KURZUS: Balesetvizsgálat jármű szempontjai

MODUL: II. modul

5. lecke: Segédüzemi berendezések vizsgálata, védelmi berendezések

A segédüzemi berendezések a vasúti járművek működéstámogató készülékei, amelyek felelősek a légkészlet, a vezérlés, a visszajelzések, a szellőzés stb. megfelelő működtetéséért. Megkülönböztetünk pneumatikai, hidraulikus, és elektromos jellegű segédüzemi berendezéseket.

Segédüzemi berendezések:

  • a légtermelő és kezelő berendezések (légszűrők, cseppleválasztók, légsűrítő motor és légsűrítő, nyomásszabályozók, légtartányok, légcsövek)
  • Ventilátorok szellőzőrendszer és meghajtásuk, a légsűrítő, az ellenállásmezők stb hűtésére és szellőztetésére
  • Szivattyúk, amelyek lehetnek hűtővíz, üzemanyag, vagy ablakmosó szivattyúk stb.

A körülményeket kevéssé ismerő ember azt mondhatná, mi köze van a légsűrítőnek a vasút biztonságához? Lássunk egy történetet:

A metrónál történt az eset. A régiebbi szovjet kocsikon (Már nincs ez a típus forgalomban) , a motorkocsi-vezető nem egyedül dolgozott, hanem volt mellette egy ún. Motorkocsi segédvezető is. Ketten feleltek a vonat továbbításáért, de ők egymással voltak elfoglalva. Valószínűleg ezért maradt el a fülke teljes üzembe helyezése, amely kompresszor kapcsolót is magában foglalta. Minden ajtózárás után a légkészlet csökkent kicsit, és a vonat egyre lomhábban fékezett, és ment. (a vezérlés elektropneumatikus szelepekkel működteti az erősáramú kontaktorokat). Egyszer csak egy állomáson nem volt benne annyi levegő, hogy meghúzza a fék kontaktorokat, és a vonat 3 kocsival kirohant, meghaladva egy vörös jelzőt is. Ezután sem tartjuk fontosnak a légsűrítőt?

A töltő légrendszer lényegi eleme a vasúti járműnek, hiszen innen töltjük fel a fékeket is.

Ha a főlégtartályon megsérül egy kondenzvíz leeresztő csap, nem biztos hogy azonnal észrevesszük, mégis akár elmehet a kontaktor vezérlésünk is. Ha a segédlégtartály sérül meg, azon a rudazaton nincs fékezés.

Ha a ventilátorok sérülnek, alkatrészek melegedhetnek túl, motorban összeég a kommutátor, ellenállásmezők szakadhatnak el.

Ha hidraulika olaj szivattyúk vagy a hűtővíz szivattyú adja fel a szolgálatot valószínűleg nem kerülünk életveszélybe, de kellemetlenségeket okozhat, és lehet kiinduló pontja más vasútbiztonságot veszélyeztető eseménynek.

Nézzük egy mozdony esetében a segédüzem berendezéseit:

  • kompresszor (mostanában AGTU ként emlegetik, amely már magában foglalja a légkészlet szűrését és a cseppleválasztást is, Rail-pak moduláris rendszerben). A kompresszor meghibásodásakor (hacsak nem motorvonatról beszélünk ahol több ilyen egység került beépítésre) a vonat továbbítása nem biztonságos, mivel a fékezéshez a légkészlet nem lesz elegendő. A vontatójárművet ki kell állítani a forgalomból. Eseményvizsgálatnál arra vagyunk kíváncsiak, hogy a kompresszor működött-e? (pl. vörös jelző meghaladásnál ahol a járművezető fékhibára hivatkozik, de a fékrudazat és a pneumatika vizsgálata nem utal meghibásodásra). A kompresszor működését (illetve előzőleg történő működését) - amennyiben a helyszíni szemle bizottság hamar a helyszínre érkezik, a kompresszor olaj hőmérsékletéből, illetve a járművön talált légkészletből lehet valószínűsíteni. A légkészlet vizsgálatánál tömörséget is vizsgálunk, és szakműhelytől kell véleményes jelentést kérni.
Légtermelő és kezelő egység (AGTU) (forrás: www.atlascopco.com)
1. ábra
  • Hűtőventilátorok a mozdony általános hűtésére: A mozdony gépterének hűtésére szolgálnak, mivel a beépített berendezések mindegyikének van egy hőtűrési intervalluma, amely felett nem működnek biztonságosan, megolvad a szigetelésük, stb. Dízel vontatójárműveknél a motorhűtésben külön ventilátor vesz részt, vagy úgy méretezik, hogy a géptér és a hűtő hődisszipálását is végre tudja hajtani.
Mozdony fő ventilátor (forrás: www.amtrak.com)
2. ábra
  • Akkumulátor telepek: a jármű üzembe helyezését, segédüzemi elektromos berendezéseinek működtetését látják el. Üzemben lévő járműveken az akkumulátorokat folyamatosan töltik. Jellemzően lúgos akkumulátor telepeket használunk. Amennyiben az akkumulátor telep lemerült, a járművet nem lehet üzembe helyezni. (Dízelmozdonynál nincs ami megforgassa az indítómotort, villamos mozdonynál nem működik az áramszedő felemeléséhez szükséges segédlégsűrítő). A töltésszabályozó berendezés működése létfontosságú, mert a túltöltött akkumulátor telepek akár fel is robbanhatnak! Ennek félreérhetetlen nyomai vannak, mert az akkumulátor általában a külső hőmérséklet növekedésre csak megolvad, túltöltéskor viszont belülről nyomja szét a ládát.
Vontatójármű akkumulátor telep (forrás: www.iho.hu)
3. ábra
  • Motor hűtő ventilátorok: A vasúti vontató jármű motorok általában saját szellőzéssel vannak ellátva, amelyhez a légáramot a motor tengelyére szerelt ventilátor lapátok biztosítják, a motoron pedig egy be, és egy kiáramló szellőzőnyílás található (4. ábra). Készültek azonban olyan vontatómotorok is, amelyeken csak hőelvezető bordák vannak, ezek általában a régebbi konstrukciójú motorok. A motor hűtése ugyancsak fontos, mert különben nagy hőmérsékleten a kommutátor, illetve a motorbandázsok hajlamosak megolvadni, megégni, vagy más módon károsodni. Az elégtelen hűtésnek nyomai kezdetben olvadás-szerűek, majd amikor az olvadás miatt rövidzárlat következik be, onnantól a nyomok elektromos ívre és elektromos tűzre utalnak.
Vontatómotor szellőzőnyílások (forrás: www.railwayservicecontractors.com)
4. ábra
  • Segédüzemi áramátalakító: A vontatási feszültségből állítja elő a váltakozó áramú segédüzem részére az feszültséget. A mozdony főtranszformátora és segéd, valamint fő egyenirányítója a munkavezeték feszültségből stabil egyenfeszültséget generál. A jármű egyes rendszerei azonban váltakozó feszültséggel működnek (világítás, egyes szellőzőmotorok, klímaberendezések, vezetőfülke kényelmi berendezései), így ezek részére egyenfeszültségből generál váltakozó feszültséget. Működésének kiesése a segédüzemi berendezések egy részének leállását is eredményezheti.
Segédüzemi áramátalakító (forrás: www.trako.vossloh.com)
5. ábra
  • Segédüzemi egyenirányító: feladata a vontatási feszültségből egyes egyenfeszültségű segédüzemi berendezések részére az egyenfeszültség létrehozása (akkumulátor töltés, vezérlőfeszültség). Meghibásodása esetén az akkumulátor töltés megszűnik, és a vezérlőáramkör csak addig működőképes, ameddig az akkumulátor le nem merül. ez után a pont után csak a tisztán mechanikai, vagy pneumatikai vezérlésű berendezések működnek. (kivéve a biztonsági berendezéseket, amelyek táplálás hiányában védelmi üzemmódba kapcsolnak)
  • fűtésszabályozó és kapcsoló elemek: A vonatfűtés az egyenáramú segédüzemhez tartozik, általában 1500 V egyenfeszültséggel működik. Ezt a feszültséget is a segédüzemi egyenirányítótól kapja, vezérlőfeszültséggel működtetett, nagyfeszültségű kapcsolóelemeken, ún. fűtés kontaktorokon keresztül. A vonatfűtés meghibásodása utaskényelmi szempontból nem előnyös, de vasútbiztonsági nézőpontból a meghibásodott vonatfűtés potenciális tűzveszély.
  • segédlégsűrítő: A villamos meghajtású vontatójárművek áramszedő vezérléshez elegendő levegőt termelni képes, akkumulátor feszültségről működő kis teljesítményű légsűrítő, amely folyamatos üzemre nem alkalmas. A jármű üzembe helyezésekor ezzel töltjük fel az áramszedő segédlégtartályokat, hogy az áramszedő felemelkedhessen, és ez által a fő légsűrítőt és a teljes segédüzemet be tudjuk üzemelni. Amennyiben meghibásodik, és a mozdonyon az áramszedő felengedéséhez nincs elegendő légkészlet, akkor a mozdonyt üzembe helyezni nem lehet.
Segéd légsűrítő egység (forrás: www.duerr-technik.eu)
6. ábra
  • főtranszformátor olaj keringető szivattyú: A főtranszformátor olajat folyamatosan hűteni, és keringetni kell. Amennyiben ez nem lehetséges, a transzformátor olaj oly mértékben forrósodik fel, hogy felbuborékosodik, és akár be is robbanhat. Működése esszenciális. Védelemül szolgál a Buchholz-relé, vagy más típusú buborékvédelem, amely buborék észlelésekor beavatkozik a járművezérlésbe.
Buccholz relé (forrás: Wikipédia)
7. ábra
  • hidrosztatikai szivattyúk és motorok
  • hőntartó és előfűtő berendezések: Az üzemi berendezések hideg indítását megelőzendő, vagy azokat üzemi hőmérsékleten tartó, általában belső égésű eszközök. A modern vasúti dízelmotorokat pl. előfűtés nélkül indítani motorkárosodás veszélye miatt tilos.

Védelmi berendezések:

A védelmi berendezések a járművet is védik, de minket is. Működésükkel kizárják a további meghibásodásokat, és a komolyabb emberi sérülést is. Védeni lehet tehát:

  • Áramköröket, és elektromos készülékeket
  • Légrendszert
  • Emberéletet

Áramköröket védhetünk: olvadó biztosítóval, kisautomatával, gyorskapcsolókkal, felhasználási igény szerint. Ezek a szerkezetek mind az olyan áramokat szakítják meg, amelyek már veszélyesek lennének az adott készülékre. Vizsgálat alkalmával a biztosítók épségéből vagy leoldásából lehet következtetni az előállt műszaki hibára is. A készülékek és környezetük védelme érdekében, ezek a megszakító jellegű kapcsoló elemek ívfúvással is el vannak látva, amely azt jelenti hogy a két erősáramú érintkező egymástól való eltávolítása közben előállt elektromos ívet valamely módon kioltjuk.

Légrendszert, a kompresszor vezérlésében beállt műszaki hibák ellen, amelyek például a nyomáskapcsoló előírt nyomás érzékelése ellenére nem kapcsolják ki a kompresszort, ami így egy idő után kritikus nyomásra töltené a légtartányokat, amelyek tehermentesítés hiányában felrobbannának. Erre hivatottak a biztonsági szelepek, amelyek egy előre beállított nyomásérték elérésekor automatikusan nyitnak, elengednek annyi levegőt hogy bőven a beállítási nyomásérték alá süllyedjen a nyomás, majd újból lezárnak. Működésük azonban rendkívüli eseménynek minősül.

Talán mindannyian egyetértünk abban, hogy az emberi élet és testi épség védelme az elsődleges. Védenünk kell az üzemeltető személyzetet, a kiszolgáló és karbantartó személyzetet, valamint az utasokat. Az embert érheti mechanikai vagy égési sérülés, áramütés.

Elsődlegesen a munkavédelmi szabályok betartása, a megfelelő oktatás, a tudásanyag szinten tartása, a védelem, de a vasúti járművek tervezésénél az emberi élet védelme érdekében számos rendszert építenek be. Ilyenek:

  • Végálláskapcsolók, amelyek olyan ajtók nyitásakor amelyek mögött az emberi életre veszélyes szerkezetek (általában elektromos) vannak. Amennyiben egy üzemelő járműnél ezeket az ajtókat kinyitják, az áramszedő levezérlődik, a főmegszakító kiejt. (HÉVMIXA-MX-MXA sorozat)
  • Függőségi láncok, amelyek megakadályozzák azt, hogy addig a géptérbe nyúljunk amíg az áramszedő fent van. (Pl. MÁV V46 sorozat), vagy a villanyfűtéshez nyúljunk amíg az be van kapcsolva (MÁV M41 sorozat)

A védelmi berendezések vontató és vontatott járművenként eltérőek, van amikor összefüggésben vannak az infrastruktúrával is (pl. a járművet nem lehet földelni, amíg a vontatási energia nincs kikapcsolva).

A téma mélyebb megismeréséhez a különböző ágazatok (Országos közforgalmú dízel és villamos vontatás, helyi közforgalmú villamos vontatás) járműtípusainak gépkönyvei ajánlottak.

Önellenőrző kérdések
1. Döntse el az alábbi állításról, hogy igaz vagy hamis!
A segédüzemi berendezések a vasúti járművek működés támogató készülékei, amelyek felelősek a légkészlet, a vezérlés, a visszajelzések, a szellőzés, stb. megfelelő működtetéséért.
2. Döntse el az alábbi állításról, hogy igaz vagy hamis!
Mozdony esetében a kompresszor meghibásodásakor a vonattovábbítás nem biztonságos, mivel a fékezéshez a légkészlet nem lesz elegendő.
3. Döntse el az alábbi állításról, hogy igaz vagy hamis!
Dízel vontató járműveknél a motor hűtésében soha nem vesz részt külön ventilátor.
4. Döntse el az alábbi állításról, hogy igaz vagy hamis!
Az akkumulátor telepek a jármű üzembe helyezését és a segédüzemi elektromos berendezéseinek működtetését látják el.
5. Döntse el az alábbi állításról, hogy igaz vagy hamis!
A segédüzemi jármű átalakító egyenáramból állít elő váltakozó áramot a fő gépcsoport részére.
6. Döntse el az alábbi állításról, hogy igaz vagy hamis!
Segédüzemi egyenirányító feladata a vontatási feszültségből egyes egyenfeszültség segédüzemi berendezések részére az egyenfeszültség létrehozása. Meghibásodása esetén az akkumulátor töltés nem szűnik meg.
7. Döntse el az alábbi állításról, hogy igaz vagy hamis!
Elektromos fűtésű vonat esetében a fűtő berendezés a feszültséget a segédüzemi egyenirányítótól kapja.
8. Döntse el az alábbi állításról, hogy igaz vagy hamis!
A segédlégsűrítő a villamos meghajtású járműveken a főlégsűrítő által termelt levegő mennyiség kiegészítésére használatos berendezés.
9. Döntse el az alábbi állításról, hogy igaz vagy hamis!
Az elektromos rendszerbeli védelmi berendezések azokat az áramokat szakítják meg, amelyek már veszélyesek lennének az adott készülékre.
10. Döntse el az alábbi állításról, hogy igaz vagy hamis!
Az emberi életre veszélyes szerkezetek véletlen érintését gátolják az ún. végállás kapcsolók.