Для предупреждения аварийных режимов работы оборудования на электровозах ЧС4 и ЧС41' применено специальное устройство — блок защит 850 (заводской тип AGL11). Основной его функцией является отключение главного выключателя и подача сигнала локомотивной бригаде при возникновении опасных режимов. Блок защит 850 представляет собой шкаф, в котором размещены различные измерительные, промежуточные и сигнальные реле. Реле связаны с соответствующими токовыми датчиками — трансформаторами тока и реле перегрузки, датчиками напряжения и другими датчиками. При возникновении в электрических цепях перегрузок, коротких замыканий или иных опасных режимов соответствующие измерительные реле воздействуют на связанные с ними сигнальные реле (реле одной группы защит обозначены одинаковыми номерами с той разницей, что измерительные реле имеют буквенный индекс Л, а сигнальные — индекс В) и на специальное промежуточное

реле 852. Включившись, реле 852 своими размыкающими контактами разрывает цепь питания удерживающей катушки ГВ (см. рис. 74), а замыкающими контактами включает сигнальные лампы («Защита») 889, 896 на пультах управления электровозом. Исключение составляет защита от замыкания на землю, когда включается только световая сигнализация на пультах управления (сигнальные лампы 888, 897 — «Земля в тяговых цепях»), а ГВ не срабатывает.

Как можно видеть из приведенной на рис. 205 схеме блока защит 850, напряжение на катушку реле 852 подается при включении замыкающих контактов реле любой из следующих групп: 701, 008, 009, 145, 146, 851, 862.

Принцип работы указанных реле одинаков, поэтому достаточно рассмотреть работу блока защит 850 при возникновении опасного режима в одной из электрических цепей. Допустим, что ток, протекающий по цепи отопления поезда, превысил допустимую величину 320 А. В этом случае на катушку измерительного реле 701А придет включающий импульс со вторичной обмотки измерительного трансформатора тока 701 (на рис. 205 не показан: все датчики, связанные с блоком защит 850, изображены на рис. 85). Замыкающие контакты реле 701А подключат катушку промежуточного реле 852 к плюсовому проводу 822. Одновременно те же замыкающие контакты подадут питание на катушку сигнального реле 701В, которое станет на самоподпитку через свои замыкающие контакты и кнопку К1. При этом напряжение на катушку реле 852 будет подаваться по цепи:' провод 822 — кнопка К1 — замыкающие контакты реле 701В — разделительный диод — катушка реле 852. Включившись, реле 852, разорвет своими размыкающими контактами цепь питания удерживающей катушки ГВ, и он отключится. Замыкающие контакты реле 852 включают сигнальные лампы 889 и 896 на пультах управления в обеих кабинах электровоза. Какая конкретно защита сработала, указывают соответствующие сигнальные реле, флажки которых выведены на лицевую панель блока защит 850. Благодаря наличию цепи самоподпитки сигнальные реле остаются во включенном положении и после срабатывания ГВ. В исходное состояние их можно вернуть нажатием кнопки /<7, разрывающей при этом цепь питания сигнальных реле от провода 822. Тем самым обеспечивается возможность повторного включения ГВ.

Датчиками остальных защит служат:

трансформатор тока 008 — защита от токовых перегрузок первичной цепи тягового трансформатора;

трансформатор тока 009 совместно со встречно включенным трансформатором тока 008 — дифференциальная защита тягового трансформатора;

трансформаторы тока 145, 146 (на электровозах до ЧС4-062 четыре трансформатора тока 145—148) — защита от токовых перегрузок цепей вторичных обмоток тягового трансформатора (группа реле 148 на рис. 205 не показана);

реле перегрузки 025А1—027А1 и 025А2—027А2— защита от токовых перегрузок цепей тяговых двигателей;

реле В18 в блоке защит выпрямительных установок, воздействующее на реле 862 в блоке защит 850, — защита при пробое двух последовательно соединенных вентилей;

блок 150, воздействующий на группу реле 147 (на электровозах ЧС4-062—161)—защита при токовой перегрузке тяговых выпрямительных установок. Начиная с электровозов ЧС4-162, на которых отсутствуют блоки 150, защита тяговых выпрямительных установок возложена на группы реле 145, 146. При этом в целях повышения быстродействия последовательно с катушкой промежуточного реле 852 включен резистор R1.

Группа реле 851 (реле А, В, С и D) осуществляет защиту оборудования электровоза при исчезновении напряжения на тяговом трансформаторе. Необходимость отключения ГВ в этом случае обусловлена тем, что если при работе электровоза напряжение на трансформаторе исчезнет, а затем появится снова, такой режим для тягового оборудования будет соответствовать короткому замыканию.

Работа группы реле 851 происходит следующим образом. Катушка реле 851А через выпрямительный мост, добавочный резистор R25 и регулировочный резистор R28 подключена на выводы dO — d2 обмотки собственных нужд тягового трансформатора (на электровозах ЧС4Т — на выводы Е — Н). Тем самым реле 851А контролирует наличие напряжения на тяговом трансформаторе.

Если тяговый трансформатор находится под напряжением, через его замыкающие контакты получает питание катушка реле 85ID, а через замыкающие контакты последнего — катушка реле 851С. Размыкающие контакты реле 851С в цепи питания катушки реле 851В в этом случае разомкнуты и реле 851В обесточено. Две пары замыкающих контактов реле 851С при этом замкнуты: контакты в проводах 480, 490 позволяют включить ГВ, контакты в проводах 822, 550 подают напряжение на катушку контактора 406, подготавливая тем самым, к работе цепи управления вспомогательными машинами.

Как только напряжение на тяговом трансформаторе исчезнет, реле 851А обесточится, что приведет к отключению реле 851D и 851С. Для того чтобы главный выключатель не отключался при кратковременном исчезновении (снижении) напряжения, реле 851С имеет замедление на отпадание 0,3—0,4 с. Размыкающие контакты реле 851С замкнутся и подключат катушку реле 851В к проводу 822 через блок-контакты 006 главного выключателя и блок-контакты 015п переключателя ступеней, замкнутые на всех позициях, кроме нулевой. Реле 851В включится и через свои замыкающие контакты подаст напржение на катушку реле 852, что приведет к отключению ГВ. При этом реле 851В встает на само-подиитку, а его флажок указывает причину отключения главного выключателя.

Группа реле 853 предназначена для регулирования напряжения питания вспомогательного оборудования переменного тока на электровозах ЧС4 и работает аналогично описанной группе реле 851. Реле 853А, как и реле 851 А, включено на выводы dO — d2 обмотки собственных нужд тягового трансформатора. В зависимости от величины питающего напряжения оно находится либо во включенном, либо в вы-

ключенном состоянии. Уставку реле 553Л^"регулируют резистором R29. Реле времени 853С, связанное с реле 853А своими замыкающими и размыкающими контактами подает напряжение либо на катушку контактора 251 (см. рис. 65), либо на катушку контактора 252, которые в свою очередь осуществляют переключение питания цепей вспомогательного оборудования переменного тока.

При замыканиях на землю в тяговых цепях происходит включение измерительного реле 860А (см. рис. 205) пли 861 А, так как их катушки одним выводом соединены со средними точками групп резисторов 122, 123 (см. рис. 60), а другой вывод катушек заземлен.

Включившись, указанные реле подают питание на катушки своих сигнальных реле 860В (см. рис. 205) и 861В, замыкающие контакты которых включаются и остаются в этом положении благодаря механическим защелкам в отличие от остальных сигнальных реле блока защит 850, имеющих цепи электрической самоподпитки. Одна пара замыкающих контактов сигнальных реле 860В, 861В включает сигнальные лампы 888, 897 на пультах управления; при этом выпавший флажок указывает, какое из двух реле сработало. Другая пара замыкающих контактов подает напряжение на катушки реле 860D или 861D, которые своими размыкающими контактами разрывают цепь питания реле 860А~ или 861А. Это делается для того, чтобы предохранить катушки реле 860А и 861А от выхода из строя, так как величины напряжений, под которыми они оказываются при замыканиях на землю в цепях тяговых двигателей, изменяются в широких пределах и могут быть достаточно большими. Сигнальные реле 860В, 861В можно вернуть в исходное состояние с помощью кнопки на лицевой стенке блока защит 850, воздействующей на механические защелки этих реле (см. ниже).

На электровозах ЧС4Т параллельно сигнальным лампам 888, 897 включена катушка реле 342; размыкающие контакты этого реле отключают цепи реостатного тормоза при появлении «земли» в цепях вторичных обмоток тягового трансформатора (подробнее о работе реле 342 см. 24 «Цепи управления электровозом ЧС4Т»). Отметим также, что на электровозах ЧС4Т поменяли местами точки подсоединения датчиков заземления к блоку защит 850: провода 190, 191, идущие от средних точек групп резисторов 122, 123, подключены к зажимам 51, 55 блока, а корпус электровоза (провод 999) — к зажимам 52, 54.

Начиная с электровозов ЧС4-062 в схему дополнительно включено сигнальное реле 028В1, 029В1 (на рис. 205 не показаны). Оно контролирует наличие постоянного напряжения на входе блока защит 850. При исчезновении питающего напряжения указанное реле разрывает своими замыкающими контактами в проводах 500, 470 цепь питания удерживающей катушки главного выключателя, вызывая отключение послднего .

На электровозах ЧС4Т блок защит 850 используется также для отключения ГВ и подачи соответствующего сигнала при возникновении токовых перегрузок в цепях реостатного тормоза. Датчиками этой защиты служат шесть реле перегрузки 065—067, включенные последовательно с тормозными резисторами (см. рис. 61). Блок-контакты трех реле перегрузки одной тележки электровоза соединены параллельно

и воздействуют на одно из двух сигнальных реле — 028В2, 029В2 и 030В1, 030В2 (на рис. 205 не показаны). Принцип работы указанных групп реле такой же, как у защитных реле 025—027.

Конструктивно шкаф блока защит 850 (рис. 206) состоит из неподвижной ) и откидной 2 частей. В неподвижной части находится стекло-текстолитовая панель с низковольтными и высоковольтными зажимами и реле заземления. С правой стороны установлена кнопка К1 — для восстановления сигнальных реле в исходное положение.

Обе части шкафа соединены между собой петлями 3. В откидной части расположена панель из стеклотекстолита, с обеих сторон которой смонтированы реле и другие элементы блока защит 850: на задней стороне— измерительные реле, конденсаторы и резисторы, на передней — все сигнальные реле, реле времени и промежуточное реле 852. Лицевая сторона шкафа закрыта прозрачным оргстеклом, что позволяет обнаружить сработавшее сигнальное реле без открывания шкафа. Нажатием кнопки К2 возвращают в исходное состояние сигнальные реле защиты от замыкания на землю в тяговых цепях.

В шкафу установлены реле пяти типов: ERL, RP40L, RP40LTL, RP40LVN и RP100L (RP102L — на электровозах ЧС4Т), представляющие собой электромагнитные реле с магнитной системой клапанного типа. Реле рассчитаны на значительные перегрузки, обладают достаточным быстродействием и отсутствием вибрации контактов. Каждое реле имеет по два-три перекидных контакта.

Реле ERL являются измерительными реле. Семь реле этого типа (145А — 148А, 701 А, 008А, 009А) использованы как токовые

реле. Номинальный ток реле 008А составляет 0,5 А, остальных — 5 А. Диапазон уставки всех реле 0,8—1,7 номинального тока. Потребляемая мощность реле при номинальном токе—1,6 ВА. Четыре реле ERL (851 А, 853А, 860А и 861 А) работают как реле напряжения.

Реле 851А сработывает, при снижении напряжения. Номинальное напряжение реле 240В постоянного тока. Включение реле происходит при 197,6 В, выключение — при 180,6 В на обмотке собственных нужд тягового трансформатора. Потребляемая мощность реле при номинальном напряжении 8 ВА.

Реле 853А включается при повышении напряжения. Номинальное напряжение его 150 В постоянного тока. Включение реле происходит при 260 В, выключение— при 229В на обмотке собственных нужд тягового трансформатора. Потребляемая .мощность реле при номинальном напряжении 3 ВА.

Реле 860А и 861А замыкают свои контакты при наличии заземления в силовой цепи электровоза и напряжении на вторичной стороне тягового трансформатора не менее 80 В.

В качестве сигнальных реле применены сходные по конструкции реле двух типов: RP40L и RP100L (RP102L — на электровозах ЧС4Т). На торцовой стороне реле имеются панели с сигнальными флажками, выпадающими при включении реле. Реле RP40L (860В и 861В) имеют механические защелки, которые фиксируют флажки после срабатывания реле. Реле RP100L [RP102L] (145В— 148В, 701В, 008В, 009В, 025В — 030В, 851В и 862В) механических защелок не имеют, и их сигнальные флажки удерживаются в сработавшем положении благодаря наличию цепей самоподпитки самих реле. Используемые на электровозах ЧС4Т реле RP102L по конструкции не отличаются от реле RP100L, но имеют повышенную износоустойчивость, что достигнуто благодаря применению серебряных контактов.

Все перечисленные сигнальные реле имеют номинальное напряжение 48 В. Два реле RP100L выполнены на номинальное напряжение 24 В и используются как промежуточные (851D и 853D). Также в качестве промежуточных применены два реле RP40LVN (860D и 86ID). Реле RP40LTL (851С и 853С) имеют якорь с медным цилиндрическим экраном для обеспечения задержки на отпадание.

Промежуточное реле 852, осуществляющее отключение ГВ, выполнено на базе реле RP40L без сигнальных флажков.

Контакты реле рассчитаны па следующие токи при номинальном напряжении:

Длительный ток........... 6 а

Ток включения........... 10 »

Ток выключения при нндук'і пином характере нагрузки............. 2 »

Параметры элементов, размещенных в шкафу блока защит 850, приведены в приложениях iii—-vi. Электрический монтаж в шкафу выполнен медным проводом.

Подключение к цепям электровоза осуществляют через штеккерный разъем. Шкаф имеет заземляющий болт, который соединен с корпусом

электровоза. Масса шкафа 25 кг. Шкаф крепят болтами MIO к задней стене первой кабины электровоза (на электровозах ЧС4Т — в поперечном коридоре за первой кабиной). При эксплуатации шкаф должен быть запломбирован. На электровозах с ЧС4-062 осуществляется также сигнализация о замыканиях на землю во вспомогательных цепях. Для этого предназначена группа реле 840 (рис. 207) (заводской тип AGL21), состоящая из трех реле—измерительного реле напряжения (тип ERL), сигнального реле (RP40L) и промежуточного реле (RP40LVN). Датчиками замыкания на землю служат резисторы 227, 228, включенные параллельно обмотке собственных нужд тягового трансформатора (см. рис. 68, 70). .Группа реле 840 работает аналогично группам реле 860 и 861. Измерительное реле 841А реагирует на снижение сопротивления изоляции во вспомогательных цепях и срабатывает, когда его величина уменьшается до 4,5 кОм; номинальное напряжение реле 240 В.

При включении реле 841А своими замыкающими контактами подсоединяет к плюсовому проводу 822 катушку сигнального реле 841В, которое включает на пультах управления сигнальные лампы «Земля во вспомогательных цепях» (876, 877). Другая пара замыкающих контактов сигнального реле 841В подает питание на катушку промежуточного реле 841D, служащего для отключения катушки измерительного реле 841А от цепи датчиков подобно тому, как это осуществляется в группах реле 860 и 861.

При отсутствии напряжения во вспомогательных цепях наличие заземления можно проверить пружинной кнопкой КЗ.

Шкаф с группой реле 840 установлен в поперечном коридоре за первой кабиной машиниста, заземлен и при эксплуатации должен иметь пломбу.

Релейная и защитная аппаратура | Электровоз ЧС4, ЧС4Т | Автоматические защитные выключатели