Продлеваем срок службы ламп вагонов метрополитена

Проблема продления срока службы ламп накаливания, появилась совместно с их изобретением.

Проблема продления срока службы ламп накаливания, появилась совместно с их изобретением. Срок службы ламп зависит от множества факторов, которые непосредственно влияют на их срок эксплуатации - это производитель данной лампы, качество её присоединения в светильнике, механических воздействий на неё и температура окружающей среды.
Износ ламп связан с тем, что их принцип действия основан на эффекте нагревания проводника при протекании через него электрического тока.

Температура нити накаливания должна быть очень высока, в идеале 5770°C, которая недостижима, поэтому в современных лампах используют вольфрам, температура плавления которого составляет 3410 °C и осмий - 3045 °C. Однако и при этой температуре токопроводящий материал со временем плавится, перестает проводить ток и разрушается.
Чем выше температура нагрева нити накала, тем больше света она излучает и тем более он близок по своим характеристикам к дневному свету.

Стремление к этому приводит к необходимости увеличения температуры нагрева, что вызывает постепенное ее испарение, утончению, разрыву, проще говоря, перегоранию.
Продолжительность горения лампы накаливания при расчетном напряжении не превышает регламентированного производителем их срока службы, что говорит о низком запасе надежности. Срок службы ламп накаливания снижается практически вдвое при относительно небольших повышениях напряжения либо частых колебаниях в сети. Очень важна скорость нарастания величины тока и тип применяемого выключателя, именно эти факторы напрямую влияют на интенсивность протекания процесса испарения нити, обеспечение необходимой светоотдачи и увеличения срока продолжительности службы ламп.

Проблема перегорания ламп актуальна не только в быту, но и в тех отраслях, где применение ламп является повседневной необходимостью и жизненно важным условием. Одними из таких мест стали метрополитены. Лампы, используемые в белых фарах вагонов метрополитена так же подвержены перегоранию от увеличения напряжения, колебаний в сети и интенсивного их нагревания, что послужило разработке и изготовлению блока питания (БПФ) предназначенного для модернизации цепей питания белых фар вагонов (серий ЕЖ-2, 81-717, 81-717.5, 81-718, 81-718.0, 81-718.2, 81-710.1). Блок питания фар (БПФ) имеет два независимых канала, преобразующих напряжение 80В бортовой сети вагона в напряжение 24В для питания двух групп ламп накаливания, суммарной мощностью до 180 Вт. При включении ламп БПФ осуществляет плавный разогрев нитей накала, что продляет срок службы ламп. Управление работой БПФ осуществляется при помощи существующих органов управления работой белых фар вагона, размещенных на пульте машиниста.

Блок выполнен в климатическом исполнении У, категория размещения 1 по ГОСТ 15150-69 и предназначен для работы в следующих условиях:
-высота над уровнем моря до 1200м;
-температура окружающего воздуха от -40 до +40С;
-окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли в концентрациях, снижающих параметры блока в недопустимых пределах;
-воздействие механических факторов внешней среды в соответствии с группой М25 по ГОСТ 30631-99.

Технические данные
Род тока - постоянный. Работоспособность блока сохраняется в полном объеме при изменении напряжения питания от 55 В до 95 В. Количество независимых каналов питания ламп - 2.
Выходная мощность каждого канала блока в непрерывном режиме работы - не менее 180 Вт. Выходное напряжение каждого канала блока под рабочей нагрузкой +24 В +- 0,24 В относительно корпуса вагона. Конструкция блок питания фар (БПФ) допускает регулировку выходного напряжения по каждому каналу в пределах +22… +26 В.
Пульсация выходного напряжения не превышает 2 от установленного значения. Время установления выходного напряжения составляет 1,0 +- 0,5с.
В режиме короткого замыкания, блок БПФ осуществляет ограничения тока короткого замыкания в пределах 6…9 А. Блок, допускает регулировку установки ограничения тока короткого замыкания в пределах 6…9 А. Способ охлаждения блока - естественное воздушное.
Режим работы - продолжительный. Степень защиты по ГОСТ 14254-96- IP41. Масса - не более 3 кг. Габаритные размеры - 190Х170Х65 мм.
Размещение и монтаж
Блок питания фар размещается в аппаратном отсеке вагона в непосредственной близости от балластных резисторов существующей схемы питания белых фар.

Подключение блока БПФ к вагонным цепям питания управления и лампам нагрузки осуществляется с помощью разъемного соединения. Блок питания фар имеет два идентичных канала, обозначенных М1 и М2 (далее все обозначения - по Схеме электрической принципиальной «БЛОК ПИТАНИЯ ФАР БПФ-2-80/24-7,5-У1 Э3»).