A villamos meghajtású vontatójárművek főáramköri elemeinek meghibásodása gyakorta vezet kisebb vagy nagyobb járműtüzek, és járműkárok kialakulásához. Gondoljunk bele az áramszedő törésébe, vagy kialakuló elektromos ívekbe.
Ismétlésképpen a villamos meghajtású vasúti járművek főáramköri elemei (általánosan):
áramszedő szerkezet (akár jármű tetején elhelyezett , akár más megoldású vontatási feszültség hozzávezetés)
Túlfeszültség levezető - a vontatási energia hozzávezetésen keresztül a járműhöz érkező károsan nagy feszültség levezetése a járműszekrényen keresztül
Főmegszakító- a főmegszakító szakaszoló elem amellyel vész esetén is áramtalanítani lehet a járművet
Főkapcsoló (gyorskapcsoló) - védelmi berendezés, a túláramoktól és a zárlati áramoktól védi a jármű elektromos berendezéseit
Fokozatkapcsoló és előtét ellenállások - a jármű rángatás mentes és fokozatos indítását, illetve esetenként villamos ellenállás fékezését
Vontatómotorok - az elektromos áramot mechanikai energiává alakító, a jármű meghajtását, vagy generátor üzemben villamos ellenállás-fékezését biztosító szerkezetek.
Feszültség visszavezető szerkezetek - az áramkör záródásához szükséges, egyenáramú vontatás esetében negatív, váltakozó áramú vontatás esetében a "0" áramátalakítóhoz való visszavezetésében részt vevő, a kerékpárokkal fémes kapcsolatban lévő szerkezetek.
Segédüzemi átalakítók - a vontatási feszültségből a segédüzemek részére szükséges feszültséget átalakító elektromos készülékek
Főtranszformátor - váltakozó áramú feszültség hozzávezetés esetében a járműben a 25 kV feszültséget "használható" tartományra átalakító készülék.
Egyenirányító - váltakozó áramból generál egyenáramot az azt felhasználó készülékek számára.
Jellemző meghibásodások és okaik:
áramszedő szerkezet: a felsővezeték vagy harmadik sín hibából, esetleg idegen tárgy közreműködésével mechanikai károsodást szenvedhetnek, amely által a járműben is kár keletkezhet, vagy személyi sérülés a jármű közelében a leeső daraboktól. Az áramszedő által a munkavezetékben okozott károk legtöbbször több órás forgalmi zavarokat okoznak, még akkor is ha a sérült járművet a helyszínről könnyen el lehet távolítani.
Túlfeszültség levezető (varisztor) - ebben az eszközben egy nagy feszültség érték esetén elektromosan vezetővé váló anyag van, amely amennyiben nyit, a járműre érkező túlfeszültséget elvezeti. Amennyiben nem nyit, a járműben jelentős károk keletkezhetnek, általában elektromos tűz, illetve az utasokat érheti áramütés.
A varisztor /forrás: www.ruily.com/
3. ábra
Főmegszakító: összeégése esetén vagy a mozgó alkatrész meghibásodásakor a járművet csak az áramszedő leeresztésével lehet áramtalanítani, az pedig terhelt állapotban elektromos ívet húz, amely károsítja a munkavezetéket és az áramszedőt is.
Főmegszakító (forrás: www.qydcpj.com)
4. ábra
Főkapcsoló (gyorskapcsoló): alapvetően városi és elővárosi járművekben alkalmazott védelmi berendezés, amely a járműben folyó nagy áramok, vagy zárlati áram esetén leválasztja a járművet a hálózatról. Ívoltással szerelik, számos kapcsolási függőséggel, pl. amikor kikapcsolják a főkapcsolót, akkor az áramszedő leereszkedik.
Fokozatkapcsoló és előtét ellenállások: Ellenállás szakadás esetében az indításból és a fékezésből kimaradnak fokozatok, amely a jármű rángatásához, ezáltal vontatómotor vagy hajtómű hibához, nyomatéktám töréshez, vagy vonatszakadáshoz vezethet. A fokozatkapcsolóban amennyiben az érintkezők nem zárnak tökéletesen, elektromos ív keletkezhet (esetenként 6-800 A áramerősséggel) ami károsodást okozhat a kapcsolókban, vagy tűzoltósági beavatkozást tesz szükségessé.
Vontatómotorok: a rájuk kapcsolt feszültség vagy generátorüzemben használva ellenállástömeg függvényében vehetnek részt balesetben, mert túlzott terhelés esetén körtüzet kaphatnak.
Körtűz nyomai a motorban (forrás: www.ecmweb.com)
5. ábra
Feszültség visszavezető szerkezetek: ide tartozik a kerékagy és az abroncs közötti átkötés, és az úgynevezett "mínuszkefe" amely egy csúszógyűrűs szerkezet. Ezek meghibásodása esetén elégtelen az áramkör záródása, adott esetben szikraképződés is kialakulhat.
Segédüzemi átalakítók: veszélyforrást tartalmaznak abban az esetben ha megszűnik pl. a vonaton az akkumulátor töltés, mert ebben az esetben a vonat vezérlése feszültség kimaradás esetében bizonytalanná válik.
Főtranszformátor: amennyiben a készülék meghibásodik (a transzformátor olaj elfolyik) az eszköz tűzveszély okozására alkalmas hőhatása következtében
Főtranszformátor tűz (forrás: Youtube.com)
6. ábra
Egyenirányító: Amennyiben a benne lévő diódák átégnek, a jármű áramkörei nem a megfelelő feszültséget kapják, így ez is tűzveszélyt okozhat.
Az elektromos alkatrészek által okozott, illetve a következményként károsodott elektromos készülékeket meg kell tudni különböztetni, azonban ehhez szükséges ezek ismerete is.
A meghibásodások felismerésekor, az adott alkatrészen áram okozta olvadás, és égésnyomokat kell keresni. Göbösödött vezeték végek, összeolvadt transzformátor lemezek, kinyílt vezetékkorbácsok, mind-mind az adott készülék vagy kábelkorbács belsejében keletkezett tűz nyomai. Amennyiben ilyet nem találunk, akkor nagy valószínűség szerint a készülék következményként károsodott, de az esemény teljes környezetét és lefolyását vizsgálva lehet csak egyértelmű kijelentéseket tenni.
Ajánlott irodalom:
Nagy László Zoltán: A tűzvizsgálat taktikája (Fővárosi Tűzoltóparancsnokság 2010) Bartha Iván - Fentor László: A tűzvizsgálat alapjai (Fővárosi Tűzoltóparancsnokság 2006)
Önellenőrző kérdések
1. Döntse el az alábbi állításról, hogy igaz vagy hamis!
A varisztor egy olyan védelmi szerkezet, amelyik magas hőmérséklet hatására lép működésbe.
2. Döntse el az alábbi állításról, hogy igaz vagy hamis!
Az áramszedő a munkavezeték és a jármű vontatási főáramköri elemeinek összekötésére szolgál, rugalmas kapcsolatot létrehozva.
3. Döntse el az alábbi állításról, hogy igaz vagy hamis!
A főmegszakító terhelés alatt is kapcsolható elem.
4. Döntse el az alábbi állításról, hogy igaz vagy hamis!
A vontatási visszavezetés a főáramkörű elemek negatív, illetve nulla visszavezetését valósítják meg.
5. Döntse el az alábbi állításról, hogy igaz vagy hamis!
A főtranszformátor a hozzávezetett vontatási energia átalakítását végzi a főáramkörű elemek részére.
6. Döntse el az alábbi állításról, hogy igaz vagy hamis!
A végálláskapcsolós ajtók szerepe, az emberi élet védelme.
7. Döntse el az alábbi állításról, hogy igaz vagy hamis!
A túlfeszültség levezető szerepe, a jármű elektromos berendezéseinek védelme a káros feszültségek ellen.
8. Döntse el az alábbi állításról, hogy igaz vagy hamis!
A patronbiztosítók újra felhasználhatóak.
9. Döntse el az alábbi állításról, hogy igaz vagy hamis!
A kismegszakítók általában vezérlőfeszültségű áramkörök védelmét szolgálják.
10. Döntse el az alábbi állításról, hogy igaz vagy hamis!
A nyomáskapcsoló levegővel vezérelt elektromos kapcsolóelem.