпрямителя «Броун-Бовери и К0»
является электрический вакуумметр, состоящий из двух частей—'измери-
тельного прибора(фи-
гура 52) и нагревае-
мой (в вакууме) метал-
лической нити (ф. 53),
которая является ос-
новой электрического
вакуумметра.
На фиг. 53 схема-
тически изображена
металлическая спи-
ральная нить из пла-
тины, запаянная в
стеклянной трубке,
напоминающей по ви-
ду букву Н; эта труб-
ка присоединяется к
главной вакуумной
трубе выпрямителя
около ртутного насоса. Через нить пропускается от вспомогатель-
ного трансформатора электрический ток, который нагревает ее до той
или другой температуры в зависимости от вакуума (степени разрежения)
в стеклянной трубке, сообщающейся с выпрямителем.
Научными наблюдениями и опытами установлено, что с увеличением
вакуума нить нагревается током сильнее, а с ухудшением вакуума (т. е.
55
с увеличением воздуха)—слабее. Вследствие разной степени нагрева
нити электрическое сопротивление последней изменяется, и если к зажи-
мам нити присоединить милливольтметр (гальванометр), то стрелка его
будет отклоняться по шкале, показывая величину вакуума в корпусе
выпрямителя.
Измерительная шкала электрического вакуумметра разделена на
миллиметры ртутного столба (обозначается: mm Hg).
Измерительный прибор вакуумметра (фиг.52) приспособлен фирмой
«Броун-Бовери и К0» в качестве контактного, замыкающего ток прибора,
который по мере ухудшения или улучшения вакуума в выпрямителе
включает или останавливает ртутный и масляный насосы.
Фиг. 55. Шальтаппарат
(типа 12) Броун-Бове-
ри и К0,
Фиг, 56, Трансформатор зажигания и возбуж-
дения Броун-Бовери и К0-
На фиг. 54 изображена схема внутренних электрических соединений
такого контактного вакуумметра.
В корпусе последнего находится маленький синхронный двигатель
9 с червячным механизмом 15; этот двигатель постоянно приводит стойку
5 помощью рычага 10 в медленное колебательное движение справа-нале-
во, отчего происходит временами соединение контактов 4, 2 и 3 между
собой; тогда стрелка 1 прибора стопорится и источник тока, присоединен-
ный к зажимам 18 и 19, замыкается, включая тем самым через промежу-
точные реле вакуумные насосы. На фиг. 54 видны подвижные кон-
такты 4, напоминающие по форме раскрытый веер, расположенный под
нижним полукруглым краем шкалы.
На фиг. 55 изображен сложный переключающий аппарат фирмы
Броун-Бовери и К0 (называемый по-немецки шальтаппарат), через
который контактный ваккумметр автоматически управляет работой
вакуумных насосов без помощи дежурного персонала. Этот аппарат
состоит из чувствительных электромагнитных реле, часового механизма
56
и малого синхронного двигателя, с помощью которых производятся
требуемые переключения в цепи насосов.
В отношении схемы зажигания и возбуждения выпрямители «Броун-
Бовери и Ка», сходны с советскими.
На фиг. 56 изображен внешний вид трансформатора зажигания воз-
буждения с масляным охлаждением обмоток; с правой стороны видны
реле зажигания, с которых снята крышка.
Выпрямители ВВС снабжаются так же, как и советские, контактным
термометром (фиг. 57), устанавливаемым на анодной плите; этот термо-
метр сигнализирует (через звонок) о перегреве выпрямителя в случае
Фиг. 57
Контактный
термометр
Броун-Бове-
ри и К®.
Фиг. 58. ^Сердечник трансформатора Броун-
Бовери и К®.
недостатка охлаждающей воды. При достижении температуры анодной
плиты около 50° поднявшийся ртутный столбик замыкает собой конта-
кты, впаянные в стеклянные стенки термометра. Через замкнутые кон-
такты ток проходит в сигнальный звонок; при температуре выпрями-
теля свыше 60° термометр, замыкая другую пару впаянных контактов,
посылает ток в выключающую катушку масляного выключателя транс-
форматора, и выпрямитель отключается от сети.
Трансформаторы выпрямителей «Броун-Бовери и
К0» отличаются надежностью своей конструкции.
На фиг. 58 изображен отдельно сердечник трансформатора, у кото-
рого обмотки прочно укрепляются для защиты от действия токов корот-
кого замыкания серией длинных болтов с пружинными шайбами.
57
Фиг. 59. Монтажная схема включения быстродействующего автомата
Быстродействующие выключатели
Для защиты параллельно работающих ртутных выпрямителей от об-
ратных зажиганий применяются на стороне выпрямленного тока быстро-
действующие автоматические выключатели обратного действия.
Автомат-выключатель приходит в действие в тот момент, когда посто-
янный ток проходит через него в обратном направлении против нормаль-
ного, что имеет место при обратном зажигании в выпрямителе.
На фиг. 59 изображена полная схема включения такого автомата типа
БАОД з-да «Электросила». Ток от ртутного катода выпрямителя (поло-
жительный полюс+) подводится к главному зажиму А, обтекает толстые
обмотки автомата и через зажим Б
и разъединитель направляется к по-
люсовой, сборной шине подстан-
ции; в таком случае нормально
Фиг. 61. Общий вид быстродей-
ствующего автомата
Фиг. 60. Выключающий механизм
быстродействующего автомата
автомат остается включенным. Если же по главным обмоткам автомата
ток пройдет в обратном направлении, т. е. войдет в зажим Б и выйдет
через зажим А, тогда произойдет отключение автомата.
По своему устройству автомат типа БАОД представляет систему
электромагнитных обмоток, расположенных на общем железном сердеч-
нике в виде буквы Ш, собранном из листового железа (пакет). Сердечник
с обмотками показан отдельно на фиг. 60.
На левом стержне сердечника помещается обмотка включающей ка-
тушки, на среднем—обмотка катушки, которая удерживает выключатель
во включенном положении, на правом стержне сердечника наматывается
катушка главного тока из медных полос. Обмотки этих катушек создают
в сердечнике суммарный (общий) магнитный поток, притягивающий якорь
автомата (имеющий вид перевернутой буквы Т) в левое положение, чем
замыкается цепь главного тока.
В случае обратного зажигания в одном из выпрямителей (фиг. 31)
к его катоду из шин подстанции устремляется ток в обратном направле-
59
ния, который через катушку главного тока пройдет в другом направле-
нии, отчего последняя сильно ослабит поток, создаваемый держащей
катушкой; тогда якорь автомата силой пружины повернется вправо и
быстро, в течение сотых долей секунды, разорвет цепь главного тока, от-
ключив выпрямитель от шин постоянного тока. Вольтова дуга, возникшая
в момент разрыва главной цепи, выдувается сильным магнитным полем,
возбуждаемым особой катушкой, намотанной на железном сердечнике, и
отбрасывается на рога искрогасительной камеры; там она быстро зату-
Фиг. 62. Быстродействующий выключатель'фирмы AEG
хает. Для облегчения лучшей тяги воздуха, способствующей выдуванию
дуги и ограждения пламени, рога закрываются сбоку асбоцементными
(этер нитовыми) щитками-экр анами.
Обмотки держащей и включающей катушек нормально питают-
ся от аккумуляторной батареи 110 или 220 в, а включающую катушку
можно питать от сети 600 в через реостат, как показано пунктирными ли-
ниями на схеме фиг. 59 слева.
Включение быстродействующего автомата производится кратковре-
менным нажатием кнопочного контактора 3 Красная и зеленая лампы 4
зажигаются специальными контактами, укрепленными на оси якоря
автомата, и сигнализируют дежурному персоналу о включенном или вык-
люченном положении автомата. Промежуточное реле 2 с электромагни-
том Д служит для кратковременного включения помощью кнопки кон-
60
тактора двухполюсного рубильника В, замыкающего цепь включающей
катушки автомата.
На фиг. 61 представлен общий вид быстродействующего автомата
типа БАОД. На лицевой стороне видны 7 зажимов (клемм) держещей и
включающей катушек и сигнализации.
Быстродействующие автоматы заграничных фирм: «Вестингауз»,
«Фойт и Гефнер» и AEG (Всеобщая компания электричества) по принципу
действия в общем схо-
дны с автоматами з-да
«Электросила» и отли-
чаются от последних мас-
сивностью и некоторой
сложностью своей кон-
струкции.
На фиг. 62 изобра-
жен быстродействующий
автомат фирмы АЕО(Гер-
мания) на 2000 а 1000 в.
Слева виден электромаг-
нит, служащий для ди-
станционного включения
(кнопкой) быстродей-
ствующего автомата. Го-
ризонтальный рычаг,
расположенный также с
левой стороны, приме-
няется для ручноговклю-
чения автомата. Верхняя
веерообразная часть ав-
томата представляет со-
бой искрогасительную
камеру.
На фиг. 63 изобра-
жен быстродействующий
автомат фирмы «Броун-
Бовери и К0», который
значительно отличается
по своему устройству от
автоматов предыдущих
фирм. Этот автомат яв-
ляется по существу бы-
Фиг. 63. Быстродействующий ^'автомат Броун-Бо-
вери и К0.
строде йствующим макси-
мальным выключателем
прямого (не обратного)
тока. Он снабжается|особой выключающей катушкой, называемой селе-
ктивной, которая при возникновении обратного зажигания получает ток
от специального селективного трансформатора. Последний служит исклю-
чительно для целей защиты выпрямителя и посылает кратковременный
ток в селективную катушку лишь при возникновении неравенства (неба-
ланса) токов во вторичной обмотке главного понижающего трансформа-
61
тора, что имеет'место при обратных зажиганиях в выпрямителе. Автомат
этой фирмы состоит в основном из двух больших чугунных дисков-шайб,
по внутренней окружности которых намотана обмотка главного тока из
толстых изолированных медных полос, поставленных на-ребро. Между
чугунными дисками помещены несгораемые (асбестоцементные) диски
большего диаметра, которые образуют искрогасительную камеру, где
Y?20unu330v
Высокое напряжение
НО, 220 или380 V
ооооо|
pq
110 V
Фиг. 64. Схема включения
РВ-5 и РВ-10
1—Питающий тран'форматор (заказ
Электрозаводу); 2 — ртутный выпря-
митель; 3—трансформатор возбужден-
( ия; 4— трансформатор ртутного насо-
*	. са; 5—дзигатель форвакуумного на?о-
Т са; 7-контактный термометр: водя-
ное реле; 5—релейное табло (монтируется за щитом); 10 — лампозое табло (монтируется на щите);
11—реле Бухгольца (заводом не изготовляется); 12—БАОД ^быстродействующий автомат обрат-
ного тока д станционный; 73 — автотрансформатор (ставится в случае отсутствия напряжения ПО V.
гасится пламя вольтовой дуги. Автомат включается помощью ручного
маховика или двигательного привода с двигателем НО—'220 в постоян-
ного или переменного тока.
Общая схема включения ртутного
мителя с его аппаратурой.
в ы п р я-
Принципиальная схема электрических соединений ртутного выпря-
мителя з-да «Электросила» со всей относящейся к >нему аппаратурой
представлена на фиг4. 64.
62
По этой схеме включаются выпрямители типа РВ-5 и РВ-10.
Главный понижающий трансформатор 7 выпрямителя (очерченный
квадратной рамкой) имеет обмотку высокого напряжения, соединенную
звездой, а низшего напряжения—'Двойным зигзагом.
Со стороны высокого напряжения трансформатор имеет три главных
выводных изолятора (U, V, IV). Каждый вводной изолятор снабжен тре-
мя дополнительными зажимами, позволяющими включать обмотку транс-
форматора высокого напряжения на 6 000, 6 300 или 6 600 в в зависимо-
сти от напряжения, существующего в электрической сети, питающей
трамвайную подстанцию. Дополнительные зажимы позволяют держать
на анодах выпрямителя требуемое напряжение переменного тока. Плитка
5 ртутного насоса получает питание от сети переменного тока ПО, 220 в
через специальный небольшой трансформатор 4, который носит название
изолирующего трансформатора. Последний имеет своей целью изолиро-
вать (отделить) сеть низкого напряжения (110, 220) от постоянного тока
600 в. Такой случай был бы возможен при перегорании обмоток плитки;
тогда постоянный ток 600 в может через ртутный насос (соединенный обы-
чно с корпусом выпрямителя) перейти непосредственно в сеть низкого
напряжения, если бы в цепи плитки не было вышеназванного трансфор-
матора. Выпрямитель снабжается релейным табло 9, которое устанавли-
вается обычно на задней стороне распределительного щита. Этот аппарат
представляет мраморную доску определенных размеров, на которой соб-
раны электромагнитные реле, замыкающие сигнальные лампы и сирену,
установленные на ламповом табло 10. В случае прекращения подачи
охлаждающей воды имеется специальное водяное реле 8, поплавок кото-
рого при отсутствии воды падает на дно бака реле, замыкает соответству-
ющие контакты и через табло 9 и 10 подает световой и звуковой сигналы
дежурному монтеру.
Контактный термометр 7, сигнализирует через табло о перегреве выпря-
мителя. Газовое реле 77, сигнализирует о неисправностях в обмотках
главного трансформатора.
Схема электрических соединений ртутного выпрямителя фирмы
«Броун-Бовери и К0»,с комплектной аппаратурой отличается большей
сложностью по сравнению с выпрямителями з-да «Электросила». Слож-
ность этой схемы обусловливается частичной автоматизацией ртутного
и масляного насосов, которые управляются контактным электрическим
вакуумметром (фиг. 52) и шальтаппаратом (фиг. 55). Кроме того выпря-
мители «Броун-Бовери и К0» имеют селективную защиту с специальным
трансформатором и реле для защиты от обратных зажиганий.
ГЛАВА IV
РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО И АППАРАТУРА
ТРАМВАЙНЫХ ПОДСТАНЦИЙ
9. Шины трехфазного тока
На трамвайных подстанциях, кроме преобразовательных агрегатов,
умформеров, или выпрямителей, имеется еще ряд важнейших устрой-
ств и аппаратов, с помощью которых осуществляется управление рабо-
той подстанции.
63
Фиг. 65. Сборные шины высокого напря-
жения 6 600 в (из круглой меди)
Фиг. 66. Шины высокого напряжения
б 605 в из плоской меди
К таким неотъемлемым и
жизненным частям трамвай-
ной подстанции относятся
распределительное устрой-
ство (сборные щины) трех-
фазного тока высокого напря-
жения, шины постоянного
тока 600 в и распределитель-
ный щит подстанции с изме-
рительными и контрольными
приборами, ручными и авто-
матическими выключателями.
Этот щит является командным
постом подстанции, откуда
производятся управление и
наблюдение за работой транс-
форматоров и выпрямителей
и регулирование токоснаб-
жения трамвайной сети, об-
служиваемой данной под-
станцией.
Среди электрических сое-
динений подстанции первое
место занимает распредели-
тельное устройство трехфаз-
ного тока (обычно 6 600 в) со
всеми относящимися к нему
приборами и аппаратами,
включенными непосредствен-
но в эту цепь. На шины рас-
пределительного устройства
ток поступает со стороны
центральной (или районной)
электрической станции и да-
лее направляется к преобразо-
вателям через разъединители
и масляные выключатели,
устанавливаемые для каждого
преобразователя в отдельно-
сти. Шины трехфазного тока
представляют обычно три
прямолинейных медных или
алюминиевых полосы дли-
ною примерно около 10 м
(фиг. 65), прямоугольного или
круглого сечения (фиг.
66); шины устанавливаются
вертикально одна под другой
или горизонтально в одной
плоскости и укрепляются на
64
фарфоровых опорных изоляторах (фиг. 67) посредством железных или
чаще медных шинодержателей (хомутов) с болтами (фиг. 68). Эти изоля-
торы являются не только опорами для (шин, но они служат также
и в качестве средства изоляции шин .
как друг от друга, так и от
поддерживающих их металлических
или бетонных конструкций^(стенок,
стоек).
Раньше на трамвайных подстан-
циях довольно часто устраивали два
комплекта шин трехфазного тока
(фиг. 69) с той целью, чтобы в случае
ремонта или осмотра одного ком-
плекта шин можно было переклю-
чить преобразователи на другой ре-
зервный комплект. В настоящее время
обычно ограничиваются оборудова-
нием одной, надежно устроенной си-
стемой шин. В местах прохода шин
Фиг. 67. Опорные фарфоровые
через стены или перегородки устанав- изоляторы для шин высокого на-
ливаются проходные фарфоровые изо-	пряжения
ляторы (фиг. 70) с медным токопро-
водящим стержнем, который заделывается в изолятор специальной за-
мазкой (свинцовый глет, цемент и др.).
Подача трехфазного тока к понижающим трансформаторам умформе-
ров, или выпрямителей, производится через разъединители (по-немецки
Фиг. 68. Шинодержатели плоской и круглой меди для опорных,
изоляторов
треншальтеры) и масляные выключатели. Разъединители по сво-
ему устройству напоминают рубильники и отличаются от последних спо-
собом выключения, своим особым назначением и более надежной конструк-
цией и изоляцией. Как известно, рубильники применяются в установках
низкого напряжения (250 в) для непосредственного выключения или
5 Трамвайные подстанции 1131	65
включения электрической цепи. Возникающая в момент выключения цепй
вольтова дуга небольшой длины (порядка нескольких сантиметров) бы-
стро затухает. Разъединители же в установках ^высокого напряжения
предназначаются почти всегда как дополнительное устройство к масля-
ным выключателям, служащее для отсоединения последнего (напри-
мер на случай ремонта или осмотра), но обязательно после того, как дан-
Фиг, 69. Двойная система высоковольтных шин разных типов
ная установка или цепь будет предварительно выключена масляным вы-
ключателем. Таким образом чтобы выключить трансформатор, нужно
сначала произвести выключение масляника, а за-
тем вынуть ножи разъединителей. В противоположность
масляному выключателю разъединители наглядно показывают, что цепь
тока высокого напряжения выключена. Для включения шин высокого
напряжения в цепь нужно
сначала вставить
плотно ножи разъе-
динителей, а затем
включить масляник.
Когда какая-либо часть уста-
новки высокого напряжения
бездействует, то ее масляный
выключатель и разъединители
должны быть обязательно вы-
ключены.
Фиг. 71. Однополосный разъединитель
6 600 V
Фиг. 70. Проходной изолятор
Подобно рубильникам разъединители бывают однополюсные (фиг. 71)
и трехполюсные (фиг. 72); последние требуют меньшего времени для
выключения, чем однополюсные, и дают возможность пристраивать
к разъединителям рычажные или электромагнитные приводы, позволяю-
щие производить включение или отключение разъединителей на рас-
стоянии и не входить в помещение шин высокого напряжения.
66
НоЖи раЗъеДинит'елей и их контакты (пинцеты) укрепляются на опор-
ных или проходных изоляторах, а эти последние устанавливаются
на железной или чугунной раме.
Выключение однополюсных разъединителей производится посред-
ством изолирующей штанги (палки) из бакелита или сухого твердого
дерева с промежуточными изоляторами (фиг. 73). Штанга на конце имеет
штырь (палец), который при включении или выключении вставляется
Фиг. 72. Трехполюсный разъединитель на 400 А 6600 V в включенном
состоянии. В выключенном состоянии
в кольцо ножа разъединителя. Штанга—немецкое название шальт-
штанга—изготовляется обычно длиною около 2,5 м. По требованию
правил техники безопасности штанга снабжается проводом для за-
земления.
10. Масляные выключатели
Масляные выключатели являются главнейшими оперативными аппа-
ратами в установках высокого напряжения (переменного или постоянного
тока); такие выключатели, называемые сокращенно масляники, позво-
ляют с достаточной безопасностью для обслуживающего персонала и
самой установки включать и выключать часть установки (машин, транс-
форматоров и т. д.) от шин высокого напряжения. Известно, что выклю-
чение (разрывы) всякой электрической цепи, находящейся под током,
сопровождается обязательным возникновением вольтовой дуги между
контактами выключателя, пока последние не разойдутся до определен-
ной величины, зависящей от напряжения и силы тока. В цепях низкого
напряжения вольтова дуга достигает длины нескольких сантиметров, а
в случае высокого напряжения, например 6 600 в, разрыв цепи обычным
рубильником или разъединителем вызовет появление вольтовой дуги
длиною до 1 м; такая сильная дуга неизбежно перекроет (лизнет) ближай-
67
шие токонесущие шины, причинит тяжелое короткое замыкание шин и
повлечет смертельную опасность для обслуживающего персонала. Вот
почему в установках высокого напряжения пользуются не простым ру-
бильником, а масляными выключателями, в которых вольтова дуга, поя-
вляющаяся в момент разрыва тока, гасится в минеральном масле. В про-
стейшем виде масляник (фиг. 74) представляет железный сосуд, заполнен-
ный минеральным маслом (продукт перегонки нефти), внутри которого
помещаются на изоляторах неподвижные и подвижные контакты. Масля-
ник присоединяется, как обыкновенный выключатель, последовательно
в цепь проводов высокого напряжения перед потребителем тока, нап-
Фиг. 74. Схематический чертеж масляного вы-
ключателя
ример двигателем или транс-
форматором. Перед масляни-
ком ‘обязательно устанавли-
ваются разъединители (фиг.
75).
От обычных выключателей
масляники отличаются коли-
чеством и устройством своих
контактов. Для облегчения
гашения вольтовой дуги кон-
такты выполняются так, что-
бы на каждую фазу или по-
люс приходилось два места
разрыва тока для того, чтобы
вольтову дугу] разбить на
несколько малых дуг.
Неподвижные контакты
масляников (фиг. 76) изго-
товляются разных типов, на-
пример в виде пластинчатой
щетки, цилиндрической втул-
ки и др. Подвижные кон-
такты представляют собой горизонтальные поперечины (траверсы),
имеющие в сечении вид бруска квадратной формы или призмы. Тра-
версы приводятся в движение снизу-вверх посредством изолированных
штанг (скалок) и системы рычагов с пружинами.
Масляные выключатели устанавливаются в отдельных (фиг. 77) же-
лезо-бетонных или (реже) кирпичных камерах, имеющих железную вход-
ную дверь со двора подстанции. Установка масляников в отдельных ка-
мерах, называемых взрывными, является более надежной и солидной
по сравнению с ранее практиковавшейся установкой масляников в общих
машинных помещениях. При установке масляников в общих машинных
помещениях возникает серьезная опасность для обслуживающего пер-
сонала и самой подстанции, потому что на практике были случаи раз-
рушительных взрывов масляников, когда последним приходилось выклю-
чать большие токи коротких замыканий. При сильных взрывах масляник
может вызвать иногда громадные повреждения на подстанции подобно
разорвавшемуся артиллерийскому снаряду. В целях надежности уст-
ройства баки современных масляников свариваются из листовой стали
или железа толщиной 3—-5 мм. Сварные баки- могут выдержать вну-
68
треннее давление около 15 ат. Фазы внутри бака отделяются изоли-
рованными перегородками. Благодаря наличию последних значительно
уменьшается опасность взрыва масляника, так как наиболее частой
Фиг, 75, Камера масляника с трансформаторами тока и
разъединителями
причиной взрывов бывает переброска вольтовой дуги с фазы на фазу
или на корпус масляника.
Для наблюдения за уровнем масла бак масляника снабжается смот-
ровым стеклышком, контрольной пробкой и указательной чертой. В целях
отвода газов, выделяющихся из масла при горении вольтовой дуги, бак
69
масляника снабжается газоотводными трубками, а иногда и предохра-
нительными пластинами из мягкого металла, которые при угрожаю-
щем повышении давления сминаются, образуя широкую щель для выхо-
да газов.
Фиг. 76. Типы контактов масляников
щеточный	кияиндрическии
контакт	контакт.
ПадкиЖнЩе
контакты
У нас в СССР масляники строятся з-дом «Электроаппарат» на различ-
ную мощность—вплоть до 1 млн. кет (вернее ква)—и на силу тока 200,
600 1 000 а и более, для напряжений 550, 3 300, 6 600, 11 000, 22 000 и
Фир. 77. Взрывные камеры для масляных выключателей
далее до 220 000 в. При выборе типа масляника руко-
водствуются его разрывной м о щ н о с т ь ю, которую
он безопасно может разорвать при коротком замыкании. При коротком
замыкании, например в обмотках трансформатора или в его питающем
70
кабеле, сила тока в цепи резко увеличивается в десятки и часто
в сотни раз, причем маслянику приходится фактически разрывать мощ-
ность не своей установки, а ту мощность, которая посылается в место
короткого замыкания всеми работающими генераторами] центральной
электрической станции,
питающей нашу под-
станцию.
Короткое замыкание
напоминает прорыв реч-
ной плотины, вызванный
внезапно хлынувшим
ливнем или паводком.
Для выяснения ко-
личественного значения .
разрывной мощности до-
пустим, что на нашей
трамвайной подстанции
I ~Т 650 *
4® - — 400 -
IJа// семной лебедки
Фазы / f 2
]'П
\ привода
Фиг. 79. Масляник типа ВМ-22 для наружных
установок до 22 000 V
Фиг. 78. Масляный вы-
ключатель типа ВМ-14
на тележке. Бак опущен
установлены умформеры, или ртутные выпрямители, общей мощностью
600 кет при напряжении 6 600 в.
Предположим, что данная подстанция получает трехфазный ток от
городской электрической станции с действующей мощностью 3 000 кет.
В случае возникновения короткого замыкания в трансформаторе (напри-
мер случайно оброненным гаечным ключом, замкнули накоротко выво-
ды обмоток высокого напряжения) электрическая станция немедленно
кратковременно (толчком) пошлет в место короткого замыкания силу
тока, в 5—40 раз большую (необходимо отметить, что турбогенераторы
Или дизели могут выдержать такую перегрузку в течение нескольких
71
Фиг. 80. Реакторы однофазные
секунд и даже минут). Следовательно через масляник трансформатора
пройдет мощность свыше 15 000 кет. Эту мощность масляник должен
быстро, в течение долей секунды, разорвать.
Если бы трамвайная подстанция .получала питание от электрической
станции, где в данный момент находятся в работе генераторы общей мощ-
ностью 20 000 кет, то при подобной аварии через масляник прошла бы
толчком мощность свыше 100 000 кет, которую правильно выбранный
масляник должен безболезненно разорвать.
Из этих примеров видно, что масляные выключатели трамвайных
подстанций должны выбираться не по мощности подстанции, а по той мощ-
ности, которую могут кратковременно
послать к месту короткого замыка-
ния все генераторы, работающие в
данный момент на центральной элек-
тростанции. Вот почему заводы,
строящие масляники, изготовляют их
на различную разрывную мощность.
З-д «Электроаппарат» для одного и
того же рабочего тока 200 а и напря-
жения б 600 в изготовляет разные
масляники, а именно: масляник типа
ВМ-14(фиг. 78), для разрывной мощ-
ности 100 000 кеа—масляник типа
ВМ-22 (фиг. 79), для разрывной мощ-
ности 150 000 кеа и т. д.
Другими словами, чем мощнее
Нейтральная или районная электро-
станция, питающая трамвайную под-
станцию, тем более мощный и со-
лидный масляник выбираетсядля под-
станции, независимо от мощности
последней. Иногда, особенно на мощ-
ных электростанциях и подстанциях
перед масляниками последовательно
с ними устанавливаются реакторы
(фиг. 80), т. е. большие индукционные
катушки (без железного сердечника
с обмоткой из толстых медных кабе-
лей или полос), которые служат для ограничения токов короткого замы-
кания. Для нормального рабочего тока реакторы не оказывают замет-
ного сопротивления. В некоторых случаях реакторы дают возмож-
ность выбирать масляники^ на меньшую разрывную мощность.
11. Измерения в цепях высокого напряжения
Для измерения силы тока, напряжения, мощности и других величин
применяются обычные амперметры, вольтметры и ваттметры с тою лишь
разницей, что в установках высокого напряжения эти приборы снабжа-
ются небольшими специальными измерительными трансформаторами,
Измерительные трансформаторы имеют сроим назначением преобразовы-
72
вать высокое напряжение, например 6 600 й, в низкое—-обычно 110 й,—•
которое можно безопасно подвести к измерительным приборам, доступ-
ным прикосновению обслуживающего персонала. Таким образом вольт-
метр, присоединенный к измерительному трансформатору, будет в дейст-
вительности работать в цепи низкого напряжения, величина которого,
Фиг. 81. Схема включения трансфор-
матора напряжения с вольтметром
Фиг, 82, Схема включения трансфор-
матора тока с амперметром и ватт-
метром
в нашем примере в 60 раз меньше, чем на стороне высокого напряжения;
отсюда следует, что если на зажимах вольтметра имеется напряжение
100 в (проверенное другим контрольным прибором), тогда на высоко-
вольтных шинах напряжение фактически будет в 60 раз большее, т. е.
равно б ООО в.
Шкала приборов градуируется на полную величину напряжения и
силы тока, действующего в высоковольтной цепи. Измерительные транс-
форматоры, применяемые для при-
соединения вольтметров, называ-
ются трансформаторами напряже-
ния, а для амперметров—транс-
форматорами тока. То число (дели-
тель), на которое мы уменьшаем
в трансформаторах величину на-
пряжения или силы тока, назы-
вается коэфициентом трансформа-
ции. Для трансформатора, напря-
жения например 3 300/110 в, ко-
эфициент трансформации будет ра-
вен 130, а для трансформатора
тока, например 200/5 а (читается:
«двести на пять»)—40.
Измерительные трансформаторы
Фиг, 83. Схема включения ваттметра
присоединяются к шинам высо-
Кого напряжения следующим образом; трансформаторы напряжения—
параллельно шинам (фиг. 81), а трансформаторы тока—последовательно
(фиг. 82).
Ваттметры служат для измерения мощности (вольт и ампер) и имеют
в схеме внутренних соединений (фиг. 83) тонкую для напряжения и тол-
стую для тока обмотки, которые присоединяются в случае высокого на-
73
пряжения и к трансформатору напряжения и к трансформатору тока
(фиг. 84).
Для отвода тока высокого напряжения, могущего случайно попасть
во вторичные цепи измерительных трансформаторов (например в случае
пробоя изоляции их обмоток), нулевая точка или зажимы одноименной
Фигг 84. Присоединение к высоковольтным ши-
нам ваттметра ^через трансформаторы тока и
напряжения
Фиг. 85. Фазометр
фазы вторичной обмотки (низкого напряжения) заземляются (соединя-
ются с землей), как показано на фиг. 84 (пунктирные линии).
Фазометры (фиг. 85) служат для измерения сдвига фаз (cos <р); присо-
единяются они, как ваттметры, потому, что эти приборы, так же как и
ваттметры, имеют обмотки вольтовую и амперную.
Фиг. 86. Однофазный трансформатор напряжения 6 000/100 в
50 пер/сек,
По своему устройству трансформаторы напряжения представляют
маломощный (около 200—300 em) однофазный или трехфазный трансфор-
матор с масляным (фиг. 86) или реже—воздушным (фиг. 87) охлаждением
обмоток, Трансформаторы тока бывают разных типов для любой силы
74
тока и напряжения и изготовляются преимущественно с воздушным
охлаждением обмоток (фиг. 88). При больших силах тока, свыше 500 о,
первичная обмотка (высокого напряжения) таких трансформаторов вы-
полняется в виде короткого медного отрезка (стержня), через который
проходит весь ток данной цепи. Такие
трансформаторы тока (фиг. 89) назы-
ваются проходными и устанавливаются
подобно проходным изоляторам.
В цепях низкого напряжения (ИО—
220 в) трансформаторы тока довольно
часто применяются для амперметров
свыше 300 а потому, что изготовление
.амперметров для непосредственного из-
мерения больших сил тока является
затруднительным и обходится дорого.
Некоторые типы трансформаторов тока
снабжаются двумя отдельными обмот-
ками -низкого напряжения, из которых
одна служит для присоединения к ней
измерительных приборов (амперметров,
ваттметров, счетчиков и фазометров),
а другая—для максимальных реле и вы-
ключающих катушек масляников.
Для защиты трансформаторов на-
пряжения от коротких замыканий применяются трубчаТые предохрани-
тели (фиг. 90) с тонкой серебряной или свинцовой нитью (вставкой), ко-
торая при коротком замыкании быстро плавится, а образовавшаяся при
этом вольтова дуга задувается тягой воздуха, проходящего через фар-
форовую трубу предохранителя. Для лучшей тяги воздуха трубчатые
предохранители устанавливаются всегда в отвесном и реже наклонном
Положении,	!
75
Приборы синхронизации. Для обеспечения устойчи-
вой параллельной работы синхронных машин, например умформеров,
двигателей и др., необходимо иметь:
 1. Одинаковое напряжение тока всех работающих маш.
2.	Одинаковую частоту (число периодов тока). 
3.	Совпадение фаз у всех включенных машин.
Фиг. 89, Трансформаторы тока проходные
Фиг. 90. Трубчатый предохрани-
тель 6 600 в.
Фиг. 91. Указатель скорости син-
хронизации
70
Фиг. 92. Приборы синхронизации
На станциях и подстанциях применяются Приборы синхрониза^
ции, с помощью которых возможно синхронизировать и включить
для параллельной работы требуемое количество машин. На трамвай-
ных подстанциях пользуются сравнительно простыми схемами синх-
ронизации, которые были приведены’нами ранее на фиг. 15, 16 и др.,
где видно, что синхронизирующие приспособления включаются (в уста-
новках высокого напряжения) к вторичным обмоткам трансформаторов
напряжения. В качестве приборов синхронизации обычно применяют
фазовые лампы и нулевые вольтметры, рассчитанные на двойное напря-
жение во избежание их перегорания. Лампы могут быть включены или на
«темноту» или на «свет». В первом случае при достижении синхронизма
машин фазовые лампы затухают, а стрелка нулевого вольтметра устана-
Масляный
выключатель
Трансформатор
тока ’
Фиг. 93. Реле максимального тока с замыкаю-
щими контактами
вливается на нуле. Кроме этих приспособлений применяется иногда ука-
затель скорости, состоящий из трех ламп, заключенных в круглый фут-
ляр с матовым стеклом; эти лампы, загораясь поочередно (во время син-
хронизирования машин), создают впечатление «бегающего» светового пятна
на матовом стекле.'По направлению вращения этого пятна можно судить
о степени приближения приключаемого умформера к синхронному ходу.
Существуют указатели скорости с подвижной стрелкой (фиг. 91), у
которых вместо ламп включено шесть электромагнитов, образующих
магнитное поле, вращающее железный якорь со стрелкой, которая при
достижении синхронизма приключаемой машины совершенно останавли-
вается в любом положении. Для удобства наблюдения за приборами син-
хронизации последние собираются на общем кронштейне (фиг. 92) и
укрепляются на главном распределительном щите.
12.	Защита от перегрузок и коротких замыканий
Для защиты машин и трансформаторов от перегрузок и коротких
замыканий применяются максимальные реле (фиг. 93), которые в
основной части состоят из соленоида (электромагнитной катушки),
77
Присоединяемого к вторичной обмотке трансформатора toxa. Ё случаё
перегрузок происходит замыкание контактов реле и выключение масля-
ника (максимальные реле обозначены буквами МР). Максимальные реле
Фиг. 94. Реле максимальное мгновенное типа
РММ
Фиг. 95. Трехполюсный масля-
ный выключатель с нормаль-
ным приводом максимального
выключения со свободным рас-
цеплением
Фиг. 96. Разрез "автоматической ко-
робки с 3 катушками максимального
тока с механической выдержкой вре-
мени
Фиг. 97. Непосредствен-
ный автоматический ма-
ховичный привод с встро-
енными выключающими
катушками. Три выклю-
чающие катушки макси-
мального тока, питаю-
щиеся от трансформато-
ров тока
бывают разных типов и систем. По внешнему виду они несколько на-
поминают измерительные приборы; таковы например реле типа РММ и
типа РМЗ советской конструкции (фиг. 94).
78
Существуют максимальные реле, непосредственно пристроенные
к выводным изоляторам масляных выключателей (фиг. 95). Через эти реле
проходит ток высокого напряжения цепи данного масляника, который
выключается при перегрузках путем освобождения защелки («собачки»)
под действием электромагнитного механизма реле. Эти реле малонадеж-
ны в работе, неудобны для регулировки (высокое напряжение) и приме-
няются в старых и маломощных установках.
Максимальные реле часто комбинируются с ручными приводами мас-
ляных выключателей; такие приводы носят название автоматических
- 2Ь
Фиг. 98. Механизм выдержки времени
коробок (фиг. 96), или магнит-
ных расцеплений. Эти короб-
ки снабжаются электромаг-
нитными катушками (1—3
шт.), которые получают ток от
вторичных обмоток трансфор-
маторов тока (фиг. 97); при
перегрузках через катушки
реле проходят -более сильные
токи; последние ^образуют ма-
гнитное поле, которое, пре-
одолевая напряжение пру-
жины, освобождает защелку,
и Масляник выключается.
Фиг. 99. Роговой разрядник
Регулировка реле и выдержка времени. Макси-
мальное реле, как показывает самое название, регулируется на макси-
мальный (т. е. наибольший) ток, допустимый в данной цепи. Ртутный
выпрямитель типа РВ-10 мощностью в 600 кет потребляет при 6 600 в
нормальный ток около 60 а, а регулирующий механизм реле устана-
вливается с некоторым запасом на перегрузку в пределах 50—60%,
т. е. на 90—100 а максимального тока. Это практикуется с той целью,
чтобы выпрямитель мог нормально работать, выдерживая колебания
нагрузки, которые неизбежны в условиях трамвайного движения.
Кроме регулировки силы тока, или напряжения в защитных реле,
производится регулировка времени путем установки на особой шкале
79
реле так называемой выдержки времени, т. е. паузы, по истечений кото-
рой масляник отключает данную цепь,
На практике в электрических установках случаются часто кратковре-
менные перегрузки, переносимые действующими машинами и аппарату-
рой без особых затруднений, поэтому немедленное без выдержки времени
отключение установки внесло бы излишнее беспокойство в эксплоатацию.
Для облегчения работы масляных выключателей при коротких замыка-
ниях установка выдержки времени (в среднем от 2 до 5 сек.) весьма жела-
тельна, а часто и необходима. Ранее мы, указывали, что ток короткого
замыкания в начальный момент своего возникновения превосходит при-
мерно в 80—100 раз нормальный рабочий ток всех действующих генера-
торов электростанции, а по истечении х/4-х/2сек. эта мощная, как бы
ударная, волна тока быстро спадает, и так называемый установившийся
ток короткого замыкания будет больше нормального тока нашей цепи
Фиг. 100. Включение разрядников
всего лишь в 3—5 раз. Вот почему выдержки времени реле устанавли-
ваются с таким расчетом, чтобы аварийная цепь отключалась по истече-
нйи нескольких секунд, так как при этом условии масляник будет разры-
вать уже значительно уменьшившуюся мощность тока короткого замыка-
ния, сравнительно безопасную для целости масляника.
Механизм выдержки времени реле разных типов устраивается по-раз-
ному. Часто для такой регулировки применяются специальные реле вре-
мени, являющиеся дополнительным аппаратом к максимальным и дру-
гим реле. В автоматической коробке (приводе) масляника советской кон-
струкции механизм выдержки времени (фиг. 98) состоит из набора малень-
ких шестеренок и грузика, которые несколько тормозят быстроту движения
сердечника соленоида 18, ударяющего по стопорной «собачке» привода
масляника. Для защиты крупных электрических установок и машин
на каждую фазу устанавливается свое реле, или максимальная катушка
в приводе.
Кроме защиты от перегрузок, т. е. сверхтоков, электрические уста-
новки снабжаются еще аппаратурой для защиты от перенапряжений, или
опасных повышений напряжения в установке. Смысл такой защиты со-
стоит в том, что токи более высокого напряжения, на которые изоляция
данной электрической установки не рассчитана, отводятся в землю. Пере-
80
напряжения в электрических машинах, линиях, кабелях и др. возникают
по разнообразным причинам, как то: атмосферные явления (гроза), рез-
кие включения и выключения длинных линий, сетей и холостого (не на-
груженного) трансформатора и кабеля. Вольтова дуга и короткое замыка-
ние могут вызвать перенапряжения в установке, где вместо нормального
напряжения, например б ООО в, может появиться напряжение порядка
15 000—20000 в, а иногда и выше. Защита установок от перенапряже-
ний осуществляется при'помощи разрядников разнообразных типов и
систем, из которых наиболее простыми, но
Фиг. 101. Карборундо-
вые сопротивления для
разрядников
менее совершенными являются роговые раз-
рядники. Последние (фиг. 99) состоят из пары
(на одну фазу) медных луженых рогов, ук-
репленных на фарфоровых изоляторах; в
самом узком месте—искровом промежутке —
между рогами оставляется расстояние около
4—5 мм (при 6 600 в).
При возникновении перенапряжения в
воздушном промежутке проскакивает искра,
ГФиг. 102. Дроссельные катушки для разряд-
ников
обращающаяся в дугу, которая под влиянием тяги воздуха быстро
скользит по рогам и на концах последних разрывается. Таким путем в
этом разряднике гасится (отводится) волна перенапряжения, представ-
ляющего обычно весьма кратковременное, но часто опасное электри-
ческое явление. Разрядники (называемые иногда громоотводами) вклю-
чаются (фиг. 100) параллельно шинам. Для осмотра и ремонта раз-
рядников перед ними устанавливаются обычные разъединители (трен-
шальтеры). Во избежание чрезмерных токов короткого замыкания, мо-
гущих возникнуть при одновременном разряде (перенапряжения) на двух
фазах, когда последние оказываются короткозамкнутыми через землю,
в цепь разрядников включаются большие омические сопротивления
порядка около тысячи ом, изготовленные из реостатной проволоки,
6 Трамвайные подстанции 1131	81
графитовых или карборундовых стержней (фиг. 101). Иногда, особенно
в старых установках, перед разрядниками устанавливаются дроссельные
катушки (фиг. 102), с небольшой самоиндукцией (мало
а	витков), назначение которых—как бы сглаживать крутую
волну перенапряжения и отбрасывать ее к разрядникам.
Новейшим и более совершенным типом является
оцелитовый разрядник (фиг. 103), кото-
рый в основной части имеет полый цилиндр
из оцелита (прессованные металические окислы) и
металлические шайбы (диски), образующие искровой
(пробивной) промежуток. Действие такого разрядника
основано на свойстве оцелита уменьшать свое сопроти-
вление при увеличении напряжения. При нормальном
напряжении, например 6 600 в, через разрядник ток не
проходит, а при повышении напряжения оцелит начи-
нает пропускать ток, искровой промежуток разрядника
пробивается, и волна перенапряжения отводится в землю.
В установках с ртутными выпрямителями оцелитовые
_ разрядники применяются для отвода перенапряжений с
j”- вторичных обмоток (низшего напряжения) трансформа-
аовый раз-*11" торов выпрямителей; разрядники присоединяются па-
рядник на 10 kV раллельно фазам и устанавливаются в трансформатор-
для внутренних ных помещениях на стене в обособленном месте.
установок Характер возникновения и протекания перенапря-
жений в значительной степени зависит от величины
самоиндукции и емкости электрической цепи.
13.	Распределительное устройство постоянного тока в 600 в
Это' устройство трамвайных подстанций состоит из сборных шин
(положительной, отрицательной, уравнительной и запасной ночной),
рубильников, переключателей, макси-
мальных автоматических выключателей
и измерительных приборов.
Шины состоят из медных или алю-
миниевых полос большого сечения, ук-
репленных на фарфоровых опорных
изоляторах. Уравнительная шина устра-
ивается на тех подстанциях, где
установлены умформеры и мотор-генера-
торы с возбуждением компаунд; посред-
ством этой шины производится соеди-
нение сериесных обмоток магнитов для
достижения устойчивой параллельной
работы машин.
Наиболее ответственными аппарата-
ми распределительных устройств по-
стоянного тока являются автоматические
максимальные выключатели, которые
служат для защиты от перегрузок умформеров и линейных фиде-
ров (кабелей), питающих контактную сеть трамвая путем отключения их
82
n	j
Фиг. 104. Схема максимального
автомата
ОТ сборных Шин постоянного тока. Максимальные автоматы устанавли-
ваются последовательно в цепь главного тока, как обычные рубильники.
Фиг. 105. Максимальный автомат
фирмы Дженерал Электрик и К0
Фиг. 106. Максимальный авто-
мат «Вестингауз»
Схема автомата (фиг. 104) несложна. Основной его частью является соле-
ноид М, через который проходит главный ток, направляющийся далее по
щеточному подвижному контакту S, на схеме разом-
кнутому, затем к неподвижному контакту Z и во
внешнюю цепь. При прохождении по соленоиду
М более сильного тока образующееся магнитное
поле преодолевает натяжение пружины /?, вслед-
ствие чего пластинка А опустится книзу; собачка
Н освободит шарнирный рычаг В, который дей-
ствием сильной пружины G разомкнет главный
подвижной контакт S, но выключение цепи все
же не произойдет до тех пор, пока вспомогатель-
ный подвижной контакт I не выйдет из подвиж-
ных искрогасительных контактов с роговидными
придатками L.
После выключения вспомогательных контактов
появляющаяся между ними вольтова дуга га-
сится на рогах L с помощью магнитного дутья,
образуемого электромагнитами D (фиг. 105). Вспо-
могательные, или искрогасительные контакты слу-
жат для предохранения главных контактов Z от
товой дугой. Для выключения автомата от руки следует потянуть за
малую рукоятку г, прикрепленную к пластинке А.
иг. 107. Максималь-
ный автомат «Всеобщей
компании Электриче-
ства» (AEG)
оплавления их воль-
83
Регулировка силы выключающего Ток автомата производится Вин-
том о, сообщающим пружине R требуемую степень натяжения.
Существуют автоматы (фиг. 106), у которых перемещение подвижных
частей производится под углом, как в обычных рубильниках. На фиг. 107
изображен общий вид автомата фирмы AEG, схема действия которого
сходна с вышеописанной. Максимальные автоматы обыкновенно сэбираю-
тся и устанавливаются на мраморных или шиферных плитах.
ГЛАВА V
ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ТРАМВАЙНЫХ
ПОДСТАНЦИЙ
14.	Аккумуляторная батарея
Аккумуляторная батарея, как и трансформаторы собственных нужд,
является одним из важнейших органов, обеспечивающих надежную
работу подстанций. Батарея служит для питания реле, выключающих
и включающих соленоидов (катушек) и ламп аварийного освещения.
Напряжение батареи берется обычно 55—110 в, причем последней цифре
отдается предпочтение, особенно в том случае,-когда батарея обслуживает
включающие катушки масляников, требующие кратковременно сравни-
тельно большой силы тока порядка 50—100 а.
Пластина положительная
Фиг.' 108. Аккумуляторные пластины
Для практических целей применяются главным образом свинцовые ак-
кумуляторы, которые в ,основном достоят из решетчатых свинцовых
пластин (фиг. 108) заполненных суриком (положительные пластины тем-
нокоричневого цвета) и свинцовым глетом (отрицательные пластины се-
рого цвета). [Количество пластин] в аккумуляторе должно быть не менее
трех, из которых одна положительная (средняя), а остальные отрицатель-
ные. Размещением положительных пластин между [отрицательными до-
стигаются равномерный износ и полное использование поверхности поло-
жительных пластин и предупреждается их искривление.
84
Способность аккумулятора запасать определенное количество электри-
ческой энергии называется емкостью аккумулятора, которая возрастает
с увеличением количества и размера пластин.
Емкость аккумулятора измеряется в а м п е р а х-ч а с а х и опреде-
ляется силой тока в амперах и временем в часах, в течение которого
может быть использована эта энергия. Например аккумулятор ем-
костью 100 а-ч может да-
вать ток силой 25 а в тече-
ние около 4 час. или 100 а
в продолжение около 1 часа
и т. п.
Жидкость, которой запол-
няются аккумуляторы, назы-
вается электролитом.
Свинцовые аккумуляторы
заполняются чистой серной
кислотой, растворенной в де-
стиллированной воде. Для
Фиг. 109. Аккумуляторная батарея
аккумуляторов применяются
банки—сосуды: стеклянные, эбонитовые, целлюлоидные или из других
водонепроницаемых (неметаллических) материалов; можно пользовать-
ся и деревянными просмоленными ящиками, выложенными внутри ли-
Фиг. 110. Мотор-генератор
проволочные или ламповые реостаты.
стовым свинцом.
Свинцовый аккумулятор в конце заряда имеет электродвижущую
силу около 2,7 в.
В целях получения большей мощности аккумуляторы соединяются
в группы, называемые батареями. Для напряжения ПО в требуется обыч-
но 60 последовательно соединенных аккумуляторов.
Пластины в аккуму-
ляторе и аккумуляторы
в батарее (фиг. 109) сое-
диняются свинцовыми
полосами помощью пай-
ки водородным пламе-
нем. Этот способ более
удобен, чем пользование
паяльником.
Зарядка аккумуля-
торных батарей на под-
станциях производится
часто от главных шин
постоянного тока 600 в
Для более крупных батарей
около 100 а-ч при 110 в применяются небольшие мотор-генераторы
(фиг. ПО) мощностью около 5 кет или стеклянные ртутные выпря-
мители.
В установках для зарядки аккумуляторной батареи применяются обыч-
ные приборы: рубильники, автоматические выключатели, амперметры,
вольтметры и элементные коммутаторы или целленшальтеры (фиг. 111),
представляющие собой мраморную плиту с медными контактами, рас-
85
положенными по окружности, и подвижной рукояткой—ползуном—
в центре плиты.
Фиг. 111. Элементный коммутатор
15.	Водоснабжение трамвайных подстанций
Водоснабжение трамвайных подстанций, оборудованных ртутными
выпрямителями, является необходимым и крайне важным устройством,
без которого не могут обойтись ртутные выпрямители с металлическим
корпусом, требующие постоянного охлаждения водой.
Схема водоснабжения для подстанции средней мощности с двумя вы-
прямителями РВ-10 по 600 кет представлена на фиг. 112, Вода из го-
родского водопровода поступает через водомер по трубе диаметром 38 мм
(1,5 дюйма), в железный напорный (резервный) бак вместимостью 3 м3.
Труба (изображенная на схеме средней вертикальной линией) подводится
к верхнему краю бака и заканчивается шаровым (поплавковым) клапаном,
который автоматически закрывает подачу воды в бак при наполнении
последнего. Из бака вода подается самотеком при почти постоянном
напоре (по правой трубе) к ртутным выпрямителяи, около которых уста-
навливаются распределительные колонки (стояки) с тремя вентилями на
каждой с таким расчетом, чтобы иметь возможность регулировать подачу
воды отдельно в ртутный насос и корпус выпрямителя, или же совсем
закрыть воду на случай ремонта.
Около верхнего края бака, рядом с шаровым клапаном устраивается
сливная контрольная труба, по которой вода может вытекать из бака, во
избежание переполнения последнего в случае порчи шарового клапана. На
сливной трубе устанавливается воронка, через которую можно видеть
струю переливающейся из бака воды и прекратить дальнейшую беспо-
86
лезную утечку последней путем закрытия главного вентиля у водомера.
Для производства чистки или ремонта бака в днище последнего (на схе-
ме слева) заделывается патрубок с вентилем, через который можно выпу-
стить в водосток грязную воду с осадками, скопляющимися с течением
времени на дне бака.
вооо городского
водопровода-—
На хозяйственные —i—
нужды , М1,5 ~
'йодГ~
4-38
Воронка сливная
, —------------HPBNtl
d-93-4 <4*32,1’4,1-0.01^-(J-13.U4
d-44.l-ie 1--Q.0S
а-19,1'15
а-32.И,
d-32-.И.О
Н-321-1.
4-13,1-1.5
Воронка слидмхя
_ г — KP8W?
<3-32.е-4л-0,01	, о
Условные обозначения
---Напорные трубы
— Слионые трубы
----Вентили
Уклон сточной трубы обозначен
буквой I
Диаметр труб !б/ в мм
Длина труб (LJ вм
Фиг. 112. Схема водяного охлаждения выпрямителей
Проникновение осадков воды (отстойного ила) в корпус выпрямителя
предупреждается тем, что труба (правая на схеме), питающая выпрями-
тели, заделывается в днище бака таким образом, чтобы ее заборное отвер-
стие было на 20—30 мм выше уровня дна и возможного слоя осадков.
В случае ремонта бака его выключают путем закрытия вентилей на
средней и правой вертикальных трубах (по схеме). Открыв средний
вентиль, выпрямители питают водой непосредственно из городского водо-
провода.
Такая система водоснабжения подстанции с напорным резервным ба-
ком достаточно надежна и удобна в эксплоатации. В случае прекраще-
ния подачи воды из городского водопровода постоянно наполненный
резервный бак может обеспечить питание выпрямителей в течение 2—3
час. (в зависимости от их размеров).
87
Кроме того резервный бак, давая почти постоянный напор, весьма
облегчает ручную регулировку подачи охлаждающей воды в выпрями-
тель в зависимости от нагрузки последнего.
Из выпрямителей горячая вода спускается по сточным трубам (пунк-
тирные линии) в городские водостоки или поглощающие колодцы.
При отсутствии городского водопровода на территории подстан-
ций устраиваются грунтовые колодцы или буровые скважины с ус-
тановкой насосов. В случае острого недостатка в воде на подстанциях
оборудуются более сложные циркуляционные системы охлаждения,
напоминающие систему охлаждения автомобильных или тракторных
двигателей.
Фиг. ИЗ. Холодильник «Броун-Боверн и К°» для цирку-
ляционного водяного охлаждения выпрямителей
Такая как бы замкнутая (кругообразная) система охлаждения дает
возможность пользоваться небольшим количеством воды порядка 2—3 л<3
в течение продолжительного времени почти без добавления свежей во-
ды. Для охлаждения самой воды, нагревающейся в рубашке выпрями-
теля,.ее прогоняют центробежным насосом (фиг. 113), через холодильник-
радиатор а с ребристыми трубами. Радиатор охлаждается струей
воздуха, прогоняемого через него электрическим центробежным венти-
лятором Ь.
Схема циркуляционной системы охлаждения фирмы «Броун-Бовери
и Ко»изображена нафиг. 114, где жирными линиями а и b обозначены
главные водопроводные трубы, по которым все время циркулирует вода,
прогоняемая насосом с через ртутный выпрямитель GR и радиаторы RA.
Центробежный вентилятор обозначен буквами АК. Резиновые шланги—'
трубы г изолируют железный трубопровод от корпуса выпрямителя,
находящегося под напряжением 600 в. Тонкими линиями i, f обозначен
дополнительный трубопровод с системой вентилей и сливных воронок,
при помощи которого можно присоединить данную систему к какому-
88
либо другому источнику водяного охлаждения, например к грунтовому
колодцу или водопроводу, и пользоваться последними помимо описан-
ного холодильного устройства.
Трубопровод и радиаторы делаются из оцинкованных труб для преду-
преждения ржавления и засорения последних.
Подобная система охлаждения, отличающаяся некоторой сложностью
устройства, находит применение в ред-
ких случаях: там где воды мало и она
дорого стоит.
Фиг. 114. Схема циркуляцион-
ного охлаждения выпрямителей
Броун-Бовери и К0.
16.	Вентиляция трамвайных под-
станций
Система вентиляционных устройств
находится в тесной зависимости от мощ-
ности преобразовательных агрегатов,
взаимного расположения отдельных ча-
стей оборудования и назначения отдель-
ных помещений подстанции.
Вентиляция подстанции с мотор-ге-
нераторами и умформерами более слож-
на, особенно в тех случаях, когда обо-
рудование подстанции (преобразователи,
трансформаторы, токоведущие шины и
распределительный щит) расположено в
общем машинном зале. Вопрос ослож-
няется некоторыми особенностями и раз-
личием ' способов вентиляции трансфор-
маторов, умформеров, ртутных выпря-
мителей и помещений распределитель-
ных устройств (шин). Несколько проще
решается задача вентиляции (охлажде-
ния) трансформаторов, устанавливаемых
в отдельных камерах (фиг. 115). Здесь
наружный воздух (указанный стрелка-
ми) естественной тягой поступает по осо-
бому каналу под днище трансформа-
тора и, омывая нагретые стенки бака,
выходит из помещения через вытяжную
трубу. Отверстие для притока наруж-
ного воздуха должно быть расположено
над уровнем земли на высоте около 1 м
и достаточно защищено решетками во избежание засасывания пыли и
мелких предметов (стружки, бумаги) в камеру трансформатора.
Вентиляция машинных помещений бывает двух систем: естественная
с циркуляцией воздуха самотеком по вытяжным каналам и искусствен-
ная с применением винтовых (крыльчатых), или центробежных вентиля-
торов, нагнетающих или отсасывающих воздух из машинных помещений;
такая вентиляция называется приточно-вытяжной. Вращающиеся преоб-
разователи, умформеры и мотор-генераторы во время работы создают
89
Фиг. 115. Конструкция трасформаторной камеры с естественной
вентиляцией
Фиг. 116. Схема вентиляции умформеров
90
сильные вихревые потоки нагретого воздуха (фиг. 116), в который попа-
дает медно-угольная пыль с коллекторов и контактных колец, разбрасы-
ваемая с большой силой по всем помещениям подстанции, поэтому венти-
ляция таких машин представляет существенные затруднения. Пыль,
оседая и скопляясь на изоляторах и токоведущих шинах, служит причи-
ной коротких замыканий, иногда со значительными повреждениями ма-
шин и распределительных устройств подстанции. В таких установках
целесообразно устраивать искусственную вытяжную вентиляцию с помо-
щью центробежных вентиляторов, отсасывающих из-под машин нагре-
Фиг. 117. Устройство заземлений
тый воздух и медно-угольную пыль, предупреждая рассеивание послед-
ней по подстанции.
Вентиляция помещений распределительных устройств, отсасываю-
щих реостатов и ртутных выпрямителей обычно естественная; необходимо
лишь учитывать опасность для здоровья (ртутные пары ядовиты) и
бережно обращаться с ртутью при обслуживании и ремонте выпря-
мителей.
Насколько вентиляция подстанций (особенно с вращающимися пре-
образователями) является ответственным и необходимым устройством,
можно судить по долголетней практике московского трамвая, где
на некоторых старых подстанциях с недостаточной вентиляцией тем-
.пература в машинных помещениях достигала летом 40—-50°, а иногда
и выше.
91
17.	Заземляющее устройство подстанций
В целях обеспечения необходимой безопасности для обслуживаю-
щего персонала по соображениям охраны труда все металлические (обыч-
но железные) конструкции: каркасы, арматура изоляторов, баки масля-
ников и приводов, корпус машин и аппаратов, броня и свинец кабелей—-
должны быть надежно заземлены, т. е. иметь глухое соединение с землей
по правилам и нормам ЦЭС (Центрального электротехнического совета).
Внутри машинных помещений устраивается так называемая заземляю-
щая проводка, обычно из полосового (обручного) железа толщиной около
92
2—3 мм и Шириной 40—-50 мм, к которой присоединяются независимо
друг от друга каркасы, арматура изоляторов и т. д. Снаружи подстанции
вокруг здания или вблизи него устраивается заземлитель (медные листы—
фиг. 117), закапываемые в землю и засыпаемые слоем угля или соли
для лучшей проводимости земли (старый тип заземлителя). Более совре-
менным и надежным заземлителем является контур (пояс), состоящий
из железныхо цинкованных труб диаметром 50—60 мм и длиной около
3 м, забиваемых в количестве примерно 20—30 шт. на расстоянии друг
от друга около 3—4 м (фиг. 118). Трубы соединяются сплошь железной
оцинкованной лентой, приваренной наглухо к трубам и зарытой в землю
на глубину около 0,5 м.
Внутренняя заземляющая проводка соединяется в нескольких местах
с наружным заземлителем посредством зарытых в землю полос оцинко-
ванного железа.
’ Заземляющее устройство, правильно рассчитанное и тщательноустроен-
ное, является достаточно надежным средством, предохраняющим обслу-
живающий персонал от поражения током при прикосновении к нетоко-
ведущим частям оборудования, совершенно случайно оказавшимися
под высоким напряжением, например при порче изоляции машин, раз-
рушении фарфоровых изоляторов токоведущих шин и пр.
Сопротивление заземлителя должно быть небольшим, примерно
порядка десятых долей ома; оно рассчитывается по нормам ЦЭС, и вели-
чина его зависит главным образом от мощности и системы высоковольт-
ной сети, к которой присоединена данная трамвайная подстанция.
ГЛАВА VI
РАЗМЕЩЕНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО
ОБОРУДОВАНИЯ НА ТРАМВАЙНЫХ ПОДСТАНЦИЯХ
18.	Типы зданий подстанций
Машины и электрическое оборудование подстанций могут быть разме-
щены разными способами—в зависимости от системы и мощности преоб-
разовательных агрегатов, распределительных устройств и выбранного
типа здания.
Подстанции с умформерами и мотор-генераторами обычно устраивают-
ся в одноэтажных кирпичных зданиях, часто с двухэтажной жилой при-
стройкой для персонала подстанций.
Такой тип здания достаточно удобен для установки в нем относитель-
но тяжелых умформеров, мотор-генераторов и их трансформаторов.
Подстанции с ртутными выпрямителями могут быть оборудованы
в двухэтажных зданиях, причем во втором этаже обычно уст^новли-
вается менее тяжелое оборудование, например распределительный
щит и ртутные выпрямители; последние легче умформеров примерно
в 4—5 раз при одинаковой мощности. Трансформаторы, масляники и
распределительное устройство 6 600 в размещаются в первом этаже.
Двухэтажное здание подстанции требует меньшего земельного уча-
стка и стоит иногда несколько дешевле одноэтажного, но в части обслужи-
вания оборудования такое здание является менее удобным вследствие
наличия лестниц.
93
В заграничной практике в последние годы появился оригинальный
тип трамвайных подстанций—передвижных, назначение которых—-уси-
ливать питание вылетных (загородных) трамвайных линий в дни макси-
мальной нагрузки, например во время спортивных праздников, массо-
вых народных гуляний, вообще при большом наплыве пассажиров.
Такие подстанции (фиг. 119) оборудуются на железнодорожных вагонах-
платформах и подвозятся по трамвайным путям в соответствующие пунк-
ты. Трансформатор в такой подстанции устанавливается обычно откры-

Фиг, 119. Передвижная тяговая подстанция 600 кет 600 в Броун-
Бовери и К0
то на платформе, а ртутный выпрямитель и прочее электрооборудование —
в закрытой железной будке. У нас в СССР таких передвижных подстанций
для трамваев пока еще не построено.
19.	Порядок размещения электрического оборудования
В подстанциях старой постройки часто все электрическое оборудова-
ниеи преобразователи устанавливались в общем машинном зале (фиг. 120),
на этом рисунке в плане умформеры (конверторы) и трансформаторы уста-
новлены в средней части зала, распределительный щит с шинами постоян-
ного тока—с левой стороны, а распределительное устройство трехфаз-
ного тока 6 600 в—в правой части в железо-бетонных ячейках.
Такое размещение оборудования в одном зале хотя и удобно для обслу-
живания вследствие большой наглядности и доступности машин и
аппаратуры, но зато представляет относительно большую опасность как
для обслуживающего персонала, так и для самого оборудования,
94
В случае аварий, например с умформером, трансформатором или масляни-
ком, количество и степень повреждений может возрасти из-за скученно-
сти расположения всего электрооборудования.
Подобное размещение умформеров совместно с остальным электриче-
ским оборудованием можно допускать лишь для небольших подстанций
общей мощностью около 300 кет, присоединенных к маломощным город-
ским электрическим станциям -и сетям.
Преобразователи устанавливаются в достаточно просторных и свет-
лых залах (фиг. 121), причем умформеры могут быть расположены парал-
лельно оси здания или перпендикулярно. В первом случае все наиболее
Конвертор
установленный
—-J."
Трансформатор_
установленный
Трансформатор
установленный
*600
Фиг. 120. План трамвайной подстанции с размещением машин и обо-
рудования в общем зале (старый тип)
важные части машин—коллектор, контактные кольца, подшипники—>
всегда находятся на виду у дежурного персонала.
В современных трамвайных подстанциях, присоединенных к мощным
электрическим станциям и районным сетям с большими токами короткого
замыкания, преобразователи, их трансформаторы, масляные выключа-
тели и прочее оборудование размещаются в отдельных помещениях—про-
сторных, светлых и хорошо вентилируемых. На фиг. 122 изображен план
подстанции московского трамвая типовой мощности 3 600 кет с тремя
ртутными выпрямителями РВ-20. В данной подстанции трансформаторы
и их дроссельные катушки помещены в отдельных, огнестойких камерах;
95
распределительное устройство трехфазного тока 6’600 в в отдельном
помещении (на рисунке—слева), причем масляные’выключатели уста-
новлены в железо-бетонных ячейках (кабинах), называемых взрывными
камерами, с отдельной дверью для каждой и с входом со двора. При под-
Фиг. 121. Подстанция Одесского трамвая оборудованная умформерами
станции имеются особые помещения для аккумуляторной батареи, цент-
робежных насосов (водяное охлаждение), обслуживающего персонала и
небольшая мастерская для подъема и осмотра сердечника (керна) транс-
форматора, доставляемого сюда на вагонетке по рельсам, проложенным
96
Трамвайные подстанции 1131
-800 -
--------------------84820
быстродействующие
,. \_Линейнь!е абтоматьГ J j 1 !i§J
Xi’’: >T--mio-  Tom — - mo —>-
-ao ^,eso^me,o
',	: Мутные . sg , СоЫ «-s
, Выпрямит 1 нунть/ s
’260 !Н°
H^ZOO >-
29203-
Фиг. 122. План подстанции с выпрямителями РВ-20
ббодМ-
MDf3C
Масляник
Обода N1
Масляник- -
РВО1 j
Рринсфйрмоторп
собстб нуМЗ П
1 мопо I
Масляник—Л
Ша Л'2 I
Масляник
РВ Л?
Масляник
’ РВНЗ
Машинный зал
-----moo
Лккумулятоон
ПГ)М£ШениР
>------4180 ~
| Служебное
помещение
l£s техника
I'T'
Кислотная j I't
{500
, r-f--8000------>-
<-1300--
'^ок,'.пяциоя-
ное ЬхлткдеР |
МастеосЬ

В первом этаже установлены трансформаторы и распределительное
устройство 6 600 в с Масляниками и шинами над ними: во втором этаже
помещаются выпрямители, распределительный щит и, сборные шины по-
стоянного тока, установленные над быстродействующими автоматами,
вдоль правой капитальной стены.
В подвале уложены маслопроводные трубььот приямков и высоковольт-
ные кабели от масляников к трансформаторам и вводным ячейкам 6 600 в.
Для удобства обслуживания таких подстанций масляники снабжаются
соленоидными^(электромагнитными) приводами, позволяющими включать
и выключать масляники кнопкой со щита. Трансформаторы, устанавли-
ваемые (’в^отдельных[|камерах, должны | иметь дистанционные£электриче-
Фиг, 125. Полуоткрытая трамвайная подстанция (Москва)
ские термометры (термопары), которые дают возможность дежурному
персоналу следить за температурой маслив трансформаторах по показа-
ниям гальванометра, помещенного на гл'авном щите подстанции.
Раздельная установка машин и прочего электрооборудования подстан-
ции обеспечивает достаточную ^безопасность для обслуживающего персо-
нала и локализует (ограничивает) аварии, распространение которых
в значительной степени предотвращается; например в случае взрыва
масляника возможность повреждения ртутного выпрямителя, трансфор-
матора.или шин постоянного тока почти исключаются.
В 1933 г. московским трамваем была построена полуоткрытая подстан-
ция (фиг. 125), у которой трансформаторы установлены вне здания, во
дворе подстанции; такая система обеспечивает наилучшее охлаждение
трансформаторов и имет ряд других положительных сторон, как например
небольшой объем здания и др.
100
По соображениям техники безопасности и для удобства обслужива-
ния и ремонта электрооборудования проходы между машинами и распре-
делительными устройствами на подстанциях делаются шириной от 1,5
до 3 м; в помещении шин высокого напряжения 6 600 вив подвале с ка-
бельной проводкой устраивается два выхода наружу—с противополож-
ных сторон.
Новейшим и более совершенным типом является автоматическая трам-
вайная подстанция, которая совершенно самостоятельно, без дежурного
персонала, посредством специальных электромагнитных и тепловых реле
и часовых механизмов регулирует свою работу, включая или выключая
выпрямители, фидеры и другие аппараты в зависимости от изменений
трамвайной нагрузки.
Такие подстанции получили широкое распространение за границей;
у нас в СССР врпр.осам автоматизации подстанций уделяют серьезное вни-
мание, в связи с чем организуются соответствующие ипытания и ведутся
научные исследования.
ГЛАВА VII
СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ТРАМВАЙНЫХ
ПОДСТАНЦИЙ
20.	Подстанция С вращающимися преобразователями
В предыдущих Главах были приведены схемы соединений отдельных
машин и аппаратов с соответствующими пояснениями; в настоящей главе
дается описание полных электрических схем, действующих подстанций
(московского трамвая). Для подробного ознакомления с взаимной связью
преобразователей и всего электрооборудования подстанций нами да-
ются две наиболее сложные схемы последних, одна—с умформерами,
а другая—с ртутными выпрямителями.
Схемы электрических соединений в зависимости от своего назначения
делятся на два вида: принципиальные и монтажные.
Принципиал ь.н ы е схемы дают общее, предварительное
представление об электрических машинах и аппаратах, их взаимном рас-
положении по отношению к прохождению тока, а также представление
о количестве и типах машин и приборов установки.
По способу изображения схемы бывают однолинейными и трехлиней-
ными. Однолинейные схемы служат для упрощенного условного изображе-
ния электрических схем; на них провода трехфазной сети изображаются
не тремя линиями (по числу фаз), а только одной. Трехлинейные же схе-
мы дают более подробное изображение электрических соединений, где
провод каждой фазы или полюса изображается на схеме отдельной
линией.
Монтажные схемы, как показывает самое название, являют-
ся рабочим чертежом схемы, которым пользуются для выполнения в.
натуре всех электрических соединений машин и аппаратуры во время
строительства. Такие схемы (обычно трехлинейные) дают исчерпывающее
представление монтажному персоналу о количестве, мощности, типе ма-
шин и приборов и порядке их соединений; в них приводятся также данные
о сечении и марке соединительных проводов и кабелей и т. п.
101
Нафиг. 126 представлена трехлинейная схема электрического соедине-
ния машин и аппаратов трамвайной подстанции с тремя умформерами по
600 кет 600 в фирмы «Вестингауз». На схеме предусмотрено расширение на
две машины (умформеры 4 и 5). Подстанция оборудована двойной систе-
мой шин трехфазного тока 6 600 в (25 пер/сек.). Питание подстанции
со стороны центральной станции осуществляется по двум подземным кабе-
лям (в правой части схемы). Кабели присоединяются к вводным разъеди-
нителям (треншальтерам) на силу тока 200 а, после которых установлены
роликовые разрядники с своими сопротивлениями и отдельной группой
разъединителей. Трехфазный ток 6 600 в поступает на главные шины
через масляный выключатель АМВ, трансформаторы тока ТТ(две пары) и
два комплекта разъединителей Тр 200 а. Нижняя пара трансформаторов
тока питает цепь амперметра А 200 а и реле обратного тока РОТ. Верхняя
пара питает счетчик киловатт-часов трехфазного тока IW. Перед масля-
ником присоединяются трансформаторы напряжения TH (с плавкими
предохранителями ПР), к вторичной обмотке которых приключены
вольтметры переменного тока со шкалой до 9 000 в и тонкие (вольтовые)
обмотки реле РОТ, могущего отключать кабель от шин посредством
выключающего соленоида С, установленного на приводе масляного выклю-
чателя. Соленоид С питается постоянным током от аккумуляторной батареи
напряжением 55 в.
Реле обратного тока РОТ служит для защиты кабелей 6 600 в, работаю-
щих параллельно на главные шины подстанции, путем отключения от
шин только поврежденного кабеля. Реле РОТ приходит в действие от
обратного тока следующим образом: допустим, что в концевой муфте ле-
вого (по схеме) кабеля произошло короткое замыкание, тогда кабель этот
не только не сможет посылать ток на главные шины, но наоборот, в по-
врежденный кабель устремится ток в обратном направлении из здорового
кабеля (правого по схеме); тогда контакты реле быстро замыкаются и
выключают неисправный кабель, действуя на привод масляника.
На конце вала масляника укрепляется переключатель (сигнальные
диски-контакты), который при включенном положении масляника за-
жигает красную сигнальную лампу СЛ, а при выключенном—зеленую.
Включение и выключение масляника производится рычажным приводом
с распределительного щита. Необходимо отметить, что система защиты
параллельно работающих кабелей с помощью реле обратного тока явля-
ется несовершенной и устарелой, потому что эти реле при падении напря-
жения на 30—50%, что всегда случается при коротких замыканиях,
часто отказываются работать; тогда может произойти выключение масля-
ников на центральной станции и нормальная работа подстанции рас-
строится. Понижающие трансформаторы умформеров № 1, № 2 и № 3
присоединяются к двойной системе главных шин 6 600 в посредством
двух комплектов разъединителей и масляного выключателя. На стороне
трехфазного тока 6 600 е каждый умформер снабжается максимальным
реле РГ, амперметром А на 120 а, ваттметром W и указателем сдвига
фаз PF для измерения cos ф. В остальной части. аппаратура послед-
них такая же, как и на силовых кабелях. Обмотки трансформаторов сое-
динены треугольником. Пуск умформеров производится посредством
пускового (разгонного) мотора ПМ с короткозамкнутым ротором. Регу-
лирование числа оборотов якоря умформера достигается с помощью не-
102
большой индукционной (тормозной) катушки ИК, .приключаемой кратко-
временными толчками к дум фазам вторичной обмотки трансформаторов.
Питаниеп усковых моторов осуществляется с помощью небольшого транс-
форматора собственных нужд—-60 ква. На вторичной стороне последний
имеет две обмотки: одну 200 в и другую 115 в для освещения подстанции.
Синхронизирование умформеров с главными шинами производится
с помощью синхроноскопа S, фазовых ламп фл (в правой части схемы),
машинного вольтметра V и двух вольтметров V на главных шинах, при-
соединенных каждый к отдельному трансформатору напряжения TH.
Со стороны постоянного тока умформеры приключаются к сборным
шинам 600 в через однополюсные рубильники и автоматические выклю-
чатели АВ: умформеры снабжаются каждый отдельным амперметром—А
до 2 000 а с шунтом, одним общим вольтметром V до 750 в и переключа-
телем для него на зажимах умформера. От сборных шин постоянный ток
поступает на фидерные шины через главный регистрирующий (т. е. са-
мозаписывающий) амперметр РА с шунтом до б ООО а и общий счетчик
постоянного тока квт-ч до б ООО а.Линейные фидера (кабели) 600 в приклю-
чаются к фидерной шине через однополюсные рубильники и автоматиче-
ские максимальные выключатели АВ; каждый фидер снабжается амперме-
тром А с шунтом до 1 5(Э0 а, кроме того имеются еще два регистрирующие
амперметра1 РА с шунтом до 1 500 а для автоматического записывания
колебаний нагрузки любого фидера, присоединяемого к амперметру РА
посредством переключателя. На подстанции имеется также ночная (за-
пасная) шина, с помощью которой можно производить питание фидеров
по соединительному кабелю от другой подстанции в том случае, когда
умформеры данной подстанции не работают, например в ночное время.
 Посредством ночной шины и запасного автомата (на схеме не указан-
ного) можно взамен неисправного автомата любого из фидеров пользо-
ваться запасным и не оставлять таким образом ни одного фидера без
максимальной защиты. Фидерные автоматы снабжены сигнальными кон-
тактами, посредством которых включается звонок ЗВ, подающий дежур-
ному персоналу звуковой сигнал при выпадении (выключении) автомата.
Аккумуляторная батарея заряжается от шин постоянного тока 600 в
через добавочное сопротивление и реостат Р; в цепи батареи имеются ам-
перметр и вольтметр для соответствующих измерений постоянного тока.
Назначение остальных аппаратов и соединительных проводов указано
на самой схеме и не требует особых пояснений.
Рассмотренная схема сложна и для успешного овладения техникой
эксплоатации подстанции обслуживающий персонал должен очень
внимательно и детально ее изучить, чтобы иметь вполне ясное и отчетли-
вое представление о назначении каждого прибора и любого электричес-
кого провода или кабеля.
21.	Подстанция с ртутными выпрямителями
На фиг. 127 представлена схема подстанции с тремя ртутными выпря-
мителями типа РВ-20. Эта схема по своему содержанию также достаточно
сложна, несмотря на кажущуюся простоту, объясняемую тем, что дан-
ная схема в части, относящейся к трехфазному току, представлена в од-
нолинейном изображении. Вспомогательные соединительные провода и
103
сигнальные цепи не показаны, так как порядок их присоединения
считается Известным и как бы типичным. На однолинейной схеме ука-
зано главным образом количество и тип приборов, места их установки,
сила тока, допускаемая в приборах и кабелях, а также сечение и марка
последних. От центральной станции трехфазный ток напряжением б 600 в
подводится к одинарной системе распределительных шин подстанции
по двум подземным кабелям марки СБСН 3 X 120 мм2.
Кабели имеют следующее количество аппаратуры (сверху-вниз на
схеме), на каждый ввод: комплект из трех вводных однополюсных
разъединителей на 400 а, масляный выключатель типа ВМ-14 600 а
ввтоматической коробкой (приводом) типа КАМ и выключающей катуш-
кой в ней, три трансформатора тока (на каждую фазу по одному) типа
ТП-102 400/5 А, и комплект из трех таких же (как на вводе) разъе-
динителей для отсоединения от шин масляника на случай его осмотра
или ремонта. В данной схеме вводные кабели работают раздельно, т. е.
непараллельно; каждый кабель питает только свой участок сборных
шин, секционированных (разделенных) на три части (секции) посредством
трехполюсных разъединителей на 400 а. В случае выхода из строя одно-
го из вводных кабелей, или какой-либо секции шин остальные могут
продолжать свою работу после соответствующих переключений. Такая
раздельная работа кабелей вызвана стремлением уменьшить токи корот-
кого замыкания в установке, потому что в место короткого замыкания,
например в трансформатор № 1, по двум параллельным кабелям устрем-
лялась бы с центральной станции вдвое большая мощность, чем по од-
ному кабелю, не связанному через шины с другим.
При параллельной работе кабелей б 600 в (присоединенных к мощной
сети «Мосэнерго») для данной установки потребовались бы масляники на
большую разрывную мощность. Кроме того прочность и надежность рас-
пределительного устройства б 600 в должна быть в таком случае зна-
чительно повышена путем применения изоляторов и аппаратуры усилен-
ного типа и увеличения сечения шин, для того чтобы шины могли противо-
стоять механическим и тепловым действиям мощных токов короткого
замыкания. Каждый вводный кабель б 600 в снабжается следующими при-
борами и аппаратами: трансформатором напряжения (с предохраните-
лями)—б 000/100 в, тремя максимальными реле типа РММ (на каждую
фазу), одним реле времени типа РВ, амперметром А со шкалой 0—400 а
и затем вольтметром 0—-8 000 в и счетчиком трехфазного тока Z, тонкие
обмотки которого присоединяются к трансформатору напряжения (изоб-
раженному на схему условно двумя пересекающимися окружностями).
Каждый масляник имеет на распределительном щите световую сигнализа-
цию из двух ламп (зеленая и красная) и выключающую (дистанционную)
кнопку. Разъединители также снабжаются сигнальными контактами, кото-
рые при выключенном положении их ножей зажигают зеленую лампу,
устанавливаемую в камере данного масляника. При такой сигнализации
монтер, желающий например осмотреть масляник, может легко узнать,
находится ли последний под напряжением или нет; в данном случае, если
зеленая лампа не горит, то это означает, что обе группы разъединителей
как со стороны кабеля, так и шин включены и масляник следовательно
находится под напряжением. Ртутные выпрямители данной подстанции
имеют совершенно одинаковую схему соединений и однотипную аппара-
105
вводЛ-1	ВШ2
СБСН 3420
Ж®
9>зел
Тр-рСН тм-50/6 I
6300/220/127501^
Тр-р ртутн выпрям
\ TMPI80Q/35 6300/560в
>)3е91320К8ЯиЯ38/1Ут.
тРепе Бухгольца
ЗккСБСНЬ
3"а5'©£)®
Однополюсные
разединители
won
х тр-ро напряж
НОМ 6 600Q/юо 6
Абтом короб КАМЛ/i
"" ’ зел» ь кроен
© выкл кнопка
Масляник
ВМ/А боол
3 тр-ро тока
ТП-1и2^оц/5л
Одноттснразед. tr
^«4 
Однополюснраз'ед
200Л
Зтрро тока
ТП2 20(У5Л
Масляник
ВММгоол
СБСН з*50
Этсасыва
дрессель
Рп/тнвыпр! J
РВ-20 ; V
(200КЫ600У I
ЗюСГВ4(м85)\	~Ртутн носэс	•
’ йШунт зооол ;
д цШунтэоооя	;
строиеиСтаот.\„ рромежлеле
А0Д -20 рооол ъкрасн	[
РдсзедиА зооол\к» кожпактон	i
; t г плюсовая шина еоок ;
>00®	Кшинам 220/1271/
f~|ggL.CZ3l табло
| |Д Cgq Возбужд и заказ
L«jFj=J Форбак оггрегат
Ртутн насос
ж
Шины собственных нужд 22Щ27У
Шины собст нужд йоу
ЗккСБН2(1*5оо) п
И
I
Контрольный вольтметр
[Раз'единитэооол Q .. а
Iх	0 Минусовая шина
®n@i0i®A0i©^0A^ww/5oo^
Отсасывающее фидера
®®®®
PBJF3
Ртутн насос
кроен
кроен
Трааа
« Ввод МОГЭСа~"
220/1271/
©а®
а@0©
£С/ЗРел табло
^ЗВозбужд и зажиг
кщш^осв D	•
7 От тр-ро собст
нужд
Стеклянныйртут.
выпрямитель ЗВН-^
60
а
Разединит, юоол
Линсйн автом типА
(запаси)
Ниопоч контактор - •
Рубильник ЮОО Я
ф
Шунт /500/7f
Ночная шина —
8 в Й I
Питающ ие фидера
Трансформатор незад
возбуждения
Кенотрон
Hhhpht-r!'-
z’ Аккумуляторная
батарея ИС 2
60 элементов
^Рубилыюкяооя^—^Рубильник 20Ы^
Фиг. 127. Однолинейная схема подстанции с выпрямителями РВ-20

туру. Каждый выпрямитель снабжается: одним комплектом разъедини-
телей 200 а, тремя трансформаторами тока типа ТП -2 200/5 а, одним
масляным выключателем типа ВМ-14 200 а, тремя максимальными мгно-
венными реле типа РММ, амперметром А на 200 в и ламповой
сигнализацией, как на вводных кабелях. Включение масляников про-
изводится от руки посредством маховика, имеющегося на автомати-
ческой коробке (приводе) типа КАМ (фиг. 98). Защита данной установки
от коротких замыканий осуществляется посредством максимальных реле
типа РММ, причем на каждую фазу устанавливается свое отдельное
реле (3 реле на один ртутный выпрямитель), т. е. в этом случае мы
имеем трехполюсную (трехфазную) защиту, применяемую обычно для
подстанций, присоединенных к мощным сетям (например «Мосэнерго»).
Для сетей небольшой мощности до 10 000 кет обычно ограничиваются
установкой реле только на двух (крайних) фазах с двумя трансформато-
рами тока для них. Максимальная защита вводных кабелей имеет вы-
держку времени 1,5—2 сек., устанавливаемую на особом реле времени
типа РВ. Что же касается ртутных выпрямителей, то у них защита уста-
навливается без всякой выдержки времени с применением максимальных
реле мгновенного действия типа РММ, так как при обратном зажигании
головки анодов быстро нагреваются, и поэтому даже при небольшой
выдержке времени (перед выключением масляника) они могут распла-
виться. Для ртутного выпрямителя типа РВ-20 применяется силовой
понижающий трансформатор типа ТМР-1 800/35, 6300/560 «мощностью
1 370 кеа; со стороны высшего напряжения возможна регулировка пос-
леднего в пределах + 5%, т. е. к трансформатору может подводиться
напряжение 6 300, 6 600 или 6 000 в, что достигается устройством на вы-
соковольтных изоляторах трансформатора трех выводных клемм. Между
двумя нулевыми точками вторичной обмотки (низшего напряжения) транс-
форматора присоединяется отсасывающий дроссель. Силовые трансфор-
маторы защищаются кроме максимальных реле еще газовыми реле
(или реле Бухгольца).
Устройство и действие газового реле типа РГ состоят в следующем. При
возникновении каких-либо нарушений нормальной работы трансформато-
ра(перегрузка, порча изоляции, перегрев обмоткии т. д.) в трансформато-
ре повышается температура, вследствие чего происходит разложение изо-
ляции, масла и дерева с выделением, легких газов. Поднимаясь вверх
подобно пузырькам воздуха, эти газы попадают в камеру реле, устана-
вливаемого (фиг. 128) в разрез трубы, соединяющей консерватор с транс-
форматором. Внутри реле (фиг. 129) укреплены на шарнирах два цилин-
дрических поплавка с стеклянными шарами (или ртутью). Под давлением
скопившихся газов поплавок а опускается (левым концом) вниз, отчего
шар d, перекатываясь в левую сторону поплавка, замыкает своей тяжестью
пружинный контакт е, и через зажимы 3, 4 (на крышке) подается ток
в звуковой сигнал (электрическая сирена). При дальнейшем повышении
давления газов приходит в действие второй поплавок (нижний), который
замыкает цепь (через зажимы 7,2) выключающей катушки (фиг. 130),
и масляник выключается.
В цепи постоянного (выпрямленного) тока имеются следующие при-
боры и аппараты: вольтметр 0—800 «, амперметр с шунтом 0—3000а, ампер-
метр переменного тока 0—10 а для печи ртутного насоса, амперметр пере-
106
менного тока 0—20 а для системы зажигания и возбуждения, счетчик по-
стояннрго тока Z, электрический вакуумметр Wac, контактный термометр,
водяное реле,ламповое и релейное табло (доска), наконец быстродействую-
щий автомат обратного тока типа БАОД-20
на 2 000 а и однополюсный разъединитель
на 2 000 а, посредством которого БАОД
и с ним вся цепь катода могут быть от-
ключены от сборной плюсовой шины 600 в.
Быстродействующий автомат имеет лампо-
вую сигнализацию и уп-
р авл яется кноп очным
контактором (переклю-
чателем) с главного рас-
пределительного щита.
Кроме основных шин по-
стоянного тока имеется
ночная, запасная шина.
В качестве фидерных
(линейных) автоматиче-
ских выключателей взя-
ты максимальные авто-
маты типа А, которые
имеют электромагнит-
Консерватор-----
Фиг. 128. Газовое реле типа РГ
ные включение и вы-
ключение и управляют-
ся с главного щита посредством кнопочных контакторов. Питающие и
отсасывающие фидеры снабжены амперметрами с шунтами.
Для обслуживания собственных нужд подстанции имеется трансфор-
матор 50 ква б 300/220/127 в, присоединенный через разъединители и
трубчатый предохранитель к
средней секции главных шин
б 6000 в. От вторичной об-
мотки этого трансформатора
переменный ток 220 в подает-
' ся на вспомогательные шины,
L- от которых получает питание
fc стеклянный ртутный выпрями-
* тель типа ЗВН-60, служащий
для зарядки аккумуляторной
батареи типа ИС-2, на 110 в.
Батарея предназначена для
питания цепей защитных ре-
ле, Включающих и выключаю-
и автоматических выключа-
а и 6-поплавки
с - оси
е - метал контакты
d - стека шары
С 3 4
Фиг. 129. Газовое реле (разрез)
щих соленоидов (катушек), масляников
телей постоянного тока. От вспомогательных шин подстанции полу-
чает питание кенотрон (напоминающий несколько по своей схеме кено-
тронный выпрямитель для радиоприемников), с помощью которого
можно испытывать на пробой изоляцию кабелей.
В остальной части схема никаких других устройств не имеет кроме
резервного ввода 220/127 в трехфазного тока от городской сети «Могэс»,
ют
который дает возможность обслуживать нужды подстанции на случай
выхода из строя ее вспомогательного трансформатора.
Необходимо отметить, что в электрических установках все приборы
и аппараты берутся с некоторым запасом шкалы (в среднем около 50%)
по отношению к рабочей силе тока и напряжению; например при рабочей
силе тока около 130 а, потребляемой трансформатором выпрямителя,
его амперметр берется со шкалой до 200 а, а вольтметр при рабочем
напряжении б 600 в выбирается со шкалой до 8 000 в. Такой запас обу-
словливается теми соображениями, что при нормальной работе трамвай-
ных подстанций (и вообще электрических установок) всегда возможны
перегрузки в пределах 50%, а иногда и больше, которые должны
переноситься аппаратурой без особых затруднений.
Фиг. 130. Схема включения газовосв реле
Масляные включатели, разъединители и рубильники обычно выбира-
ются по ближайшему заводскому типу, соответствующему данной уста-
новке. Например при рабочей силе тока 60 а приходится брать масляник
и разъединитель на 200 а, так как на меньшую силу тока такая аппаратура
заводами не изготовляется по соображениям технического и экономи-
ческого характера.
108
ОТДЕЛ II
ЭКСПЛОАТАЦИИ И ОБСЛУЖИВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕ-
СКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ТРАМВАЙНЫХ ПОДСТАНЦИЙ
ГЛАВА VIII
ОБСЛУЖИВАНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ-
НЫХ УСТРОЙСТВ ПОДСТАНЦИЙ
22.	Общие соображения по эксплоатации трамвайных подстанций
В трамвайных предприятиях вопросы электроснабжения занимают
первостепенное значение, потому что правильная эксплоатации трам-
вая невозможна без хорошо организованного электрического хояйства.
Подстанции в системе электрического снабжения особо важны. Исправ-
ная работа подстанций в значительной степени гарантирует бесперебой-
ность трамвайного движения. В таком большом и сложном хозяйстве,
как трамвай, правильная и целесообразная организация его отдельных
звеньев и их взаимная связь имеют весьма большое и серьезное значение.
Долголетняя практика крупнейшего в СССР московского трамвая
показала, что вся система электрохозяйства должна быть объединена в
одну отрасль, в системе которой подстанции составляют хозрасчетную
службу, органически связанную с другими звеньями электрохозяйства
по производственному признаку и единству цели — токоснабжения
трамвая.
В общих чертах организация службы подстанций московского трам-
вая состоит в следующем: для обеспечения технического руководства
значительного количества подстанций (21 единица), расположенных в
различных пунктах громадного^городадвся^группа подстанций) разделяет-
ся на четыре района с 5—6 подстанциями в каждом.
Служба подстанций возглавляется начальником и старшим инже-
нером, районы подстанций находятся под техническим руководством рай-
онных инженеров, а каждой подстанцией в отдельности заведует техник.
Кроме того служба подстанций имеет группы: релейной защиты, ремонта
ртутных выпрямителей и умформеров. Обслуживающий персонал под-
станций—дежурные монтеры и их помощники—систематически инструк-
тируются по месту работы техническим персоналом службы; помимо
устного инструктажа персонал подстанции снабжается детально раз-
работанными письменными инструкциями и правилами по обслужива-
нию и предупредительному ремонту оборудования подстанций.
Таковы внешние формы организации службы подстанций. Произ-
водственное, или внутреннее содержание подобной организации состоит
'	109
в детальном изучении и освоении оборудования, практическом ознако-
млении (дежурных монтеров) с ремонтом последнего, в предупредитель-
ном осмотре и ремонте оборудования по уже заранее выработанному
плану; кроме того службой производится тщательный анализ всех
аварий и неполадок на подстанциях, причины каковых объясняются
дежурному персоналу районными инженерами и техниками, а также
подробно освещаются в печатных аварийных бюллетенях.
Вопросам труда и зарплаты, системе премирования дежурного пер-
сонала также уделяется серьезное внимание, без чего невозможна пра-
вильная организация любого производственного предприятия.
Техническая отчетность об отдаче машин, систематическая и глубо-
кая по содержанию статистика аварий по их причинам, времени возник-
новения, характеру повреждений и другим признакам также дает до-
статочно ясную картину всех слабых мест подстанций.
Из вышеизложенного вытекает со всей очевидностью, что основным
стержнем такой организации являются достаточные кадры высококвали-
фицированного технического персонала, которому принадлежит ведущая
роль, и хорошо инструктированный в практической работе обслуживаю-
щий персонал.
Для небольших трамвайных предприятий такая организация эксплоа-
тации подстанций также является целесообразной, но в соответственно
меньшем объеме в части количества районов и числа подстанций в них,
кадров и т. д. Все звенья электрохозяйства, как то: подстанции, кабель-
ная и воздушная сети целесобразно объединять для устранения нездо-
ровых проявлений функциональной системы в органически спаянную
производственную единицу, действующую на хозрасчете и находящуюся
под общим руководством управления трамвайного предприятия.
23.	Пуск в ход преобразователей и наблюдение за их работой
Значительное количество типов вращающихся преобразователей и
многообразие их электрических схем не дают возможности привести исчер-
пывающие, универсальные правила и указать все детальные операции
при пуске в ход и обслуживании оборудования.
В отношении ртутных выпрямителей з-да «Электросила» данный во-
прос разрешается значительно легче, так как выпрямители этого завода,
независимо от их мощности, имеют большую часть однотипной аппара-
туры и общий для всех типов способ пуска.
Независимо от типа и системы преобразователей имеется ряд основ-
ных общих указаний, относящихся к их пуску и обслуживанию. Всякий
преобразователь пускается в ход обычно вхолостую, т. е. без нагрузки,
или же в редких случаях—при небольшой величине последней во избе-
жание резких толчков и колебаний нагрузки остальных параллельно
работающих машин, выпадения автоматических выключателей и ложных
(неправильных) отключений реле. Кроме того по тем же соображениям
пуск преобразователей должен совершаться при нормальном, устойчи-
вом напряжениища шинах подстанции. Нормальная температура обмоток
и корпуса машин также является одним из общих условий пуска пре-
образователей в работу, так как перегрев последних ослабляет изоляцию,
нарушает плотность пригонки соединительных частей и подшипников,
ио
что может если не вызывать сразу какую-либо аварию, то во всяком
случае усугубить и увеличить опасность последней при одновременном
нарушении других условий пуска.
Останов (выключение) преобразователей должен производиться после
снятия нагрузки во избежание резких толчков и колебаний последней,-»
также возможных перенапряжений в сети и повреждения изоляции
машин.
Перед пуском преобразователей дежурный персонал должен пред-
варительно произвести наружный осмотр последних и убедиться в том,
нет ли вблизи токоведущих частей посторонних металлических пред-
метов (например забытых инструментов), находятся ли в пусковом по-
ложении реостаты, рубильники и прочая аппаратура, нормально ли на-
пряжение на главных шинах и на шинах собственных нужд.
Следует указать на разницу в пуске преобразователей, уже ранее на-
ходившихся в эксплоатации, отпуска их в первый раз после установки.
В последнем случае первоначальный пуск преобразователей обычно осу-
ществляется под непосредственным руководством и наблюдением предста-
вителей фирмы или завода, поставившего данный преобразователь.
Перед пуском последнего в первый раз производится тщательный
осмотр всей установки, детально проверяется схема электрических сое-
динений с помощью индуктора, мегометра и других приборов и принад-
лежностей. Контролируется смазка подшипников, работа реле, авто-
матических выключателей и всей аппаратуры, проверяется уровень
масла и в трансформаторах и масляниках, убеждаются в правильной
фазировке и полярности соединительных кабелей и шин преобразова-
теля. Все эти перечисленные операции контрольного характера пред-
ставляются совершенно необходимыми, так как в процессе монтажа,
особенно в условиях спешки, допускаются те или другие ошибки и оп-
лошности, в результате которых новое оборудование может сильно
пострадать, если не принять выше указанных предупредительных мер.
После пробного пуска преобразователя, прошедшего с удовлетворитель-
ными результатами, через некоторый промежуток времени, в течение ко-
торого преобразователь и его аппаратура придут в нормальное рабочее
состояние и будут достаточно хорошо отрегулированы и проверены, обыч-
но назначаются испытания преобразователя по особой программе
согласно техническим условиям, предусмотренным договором с фирмой,
поставившей оборудование.
В программу испытания преобразователей обычно входят такие прак-
тические исследования: проверка характера изменений напряжения по
отношению к величине нагрузки, способность выносить перегрузки, ве-
личина cos у, коэфициент полезного действия, нагревание обмоток, коллек-
тора и других частей преобразователя, коммутация в отношении искро-
образования на коллекторе и контактных кольцах; кроме того преобра-
зователи испытываются на устойчивость параллельной работы с другими,
а также подвергаются испытаниям в отношении их электрической и меха-
нической прочности (надежность изоляции, бандажей и пр.).
Нагрузка испытуемых преобразователей обыкновенно производится с
Помощью водяного реостата, состоящего из деревянного или железного ре-
зервуара емкостью около 2—-3 м3. Регулирование нагрузки осуществляет-
ся подъемом или опусканием железных пластин реостата с помощью
111
блоков или ручной лебедки. Во избежание разъедания (электролиза)
стенок железного резервуара реостата корпус последнего не следует
использовать в качестве одного из полюсов цепи, применяя для этого
только отдельные пластины.
В процессе испытаний преобразователя ведутся соответствующие
записи в журналах и вычерчиваются особые графики—кривые, назы-
ваемые характеристиками, на основе которых выносится суждение о
рабочих качествах машин.
Во время монтажа, пробной работы преобразователей и испытания
последних обслуживающий персонал должен всесторонне изучать и зна-
комиться с новым оборудованием, его особенностями и дефектами, ис-
пользуя всячески знания и опыт высококвалифицированных специали-
стов, что возможно осуществить путем устройства лекций, бесед, пока-
зательной разборки и сборки аппаратуры.
Перед сдачей в эксплоатацию нового оборудования обслуживающий
персонал должен быть подвергнут соответствующим теоретическим и прак-
тическим испытаниям. Испытания должны проводиться только высо-
коквалифицированным инженерно-техническим персоналом.
При испытании персонала полезно устраивать искусственные неполад-
ки, или ложные аварии, путем преднамеренного нарушения схемы, изо-
лирования или отвинчивания контактных болтов, предохранителей и т. п.
Искусственно создаваемые неполадки не должны посить характер фокуса
или головоломки. Целью испытаний персонала должна быть проверка
знаний схемы электрических соединений установки, главнейших требо-
ваний по уходу за оборудованием, основных законов электротехники,
правил техники безопасности и пожарной охраны электрических уста-
новок, умения быстро и уверенно ориентироваться и действовать в об-
становке аварийного режима.
Пуск мотор-генераторов с асинхронным двигателем
(фиг. 14) состоит в следующем:
1) производится внешний осмотр машин и готовность их к пуску;
2) проверяется наличие нормального напряжения на шинах подстан-
ций; 3) вставляются ножи разъединителей и включается масляник;
4) поворачиванием маховика пускового реостата плавно уменьшают со-
противление в цепи ротора Двигателя; 5) по достижении ротором нор-
мального числа оборотов приподнимают щетки контактных колец и при
наличии соответствующего приспособления замыкают их накоротко;
6) поворачиивают рукоятку (маховичок) шунтового реостата, выводя
плавно сопротивление с таким расчетом, чтобы напряжение генератора
было нормальным; 7) включают максимальный автомат ММА; 8) за-
мыкают рубильник; 9) регулируют шунтовым реостатом напряжение
на шинах до установленной нормы. Этим заканчиваются все операции
по пуску первого мотор-генератора.
Следует заметить, что все пусковые операции должны совершаться
плавно, без излишней суеты и нервозности; максимальные автоматы
обычно включаются раньше рубильников, так как если поступить на-
оборот, можно повредить руку в случае включения автомата, не имею-
щего свободного расцепления в приводном механизме. Это обстоятель-
ство может иметь место, когда включение автомата производится на
перегрузку или короткое замыкание во внешней цепи. Включение генера-
112
Тора на шины подстанции нужно практиковать при нормальном напря-
жении во избежание резкого броска (толчка) нагрузки и излишнего выпа-
дения автоматов. При параллельном включении нескольких генераторов
напряжение приключаемой машины должно быть на 1—2% выше рабо-
тающих для того, чтобы эта машина могла принять на себя часть на-
грузки остальных; после этого нагрузка всех машин выравнивается по-
средством шунтовых реостатов.
Останов мотор-генератора производится так: 1) постепенно вы-
ключаются линейные фидеры; 2) напряжение генератора уменьшается
до нуля введением сопротивления шунтового реостата; 3) выключается
автомат генератора; 4) выключается рубильник; 5) выключается масля-
ник двигателя; 6) вынимаются разъединители; 7) после останова мотор-
генератора производится его внешний осмотр, проверяется наощупь
температура обмоток, коллектора и подшипников; замеченные ненор-
мальности устраняются и записываются в дежурный журнал для сведения
ремонтной и дежурной бригад. При останове одного из параллельно-
работающих генераторов нужно предварительно снять с него постепенно
нагрузку плавным введением (увеличением) сопротивления шунтового
реостата, пока напряжение генератора не упадает до нуля; далее про-
изводятся такие же операции, как указано выше.
Пуск умформеров представляется более сложным и требую-
щим дополнительных операций по сравнению с включением мотор-ге-
нераторов с асинхронными двигателями. Количество и характер пуско-
вых операций для умформеров определяются схемой их электрических
соединений и методом разгона (развертывания) якоря. Рассмотрим вна-
чале наиболее распространенный пуск умформеров с по-
мощью пускового асинхронного двигателя (схе-
ма на фиг. 20):
1) производится наружный осмотр умформера и его щеток; 2) про-
веряется наличие нормального напряжения на работающей системе шин
•6 600 в и собственных нужд; 3) включается штепсель шт вольтметра
6 600 в умформера; 4) вставляются ножи разъединителей умформера на
работающей системе шин (разъединители другой системы шин должны
были выключены); 5) включается штепсель вольтметра главных шин и
синхроноскопа; 6) включается трехполюсный рубильник пускового дви-
гателя, 7) наблюдая за синхроноскопом и регулируя число оборотов
якоря умформера помощью кратковременного приключения тормозной
катушки ИК (или пускового реостата), быстро и уверенно включают ма-
сляник умформера в момент достижения синхронизма; 8) регулируют
напряжение умформера со стороны постоянного тока до нормы по-
мощью шунтового реостата; 9) включают максимальный автомат; 10)
включают рубильники уравнительной и минусовой шин; 11) регули-
руют нагрузку умформера шунтовым реостатом; 12) выключают пуско-
вой мотор.
Останов умформера производится выключением в первую оче-
редь переменного тока посредством масляника, а затем уменьшения воз-
буждения до нуля; если поступить наоборот, т. е. выключить возбужде-
ние, то в шунтовой обмотке магнитов, состоящей из большого числа вит-
ков, может возникнуть (вследствие индукции) высокое напряжение в не-
сколько тысяч вольт, опасное для жизни персонала и относительно сла-
8 Трамвайные подстанции 1131	113
бой изоляции обмотки магнитов. Дальнейшие операции прй остановке
умформеров подобны вышеописанным.
Пуск умформеров со стороны постоянного
тока (схема на фиг. 21) отличается от предыдущего методом и схемой
самого пуска и состоит в основном в следующем: умформер пускается
как шунтовый двигатель постоянного тока; сериесная (последовательная)
обмотка выключается (или по другим схемам пуска замыкается накоротко)
для того, чтобы не размагничивать полюса, так как в последовательной
обмотке ток протекал бы тогда в обратном направлении. На время пуска
в цепь постоянного тока 600 в включается пусковой реостат ПР посред-
ством переключателя ПП, устанавливаемого (на схеме) в правое поло-
жение. Порядок пуска такой:
1) замыкают трехп&люсный рубильник на контактных кольцах ум-
формера; 2) ставят переключатель ПП в крайнее правое положение;
3) замыкают автомат, затем рубильник на плюсе; 4) постепенно выводят
(уменьшают) сопротивление пускового реостата; 5) регулируя шунтовым
реостатом обороты якоря, синхронизируют умформер; 6) по достижении
синхронизма быстро включают масляник; 7) регулируют шунтовым
реостатом напряжение постоянного тока до нормы; 8) ставят переклю-
чатель ПП в левое положение и замыкают рубильник РУ уравнительной
шины, включая этим сериесную обмотку, магнитов; 9) постепенно нагру-
жают умформер, пользуясь шунтовым реостатом.
Останов умформера и включение его на параллельную работу про-
изводятся подобно тому, как было указано выше в случае пуска с асин-
хронным двигателем. Пуск умформеров по методу Розен-
берга является более совершенным способом пуска при помощи
асинхронного мотора, статор которого на время пуска соединяется по-
следовательно через контактные кольца с якорем преобразователя (схема
на фиг. 22). Пусковые операции согласно вышеупомянутой схеме состоят
в следующем:
1)	включают масляник М и цепь возбуждения (шунт); 2) замыкают
пусковой рубильник Ку, 3) по достижении синхронизма, что совершается
автоматически без всякой регулировки, включается рубильник К2 и
размыкается рубильник Ку, 4) регулируя напряжение шунтовым реоста-
том, постепенно нагружают умформер.
При таком пуске всегда обеспечивается правильная полярность
щеток и быстрое синхронизирование машины в течение 30—'60 сек.
Дальнейшие операции по пуску и останову подобны вышеопи-
санным.
Обслуживание вращающихся преобразова-
телей сводится к нижеследующим важнейшим требованиям нормаль-
ной эксплоатации машин.
,1. Поддержание нормального напряжения на сборных шинах.
2.	Правильное и пропорциональное распределение нагрузки между
параллельно работающими машинами в соответствии с мощностью и
степенью их износа.
3.	Наблюдение за правильным использованием мощности подстан-
ций с таким расчетам, чтобы машины не работали длительно с перегруз-
кой или при малой нагрузке, т. е. соблюдался бы своевременный пуск и
останов параллельно работающих машин.
114
4.	Систематический контроль температуры обмоток машин, коллек-
тора, контактных колец, щеток и подшипников.
5.	Наблюдение за уровнем и температурой масла трансформаторов.
6.	Недопущение и устранение искрообразования на коллекторе и
кольцах.
7.	Своевременная и внимательная запись показаний измерительных
приборов машин и обнаруженных повреждений и неполадок.
Несоблюдение этих основных требований по уходу за машинами не-
избежно влечет за собой преждевременный износ или аварию.
Резкие колебания напряжения на сборных шинах постоянного тока
(600 в) могут нарушить устойчивость параллельной работы машин и вы-
звать их отключение.
Обслуживающий персонал должен внимательно следить за тем,
чтобы старые, изношенные машины не перегружались сверх допустимых
для них пределов во избежание окончательной порчи и выхода их из строя.
Совершенно очевидно, что изоляция машин, обмоточная проволока, бан-
дажи на якоре и другие детали с течением времени стареют, наблюдает-
ся, как говорят, усталость материалов, вследствие чего изоляция ста-
новится хрупкой, бандажи могут рваться и т. п.; поэтому перегрузка
старой машины, влекущая за собой перегрев последней, может еще в боль-
шей степени нарушить прочность уже сильно изношенных материалов.
Для правильного использования мощности машин нужно следить за
тем, чтобы последние были нагружены в среднем по крайней мере на 75%
своей полной мощности. Слабо нагруженные машины обладают низ-
ким к. п. д., имеют плохой cosg;.
Необходимо отметить, что частые повторные пуски вращающихся
преобразователей вредно отражаются на прочности обмоток последних;
пожалуй, некоторая, постепенно установившаяся перегрузка менее опас-
на для машины, чем частые пуски и останов. Известно, что в момент
пуска машина расходует пусковой ток большей силы по сравнению с нор-
мальным, тяжелые части, например обмотки якоря, с относительно зна-
чительной инерцией из состояния покоя резко (толчком) приходят в дви-
жение^ результате имеем стремление обмоток как бы сдвинуться с места
и выпучиться из пазов под влиянием электро-динамических усилий,
вызываемых магнитными полями обмоток, и значительно возросшей по
мере увеличения оборотов центробежной силы. Эти обстоятельства могут
повлечь за собой отслаивание и трещины в изоляции и обрывы бандажей.
Правильная и внимательная запись показаний приборов и замечен-
ных дефектов дает возможность руководящему персоналу изучить недо-
статки оборудования и принять своевременно необходимые меры преду-
предительного характера. Невнимательное, отношение даже к кажущим-
ся иногда мелочам, верный путь к авариям.
О вреде для машины искрообразования и перегрева говорить особо не
приходится, потому что это очевидно и достаточно ясно.
24. Пуск и обслуживание ртутных выпрямителей з-да «Электросила»
Перед пуском выпрямителя, как и всякой машины, следует произвести
наружный осмотр его корпуса и вспомогательной аппаратуры, главным
образом ртутного и форвакуумного насосов, системы зажигания и возбу-
ждения и охлажающих трубопроводов.
115
Необходимо удалить с выпрямителя все посторонние предметы: ин-
струменты, обтирочные материалы и т. п.
Формовка выпрямителя. Собранный и откачанный вы-
прямитель не может быть передан непосредственно в эксплоатацию.
В железе вакуумного корпуса и анодов выпрямителя, а также
в ртути катода содержатся окклюдированные (поглощенные) газы. В хо-
лодном выпрямителе эти газы не выделяются. При повышенной темпера-
туре выпрямителя выделение их значительно и может сильно испортить
вакуум.. Необходимо поэтому, прежде чем пускать выпрямитель в эксплоа-
тацию, удалить из железа и ртути окклюдированные газы. Достигается
это формовкой выпрямителя.
Под формовкой выпрямителя понимают откачку его при постепенно
повышаемом до нормального тока и при повышенной против нормальной
температуре корпуса (60-^70°). Формовка дает гарантию того, что при
нормальной температуре корпуса (35°) окклюдированные газы не бу-
дут выделяться и будет поддерживаться нужный для работы высокий
вакуум (1-\10 //).
Формовка выпрямителя (предварительная) производится на заводе
при напряжении выпрямленного тока около 100 в. Заводская формовка
продолжается около 48 час.
Упаковка и транспорт выпрямителя. Отка-
чанный и отформованный выпрямитель закрывается герметически вакуум-
ным краном. От него отсоединяется форвакуумная установка, и в виде
двух самостоятельных единиц выпрямитель и форвакуумная установка
упаковываются в двух отдельных ящиках и отправляются заказчику.
Ящики с упакованным выпрямителем не следует наклонять больше 30°.
При выгрузке ящиков следует избегать резких толчков и ни в коем слу-
чае не допускать опрокидывания ящиков (на ящиках обозначено «верх»).
По прибытии на место до распаковки ящики следует сохранять в крытом
и, желательно, сухом помещении и при температуре не ниже 5’ (во
избежание порчи резиновых уплотнений на морозе).
Монтаж выпрямителей. Распаковку выпрямителя и на-
чало работ по его установке следует приурочить к окончанию работ по
оборудованию подстанции.
4 Под руководством монтера завода производятся следующие работы:
1)	выпрямитель и форвакуумная установка распаковываются и уста-
навливаются на место;
2)	заполняется ртутью вакуумметр;
3)	заполняется маслом форвакуумный насос;
4)	присоединяется вода для охлаждения ртутного насоса и выпря-
мителя;
5)	производится присоединение выпрямителя к пцуающему транс-
форматору и к щиту постоянного тока;
6)	присоединяется напряжение к мотору форвакуумного насоса и к
трансформаторам возбуждения и ртутного насоса;
7)	производится откачка из форвакуумной установки;
8)	открывается вакуумный кран выпрямителя и устанавливается ва-
куум, при котором выпрямитель прибыл на подстанцию;
9)	впускается вода в водяную рубашку ртутного насоса и выпрямитель
откачивается до предела;
116
10)	включается возбуждение и проверяется состояние катодного щитка
(через смотровое стекло на фланце возбуждения);
11)	проверяется натекание (атмосферного воздуха) в выпрямителе
за 8—'16 час. согласно нижеследующей инструкции:
а)	при работающих форвакуумном и ртутном насосах выпрямитель
откачивается в течение 8 час. до возможного предела;
б)	при установившемся пределе откачки РгЬ и при работающем ртут-
ном насосе закрывается вакуумный кран выпрямителя;
в)	выключаются ртутный и форвакуумный насосы, и через 30 мин. отме-
чается давление в форвакуумном баке Р1ф6 (вакуумметр включен до крана);
г)	через определенное время (8—16 час.) делается контрольный отсчет
Р2ф5 (не открывая вакуумного крана); разность отсчетов Р2ф6—'Рхфб
покажет натекание в форвакуумной установке; оно не должно превы-
шать 5 у в час;
д)	затем открывают вакуумный кран и через 20 мин.,' когда давление
в вакуумном корпусе и форвакуумном баке выравняются, делают от-
счет Ро;
Давление Р2Ь, которое при этом окажется отдельно в вакуумном
корпусе, определяется по формуле:
р k__	‘ Ргфб
2	V1
Ниже приводятся величины объемов форвакуумных баков и вакуумных
корпусов, а также допустимое натекание для соответствующих типов
выпрямителей:
Тип	Объем в л		Натекание в =0,001 мм Нд (в час)
	форвакуумный бак У2	вакуумный корпус	
РВ-5	•	• •	60	262	3,0
РВ-10	•	.	96	557	2,0
РВ-16		96	1383	1,5
Пример определения натекания. Выпрямитель Уипа
РВ-10.
Пусть вакуумный кран закрыт при давлении в вакуумном кор-
пусе в 0,5 у.
После выключения обоих насосов через 20 мин. в форвакуумном
баке был сделай отсчет в 40 у.
Через 16 час. в форвакуумном баке отсчитано 80 у.
После открытия крана и выравнивания давлений в форвакуумном
баке и вакуумном корпусе через 30 мин. отсчитано 30 у.
В данном примере
Р1„ = 0,5 у
Р1фб = 40 у
Рцв = 80 У	~ (У8 + уфб) • р0- уфб. р2фб.
** -	V,
Ш
Ро — 40 fi
V, = 557 л
Уф6 = ж> Л
Р.
2в —
(557 + 96)-30—96-80	_ Л
--------S----------= 21-2
Натекание в вакуумном корпусе за 16,5 час. равно:
Р2а— р1в = 21,2 р-0,5 р = 20,7 р;
натекание в 1 час равно:
20 • 7
16,5 = 1,25
натекание в форвакуумном баке равно:
р2ф5 — Р1Фз = 80 Р —40 р = 40 р;
и в 1 час равно:
40
16,5 = 2,5 Р-
Переборка выпрямителя. В случае частых непрекра-
щающихся обратных зажиганий, причиной которых может быть: нару-
шение герметичности (плотности) швов, уплотнений вакуумного корпуса,
загрязненная ртуть и образовавшаяся ртутная смазка, поломка катод-
ного щитка, неисправности системы зажигания, может потребоваться
частичная или полная переборка ртутного выпрямителя.
Основным условием при переборке выпрямителя является чистота,
которую нужно соблюдать как в отношении внутренней части вакуум-
ного корпуса, так и в отношении электродов. Следует предохранять
вакуумный корпус и электроды от попадания на них пыли и масла.
К электродам не следует прикасаться потными, грязными руками.
Перед переборкой следует напустить в выпрямитель воздух посред-
ством разреза уплотняющей резиновой трубки вакуумметра. Для элек-
тродов следует приготовить чистое, защищенное от пыли место.
Для переборки катода нужно:
а)	выпустить воду из водяной рубашки катода;
б)	вывинтить из фланца катода по одному нажимные болты и для
спуска катода заменить их тремя более длинными болтами;
в)	ртуть в катоде очищается при помощи фильтровки ее в чистый стек-
лянный или железный сосуд;
г)	после переборки катода наливается в него очищенная ртуть и он
монтируется на место.
Примечание, При нажиме на уплотнение катода следует завинчи-
вать поочередно диаметрально расположенные болты
В случае переборки анодов для их осмотра и смены уплотнений жела-
тельно через отверстие катодного фланца изнутри проверить после пере-
борки анодов и их установки на место, не касаются ли анодные манжеты
стенок корпуса, что не должно иметь места.
После переборки возбуждения следует проверить расстояние от
анода зажигания до ртути, которое должно быть не менее 15 мм.
118
После переборки выпрямителя заменяется порезанное уплотнение
вакуумметра,и выпрямитель откачивается форвакуумным насосом. Когда
форвакуумный насос откачает до своего предела откачки (40—100 р),
включают ртутный насос.
Обслуживание ртутного выпрямителя з-да «Электросила»
Обслуживание выпрямителя во время его работы сводится к следую-
щему:
а)	контроль вакуума;
б)	контроль температуры корпуса;
в)	регулирование открытия крана охлаждающей воды так, чтобы
температура корпуса поддерживалась в пределах 34 — 40° (наиболее
благоприятная 35°);
г)	контроль струи воды через корпус и ртутный насос.
Перерыв подачи охлаждающей воды вызывает повышение температуры
корпуса и ухудшение вакуума. В случае выбрасывания масляного вы-
ключателя следует немедленно измерить вакуум. Включить вновь выпря-
митель следует тогда, когда вакуум восстановится и давление в выпрями-
теле будет 1 р.
Условия исправной работы
Давление в выпрямителе не должно превышать при работе 10 р для
типов РВ-5 и РВ-10 и 5 р для типа РВ-16 (1 р =0,001 мм ртутного
столба).
Температура выпрямителя может колебаться в пределах 25—40°.
Ртутный насос включен непрерывно как при работе выпрямителя,
так и при остановке его для откачивания воздуха в форвакуумный бак.
Форвакуумный 'насос включается периодически на 30 мин, 2—3 раза
в сутки.
Примечание. Первые 2 недели эксплоатации насос во время работы
выпрямителя пускается каждые 3 часа на 30 мин.
Пуск выпрямителя. Пуск выпрямителя производится в та-
кой последовательности:
а)	измеряется вакуум;
б)	открывается кран охлаждающей воды в корпус;
в)	включается возбуждение выпрямителя;
г)	включается масляный выключатель.
Примечание. Не следует держать аноды выпрямителя под напряже-
нием, когда возбуждение не включено, во избежание распыления анодов
Вольтметр показывает напряжение холостого хода, и выпрямитель
готов к приему нагрузки.
Остановка выпрямителя. Остановка выпрямителя
производится в такой последовательности:
а)	снимается нагрузка выключением масляного выключателя;
б)	выключается возбуждение;
в)	закрывается водяной кран, подающий воду в корпус.
Ртутный насос остается включенным.
119
Уход за выпрямителем и предупреждение возможных неполадок
Уплотнение. В случае ухудшения вакуума и увеличения нате-
кания воздуха против нормального следует поджать уплотнения (лучше
сразу после работы выпрямителя, когда уплотнения еще теплые).
Форвакуумный насос а) масло в насосе должно быть на
уровне маслоуказателя и закрывать клапан насоса;
б)	масло насоса следует защищать от попадания в него влаги и не
снимать колпачка выхлопной трубы;
в)	автоматичность открывания и закрывания крана насоса следует
проверять. В случае нарушения автоматической работы крана следует
при пуске и остановке двигателя насоса соответственно открывать и за-
крывать кран от руки, обращая особое внимание на то, чтобы кран не
был открыт при неработающем двигателе? Для исправления автомати-
ческого действия крана насоса следует закрыть вакуумный кран выпря-
мителя, выключить ртутный насос, напустить в форвакуумный бак воз-
дух, слить из насоса масло и отрегулировать зазор между дисками авто-
матического устройства крана;
г)	масло насоса (турбинное масло марки М) следует менять один
раз в год.
Примечание. При исправной работе насоса и при хорошем вакууме
слышен отчетливый частый стук клапана насоса
Ртутный насос. Перерывов в охлаждении водой ртутного на-
соса допускать нельзя. Перерыв в охлаждении ртутного насоса может
вызвать уход ртути из насоса, отказ его от работы и ухудшение
вакуума.
К нагревательному элементу ртутного насоса подводится напряжение
100 в от вторичной обмотки изолировочного трансформатора. При этом
напряжении достигается наилучшая работа насоса. Регулировать напря-
жение, подводимое к нагревательному элементу, можно при помощи
выводов, имеющихся на вторичной обмотке трансформатора, дающих
возможность поддерживать необходимое для нормальной работы напря-
жение.
При перерыве в охлаждении выпрямителя возможен переход ртути
из выпрямителя в ртутный насос. Чрезмерное увеличение количества
ртути в ртутном насосе может вызвать «захлебывание» ртутного насоса,
нарушение его нормальной работы и откачку из выпрямителя толчками,
при которой отсчеты плохого вакуума чередуются с хорошими. Переход
ртути в ртутный насос может также вызвать полный отказ ртутного на-
соса от работы.
Как в случае ухода ртути из насоса, так и в случае увеличения коли-
чества ртути в насосе следует восстановить нормальное количество ртути
(200 см3); для этого необходимо:
а)	закрыть вакуумный кран;
б)	слить воду из охлаждающей рубашки насоса;
в)	снять ртутный насос;
г)	вылить ртуть из насоса, измерить количество ртути и либо отлить
избыток ртути, либо дополнить его до нормального количества из за-
пасной ртути,
130
iM-'O.oeimm Н
-----------10
М' =
О	-- -----5
1 — —С
5	-- ------о
10	—	№
20 --
40 --
60 --
80 —
100---
А
150--
М
200-----   15С
250--- ==
-----100
300—	=	0
350---- -———50
400--- =
450--- О
Вакуумметр Ma c-L e о d‘a. При отсчетах по вакуумметру
следует плавно подымать ртутницу вакуумметра, поворачивая при этом
маховичок вакуумметра против часовой стрелки. Резкие толчки при
подъеме ртутницы могут вызвать выплескивание ртути из ртутницы,
понижение уровня ртути и проникание пузырьков воздуха в стекло
вакуумметра. Следует контролировать целость жилы для подъема ртут-
ницы и в случае обнаружения дефекта заменить ее новой.
Отсчеты вакуума по шкале А вакуумметра (фиг. 131) являются точ-
ными в пределах от 0 до 40 ц. В случае если вакуум хуже 40 /л, отсчет по
шкале А вследствие ее неравномерности будет
неточен. В этом случае можно пользоваться
шкалой В, нуль которой расположен у начала
запаянной трубочки вакуумметра. Шкала В яв-
ляется равномерной. Так как при отсчете по
шкале В газы, загоняемые в запаянную тру-
бочку стекла вакуумметра, сжимаются меньше,
чем при отсчете по шкале А, можно пользо-
ваться шкалой В также для определения при-
сутствия следов влаги. В случае наличия следов
влаги отсчет по шкале А будет лучшим, чем по
шкале В, например по шкале A^IO р, по шкале
В-^100 11-
Шкала С служит для получения точных от-
счетов в пределах от 5 до 10 /л.
При пользовании шкалами В и С следует
подводить ртуть в левой запаянной трубке к
нулю соответствующей шкалы, а отсчет делать
против уровня ртути в правой незапаянной
трубке.
Следы влаги в выпрямителе могут иметь
место, когда выпрямитель вскрывался или если
он не отформован. Давление в выпрямителе во
время его работы должно поддерживаться не Фиг. 131. Шкала ваку-
больше 5—10 ji. Продолжительная работа при	умметра
плохом вакууме может вызвать оплавление ано-
дов, окисление ртути, образование ртутной смазки и необходимость
в переборке выпрямителя.
Возбуждение выпрямителя. Нормальная работа воз-
буждения характеризуется отчетливым зажиганием и устойчивым бес-
перебойным горением дуги возбуждения, для чего сила выпрямленного
тока возбуждения должна быть около 9 а. Температура трансформатора
возбуждения не должна превышать нормы (т. е. 80°).
Надо следить за чистотой контактов реле зажигания. Следует
проверять целость предохранителя в цепи зажигания, который может
перегорать при зажигании при плохом вакууме или при очень холодном
выпрямителе.
С целью получить устойчивое горение дуги возбуждения, при холодном
выпрямителе (например при начале формовки) на трансформаторе воз-
буждения имеются выводы, дающие возможность получить в цепи выпря-
мленного тока возбуждение до 12 а.
121
Отказ выпрямителя от зажигания может быть вызван следующими
причинами:
а)	неисправность контактов реле зажигания;
б)	перегорание предохранителя в цепи зажигания;
в)	касание иглы зажигания ртути (например вследствие растяжения
пружины зажигания); последний случай характеризуется тем, что при
включении возбуждения игла зажигания не втягивается (это видно
через смотровую трубку зажигания); устранение этого дефекта связано
со вскрытием выпрямителя и переборкой возбуждения;
г)	увеличение расстояния между иглой зажигания и уровнем ртути
в катоде, которое может быть вызвано уходом ртути из выпрямителя;
этот случай характеризуется тем, что при включении возбуждения игла
зажигания втягивается, но не отскакивает обратно; устранение этого
дефекта связано со вскрытием выпрямителя и доливкой ртути в катод
так, чтобы между иглой зажигания и ртутью было не менее 15 л/л/,
нормально 40 мм.
25.	Обслуживание распределительных устройств трамвайной подстанции
Распределительные устройства трамвайных подстанций почти не
зависят от типа преобразовательных агрегатов и в основной части мало
изменяются за исключением подстанций старой, довоенной постройки,
на которых можно найти самую разнообразную аппаратуру (которая
теперь больше не изготовляется) и к тому же нерационально установлен-
ную. На трамвайных подстанциях имеется обычно две группы распреде-
лительных устройств: одна—трехфазного тока 6 600 в (реже 2 200 или
3 300 в) и другая—постоянного тока 600 в (реже 500 или 550 в). Обе эти
группы в значительной степени отличаются друг от друга как видом
электрического тока, так и величиной напряжения. Эти обстоятельства
определяют некоторую разницу в способах и порядке обслуживания
распределительных устройств. В большинстве случаев оба эти устройства
устанавливаются независимо друг от друга и часто в разных помещениях
с таким расчетом, чтобы оперативные действия на распределительном
устройстве постоянного тока не нарушали нормальной работы устройств
трехфазного тока, и наоборот. Обслуживание распределительного
устройства трехфазного тока 6 600 в сводится к следующим требованиям.
1.	Производство включений и выключений масляных выключателей
и разъединителей.
2.	Наблюдение за уровнем масла в масляниках и трансформаторах
напряжения.
3.	Наблюдение за состоянием трубчатых предохранителей и плавки
вставок у трансформаторов напряжения.
4.	Наблюдение за состоянием токоведущих шин, изоляторов и транс-
форматоров тока.
5.	Наблюдение за исправностью заземляющих проводов, целостью
сигнальных ламп, проводки к ним и защитным реЛе.
6.	Наблюдение за температурой кабелей, муфт, воронок и баков
масляных выключателей.
7.	Наблюдение по измерительным приборам за состоянием нагрузки
отдельных фидеров и цепей и напряжения на высоковольтных шинах
подстанции,
122
8.	Наблюдение за целостью и сохранностью инструментов и приспо-
соблений по технике безопасности (резиновые боты, перчатки, разрядники,
трубки Циппа, коврики и др.), а также противопожарных средств (огне-
тушители, сухой песок и др.).
Обслуживание распределительного устройства постоянного тока
600 в состоит в следующем.
1.	Производство включений и выключений линейных и машинных
автоматов, рубильников и переключателей.
2.	Наблюдение за температурой токоведущих шин и контактных
поверхностей.
3.	Наблюдение за исправным состоянием звуковой и световой сигна-
лизации, линейных и машинных автоматических выключателей.
4.	Поддержание в хорошем состоянии контактов максимальных
и быстродействующих автоматов и рубильников (путем опиловки, при-
шабривания и шлифовки).
5.	Наблюдение за температурой и нагрузкой питающих и отсасываю-
щих кабелей и реостатов.
6.	Запись в книге дежурств подстанции о всех замеченных ненормаль-
ностях и неисправностях, а также ведение журнала суточной работы
машин и фидеров.
К требованиям, относящимся к нормальному обслуживанию подстан-
ций, следует добавить наблюдение за сохранностью всякого рода за-
щитных решеток, барьеров и ограждений, а также поддержание чистоты
как в самых помещениях, так ив распределительных устройствах и аппа-
ратуре. Необходимо также заботиться о проветривании плохо вентили-
руемых сырых помещений.
Обслуживание аккумуляторной батареи со-
стоит в основном в следующем:
1.	Зарядка батереи по инструкции завода.
2.	Наблюдение за плотностью электролита (раствора серной кислоты),
которая должна быть наибольшей в конце заряда и наименьшей у раз-
ряженных аккумуляторов.
3.	Наблюдение за уровнем электролита в элементах, чтобы последний
не опускался ниже 1 см от верхнего края пластин.
4.	Наблюдение за тем, чтобы не допускать соприкосновения пластин
и удаление выпавших частиц активной массы при помощи стеклянных
палочек (трубок).
5.	Наблюдение за газообразованием во время работы и зарядки бата-
реи путем проверки каждого элемента.
6.	Своевременная доливка элементов раствором кислоты по инструк-
ции завода.
7.	Проверка вольтметром или лампочкой напряжения каждого эле-
мента при неисправности.
8.	Тщательное проветривание и вентилирование помещения аккуму-
ляторной батареи.
9.	Недопущение курения и открытого огня в аккумуляторных поме-
щениях (опасность взрыва гремучего газа).
10.	Наблюдение за появлением белого налета, так называемого суль-
фата (сернокислого свинца), резко понижающего емкость и отдачу ба-
тареи.
123
26. Обслуживание стеклянных ртутных выпрямителей
Это обслуживание состоит в наблюдении за охлаждением колбы (по
средством вентилятора), температуры обмоток вспомогательных дроссе-
лей и трансформаторов, в недопущении резких ударов, сотрясений колбы,
падения на последнюю капель воды и пр.
27. Обязанности дежурного персонала подстанций
Эти обязанности определяются соответствующими инструкциями,
содержание которых может быть различным в зависимости от типа обо-
рудования и схемы электрических соединений, но имеется ряд требова-
ний, безусловно обязательных для дежурного монтера любой подстан-
ции. Требования эти следующие.
1.	Монтер трамвайной подстанции обязан знать и вполне ясно пони-
мать все существующие для подстанции правила и инструкции по уходу
и обслуживанию машин и оборудования как во время нормальной эксплоа-
тации, так и в обстановке аварийного характера.
2.	Монтер должен знать основные законы электротехники, основы
устройства машин, оборудования и всей аппаратуры трамвайных подстан-
ций и иметь правильное представление о назначении машин и аппаратуры.
3.	Монтер должен хорошо знать полную схему электрических соеди-
нений подстанции и схему питания обслуживаемого ею района контакт-
ной сети.
4.	Монтер обязан знать состояние и степень изношенности всего
оборудования подстанции.
5.	Монтер должен уметь производить: мелкий текущий ремонт машин
и оборудования подстанции; регулировку и разборку масляников,
максимальных автоматов, продувку вращающихся преобразователей,
замену уплотнений в ртутных выпрямителях и формовку последних.
6.	Монтер должен хорошо знать правила по технике безопасности,
уметь обращаться с предохранительными и защитными приспособле-
ниями (трубка Циппа, ламповый реостат, выключающие штанги, клещи
для предохранителей и т. д.), а также с противопожарными средствами
(огнетушителями).
7.	Монтер должен уметь оказывать первую помощь пострадавшим
от электрического тока (искусственное дыхание и пр.).
8.	Монтер не должен допускать посторонних лиц на подстанцию без
соответствующего разрешения и обязан охранять оборудование и иму-
щество подстанции как социалистическую собственность.
9.	Во время дежурства монтер не должен отвлекать своего внимания
какими-либо продолжительными и сложными работами ремонтного ха-
рактера, а тем более посторонними занятиями и развлечениями.
Ниже приводится примерная инструкция (принятая Московским
трамваем) для дежурных монтеров подстанций о приеме и сдаче дежурств.
Прием и сдача дежурств
1.	Монтер, вступающий в дежурство, вместе с монтером, сдающим
дежурство, обязан произвести осмотр подстанции и всех помещений рас;-
124
пределиТельного устройства в соответствии с Существующими инструк-
циями по обслуживанию оборудования.
При осмотре монтер должен:
а)	Ознакомиться со схемой подстанции со стороны каждого из имею-
щихся напряжений, обратив при этом особое внимание на плакаты «ре-
зерв», «не включать», «ремонт».
б)	Выяснить готовность к работе находящихся в резерве умформеров
и РВ (проверить вакуум, зажигание и температуру у ртутных выпря-
мителей. У умформеров просмотреть щетки, коллектор, кольца и силовой
трансформатор).
в)	Проверить по маслоуказателям количество масла в подшипниках
машин и в трансформаторах.
г)	Выяснить путем осмотра исправность работы возбуждения РВ,
а также действие контрольно-измерительных приборов.
д)	Проверить напряжение аккумуляторной батареи.
е)	Получить от уходящего с дежурства монтера сведения о том, произ-
водятся ли работы на подстанции и в положительном случае получить
от него документ, на основании которого производятся эти работы, а также
узнать фамилию ответственного по работе лица.
ж)	Если в момент приемки дежурства и осмотра подстанции, линии
или части самой подстанции окажутся отключенными для производства
на них ремонтных работ, то обязательно обратить внимание, вывешены ли
на соответствующих масляных выключателях, автоматах, рубильни-
ках и пр. плакаты, воспрещающие включение. Кроме этого обяза-
тельно проверить, установлены ли ограждения с предостерегающими
плакатами на частях оборудования, находящихся под напряжением
и расположенных в одном помещении с оборудованием, отключенным
для ремонта.
з)	Убедиться в исправном состоянии и действии всего оборудования
подстанции, проверив отсутствие: заметных внешних повреждений,
ненормального гула трансформатора, подозрительного треска. Кроме
того вступающий в дежурство монтер должен проверить наличие и исправ-
ность предохранительных приспособлений (резиновые перчатки, боты,
галоши, отключающие штанги), наличие огнетушителей, песка, предо-
стерегающих плакатов, а также проверить действие всех сигнализа-
ционных устройств.
и)	Убедиться в исправном состоянии имеющихся на подстанции средств
связи путем пробного вызова. При отсутствии связи из-за порчи телефона
дежурный монтер обязан поставить в известность о повреждении дежур-
ного инженера аварийной службы, использовав для этой цели сменяю-
щегося с дежурства монтера.
2.	О всех замеченных неисправностях в оборудовании и в средствах
безопасности, а равно об отсутствии последних дежурный монтер должен
немедленно довести до сведения техника подстанции.
3.	После производства указанной в п. 1 передачи дежурства сменяю-
щийся и вступающий на дежурство монтеры расписываются в дежурном
журнале подстанции в сдаче и приеме дежурства. При этом вступающий
на дежурство монтер записывает в журнале все неисправности, замечен-
ные им при приемке дежурства.
125
ГЛАВА IX
НЕИСПРАВНОСТИ И АВАРИИ В ТРАМВАЙНЫХ ПОДСТАНЦИЯХ,
ИХ ПРИЧИНЫ И СПОСОБЫ УСТРАНЕНИЯ
28. Общие указания о методах предупреждения аварий на подстанциях
Бесперебойная работа подстанций является важнейшим условием
нормального токоснабжения контактной сети и обеспечения регуляр-
ности трамвайного движения. В системе электрохозяйства трамваев под-
станции—наиболее ответственные и сложные по своему устройству произ-
водственные звенья. Вот почему задача всестороннего изучения и практи-
ческого освоения всего оборудования подстанции имеет такое серьезное
значение.
Практика показала, что гораздо легче предупредить аварию или
Крупную поломку, чем ее ликвидировать. Профилактика, как говорят
врачи, т. е. предупреждение болезней,—наиболее верный способ поддер-
жания здоровья. Точно так же правильный уход и предупредительный
ремонт всякой машины обеспечивают на долгое время ее бесперебойную
работу. Персонал подстанции должен стараться немедленно устранять
даже самые ничтожные и на первый взгляд маловажные неисправности
и неполадки в оборудовании, так как с течением времени они могут вы-
расти в крупную аварию и вызвать длительный простой подстанции.
Следует иметь в виду, что ремонт электрического оборудования обычно
связан с расходом дефицитных материалов, требует высококвалифици-
рованного персонала и сравнительно значительного количества рабочего
времени (например перемотка умформера), между тем как в условиях
крайне уплотненного и быстро развивающегося в настоящее время трам-
вайного движения часто не представляется возможным остановить на тре-
буемый срок неисправную машину и заготовить все необходимые мате-
риалы для ремонта; отсюда возникает неизбежная спешка и гонка с ре-
монтом, влекущая за собой часто пониженное качество работ и ошибки.
Сплошь и рядом за недостатком времени поврежденные обмотки
машин недостаточно хорошо просушиваются и проверяются, в резуль-
тате корни и зародыши аварии окончательно не устраняются.
Какими же методами можно предупреждать и ликвидировать аварии?
Прежде всего нужно найти причину, аварии изучить детально обста-
новку и условия, в которых она возникла и протекала. Часто причину
аварий ищут там, где ее нет. Нередко подлинной причиной аварий бывают
небрежность, расхлябанность и нераспорядительность персонала, а между
тем в таких случаях пытаются отнести аварии на счет плохого состояния
или качества оборудования.
Причинами аварий и крупных неполадок на подстанции могут быть
следующие ненормальные обстоятельствва.
1.	Небрежный или неумелый уход и обслуживание оборудования.
2.	Неправильные или ошибочные распоряжения и указания админи-
страции подстанции.
3.	Недоброкачественный ремонт и проверка оборудования.
4.	Неисправная и несогласованная работа других звеньев электро-
хозяйства—кабельной и контактной сетей, а также службы движения
и подвижного состава.
126
5.	Злонамеренные действия посторонних лиц.
6.	Конструктивные недостатки и естественная изношенность машин
и оборудования подстанции.
Из этого можно заключить, что наибольшую часть аварий следует
относить почти исключительно на счет неправильных действий тех или
других лиц, а не на предметы оборудования.
Возьмем первую группу причин аварий—плохой уход и обслужи-
вание оборудования.
Неправильное синхронизирование умформера, когда монтер включает
его «вразрез», т. е. при несовпадении фаз; выключение разъединителей
(треншальтеров) под нагрузкой, допущение перегрева ртутных выпря-
мителей и другие моменты небрежного ухода и неправильного обслужи-
вания оборудования могут вызвать аварии последнего по вине обслужи-
вающего персонала.
Пуск в ход заведомо неисправной машины по распоряжению админи-
страции может вызвать аварию по вине администрации.
Сильные короткие замыкания в кабельной сети (взрыв муфт) и в кон-
тактных проводах, неправильное регулирование движения вагонов
(пробки), неисправности электрического оборудования трамвайных ва-
гонов (поломки в контроллерах, двигателях, автоматах и др.), нарушение
контакта электрических рельсовых соединений и другие обстоятельства
могут послужить косвенной причиной аварий на подстанциях (перегрузка
машин и круговой огонь на коллекторе, обратные зажигания выпрями-
телей, расплавление отсасывающих реостатов на обратных кабелях
и т. п.). Эти аварии следует относить на счет ненормальной и несогласо-
ванной работы разных служб трамвайного предприятия.
Об авариях, являющихся следствием конструктивных недостатков
машин и оборудования, соответствующие данные приведены ниже, в по-
следующих параграфах.
Из изложенного следует, что всякие неполадки и аварии на подстан-
циях могут быть предупреждены правильным и квалифицированным
уходом за оборудованием, согласованной работой всех звеньев электро-
хозяйства и других служб трамвая, систематическим и планомерным
осмотром и предупредительным ремонтом машин и оборудования, малей-
шие неполадки которого нужно устранять не в тот момент, когда они
возникают, а заранее, при обнаружении подозрительных симптомов
(признаков) той или другой «болезни» оборудования.
- На каждой подстанции должны быть составлены точный график и ка-
лендарный план суточного (ночного), месячного, квартального и годового
осмотра и ремонта машин и оборудования. В этих плане и графике
должны быть указаны наименования машин, оборудования и их деталей,
которые должны быть осмотрены и отремонтированы в определенном по-
рядке и в установленные сроки. Во избежание обезлички необходимо
указывать в графиках фамилии лиц, производящих осмотр и ремонт обо-
рудования; на подстанции должно быть известным, кто и когда выполнял
те или другие работы. Кроме планов периодических осмотров и
ремонта оборудования на подстанции должен быть составлен план
капитального ремонта на основе данных о сроке службы и состоянии
оборудования.
127
Сроки службы машин и оборудования до полного их износа в усло-
виях нормальной эксплоатации (по данным Наркомхоза) установлены
следующие:
1.	Динамомашины и вращающиеся преобразователи........... 25	лет
2.	Трансформаторы......................................... 30	»
3.	Ртутные выпрямители (металлические).................... 30	»
4.	»	»	» (стеклянные без колбы) 15 »
5.	Измерительные приборы и выключатели.....................10	»
б.	Аккумуляторные батареи................................. 10	»
7.	Подземные кабели с металлической броней................ 30	»
8.	Насосы и трубопроводы.................................. 30	»
Для выполнения плана осмотра и ремонта оборудования техперсо-
налом подстанций составляются заблаговременно письменные заявки (тре-
бования) на заготовку к определенным срокам необходимых материа-
лов, инструментов, приспособлений и запасных частей, причем руково-
дящий персонал подстанций должен систематически проверять выпол-
нение заявок и принимать заранее необходимые меры. Сведения о про-
изведенных ремонтах и испытаниях существенного характера записы-
ваются техперсоналом подстанции в паспортные карты, в которых содер-
жится краткое описание и технические характеристики основного обо-
рудования (например преобразователи, трансформаторы, масляники,
аккумуляторная батарея и др.). Образцы карт приведены ниже.
ПАСПОРТНАЯ КАРТА №........
на умформер №...........подстанции
1.	Фирма, завод:
2.	Заводский № и тип:
3.	Год поступления и откуда поступил:
4.	Год установки:
5.	Сколько времени был в эксплоатации до установки на данной подстанции:
6.	Мощность...........ква
7.	Напряжение постоянного тока..........в
8.	Сила тока..........а
9.	Размер допускаемой перегрузки...........................................
10.	Степень изношенности........; %
11.	Коэфициент полезного действия:
12.	Число оборотов..........об/мин.
13.	Частота ...... пер/сек.
14.	Число главных полюсов..........шт.
15.	Число дополнительных полюсов:
16.	Щетки:
А) На постоянном токе (Число
{Материал
(Марка
Б) На переменном токе (Число
{Материал
(Марка
128
17.	Система возбуждения:
18.	Система пуска:
19.	Защита а) постоянного тока:
б)	переменного тока:
20.	Карта составлена на основании
21.	Дополнительные сведения:
(Ремонт, испытания и др.)
ПАСПОРТНАЯ КАРТА №........
на ртутный выпрямитель №.............подстанции
1.	Фирма, завод:
2.	Заводский номер и тип:
3.	Год поступления и откуда поступил:
4.	Год установки..........дата пуска.........
5.	Число главных анодов.........шт.
6.	Номинальная сила выпрямительного тока . '......а
7.	Мощность..........ква
8.	Номинальное рабочее напряжение..........в
9.	Система охлаждения:
10.	Система откачки газов:
11.	Вес: а) с водой.........кг
б)	б/воды..........„
12.	Коэфициент полезного действия вместе с трансформатором
13.	Защита: а) переменного тока:
б) постоянного тока:
14.	Когда и кем произведено испытание:
15.	Схема включения:
16.	Система вакуумметра и наибольшее деление шкалы:
17.	Количество ртути: а) в катоде...........кг
б) в ртутном насосе . . . „
в) в уплотнениях...........
18.	Карта составлен^ на основании:
19.	Дополнительные сведения:
В деле предупреждения аварий очень большое значение имеет пра-
вильный и всесторонний анализ (исследование) их причин, систематиче-
ская и своевременная статистика аварий по виду причин и времени воз-
никновения, а также широкая техпропаганда среди масс обслужи-
вающего персонала о причинах и последствиях аварий и мерах их пре-
дупреждения.
Для означенной цели в системе электрохозяйства московского трам-
вая установлен следующий порядок. Ежедневно в 12 час. управляющий
или главный инженер заслушивает краткий суточный рапорт дежурного
аварийного инженера (диспетчера) по токоснабжению о всех неполадках
и авариях, имевших место за истекшие сутки в системе электрохозяй-
ства. При рапорте присутствуют ответственные представители службы
подстанций, кабельной и воздушной (контактной) сетей, капитального
строительства и др. Во время рапорта выясняются причины аварий,
намечаются конкретные мероприятия предупредительного характера,
разрешаются противоречия и разногласия служб, исправляются ошибоч-
9 Трамвайные подстанции 1131	129
ные распоряжения, обнаруживаются все слабые места электрохозяйства
и других служб трамвая.
По рапорту дежурного инженера издаются распоряжения текущего
характера определенным лицам, которым даются конкретные задания
и сроки их выполнения. В день наступления срока лицо, получившее
задание, сообщает по окончании суточного рапорта о результатах про-
деланной работы. Суточный рапорт, занимая небольшое количество вре-
мени (в среднем около 30—40 мин.) является лучшим способом повсе-
дневной, живой и деловой связи лиц, ведающих отдельными звеньями
электрохозяйства; такая система способствует проявлению активности
и самодеятельности техперсонала, ликвидирует самотек и выявляет час-
то ценные рационализаторские предложения, направленные к преду-
преждению аварий, быстрой ликвидации последних и улучшению метода
эксплоатации.
Данные о всех авариях и неполадках и их причинах записываются
в журналы.
Каждый месяц, квартал и в конце года издаются аварийные бюлле-
тени, где дается подробное описание аварий и их причин и указываются
слабые места электрохозяйства. Для скорейшей ликвидации аварий для
каждой подстанции составляется аварийная схема, на основе которой
производится разгрузка машин, кабелей и подстанции в целом. Простои
подстанции исчисляются в фидеро-часах постоянного тока; например
если по каким-либо причинам подстанция не давала ток по двум фидерам
контактной сети, из них по одному в течение 0,5 часа, а по другому 1 час,
то общий простой (влекущий за собой простои вагонов или изменение
маршрутов) выразится в количестве (0,5 + 1) X 2= 3 фидеро-часа.
29. Неисправности в преобразователях и их аппаратуре *
Вращающиеся преобразователи
1.	Искрообразование под щетками. Причиной
искрения на коллекторе могут послужить неисправности в как самом
генераторе, умформере, так и во внешней сети. Кроме того искрение может
быть вызвано неисправностями чисто механического или конструктивного
порядка.
Частой причиной искрообразования является неправильная уста-
новка траверзы (звезды) с щеткодержателями по отношению к нейтраль-
ной линии на коллекторе; несоответствующие размеры и материал щеток
(слишком мягки, или чрезмерно жестки, хрупки); непараллельное
расположение щеток по оси коллектора; дрожание щеток вследствие
эксцентричности коллектора; износ его пластин (уменьшение толщины
меди); ослабление (расшатывание) коллекторных пластин и выступающая
слюДа между ними.
* Большое разнообразие типов преобразователей и электрической аппаратуры,
некоторая сложность схем соединения, обусловленная наличием постоянного и
переменного токов, различие в способах пуска машин—дать в настоящей небольшой
книге полный обзор всех встречающихся на практике неисправностей на трамвай-
ных подстанциях не представляется возможным. Учитывая это мы ограничиваемся
описанием лишь главнейших повреждений и неполадок и приводим некоторые спо-
собы их устранения
130
Все Э1*й ненормальности служат причиной искрообразования под
щетками, степень нажатия которых на коллектор также является суще-
ственным обстоятельством. Щеткодержатели должны быть так располо-
жены на своих шпинделях (стержнях), чтобы коллекторные пластины
равномерно изнашивались по всей своей рабочей длине (фиг. 132), в про-
тивном случае на поверхности кол-
лектора могут образоваться канавки
(фиг. 133).
Фиг. 132. Правильная расстановка
щеток
Фиг. 133. Неправильное чере-
дование щеточных групп
Правильный выбор щеток соответствующей марки и надлежащая
их пригонка по окружности коллектора имеет также большое значение
для предупреждения искрообразования.
Для коллекторов умформеров и генераторов применяются чаще гра-
фитовые щетки, среднетвердые,маркиWj (з-д «Электроугли»), допускаю-
НепраВильно
Фиг. 134. Способ пришлифовки щеток стеклянной бумаги
ПраВильно
щие плотность тока 12—15 а на 1 см2 своей поверхности; для контактных
колец умформеров и асинхронных моторов применяются медно-графито-
вые щетки марки МГ с плотностью тока в них до 25 а на 1 см2 и графи-
товые щетки, твердые, марки А2, допускающие плотность тока около
10 а на 1 см2.
Пришлифовка щеток производится обычно мелкой стеклянной бума-
гой, укрепленной своими концами врастяжку к деревянным рукояткам
(фиг. 134), причем шлифовку нужно производить плавным передвиже-
131
йчем стеклянной бумаги по окружности коллектора, направляя Концы
бу лаги книзу.
Для машин средней мощности открытого типа можно применять спо-
соб шлифовки щеток вращением самого якоря (фиг. 135) посредством
Фиг. 135. Способ' пришлифовки щеток враще-
нием якоря
Фиг. 136. Регулиров-
ка нажима безменом
разъемного деревянного воротка (подобно слесарному клуппу), наде-
ваемого на доступный конец вала; стеклянная бумага склеивается кон-
цами и обматывается двумя бандажами из шпагата так, чтобы щетки не
Фиг. 137. Расположение футляров о прямой
задевали бандажей. По окончании шлифовки коллектор следует очистить
от угольной и стеклянной пыли и дать машине поработать несколько
часов вхолостую для полировки трущихся поверхностей щеток. При
Фиг. 138. Установка щеткодержателей с помощью планки
несоответствии размеров щеток последние необходимо спилить путем
притирки граней щеток на гладкой доске с наклеенной на нее стеклянной
бумагой. Щетки должны плотно вставляться в обоймы (гнезда) щетко-
132	-
90'-
 а)
Фиг. 139. Неправильное и правиль-
ное углубление слюды
держателей, но с небольшим зазором, в пределах 0,05—0,25 мм (примерно
толщина писчей бумаги); при меньшем зазоре может быть заедание щеток
(от нагревания), а при большем—дрожание, выкрошивание щеток и сле-
довательно сильное искрение. На-
тяжение пружин щеткодержателей
регулируется в одинаковой степени
небольшим динамометром—безменом
(фиг. 136) с таким расчетом, чтобы
у всех щеткодержателей бумажка,
заложенная под щеткой, вынималась
при одном и том же показании на
шкале динамометра. Расположение
щеткодержателей вдоль оси коллек-
тора регулируется деревянной линей-

кой (фиг. 137); расстояние обоймы щеткодержателя от коллектора
берется в среднем около 5 мм и устанавливается посредством деревян-
ной планки (фиг. 138) такой же толщины.
В целях устранения дрожания щеток целесообразно выбрать (про-
резать) слюду, выступающую между коллекторными пластинами на глу-
Фиг. 140. Приспособление (пилка) для
прочистки
эину 0,5—1 мм (фиг. 139), пользуясь для этой цели пилой-ножрвкой
(фиг. 140) и деревянной планкой (фиг. 141), чтобы не делать царапин на
коллекторе. В случае применения твердых угольных щеток марки Т про-
Фиг. 142. Подтягивание гай-
ки ^коллектора
Фиг. 143. Проверка зазора клино-
видным зазоромером
резывать слюду коллектора не следует во избежание скалывания хруп-
ких краев щеток.
Ослабление сборки коллекторных пластин, обнаруживаемое оседа-
нием пластин от удара деревянного молотка по ним, устраняется подтяги-
ванием скрепляющих гаек (фиг. 142). Шум и стуки, слышимые при ра-
133
боте машины, часто вызываются неисправностью подшипников (сработка,
износ белого металла), что устанавливается промером междужелезного
пространства (фиг. 143) посредством клиновидного щупа-зазоромера
(фиг. 144) или с помощью набора тонких стальных пластинок, которые
просовываются в щель между магнитами и корпусом якоря. Якорь, или
ротор, должен быть строго центрирован в междужелезном пространстве
— > ' ' . —-----------------------------1
TWWTW
466 12468
JdilililibkhlilililihhlililiJi

Фиг. 144. Клиновидный зазоромер
так, чтобы толщина зазора (междужелезного пространства) была одина-
ковой по всей его окружности, в противном случае, как говорят, якорь
начинает «бить» (дрожать), магнитные- потоки искажаются по форме
и силе; отсюда возникает искрение щеток.
Сильное искрообразование со следами прожогов и
бурых пятен на коллекторе в симметричных местах (по числу полюсов)
указывает на обрыв секции обмотки или распайку петушков.
Место разрыва обмотки определяется с помощью вольтметра и рео-
стата (фиг. 145); ненормально большое или цолное напряжение укажет
на обрыв обмотки якоря; выгоревшие
пластины или слабый контакт у неко-
торых петушков указывают место по-
вреждения.
Фиг. 145. Схема проверки якоря милли-
вольтметром
Фиг. 146. Мегометр
Сильное искрообразование при нагрузке и его прекращение при
холостой работе указывают на неправильную полярность добавочных
полюсов, что устраняется изменением направления тока в их обмотках.
2.	Нагревание обмоток якоря. Общий нагрев
всей обмотки, сопровождающийся обычно искрообразованием, проис-
134
ходит от перегрузки или ослабления изоляции якоря от сырости, что
узнается измерением изоляции мегометром (фиг. 146). Мегометр состоит
из маленькой магнитной динамо, вращаемой рукояткой, набора (группы)
сопротивлений и гальванометра.
Фиг. 147. Сушильный ящик простого устройства для
сушки сердечников горячим воздухом
По нормам ЦЭС сопротивление изоляции для машин мощностью от
200 до 600 кет при напряжении 600 ев горячем 'Состоянии
должно быть не ниже 0,3—0,5 мегом (300 000—500 000 ом),
а при измерении в холодном состоянии сопро-
тивление обмоток машины должно быть не ме-
нее 2,5—3 мегом (миллионов ом).
Местный нагрев какой-либо части
якоря может быть вызван коротким замыканием
одной или нескольких секций вследствие нару-
шения их изоляции касания двух смежных
пластин коллектора (например попали металли-
ческие опилки, кусочки олова), порчей изоля-
ции пластин коллектора от железных скреп-
ляющих его частей, что влечет короткое замы-
кание пластин.
Обнаружение короткозамкнутой секции яко-
ря производится с помощью милливольтметра
(указывающего тысячные доли вольта—фиг. 145);
у неисправных (замкнутых) секций показание
прибора будет равно нулю или значительно
меньше, чем у остальных секций. Для выпол-
нения такой проверки обмоток якоря послед-
ний несколько затормаживается (например на-
жатием сухой доски на вал), обмотки возбужде-
Фиг. 148
ния отсоединяются, и в якорь с помощью рео-
стата дается ток, равный около 50% нормального; поворачивая мед-
ленно якорь, производят проверку секций милливольтметром.
Замыкание коллекторных пластин на корпус можно устранить путем
разборки коллектора, смены изоляции и проточки коллектора, что конечно
может быть поручено лишь квалифицированной ремонтной бригаде.
135
Сопротивление влажной изоляции значительно уменьшается против
норм. Влажность должна быть безотлагательно устранена просушкой
обмоток машины.
Открытые машины (с доступными обмотками) могут быть просушены
с помощью вентилятора (фиг. 147), прогоняющего достаточно нагретый
(около 75—85°) воздух через обмотки по направлению оси якоря.
Нагревание воздуха осуществляется проволочным реостатом, расхо-
дующим 10—15 кет для машин мощностью около 500 кет. Продолжи-
тельность сушки колеблется от 1 до 5 суток в зависимости от степени влаж-
ности обмоток машины и мощности последней.
Сушку продолжают до тех пор, пока величина сопротивления изоля-
ции достигнет нормы. Более простым и доступным способом является
сушка постоянным током от шин подстанции (фиг. 148) при наличии
нескольких машин на последней.
При данной схеме сушки шунтовая обмотка отключается, сериесная
обмотка 2 и добавочные полюса 3 соединяются последовательно с якорем.
В цепь якоря дается ток, близкий по величине к нормальному, и якорь
затормаживается (зажимом подшипников или нажатием деревянного ры-
чага); требуемая сила тока регулируется реостатом р (для больших машин
применяется водяной реостат).
Через 1—2 часа измеряют температуру обмоток якоря посредством
небольшого ртутного термометра, плотно прикрепленного к внутренним
доступным частям обмотки, температура которых не должна превышать
95° во избежание порчи (обугливания) изоляции. Сопротивление послед-
ней измеряется индуктором или меггером (мегометр) через каждые 1—2
часа.
Сушка продолжается до тех пор, пока постепенно увеличивающееся
сопротивление (по мере удаления влаги) достигнет нормы.
Необходимо соблюдать соответствующие правила по технике безопас-
ности при сушке постоянным током от шин 600 в (высокое напряжение)
и не допускать большой силы тока в якоре во избежание перегрева, по-
тому что неподвижный якорь плохо отдает тепло окружающему воздуху.
3.	Нагревание обмоток магнитов бывает общим или
частичным (местным). В первом случае это поисходит тогда, когда обмотки
отсырели, неправильно соединены (параллельное соединение вместо по-
следовательного) или напряжение сети выше нормального. Местное нагре-
вание отдельных катушек появляется вследствие короткого замыкания
между витками, что возможно установить проверкой сопротивления ка-
тушек с помощью вольтметра (фиг. 149). Если вольтметр не дает показа-
ний, то катушка замкнута накоротко; при неравных показаниях вольт-
метра катушка, дающая наименьшее отклонение (при значительной раз-
нице с другими), имеет короткозамкнутые витки (например от ударов
или царапин). Упомянутые неисправности могут быть устранены без
затруднений тем или другим способом в зависимости от характера обна-
руженного повреждения.
4.	Генератор не дает ток а—причины:
а)	Слишком слабый или совершенно уничтоженный остаточный маг-
нетизм (узнается с помощью поднесенной магнитной стрелки), которые
можно восстановить намагничиванием током от аккумуляторной бата-
реи или шин подстанции через ламповый (или шунтовый) реостат.
136
б)	Обратное направление вращения машины; обрыв или неправильное
соединение обмоток возбуждения с шунтовым реостатом и между собой
(не соблюдено направление тока—полярность магнитов).
в)	Неправильное положение (поворот) траверзы со щетками по отно-
шению к нейтральной линии.
г)	Короткое замыкание в якоре, или большая нагрузка во внешней
сети, что особенно заметно для шунтового генератора. Означенные неис-
правности легко устраняются в зависимости от обнаруженных причин.
5.	Генератор не дает полной н а г р у з к и, греется,
или искрит—причины:
а)	Слишком большое сопро-
тивление шунтового реостата.
б)	Обрыв в обмотке якоря.
в)	Недостаточное - число обо-
ротов.
г)	Замыкание в катушках
возбуждения или
д)	Неправильная полярность
некоторых катушек.
е)	Неправильное положение
траверзы.
ж)	Сериесная} обмотка имеет
направление тока, противопо-
ложное шунтовой, вследствие
чего при увеличении нагрузки
Фиг. 149. Схема проверки сопротивления
катушек с помощью вольтметра
напряжение падает.
з) Ослабление болтовых креплений сердечников, магнитов на станине
может также служить причиной понижения напряжения генератора из-
за ослабления магнитного поля.
6. Неисправности асинхронных двигателей
трехфазного тока.
Двигатель не идет или замедляет ход—причины:
а) Обрыв в статоре или в роторе, неисправность короткозамыкающих
контактов.
б)	Обрыв пускового реостата.
в)	Короткое замыкание в обмотках (плавятся предохранители, силь-
ный гул).
г)	Большой расход тока, перегрев обмоток (гарь).
д)	Неправильное соединение обмоток, треугольник вместо звезды
(предохранители плавятся).
Во время работы мощность двигателяпадает,
и он перегревается (гарь), причина: обрыв или перегорание предохра-
нителя одной фазы в цепи статора или ротора.
Напряжение асинхронного мотор-генератора
сильно колеблете я—причина: ослабление контактов коротко-
замыкающей муфты колец ротора, которые при вращении последнего
временами разъединяются.
Все означенные причины отыскиваются с помощью индуктора и устра-
няются вышеуказанными способами в зависимости от характера повре-
ждений.
137
7. Предупредительный осмотр и ремонт вра-
щающихся преобразователей состоит в ежедневном
осмотре коллектора, колец, щеток, подшипников и регулирующих рео-
статов.
Каждый месяц необходимо производить тщательно продувку
обмоток машин с целью удаления скопившейся медно-угольной пыли.
В случае применения мягких и недоброкачественных щеток и производ-
ства каких-либо строительных работ в машинных помещениях продувку
следует производить чаще (раз 5—10 в месяц).
Удаление пыли из обмоток машин лучше производить пылесосом,
а не струей сжатого воздуха, могущего повредить изоляцию и вдавить
острые части пыли в толщу изоляции. Во время продувки обмоток машин
последние закрываются брезентовым чехлом с оставлением отверстия для
удаления пыли наружу через трубу. Все помещения подстанции во время
продувки машин должны хорошо вентилироваться вытяжными электри-
ческими вентиляторами. Иногда, когда машина особенно загрязнена
пылью или долго не продувалась, полезно перед продувкой дать ей пора-
ботать 1—2 часа вхолостую, при обратном вращении ротора, для того
чтобы как бы расшатать и ослабить частицы пыли, плотно приставшие
к обмоткам. Магнитные обмотки должны быть при этом выключены (для
умформеров с пусковым асинхронным мотором).
Ежемесячно необходимо проверять изоляцию обмоток машин индук-
тором; осматривать бандажи, коллектор, его крепления и подшипники:
проверять зазоромером междужелезное пространство.
По истечении 4—5 лет эксплоатации машины желательно проточить,
отшлифовать коллектор и кольца и подновить изоляцию обмоток про-
питкой их изолирующими лаками и последующей просушкой. ~
Ртутные выпрямители
Ртутные выпрямители, получившие распространение у нас в СССР
сравнительно не так давно, еще недостаточно освоены и изучены на прак-
тике; поэтому обслуживающий персонал подстанций должен обратить
особое внимание на правильный уход и тштательное их обслуживание.
Повреждения у последних обнаружить иногда довольно трудно, так как
главнейшие работающие части выпрямителя скрыты внутри корпуса
и в процессе работы не доступны наблюдению персонала; кроме того кор-
пус выпрямителя находится под напряжением 600 в по отношению к земле
(опасно для жизни), что требует также от персонала особого внимания
и осмотрительности. Наиболее существенные указания по ремонту и об-
служиванию выпрямителей з-да «Электросила» приводятся на основе
достаточно большого опыта Московского трамвая, имеющего на своих
подстанциях значительное количество выпрямителей разных типов и
фирм, главным образом з-да «Электросила».
Нахождение и устранение неисправностей выпрямителей
1.	Падение вакуума при работе
Падение вакуума в цилиндре РВ происходит от нарушения нормаль-
ного режима работы: 1) ртутного насоса, 2) масляного насоса, 3) уплот-
нений РВ.
138
Устранение ненормальностей в работе РВ, связанных с ухудшением
вакуума, производится следующим образом:
У ртутного насоса проверяется напряжение на нагре-
вательных элементах, которое должно быть в пределах от 93 до 105 в.
Эта величина напряжения должна быть обеспечена круглые сутки,
в противном случае ртутный насос не будет справляться с работой. Если
с этой стороны все в порядке, то отнимаются ртутные насосы и проверяют
количество ртути (в каждом из них должно быть 200 см3).
Эта работа выполняется в следующем порядке:
а)	Закрывают вакуумный кран.
б)	Сливают воду из охлаждающей рубашки насоса.
в)	Снимают ртутный насос.
г)	Выливают ртуть из насоса, измеряют ее и либо отнимают избыток
ее, либо доливают из запасного баллона.
При присоединении трубок охлаждения необходимо обращать вни-
мание на то, чтобы поступающая вода подходила снизу.
При проверке масляного насоса предварительно
проверяется предел откачки, работа автоматического крана и его герме-
тичность.
Для исправления автоматического действия крана необходимо произ-
вести регулировку зазора между дисками.
Если предел откачки масляного насоса больше 100 р, по шкале
вакууметра, то насос весь перебирается, и в случае необходимости меняет-
ся масло. После сборки необходимо снова обратить внимание на работу
автоматического крана.
Если предел откачки масляного насоса больше 40/z, но меньше 100 л,
то меняется только масло.
Если автоматический кран пропускает масло, то последний прити-
рается мелким стеклянным порошком. Кроме того палочкой проверяется,
не попало ли масло в форвакуумный бачок, а в случае обнаружения хотя
бы следов масла форвакуумный бачок необходимо промывать бензином.
Примечание. Ремонт масляного насоса необходимо производить в
такой последовательности:
1)	закрывается вакуумный кран;	,
2)	сливается масло из насоса;
3)	через одно из трубчатых уплотнений напускается воздух, если масляный
насос должен быть отнят
Натекание в корпусе устраняется путем поджатия всех
фланцев анодов, катода и возбуждения с одновременным промазыванием
их грантатором (желательно уплотнения подтягивать в теплом состоянии).
Кроме того необходимо тщательно проверить целость стеклянной
трубки возбуждения, а также смотрового стекла.
В случае если перечисленные мероприятия не помогают, то необхо-
димо по очереди отнимать аноды и вместо них ставить заглушки (флан-
цы). Этим путем можно определить место натекания.
Натекание в форвакуумной системе устраняется в первую очередь
путем промазывания всех уплотнений грантатором и проверки целости
контрольной стеклянной трубки, а также вакуумметра. Если натекание
не уменьшается, то определяют место натекания путем установки зажи-
мов. Действуют в этом случае следующим образом: при закрытом вакуум-
139
ном кране масляным насосом откачивают воздух до предела и затем ста-
вят нажим на уплотнение около самого фланца вакуумметра. По измене-
нию давления во времени судят о величине натекания. Затем то же
самое проделывают со следующим уплотнением и т. д.
Для различных частей форвакуумной системы натекания определяются
примерно в следующих пределах (в ц в час):
№ уплотнений, на которые ста- вят зажимы	Наименование частей форвакуумной установки	Натекание в д в час
2 3 4,6,7 4,7,8 6,7 6	Вакуумметр с фланца	 То же с трубопроводом	 То же с одн. насосом и одн. заглушкой . . . То же с форвакуумной трубой	 Вакуумметр, трубопровод и 2 насоса . . . То же с форвакуумным трубопроводом . , .	2 000—20 000 2 500—12 000 300-600 320—450 150-320 190—270
Нормальным натеканием в форвакуумной системе считают от 0 до
20 fi; 100 ц считают как крайне допустимый предел.
В обнаруженном месте течи прежде всего меняют уплотнение. Если
течь приходится на ртутные насосы, то они перебираются, и если после
этого натекание не уменьшается, то меняется уплотнение на отростке для
электрического вакуумметра и на самом вакуумном кране. Последнее
необходимо делать с особой осторожностью, чтобы предотвратить впуск
атмосферного воздуха в корпус выпрямителя.
2.	Неисправности возбуждения
Отказ в зажигании выпрямителя может быть вызван следующими
причинами:
1.	Неисправность контактов реле зажигания.
2.	Перегорание предохранителя в цепи зажигания.
3.	Касание иглы зажигания ртути катода (например вследствие рас-
тяжения пружины зажигания); последний случай характеризуется тем,
что при включении возбуждения игла зажигания не втягивается (видно
через смотровую трубку зажигания). Устранение этого дефекта связано
со вскрытием выпрямителя и переборкой возбуждения.
4.	Увеличение расстояния между иглой зажигания и уровнем ртути
в катоде, которое может быть вызвано уходом ртути из выпрямителя
или обгоранием иглы зажигания.
Этот случай характеризуется тем, что при включении возбуждения
игла зажигания втягивается, но не возвращается обратно.
Устранение этого дефекта связано со вскрытием выпрямителя и регу-
лировкой иглы зажигания так, чтобы между концом иглы зажигания
и ртутью был зазор не менее 15 мм; нормально 40льи.
В случаях отказа от работы возбуждения и зажигания вскрывают
возбуждение только в том случае, если вполне установят причину не-
исправности, кроющуюся внутри выпрямителя.
140
Вместо вынутого возбуждения тотчас Же ставят заглушку и выпря-
митель откачивают.
Все детали, находящиеся в работе внутри выпрямителя на воздухе,
должны тщательно охраняться от пыли, от грязи, от масла и т. д. К этим
деталям не следует прикасаться потными, грязными руками. Брать их
надо или через бумагу или замшевой перчаткой.
После устранения неисправности в устройстве возбуждения проме-
ряется зазор между иглой зажигания и ртутью и все детали перед уста-
новкой тщательно промываются авиационным бензином. Применять
для промывки внутренних частей выпрямителя какую-либо иную жи-
дкость кроме авиационного бензина и спирта-ректификата—нельзя.
3.	Обратные зажигания
В случае частых обратных зажиганий выпрямитель должен быть
тщательно осмотрен для выяснения и устранения причин этого явления.
а)	В первую очередь необходимо просмотреть катод в смотровое
стекло при включенном возбуждении (масляный выключатель должен
быть обязательно выключенным). Затем установить, какой вакуум дер-
жится во время работы на сеть и наконец проверить зажигательный по-
тенциал анодов.
Если возможно установить, какой анод дает обратное зажигание, то
перебирается только этот анод. Если этого установить невозможно, то
отнимается катод и через отверстие катода просматриваются все аноды.
б)	Для снятия катода в корпус выпрямителя следует впустить воздух
через одно из уплотнений форвакуумной системы. При этом выпрямитель
желательно иметь уже остывшим, так как в противном случае формовка
его намного удлиняется. Переборку катода производить в следующем
порядке.
1.	Спустить воду из водяной-рубашки катода.
2.	Вывинтить из фланца катода по одному стяжные болты и заменить
их более длинными для спуска катода.
3.	Скрепить катодное кольцо с денницей 3 болтами 1/2"
4.	Катод опустить на длинных шпильках на доску и затем выдвинуть
из-под выпрямителя. Вычистить катод и в случае надобности переменить
фарфоровое кольцо и шамотовый щиток.
5.	Ртуть в катоде очистить с помощью сифона или фильтровки через
полотно.
6.	При установке катода на место поджимать болты поочередно по
диаметральному расположению.
4.	Неисправности охлаждения
а)	Частичное засорение трубопроводов может быть вызвано накипью,
отложением илистых осадков или попаданием посторонних предметов.
В этом случае работу можно продолжать лишь тогда, когда не нару-
шаются нормальные условия работы выпрямителя в части вакуума и охла-
ждения цилиндра.
Примечание. Верхняя предохранительная пробка на конденсацион-
ном цилиндре выпрямителя должна быть всегда открыта во избежание нару-
шения швов вакуумного корпуса от давления
141
Устранение данной неисправности-произвоДится путем очистки в пер-
вую очередь узловых соединений трубопроводов и в местах изменения
сечения.
б)	Полное засорение охлаждения как корпуса, так и ртутных насосов
требует немедленной остановки выпрямителя и его ремонта.
в)	Ухудшение охлаждения выпрямителя характеризуется увеличе-
нием расхода воды при той, же нагрузке и может быть вызвано образо-
ванием накипи на вакуумном корпусе.
Для устранения данного явления необходимо отнять охлаждающие
рубашки от корпуса и конденсационного цилиндра и очистить их от
накипи.
Помимо этого с течением времени на корпусе выпрямителя появляется
коррозия (ржавление), для устранения которой необходимо отнять охла-
ждающие рубашки и просмолить поверхности, соприкасающиеся с водой.
Эти работы производятся через 2—3 года в зависимости от состава и же-
сткости охлаждающей воды.
Ремонт и регулировка выпрямителя
1.	Главные аноды:
а)	Расстояние анодной головки от фильтра должно быть в пределах
от 20 до 22 мм.
б)	Зазор между манжетом и корпусом должен быть не менее 10 мм.
в)	Кольцевое резиновое уплотнение должно быть с металлическим
обжимом внутренней стороны и свободно ложиться на фланец, но так,
чтобы зазор не был более 1—2 мм.
г)	Трубчатые уплотнения, употребляющиеся на анодах РВ первой
конструкции, должны быть длиной не менее 130 мм.
2.	Катод:
а)	Ртуть должна быть химически чистая и просушенная.
Вес ртути в катоде РВ-5 должен быть около......... 15	кг
»	»	»	РВ-10 >	»	»	. .......... 18	»
»	»	»	РВ-20	»	»	»	........... 50 »
б)	Кольцевые резиновые уплотнения должны быть с металлическим
обжимом и должны свободно ложиться на фланец, но так, чтобы зазор
не был более 2—3 мм.
3.	Возбуждение:
а)	Трансформатор возбуждения, схема которого приведена на фиг. 150,
имеет технические данные, приведенные в табл.
б)	Игла зажигания должна иметь вольфрамовый наконечник.
Длину вольфрама желательно иметь около 350 мм.
в)	Ход иглы должен быть 55 мм, зазор от ртути 40 мм и погружение
в ртуть на 15 мм.
Наименьший допускаемый зазор—15 мм; опускание в ртуть 5 мм.
Указанный ход иглы должен иметь упругий ограничитель как в верх-
нем, так и в нижнем положении.
142
г)	Аноды возбуждения нормально должны быть расположены на
расстоянии около 70 мм от шамотового щитка.
4.	Вакуумная система:
а)	Масляный насос должен иметь предел откачки не более 50 р.
Масляный насос должен иметь от 400 до 600 об/мин.
Выхлопные клапаны должны быть погружены в масло с таким расче-
том,чтобы уровень масла был на 10—15 мм выше поверхности клапана.
б)	Ртутный насос имеет производительность в пределах 2 000 см3/ сек.
Ртуть в ртутном насосе должна быть залита в количестве 200 см3.
Технические данные трансформатора возбуждения
Род соединения V, Va J3
Без добавочной обмот-
ки—холостой ход , 122 2,4 180 0 — 142 142 О
Без добавочной обмот-
ки—рабочий ход. , 12017,5 142 35 62 35 35 14
С добавочной обмот-
кой—холостой ход. 120 1,1 145 0 240115 115 О
С добавочной обмот-
кой-рабочий ход . 12216,5 165 29 65 0 4017,5
Формовка ртутных выпрямителей
Перед пуском выпрямителя в эксплоата-
цию после монтажа или переборки] (под пере-
боркой следует подразумевать вскрытие вы-
прямителя с отнятием катода или анодов)его
необходимо отформовать, т. е. удалить из всех
его частей газы.
Формовка есть откачка при постепенно повышаемом токе и при повы-
шенной температуре корпуса около 60°.
Примечание. Если имеется контактный термометр, то проводники
его должны быть отключены
Прежде чем приступить к формовке, необходимо проверить натекание
за период не менее 8 час. Для этого после сборки производят откачку
масляным и затем ртутным насосом. Ртутным насосом откачку следует
143
производить не менее 8 час., и только после зтого закрывают вакуумный
кран и ставят выпрямитель под натекание.
Если натекание не превосходит норм, то можно приступить к фор-
мовке.
СилоВой тро
k / Т'кр
В

jtamyiuKa
Кюблера
2
OJ9
о» >
л.
Анодные П
реакторы /
А
6	о
bp C j 6$ с? (Jt о
Омическое сопрот.
Фиг. 151. Схема формовки рВ-20’на низком напряжении
(через формовочный трансформатор).
1. Порядок формовки
Формовку начинают включением только одного возбуждения. Записи
показания вакуумметра производят через 15 минут. Вакуум в выпрями-
теле не должен быть ниже 5 /х. В случае ухудшения вакуума возбуждение
выключается и вновь включается, когда насосы откачивают до 1 ц. Фор-
144
мовку возбуждения следует производить не менее 2 час. Если] вакуум
в выпрямителе начинает держаться устойчиво в течение последних 40 мин.
и не падает ниже 2 то возможно перейти к формовке главных анодов.
В противном случае формовку возбуждения следует продолжать до того
момента, пока вакуум будет держаться не ниже 2 ц.
При работе возбуждения необходимо пропускать небольшую струйку
воды в корпус выпрямителя для охлаждения катода.
2. Формовка всех анодов одновременно от фор-
мовочного трансформатора
В тех случаях, когда выпрямитель был открыт и находился под возду-
хом более 8 час., а также после монтажа нового выпрямителя формовку
главных анодов следует производить на низком напряжении с помощью
специального «формовочного» трансформатора (фиг. 151).
Во время формовки производятся следующие отсчеты:
1)	давление проверяется по вакуумметру через каждые 5 мин.;
2)	измеряется сила тока в цепи катода через каждые l/t часа;
3)	измеряется напряжение выпрямленного тока через каждые
х/4 часа;
4)	измеряется температура корпуса через каждые х/4 часа.
Все показания пр'иборов и вакуум следует заносить каждые 15 мин.
в специальную ведомость (фиг. 152) и строить график силы тока.
Во время формовки выпрямителя необходимо внимательно следить
за вакуумом, не допуская вакуум ниже 5 /г.
Быстрое ухудшение вакуума наиболее ве-
роятно в самом начале формовки. Это обстоя-
10 Трамвайные подстанции 1131	1^5
тельство от лица, производящего формовку,
требует сугубой осторожности и внимания,
так как ухудшение вакуума может повести
к оплавлению головок анодов.
Объяснение этому явлению следует искать в увеличенном падении
напряжения внутри выпрямителя. Последнее обстоятельство вызывает
увеличение потерь, следовательно и увеличенный нагрев анодных го-
ловок, что может привести к их* оплавлению. Во избежание этого необ-
ходимо, если'позволяют обстоятельства, наполнить корпус теплой водой,
подняв его температуру до 40—50*. Возможно также прибегнуть к на-
греванию только одного катода; этим увеличивается испарение, а следо-
вательно и давление паров ртути, что создает более нормальные условия
работы для процесса формовки.
Формовку током начинают с 15—20 а и постепенно доводят до номи-
нальной силы тока, следя за тем, чтобы давление было не ниже’5 /х. Тем-
пературу корпуса следует доводить до 60°. Изменение нагрузки посред-
ством опускания или поднятия пластин водяного реостата следует
производить только при выключенном масляном выключателе фор-
муемого РВ.
Во время формовки кран охлаждающего устройства необходимо уста-
навливать так, чтобы температура корпуса постепенно поднималась.
Ни в коем случае нельзя резко понижать температуру корпуса большим
доступом воды во время формовки; если по каким-либо причинам выпря-
митель необходимо охладить, то надо обязательно снять до нуля нагрузку
и только после этого можно постепенно увеличивать струю холодной
воды.
Категорически не допускается это делать под нагрузкой. Резкое
понижение температуры корпуса увеличивает падение напряжения,
последнее обстоятельство вызовет перегрев и оплавление анодов. Фор-
мовку можно считать законченной, когда давление при номиналь-
ной силе тока не превосходит 1—1,5/х.
Случай незагорания выпрямителя при формовке
Когда в начале формовки главные аноды на низком (формовочном)
напряжении не загораются, то необходимо корпус выпрямителя прогреть
горячей водой. В тех же случаях, когда это мероприятие не помогает
или в силу тех или иных причин не может быть осуществлено, можно
произвести поанодную формовку постоянным током.
Делается это таким образом: вместо анодного кабеля к аноду подво-
дится проводник от положительной шины включенный последовательно
с сопротивлением, амперметром и рубильником. К катоду подводится
проводник от минусовой шины. Сопротивление выбирается таким, чтобы
сила тока установилась порядка 25 а. Для зажигания дуги формуемого
в данный момент анода включаются возбуждение и рубильник, подающий
напряжение от плюсовой шины на анод; когда анод загорелся, воз-
буждение лучше выключить. При поанодной формовке давление можно
допускать до 15/х, а формовать до вакуума 5^, после чего включается
следующий анод—и так все б или 12 анодов поочередно.
146
Формовка на высоком напряжении
После ликвидации аварий или мелкого ремонта, когда выпрямитель
был открыт не более 8 час. и анодные головки не сменялись, формовку
можно производить высоким напряжением на водяной реостат или прямо
на линейный фидер; в последнем случае выпрямитель нужно предвари-
тельно отформовать на баластном сопротивлении (фиг. 153). Эта фор-
мовка, как наиболее опасная вследствие возможного возникновения об-
ратных зажиганий, должна производиться с исключительной осторож-
ностью и аккуратностью. Необходимо точно соблюдать все правила фор-
мовки, изложенные выше, касающиеся вакуума, температуры корпуса
и нагрузки. Вакуум в этом случае не допускать ниже 3 р. Формовка на
высоком напряжении, как
правило, не рекомендуется и
производится лишь в исклю-
чительных случаях.
Включение выпрямителя
в эксплоатацию
После окончания формов-
ки производится проверка
натекания согласно инструк-
ции.
Если натекание не превос-
ходит допустимых величин,
выпрямитель можно вклю-
чить в эксплоатацию.
Нагрузка на выпрямитель
производится в такова после-
довательности: *
а) Если формовка произ-
водилась на полную номи-
нальную силу тока, то пер-
вые 5 дней нагрузка должна
быть не выше 50%, следую-
щие 5 дней не выше 80%,
Фиг. 153. Схема поанодной формовки РВ от
шин постоянного тока
если вакуум выпрямителя
держится хорошо и не падает
от кратковременных толчков
нагрузки. По истечении 10 дней можно нагрузить выпрямитель на пол-
ную мощность.
В случае, если формовка произведена не на полную номинальную
силу тока, то РВ загружается в каждом отдельном случае по особому
указанию руководителя формовки.
б) За пусковой период надлежит производить тщательный контроль
за работой РВ и вести запись в суточном отчете температуры корпуса,
нагрузки, вакуума и напряжения выпрямленного тока.
Следует обращать особое внимание на температуру корпуса, поддер-
живая ее около 38—42° и ни в коем случае не допуская резких колеба-
147
ний температуры, особенно в сторбнУ понижения ее. Масляный выключа-
тель цепи высокого напряжения питающего трансформатора должен быть
установлен на отключение без выдержки времени.
В случае параллельной работы выпрямителей быстродействующий
автомат должен быть установлен на отключение при обратном токе.
Проверку правильности отключения автомата следует производить
во время формовки выпрямителя при работе на реостат.
Категорически воспрещается включать выпрямитель в параллельную
работу с другими, не убедившись в правительности действия БАОД,
а тем более при отсутствии последнего.
Профилактический (предупредительный) осмотр РВ
Приводимая ниже краткая инструкция дает монтеру основные пра-
вила и приемы осмотра, состоящего из ежедневного ночного осмотра,
месячного и квартального.
1.	Ночной осмотр
По остановке РВ на ночь необходимо производить следующий осмотр.
1)	Осмотреть жилу вакуумметра.
2)	Проверить все гайки и контакты в цепи возбуждения.
3)	Осмотреть внимательно катод РВ через смотровое стекло на кон-
денсационном цилиндре при включенном возбуждении. При этом
масляный выключатель РВ должен быть обя-
зательно выключен.
4)	Осмотреть и зачистить контакты реле.
5)	Проверить сохранность предохранителей в цепи возбуждения.
б)	При неудовлетворительной работе РВ на линию в части вакуума
проверить натекание РВ согласно существующей инструкции.
7)	Результаты осмотра записать в настольном журнале.
2.	Общее положение к месячному и кварталь-
ному осмотрам
а)	Результаты осмотра отдельных частей РВ должны быть записаны
в производственно-эксплоатационный паспорт РВ.
б)	Периодический осмотр РВ удобнее разбить на два периода: ме-
сячный и квартальный.
3.	Месячный осмотр выпрямителя
Проверить зажигательный потенциал анодов пик-вольтметром со-
гласно особому руководству.
Проверить по стуку переход ртути в ртутных насосах в случае
необходимости перебрать насосы (у РВ-20—два насоса).
Ртуть при переборке должна быть хорошо отфильтрована и снова
залита в ртутный насос в количестве 200 см3 (2,7 кг) в каждый насос.
Необходимо следить, чтобы масло в насосе было на уровне масло-
указателя и закрывало клапаны насоса.
148
Проверить предел откачки масляного насоса. Эта работа должна про-
изводиться в следующем порядке: с РВ снимается нагрузка, выключается
возбуждение, закрывается выкуумный кран. После этого выключается
ртутный насос, спустя 30 мин. включается масляный насос, и через ка-
ждые 5 мин. замеряется вакуум.
Если вакуум улучшается и через некоторое время три последователь-
ных расчета дадут один и тот же вакуум, то это давление следует считать
Фиг. 154. Схема возбуждения РВ
пределом откачки масляного насоса. После этого включается ртутный
насос и РВ приводится в рабочее состояние.
При определении предела откачки корпус масляного насоса и масло
должны иметь температуру, близкую к температуре окружающего воз-
духа. В тех случаях, когда масляный насос нагрет во время работы, перед
рпределением предела откачки необходимо дать ему остыть.
Нормальней предел откачки масляного насоса считается около 40 ц.
Н9
Проверить возбуждение РВ.
а)	Температура нагрева обмоток трансформатора возбуждения по
истечении 6 час. с момента включения его в работу не должна быть
выше 80°. Термометр ставят между катушками трансформатора воз-
нуждеаия, прижимая его к катушке, которая больше греется.
б)	Для проверки изоляции обмоток трансформатора возбуждения необ-
ходимо предварительно проделать следующие операции: снимают нагрузку
с РВ, выключают возбуждение, под контакты реле подкладывают изоля-
цию, на клеммовой доске трансформатора возбуждения отнимают пере-
мычки первичных обмоток, а также перемычку на реле возбуждения.
Изоляцию проверить между следующими катушками (фиг. 154 .)
Проверяемые катушки	77/7—ПП	пп—з	ПП—З	пп—вв	ПП—ВВ	з—вв
1	2	3	4	5	6	7
Клеммы для присоединения индуктора	п—п1	а—клемма 6 на реле возб.	а—клемма 6 на реле возб.	а—к	а1—к	АВ—клемма 6 на реле возб.
Кроме того необходимо проверить изоляцию между железом сер-
дечника и катушками.
Проверяемые катушки	nY—П 2	Пд]_ Пд2	В2	3-аж
Клеммы для присоеди’ нения индуктора	а —железо	а—железо	К—железо	Клемма 6 на реле возб.
Примечание. /7Х—Па— основные первичные обмотки
Пд1—Пд9—добавочные первичные обмотки
3 —аж—обмотка зажигания
В^— В9 —обмотки возбуждения
Изоляция между катушками и между катушками и железом сердеч-
ника должна быть не меньше 3 мегом в нагретом состоянии катушек.
в)	Работа реле должна удовлетворять следующим требованиям: кон-
такты реле должны быть чисты и настолько эластичны, чтобы обеспечить
одновременное соприкосновение во всех четырех точках. Якорек реле
должен ходить свободно. Места соединения (клеммы, винты) должны
быть хорошо поджаты. Между клеммовой доской и кронштейном реле
должен быть проложен прессшпан. Изоляция катушки реле от корпуса
должна быть не менее 10 мегом.
г)	Проверка изоляции анодов возбуждения и зажигЗйия от корпуса
производится с отсоединенными проводниками от этих анодов на самом
фланце возбуждения.
Изоляцию анодов возбуждения считать достаточной выше 10 мегом,
анода зажигания—выше 5 мегом.
д)	Зазор иглы зажигания от поверхности ртути определять следующим
образом: в первичную цепь трансформатора возбуждения включается
150
потенциометр (реостат), в проводник катода включается лампочка 220 в.
По масштабной линейке замечают положение сердечника зажигания,
затем включают рубильник возбуждения и выводят постепенно сопро-
тивление потенциометра. Момент соприкосновения иглы с поверхностью
ртути обнаруживается по вспыхиванию лампочки. Дальше выводят весь
потенциометр до отказа. Беря разности соответствующих замеченных
делений на масшабной линейке до включения возбуждения в момент
вспыхивания лампочки и после вывода всего потенциометра, узнаем зазор
иглы от ртути и величину опускания ее в ртуть катода (фиг. 155).
Фиг. 155. Схема для определения расстояния иглы зажи-
гания от ртути катода
Снять суточную кривую напряжения собственных нужд. Данные
напряжения собственных нужд должны быть сняты за полные сутки через
каждый час и записаны в заранее разграфленную табличку по следующей
форме:
П/ст
Дата
Время .................
Напряжение.............
Время .................
Напряжение.............
Время .................
Напряжение.............
1	2	3	4	5	6	7	8
—	—	—	—	—	—	—	—
9	10	11	12	13	14	15	16
17	18	19	20	21	22	23	24
—	—	—	—	—	—	—	—
151
Напряжение собственных нужд можно считать нормальным, если за
сутки масимальные колебания не превышают 5% в сторону понижения
и повышения.
В вольтах это составит следующие величины: для 120 в допустимо
падение до 114 в, повышение до 126 в для 220 в понижение до 209 в, повы-
шение до 231 в.
Заполненные таблички должны храниться в эксплоатационно-произ-
водственном паспорте РВ.
На РВ необходимо проверить все рабочие контакты. В тех случаях,
когда контакт сомнителен, рекомендуется это место разобрать, зачистить
и снова ввернуть, сменив при этом, если нужно, гайки.
Проверке должны подвергаться следующие контакты на РВ: 1) кон-
такты на анодных вводах, 2) контакты между бугелем и анодным
кабелем, 3) контакты на катоде, 4) все контакты вспомогательных цепей.
Примечание. Работа эта требует большей внимательности, особенно
это относится к контактам на анодных вводах, которые при перетяжках отла-
мываются
Осмотр катода производится в смотровое стекло при включенном воз-
буждении и при обязательно выключенном масляном выключателе дан-
ного РВ.
В смотровое стекло необходимо осмотреть шамотовый щиток, штанги
возбуждения и зажигания, а также обратить внимание на цвет вольтовой
ДУ*'и,
Нормальная вольтовая дуга возбуждения в РВ должна иметь светло-
фиолетовый цвет; зеленый цвет дуги указывает на присутствие в катоде
ртутной смазки.
Для осмотра жилы ртутницы необходимо один ее конец развязать
и вытащить наружу. В случае наличия на жиле дефектов заменить новой.
Изоляция обмотбк мотора масляного насоса по отношению к его кор-
пусу не должна быть менее 1 мегома. Изоляцию же корпуса мотора от
форвакуумного агрегата желательно иметь бесконечность. При худшей
изоляции необходимо вычистить бакелитовые прокладки бензином.
4.	Квартальный осмотр выпрямителей
Квартальный осмотр, являющийся основным осмотром, состоит из
всех тех работ, которые входят в месячный осмотр, и кроме того из работ
по полному осмотру масляного насоса, очистке охлаждающих трубопро-
водов и шланг, проверке натекания корпуса и форвакуумного бака и на-
конец проверке изоляции анодов и катода.
А) Для осмотра масляного насоса закрывается вакуумный кран,
снимается крышка, выливается масло, отвертываются гребни, снимается
выхлопной клапан.
Все снятые детали и корпус тщательно чистятся, промываются бен-
зином, после чего производится осмотр. Если сальник пропускает масло,
то его необходимо набить. В случае, если в контрольном стекле заметно
масло, необходимо притереть наждачным или стеклянным порошком
кран.
После общей чистки и осмотра масляный насос собирается и заливается
маслом.
152
Масло в масляном насосе не должно содержать механических приме-
сей и должно иметь чистый желтый или коричневый цвет. Масло/имеющее
черный цвет или дающее осадок, должно быть заменено свежим. В один
масляный насос идет около 18 л (16 кг) турбинного масла марки Л или М.
Масло следует менять 1 раз в год. Масло должно быть предварительно
проверено, и если нужно, то очищено и просушено.
Примечание. При исправной работе насоса и при хорошем вакууме
слышен отчетливый частый стук клапана насоса
Б) Осмотр и чистка всех охлаждающих трубопроводов и шланг на РВ.
Засорение в трубопроводах проверяется по интенсивности стекающей
в воронку струи воды при различных положениях водопроводного вен-
тиля. В случае засорения трубопровод отнимается и чистится.
30.	Неисправности трансформаторов
С внешней стороны обслуживание трансформаторов с масляным,
естественным охлаждением представляется сравнительно несложным,
требуется лишь наблюдать за уровнем масла в трансформаторе или его
консерваторе (расширительном баке) и за температурой масла по тер-
мометру, устанавливаемому на крышке трансформатора. Между тем
в отношении принятия мер предупредительного характера для борьбы
с аварийностью вопрос обстоит несколько сложнее ввиду того, что жиз-
ненные части трансформатора, обмотки, скрыты в масле и недоступны
постоянному наблюдению персонала, производить же часто выемку керна
(сердечника) трансформатора не всегда возможно за отсутствием часто
свободного резерва на подстанции или подходящего помещения. Не-
обходимо отметить, что условия работы понизительных трансформаторов,
а в особенности для трансформаторов ртутных выпрямителей, являются
более тяжелыми, чем у обыкновенных трансформаторов для промышлен-
ных и осветительных установок, особенно тогда, когда трамвайные под-
станции присоединены к мощным элактрическим сетям (Москва, Ленин-
град и др.) с весьма большими токами короткого замыкания. В условиях
трамвайного движения довольно часто возникают резкие перегрузки и
короткие замыкания во внешней контактной сети (падение проводов на
рельсы, скопление вагонов и др.) влекущие за собой значительное паде-
ние напряжения, выпадение умформеров из синхронизма и появление
кругового огня (сплошной искры, вольтовой дуги) на коллекторе. У ртут-
ных выпрямителей при таких условиях часто появляются обратные зажига-
ния, вызывающие короткое замыкание всех фаз вторичной обмотки тран-
сформатора.
Вследствие появления в таких случаях мощных токов перегрузки
обмотки трансформаторов подвергаются сильным внутренним сотрясени-
ям, ударам и разрывающим усилиям, возникающим вследствие электроди-
намических действий сильных магнитных полей, создаваемых токами пе-
регрузки. Такие неисправности во внешней трамвайной сети могутповлечь
за собой целую цепь аварий в преобразователях, трансформаторах и даже
распределительных устройствах подстанций. В результате таких внутрен-
них усилий при коротких замыканиях и резких перегрузках обмотки транс-
форматоров могут разорваться (фиг. 156), сдвинуться с места на сердеч-
нике или изогнуться ,(фиг. 157). Поэтому обмотки современных транс-
153
форматоров для умформеров и выпрямителей снабжаются усиливающими
креплениями, нажимными' шайбами, и болтами (фиг. 158), как это
делает фирма (.Броун-Бовери и К’» для трансформаторов всоих вы-
прямителей. Концы проводов, выходящие из обмоток, так же прочно
укрепляются деревянными промасленными планками для предупрежде-
ния взаимного касания проводов от сильных коротких замыканий. Таким
образом надежность конструкции трансформаторов является важнейшим
условием их безаварийной работы.
Трансформатор сильно греется (кожух на ощупь
очень горячий при температуре свыше 85’), причины:
а)	Перегрузка во вторичной цепи трансформатора определяемая по
показаниям амперметра;
б)	Короткое замыкание витков вторичной или первичной обмотки, что
узнается по ненормальному напряжению вторичной цепи, которое будет
Фиг. 156. Сердечник транс-
форматора после аварии
Фиг. 157. Искривление] обмо-
ток трансформатора от элек-
тродинамических действий то-
ков короткого замыкания
повышенным при повреждении первичной (тонкой обмотки) и пониженным
при повреждении самой вторичной обмотки. Подобные повреждения легко
обнаруживаются при выемке сердечника трансформатора из масла посред-
ством наружного осмотра (подгоревшая изоляция, расплавленная медь
и т. п.) и промером меггером или индуктором сопротивления изоляции
каждой фазы на корпус и между фазами, концы обмоток которых распаи-
ваются; при коротком замыкании витков сердечник трансформатора об-
наруживает сильные магнитные свойства (притяжение железных предме-
тов) и. слышится, необычное гудение.
в)	Большие потери на токи Фуко и гистерезис. Потери на токи Фуко
(названные по имени французского ученого) и гистерезис являются след-
154
ствием конструктивных недостатков трансформатора и плохим качеством
железа сердечников.
г) Трансформатор ненормально греется при обыкновенной даже, сред-
ней, нагрузке в тех случаях, когда он залит недоброкачественным, долго
не сменявшемся мас-
лом. Недоброкачест-
венное масло с тече-
нием времени остав-
ляет на керне транс-
форматора слой гу-
стых осадков желто-
коричневого цвета,
иногда значительной
толщины, около 3—4
см. Эти осадки наг-
лухо закрывают вен-
тиляционные отвер-
стия в сердечнике,
затрудняют циркуля-
цию (течение) масла,
вызывая перегрев
трансформатора. Уз-
кие или извилистые
Фиг, 158. Сердечник трансформатора Броун-Бо-
вери и К9.
вентиляционные ка-
налы в сердечнике затрудняют циркуляцию масла ;и влекут за собою
перегрев трансформатора. Осадки масла удаляются после подъемки
керна трансформатора посредством деревянных лопаточек (скребков)
и промывкой струей чисто-
го масла (например из
большого шприца). Обти-
рать сердечник паклей и
тряпками не рекомендует-
ся, так как оставшиеся
волокна могут отсыреть и
вызвать со временем замы-
кание витков, перекрытие
на корпус и другие повре-
ждения.
д) Ненормальное [гуде-
ние трансформатора вызы-
вается коротким замыка-
нием в обмотках и ослаб-
лением стяжных болтов же-
лезного сердечника (паке-
тов), что происходит от дли-
Фиг. 159. Схема включений накоротко обмоток
трансформатора для сушки
тельного перегрева транс-
форматора. Эта неисправность устраняется подтягиванием гаек болтовых
стяжек сердечника, который для этого вынимается из бака трансформатора.
е) Влажность обмоток трансформатора вызывает токи утечки и влечет
за собой нагревание обмоток и короткое замыкание в витках. Степень
155
влажности определяется посредством измерения сопротивления изоляции
обмоток трансформатора по фазам и между ними и сердечником с по-
мощью индуктора. В таких случаях сопротивление изоляции бывает
обычно значительно ниже норм, предписанных ЦЭС. Эта неисправность
вызывается заливкой трансформатора сырым маслом со следами влаги
(воды) или в тех случаях, когда трансформатор долго хранился без за-
ливки маслом. Влажность устраняется просушкой керна трансформатора
и самого масла. Сушка керна осуществляется с помощью воздуходувки
или методом короткого замыкания вторичной (толстой) обмотки трансфор-
матора (фиг. 159). При этом способе в обмотку высокого напряжения
дается ток низкого напряжения (примерно около 200—250 в) в зависимости
от величины напряжения короткого замыкания, обозначаемого на таб-
личке трансформатора буквами ек, которое в среднем равняется 4—6%
от величины высокого напряжения. При 1К = 4% в первичную (тонкую)
обмотку, например трансформатора б 600 в, нужно давать ток напряже-
нием около 264 в. При более низком напряжении процесс сушки замедля-
ется. Сушка током короткого замыкания требует особой осторожности и
внимания, так как при этом способе можно перегреть изоляцию обмоток.
Сушку керна лучше производить одновременно с маслом, так как отдель-
ная сушка керна, вынутого из масла, может вызвать при таком методе
сушки воспламенение паров масла и пожар. Во время сушки температура
обмоток трансформатора не должна превышать 85°, а масла 105°, при-
чем для удаления паров воды сердечник (крышка) трансформатора при-
поднимается на 15—20 см, а бак трансформатора утепляется войлоком
или деревянными щитами, обитыми войлоком и кровельным железом
(защита от огня) для предохранения бака от потения и оседания на
нем влаги. При сушке керна воздуходувкой последний или вынимается
из бака и закрывается деревянным футляром из щитов или остается в
баке, причем дутье горячего воздуха осуществляется через отверстия
(вентиль) для выпуска масла из бака. Керн вынимается на высоту 15—
20 см для свободного удаления паров влаги.. Лучшим способом одновре-
менной сушки керна и масла трансформатора является сушка посредством
так называемой масловарки—довольно сложного устройства с подогрева-
нием масла электрическими спиралями (реостатами). Масло заставляют
циркулировать через бак трансформатора посредством центробежного на-
соса; пары влаги из трансформатора отсасываются воздушным (вакуум-
ным) насосом.
31.	Предупредительный осмотр и ремонт трансформатора Е
Е жедневный осмотр трансформатора заклю-
чается в контроле уровня масла и его температуры, обследовании состоя-
ния изоляторов, фланцев, прокладок, вентилей и газового реле по наруж-
ному осмотру.
Ежемесячный осмотр состоит: в проверке состояния изо-
ляции обмоток между собой1 и между обмотками корпусом и с помощью
индуктора; в осмотре, обтирке изоляторов и контактов на выводах высо-
кого и низкого напряжения, проверке работы газового реле, взятии пробы
масла для испытания на пробой,
156
F о Д 6 в о й осмотр трансформатора Заключается й
в детальном обследовании трансформатора и его выводов, маслопроводов,
защиты; в испытании сопротивления изоляции меггером в горячем
и холодном состоянии, а также измерении сопротивления горячих обмоток
по каждой фазе (при наличии вывезенной нулевой точки); большая раз-
ница сопротивления обмоток отдельных 'фаз укажет на короткое замы-
кание В витках. Ежегодно необходимо производить химический анализ
масла в лаборатории.
После крупных аварий и капитального ремонта трансформатора не-
обходимо менять масло. Хорошее масло прозрачно, слегка желтоватого
цвета.
Через 3—4 года целесообразно производить выемку керна из бака,
удалять осадки масла и тщательно осматривать обмотки трансформатора,
места спаек, крепления и др., очищать
масло фильтр-прессом или центрофугой
(пурификатор ом) (фиг. 160), уст-
ройство которой напоминает молочный се-
паратор на маслобойных заводах.
32.	Неисправности в распределительных
устройствах трехфазного тока высокого
напряжения
Особо серьезными и опасными по своим
последствиям являются неполадки и ава-
рии в токоведущих устройствах высокого
напряжения.
Рассматривая схемы соединений машин
и аппаратуры подстанций, можно убедить-
ся в наличии тесной электрической связи
машин и устройств, начиная от наружной
контактной сети (троллейных проводов) и
кончая распределительными шинами высо-
кого напряжения. Ввиду наличия такой
связи получается полнейшая зависимость
одних электрических устройств от других.
Отсюда например: при возникновении
сильного короткого замыкания в контакт-
ной сети (на линии) и ненадежной или
неселективной работы релейной защиты
авария может развиться дальше и отра-
зиться или на шинах постоянного тока,
или на преобразователях, или на их
Фир, 160. Сепаратор Лаваля
для сушки трансформаторного
масла (центрофуга)
трансформаторах и даже на шинах высокого напряжения, смотря по
тому, какое из этих устройств окажется менее надежными.
Наиболее опасной аварией является короткое замыкание сборных
шин высокого напряжения, которое может быть отражением аварии
трансформатора (короткое в обмотках, разрушение выводных изоляторов)
или вызвано рядом других причин: взрывом масляника, ошибочным вы-
ключением разъединителей под нагрузкой (мощная вольтова дуга пере-
157
Крывает шины) и вытеканием масла из масляника (редкий случай); пробоем
изоляции на корпус трансформаторов тока и напряжения: бурным рас-
плавлением плавких вставок трубчатых предохранителей (при их неудач-
ной, тесной установке). Кроме того авария на высоковольтных шинах
может быть вызвана перенапряжением во внешней сети, поломкой опорных
и проходных фарфоровых изоляторов, например от сильного мороза
или перегрева шин, а также неправильного монтажа (сборки) последних.
Наилучшими и верными средствами для предупреждения подобных ава-
рий являются обеспечение надежной и селективной работы релейной за-
щиты, а также рациональ-
но (продуманно) и прочно
сконструированное распре-
делительное устройство.
Необходимо всегда
иметь в виду, что при рез-
ких перегрузках и корот-
ких замыканиях во всех
токоведущих устройствах,
шинах,обмотках и т.п. под
влиянием магнитных полей
возникают мощные элек-
граммов, которые проявляются во взаимном притяжении или отталки-
вании электрических проводников друг от друга. Вследствие этого со-
прикасающиеся шины и проводники еще не отключенных цепей могут
сами вызвать короткое замыкание. Для предупреждения таких аварий
монтаж (сборка) распределительных устройств должен производиться
очень тщательно и надежно и поручаться высококвалифицированным
работникам. Между токоведущими шинами должно быть соблюдено
расстояние не менее 300 мм (для 6 600 в), а между опорными изолято-
рами—около 1 м; при сближении шин опорные изоляторы должны
ставиться чаще для уменьшения длины пролета шин. Следует по воз-
можности избегать сгибания и сборки шин под прямым углом, а тем
158
более, в виде буквы П, так как при этом электродинамические дей-
ствия токов усиливаются. Согнутые под прямым углом шины обязательно
должны быть укреплены постановкой вблизи угла опорного изолятора,
Ошиновка масляных выключателей должна быть произведена таким об-
разом, чтобы шины имели не-
которую возможность расши- -г
ряться от действия темпера- -
туры (фиг. 161), в против-
ном случае изоляторы могут
лопнуть, сборные шины по
тем же соображениям также
должны иметь некоторую сла-
бину (игру) в шинодержате-
лях опорных изоляторов.
Особое внимание должно
быть уделено масляному вы-
ключателю—являющемуся са-
мым важным и необходимым
аппаратом, от исправного дей-
ствия которого зависят це-
лость всей электрической
установки и ее безаварийная
работа. Масляник должен
быть всегда залит высоко-
качественным, сухим транс-
форматорным "маслом. Кон-
такты масляника должны
быть точно отрегулированы
(фиг. 162), для достижения
плотного и полного соедине-
Разм. Зам.
Фиг. 163. Схема электромагнитного привода
масляника
ния контактных поверхностей. Все три фазы в маслянике должны одно-
временно включаться и выключаться, что можно проверить с помощью
159
Трек электрических ЛамП; включенных по одной на каждую фазу; одно-
временное загорание или затухание ламп свидетельствует о правильной
работе контактов масляника.
Масляные выключатели должны устанавливаться в отдельных, изоли-
рованных помещениях, желательно во взрывных камерах, и иметь ди-
станционное( на расстоянии) включение и выключение кнопкой со щита
(фиг. 163).
Предупредительный осмотр и ремонт распределительных устройств
высокого напряжения
Распределительные устройства высокого напряжения на подстанциях
должны пользоваться особо серьезным вниманием и уходом.
Ежедневный осмотр этого устройства заключается в наблюдении за
уровнем масла в выключателях, состоянием кабельных муфт, воронок
(не вытекает ли масса), шин и изоляторов, исправностью привода и
сигнализации маслянлка.
Месячные осмотры состоят в детальном осмотре всех частей масляника,
изоляторов, контактов и привода; в доливке масла, проверке лампами од-
новременности включения трех фаз, действия сигнализации; в замене
подгоревших контактов, осмотре всех проходных и опорных изоляторов,
трансформаторов тока и напряжения и мест соединений шин, особенно
алюминиевых, подвергающихся сильному окислению. Степень нагрева
шин во время работы установки может быть определена с помощью кусочка
парафина или воска, поднесенного к шине (до соприкосновения с нею) на
изолированной штанге, применяемой для выключения разъединителей.
Осмотру подвергаются также все крепления и спайки токоведущих и за-
земляющих проводов и самого заземления.
Производится полная проверка действия релейной защиты, звуковой
и световой сигнализации.
Не реже двух раз в год нужно брать пробу масла для испытания его
на пробой, а раз в год производить химический анализ масла. После трех
автоматических выключений масляника следует брать пробу масла.
Неисправности в распределительных устройствах постоянного тока
происходят относительно реже и проявляются в менее сильной степени.
Наиболее частыми неполадками и неисправностями являются оплавления
контактов максимальных автоматов и рубильников, а также расстройство
их регулировки. Иногда, хотя;и в редких случаях, происходит перекрытие
шин на землю вследствие скопившейся медно-угольной пыли от враща-
ющихся преобразователей. Все эти неисправности легко устраняются и
предупреждаются соответствующим уходом. Степень касания контактов
автомата узнается по отпечатку на листе тонкой бумаги, прокладываемой
между контактами перед их включением
33.	Реконструкция подстанций как средство предупреждения аварий
Внимательный уход и тщательное обслуживание электрической уста-
новки еще не исчерпывают всех средств, могущих обеспечить бесперебой-
ную работу подстанций.	J
Солидной гарантией безаварийной работы старых трамвайных подстан-
ций является реконструкция последних на базе современной техники.
160
Можно с уверенностью сказать, что бблыпая часть старых подстанций
построена совершенно неудовлетворительно и не отвечает предъявляе-
мым теперь техническим требованиям. Нагрузка подстанций быстро воз-
растает в связи с громадным повсеместным развитием трамвайного дви-
жения. Подстанции присоединяются теперь к сетям мощных электриче-
ских станций с большими токами коротких замыканий, на которые ста-
рое оборудование подстанций безусловно не рассчитано, особенно масля-
ники; отсюда неизбежный разрыв между требованиями бесперебойной
работы подстанций и надежным действием оборудования последних.
Вот почему безусловно необходима реконструкция (обновление, пере-
устройство) старых трамвайных подстанций довоенной постройки.
Каждая подстанция может и должна найти на первых порах внутрен-
ние ресурсы в виде некоторого количества материалов и оборудования,
подчас бездействующих. Нужно в первую очередь отделить масляники от
прочего оборудования несгораемой стенкой или перенести в ближайшее
изолированное помещение; необходимо проверить или обновить релейную
защиту; укрепить места изгибов шин опорными или проходными изолято-
рами; тщательно отрегулировать и пригнать контакты и приводы масля-
ников, устранить перекосы и выработку трущихся частей вала. Старые
трансформаторы нужно вскрыть, удалить грязь и осадки, укрепить де-
ревянными сжимами (планками) внутренние выводные провода. Отка-
заться временно, впредь до замены масляников на большую разрыв-
ную мощность, от параллельной работы питающих фидеров высокого
‘напряжения путем разделения шин на секции или добиться уста-
новки реакторов в начале фидеров на центральной станции для ограни-
чения токов короткого замыкания. Необходимо оборудовать световую
сигнализацию безопасности на масляниках, трансформаторах и разъеди-
нителях. Проверить и усилить заземляющую проводку, а также все
Непи проводов релейной защиты, установив соответствующую выдержку
рремени выключения масляников. Никакие ссылки на отсутствие средств
р материалов не могут сломить инициативу подлинных ударников,
которые должны неуклонно бороться за освоение и внедрение новой
техники в интересах социалистического хозяйства.
ГЛАВА X
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ОБСЛУЖИВАНИИ ТРАМВАЙНЫХ
ПОДСТАНЦИЙ
34.	Общие указания
В установках высокого напряжения вопросам техники безопасности
Должно быть уделено самое серьезное внимание; пренебрежение ими не-
избежно влечет за собой увеличение количества несчастных случаев с
Обслуживающим персоналом и часто ведет к серьезным авариям на под-
станциях. Особенно большое значение имеют требования техники безопа-
сности для старых подстанций, устройство которых, как правило, не
Удовлетворяет современным правилам и нормам.
s Несчастные случаи с обслуживающим персоналом происходят при са-
|аых разнообразных обстоятельствах, например во время осмотра и
ремонта в распределительного устройств высокого напряжения, при
|»1 Трамвайные подстанции 1181	161
обслуживании распределительных щитов старой конструкции с откры-
тыми токоведущими частями 600 в на лицевой стороне щита, ошибочных
включений частей установки во время работ на них, случайного прикос-
новения к токоведущим устройствам и т. п. Довольно часто происходят
несчастные случаи, когда монтер, работающий в обесточенной ячейке,
попадаетмашинально в соседнюю находящуюся под напряжением.
Такие случаи говорят о том, что все высоковольтные ячейки (обычно
одинаковые по виду), если они находятся в отдельных, замкнутых элек-
тромашинных помещениях, должны быть обязательно закрыты желез-
ными сетчатыми дверцами на петлях, запертыми всегда на замок; кроме
того во время работ вблизи токоведущих частей необходимо ограждать
рабочее место со всех сторон, где есть возможность случайного прикос-
новения к токоведущим частям, прочно укрепленным деревянными щита-
ми и резиновыми ковриками.
Почти всегда несчастные случаи с обслужи-
вающим персоналом происходят вследствие
нарушений (подчас грубых) правил техники
безопасности. Автору приходилось наблюдать случаи, когда
некоторые монтеры выключали разъединители без помощи штанги, а
рукой в резиновой перчатке, которой обхватывался нож разъединителя и
вынимался, причем резиновых бот на ногах не было.
В других случаях работали на шинах 3 300 в без резиновых перчаток
и бот, стоя лишь на небольшой сухой-доске. Конечно такие поступки мо-
жно назвать лишь безрассудными, или по меньшей мере головотяпством.
Несчастные случаи происходят как с новичками—малоопытными монте-
рами, так и старыми, квалифицированными рабочими; первые часто не
знают правил по технике безопасности, а вторые пренебрегают подчас ими,
ложно надеясь на свою привычку работать в установках высокого напря-
жения.
Случается, что иногда монтеры подтрунивают друг над другом, считая
(совершенно неосновательно) «трусами» тех своих товарищей, которые
вполне сознательно стараются соблюдать все правила по технике безо-
пасности. Автору известен случай одного подтрунивания и подзадорива-
ния, который кончился смертью практиканта при ужасных обстоятель-
ствах. Малоопытный практикант пытался доказать монтерам, что при-
косновение только к одной фазе трехфазного тока совершенно безопасно.
Над ним стали подсмеиваться, не пытаясь убедить его в бессмысленности
таких суждений и опытов. На другой день этого практиканта нашли мер-
твым, почти обуглившимся в камере высокого напряжения при обстоя-
тельствах, явно свидетельствующих о том, что он без всякой видимой необ-
ходимости оказался в помещении распределительного устройства и взял-
ся рукой за одну шину, на которой нашли следы оплавления и приго-
ревшей кож (.
Несчастный повидимому не знал о существовании больших токов ем-
кости, которые и были причиной его ужасной гибели. Все эти случаи гово-
рят о том, что к правилам по технике безопасности и охране высоковольт-
ных устройств часто относятся очень невнимательно и пренебрежительно.
Ниже приводятся выдержки из норм ЦЭС, а также специальные требо-
вания, относящиеся к обслуживанию трамвайных установок и ртутных
выпрямителей.
162
35.	Правила безопасности при эксплоатации распределительных уст-
ройств высокого напряжения 6 600 в
Помещения и их оборудование
1.	Вход в помещение высокого напряжения, если в таковом имеются доступные
случайному прикосновению и находящиеся под напряжением токоьедуЩие части,
разрешается не менее как двум лицам, знакомым с настоящими правилами.
Примечание. Под токоведущими частями, доступными случайному '
прикосновению, следует понимать части оборудования, расположен-
ные на высоте менее 2,5 м от пола и не имеющие сетчатых ограж-
дений или сплошных покрытий.
2.	Все помещения высокого напряжения должны быть заперты на ключ, ко-
торый хранится у дежурного монтера под его ответственностью и выдается им только
перечисленным в п. 3 лицам, имеющим право свободного доступа в помещения вы-
сокого напряжения. •
Дежурный монтер обязан следить за исправным состоянием запоров и ключей
и немедленно сообщать о Нсех замеченных им неисправностях технику подстанции.
3.	Помощник дежурного монтера во время своего дежурства имеет право входа
в помещения высокого напряжения лишь в сопровождении монтера.
Посторонние лица могут иметь доступ в помещения высокого напряжения лишь
с разрешения главного инженера, начальника или старшего инженера службы
подстанции, но всегда в сопровождении техника подстанции.
4.	Все помещения, а также лестницы, лестничные площадки и входы должны
иметь запасное освещение—освещение безопасности, отдельное от основного, пита-
емого, от независимого источника тока.
Источники освещения безопасности должны гореть во все время действия ос-
новных источников света.
5.	Основное освещение может быть выключено лишь после того, как лицо, про-
изводящее выключение, убедится, что в помещении не находятся люди.
б.	Помещения распределительного устройства высокого напряжения должны
иметь два выхода, расположенные в противоположных концах устройства.
Двери должны быть снабжены запорами, открывающимися изнутри без помощи
ключа.
7.	Проходы, предназначенные для обслуживания оборудования, должны быть
всегда свободными, и в них не должны находиться предметы, которые могли бы
стеснить свободу движения.
8.	Воспрещается держать воспламеняющиеся предметы вблизи электрических
приборов, аппаратов и проводов.
Тряпки и другие принадлежности для поддержания чистоты следует держать
в особых ящиках из огнестойкого материала»
9	. В распределительном устройстве высокого напряжения должны всегда на-
ходиться в достаточном количестве исправные огнетушители и ведра с сухим песком,
10.	С кабелей, проложенных в помещениях, должна быть удалена джутовая
обмотка, а броня кабелей защищена от ржавчины предохраняющей окраской.
11.	Каждое помещение высокого напряжения должно проверяться техником
подстанции не реже чем через день. При этом должны производиться наружный
осмотр электрооборудования и проверка наличия и состояния защитных приспо-
соблений, предостерегающих плакатов, перечисленных в разделах II и III настоят
Щих «Правил».
Все замеченные недостатки и неисправности должны быть немедленно устрат
нены.
Заземляющие и ограждающие устройства
1.	Все токоведуЩие части устройтва и приборов высокого напряжения как
голые, так и изолированные, находящиеся на доступной высоте (менее 2,5л« от пола),
должны быть ограждены.
2.	Если расстояние от токоведуЩих частей, расположенных по одну сторону
прохода, до противоположной стены менее 1,5 м или если расстояние между токове-
дущими частями, расположенными с обеих сторон прохода менее 2 м, то в качестве
ограждений должны быть применены заземленные металлические решетки или
сплошные покрытия.
163
3.	Расстояние от токоведуЩйх частей до ограждения решеток должно быть не
менее 200 мм, а до барьеров—не менее 500 мм.
В случае применения сплошных металлических покрытий (двери, шкафы),
указанное выше расстояние может быть уменьшено до 130 мм.
4.	Все металлические части, нормально не находящиеся под напряжением,
но расположенные вблизи токоведущих частей, должны быть электрически на-
дежно соединены между собой и заземлены.
Обязательному заземлению подлежат:
а)	баки приборов и аппаратов; основания разъединителей;
б)	вторичные обмотки измерительных трансформаторов;
в)	фланцы опорных и проходных изоляторов;
г)	все металлические конструкции распределительных устройств;
д)	свинцовые оболочки и броня кабелей;
е)	все металлические ограждения.
5.	Заземляющие провода должны быть проложены по возможности открыто, а
места соединений доступны для проверки.
Заземляющие провода должны находиться на таком расстоянии от горючих
предметов или кабелей и проводов с горючей обмоткой, чтобы была устранена вся-
кая возможность воспламенения.
Заземляющее устройств о. должно быть выполнено согласно «Руководящим ука-
заниям для расчета и устройства заземлений в установках высокого напряжения».
6.	Проводка заземления должна быть окрашена в черный цвет с зелеными
полосами.
Защитные приспособления
1.	Для предохранения обслуживающего персонала в помещениях распреде-
лительных устройств высокого напряжения должны быть установлены на полу де-
ревянные подмостки (решетки) на фарфоровых изоляторах или постланы резиновые
ковры.
2.	В помещениях распределительных устройств высокого напряжения должны
находиться в достаточном количестве следующие защитные приспособления: рези-
новые боты и перчатки, шальтштанги, клещи для трубчатых предохранителей, тру-
бка Циппа, приспособления для разрядки, заземления и короткого замыкания.
Все перечисленные в настоящем пункте защитные приспособления должны
быть в исправном состоянии и находиться в определенном месте.
3.	Перед каждым употреблением резиновых перчаток и бот необходимо тща-
тельно проверить, нет ли в них каких-либо изъянов.
Проверку перчаток проще всего производить посредством крепкого скатыва-
ния каждой перчатки в отдельности, начиная от отверстия к пальцам, наблюдая,
не пропускают ли они где-либо воздух. Наружная и внутренняя стороны перча-
ток должны быть чисты—свободны от грязи, масла и пр.
Подошвы бот должны быть без трещин и надорванных мест, а также не должны
иметь впившихся в них металлических предметов,, как-то: кнопок, гвоздей и т« ди
С изолирующих инструментов (шальтштанг, клещей) необходимо каждый раз
перед употреблением тщательно стирать пыль.
4.	Все защитные приспособления должны подвергаться испытанию в электро-
технической лаборатории не реже одного раза в б мес.
Резиновые ковры должны подвергаться детальному наружному осмотру не
реже одного раза в месяц.
Меры предосторожности при эксплоатации
1.	Включение и отключение масляных выключателей должно производиться,
как правило, дистанционно, при помощи электрического Или механического
привода.
Непосредственное включение и отключение масляных выключателей разреша-
ется в том случае, когда таковые установлены во взрывных камерах или во взрыв-
ном коридоре и привод отделен от самого масляника бетонной или кирпичной
стеной.
2.	Как правило, воспрещается производство каких бы то ни было работ под
напряжением, исключая:
а)	включение и отключение разъединителей,
164
б)	установку и снятие трубок предохранителей высокого напряжения»
Указанные работы должны производиться в резиновых перчатках и ботах
обязательно при помощи специальных шальтштанг (для разъединителей) и клешей
(для трубчатых предохранителей).
Включение и отключение разъединителей разрешается производить лишь при
отключенном масляном выключателе.
3.	Производство каких бы то ни было работ на высоком напряжении разреша-
ется только в присутствии техника подстанции и после проверки техником подстан-
ции всех правил по технике безопасности. Приступать к работам разрешается лишь
после личного распоряжения техника подстанции.
П римечание. Включение и отключение разъединителей, масляных вы-
ключателей и смена трубок предохранителей высокого напряжения могут произ-
водиться дежурным монтером без разрешения техника подстанции
4.	Лицо, по распоряжению которого включается или отключается высокое
напряжение, обязано заблаговременно предупредить работающих о включении или
об отключении.
5.	Во избежание ошибок при выполнении распоряжений об отключении или
включении установлены следующие меры предосторожности:
а)	термин «выключить» заменяется в обязательном порядке термином «отклю-
чить»;
б)	лицо, отдающее распоряжение о включении или об отключении, должно чет-
ко и ясно указать, какие аппараты и в какой последовательности следует включить
или отключить;
в)	лицо, получившее распоряжение включить или отключить аппараты высокого
напряжения, должно повторить полученное распоряжение лицу, отдавшему та-
ковое;
г)	по окончании всех операций с аппаратами высокого напряжения лицо, про-
изводившее таковые, должно немедленно сообщить лицу, отдавшему распоряжение,
какие аппараты и в какой последовательности были им включены или отключены.
6.	Лицо, производящее отключение, обязано установить на соответствующих
аппаратах включения предостерегающие плакаты в соответствии с требованием
п.п. 22—27настояших «Правил».
7.	При производстве работ на каком-либо участке устройства высокого напря-
жения должен быть всесторонне отключен как самый участок, на котором произ-
водится работа, как и все токоведущие части, находящиеся в непосредственной
близости от производимых работ. Отключение должно быть произведено при помощи
соответствующих масляных выключателей и разъединителей.
В случае невозможности отключения близ расположенных токоведущих частей
последние должны быть ограждены таким образом, чтобы была исключена всякая
возможность прикосновения к частям, находящимся под напряжением; на огражде-
ниях следует прочно укрепить предостерегающие об опасности плакаты. Указан-
ные ограждения и плакаты могут быть сняты по распоряжению техника подстан-
ции только после полного окончания работ.
Примечание. Если работа производится в ячейке ввода или на ввод-
ных разъединителях, то кабель высокого напряжения должен быть обесточен
также и со стороны питающей электрической станции
8.	Особое внимание следует обращать на обратное трансформирование низкого
напряжения через трансформаторы, во избежание чего необходимо производить
отключение установленных в данном помещении трансформаторов также и со сто-
роны низкого напряжения.
9.	Перед самым началом работ необходимо при помощи трубки Ниппа убедиться
в отсутствии напряжения на той части установки, на которой будут производиться
работы. Указанное испытание должно быть произведено техником подстанции. За-
тем необходимо произвести разрядку отключенных частей установки, после чего
замкнуть на.короткое и заземлить таковые.
Для заземления сначала соединяют заземляющий провод в с землей, а затем с
одной фазой отключенной части установки высокого напряжения которая подле-
жит заземлению; далее, заземляющий провод присоединяется ко 2-й фазе и наконец
к 3-й фаз$. Таким образом все три фазы будут соединены на короткое и заземлены.
Для указанных временных заземлений должен применяться непружинящий провод*
ник сечением не менее 10 мм2 (по меди).
10.	На всех работах, производящихся в помещениях высокого напряжения,
должно находиться не менее двух лиц. Работающие должны быть лично предупре-
ждены техником подстанции или дежурным монтером об опасности даже в том’ слу-
чае, когда высокое напряжение отгорожено.
11.	Строительные, механические и всякие другие неэлектротехнические работы
вблизи невыключенных частей высокого напряжения, в том числе и работы сна-
ружи помещений высокого напряжения, но при открытых дверях, а также уборка
помещений высокого напряжения—могут производиться лишь под непрерывным
надзором техника подстанции или дежурного монтера. Указанные работы могут
производиться только в том случае, когда исключена всякая возможность прикос-
новения или опасного приближения к находящимся под напряжением токоведущим
частям.
Примечание. Внутренняя окраска помещений высокого напряжения
может производиться только после полного, всестороннего отключения высокого
напряжения
12.	Включение после окончания работ резрешается производить только по рас-
поряжению техника подстанции после тщательной проверки им следующего: все сое-
динения сделаны правильно; временные заземления и замыкания на короткое сняты,
ограждения поставлены на место; работающие удалены из помещения высокого на-
пряжения и вблизи подлежащих включению частей устройства не осталось посто-
ронних предметов (инструментов и пр.).
При снятии замыкания на короткое следует сначала снять временный провод-
ник с заземлением части устройства, а затем уже отсоединить его от «земли».
После снятия заземления воспрещается касаться токоведущих частей.
13.	Воспрещается производить пуск умформеров для чистки, продувки и дру-
гих целей во время работы на соответствующих трансформаторах.
Правила безопасности при эксплоатации установок постоянного
тока в 600 в
Помещение и его оборудование
1.	Машинный зал трамвайной подстанции должен рассматриваться как элект-
ромашинное помещение и удовлетворять требованиям действующих правил безо-
пасности В. Э. С.
2.	Посторонние лица допускаются в вышеуказанные помещения только по
предъявлении специальных пропусков и в обязательном сопровождений техника
подстанции или дежурного монтера,
3.	Все двери в электромашинных помещениях должны открываться наружу
и иметь запоры, открывающиеся изнутри без помощи ключа:
Примечание. Если какое-либо электромашинное помещение гра-
ничит с помещением аккумуляторной батареи или с распределительным устрой-
ством высокого напряжения, то наружу должны открываться двери, ведущие
из помещений аккумуляторной батареи или распределительного устройства
высокого напряжения в соседнее электромашинное помещение
4.	Все электромашинные помещения должны иметь достаточную освещенность
(согласно нормам В. Э. С), а также должны быть оборудованы запасным освещением
и освещением безопасности, питаемым от независимого источника тока.
Последнее должно действовать непрерывно, одновременно с остальными
источниками тока.
Примечание, Под запасным освещением подразумеваются акку-
муляторные батареи, керосиновые лампы, свечи и т. п.
5.	Проходы между машинами, трансформаторами, за распределительными щи-
тами, в также все входы и выходы не должны быть загромождены предметами,
стесняющими свободу движения.
б.	В электромашинных помещениях должны находиться в достаточном коли-
честве (согласно указаниям пожарного инспектора) исправные огнетушители и
ведра .с сухим песком,
166
Примечание, Все противопожарные приспособления должны про-
веряться в сроки, установленные пожарной охраной
7.	С кабелей, проложенных внутри помещений, должна быть свята джутовая
эбмотка, и броня кабелей покрыта краской,
8.	Все кабельные каналы должны быть закрыты. Покрытие должно быть выпол-
нено из огнестойкого материала.
Примечание, Категорически воспрещается прокладка в вентиля-
ционных каналах кабелей, проводов и водопроводных труб
Заземляющие и ограждающие устройства
А. Ра спредителительные устройства
9.	Распределительные щиты и устройства в 600 в постоянного тока должны быть
выполнены согласно нормам и правилам В. Э. С.
10.	У лицевой стороны распределительных щитов постоянного тока в 600 в,
i также с задней и боковых сторон щита, где имеется малейшая возможность при-
косновения к частям, находящимся под напряжением, необходима укладывать
резиновые ковры толщиной не менее 5 мм и шириной не менее 0,8 м или устанавли-
вать деревянные решетки на фарфоровых изоляторах.
И. В ртутно-выпрямительных установках, где каркасы распределительных
цитов не заземлены, резиновые ковры или решетки на фарфоровых изоляторах
должны быть положены со всех сторон, назависимо от того, имеются или нет ого-
тенные токоведущие части.
12.	В тех случаях, когда распределительное устройство не ограждено, необхо-
димо соблюдать следующие правила: а) на полу, около не огражденных частей дол-
жны быть уложены резиновые ковры и б) доступ к таким устройствам разрешается
олько обслуживающему персоналу подстанции,
Б. Умформеры
13.	Для умформеров, установленных в машинном зале и обслуживаемых ква-
гифицированным персоналом, специальных ограждений не требуется.
14.	При осмотре шеток, колец и коллектора работающей машины необходимо
юд ноги класть резиновые ковры.
Примечание. Во время работы машины выемка щеток из гнезда
щеткодержателя воспрещается
В. Ртутные выпрямители
15,	Ртутный выпрямитель в пожарном отношении не представляет опасности
виду того, что процесс горения дуги происходит в закрытом сосуде, окруженном
убашкой с охлаждающей водой. Поэтому особых мер противопожарной охраны
десь не требуется.
16.	Обслуживающий персонал должен помнить, что при работе ртутного выпря-
мтеля, у которого нормально заземлен отрицательный полюс, корпус его и все
1асги, металлически связанные с ним, заряжены до потенциала положитального
плюса и следовательно между ними и заземленными частями существует полное
апряжение выпрямленного тока.
Примечание. При заземлении положительного полюса межу кор-
пусом ртутного выпрямителя и землей имеется напряжение порядка несколь-
ких десятков вольт (оно обусловливается величиной падения напряжения
в дуге). В этом случае в момент обратного зажигания корпус ртутного выпря-
мителя получает полное напряжение по отношению к земле, и следовательно
ограждение его должно быть выполнено так же, как и в случае заземления
отрицательного полюса
17.	Вспомогательные электрические приборы ртутного выпрямителя, как то:
асляный и ртутный насосы, вакуумметры, обычно связанные с корпусом ртутного
ыпрямителя, также имеют полное напряжение выпрямительного тока по отноше-
ию к земле, хотя и работают от низкого напряжения.
167
18.	При охлаждении ртутного выпрямителя проточной водой в цепь подводя-
щего трубопровода а также в цепь отработанной воды необходимо включать рези-
новый шланг, длина которого должна быть не менее 1 м.
Примечание. При наличии разрыва струи отработанной воды уста-
новка резинового шланга не обязательна
19.	В зависимости от конструкции ртутного выпрямителя в целях безопасности
вся ртутно-выпрямительная установка ограждается решеткой, предотвращающей
возможность прикосновения к частям, находящимся под напряжением, либо пол
вокруг выпрямителя и его принадлежностей изолируется (резиновый ковер или
деревянная решетка) с таким расчетом, чтобы расстояние края изоляции от частей
выпрямителя было не менее 1,0 м.
Примечание. В случае ограждения ртутного выпрямителя решеткой,
рукоятки управления, выведенные за решетку, должны быть соответственно
изолированы
20.	Если охлаждение ртутного выпрямителя осуществлено по циркуляцион-
ной системе, необходимо: либо все металлические части системы изолировать на пол-
ное напряжение холостого хода и оградить их от случайных прикоснований либо
включить в цепь охлаждающей установки резиновые шланги соответствующей дли-
ны; сама установка же должна быть вынесена за пределы ограждающей решетки
ртутного выпрямителя и заземлена; в случае же установки выпрямителя без
решетки охлаждающее устройство должно находиться на расстоянии не менее 1,5 м
от корпуса выпрямителя и также должно быть заземлено.
Защитные приспособления
21.	Для обслуживания постоянного тока в 600 в на подстанции должны нахо-
диться в достаточном количестве следующие защитные приспособления; резиновые
боты, резиновые перчатки, выключающие штанги, ламповый реостат для опробова-
ния напряжения и пр., а также инструменты с изолированными ручками.
Все предметы, перечисленные в настоящем пункте, должны быть в исправном
состоянии и находиться всегда в определенном месте.
Схемы, предостерегающие плакаты и надписи
22.	На корпусе ртутного выпрямителя, на видном месТе должны быть надписи.
«Высокое напряжение—опасно для жизни».
23.	Во время работ вблизи находящихся под напряжением частей необходимо
вывешивать на последних плакаты: «Высокое напряжение—опасно для жизни».
24.	Предостерегающие плакаты должны быть размером не менее 20 х 10 см и вы-
полнены несмываемой краской; все надписи должны быть черными на белом фоне.
Все постоянные предостерегающие плакаты должны быть металлическими
жестко закрепленными. Все же переносные предостерегающие плакаты должны
быть из изолирующего материала.
При изображении на плакате молниевидной стрелы последняя должна быть
выполнена яркокрасной краской.
25.	На время производства работ на отключаемых частях устройства следует
вывешивать временные, предостерегающие плакаты: «Не включать—ремонт».
26.	На каждой подстанции должны быть вывешены на видном и доступном
месте:
а)	однолинейная и трехлинейная коммутационные схемы;
б)	настоящие «правила безопасности»;
в)	правила эксплоатации данной установки;
г)	инструкция по тушению пожара на подстанции;
д)	руководящие указания по оказанию первой помощи пострадавшим от элект-
рического тока.
Все изменения и расширения установки должны быть своевременно внесены
в схемы и заверены техником подстанции.
27.	Схемы электрических соединений должны быть выполнены в принятых
обозначениях со всеми необходимыми пояснениями и вывешены в рамках под стек-
лом.
168
Примечание. На всех частях, находящихся под напряжением и
нормально нетоконесущих (корпус ртутного выпрямителя, быстродействую-
щие автоматы обратного действия и пр.), необходимо вешать предостерегаю-
щие плакаты и делать надписи
Меры предосторожности при эксплоатации
28.	Обслуживание установок в 600 в должно производиться в строгом соответ-
ствии с правилами эксплоатации.
29.	Производить работы на установках, находящихся под напряжением в 600 в
постоянного тока, разрешается только в тех случаях, когда по устройству техни-
ческого оборудования данный участок не может быть обеспечен и при условии соб-
людения следующих мер предосторожности:
а)	работа должна производиться группой квалифицированных работников не
менее двух человек;
б)	рабочие должны быть изолированы от земли (например—стоять на хорошо
изолирующей подкладке, резиновом коврике или на сухом деревянном настиле,
снабженном изолирующими фарфоровыми ножками);
в)	во время производства работ под напряжением работающие не должны при-
касаться к лицам, стоящим неизолированно;
г)	все работы должны производиться инструментом с изолированными ручками.
30.	При ремонте машинных и фидерных автоматов постоянного тока соседние
машины или автоматы должны быть ограждены от случайного прикосновения изо-
лирующими щитками (асбестолит, фанера, резина, картон).
31.	Не допускается, чтобы во время работы машин, ртутных выпрямителей,
распределительных щитов и другой аппаратуры вблизи них находились токопрово-
дящие предметы, как то: инструменты, металлические изделия, проволока и др.
32.	Работы по уборке машинного зала должны производиться обязательно под
наблюдением дежурного монтера или его помощника. К обтирке электрооборудо-
вания неквалифицированной персонал не допускается.
33.	При продувке умформеров и оборудования необходимо применять респи-
ратор.
34.	Производство каких-либо работ с ртутными выпрямителями и одноякор-
ными преобразователями допускается лишь после отключения их как со стороны
переменного, так и со стороны постоянного тока.
Примечание. В установках со стеклянными ртутными выпрями-
телями, при наличии в цепи выпрямленного тока сглаживающих пульсацию
тока конденсаторов, перед началом работ и с выпрямительным устройством
(смена колб и т. д.). конденсаторы должны быть разряжены посредством уста-
новленных для этой цели разрядников
35.	Работы по чистке, регулировке и текущему ремонту аппаратуры, как то:
быстродействующих выключателей, максимальных автоматических выключателей
ит. п., могут производиться лишь после отключения выпрямленного агрегата как
со стороны постоянного, так и со стороны переменного тока.
36.	При ремонтных работах внутри корпуса ртутного выпрямителя обязатель-
но употребление для освещения понизительного трансформатора, вторичное напря-
жение которого должно быть не выше 30 в.
37.	Во время работы преобразователей воспрещается производство каких бы
то ни было работ с приборами и проводкой, расположенными на обратной сторо-
роне щита управления работающих преобразователей.
38.	Воспрещается прикосновение к струе отходящей охлаждающей воды
ртутного выпрямителя как рукой, так и каким-либо посторонним предметом.
39.	При непосредственных работах с ртутью, как то: переливание, очистка,
фильтровка, доливка ртути в контрольные указатели и пр., необходимо соблюдать
осторожность, и в случае разлития ртути по крышке корпуса следует ртуть тщатель-
но собрать и удалить с корпуса все следы ее.
40.	Во время работы ртутного выпрямителя безусловно воспрещается^ входить
за решетку, ограждающую установку.
41.	Дверь ограждающей решетки в о время работы ртутного выпрямителя дол-
жна быть закрыта на ключ, который хранится у ответственного дежурного.
42.	В ртутно-выпрямительных установках с ограждающей решеткой регулиро-
вание охлаждения выпрямителя и ртутного насоса должно производиться посред-
169
ством рукояток, выведенных за ограждающую решетку и изолированных от нахо-
дящихся под напряжением частей установки.
43.	В установках, где два ртутных выпрямителя составляют один рабочий агре-
гат, при работе одного из них производство каких-либо работ с бездействующим
выпрямителем допускается лишь после отключения его как со стороны постоянного,
так и со стороны переменного тока. При производстве таких работ между выпрями-
телями должна быть установлена временная предохранительная перегородка, иск-
лючающая возможность для персонала, работающего у бездействующего выпрями-
теля, прикосновения к выпрямителю, находящемуся под напряжением.
44.	Воспрещается одновременное прикосновение к корпусу ртутного выпря-
мителя и связанным с ним электрическим частям, с одной стороны, и к анодам—
с другой; равно воспрещается одновременное прикосновение к нескольким анодам.
45.	Необходимо следить за исправностью изоляции и целостью сеток, защища-
ющих от возможного прикосновения части установки, находящейся под потенциа-
лом, отличным от потенциала ртутного выпрямителя.
46.	В ртутно-выпрямительных установках без ограждающей решетки необхо-
димо следить за целостью изоляции пола и содержать таковую в чистоте.
47.	Пуск в ход ртутно-выпрямительного агрегата, качание стеклянных колб
(в стеклянных выпрямителях), включение и выключение цепей зажигания и возбуж-
жения и т. д. должны производиться с помощью установленных для этих целей
рукояток и выключателей.
Помещение аккумуляторных батар^ уход за последними
1.	Аккумуляторные помещения должны быть закрыты на ключ, который хра-
нится у дежурного монтера. Правом входа в аккумуляторные помещения пользуе-
тся тот же круг лиц, что и в помещение высокого напряжения.
2.	Вентиляция аккумуляторных помещений должна содержаться в полной
исправности и через день проверяться техником подстанции.
3.	Категорически воспрещается курение, зажигание огня и хранение самовос-
пламеняющихся веществ вблизи аккумуляторных батарей.
4.	В аккумуляторных помещениях воспрещается установка каких бы то ни
было токаразрываюших электрических контактов (выключатели, штепселя и пр.).
5.	Вся электропроводка в аккумуляторных помещениях должна быть выполне-
на согласно правилам и нормам В. Э. С.
6.	Во время зарядки аккумуляторной батареи необходимо открывать фор-
точку,
7.	В процессе работ, требующих непосредственного соприкосновения с Эле-
ктр о л и т а м и, необходимо мыть руки слабым раствором двууглекислой соды,
каковой должен быть всегда в достаточном количестве на подстанциях.
Подача первой помощи при несчастных случаях
1.	При несчастных случаях дежурный персонал подстанции должен немедлен-
но принять меры к оказанию на месте первой помощи пострадавшему и к скорей-
шему направлению его в ближайший медицинский пункт.
2.	Липам, лишившимся сознания от действия электрического тока, следует
немедленно, по возможности тут же на месте, производить искусственное дыхание
и продолжать его до прибытия врача по меньшей мере три часа.
3.	Весь персонал подстанции должен быть хорошо знаком с правилами подачи
первой медицинской помощи.
4.	На каждой подстанции должны находиться в специальном ящике простей-
шие, установленные врачом, медицинские средства и краткая инструкция , о поль-
зовании ими.
5.	У каждого служебного телефона должен быть вывешен список телефонных
номеров скорой медицинской помощи, пожарной охраны и милиции,
170
ГЛАВА XI
ТЕХНИЧЕСКАЯ ОТЧЕТНОСТЬ О РАБОТЕ ПОДСТАНЦИЙ
36.	Суточная отчетность
В каждом производственном предприятии должны быть налажены
техническая отчетность и статистика, которые дают возможность не
только судить о результатах работы предприятия за какой-либо истек-
ший период времени, например за месяц, но и позволяют сделать
необходимые предположения планового характера на будущее время.
Технический отчет —зеркало производственной деятельности пред-
приятия.
С помощью хорошо организованной технической отчетности можно
изучить производительность машин, характер их загрузки, определить
степень имеющегося и потребного резерва, мощности,вычислить потери
энергии в процессе производства, выявить степень износа оборудования
и установить сроки его ремонта. Техническая отчетность в условиях
трамвайной подстанции состоит в следующем:
1.	Ведется почасовой учет электроэнергии, полученной с цен-
тральной станции в виде трехфазного тока и отданной в сеть постоянного
тока (контактные провода).
2.	Записываются каждый час показания амперметров и вольтметров .
переменного и постоянного токов и киловаттметров на преобразователях
и фидерах.
3.	Учитывается продолжительность работы в часах за сутки каждого
преобразователя.
4.	Учитываются расход энергии на собственные нужды и потребление
воды по соответствующим счетчикам.
5.	Учитывается количество включений и выключений масляников от
руки.
6.	Учитывается количество автоматических выключений масляников
машинных и линейных (фидерных) автоматов постоянного тока.
7.	Записывается состояние наружной'температуры (воздуха), а такж
температура машинных помещений и трансформаторов преобразователей.
В качестве примера приводятся две формы суточной технической отчет-
ности для подстанций с умформерами (фиг. 164) и с ртутными выпрямите-
лями (фиг. 165), введенные московским трамваем.
Означенные формы суточной отчетности достаточно удовлетворяют
всем вышеуказанным требованиям. Отчетность о работе ртутных выпря-
мителей содержит в себе сведения: о температуре корпуса, состоянии
вакуума, работе масляного насоса, силе тока в амперах в цепи возбу-
ждения и зажигания, а также ртутного насоса. Записи ведутся за каждый
час в течение суток.
Кроме суточной отчетности дежурные монтеры по сменам ведут запи-
си в настольном журнале подстанций, где записываются все происшествия,
неполадки на подстанциях за время дежурства, а также даются теку-
щие распоряжения и указания администрации по вопросам эксплоатации
И ремонта подстанции,	4
171
МЭТТ
СУТОЧНЫЙ ОТЧЕТ
«о
------------------подстанции за 193 г.
Утв. Горунху 28/XII—32 г.
№ 38—705.
ЧАСЫ			0	1	2	3	4	5	б	7	8	9	10	11	12	13	14|15		1б'17		18	19	20	21	22|23|24			Среднее
Каб. выс. напр. № ‘Сечение ,	• мм2 Допуст. нагруз. „	• ам.		Вольт																										
		Ампер																										
		Счетчик К. В. Ч.																										
Общий вольтметр переменного тока (высокого напряж.)																												
УМФОРМЕРЫ	1 | Мощность „	“ к. в. 1 । Нормальн. нагрузка „	и ам.			•																								
	Ампер переменного тока																											
	Киловатт																											
	Вольт постоянного тока																											
	Ампер постоянного тока																											
Состояние погоды																												
4° наружная																												
it9 машинного помещения																												
трансформаторного помещения																												
пусковых трансформаторов																												
4° трансформатор, умф. № 1																												
Вольтметр аккум, батареи																															
Общий счетчик постоянного тока квт-ч.																		i													
Показание водомера																	1														
Общий вольтметр постоянного тока																															
Общий амперметр постоянного тока (нагрузка подстан.)																															
ЧАСЫ						0	1	2	3	4	5	б	7	8	sjio		11	12	13|14		15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	
Работа умформеров за сутки: „	• час. »	.• мин.					Показания счетчиков за сутки																										
Умформер	№ 1		№ 2		Счетчик переменного тока каб. №	—	=	= Kem-4j																										
Время	Час.	М.	Час.	М.	Счетчик переменного тока каб. №	—	=	=	,,																										
					Всего получено п/станцией переменного тока	—	=	=																										
Включен																															
					Общий счетчик постоянного тока	—	=	=																										
Выключен	-		1		Счетчик собствен, нужд п/ст. переменного тока	—	=	=																										
Включен					Счетчик собствен, нужд п/ст. постоянного тока	—	=	=	„																										
					Счетчик 120 в	—	=	=	.																										
Выключен																															
					Водомер	—	=	=																										
Суточная работа					Коэфициент трансформации																										
					Коэфициент загрузки п/станции																										
																															
																															
СВЕДЕНИЯ О ВЫПАДЕНИИ МАСЛ.-ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ, МАШИННЫХ И ЛИНЕЙНЫХ АВТОМАТОВ: •
	Масл.-выцлючателей	Машинные автоматы	Линейные автоматы	Всего за сутки раз
Каб. № Р. В. № 1				
				
Р. В. № 2				
Трансформ, собств. нужд				
Трансформ, собств. нужд				
				
Сведения о включении и выключении кабелей
	На станции М. 0. Г. Э. С.					На подстанции							
													
	Каб. №		Каб. №			Каб. №		Каб. №					
	Час.	Мин.	Час.	Мин.		Час.	Мин.	Час.	Мин				
										—			
Включен	 Выключен Включен	—	—	•	—		—	—	—					
									—				
													
Выключен													
Включен Выключен	—		—	—		—	—	—	—				
													
Дежурили	От час. до час.				От час. до час.					От час. до час.			
Монтер													
Пом. монтера													
Рабочий													
ПРИМЕЧАНИЕ: -________________________________________
Техник п/станции
СУТОЧНЫЙ ОТЧЕТ
Утв. Горунху 28/XII—32 г.
№ 38 -705
г.
подстанции за_____________193
МЭТТ
СЛУЖБА ПОДСТАНЦИЙ
ЧАСЫ				0	1	2i	3	4	5	б	7	8	э|10		11'12		1 13 14 1		15	1 I 16 17,18 1			19	20	1 21 22		23	24	Среднее
Каб. выс. напр. № Сечение „	„ мм2 Допуст. нагруз. п	* ам.			Вольт																										
			Ампер																										
			Счетчик квт-ч																										
Общий вольтметр переменного тока (высокого напряж.)																													
РТУТНЫЕ ВЫПРЯМИ- ТЕЛИ	№ 1 Мощность „	• кв. Нормальн. нагр. „	* ам.	Ампер переменного тока																											
		Вольт постоянного тока																											
		Ампер постоянного тока																												
		Счетчик квт-ч постоянного тока																											
		Ампер возбуждения																											
		Ампер ртутного насоса																											
		t° цилиндра	9																											
		Вакуум																											
		Работа масл. насоса																											
Состояние погоды					1 1																								
t° наружная																													
t° машинного помещения																													
t° трансформаторного помещения																													
/° трансформатора Р. В. № 1																													
Трамрайные подстанции 1131
Умформер	№ 1		№ 2			Счетчик переменного тока каб. №	—	=	=	квт-ч
Время	Час.	М.	Час.	М.	Счетчик переменного тока каб. №	—	=	=
					Всего получено подстанцией переменного тока	—	=====	,
Включен					
					Счетчик постоянного тока Р. В. № 1	—	=	=	„
Выключен					„	.	, Р. В. № 2	-	=	=
Включен					Всего выработано п/станцией постоянного тока =	„
					Счетчик 120 в	„
Выключен		1			
					Водомер
Суточная работа				1 1		Коэфициент трансформации
					Коэфициент загрузки п/станции
		1			
СВЕДЕНИЯ О ВЫПАДЕНИИ МАСЛ. ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ, МАШИННЫХ И ЛИНЕЙНЫХ АВТОМАТОВ:
	Масл. выключателей	Машинные автоматы	Линейные автоматы	Всего за сутки раз
Каб. № Умф. № 1 Умф. № 2				
				
				
Пуск, тр-ров				
Итого .				
				
Сведения о включении и выключении кабелей													
													
	На станции М. О. Г. Э. С.					На подстанции							
													
	Каб. №		Каб. №			Каб. №		Каб. №					
	Час.	Мин.	Час.	Мин.		Час.	Мин.	Час.	Мин.				
													
Включен														
													
Выключен													
													
Включен													
													
													
Дежурили	От час. до час.				От час. до час.					От час. до час.			
Монтер													
Пом. монтера													
Рабочий	-												
ПРИМЕЧАНИЕ---------------------------------------
Техник п/станции
37, Месячная отчетность
Для выявления общих результатов работы подстанции за истекший
месяц техником подстанции ведется сводная ведомость по особой форме
(фиг. 166)) где записываются итоговые цифры по числам месяца о про-
должительности работы каждого преобразователя в часах, расходе в ки-
ловатт-часах, энергии трехфазного тока и отпуске постоянного тока с
шин подстанции.
Кроме того в месячных сводках даются сведения о максимальной тем-
пературе трансформаторов за каждое число и по каждому преобразова-
телю, а также максимальная нагрузка в амперах.
Материальная отчетность по трамвайным подстанциям сравнительно
несложна вследствие незначительного количества операций, связанных с
расходованием материалов во время эксплоатации подстанций.
Ремонтные группы по обслуживанию выпрямителей, умформеров и ре-
лейной защиты ведут каждая свою отдельную отчетность о характерен
количестве тех или других повреждений и составляют технические сводки
и анализ разного рода неисправностей и аварий обслуживаемого ими
оборудования.
московский
электротехнический МЕСЯЧНЫЙ ОТЧЕТ________ПОДСТАНЦИИ
ТРАМВАЙНЫЙ ТРЕСТ
—	за месяц 193 года.
1	|	—	№ 1				№ 2			Мах общей на- грузки в amp постоян. тока		Показания счетчиков кв-час.				
	Работали в сутки		t° с транс, шах	Работали в сутки		Г с транс, шах		Общий посто- янный ток 600 в квт-ч	Перем, тока б 600 в каб. № квт-ч	Перем, тока 6 600 в каб. № квт-ч	Перем, тока в каб. № квт-ч	Собственные нужды квт-ч
	1 час. мин.			час.|	мин.							
1 2 3 4 28 29 30 31									•			
Среднее за месяц								1				
Общее за ме сяц												
180
Числа	ВЫПАДЕНИЕ АВТОМАТОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА											
	Машины		Линейные фидера										
							।					
1 2 3 4 28 29 30 31		1										
1 Общее I 1 за месяц |												
Среднее за месяц												
Техник подстанции
ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ и САМОПРОВЕРКИ
1.	Что такое закон Ома?
2.	Какими способами можно получить электрический ток?
3.	Что такое гальванический элемент?
4.	В чем состоит сущность электромагнитной индукции?
5.	В каких машинах и приборах используется явление индукции?
б.	Почему для движения трамваев применяется постоянный ток 600
и чем обусловлена эта величина напряжения?
7.	Какая разница между постоянным и переменным токами?
8.	Что такое фазы переменного тока?
9.	В чем состоит явление сдвига фаз в переменном токе?
10.	Что такое cos <р?
11.	Какими способами можно повлиять на величину cos'ip в электри-
ческой установке?
12.	Какая разница между cos у и коэфициентом полезного действия ма-
шины?
13.	Может ли трамвайная сеть обслуживать движение вагонов без
трамвайных подстанций?
14.	Для чего служат трамвайные подстанции?
181
15.	Что такое трансформатор и для чего он служит?
16.	В чем заключается выгода применения тока высокого напряжения
по сравнению с низким?
17.	Что такое мотор-генераторы и каких они бывают типов?
18.	Что такое умформер и как он устроен?
19.	Для чего нужен трансформатор к умформеру?
20.	Что такое «круговой огонь»?
21.	Что такое ртутный выпрямитель, как он устроен и какие он имеет
главнейшие принадлежности?
22.	Может ли ртутный выпрямитель работать без трансформатора?
23.	Для чего нужно охлаждать ртутный выпрямитель?
24.	Что такое анод и катод?
25.	В чем состоит явление «обратного зажигания» и где оно имеет
место?
26.	Для чего служат максимальные автоматы?
27.	Что такое быстродействующий автомат обратного действия и
где он применяется?
28.	В чем состоит формовка ртутного выпрямителя и когда таковая
производится?
29.	Нужно ли формовать стеклянный выпрямитель?
30.	Что такое максимальное реле?
31.	Что такое реле времени?
32.	Что такое выдержка времени?
33.	Какими способами и приспособлениями можно включать и вык-
лючать масляники?
34.	Для чего служат разъединители?
35.	Что такое трансформаторы тока и трансформаторы напряжения, и
для чего они применяются?
36.	Что такое фазометр?
37.	Для чего служит синхроноскоп й как он устроен?
38.	В чем заключается значение предупредительного ремонта для
оборудования подстанций?
39.	Что такое емкостные токи и при каких условиях они проявляются?
40.	Что такое селективная защита?
41.	Что такое оцелитовый разрядник и для чего он применяется?
42.	Что такое заземление и заземлитель, как и где таковые устраи-
ваются?
43.	Что такое «разрывная мощность» и токи «короткого замыкания»?
44.	Что такое «взрывная камера»?
45.	Для чего служит реле Бухгольца?
46.	Какими способами можно сушить обмотки трансформаторов,
машин и масло?
47.	Для чего нужно продувать машины?
182
48.	Как нужно устанавливать шины высокого напряжения для мас-
ляников?
49.	В чем заключается электро-динамическое действие токов?
50.	Для чего служит звуковая и световая сигнализация на подстан-
ции, где и как она устраивается?
51.	В чем заключается задача реконструкции подстанций?
52.	Назовите основные правила по технике безопасности при обслу-
живании ртутных выпрямителей?
53.	Может ли дежурный монтер подстанции отпустить своего помощ-
ника с дежурства?
54.	Для чего нужна техническая отчетность по подстанции и какие
она преследует цели?
Сдано в набор 26/Х-1§34 г.	У поля. Главлита В-19232
Подписано к печати 5/V-1935 г.	ОГИЗ № 2884; Т—20
62Х941/]6; 12 п. л.	Заказ № 1131 Тираж 2 С00 экз.
16 авт. лист.	Цена 2 р. 20 к. Пер. 50 к.
5-я типография Трансжелдориздата НКПС. Москва, Каланчевский тупик, д. 3/5
I
Линейные кабели


А
I РА
•/ООО
л
п
л
л
л
PiKKijMijriiw баМпоре

'4°
5
750
А
6000
f
£
(ООО
РА
г—6000
>Пр
К мотору ветилятороВ
для продувки машин 200к
250
₽/ (Jуд
60001
! : t
4-4=^
Обратные кабель
Фиг. 126. Схема электрических соединений трамвайной подстанции с тремя умформерами.
Цена 2 р. 70 к.
Издания 1
Гострансиздата
предаются в магазинах
Кн игообъединения
ОГИЗа
Единичные экземпляры
высылает наложенным
платежом
„КНИГ А—ПО ЧТО Й“
Москва» 64.