2.1 Аппараты защиты
2.1 Аппараты защиты
Быстродействующий выключатель (БВ) БВ 021 (12НСЗ с номинальным током 1800 А)
(1ВПД11 с номинальным током 1900 А - серии Е9) служит для защиты силовых цепей:
тяговых электродвигателей, вспомогательных машин, отопления поезда; при коротких замыканиях (кз), перегрузках, повышенном или пониженном напряжении в контактной сети, сильном боксовании колесных пар.
Кроме того, БВ используется для отключения электродинамического тормоза в режиме «Тормоз», контроля за работой отдельных аппаратов и оборудования электровоза (жалюзей, пускотормозных резисторов и др.
БВ отключается по следующим причинам:
- ток К.З. становится больше тока уставки БВ 2500А, при этом, размыкаются блок-контакты защитных аппаратов в цепи катушек вентиля БВ и удерживающего электромагнита.
Рис.22 Быстродействующий выключатель (12НСЗ) электровоза серии Е5 — Е7 и Е9 секции №2
Рис.23 Быстродействующий выключатель (1ВПД11) секции №1 электровоза серии Е9
БВ 0211 отключается при КЗ. в силовых цепях:
- мотор-компрессора секции №1, мотор-вентиляторов секции №1 и №2 на низкой и высокой скорости вращения, отопления кабины машиниста секции №1, тяговых электродвигателей обеих секций при последовательном (С) соединении, тяговых
электродвигателей секции №1 на последовательно-параллельном (СП) и параллельном (П) соединениях. БВ 0212 отключается при К.З. в силовой цепи:
- мотор-компрессора секции №2, отопления кабины машиниста секции №2, тяговых электродвигателей секции №2 на «СП» и «П» соединениях.
Дифференциальные реле (ДР). ДР 015,201, 086, 087 служат для зашиты силовых цепей от неполных К.З., когда ток К.З. не достигает величины, на которую отрегулирован БВ.
При К.З. якорь реле притягивается к магнитопроводу в случае небаланса (разности) токов на вводных и выводных катушках:
|
015 |
120 А |
|
086,087 |
350А |
|
201 |
5А |
При этом размыкаются блок-контакты реле в цепи удерживающей катушки БВ. Восстановление реле и замыкание блок-контактов происходит сразу же после отключения БВ. ДР 0151 срабатывает при К.З. в силовых цепях:
- тяговых электродвигателей обеих секций на «С» соединении,
тяговых электродвигателей секции №1 на «СП» и «П»
соединениях.
Рис.24 Дифференциальные реле 015
ДР 0152 срабатывает при К.З. в силовой цепи:
- тяговых электродвигателей секции №2 на «СП» и «П» соединениях.
Срабатывание ДР 015 вызывает отключение БВ своей секции.
ДР 2011 срабатывает при К.З. в цепях:
- мотор-компрессора №1, мотор-вентиляторов охлаждения тяговых электродвигателей обеих секций, обогрева кабины №1.
Рис.25 Дифференциальные реле 201
ДР 2012 защищает силовые цепи:
- мотор-компрессора №2 и обогрева кабины №2.
Рис.26 Дифференциальные реле 086, 087
ДР 0861, 0871 служат для отключения БВ 0211:
- при возникновении К.З. или обрыва в цепях двигателей 0911, 0931 крышевых вентиляторов охлаждения пускотормозных резисторов (ПТР).
ДР 0862,0872 служат для отключения БВ 0211 :
- при возникновении К.З. или обрыва в цепях двигателей 0912, 0932 крышевых вентиляторов охлаждения пускотордеозных резисторов (ПТР).
Реле перегрузки (РП) РП 025, 026, 027, 028, 088 служат для защиты аппаратуры от больших токов в моторном и тормозном режимах. РП 025,026 - двухъякорные (рис.27):
- якорь №1 - в режимах «Ход» отрегулированы на срабатывание при токе 850 - 900 А;
- якорь №2 - в режимах «Тормоз» отрегулированы на срабатывание при токе 600 650 А.
Рис.27 Реле перегрузки 025, 026
РП 0251 защищает цепь 1 - 2 ТЭД в режиме «Ход» и цепь 1 ТЭД в
режиме «Тормоз»; . РП 0261 защищает цепь 3-4 ТЭД в режиме «Ход» и цепь 4 ТЭД в
режиме «Тормоз»; РП 0252 защищает цепь 5-6 ТЭД в режиме «Ход» и цепь 5 ТЭД в
режиме «Тормоз»; РП 0262 защищает цепь 7-8 ТЭД в режиме «Ход» и цепь 8 ТЭД
в режиме «Тормоз»; РП 027, 028 - одноякорные (рис.28):
- отрегулированы на срабатывание при токе 600 + 650 А в
режиме «Тормоз».
РП 0271 защищает цепь 2 ТЭД в режиме «Тормоз»; РП 0281 защищает цепь 3 ТЭД в режиме «Тормоз»; РП 0272 защищает цепь 6 ТЭД в режиме «Тормоз»; РП 0282 защищает цепь 7 ТЭД в режиме «Тормоз».
Рис.28 Реле перегрузки 027, 028
РП 088 (рис.29) отключает ЭДТ при перегрузке в цепи обмоток
возбуждения ТЭД в режиме «Тормоз» при токе 600 650 А. РП 0881 защищает цепи обмоток возбуждения ТЭД секции №1; РП 0882 защищает цепи обмоток возбуждения ТЭД секции №2. РП 700 (рис.30) защищает от перегрузки цепь отопления поезда.
Рис.29 Реле перегрузки 088
При токе 500 А в цепи отопления срабатывает РП 700 той
секции электровоза, где включен контактор отопления поезда 701
Рис.30 Реле перегрузки 700
Реле напряжения (РН)
Рис.31 Реле напряжения 112
РН 112 служит для защиты аппаратуры от повышенного или пониженного напряжения в контактной сети:
- при напряжении в контактной сети выше 2200 В притягивается к ярму магнитопровода якорь №1, и замыкаются его блок-контакты в цепи включения реле 808;
- при напряжении в контактной сети более 4000 В притягивается к ярму магнитопровода якорь №2, в результате
чего отключаются контакторы 400 и БВ 021.
Реле боксования (РБ)
Рис.32 Реле боксования 067 - 068
РБ 067,068 двухъякорные:
- якорь №1 РБ притягивается к ярму магнитопровода в начале боксования, в результате чего:
- срабатывает звуковая и световая сигнализация;
- происходит сброс позиции ПБК 330;
- якорь №2 РБ притягивается к ярму магнитопровода, когда разность напряжений на зажимах якорей двух ТЭД достигает 900 В, при этом, его блок-контакты разрывают цепь включения БВ.
Тепловые реле (ТР) ТР 208, 217 служат для защиты обмоток электродвигателей компрессоров и вентиляторов, а также последовательно с ними включенных аппаратов от недопустимого перегрева, который может
возникнуть при длительном превышении номинального тока в цепи. При нагревании биметаллического элемента ТР проходящим током, элемент выгибается и размыкает контакты реле в цепи электромагнитного контактора вспомогательных машин. - ТР 2081 защищает цепь мотор-компрессора №1;
- ТР 2082 защищает цепь мотор-компрессора №2; Оба реле срабатывают при длительном токе 9,6 А.
- ТР 2171 защищает цепь двигателей вентиляторов секции №1;
- ТР 2172 защищает цепь двигателей вентиляторов секции №2. Оба реле срабатывают при длительном токе 20 А.
Рис.33 Тепловое реле 208, 217
Плавкие предохранители
К ним относятся предохранители 202, 209, 216,-219, 110, 011,
707.
Рис.34 Плавкие предохранители 707 и 011 электроваза серии Е9
Предохранитель 2021 (25 А) - защищает силовую цепь мотор-компрессора №1.
Предохранитель 2022 (25 А) - защищает силовую цепь мотор-компрессора №2. Предохранитель 2091 (30 А) - защищает силовую цепь:
- мотор-вентиляторов секций №1 и №2 на низкой скорости вращения;
- мотор-вентиляторов секции №1 на высокой скорости вращения.
Предохранитель 2161 (30 А) - защищает силовую цепь:
- мотор-вентиляторов секции №2 на высокой скорости вращения.
Предохранитель 219 ( 10 А) - защищает силовую цепь:
- отопления кабины машиниста.
Предохранитель ПО (2 А) - предназначен для защиты РН 112 и
вольтметра сети контактного провода. Предохранитель 011 (10 А) - защищает цепь:
- конденсатора 010 и счетчика электроэнергии 800 режима тяги. Предохранитель 707 (2 А) установлен в цепи счетчика электроэнергии отопления поезда.
Блинкерные сигнализаторы (рис. 15) Установлены на табло 802 и служат для сигнализации о срабатывании реле 015, 025 - 026, 700, 201, 808, 112, 361, 067 - 068, Т и разрушении плавких вставок 843, 844. При срабатывании какого-либо из перечисленных реле замыкаются его блок-контакты в цепи катушки соответствующего сигнального реле, которое включается и создаёт цепь самоподпитки через кнопку восстановления 836 и замкнувшиеся собственные блок-контакты. Одновременно размыкаются блок-контакты сигнального реле в цепи включения реле 806 или 804 (805), которое в свою очередь отключается. Для восстановления реле 806 или 804 (805) необходимо нажать на кнопку 836, разорвав тем самым цепь питания катушки сигнального блинкерного реле, отключение которого приводит к замыканию его блок-контактов в цепи реле 806 или 804 (805).
Блок 750 Назначение и устройство.
Электровоз оборудован, кроме релейной зашиты от боксования при помощи реле 067 и 068, электронной защитой блока 750, который обладает более высокой чувствительностью и быстродействием. Схема блока 750 обеспечивает также противоюзную защиту электровоза при заклинивании колесных пар и электродинамическом тормозе (ЭДТ). Блок 750 позволяет применять ЭДТ до скорости 20 км/ч.
Блок состоит из четырех электронных датчиков оборотов 753,
754, 755, 756 и кассет, расположенных в двух контактных стойках.
На нижней стойке размещены: фильтр, стабилизаторы, инвертор, выпрямитель. На верхней стойке находятся кассеты селекции (обработки и оценки информации), стабилизатор, генератор импульсов, кассеты юза, боксования, диагностики.
Датчики оборотов крепятся к буксе четырьмя винтами и залиты специальной массой и при настройке имеют зазор, в который при вращении колесной пары заходят зубья зубчатого диска.
На задней стенке контактных стоек расположены четыре разъема. Через разъемы:
|
XI, Х2 |
в блок поступают сигналы от датчиков оборотов 753 756; |
|
ХЗ |
в блок поступает сигнал о юзе отдельных колесных пар и боксовании секции электровоза; |
|
Х4 |
в блок поступает сигнал «Тормоз», а также сигналы о достижении скорости 20, 40, 60 км/ч. |
О режиме работы блока можно судить по горению сигнализирующих светодиодов.
Работа блока.
Сигналы от четырех осевых датчиков поступают в кассеты юза, где обрабатываются, и на выходе кассет появляются сигналы 0 ЮВ, прямо пропорциональные скорости колесных пар. Эти сигналы поступают в кассету селекции (выборки), где выбираются сигналы минимальной и максимальной скорости. Из кассеты селекции выходят два сигнала г>тах и i3min. Дальнейшая работа блока зависит от режима «Ход» или «Тормоз».
В режиме «Ход» за скорость электровоза принимают скорость самой медленной оси - urajn. При отсутствии боксования umjn = о1Ш1Х. Если произойдет боксование одной из осей, кассета селекции выделит сигнал ътах. Когда разница между итах и umjn достигнет уровня чувствительности блока, сработает выходное реле защиты от боксования К5 и включатся сигнал боксования и подача песка. Таким же образом срабатывает защита и в случае, если ускорение отдельных осей превысит 2,5 м/с2.
В режиме «Тормоз» за скорость электровоза принимается скорость самой быстрой оси - отах. Сигнат г')тах от кассеты выборки передается обратно на входы кассет юза и сравнивается со
скоростью осей в данный момент. Если разница скоростей для каких-то осей достигнет уровня чувствительности блока 750, то включается одно из реле К1. К2, КЗ, К4, соответствующие данным осям, и через блок-контакты указанных реле получат питание какие-то из электропневматических вентилей 493 496, соответствующих данным осям. При этом открываются сбрасывающие клапаны ДЛКО 933 соответствующих тормозных цилиндров (ГЦ). После прекращения юза клапаны 933 закрываются, и снова произойдет наполнение ТЦ. В режиме ЭДТ при снижении скорости какой-либо колесной пары поступает сигнал на вход регулятора 363, и происходит уменьшение тока возбуждения ТЭД. После прекращения юза ток возбуждения автоматически увеличивается до заданного. Аналогично работает блок и в случае, если замедление оси превышает 2,5 м/с2.
2.2 Аппараты силовых цепей