Admin

Изучаем монтажные схемы силовых цепей электровозов ВЛ11М

Инж. И.А. ЕРМИШКИН, г. Ожерелье

Для определения конкретного места неисправности в электрической цепи локомотивным бригадам и ремонтному персоналу необходимо очень хорошо знать монтажную схему локомотива. Кроме того, важно изучить расположение приборов и аппаратов в высоковольтной камере электровоза. Предлагаем вниманию читателей статью преподавателя колледжа «Московия» (г. Ожерелье Московской обл.) И.А. ЕРМИШКИНА, в которой рассмотрены силовые цепи электровоза постоянного тока ВЛ 11М.

Электрическая аппаратура грузового электровоза постоянного тока ВЛ 11М расположена в блоках аппаратов № 1 у прохода в форкамеру и № 2 (рядом с БВП-5) высоковольтной камеры.

Так, по краям блока № 1 (рис. 1, а, б) в общей сварной раме расположены отключатель тягового двигателя ПКД-047 и реверсор ПКД-023. Под ними находятся тормозной переключатель ПТ-022 и блок защиты от боксования ДБ. Рядом с этими аппаратами установлены групповые переключатели ПКГ-040 и блоки вентилей перехода Д1 — Д12 (Д13 — Д24). В середине блока размещены пневматические и быстродействующие контакторы, защитные реле и другая аппаратура силовой цепи.

В блоке № 2 находятся быстродействующий выключатель БВП-5-02 и большая часть аппаратуры силовой цепи вспомогательных машин. Кроме того, здесь имеются часть пневматических контакторов, счетчики электроэнергии, а также низковольтная аппаратура и центральная рейка зажимов (рис. 2, а, б).

Последовательность включения оборудования зависит от режима работы электровоза. Так, при сборе схемы тягового режима на 1 -й позиции контроллера машиниста в каждой секции локомотива включаются линейные контакторы К1, К18 и К19. После этого образуется последовательная силовая цепь из восьми тяговых двигателей с полностью включенными четырьмя группами пусковых резисторов.


Тяговые двигатели электровоза на С-соединении также соединяются последовательно через БВ и РДФ1 секции «А». После перехода на СП-соединение двигатели в каждой секции получают питание от БВ данной секции. Силовая цепь С-соединения (приведена на цветной вкладке в №3,2008 г.):

Секция «А» — токоприемник Пк1 -> провод 001 -> дроссель радиопомех L1 -> провод 002 -> крышевой разъединитель Рз 1 -> провод 003 -> контакты БВ -> провод 008 -> дифференциальное реле РДФ1 -> зажим 1 на панели П1.1 -> провод 009 -> контакты линейного контактора К1 -> провод 011 -> первая группа пускового резистора R2 -> провод 018 —> контакторный элемент (к.э.) 1 группового переключателя ПкГ2 -> провод 021 -> пусковой резистор R25 -> провод 020 -> вторая группа пускового резистора R1 -> провод 028 -> контакты линейного контактора К18 -> провод 031 -> катушка реле перегрузки РТ35 -> провод 032 к.э. отключателя двигателей ПкД 1 -> провод 033 -> к.э. реверсора ПкР1, развернутого в положение «Вперед» -> провод 034 -> обмотки якорей тяговых двигателей М1 и М2 -> провод 036 -> к.э. реверсора ПкР1 -> провод 041 -> контакт тормозного переключателя ПкТ1 -> провод 042 -> обмотка возбуждения двигателя М1 -> провод 044 контакт тормозного переключателя ПкТ1 -> провод 045 -> обмотка возбуждения двигателя М2 -> провод 046 -> контакт тормозного переключателя ПкТ1 -> провод 047 -> к.э. отключателя двигателей ПкД 1 -> провод 048 -> к.э. 4 ПкГ2 -> провод 076 -> контакты линейного контактора К19 -> провод 077 -» катушка токового реле РТ38 догружающего устройства -> провод 087 -> катушка реле перегрузки РТ36 -> провод 078 к.э. отключателя двигателей ПкД2 -» провод 079 -> к.э. реверсора ПкР2 -> провод 080 обмотки якорей тяговых двигателей М3 и М4 -> провод 082 -> к.э. реверсора ПкР2 -> провод 084 -> контакт тормозного переключателя ПкТ2 —т провод 092 -> обмотка возбуждения двигателя М3 -> провод 093 -> контакт тормозного переключателя ПкТ2 -х провод 094 -> обмотка возбуждения двигателя М4 -> провод 095 -х шунт Шн1 амперметра А1 «Возбуждение» -> провод 099 -х контакт тормозного переключателя ПкТ2 -х провод 096 -> к.э. отключателя двигателей ПкД2 -> провод 115-х шунт Шн2 амперметра А2 «Якорь» -» провод 116 -> к.э. 4 ПкП -х провод 125 -х зажим 6 на БлКл2. Зажимы б также соединены межкузовным кабелем, но в секции «Б» к зажиму подключен кабель 124;

Секция «Б» — зажим б на БлКл2 -х провод 124 -> зажим 3 на панели П1 -х провод 009 -> контакты линейного контактора К1 -> провод 011 -> первая группа R2 пускового резистора -> провод 018 —> к.э. 1 ПкГ2 -> провод 021 -> вторая группа пускового резистора R1 -х провод 028 -х контакты линейного контактора К18 и далее — по цепи тяговых двигателей (реверсоры в секции «Б» развернуты в положение «Назад»), как в секции «А», до шунта Шн2.


Затем следуют: провод 11 б —> к.э. 1 ПкГ1 -> провод 049 -х зажим 1 на панели П1 -х провод 122-х зажим 9 на БлКл2 и далее — на головную секцию «А».

Путь тока в секции «А» — зажим 9 на БлКл2 -> провод 122 -> зажим 4 на панели П1.2 -х выводной провод 121 (соединен из двух силовых кабелей на нижнем зажиме к.э. 6 ПкП) -> дифференциальное реле РДФ1 -> шунт ШнЗ электросчетчика тяги Wh1 -х провод 127 -» шунт Шн4 электросчетчика рекуперации Wh2 -х провод 100 -> заземляющие устройства Пк2 — Пк5 -х рельсовая цепь.


Таким образом, тяговые двигатели работают при полном возбуждении. В их силовую цепь введены пусковые резисторы R2, R25, R1 секции «А» и R2, R1 секции «Б» с общей величиной сопротивления 17 Ом.

На 2-й позиции контроллера машиниста включаются реостатные контакторы К11 секции «А» и К7, К9 секции «Б», выводя из силовой цепи резисторы R25 секции «А» и R2 секции «Б».

На 3-й позиции в секции «Б» включается контактор К17, выводя пусковой резистор R1. Таким образом, на данной позиции пусковые резисторы в секции «Б» полностью выведены из силовой цепи.

Дальнейший разгон электровоза на С-соединении происходит путем выведения пусковых резисторов только в секции «А». На ходовой 18-й позиции включается контактор К21, подготавливая силовые цепи к переходу на СП-соединение.

Особенностью перехода на СП-соединение является поочередный разворот кулачковых валов ПкП. Первоначально вал ПкГ1 разворачивается на головной секции «А». Затем на переходной позиции XI через вспомогательный контакт ПкП подается питание на вентили ПкГ1 секции «Б». При выходе на ходовую 33-ю позицию включаются линейный (К10) и уравнительный (К17) контакторы, подготавливая цепи к переходу на П-соединение (рис. 3).


В процессе перехода на П-соединение одновременно разворачиваются валы групповых переключателей ПкГ2 во всех секциях электровоза. При этом происходит следующее:

Е> к.э. 1 и 4 выключаются, разрывая последовательную цепь ТД Ml — М4 в каждой секции;

[х> к.э. 2 и 3 включаются, подавая питание двигателям М3 и М4;

Е> к.э. 5 и б также включаются, соединяя тяговые двигатели Ml и М2 с «землей».

В конце перехода в каждом кузове образуется параллельное соединение ТД с питанием от линейных контакторов К1 и К10 через резисторы R1 и R2, уравнительный контактор К17 и элементы ПкГ2.







Электрическая схема локомотива ВЛ11М предусматривает работу трех секций по системе многих единиц. Возможны два варианта образования сцепа — А + (А + Б) и (А + Б) + Б. Рассмотрим пути тока на 1-й позиции после включения линейных контакторов KI, К18 и К19 (рис. 4) в обоих вариантах.

Сцеп А + (А + Б)

Головная секция «А» — токоприемник Пк1 -> контакты БВ -> вводный провод 008 РДФ1 -> зажим 1 на пластине П1 -> провод 009 -> группы пусковых резисторов R2, R25, R1 -> провод 028 -» цепь тяговых двигателей М1 — М4 -> провод 116 —> к.э.4 ПкГ -> провод 125 -> зажим б на БлКл2 и далее — на среднюю секцию «А».

Средняя секция «А» — зажим 6 на БлКл 1 -> провод 028 -> цепь тяговых двигателей М1 — М4 -> к.э. 4 ПкГ -> зажим 6 на БлКл2 и далее — на головную секцию «Б».

Головная секция «Б» — зажим б на БлКл2 -> провод 124 -> зажим 3 на пластине П1 -> провод 009 -> группы пусковых резисторов R2 и R1 -> провод 018 -> цепь тяговых двигателей М1 — М4 -> провод 116 —> к.э. 1 ПкГ -> провод 049 -> зажим 1 на пластине П1 —> провод 122 -> зажим 9 на БлКл2 и далее — на среднюю секцию «А».

Средняя секция «А» — зажим 9 на БлКл2 -> провод 122 -> зажим 3 на пластине П1 -> провод 122 -> зажим 9 на БлКл1 и далее — на головную секцию А.

Головная секция «А» — зажим 9 на БлКл2 -> провод 122 -> зажим 4 на пластине П1 -» выводной провод 121 РДФ1 и далее — в рельсовую цепь.

Сцеп (А + Б) + Б

Головная секция «А» — токоприемник Пк1 -> контакты БВ -> вводный провод 008 РДФ1 -> зажим 1 на пластине П1 -> провод 009 группы пусковых резисторов R2, R25, R1 -» провод 028 -> цепь тяговых двигателей М1 — М4 -> провод 116 -> к.э. 4 ПкГ -> провод 125 -> зажим 6 на БлКл2 и далее — на среднюю секцию «А».

Средняя секция «Б» — зажим 6 на БлКл2 -> провод 124 -> зажим 4 на пластине П1 -> провод 028 -> цепь тяговых двигателей Ml — М4 -> провод 116 —> к.э. 4 ПкГ -> провод 125 -> зажим б на БлКл1 и далее — на головную секцию Б.


Головная секция «Б» — зажим 6 на БлКл2 провод 124 -> зажим 3 на пластине П1 провод 009 -> группы пусковых резисторов R2 и R1 -> провод 028 -> цепь тяговых двигателей М1 — М4 -> провод 116 —> к.э. 1 ПкГ -> провод 049 -> зажим 1 на пластине П1 -> провод 122 -> зажим 9 на БлКл2 и далее — на среднюю секцию Б.

Средняя секция «Б» — зажим 9 на БлКл1 -» провод 122 -> зажим 1 на пластине П1 -> провод 122 -> зажим 9 на БлКл2 и далее — на головную секцию А.

Головная секция «А» — зажим 9 на БлКл2 -> провод 122 -> зажим 4 на пластине П1 -> провод 121 и далее — в рельсовую цепь.

Таким образом, при любом из вариантов формирования трехсекционного электровоза на 1-й позиции главной рукоятки контроллера машиниста в цепь тяговых двигателей введены пусковые резисторы головных секций «А» и «Б». Резистор средней секции закорочен проводом 028. Чтобы выполнить эти переключения, изменяют силовой монтаж на панели П1 (рис. 5).

Еще одной особенностью силовых цепей электровоза ВЛ11М является питание мотор-вентиляторов на низкой скорости через быстродействующий выключатель БВ и дифференциальное реле РДФ2 секции «А» (рис. 6). Для этого в монтажной схеме на пусковой панели контактора К57 каждой секции подключены свои силовые кабели (см. рис. 2 и 5).

После включения контактора К51 на головной секции «А» собирается следующая силовая цепь: токоприемник -> БВ -> катушка на магнитопроводе дифференциального реле РФД2 -> провод 202 -» контакты контактора К51 -> провод 203 -> пусковой резистор R20 -> провод 204 включающая и удерживающая катушки контактора К57 пусковой панели -> провод 205 -> обмотка якоря и обмотка возбуждения двигателя МВб вентилятора -> провод 207 -> катушка токового реле РТЗЗ -> провод 208 -> контакты 1 и 2 переключателя вентиляторов ПкВ -> провод 209 -> зажим 5 на межсекционном блоке зажимов БлКл2 секции «А» —> зажим 5 на БлКл2 секции «Б» -> провод 205 -> цепь двигателя МВб вентилятора секции «Б», аналогичная цепи головной секции «А» -> контакты 1 и 2 переключателя ПкВ.

На зажиме 2 ПкВ секции «Б» закреплены провода 209 и провод 212. Провод 212 соединяет мотор-вентиляторы обеих секций с «землей» через зажимы 10 БлКл2 обеих секций, провод 212 секции «А», зажим 4 ПкВ секции «А», провод 211 и катушку дифференциального реле РДФ2.

При трехсекционном исполнении локомотива переключают силовые провода 210 с зажима 5 на зажим б переключателя вентиляторов ПкВ (см. рис. 5). Таким образом, в режиме «Низкая скорость» вентиляторов во всех секциях электровоза через контакт ПкН (зажимы 3 — 6) параллельно обмотке возбуждения подключается резистор R21 сопротивлением 2,25 Ом. При этом частота

вращения вентиляторов возрастает до уровня частот двух последовательно включенных двигателей.

С «землей» вентиляторы также соединяются через зажим 10 рейки БлКл, но два минусовых провода 212 в средней секции («А» или «Б») объединены на зажиме 5 переключателя вентиляторов ПкВ.

В блоке аппаратов № 2 установлено большинство низковольтных реле и контакторов (рис. 7), включающихся как в тяговом режиме, так и при рекуперации.


Назначение низковольтных реле

РП15 — промежуточное реле. Создает цепь питания вентилей ПкД в ведомых секциях и исключает вредный контур в цепи дистанционного управления ПкД1 и ПкД2;

РП18 — промежуточное реле «буферной» защиты. При следовании со ступенями ослабления поля ОВ2 — ОВ4 после срабатывания реле РТ35, РТЗб или PH 10 переводит тяговые двигатели в режим полного возбуждения;

РП19 — промежуточное реле. В режиме рекуперативного торможения включает «угловые» реостатные контакторы и выводит пусковые резисторы после срабатывания реле рекуперации;

РП20 — промежуточное реле контроля положения реверсивных переключателей. Обеспечивает включение линейных контакторов только после окончания разворота валов реверсоров, исключая их поворот под нагрузкой;

РП21 — промежуточное реле. На ВЛ11М с № 373 исключает включение БВ при выводе электровоза из депо под низким напряжением (новая схема вывода);

РП22 — промежуточное реле-множитель блокировок БВ на локомотивах ВЛ11М по № 372. При срабатывании БВ выключает контакторы вспомогательных машин для улучшения гашения дуги силовыми контактами быстродействующего выключателя;

РП23 — промежуточное реле «Обрыв ТМ». При нарушении целостности тормозной магистрали (после срабатывания датчика № 418) обеспечивает выключение линейных контакторов и загорание сигнальной лампы «ТМ»;

РП26 — промежуточное реле автостопного торможения. При срабатывании ЭПК-150 КЭП13 обеспечивает выключение линейных контакторов и подачу песка под колесные пары;

РП27 — промежуточное реле. При срабатывании промежуточных реле РП26 и РП28 прекращает подачу песка под колесные пары при скорости 10 км/ч и менее;

РП28 — промежуточное реле экстренного торможения. При разрядке тормозной магистрали шестым положением ручки крана машиниста № 395 обеспечивает выключение линейных контакторов и подачу песка под колесные пары;

РП29 — промежуточное реле контроля пережога контактного провода. Обеспечивает подъем токоприемника на нулевой позиции контроллера машиниста КМЭ и его опускание только при обесточенной силовой цепи, чем исключает пережог контактного провода;

РВ6 — реле времени контроля разворота валов групповых переключателей ПкГ-040. Выдержка времени на отпадание якоря — 2 — 3 с;

РВ7 — реле времени в цепи счетчика отключений ИП БВ с выдержкой на отпадание якоря 2 — 3 с. Создает цепь на катушку счетчика в течение этого времени, чем исключает его ложное срабатывание.

Электромагнитные контакторы имеют следующие назначения:

К62 — подключает независимую обмотку возбуждения генератора преобразователя к блоку БТП устройства У14 САУРТ;

К63 — подает форсированное питание на катушки дифференциальных реле РДФ1 и РДФ2;

Кбб —подает форсированное питание на катушку реле моторного тока РТ37 на нулевой позиции КМЭ;

К67 — включает лампы освещения ходовых частей;

К69 — подает питание на независимую обмотку возбуждения двигателя АМ-Г преобразователя;

К70 — подает питание на вспомогательный мотор-компрессор при подъеме токоприемника.

В силовых и низковольтных цепях электровоза ВЛ11М установлены диоды, выполняющие следующие функции:

Д1 - Д24 — силовые диоды вентильного перехода. Предотвращают к.з., а также возникновение генераторного тока силовой цепи электровоза при переходах с С- на СП-соединение (Д1 — Д12) и с СП- на П-соединение (Д13 — Д24);

Д43, Д44, Д59, Д62, Д95, Д97 - Д104, Д106 — исключают вредные контуры в цепях реостатных контакторов;

Д51 — снижает уровень перенапряжения в обмотках возбуждения генератора преобразователя при отключении;

Д52 — снижает уровень перенапряжения и улучшает условия включения контактов пневматического датчика № 418, введенного в эту цепь;


Д53 — создает параллельную цепь дополнительного питания реле РП23 и подает питание на лампу «ТМ»;

Д54 — исключает вредный контур в цепи линейного контура К10;
Д55 — предотвращает включение линейного контактора К19 в секции с отключенными тяговыми двигателями М3 и М4 при аварийном режиме работы электровоза;

Д56- препятствует попаданию напряжения от провода Э553 на провод 503 в ведомых секциях через размыкающие контакты реле РП28 при срыве рекуперации в любой секции электровоза;

Д64, Д65 — разделяют цепи противобоксовочной защиты от цепей управления электровоза и обеспечивают селективность включения (выключения) контакторов ослабления возбуждения после срабатывания датчиков боксования ДкБ1 и ДкБ2;

Дбб — предотвращает ложное срабатывание противобоксовочной защиты при разном управлении клапанами песочниц;

Д67 — обеспечивает подачу песка под колесные пары только боксующей секции;

Д68 — обеспечивает независимое действие противобоксо-вочных цепей разных секций;

Д70 — предотвращает попадание напряжения от провода Э730 на провод 503 через размыкающие контакты реле РП27 и РП28 при ручной или импульсной подаче песка;

Д72, Д73 — отделяют цепи управления переключателей тяговых двигателей от цепи управления электровозом (при отсутствии диодов во время переключения ПкД1 провод 567 оказывается под напряжением, затем получает питание ПкД2, в результате чего нарушается управление. Аналогичное происходит при переключении ПкД2);

Д74 — исключает вредный контур в цепи линейных контакторов KI, К10, К18 и К19;

Д77 — препятствует звонковой работе контактора Кбб;

Д81 — отделяет цепи питания промежуточных реле РП28 всех секций от цепи питания контроллера машиниста (провод 503), когда в недействующих кабинах ручки крана машиниста находятся в VI положении;

Д84-Д86 — служат для разделения цепей управления токоприемниками разных секций (при этом сохраняются возможности подъема токоприемников и включения промежуточных реле РП29 любой из кнопок токоприемников);

Д87 — снижает уровень перенапряжений и улучшает условия коммутации контакта скоростемера;

Д88 — разделяет цепи управления линейных контакторов (провод 604) с цепями управления реостатными контакторами и отключателями тяговых двигателей (провод 567);

Д91 — исключает вредный контур в цепи контактора К21;

Д92 — препятствует попаданию напряжения от провода Э925 к вентилям ПкП в средней секции «А» при переходе с СП- на С-соединение.

В заключение хотелось бы отметить, что в монтажных схемам могут быть изменения в зависимости от модернизации электровозов.


Цветные схемы — на вкладке

С 2004 г. ООО «ПК "Новочеркасский электровозостроительный завод"» выпускает электровозы переменного тока 2(3, 4)ЭС5К «Ермак». Цветные электрические схемы этих локомотивов были напечатаны в журнале «Локомотив» № 10 за 2016 г. По многочисленным просьбам наших читателей редакция повторно публикует на вкладке основные цветные схемы электровоза ЗЭС5К, которые подготовил наш читатель А.А. КАБАНЦЕВ из г. Владивосток. Надеемся, что они станут подспорьем для тех, кто занимается эксплуатацией и обслуживанием данных электровозов.

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК