Электрические схемы электровоза ВЛ10К
(Продолжение. Начало см. «Локомотив» № 7, 2005 г.)
Работа с отключенными тяговыми двигателями. Неисправную пару тяговых двигателей можно вывести из работы, выключив соответствующие ножи на отключателе двигателей ОД или переключив тумблеры системы оперативного регулирования мощности локомотива ОРМЛ. Отключатель двигателей установлен в высоковольтной камере ВВК, а тумблеры ОРМЛ — в кабине на АПУ. С помощью тумблеров ОРМЛ можно, не заходя в ВВК, в движении отключать любую пару двигателей. При этом дополнительные блоки системы ОРМЛ на электровозе не устанавливаются. Чтобы отключить двигатели ножами ОД, необходимо остановить поезд, опустить токоприемники и зайти в ВВК.
После вывода из работы любой пары тяговых двигателей ножами ОД (для трехсекционного сцепа) возможно применение соединений С, СП, П1 и П2, а также ослабление поля на ходовых позициях. При этом ориентируются на наиболее нагруженную пару двигателей. Применение электрического торможения невозможно, что обеспечивается включением блокировочных контактов ОД в цепь катушек вентилей тормозных переключателей.
Режим рекуперативного торможения. Для сбора схемы рекуперативного торможения необходимо переключить на основном пульте тумблер режимов в положение «Т». При этом происходит запуск преобразователя независимого возбуждения тяговых двигателей, переключение тормозных переключателей в тормозное положение и собирается схема последовательно-параллельного соединения двигателей.
Образуется следующая цепь рекуперативного тока: рельсовая цепь, устройство токосъема, шунты 107 и 106 счетчиков электрической энергии, дифференциальное реле 52, контакты Т26—Т27 тормозного переключателя, контакты быстродействующего контактора БК 302 и контактора 220; контакты 010—009 ОДЗ-4, индуктивный шунт 72, противокомпа-ундная обмотка преобразователя Н2—НН2, контакты Т12— Т11, реверсора 3—2, обмотки якорей тяговых двигателей 3 и 4, контакты реверсора 4—6, 006—007 ОДЗ-4, катушка РП66, контакты Т15—Т14, 005—004 ОД 1-2, индуктивный шунт 71, противокомпаундная обмотка преобразователя НЗ—ННЗ, контакты Т1—Т2 тормозного переключателя и 9—8 реверсора, обмотки якорей двигателей 1 и 2, контакты реверсора 11—12, датчики тока 163, 001—002 ОД1-2, катушка РП65, контакты ЛК5, Т5—Т4, диоды D1 — D3, контакты ЛК1, дифференциальное реле 52, БВ 51, токоприемник.
Обмотки возбуждения тяговых двигателей соединяются последовательно и подключаются к генератору преобразователя по следующей цепи: «плюс» генератора ПГ (ЯЯ2), контакты контактора 18, датчик тока возбуждения 161, обмотки возбуждения двигателей 1 и 2, контакты Т8—T9, датчик тока возбуждения 166, обмотки возбуждения двигателей 3 и 4, контакты Т29—Т28, БК 302, блокировки контактора 19, «минус» ПГ (Я2). При ручном управлении можно изменять тормозной ток, а значит, и тормозное усилие, нажимая на кнопку «+» (увеличение тормозного усилия) и на кнопку «-» (уменьшение), при автоматическом —останавливать (ограничивать) увеличение тока до значения, заданного переключателем тормозного тока на ПУ.
При снижении скорости поезда до величины, при которой торможение на СП-соединении станет неэффективным, необходимо перейти на С-соединение, кратковременно нажав на кнопку «С-рек.» на пульте машиниста. При этом со-
бираются следующие схемы последовательного соединения тяговых двигателей.
Последняя ведомая секция: рельсовая цепь, устройство токосъема, контакты ЛК4, индуктивный шунт 72, противокомпаундная обмотка Н2—НН2, цепи якорей тяговых двигателей 3, 4, РП 66, контакты Т15—Т14, далее как и для соединения П1 до контактов Т4—Т5. Затем ток протекает через контакты СК20, дифференциальное реле 52, межкузовное соединение 806 — 808 на среднюю ведомую секцию.
Средняя ведомая секция: межкузовное соединение 806 — 808, дифференциальное реле 52, контакты СК17 и далее по цепи, аналогичной последней секции, до межкузовного соединения 806 — 808 с ведущей секцией.
Ведущая секция: цепь средней секции до контактов Т5—Т4, диоды D1 — D3, контакты ЛК1, дифференциальное реле 52, БВ 51, токоприемник.
Управляют величиной тормозного тока на С-соединении так же, как и на СП-соединении.
Тяговый режим для аварийного пульта управления. Для подготовки электровоза к работе от аварийного пульта необходимо убедиться, что управление тормозами доступно из данной кабины и рукоятка блокировки тормозов повернута вниз до упора. Затем надо включить автоматический выключатель «КУ» на стенке кабины, переключить тумблер пульта управления ПУ в положение «Аварийный пульт», установить на основном пульте ключ управления в гнездо «Вперед» и повернуть его во включенное среднее положение.
На АПУ следует включить тумблеры «Токоприемник общий» и «Токоприемник передний» или «Токоприемник задний». После поднятия соответствующего токоприемника включают тумблер «БВ» и кратковременным (на 1 — 2 с) нажатием кнопки «Возврат БВ» включают БВ. С помощью соответствующих тумблеров запускают вспомогательные машины (МВ и МК).
Для начала движения необходимо установить переключатель направления движения на АПУ в положение «Вперед» или «Назад»; выбрать СП-соединение, нажав на кнопку «СП» (при управлении с АПУ режим «С» недоступен). После нажатия на кнопку «1 ПОЗ» происходит сбор 1-й позиции СП-соединения тяговых двигателей. Набор реостатных позиций до выхода на ходовую позицию осуществляется последовательным нажатием кнопки «+», ориентируются на указатель позиций, показания тока двигателей и индикатора «ХП» на пульте управления. Для перехода на П-соединение необходимо нажать кнопку «П» и, как в предыдущем случае, набирать позиции до выхода на естественную ходовую позицию.
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ
Вспомогательные цепи высоковольтной схемы секции электровоза включают в себя следующие электрические машины и аппараты: двигатель компрессора НБ-431А (МК), двигатель вентилятора ТЛ-110 с генератором управления ДК-405К (или НБ-110), преобразователь НБ-436В (ПГ) и восемь электрических печей ПЭТ-1 УЗ мощностью 1 кВт каждая для обогрева кабины машиниста.
Вспомогательные машины и электропечи включаются электромагнитными контакторами 39 — 44. Аппаратами 39 — 42 можно управлять с основного ПУ через ЭСУТ-УВ, контакторами 39, 41 и 42 с АПУ — напрямую. Контакторами печей 43 и 44 каждой секции управляют тумблерами на ПУ через автоматические выключатели на стене кабины, а контакторами электропечей первой группы в ведомых секциях — с основного ПУ через ЭСУТ-УВ. При этом сохраняется возможность их избирательного отключения с асинхронного пульта.
Двигатель вентилятора имеет две скорости. После включения контакторов 42 при включенных контакторах 39 создается электрическая цепь высокой скорости: контакты БВ, дифференциальное реле 54, контакты контактора 42, демпферный Р61—Р61А и пусковой Р61А—Р62 резисторы, пусковая панель МКП 56, обмотки якоря и возбуждения МВ, контактор 39, дифференциальное реле 54, шунты 106, 107 счетчиков электрической энергии, устройство токосъема, рельсовая цепь.
Цепь тока при низкой скорости вентиляторов образуется включением контактора 42 при выключенном контакторе 39 ведущей секции и включенном контакторе 82. Ток протекает через межкузовное соединение 806—808, затем в ведомой секции — через дифференциальное реле 54, включаемый контактор 81, диоды D23, D24, мотор-вентилятор МВ второй секции, контактор 39 ведомой секции, дифференциальное реле 54, шунты 106, 107, устройство токосъема, рельсовая цепь.
Двигатель компрессора в каждой секции получает питание по следующей цепи: контакты БВ, дифференциальное реле 54, контакты контактора 41, демпферный резистор Р58—-Р59, обмотки якоря и возбуждения двигателя компрессора МК, дифференциальное реле 54, шунты 106, 107 счетчиков энергии, устройство токосъема, рельсовая цепь.
При включении контактора 40 создается цепь двигателя преобразователя ПГ: БВ, дифференциальное реле 54, контактор 40, катушка РП57, демпферный Р63—Р64 и пусковой Р64—Р65 резисторы, пусковая панель 55, обмотки якоря и возбуждения двигателя П, дифференциальное реле 54, шунты 106, 107 счетчиков электроэнергии, устройство токосъема, рельсовая цепь.
Контакты пусковых панелей 55 и 56 автоматически шунтируют пусковые резисторы Р63—Р64 и Р61—Р61А после пуска двигателей МВ и ПГ. Электрические печи разделены на две группы по четыре печи и включаются контакторами 43 и 44. Группы печей могут быть включены как последовательно (восемь печей), так и параллельно (по четыре печи) с помощью переключателя 61, установленного в центральном проходе ВВК.
ЗАЩИТА ОБОРУДОВАНИЯ СИЛОВОЙ И ВСПОМОГАТЕЛЬНОЙ ЦЕПИ
Для защиты от атмосферных и коммутационных перенапряжений на каждой секции установлен вилитовый разрядник 48 типа РВКУ-3,3. Защита от токов короткого замыкания силовой цепи тяговых двигателей и вспомогательных цепей осуществляется БВ 51 с уставкой срабатывания 2500 А. При малых токах короткого замыкания используется дифференциальная защита с использованием реле 52 и 54. Контакты дифференциальных реле включены в цепь удерживающей катушки БВ. Они размыкают цепь тяговых двигателей при небалансе 70... 100 А (реле 52), а вспомогательные цепи — с уставкой 40 А (реле 54).
Защита от токов короткого замыкания в режиме рекуперации осуществляется быстродействующим контактором БК 302. В этом случае на зажимах 2, 3 индуктивного шунта 72 повышается напряжение, возбуждается отключающая катушка БК 302, вызывая его отключение, разбирается схема возбуждения, отключается БВ 51. В выключенном положении БК 302 удерживается защелкой. Чтобы восстановить БК 302, а также дифференциальные реле 52, 54 и БВ 51, необходимо кратковременно нажать на кнопку «Возврат БВ», когда тумблер переключения режимов находится в положении «М» и выключены вспомогательные цепи.
После отключения БК разбирается цепь питания катушки промежуточного реле 170, блокировочные контакты которого включают вентиль 123 замещения электрического тормоза пневматическим. При перегрузках тяговых двигателей (уставка 750 А) срабатывает реле перегрузки РП 65 или 66. Оно сигнализирует машинисту о перегрузке падающими указателями и индикацией на БИ пульта управления. В режиме ОП выключаются контакторы 13 и 213, разбирая схему ослабления поля.
В случае перегрузки в цепи двигателя преобразователя срабатывает реле перегрузки РП 57, которое своими блок-контактами разрывает цепь удерживающей катушки БВ 51, что приводит к выключению БВ. Если частота вращения преобразователя превысит уставку, сработает реле оборотов РО, которое отключит цепь катушки контактора 40. Контактор выключается, преобразователь останавливается. При этом исчезает ток возбуждения, электрический тормоз замещается пневматическим после размыкания блокировки контактора 40 в цепи катушки реле 170.
Если напряжение в контактной сети станет выше 4000 В, срабатывает реле повышенного напряжения 64, о чем поступает информация на блок индикации. Защита от боксования и юза осуществляется датчиками боксова-ния ДБ-018 (ДБ-019) 143 и 144. В этих случаях датчики боксования своими блок-контактами создают цепь включения сигнализации «ПБЗ» на БИ и вентиля подачи песка 108 или 109 (в зависимости от направления движения). Система контроля обрыва тормозной магистрали выполнена на основе датчика 418 и работает аналогично серийным на ВЛ10 и ВЛ10У. Соответствующая информация выводится на БИ пульта управления и сопровождается звуковой сигнализацией.
СХЕМЫ ЦЕПЕЙ УПРАВЛЕНИЯ
Схема питания цепей управления. На каждой секции электровоза установлена панель управления ПУ-001 77, которая служит для управления работой генератора управления ГУ типа ДК-405К (НБ-110) и двух секций аккумуляторной батареи 20КН-125, расположенной под кузовом. На панели ПУ-001 находятся следующие основные аппараты: бесконтактный регулятор напряжения БРН, блок защиты БЗ, рубильники генератора В2, аккумуляторной батареи ВЗ, аварийного режима В1, переключатель вольтметра В5, электроизмерительные приборы А1, А2 и V1, панель с резисторами и диодами, предохранители. Отдельно на блоке аппаратов № 2 установлена панель балластных резисторов R1 и R2, диодов Д1 и Д2, выполняющих функцию реле обратного тока.
Регулятор БРН стабилизирует напряжение генератора управления на заданном уровне. Блок БЗ служит для защиты цепей управления от перенапряжения. Рубильники генератора и аккумуляторной батареи предназначены для подключения соответствующих аппаратов, рубильник аварийного режима служит для переключения питания цепей управления секции с неисправными ГУ или АБ на другую секцию. Предохранители защищают соответствующие цепи управления от токов короткого замыкания.
На электровозе применена схема раздельной зарядки секций аккумуляторной батареи. Напряжение генератора, стабилизированное БРН, подается через рубильник В2 к катушке контактора 127, который включается, получая «минус» через замкнутый блок-контакт контактора 42 или 39 включения МВ на низкой или высокой скорости. После замыкания блокировки контактора 127 в цепи катушки контактора 126 последний также включается.
При этом создается цепь зарядки секций АБ по двум параллельным ветвям:
первая — от провода 51 на ПУ через шунт амперметра А1, нож рубильника ВЗ, предохранитель 494, провод 125, АБ 78А, провод 405, контактор 126, балластный резистор R12, провод 407, предохранитель 492, средний нож рубильника ВЗ на «землю»;
вторая — от провода 51 через шунт амперметра А2, нож рубильника ВЗ, предохранитель 275, провод 402, контактор 127, провод 404, балластный резистор R14, АБ 78Б, провод 407, предохранитель 492, средний нож рубильника ВЗ на «землю».
При неработающем генераторе контакторы 126 и 127 не включаются, замкнут только силовой контакт 127 в проводах 404 и 405. Собирается схема питания цепей управления от секций АБ 78А и 78Б, включенных последовательно без балластных резисторов.
Вспомогательные цепи управления. Аппаратура ЭСУТ-УВ получает питание от ПУ по проводу 51 через предохранители Пр1, Пр2, ПрЗ и провода 51.3 — 51.6 или через автоматические выключатели Пр 1 — Прб и провода 51.3 — 51.8. На АПУ питание подается от основного пульта через переключатель по проводу 51.2, на ПСУ — по проводу 51.1 от автомата «КУ» и по проводу 705 от основного пульта. К основной ПУ также подводится напряжение 50 В от провода 51.1 через блок-контакт устройства блокировки тормозов 290, провод 110, контакт ключа ЭПК 528 и провод 110А. Проводами 704 блоки и пульты системы ЭСУТ-УВ соединены с корпусом электровоза и, следовательно, с «минусом» АБ и ГУ.
Управление токоприемниками и вспомогательными машинами. Управляют токоприемниками и включают вспомогательные электрические машины как с основного ПУ, так и с АПУ. При управлении с основного пульта после включения тумблеров «Токоприемник общий», «Токоприемник передний», «Токоприемник задний», «Высокая скорость вентиляторов», «Низкая скорость вентиляторов», «Мотор-компрессор 1», «Мотор-компрессор 2» и «Преобразователь» сигнал в закодированном виде передается по проводам 702 и 703 на блоки ЭСУТ-УВ (ЛБС, БУ и ПУ). Через выходной блок ЭСУТ-УВ (БВ) по проводам 76, 86, 85 получают питание катушки контакторов 42, 82 и 81 для включения низкой скорости МВ; по проводам 75, 76 — катушки контакторов 39 и 42 для включения высокой скорости вентиляторов или по проводу 77 — катушка контактора 41 для включения МК.
В схеме включения МК задействован провод 69, который получает питание от провода 51.1 через контакты регулятора давления 90. По проводу 69 подается логический сигнал на основной и аварийный пульты. Далее через основной пульт управления по проводу 702 (703) через дешифратор логического блока и выходной блок выдается кодовый сигнал на питание провода 77 и включение МК.
При включении на основном ПУ ведущей секции тумблера «Токоприемник общий» сигнал телеуправления по проводу 702 ведущей секции поступает на дешифраторы логических блоков стойки ЭСУТ-УВ. Это приводит к срабатыванию реле К7 в выходном блоке каждой секции и подаче напряжения от предохранителя 270 на ПУ по проводу А59 через блокировку шинного разъединителя 58, провод 59, контакт Х12:22, контакты реле К7 и контакт Х11:30 в выходном блоке на провод 91.
От провода 91 получают питание низковольтные катушки вентиля защиты 205 в каждой секции, которые включаются и пропускают сжатый воздух к клапану токоприемника, пневматическим блокировкам дверей ВВК и люков выхода на крышу. От провода 91 подается также питание на цепи сигнализации обрыва тормозной магистрали, а через предохранитель 296 панели управления по проводу 136 — на блокировки контакторов 39, 42 и 302.
Поле того как будет проанализирован телесигнал в хвостовой секции, а также включено реле К1 в выходном блоке через автомат Пр1, провод 51.3 и контакт Х12:18 получит питание провод 40. Затем питание поступит через контакты реле KV5 в основном пульте данной секции на провод 725 в лобовом разъеме и далее через контакт холостого приемника ХП1 — на провод П44.
Образуется цепь: последовательно включенные контакты блокировок 79 (двери ВВК), дифференциального реле 52, ключа 100 (высоковольтные розетки и штепсели), шинного разъединителя 58, 80 (люк выхода на крышу), провод П38 межкузовного соединения. В средней секции через межкузовное соединение от провода П38, аналогичную цепь блокировок получает питание провод П44. В ведущей секции через соединение межсекционных проводов П44 средней и П38 ведущей секций и аналогичную цепь блокировок, провод П44, контакт холостого приемника ХП1 получает питание провод 725.
Через переключенные контакты реле К5 и диод в основном ПУ головной секции напряжение подается к тумблерам управления токоприемниками «Токоприемник передний», «Токоприемник задний». При включении на основном пульте тумблеров «Токоприемник передний» или «Токоприемник задний» через шифратор, по проводам 702, 703 сигнал телеуправления поступает на логические блоки секций и далее в соответствующие выходные блоки (БВ) для включения реле К8 соответствующей секции. Через контакты реле К8 и разъем Х10:4 получает питание вентиль клапана токоприемника секции.
После включения тумблера «Токоприемник общий» на АПУ напряжение +50 В от провода 51.2 подается через провод 325 на межсекционные аварийные разъемы 814 ведущей и ведомой секций. Через провод 328 и контакт Х14:с5 аварийного блока ЭСУТ-УВ 2-й секции включается реле К15. Своими контактами оно собирает цепь питания катушки вентиля защиты 205 данной секции от провода А59 через блокировку разъединителя 58, провода 59, 91, разъемы аварийного блока Х13:19 и Х13:15. От провода 328 через разъем XI :31 основного пульта, диод и разъем Х1 ;30 основного пульта, провод 725, контакт холостого приемника ХП1, провод П44, цепи блокировок 1 -й и 2-й секций как при управлении с основного ПУ, провода П44 и 725, холостой приемник ХП1 1-й секции, контакт тумблера включения питания АПУ получает питание провод 328 в основном пульте 1-й секции.
Далее ток протекает через катушку реле К15 в аварийном блоке 1-й секции. Напряжение от предохранителя 270 на ПУ по проводу А59 через блокировку шинного разъединителя 58, провод 59, контакты К15, разъем Х13:15, провод 91 подается на катушку вентиля 205 1-й секции.
При включении на АПУ тумблера «Токоприемник передний» от провода 326 получает питание катушка реле К16 в аварийном блоке ведомой секции, а от провода 91 (перемычка внутри аварийного блока) через контакты реле К16, разъем Х13:16 и провод 90 — катушка вентиля 93 токоприемника этой секции.
С АПУ двигатели вентиляторов (только на высокой скорости) и компрессоров включают тумблерами «Вентиляторы высокая скорость» и «Компрессоры». При этом напряжение +50 В подается по проводам 303 и 324 на аварийные блоки ЭСУТ-УВ ведущей, а через межсекционные аварийные разъемы — ведомых секций. В свою очередь, аварийный блок выдает питание на катушки соответствующих электромагнитных контакторов по проводам 75, 76 (МВ) и 77 (МК).
(Продолжение следует)
Кандидаты технических наук Д.Л. КИРЖНЕР, А.Е. ПЫРОВ, инж. Д.В. КЛЕВЦОВ,
г. Москва, инженеры Г.И. ЗАДОРОЖНЫЙ, г. Челябинск, Г.И. МИХАЙЛОВ, г Коломна
