[09-2025] Силовая схема и схема управления высоковольтным выключателем электропоезда ЭП3Д

[Admin]

Силовая схема и схема управления высоковольтным выключателем электропоезда ЭП3Д

С.Н. БЕЗДЕНЕЖНЫХ, Е.В. БОВКУН, преподаватели Нижегородского подразделения Горьковского учебного центра профессиональных квалификаций
 

• 1СХЕМА ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ЦЕПИ ЭЛЕКТРОПОЕЗДА
• 2СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЫМ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ
• 3ОТКЛЮЧЕНИЕ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ПРИ СРАБАТЫВАНИИ ЗАЩИТЫ
• 4НАЗНАЧЕНИЕ И РАБОТА БЛОКА ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ (БТЗ)
• 5НЕИСПРАВНОСТИ ЦЕПЕЙ УПРАВЛЕНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЫМ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ

СХЕМА ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ЦЕПИ ЭЛЕКТРОПОЕЗДА

Напряжение на первичную обмотку силового трансформатора А-Х подается по следующей цепи (рис. 1): контактный провод ^токоприемник (ХА1) —» дроссель помех (ДП) —> высоковольтный выключатель (ВВ) —» высоковольтный ввод —> первичная обмотка силового трансформатора с выводами А-Х —» заземляющее устройство (ЗУ) —» колесная пара —» рельс.
Параллельно ЗУ подключен дроссель заземления трансформатора (ДЗТ), служащий для аварийного заземления первичной обмотки трансформатора в случае обрыва всех ЗУ. В нормальном режиме ток через ДЗТ не идет из-за большого индуктивного сопротивления.
В верхней разделке высоковольтного ввода устанавливается токовый трансформатор ТАЗ, к вторичной обмотке которого подключено реле РОВ, служащее для отключения ВВ в случае короткого замыкания первичной обмотки трансформатора.
К ВВ подключается разрядник РВС (разрядник велитовый силовой), который служит для защиты электроцепей от атмосферных и коммутационных перенапряжений.

К вторичной обмотке трансформатора тока ТА1 подключена токовая обмотка счетчика электроэнергии.
Силовая схема моторного вагона обеспечивает понижение напряжения контактной сети до значения, необходимого для работы тяговых электродвигателей (ТЭД). Разгон поезда и регулирование скорости происходят посредством плавного изменения напряжения. Дальнейший разгон электропоезда происходит благодаря ослаблению поля ТЭД. Изменение направления движения осуществляется посредством реверсирования ТЭД.
Силовая схема включает в себя следующие элементы:

• > силовой трансформатор, вторичная обмотка которого разбита на 3 секции и имеет 5 выводов, из которых рабочие 1,2,0,4 (вывод 3 не используется);
• > переключатели трансформатора (QS1 — QS4), предназначенные для отключения цепи ТЭД от вторичной тяговой обмотки силового трансформатора в случае пробоя изоляции в ВИП или сглаживающих реакторах;
• > выпрямительно-инверторный преобразователь (ВИП), собранный по мостовой схеме, с четырехзонным регулированием напряжения на ТЭД путем открытия тиристоров, имеющий 8 плеч;
• > сглаживающие реакторы (L3 — L8);
• > четыре тяговых двигателя;
• > резисторы ослабления поля (R3-R5-R7; R4-R6-R8);
• > реверсор (ПР);
• > тормозной переключатель (ПТ).

СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЫМ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ

После включения аккумуляторной батареи в цепи ВВ получает питание катушка реле РРВЗ по цепи (рис. 2): провод 15 —> автомат QF4 «Управление» —»провод 15В —> контакты не включенных ПЛК1, ПЛК2 —»провод 15РГ —> катушка РРВЗ —» провод 30.
Реле РРВЗ, включившись, замыкает свою блокировку ЗОР-ЗО и подготавливает схему включения реле восстановления защиты РВЗ.
Для включения высоковольтного выключателя (ВВ) нужно нажать и удерживать не менее 3 с кнопку «Восстановление защиты» на пульте машиниста (УПУ) или кнопку «Включение ВВ» на моторном вагоне. При нажатии кнопки SB2 «Включение ВВ» в вагоне (см. рис. 2 в журнале «Локомотив» №8,2025г.) создается цепь: провод 15 —» автомат QF4 «Управление» —» провод 15В —» кнопка SB2 «Включение ВВ» (нажата) —> 7Ш —> катушка РВЗ —> провод ЗОР —» блокировка РРВЗ провод 30.
При нажатии кнопки в кабине «Включение ВВ» создается цепь (см. рис. 1 в журнале «Локомотив» № 8,2025 г.): провод 15—» предохранитель FU6 —» провод 15МЕ —> кнопка «Восст. защиты» —> провод 7 —» кнопка SB2 «Вкл. ВВ» (не нажата) —> 7Ш —> катушка РВЗ —> провод ЗОР —» блокировка РРВЗ провод 30.

Для защиты силовой цепи от токов перегрузки и короткого замыкания в схему управления ВВ включен блок БТЗ, который получает питание по цепи (см. рис. 1, 2 в журнале «Локомотив» № 8, 2025 г.): «плюс» Б —> пакетник «ВБ» —»провод 15 К —»автомат QF2 «Питание защиты» —» провод 22 —»диод VD6 —»автомат QF5 «Защита» —» провод 22Р —► ячейка «Питание +110 В» БТЗ —»ячейка «Выход» —»провод 30.
При этом в блоке БТЗ включится исполнительное реле К1, блокировка которого в проводах ЗОГБ-ЗОГ подготовит цепь на реле удержания выключателя РУВ.
Реле РВЗ, включившись, замыкает свой блокировочный контакт в проводах 30Г-30, собирая схему на реле удержания выключателя РУВ. Оно будет получать питание по цепи (см. рис. 1,2 в журнале «Локомотив»№8,2025г.): «плюс» Б —> пакетник «ВБ» —> провод 15К —» автомат QF2 «Питание защиты» —»провод 22 —>диод VD6 —»автомат QF5 «Защита» —> провод 22Р —> катушка РУВ —> провод 30ГБ —»ячейка «Запрет включения ВВ» блока БТЗ —»реле К1 блока БТЗ —> провод ЗОГ —> блокировка РВЗ —»провод 30.

Смеха моторного вагона ЭП3Д
Схема цепей управления моторного вагона

Реле РУВ, включившись:

• > замкнет свою блокировку в проводах 22Р-22К и включит реле ПВВ, которое своими блок-контактами подаст питание на блоки микропроцессорной системы управления (МПСУ) и преобразования сигналов управления (БПСУ);
• > замкнет свою блокировку в проводах 22Р-22Б, подготавливая схему на отключение ВВ;
• > замкнет свою блокировку в проводах 15ВС-15ВТ, подавая питание на блок А50 управления ВВ: провод 15 —> автомат QF4 «Управление» —» провод 15В —> диод VD8 —> провод 15ВЦ —> блокировка ЗТ —> провод 15ВД —> блокировка Р0П1 —> провод 15ВМ —» блокировка РОП —» провод 15ВН —> пакетник ВВ (включен) —»провод 15ВС —»блокировка РУВ —>провод 15ВТ —» блокировка Р0В1 —» провод 15ВУ —> блокировка РОВ —> провод 15ВЕ —> контакт блока А50-ВВ —»провод 30.

ВВ включится, и в блоке А50-ВВ замкнется блок-контакт исполнительного реле в проводах 30Г-30 для удержания катушки РУВ во включенном состоянии после отключения реле РВЗ (после снятия питания с провода 7). В шкафу № 2 на моторном вагоне загорится зеленый светодиод «ВВ».
Для отключения ВВ на данном моторном вагоне достаточно выключить пакетник «Отключение ВВ». При этом контакты пакетника разрывают цепь удержания ВВ (цепь РУВ). В результате ВВ отключается.
Для отключения ВВ на всем поезде необходимо нажать кнопку «Отключение ВВ» в кабине управления. При этом от каждого моторного вагона будут создаваться следующие цепи на реле РОВ1 (см. рис. 1, 2 в журнале «Локомотив» № 8, 2025 г.): «плюс» Б —» пакетник «ВБ» —► провод 15К —> автомат QF2 «Питание защиты» —» провод 22 —> диод VD6 —> автомат QF5 «Защита» —» провод 22Р —> блокировка РУВ —> провод 22Б —> катушка РОВ1 —> провод 19А —> диоды VD15, VD16 —> провод 19 —> кнопка «Отключение ВВ» в головном вагоне на пульте управления —> провод 30. Кратковременно включатся реле Р0В1 на каждом моторном вагоне и своей блокировкой в проводах 15ВТ-15ВУ разорвут цепь удерживающего электромагнита ВВ. В результате ВВ отключаются.

ОТКЛЮЧЕНИЕ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ПРИ СРАБАТЫВАНИИ ЗАЩИТЫ

При коротком замыкании (КЗ) в высоковольтной цепи, когда сила тока достигнет 120 А, от токового трансформатора ТАЗ будет подан сигнал на включение реле РОВ, которое, включившись, разомкнет свой контакт 15ВУ-15ВЕ в цепи удерживающего электромагнита ВВ. На данном вагоне отключится ВВ.

При пробое изоляции в силовой цепи на корпус сработает реле РЗ и замкнет свой контакт 19Г-30, собирая схему на реле Р0В2 (см. рис. 2 в журнале «Локомотив» № 8, 2025 г.): провод 15 —» автомат QF4 «Управление» —> провод 15В —> диод VD8 —> провод 15ВЦ —> кнопка «Отключение РЗ и ПТРС» —> провод 15СУ —> катушка Р0В2 —» провод 19Г —» блокировка РЗ —»• провод 30.
Реле Р0В2, включившись, встанет на самоподпитку через свою блокировку 19Г-30, а другой блокировкой 19А-30 включит реле Р0В1, которое своей блокировкой 15ВТ-15ВУ разорвет цепь питания на электронный блок А50-ВВ. Восстановить РЗ можно кнопкой «Отключение РЗ и ПТРС» в шкафу № 2 моторного вагона.
При КЗ и токах перегрузки в силовой цепи от токовых трансформаторов ТА1, ТА2, ТАЗ поступит сигнал на блок БТЗ. Блок сработает, включится и встанет на самоподпитку его исполнительное реле К1, что приведет к отключению реле РУВ (разомкнется контакт 30ГБ-30Г) и включению реле Р0В1. Поскольку реле РУВ обес-точится, то ВВ отключится, а контакт Р0В1 в проводах 15ВТ-15ВУ разорвет цепь питания блока А50-ВВ.

НАЗНАЧЕНИЕ И РАБОТА БЛОКА ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ (БТЗ)

Блок токовой защиты (БТЗ) предназначен для быстрого отключения ВВ при возникновении режима КЗ в силовой цепи или токов перегрузки. В качестве датчиков тока КЗ используются токовые трансформаторы ТА1, ТА2 и ТАЗ. При протекании тока отсечки величиной 1200 А или тока перегрузки 860 А в течение 6 с данные трансформаторы подадут импульс на блок БТЗ.
На БТЗ имеются три кнопки (рис. 3): «Отсечка», «Перегрузка», «Возврат», два красных светодиода «Отсечка», «Перегрузка» и винты настройки каналов блока.
При получении импульса от одного из токовых трансформаторов TAI, ТА2, ТАЗ блок БТЗ подает импульс на открытие тиристора VS1 внутри блока, включится исполнительное реле К1, которое разрывает цепь реле РУВ в проводах ЗОГБ-ЗОГ ячейки «Запрет включения ВВ» БТЗ. ВВ отключается. Через вторую свою размыкающую блокировку и контакты кнопки «Возврат» реле К1 встает в режим самоподпитки.
Кроме того, собирается цепь на реле Р0В1. Реле Р0В1 срабатывает и своим контактом 15ВТ-15ВУ разрывает цепь питания блока А50-ВВ. В зависимости от того, по какому каналу пришел импульс от токовых трансформаторов, БТЗ подает импульс на открытие тиристоров VS2 или VS3 внутри блока и загорается соответствующий светодиод «Перегрузка» или «Отсечка».
Для возможности повторного включения реле РУВ необходимо на блоке БТЗ нажать кнопку «Возврат». Для проверки работоспособности каналов БТЗ на лицевой панели блока имеются кнопки «Перегрузка» и «Отсечка». При нажатии имитируется подача аварийного импульса на БТЗ, блок срабатывает и отключает ВВ.

НЕИСПРАВНОСТИ ЦЕПЕЙ УПРАВЛЕНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЫМ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ

Не включается ВВ по всему поезду.
Не подается напряжение на провод 7.
Проверить автомат QF6 постановкой главной ручки контроллера машиниста КМ в маневровое положение «М» (по загоранию сигнальной лампы «ЛК»). Проверить состояние кнопки Кн1 «Токоприемник поднят». Кратковременно подать напряжение перемычкой на провод 7 от любого 15-го провода, защищенного предохранителем (15-й провод с буквенной индикацией).
Обрыв провода 7 между головным и моторным вагонами.

• В шкафу РУМ первого моторного вагона поставить перемычку 7-50.
• Не включается ВВ на отдельном вагоне.
• Сработал блок БТЗ.
• Восстановить работу блока кнопкой «Возврат».
• В шкафу № 2 на панели горит светодиод «Стоп 2 мин».
• Включить ВВ по прошествии 2 мин.
• Не включаются реле РУВ и РВЗ при нажатии на кнопку «Восстановление ВВ».

Проверить автоматы QF4, QF5. В подвагонном ящике должно быть включено реле РРВЗ. Если оно не включено, проверить блокировочные контакты ПЛК1, ПЛК2 в проводах 15В-15РВ-15РГ (реле ПЛК должны быть отключены, если они включены, значит неисправны герконы ЛК1.2). Включить ВВ можно одновременно с нажатием кнопки включения ВВ и реле РУВ или РВЗ.
На отдельном вагоне ВВ включается и отключается.
Проверить при помощи контрольной лампы цепь питания на блок удерживающего электромагнита: автомат QF4 —> диод VD8 —> провод 15ВЦ —> ЗТ —> провод 15ВД —> блокировка Р0П1 —> провод 15ВМ —» блокировка РОП —> провод 15ВН —г пакетник ВВ —> провод 15ВС —» реле РУВ —► провод 15ВТ —<• реле Р0В1 —» провод 15ВУ —> реле РОВ —» провод 15ВЕ. В случае нарушения целостности цепи — восстановить её. Срабатывание реле РОВ, Р0В1 укажет на неисправность в силовой цепи. Отключить РУМ.