Высоковольтная силовая цепь моторного вагона

Силовая цепь питается током высокого напряжения через токоприемник. Дроссельный фильтр ДрФ и емкостный фильтр С1 необходимы для подавления радиопомех, возникающих при работе высоковольтного оборудования электропоезда.

Грозовые разрядники Ppl и Рр2 защищают высоковольтное оборудование электропоезда от перенапряжений.

Главный разъединитель служит для защиты ремонтного персонала от поражения током при проведении работ с высоковольтным оборудованием. При переключении главного разъединителя на "землю" через резистор R22 снимается остаточное напряжение с расположенного на крыше вагона высоковольтного оборудования (токоприемник, конденсатор С1, разрядники Ppl, Pp2).

Быстродействующий выключатель БВ (ВБ11, 14) защищает силовую цепь от токов короткого замыкания в режиме тяги. Аппарат состоит из удерживающей и размагничивающей катушки, включающего пневмоцилиндра, силовых контактов, низковольтных блокировок и отключающих пружин. Два силовых контакта оснащены системой дугогашения. Аппарат отключается при протекании через размагничивающую катушку тока короткого замыкания (свыше 600 А) или при отключении электропитания удерживающей катушки. Включается аппарат при подаче сжатого воздуха в пневмоцилиндр через электромагнитный вентиль.

Дифференциальное реле представляет собой двухкатушечное герконовое устройство с измерительными шунтами. Катушки реле установлены таким образом, что магнитные потоки каждой катушки направлены навстречу друг другу и суммарное магнитное поле равно нулю, при этом геркон не замкнут. При появлении тока утечки баланс в магнитной системе реле сдвигается в ту или иную сторону, магнитное поле одной из катушек становится больше, чем у другой и появляется вектор поля, который воздействует на геркон, который включается, вызывая этим отключение БВ.

Дифференциальный трансформатор так же, как и дифференциальное реле, защищает силовую схему от токов утечек. Он представляет собой магнитный усилитель, от вторичных катушек которого в блок БУВЗТ (БУКЗ) поступает сигнал. При изменении этого сигнала БУВЗТ отключает аппарат ВЗТ (КЗ), что влечет за собой отключение БВ (ВБ). Дифференциальный трансформатор и дифференциальное реле работают независимо друг от друга.

Контакторы ЛК, ЛКТ, Т, Ш - это высоковольтные силовые контакторы с пневматическим приводом и низковольтными блокировками. Контакторы выполняют основные переключения в силовой цепи электропоезда. Для гашения дуги, образующейся между контактами при разрыве цепей с током большой силы, контакторы оборудованы дугогасительными катушками, создающими магнитный поток, воздействующий на электрическую дугу и вытесняющий ее в дугогасительную камеру. В камере дуга растягивается между дугогасительными рогами и гаснет в лабиринтной щели.

Тормозной переключатель служит для перевода силовой схемы из моторного режима в тормозной и обратно. Для этой цели в аппарате имеются десять силовых кулачковых контакторов и два слаботочных. Управляет тормозным переключателем пневмопривод с двумя электромагнитными вентилями, один из которых обеспечивает включение моторного режима, а другой - тормозного.

Диоды Д1 и Д2 прямого входа в рекуперацию не допускают протекание моторного тока при торможении с независимым возбуждением, если напряжение на якоре 1 ТЭД ниже напряжения в контактной сети.

Реостатный контроллер РК предназначен для переключения пускотормозных резисторов и резисторов ослабления поля ТЭД, переключением их соединений силовыми кулачковыми контакторами. Переключается реостатный контроллер с помощью "привода Решетова". При этом вал контроллера вращается только в одну сторону.

Пускотормозные резисторы ограничивают ток, протекающий через обмотки ТЭД в режиме тяги, и выполняют функцию нагрузочных резисторов в режиме реостатного торможения.

Резисторы ослабления поля ТЭД, включенные параллельно обмоткам возбуждения ТЭД, шунтируют их в режиме тяги и так же, как и пускотормозные резисторы, выполняют функцию нагрузочных резисторов в режиме реостатного торможения.

Тяговый двигатель ТЭД представляет собой электрическую машину, преобразующую энергию электрического тока в механическую работу.

Датчики тока, представляющие собой магнитные усилители, служат для контроля тока в силовой цепи и передачи сигналов в электронные блоки управления (ДТЯ, ДТЯ1 и ДТВ).

Реле боксования - электронные герконовые устройства. Они служат для контроля работы ТЭД, не допуская буксования или юза колесных пар. Реле включены по мостовой схеме относительно якорей смежных ТЭД. При нарушении баланса моста в случае буксования или юза включается геркон, сигнал

о его включении через повторитель поступает в электронный блок управления, который, в свою очередь, воздействует на аппараты силовой схемы.

Индуктивный шунт включен последовательно с резисторами шунтирования и вместе с ними - параллельно обмоткам возбуждения ТЭД. Он гасит аварийные броски тока в цепи ТЭД в режиме тяги при отрыве токоприемника от контактного провода с возникновением дуги и последующим восстановлением контакта, а также при резком повышении напряжения в контактной сети. При электродинамическом торможении шунт сглаживает броски тока в обмотке якоря ТЭД, возникающие при изменении числа потребителей рекуперируемой энергии и при включении контактора Т.

Реверсивный переключатель изменяет направление протекания тока в обмотках возбуждения ТЭД, переключением кулачковых силовых контакторов. Контролируется состояние реверсивного переключателя его низковольтными блокировками.

Выключатель защиты тормоза контролирует работу электродинамического тормоза. Он отключает силовую схему при возникновении аварийных режимов в цепи управляемого выпрямителя питания обмоток возбуждения и в цепи якоря. Аппарат по конструкции аналогичен ВБ11, но имеет только один силовой контакт с системой дугогашения.

Амперметры с измерительными шунтами служат для контроля работы силовой схемы и подстройки электронных блоков после их установки на состав.

Реле максимального напряжения представляет собой герконовое устройство, контролирующее напряжение на якоре первого ТЭД в режиме ЭДТ. Реле включается при напряжении (3950±50) В в режиме рекуперации и переключает схему на реостатное торможение.

Устройство защиты от коммутационных перенапряжений в силовой цепи представляет собой электронное устройство на основе тиристора. При напряжении 200 В и более тиристор открывается и создает контур протекания тока, вызванного ЭДС самоиндукции якорей и обмоток возбуждения ТЭД. Устройство работает только в режиме тяги. Аналогичное устройство защищает тиристорный преобразователь возбуждения. Электромагнитный контактор ОВ с двойным воздушным промежутком между силовыми контактами подключает обмотки возбуждения ТЭД к тиристорному преобразователю при ЭДТ с независимым возбуждением.

Тиристорный преобразователь возбуждения преобразует трехфазный переменный ток в постоянный, которым питает обмотки возбуждения ТЭД при ЭДТ с независимым возбуждением.

Высокое напряжение из контактной сети через токоприемник, фильтры ДРФ, СФ, ГРВЦ1, ПР1, резистор R28 подается на герконовое устройство Э6-РН.

На моторном вагоне с провода 15 через автомат Q 40 получает питание провод 15Г, далее через включенный геркон РН, резистор R 75 получает питание повторитель ПРН. Включившись, ПРН размыкает блокировку 30-65А, на пульте управления гаснет светодиод Л7 "РН", кроме того, через предохранители ПР2, ПР4 и высоковольтные жоксы питание подается на прицепной (головной) вагон, где через предохранитель ПР1 оно подается на контакторы отопления КО-1, КО-3 (КО-2, КО-4), а через ПР2 подается на контактор преобразователя КП.

При формировании состава по схеме с одним моторным вагоном и двумя прицепными ток высокого напряжения с первого (относительно моторного) прицепного вагона через контактор КДВ, разъемы высоковольтных жоксов Ш25, Ш26 подается на второй прицепной вагон. Провод 151 получает питание от крайнего прицепного вагона. Катушка КДВ получает питание от провода 151 через автомат Q 70 и блокировки жоксов Ш25 и Ш26. Клемма "-" катушки соединена с проводом 30. Контактор включается и подает ток высокого напряжения на крайний прицепной вагон, при этом своей низковольтной блокировкой отключает провод 311 от провода 30. Блокировка РББ1 моторного вагона в этом случае будет подключена к отрицательному проводу цепи через блокировки безопасности моторного вагона, провод 31 моторного вагона, блокировки безопасности Вбл1, 2 среднего прицепного вагона, провод 311, низковольтный жокс Ш24-Ш27, провод 31 крайнего прицепного вагона, блокировки безопасности Вбл1, 2, блокировки контактора КДВ крайнего прицепного вагона или блокировки безопасности ВблЗ, 4, если крайний вагон - головной.