Назначение аппаратов защиты электровоза 2ЭС5К
Аппараты защиты электровоза 2ЭС5К (серии «Ермак») обеспечивают безопасную работу всех систем локомотива. Их ключевые задачи:
предотвращение аварийных режимов работы оборудования;
защита от недопустимых нагрузок, коротких замыканий, перенапряжений;
исключение ошибочных действий локомотивной бригады;
обеспечение надёжной работы в широком диапазоне условий (температура −50…+60 °С, напряжение сети 19–29 кВ).
Устройство
Система защиты включает несколько категорий аппаратов:
Аппараты первичной защиты
главный выключатель;
быстродействующие выключатели;
токоприёмники с системой защиты;
реле защиты тяговых двигателей.
Системы контроля и диагностики
микропроцессорная система управления и диагностики (МСУД-015);
блок температурного контроля (БТК-003);
датчики тока, напряжения, температуры;
блоки сигнализации и индикации.
Вспомогательные аппараты защиты
предохранители;
контакторы защиты;
реле контроля напряжения;
блокировочные устройства (в т. ч. тормозов);
аппараты защиты вспомогательных машин.
Принцип действия
Работа системы защиты построена на многоуровневом контроле параметров электровоза.
Непрерывный мониторинг параметров
МСУД-015 и периферийные датчики отслеживают:
напряжение и ток в цепях тяговых двигателей;
температуру ключевых узлов (тяговый трансформатор, преобразователи, масло);
давление воздуха в пневматической системе;
состояние изоляции;
работу вспомогательных машин.
Выявление отклонений
При выходе параметров за допустимые пределы система:
регистрирует событие;
анализирует характер нарушения;
определяет алгоритм защитных действий.
Реализация защитных функций
В зависимости от типа неисправности система:
Отключает питание. Быстродействующие выключатели и главные выключатели разрывают цепь при коротких замыканиях или перегрузках.
Снижает нагрузку. МСУД-015 регулирует напряжение на тяговых двигателях, задействует ослабление возбуждения.
Активирует резервные режимы. Например, переключает на питание от аккумуляторов при отказе шкафа питания.
Блокирует управление. При критических неисправностях система блокирует возможность управления до устранения проблемы.
Информирует машиниста. На пульте отображаются коды ошибок, загораются сигнальные лампы.
Регистрация событий
Все срабатывания защиты и параметры работы сохраняются в памяти МСУД-015. Данные можно передать на сервер РЖД через блок «Ковчег» для анализа и планирования техобслуживания.
Восстановление работы
После устранения неисправности система:
проводит самодиагностику;
снимает блокировки;
возобновляет нормальную работу (при необходимости — в ограниченном режиме).
Примеры типовых защит
Защита от перенапряжения в контактной сети. Главный выключатель отключает цепь при превышении допустимого напряжения.
Защита от боксования. Система МСУД-015 корректирует тягу, задействует противобоксовочную защиту.
Тепловая защита. БТК-003 отслеживает температуру масла и преобразователей — при перегреве снижает нагрузку или отключает оборудование.
Защита при неправильном переключении тормозов. Блокировочные устройства не позволяют привести локомотив в движение, если тормоза не настроены на управление из рабочей кабины.
Защита вспомогательных машин. Реле и предохранители отключают цепи питания при перегрузках или коротких замыканиях.
Важные замечания
Система защиты работает непрерывно, даже при стоянке электровоза.
Многие защиты взаимосвязаны — срабатывание одной может активировать цепочку защитных действий.
Часть защит допускает ручное отключение (с соблюдением регламента) для продолжения движения в ограниченном режиме.
Эффективность защиты зависит от своевременного техобслуживания и исправности датчиков.
