Тепловоз типа ТЭ10М: назначение аппаратов в электрической схеме
Поиск неисправностей на локомотиве значительно облегчается, если известно расположение и назначение аппаратов в электрической схеме. Это, в первую очередь, относится к реле управления, контакты которых коммутируют, как правило, несколько не связанных между собой цепей. Особенно важно владеть такими знаниями локомотивным бригадам, обслуживаемым наиболее распространенные на магистралях России тепловозы типа ТЭ10, так как на них используются шесть вариантов электрических схем, которые имеют непринципиальные отличия. Материал подготовил канд. техн. наук И.П. АНИКИЕВ (ВНИИЖТ).
Реле времени РВ1
Предназначено для формирования выдержки времени, в течение которого происходит предпусковая прокачка масляной системы дизеля. Реле включается после нажатия на кнопку «Пуск дизеля» и через 90 с обеспечивает включение пусковых контакторов.
Реле времени РВ2
С помощью данного реле формируется выдержка времени, в течение которого пусковые контакторы могут находиться во включенном положении. Как известно, при этом тяговый генератор подключен к аккумуляторной батарее и, работая в режиме двигателя, вращает коленчатые валы дизеля.
В связи с тем, что ток, протекающий по обмоткам генератора, равен 700 — 900 А, то для исключения значительного разряда батареи время работы генератора в режиме двигателя должно быть ограничено. В частности, на тепловозе 2ТЭ10М оно принято равным 30 с. Если в течение этого времени после включения пусковых контакторов дизель не запустился, то реле РВ2 осуществляет разборку схемы пуска и отключение пусковых контакторов.
Реле времени РВЗ
Тепловоз из режима тяги выводится размыканием контакторов ВВ, КВ и П1 — П6. После отключения контакторов ВВ и КВ э.д.с. тягового генератора и, соответственно, токи тяговых двигателей в течение некоторого времени уменьшаются до нуля. Если перечисленные контакторы отключаются одновременно, то главные контакты поездных контакторов П1 — П6 будут размыкаться под током, что будет сопровождаться их повышенным износом из-за возникновения электрической дуги.
Чтобы уменьшить износ контактов, необходимо отключать поездные контакторы с некоторой задержкой. Для этого и предназначено реле РВЗ, контакты которого обрывают цепь питания катушек поездных контакторов через 1,3 — 1,5 с после отключения контакторов ВВ и КВ. В результате размыкание главных контактов поездных контакторов происходит без возникновения дуги, что значительно уменьшает их износ.
Реле времени РВ4
Данное реле предотвращает переход тяговых двигателей на режимы ослабленного поля при боксовании, если они работали в режиме полного поля. Разрыв цепи питания катушек контакторов ВШ1 и ВШ2 размыкающими контактами РВ4 происходит одновременно с включением реле боксования, а восстановление этой цепи — с выдержкой времени 3 с.
Реле времени РВ5
Предназначено для уменьшения мощности тягового генератора при боксовании колесных пар, если тяговые двигатели работают на режимах ослабленного или полного поля, но при отключенном АУР. Введение части резистора ССН в цепь задающей обмотки амплис-тата для снижения мощности происходит одновременно с включением реле боксования РБ2 или РБЗ, а шунтирование ее размыкающими контактами РВ5 — через 1,5 с после отключения этих реле.
В некоторых вариантах схемы тепловоза типа ТЭ10М при боксовании замыкающие контакты РВ5 шунтируют часть резистора СОУ, включенного в цепь обмотки управления амплистата, независимо от состояния АУР и режима возбуждения тяговых двигателей.
Реле давления масла РДМ1
Обеспечивает защиту работающего дизеля от недопустимого снижения давления масла в его системе. Если давление станет менее 0,5 кгс/см2, то контакты реле РДМ1 размыкаются и обрывают цепь питания катушки реле управления РУ9, что в конечном итоге приводит к остановке дизеля.
Реле давления масла РДМ2
Служит для защиты дизеля от недопустимого снижения давления масла при работе под нагрузкой на 12— 15-й позициях контроллера. Если давление масла в верхнем коллекторе в процессе эксплуатации дизеля станет менее 1,1 кгс/см2, то контакты реле РДМ2 размыкаются и обрывают цепь питания катушки реле управления РУ2, что приводит к отключению контакторов ВВ и КВ. При этом дизель переходит на режим холостого хода.
Дифференциальный манометр КДМ
Предупреждает взрыв паров масла в картере дизеля. При избыточном давлении в картере 7 мм вод. ст. электропроводящая жидкость замыкает первую пару контактов КДМ, что приводит к включению сигнальной лампы «Давление в картере». Если давление паров масла продолжает увеличиваться и достигает 35 мм вод. ст., то замыкается вторая пара контактов КДМ. Они собирают цепь питания на катушку реле управления РУ7, которое останавливает дизель.
Температурные реле воды (ТРВ) и масла (ТРМ)
Обеспечивают защиту дизеля от недопустимого повышения температур воды и масла. Если температура воды превысит 97 °С, а масла 87 °С, то контакты соответствующего реле размыкаются и обрывают цепь питания катушки реле управления РУ2, что вызывает отключение контакторов ВВ и КВ. При этом дизель переходит на режим холостого хода.
Реле давления воздуха РДВ
С помощью данного реле обеспечиваются запрет на включение режима тяги, если давление воздуха в тормозной магистрали менее 4,3 кгс/см2, а также отключение режима тяги, если давление в тормозной магистрали по любой причине станет менее 2,7 кгс/см2. Это осуществляется разрывом контактами РДВ цепи питания катушки реле РУ2.
Датчик давления разрядки ДДР
Служит для отключения режима тяги, если давление в тормозной магистрали начало уменьшаться, например, при открытии стоп-крана, обрыве тормозной магистрали или установке ручки крана машиниста в любое тормозное положение. После замыкания контактов ДДР получает питание катушка реле РУ12, которое непосредственно осуществляет данное отключение.
Датчик давления в тормозном цилиндре ДТЦ
Предназначен для отключения реле РУ 12. Если этого не сделать, то режим тяги не включится. Размыкающие контакты ДТЦ установлены в цепи катушки РУ12, которую они обесточивают при появлении давления в тормозных цилиндрах. Таким образом, чтобы обесточить реле РУ 12, необходимо привести в действие тормоза тепловоза.
Реле заземления РЗ
Обеспечивает отключение режима тяги при повреждении изоляции токоведущих частей тяговой цепи и возникновении кругового огня на коллекторах тяговых электрических машин. Когда появляются приведенные неисправности, реле РЗ срабатывает и своими размыкающими контактами разрывает цепь питания катушек контакторов ВВ и КВ. Для повышения быстродействия, в отличие от других защит, контакты реле РЗ установлены непосредственно в цепи катушек отмеченных контакторов.
На тепловозах ТЭ10М используются два типа РЗ — однокатушечное (Р-45Г2-11) и двухкатушечное (РМ-1110). Первое реле обнаруживает повреждения изоляции участков тяговой цепи, соединенных с «плюсом» тягового генератора, а второе — в любом месте этой цепи. На круговой огонь реагируют оба реле.
Реле обрыва внутренней цепи тягового двигателя РОП
Отключает режим тяги при обрыве цепи обмотки возбуждения тягового двигателя. Причиной этого, как правило, является излом одной из перемычек между выводами обмоток возбуждения главных полюсов электродвигателя. Для повышения быстродействия размыкающие контакты реле РОП, также как и контакты реле РЗ, установлены непосредственно в цепи катушек контакторов ВВ и КВ.
Особенностью конструкции реле РЗ и РОП является наличие у них защелки — механической (у реле типа Р-45Г2-11) или электрической (у реле типа РМ-1110). Эти защелки не позволяют данным аппаратам разомкнуть свои контакты после отключения контакторов ВВ и КВ.
Реле управления РУ2
Предназначено для разрыва цепи катушек контакторов ВВ и КВ, а также для запрета их включения при установке главной рукоятки контроллера на 1-ю позицию или отключении (если эта рукоятка находится на любой рабочей позиции) в случаях, когда:
снижается давление воздуха в тормозной магистрали (см. назначение датчика ДДР);
) давление воздуха в тормозной магистрали менее установленного (см. назначение реле давления воздуха РДВ);
после завершения процесса пуска дизеля не отключился контактор Д2;
не закрыта хотя бы одна из дверей высоковольтных камер; при работе под нагрузкой на 12— 15-й позициях контроллера давление масла в системе дизеля менее установленного (см. назначение реле давления масла РДМ2);
; температура воды или масла дизеля превышает установленную (см. назначение температурных реле ТРВ и ТРМ);
) в режиме тяги тумблер УТ «Управление тепловозом» включен после установки главной рукоятки контроллера на 2-ю и более высокие позиции;
силовая установка тепловоза не работает; дизель данной секции тумблером «Холостой ход» переведен в режим холостого хода.
Реле управления РУ4
Имеет следующие назначения. При пуске дизеля данное реле обеспечивает включение пусковых контакторов после окончания предпусковой прокачки масла. Цепь питания катушки реле РУ4 собирается через замыкающие, действующие с выдержкой времени, контакты реле времени РВ1 (см. назначение реле времени РВ1).
Кроме того, при работе дизеля под нагрузкой через реле РУ4 включается защита от пониженного давления масла на 12 — 15-й позициях контроллера. В этом случае катушка реле РУ4 получает питание от контактов контроллера машиниста, замкнутых на 1 — 11-й позициях.
Замыкающие контакты реле РУ4 и РДМ2 включены параллельно. На 12 — 15-й позициях контроллера отмеченные контакты РУ4 размыкаются. При этом режим работы дизеля обеспечивеается в зависимости от состояния (замкнуты или разомкнуты) контактов реле давления РДМ2 (см. назначение реле давления масла РДМ2).
Реле управления РУ5
Предназначено для включения звукового (сирена) и светового (сигнальная лампа «Сброс нагрузки») сигналов при боксовании колесных пар и срабатывании реле боксования РБ2 или РБЗ.
Реле управления РУ6
Служит для автоматизации процесса пуска дизеля, а также обеспечивает выполнение нескольких вспомогательных операций управления при пуске дизеля. В частности, для различных вариантов схем
тепловозов типа ТЭ10М реле РУ6 включает контактор маслопрокачивающего насоса КМН и пять топливных насосов высокого давления правой стороны. Кроме того, это реле разрывает цепь питания катушки реле управления РУ7, создает цепь питания собственной катушки в обход контактов кнопки «Пуск дизеля».
Реле управления РУ7
Обеспечивает остановку дизеля при появлении в его картере давления паров масла (см. назначение дифференциального манометра КДМ). Остановка осуществляется разрывом цепи питания катушки контактора КТН, один из замыкающих контактов которого обесточивает катушку блок-магнита ЭТ регулятора дизеля.
Реле управления РУ8
Предотвращает произвольное трогание тепловоза с места. Для этого катушка реле РУ8 получает питание от контактов контроллера машиниста, замкнутых на 2 — 15-й позициях, а параллельно его размыкающим контактам, расположенным в цепи питания катушки реле управления РУ2 (см. назначение реле управления РУ2), включены вспомогательные замыкающие контакты контактора КВ.
Если при установке главной рукоятки контроллера на 1-ю позицию тумблер УТ «Управление тепловозом» включен, то собирается схема включения режима тяги, и локомотив приходит в движение. При этом ток к катушке РУ2 сначала протекает по размыкающим контактам реле РУ8, а затем через десятые доли секунды — по замкнувшимся контактам контактора КВ. В случае перемещения главной рукоятки на другие позиции, на 2-й получит питание катушка реле РУ8, контакты которого разомкнутся. Теперь катушка реле РУ2 будет получать питание только через замкнутые контакты контактора КВ.
Если же на 1-й позиции тумблер УТ не был включен, то и реле РУ2 и, соответственно, контактор КВ не включатся, а также не соберется цепь питания катушки РУ2 в обход размыкающих контактов РУ8. Так как реле РУ8 срабатывает на 2-й позиции, то включение тумблера УТ на этой и более высоких позициях не приводит к включению РУ2 и, следовательно, схема включения режима тяги не будет собираться. Таким образом, случайное включение тумблера УТ, когда главная рукоятка контроллера находится на 2-й и более высокой позиции (например, при прогреве дизеля), не приводит к тро-ганию тепловоза с места.
Кроме того, реле РУ8 служит для:
- реализации первой ступени плавного пуска на нормальном и аварийном режимах возбуждения тягового генератора;
- включения в работу пяти топливных насосов правой стороны;
№» прекращения пуска дизеля, если в процессе его выполнения главная рукоятка контроллера будет переведена на 2-ю и более высокие позиции;
Р» запрета перевода дизелей ведомых секций тумблерами ХД на режим холостого хода, если главная рукоятка контроллера находится не на 0-й или 1-й позиции.
Реле управления РУ9
Функции данного реле следующие:
разборка схемы пуска, когда при его выполнении давление масла в системе дизеля достигнет 0,6 кгс/см2, а также исключает срабатывание реле управления РУ6 при работающем дизеле и случайном нажатии на кнопку «Пуск дизеля».
В последних вариантах схемы управления тепловозов типа ТЭ10М реле РУ9 только не допускает включение реле РУ6, а разбирает схему пуска реле времени РВ2 (см. назначение реле РВ2);
создание цепи питания блок-магнита регулятора дизеля в обход вспомогательных замыкающих контактов пускового контактора ДЗ (в других вариантах схемы — Д1);
обеспечение питания сигнальных ламп «Дизель 2 (3)» на пультах управления других секций;
запрет включения реле времени РВ2 при работающем дизеле данной секции и пуске дизелей другой (других) секции (секций); подготовка цепи питания реле управления РУ2.
Реле управления РУ10
Предназначено для реализации второй ступени плавного пуска на нормальном и аварийном режимах возбуждения тягового генератора, а также введения в работу индуктивного датчика разрывом цепи питания электромагнита МР5 регулятора дизеля. Есть варианты схемы, у которых в цепи регулировочной обмотки размещены замыкающие контакты реле РУ 10, разрывающие цепь этой обмотки на 1 — 3-й позициях контроллера.
(Продолжение следует)
