TRAMWAJE WARSZAWSKIE
SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ


WYŁĄCZNIKI SZYBKIE


W trakcie eksploatacji wagonu tramwajowego dochodzi niekiedy do zwarcia w obwodach elektrycznych, co w konsekwencji może doprowadzić do uszkodzenia silników lub aparatury. W celu uniknięcia takich zdarzeń stosuje się wyłącznik nadmiarowy. W stopiątkach tę rolę spełnia stycznik liniowy, umieszczony pod podłogą w przedniej części wagonu (niekiedy z racji wypełnianej funkcji zwany "wyłącznikiem stycznikowym"). Takie rozwiązanie okazało się jednak wysoce nieskuteczne - stycznik liniowy nie jest w stanie dostatecznie szybko i skutecznie wyłączyć dużego prądu, co powoduje że w przypadku zwarcia często ulegają uszkodzeniu podzespoły tramwaju (w tym nawet sam stycznik liniowy), a w skrajnych przypadkach zadziała nawet zabezpieczenie nadprądowe na podstacji, pozbawiając napięcia całą sekcję sieci.

Celem uniknięcia takich zdarzeń w Tramwajach Warszawskich w 1995r. rozpoczęto próby z wyłącznikami szybkimi. Kilkuletnie próby potwierdziły skuteczność rozwiązania i pozwoliły wybrać najodpowiedniejszy typ urządzenia. Od 1999r. wyłącznik szybki jest montowany na wagonach podczas remontów. Wyłącznik szybki jest umieszczony na dachu wagonu, dzięki czemu nie ma konieczności zmian w konstrukcji wagonu, podobnie zakres zmian w instalacji elektrycznej jest niewielki. Głównym składnikiem "wykonawczym" wyłącznika jest element półprzewodnikowy (w zależności od typu wyłącznika - tyrystor GTO lub tranzystor IGBT), tak więc wyłączanie prądu odbywa się bezłukowo i wielokrotnie szybciej niż wyłączanie za pomocą stycznika liniowego.

Zadaniem wyłącznika szybkiego jest nie tylko zabezpieczenie obwodów tramwaju przed skutkami zwarć lub przeciążeń, ale także łączenie "prądów roboczych" wspólnie ze stycznikiem liniowym - stycznik liniowy pracuje w tym układzie bezłukowo, co zmniejsza jego awaryjność i znacznie wydłuża jego żywotność. Dzięki umieszczeniu wyłącznika szybkiego na dachu wagonu, bezpośrednio przy panografie, niechroniona część obwodu tramwaju jest ograniczona do minimum, natomiast swobodny przepływ powietrza podczas jazdy umożliwia naturalne chłodzenie urządzenia.

Pierwsze takie urządzenie zostało umieszczone w 1995r. na dachu wagonu 1006" (typ 105Na) po prawej stronie podstawy pantografu. Przez kilka lat wypróbowywano różne modele wyłączników szybkich o różnych parametrach technicznych i pochodzących od różnych producentów (m.in. w 1996r. prototypowy wyłącznik z Instytutu Elektrotechniki, z tyrystorem GTO). Po dokonaniu w 1999r. ostatecznego wyboru typu wyłącznika, próbna wersja z wagonu 1006" została usunięta (w kwietniu 2001 zastąpiona ostatecznie wybraną wersją).

     


W 1996r. na dachu wagonu 1412 (typ 105Nf) zamontowano próbnie kolejny typ wyłącznika szybkiego. Wyłącznik ten był również skonstruowany w IEL, od wcześniejszej wersji (próbowanej w 1996r. na wagonie 1006") różnił się umiejscowieniem (znajdował się w osi wagonu "obejmując" podstawę pantografu), wielkością oraz zastosowaniem tranzystora IGBT jako elementu wykonawczego. Wyłącznik ten okazał się lepszy od poprzednika, miał jednak nadal kilka drobnych wad. W listopadzie 2001r. został zastąpiony nowszą wersją WST-3 (początkowo umieszczonym w osi wagonu, po NG 04.2002 przeniesionym na typowe miejsce bocznie od pantografu).

       


W 1999r. Tramwaje Warszawskie dokonały ostatecznego wyboru i w rezultacie zamówiły w Instytucie Elektrotechniki 40 szt. wyłączników szybkich. Wyłączniki te występują w dwóch odmianach różniących się zastosowanym elementem półprzewodnikowym - w typie WST-1 jest to tyrystor GTO, w typie WST-2 jest nim tranzystor IGBT. Oba typy urządzeń umieszczone są w metalowej skrzyni, znajdującej się bocznie od podstawy pantografu, natomiast radiator umożliwiający oddawanie ciepła do otoczenia znajduje się pod skrzynią (istnieją 2 typy skrzynek, nieznacznie różniące się wielkością). Pierwsze wyłączniki WST-1 zostały zamontowane we wrześniu 1999r. w wagonach 1174 i 1175 (typ 105Na), kolejne w następnych miesiącach na remontowanych wtedy wagonach. Ogółem zamontowano 20 szt. wyłączników WST-1 i 62 szt. wyłączników WST-2.

         


Od jesieni 2001r. podczas remontów zakładany jest kolejny typ wyłączników szybkich - WST-3. Od poprzednich wersji różni się umieszczeniem radiatora - w WST-3 znajduje się z boku urządzenia. W kilku egzemplarzach był niczym nieosłonięty, w następnych jest już osłonięty ruchomą klapą. Elementem wykonawczym jest tranzystor IGBT. W latach 2001-2002 Instytut Elektrotechniki wyprodukował 132 szt. wyłączników tego typu, wszystkie zostały już zamontowane podczas remontów na różnych typach stopiątek.

         
       

29.12.2002 NAPISZ DO AUTORA © MKM 101