ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОВОЗА ВЛ-10.

Электрической схемой называется графическое изображение электрических цепей.

Бывают принципиальные и монтажные.

Принципиальные схемы – удобны для изучения принципа действия электровоза. Допускаются значительные упрощения. Например: провода отображают отрезками прямых линий, катушки и контакты одного и того же аппарата часто расположены в разных местах, и т.д.

Монтажная– используется при ремонте. Изображение, расположения проводов, аппаратов и т.д., как на электровозе.

Основные требования к электрическим цепям.

1.Взятие с места должно происходить без резких бросков тока: для этого цепь должна собираться при полностью введённых пусковых резисторах и «С» соединении ТЭД;

2.Разгон должен быть плавным, что достигается большим количеством реостатных позиций;

3.Изменение положения аппаратов, не имеющих дугогашения должно происходить при обесточенных цепях;

4.Во избежание бросков тока, перед изменением соединение ТЭД должны быть введены сопротивления, а сам процесс перехода - не сопровождаться полной потерей силы тяги;

5.Разрыв цепи ТЭД для лучшего дугогашения должен осуществляться не меньше, чем 2-мя аппаратами;

6.Силовая цепь ТЭД должна иметь защиту от токов КЗ, перегрузки, бросков напряжения в контактной сети, в том числе возникающих при грозовых разрядах, боксовании;

7.Во избежание броска тока БВ-1 должны восстанавливаться только на «0» позиции КМЭ;

8.В электрических цепях должна быть предусмотрена возможность изменения направления движения электровоза;

9.Вспомогательные высоковольтные цепи должны быть подключены к КС не зависимо от ТЭД и иметь собственную защиту;

10.Электрические цепи должны уметь работать по системе многих единиц;

11.Электрическая цепь должна быть работоспособной при выходе из строя любого из ТЭД;

12.Оба токоприёмника должны опускаться от одной кнопки, аналогично должны обесточиваться силовые цепи ТЭД и вспомогательных машин.

Условные обозначения в схемах.

Поскольку в различных аппаратах имеются элементы с одинаковым графическим изображением, то его дополняют буквами и цифровыми обозначениями. Электровоз имеет большое количество проводов. Для индификации перед номерами провода ставится буква «К» (межкузовные провода). Исключения составляют провода связанные с КМЭ, они имеют только цифровые обозначения. Провода, соединяющие аппараты внутри одного кузова – называются внутрикузовными, перед ними ставится буква «Н». Номера проводов и аппаратов в скобках относятся ко второму кузову. Все контакты вычерчивают в нормальном положении аппаратов:

1.Для аппаратов, имеющих положение вкл., выкл. нормальным считается положение не возбуждённого привода;

2.Для аппаратов, имеющих два рабочих положения и не имеющих положение включено, нормальным считается одно из них (реверсоры - вперёд, тормозные переключатели - «тяга», переключатели вентиляторов - «высокая скорость», ПКГ - положение «С» и т.д.);

==========================================================

СПОСОБЫ ПЕРЕХОДА С ОДНОГО СОЕДИНЕНИЯ ТЭД НА ДРУГОЕ.

а) Переход с «С» на «СП»:

Осуществляется способом замыкания части ТЭД на группы пусковых резисторов в пять этапов:

- на первом этапе для ограничения броска тока в цепь ТЭД вводятся пусковые резисторы;

- на втором этапе замыкается 33-0 закорачивая 5-6 ТЭД на группу пусковых резисторов. В этот момент двигатели 5-8 переходят в генераторный режим, появляется ток КЗ однако он быстро гасится пусковыми резисторами. ТЭД 1-4 уже работают на «СП» соединении;

- на третьем этапе обесточившиеся 5-8 ТЭД размыканием контакторного элемента 32-0 отсоединяются от двигателей 1-4;

- на четвёртом этапе во втором кузове дополнительно вводятся пусковые резисторы;

- на пятом этапе замыканием контакторных элементов 30-0 и 31-0 двигатели второго кузова подсоединяются к контактной сети. При этом включается уравнительный контактор 20-2.

б) Переход с «СП» на «П»:

Осуществляется способом шунтирования части ТЭД переходными резисторами также в пять этапов:

- на первом этапе вводится в цепь ТЭД часть пусковых резисторов;

- на втором этапе размыканием контакторных элементов 22-1 и 22-2 две группы ТЭД готовятся к подсоединению к КС;

- на третьем этапе замыканием КЭ 23-1 и 23-2 ТЭД 1-2 и 5-6 шунтируются переходными резисторами. В это момент ТЭД 1-2 и 5-6 кратковременно переходят в генераторный режим, однако тормозного эффекта почти что не ощущается, т.к. Ir₁ и Ir₂ быстро гасятся переходными резисторами. ТЭД 3-4 и 7-8 уже следуют на «П» соединении.

- на четвёртом этапе замыканием КЭ 25-1 и 25-2 ТЭД 1-2 и 5-6 отсоединяются от ТЭД 3-4 и 7-8 и готовятся к соединению с землёй;

- на пятом этапе ТЭД 1-2 и 5-6 подключаются к КС линейными контакторами 2-1, 1-1 и 1-2, 2-2, они же к земле замыканием КЭ 26-1, 27-1 и 26-2, 27-2, переходные резисторы выводятся из работы замыканием КЭ 24-1, 24-2 и дополнительно включаются уравнительные контакторы 8-1, 8-2, 20-2.

==========================================================

СБОР СХЕМЫ 1-Й ПОЗИЦИИ КМЭ.

Для того, чтобы собрать силовую схему, необходимо выполнить следующие задачи:

1.Включить линейные контакторы: 3-1, 4-1, 3-2, 2-2, 17-2;

2.Проверить, чтобы все реостатные контакторы были выключены;

3.Проверить, чтобы все КСП были установлены на «С» соединении;

4.Установить реверсоры в соответствующее направлению движения положение;

5.Установить тормозные переключатели в положение «М».

Для того, чтобы подвести питание 50В на контакторные элементы КМЭ необходимо включить ВУ 79-1 (80-2):

+Г1 – правый нож 3-х полюсного рубильника – перемычка на средний – последовательная катушка – главный контакт РОТ – провод К51 – контакты ВУ – провод Н110.

После постановки РСР в положение «М» вперёд замыкаются к/э в проводах 1,3,6.

После постановки ГР КМЭ на 1-ю позицию замыкаются к/э в проводах 0, Н110 ,А ,8 и23. В результате от провода Н110 запитываются все выше перечисленные провода, а провод «0» через к/э тормозного вала КМЭ в проводе Б соединяется с землёй.

По проводу 1 разворачивается в положение вперёд реверсора.

По проводу 3 разворачиваются тормозные переключатели в положение «М».

Все катушки вентилей пневмопривода КСП-0, КСП-1, КСП-2 обесточены и поэтому все групповые переключатели занимают положение «С». Их блокировки в проводах К19, К20, «0» замкнуты и катушки линейных контакторов 3-2, 3-1, 4-1 соединяются с землёй. Катушки 2-2, 17-2 имеют постоянное соединение с землёй. Все они имеют «+» по проводу 1 и далее К11, и поэтому все необходимые линейные контакторы включаются.

Все катушки вентилей реостатных контакторов получили «+» от проводов 6, 8, 23 однако ни одна из этих катушек не соединяется с землёй, т.к. разомкнуты к/э в проводах с 11 по 22. Таким образом, все реостатные контакторы выключены, пусковые резисторы введены ограничивая величину тока, напряжения и мощность ТЭД. На этом завершается сбор схемы на 1-й позиции.

ПРИМЕЧАНИЕ: по проводу 1 и далее К9 через блокировку к/э 19-2 возбуждаются вентили нагружающих устройств 89-1, 89-2, и как только по цепи ТЭД потечёт ток более 350А и сработает реле давления 160-1, 160-2 вентили пропускают воздух в цилиндры нагружающих устройств первых по ходу движения КП каждого кузова.

РАБОТА СИЛОВОЙ СХЕМЫ И ЦЕПЕЙ УПРАВЛЕНИЯ ТЭД НА ИХ «С» СОЕДИНЕНИИ.

Перед началом движения машинист должен определить величину максимального пускового тока. Для этого он должен учесть массу поезда, преобладающий груз в нём, в каких вагонах он располагается (впереди, сзади или равномерно), как сформирован состав (сплошные крытые, чередование их с платформами), условия сцепления КП с рельсами и другие факторы. Iп min вычисляется автоматически.

Таким образом, после того, как при следовании на 1 позиции ток, потребляемый ТЭД уменьшится до тока минимум, необходимо дать 2 позицию. На 2 позиции размыкается к/э в проводе «0», однако катушки вентилей 3-2, 3-1, 4-1 остаются соединёнными с землёй по проводу К19 через блокировку 4-1. Замыкается к/э в проводе 13, включается реостатный контактор 11-2, шунтируя секцию Р-27 – Р28 пускового резистора. Сопротивление цепи уменьшается и ток увеличивается до Iп ^max . Аналогичным образом, выбираются 3 и т.д. вплоть до 16 позиции.

С каждой новой ПК в соответствии с разверткой главного вала КМЭ происходит переключение реостатных контакторов, сопротивление цепи ТЭД уменьшается, напряжение и мощность подаваемая на ТЭД увеличивается и на 16 ПК Rпуска=0, напряжение подаваемое на ТЭД достигает Vк.с.÷8, т.е. максимального для «С» соединения.

Если, несмотря на предупредительные меры, принятые машинистом (подачей песка перед каждой очередной позицией) произойдёт боксование, не прекращающееся в течении 5-7 секунд, необходимо сбросить 1-3 позиции. На этой же 16 позиции начинается подготовка к переходу на «СП» соединение.

ПЕРЕХОД С «С»

НА «СП» СОЕДИНЕНИЕ ТЭД.

Ещё на 16 ПК впервые замыкается к/э в проводе 9. В связи с этим появляется вторая земля на катушках вентилей реостатных контакторов 10-1, 10-2.

После постановки ГР КМЭ на 17 ПК остаются замкнутыми к/э в проводах 11 (6-1), 13 (11-2), 14 (11-1) и 9 (10-1, 10-2). Таким образом, в этот момент остаются включёнными часть реостатных контакторов, что обеспечивает первый этап перехода на «СП» соединение, вводится часть пусковых резисторов, что в будущем ограничит генераторный ток.

В связи с замыканием к/э в проводе 7 возбуждаются вентили КСП0 и ПКГ4 начинают разворачиваться на «СП» соединение , обеспечивая второй этап и последующие этапы перехода.

На третьем этапе часть двигателей кратковременно переходят в генераторный режим, однако тормозного эффекта почти что не ощущается, т.к генераторный ток быстро гасится переходными резисторами.

На четвёртом этапе перехода одновременным размыканием бл.КСП0-С в проводе 9 отключаются реостатные контакторы 10-1 и 10-2, что обеспечивает дополнительное введение части пусковых резисторов, в связи с размыканием к/э в проводе «А» и обесточиванием провода 6, но замыканием к/э в проводе 5 питание на 4-х из них возобновляется, а после замыкания блокировки КСП-СП-П в проводах 5 - Н69 на четвёртом этапе перехода возобновляется питание и на остальные 3-и катушки. С этого момента включёнными остаются те реостатные контакторы, которые соответствуют 17 ПК. Таким образом, подготавливается подача увеличенного напряжения на ТЭД.

На пятом этапе замыканием к/э 30-0, 31-0 двигатели 5-8 подключаются параллельно 1-4 ТЭД. На этой же 17 ПК в связи с замыканием блокировки КСП0-СП-П в проводах К29, К28 включается уравнительный контактор 20-2, за счёт которого на всех реостатных позициях «СП» соединения будет обеспечиваться выравнивание токов ТЭД по кузовам, даже не смотря на неравенство сопротивлений групп пусковых резисторов.

СЛЕДОВАНИЕ НА «СП» СОЕДИНЕНИИ ТЭД.

При перемещении ГР КМЭ в сторону 27 ПК в соответствии с развёрткой главного вала будут выводиться секции R_пуска , и на 27 ПК, поскольку провода с 11 по 22 соединились с землёй, все 12 реостатных контакторов включаются, R_пуска=0 (ходовая ПК), а потребность в уравнительном контакторе 20-2 отпадает и он отключается в связи одновременным размыканием блокировок 10-1, 11-1 в проводах 8- К29.

На этой же 27 ПК начинается подготовка к переходу на «П» соединение.

ПЕРЕХОД С «СП»

НА «П» СОЕДИНЕНИЕ ТЭД.

Ещё на 27 ПК в связи с замыканием к/э в проводе 10 включаются уравнительные контакторы 8-1 и 8-2. В результате по проводу 4 готовится питание катушек вентилей пневмопривода КСП-1 и КСП-2 групповых переключателей. Одновременно замыканием блокировки в проводе 9 подаётся 2-я земля катушкам вентилей пневмопривода 5-1 и 5-2 реостатных контакторов.

На 28 ПК, несмотря на размыкание к/э в проводах с 11 по 22, остаются включёнными реостатные контакторы 5-1 и 5-2. Таким образом, обеспечивается первый этап перехода, т.е. введение пусковых резисторов.

По проводу 4 начинается разворот КСП-1 и КСП-2. В результате в силовой схеме ТЭД происходят изменения, описанные выше.

На пятом этапе перехода включаются линейные контакторные 2-1, 1-1 и 1-2, замыкаются к/э 26-1, 26-2, 27-2, 27-1.

Размыканием блокировок КСП-II-С-СП теряется земля по проводу 9 катушек вентилей 5-1, 5-2 реостатных контакторов, что обеспечивает полное введение пусковых резисторов. Происходит изменение в плюсовой цепи катушек вентилей всех реостатных контакторов, вместо проводов 5, 8 и 23 питающим стал провод 4.

Замена питания катушек вентилей реостатных контакторов позволяет проконтролировать разворот КСП ( если по какой-либо причине - задир поршня, порча зеркала цилиндра и др. какой либо КСП встаёт в промежуток между крайними положениями, то благодаря наличию множества блокировок в проводах 4, 5, 6, 8, 23 будет обеспечено введение пусковых резисторов, которые ограничат не желательные ,вплоть до аварийных, процессы в силовой цепи ТЭД).

СЛЕДОВАНИЕ НА «П» СОЕДИНЕНИИ ТЭД.

На 28 ПК кроме уравнительных контакторов 8-1 и 8-2, снова включается уравнительный контактор 20-2 для выравнивания токов ТЭД между кузовами. С этой и последующих ПК в соответствующей развёрткой главного вала КМЭ замыкаются к/э в проводах с 11 по 22, сопротивление Rпуска уменьшается, напряжение и мощность ТЭД повышается.

На 37 ПК все реостатные контакторы включаются, Rпуска = 0 (ходовая ПК), напряжение, подаваемое на ТЭД достигает максимального Uк.с.÷2. На этой же ПК отпадает необходимость и отключаются все уравнительные контакторные. В проводе 8 одновременно размыкаются блокировки 10-1 и 11-1, а в проводе 10 разомкнутся к/э главного вала КМЭ.

Несмотря на отключение катушек вентилей пневмопривода 8-1 и 8-2, КСП-1, КСП-2 не обесточиваются, т.к. в проводе 4 замкнулась блокировка 10-1.

РАБОТА СХЕМЫ В РЕЖИМЕ ОСЛАБЛЕНИЯ ПОЛЯ ТЭД.

Режим ОП машинист применяет на любой из ходовых позиций 17, 27, 37 при условии, что скорость движения не менее 40 км/ч и потребляемый ток ТЭД значительно меньше 750 А.

После постановки ТР КМЭ в положение ОП-1 по проводу 46 включаются 13-е контакторы, в результате параллельно ОВ ТЭД подключаются полностью введенные резисторы ослабления поля. Ток возбуждения остаётся практически неизменным, ток якоря возрастает на 25%, в результате увеличивается вращающий момент на валах ТЭД, что создаёт условия для увеличения скорости.

Одновременно по проводу 31 через контакты РП ТЭД и реле повышенного напряжения 64-1, включается низковольтный магнитный контактор 76-1, который своей блокировкой в проводе 31 создаёт вторую цепь питания катушек вентилей 13-х контакторов (начиная с ОП-2 эта цепь станет единственной).

В положении ОП-2 ТР КМЭ остаются включенными 13-е контакторы, а по проводу 27 дополнительно включаются 14-е контакторы, которые уменьшают сопротивление резисторов ОП, ток в них увеличивается, что приводит к дальнейшему увеличению тока якорей ТЭД.

В положении ОП-3 остаются включёнными контакторы ОП-1 и ОП-2 и дополнительно по проводу 29 включаются 15-е контакторы.

В положении ОП-4 дополнительным включением 16-х контакторов продолжается увеличение тока якоря.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если в процессе приёмки состояние коллектора хотя бы одного из ТЭД будет не достаточно удовлетворительным, то режим ОП не применять или ограничиться применением ОП-1, ОП-2. Более глубокое, чем ОП-4 ослабления поля приведёт к недопустимому искрению между щётками и коллектором вплоть до кругового огня и даже переброса дуги на корпус двигателя.

РАБОТА ТЭД В АВАРИЙНОМ РЕЖИМЕ.

В случае выхода из строя любого из ТЭД приходится отключать не только его, но и спаренный с ним ТЭД, а на «СП» соединении, поскольку невозможна эксплуатация 4-х ТЭД здорового кузова параллельно двум ТЭД больного, приходится отключать все ТЭД больного кузова. В связи с этим на «С» будут работать 6 ТЭД, на «СП» - 4-е; на «П» -снова 6-ть ТЭД.

а) Вышли из строя 1-2 ТЭД:

Необходимо перевести в нижнее положение ножи ОД-1-2 (2шт.); ОД-2 (2 шт.); ОД-1 (1 шт.). Ножами ОД 1-2 на всех соединениях выводятся из работы ТЭД 1-2. Ножами ОД 2 на «СП» предотвращается работа ТЭД 3-4 параллельно ТЭД 5-8. Ножом ОД 1 на «П» соединении предотвращается прямое к.з. через левый нож ОД 1-2.

б) Вышли из строя 3-4 ТЭД:

Необходимо перевести в нижнее положение ножи ОД 3-4 (2 шт.), ОД 2 (2 шт.) Ножами ОД 3-4 двигатели 3-4 на всех соединениях выводятся из работы. Ножи ОД 2 предотвращают на «СП» работу 1-2 ТЭД параллельно 5-8 ТЭД.

в) Вышли из строя 5-6 ТЭД:

Необходимо перевести в нижнее положение ОД 5-6 (2 шт.), которыми двигатели 5-6 выводятся из работы на всех соединениях. На «СП» соединении не работают ещё и 7-8 ТЭД, т.к. блокировки ОД 2 в проводе К11 отключаются линейные контакторы 2-2 и 17-2. На «П» соединении снова включаются 2-2 и 17-2, что позволяет заработать 7-8 ТЭД.

г) Вышли из строя 7-8 ТЭД:

Необходимо перевести в нижнее положение ножи ОД 7-8 (2 шт.), которыми двигатели 7-8 выводятся из работы на всех соединениях. На «СП» соединении не работает весь второй кузов, т.к. размыкаются 2-2 и 17-2. На «П» 2-2 включает в работу 5-6 ТЭД, а 17-2 за счёт наличия блокировки ОД 7-8 в проводе К22 не восстанавливается. В противном случае произошло бы прямое к.з. через 17-2 и левый нож ОД 7-8.

СИСТЕМЫ РЕКУПЕРАЦИИ И СПОСОБЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ ТЭД.

Системы рекуперации, применяемые на ЭПС должны удовлетворять следующим основным требованиям:

1.Обладать электрической устойчивостью, т.е. не допускать значительных колебаний тока и тормозной силы при колебаниях напряжения в контактной сети, кратковременных отрывах полозов токоприёмника, юзе КП;

2.Обеспечивать возможность реализации необходимых тормозных сил в достаточно большом диапазоне скоростей;

3.Обеспечивать минимальное расхождение токов параллельно работающих ТЭД;

4.Системы должны быть просты и надёжны в эксплуатации.

На магистральных электровозах постоянного тока в РФ и за рубежом наибольшее распространение получили системы рекуперации со стабилизирующими резисторами и противовозбуждением возбудителей, в которых ТЭД последовательного возбуждения, в тормозном режиме, работают как генераторы с независимым возбуждением от отдельного возбудителя.

Регулирование тормозной силы осуществляется:

а) машинист хочет её увеличить: перемещение тормозной рукоятки КМЭ в сторону 15 позиции обеспечивает уменьшение сопротивления Rрег., ток в обмотках ОНВПГ увеличивают магнитный поток Ф и э.д.с. Е генератора ПГ, ток в обмотках ОВ ТЭД увеличивают магнитный поток Ф и э.д.с. Е ТЭД, что приводит к увеличению тока рекуперации, а следовательно и тормозной силы.

б) машинист хочет её уменьшить: перемещение тормозной рукоятки КМЭ в сторону обратную от 15 позиции обеспечивает увеличение сопротивления Rрег., ток в обмотках ОНВПГ уменьшают магнитный поток Ф и э.д.с. Е генератора ПГ, ток в обмотках ОВ ТЭД уменьшают магнитный поток Ф и э.д.с. Е ТЭД, что приводит к уменьшению тока рекуперации, а следовательно и тормозной силы.

Рассмотренная схема обладает электрической устойчивостью, например, если напряжение в контактной сети броском уменьшилось:

Uк.с. = уменьшается; Iрек = желает увеличиться; Iопвпг = Iр = увеличивается;

Фпг= Фонвпг – Фопвпг; Фопвпг = увеличивается; Фпг= уменьшается;

Епг = Се×n×Фпг = уменьшается; Iов тэд = уменьшается; Фтэд = уменьшается;

Етэд= уменьшается; Iрек = const!!! ;

Благодаря обмотке ОПВПГ, обеспечивается стабилизация тока рекуперации и тормозной силы при изменениях напряжения в контактной сети. Для выравнивания токов рекуперации по параллельным ветвям якорей ТЭД применена схема циклического соединения обмоток возбуждения ТЭД.

Допустим, что вследствие неравенства диаметров бандажей КП и воздушного зазора между главными полюсами и якорями:

Е₁>Е₂;

I_р1>I_р2;

R_ст1>R_ст2;

I_р1× R_ст1> I_р2× R_ст2;

Ф_1,2 = уменьшается;

Ф_3,4 увеличивается;

Е₁ = уменьшается;

Е₂ = увеличивается;

I_р = ΣЕ_тэд – U_кс / R_я;

I_р1 = уменьшается;

I_р2 = увеличивается;

Таким образом, происходит выравнивание Iр по параллельным ветвям якорей ТЭД. Одновременно по такой же схеме происходит выравнивание во втором кузове, однако, по-скольку схемы выравнивания 1 и 2 кузовов не зависят друг от друга, такая автоматическая система не обеспечивает выравнивания токов рекуперации между кузовами.

Подготовка к рекуперации.

После сброса ГР КМЭ на «0» машинист включает кнопку «Возбудители». При запущенных МВ в режиме «высокая скорость» провод К89 является питающим. После включения кнопки «Возбудители» на щитке машиниста по проводу К83, через кнопку «Возбудители» на ЩРП по проводу К80 включается низковольтный МК 73-2, его силовыми контактами по проводу К60 подаётся 50В на обмотки независимого возбуждения двигателя преобразователя П1 и П2; одновременно блокировка 73-2 в проводе К80 через контакты реле оборотов включают МК 40-1, 40-2 собирая силовую цепь двигателей преобразователей. Размыканием блокировок 40-1, 40-2 в проводе К80 отключаются сигнальные лампы П1 и П2 на пульте машиниста.

Рекуперация на «П» соединении якорей ТЭД.

Осуществляется в диапазоне скоростей движения от максимальной до 58-60 км/ч. Для сбора этого режима необходимо выполнить следующие задачи:

1. Собрать схему питания ОВ ТЭД:

а) включить контакторы возбуждения 18-19;

б) развернуть тормозные переключатели в положение «Т»;

2. Собрать схему питания ОНВПГ:

а) включить контактор возбуждения 18-1;

б) включить низковольтный МК 74-1;

3. Собрать якорные цепи ТЭД:

а) включить реостатные контакторы для выведения R_пуска;

б) включить все линейные контакторы;

в) включить контакторы 300-1 и300-2;

4. Развернуть тормозные переключатели в положение «Т»;

5. Развернуть все КСП на «П» соединение.

После постановки РСР КМЭ в положение «вперёд - П» замыкаются к/э в проводах 1, Н110, 7, 4, 24. В результате от провода Н110 запитываются провода 7, 4, 24. По проводу 7 разворачивается в положение СП-П групповой переключатель КСП-0. По проводу 24 разворачиваются на «П» КСП-I и КСП-II.

Положением 02 ТР, замыкаются к/э в проводах 27 и 30, но питание ни один из них получить не может. Провода 26 и К63 соединились с землёй; по проводу 26 образовалась минусовая цепь катушек вентилей 300-1, 300-2, ТК-1Т, ТК-2Т. Плюс эти катушки получают по проводу 24 после разворота всех КСП на «П» соединение, таким образом, включаются контакторы 300 и тормозные переключатели разворачиваются в положение «Т». После разворота КСП на «П» провод 24 готовит плюс на 3-и катушки вентилей реостатных контакторов, а провод 4 даёт плюс на все оставшиеся.

После постановки ГР КМЭ на 1ПК запитываются к/э в проводах 1, 27 и 30.

По проводу 30:

- включаются контакторы возбуждения 18-1, 19-1, 18-2, 19-2. Своими силовыми контактами они собирают цепь питания ОВ ТЭД от генераторов ПГ1 и ПГ2. За счёт остаточного магнетизма по ОВ ТЭД начинает протекать ток 20-30 А, блокировка 18-1 в проводах Н9- Н10 готовит питание ОНВПГ. По проводу 27 через регулировочный резистор, блокировку 19-1 в проводах К91-К7 готовится к включению вентиль регенерации 122-1, 122-2. Блокировки 18-1, 18-2 в проводе К8 готовят землю катушкам всех линейных, кроме 2-2, 17-2. Размыканием блокировки 19-2 в проводах 10-К65 становится невозможным включении уравнительных контакторов 8-1, 8-2. Контактор 20-2, также не включается размыканием блокировки ТКII М в проводе Н70. Блокировка 19-2 в проводах К9-К30 прерывает питание катушек вентилей нагружающих устройств 89-1, 139-1 тягового режима, а через блокировку ТКII-Т в проводах К9-К64 готовится включение вентилей 89-2, 139-1 нагружающих устройств задних по ходу КП каждого кузова.

- включается низковольтный МК 74-1 и своими силовыми контактами собирает схему питания ОНВПГ; одновременно блокировкой 74-1 в проводах Н52-Н53 подаётся плюс на все катушки вентилей линейных контакторов, а 2-2, 17-2, имеющие собственную землю, уже включаются. К этому моменту катушки реле рекуперации 62-1, 62-2 находятся под током, их контакты в минусовой цепи линейных контакторов разомкнуты, что не позволяет остальным линейным контакторам включиться.

- включаются промежуточные реле 102-1, 103-1 и своими контактами готовят землю 8-ми катушкам вентилей реостатных контакторов.

В первом положении ТР КМЭ соединяется с землёй провод 25, продолжая готовить минусовую цепь линейных контакторов (кроме включённых 2-2, 17-2).

Во втором положении ТР КМЭ замыкается контакторный элемент в проводе 31, обеспечивая включение низковольтного МК 76-1. В результате выводится секция Р14-Р15регулировочного резистора, увеличивается ток в обмотках ОНВПГ, магнитный поток и э.д.с. ПГ, ток в ОВ ТЭД, магнитный поток и их э.д.с. Однако она ещё пока меньше, чем напряжение в контактной сети; якоря реле рекуперации 62-1, 62-2 по прежнему притянуты, а контакты в минусовой цепи катушек линейных контакторов разомкнуты.

На 3-й ПК по проводу 34 шунтируется секция Р1 – Р2 регулировочного резистора, что приводит к дальнейшему увеличению тока в обмотках ОНВПГ. Несмотря на размыкание к/э в проводе 31, катушка 76-1 не обесточивается, т.к. находится на самопитании от провода 30. По проводу 29 включаются вентили регенерации 122-1, 122-2 и с этого момента пневматическое торможение, кроме экстренного, становится невозможным.

При дальнейшем перемещении ТР КМЭ в сторону 15-ой ПК продолжают выводиться секции регулировочного резистора, увеличивается э.д.с. ТЭД и на какой-то из них она сравнивается с напряжением в контактной сети. Якоря реле рекуперации отпадают, линейные контакторы включаются. Блокировками 3-2, 3-1 в проводах К12-К13, Н51-Н56 шунтируются контакты РР, что практически исключает потерю земли катушками линейных контакторов при тряске и вибрации.

Силовыми контактами линейных контакторов собирается силовая цепь якорных обмоток ТЭД. При дальнейшем перемещении ТР КМЭ продолжают выводиться секции регулировочного резистора, увеличивается э.д.с. ТЭД и ток рекуперации до значения, заданного машинистом. После этого по мере уменьшения скорости движения машинист компенсирует уменьшения количества оборотов ТЭД ростом их магнитного потока за счёт постепенного перемещения ТР КМЭ в сторону 15-ой ПК. На 15-ой ПК скорость движения снижается до 60 км/ч, и если требуется продолжить её уменьшение, необходимо разобрать схему рекуперации на «П», сбросив последовательно ТР и ГР КМЭ на «0», затем перевести РСР на «СП» и полностью повторить действия рукоятками.

В отличие от «П» на «СП» соединении:

- в связи с обесточиванием провода 24 КСП I и КСП II не разворачиваются. Вместо контакторов 300 включаются контакторы 101, обеспечивающие вместе с КСП 0 «СП» соединении якорей ТЭД;

- катушки вентилей ТК- I Т и ТК- II Т запитываются не по проводу24, а по проводу 5. Этот же провод 5 обеспечивает включение 101-х контакторов;

- катушки вентилей реостатных контакторов запитываются не по проводам 4, 24, а по проводам 5, 8, 23;

- линейные контакторы 1-1, 2-1, 1-2 не включаются.

Рекуперация на «СП» соединении возможна до скорости 30-32 км/ч. Если требуется продолжить её уменьшать, необходимо разобрать схему рекуперации на «СП», сбросив последовательно ТР и ГР КМЭ на «0», затем перевести РСР на «С» и полностью повторить действия рукоятками.

В отличии от «СП» на «С» соединении:

- КСП 0 не разворачивается;

- катушки 101-х контакторов, ТК- I Т и ТК- II Т получают питание не по проводу 5, а по проводу 6;

- питание катушек вентилей реостатных контакторов осуществляются по проводам 6, 8, 23.

Рекуперацию можно осуществить до скорости 14-15 км/ч. Если на этой скорости не разобрать рекуперацию, то электровоз перейдёт в моторный режим с увеличением скорости вместо уменьшения. Эксплуатация ТЭД в «М» режиме с независимым возбуждением заводом- изготовителем не предусмотрена.

Выравнивание токов рекуперации по параллельны ветвям якорей ТЭД.

а) На «П» соединении в пределах каждого кузова отдельно. Смотри схему выше. Недостаток системы – выравнивание между кузовами не происходит.

б) Между кузовами на «П» и «СП» соединении:

Секция I регулировочного резистора (подстроечного) подключена параллельно ОНВПГ I, а секция II – ОНВПГ II. Поскольку при сдвиге движка вправо сопротивление секции I увеличивается, ток в ней уменьшается, что приводит к увеличению тока в ОНВПГ I. Одновременно сопротивление секции II уменьшилось, ток в ней увеличился, что привело к уменьшению тока в ОНВПГ II. Таким образом, ток рекуперации 1 кузова увеличивается при одновременном уменьшении тока рекуперации 2-го кузова.

СИСТЕМА ПИТАНИЯ НИЗКОВОЛЬТНЫХ ЦЕПЕЙ И ЗАРЯД АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ.

Питание низковольтных цепей от аккумуляторных батарей.

Необходимо включить низковольтный электромагнитный контактор 127-2 для того, чтобы обойти, т.е. вывести из работы резистор Р140-Р144 и предотвратить разрядку батареи.

Цепь питания его катушки:

-плюс АБ, левый предохранитель, левый нож рубильника, резистор Р140-Р141, Н73, блок-контакты МВ 42-2, катушка МК 127-2.

Питание низковольтных цепей от генератора Г1 и заряд аккумуляторной батареи.

После включения МВ за счёт остаточного магнетизма и за счёт оборотов генератора Г1 начинают питаться катушки СРН: +Г1 - предохранитель генератора - правый нож трёхполюсного рубильника - перемычка на средний нож трёхполюсного рубильника -блок-контакт 127-2 - левый нож рубильника -= ограничивающий резистор - блок-контакты ПВ-В (высокая скорость) - минус Г1.

Цепь питания катушек РОТ:

+Г1 - предохранитель генератора - правый нож рубильника - перемычка на средний-- последовательная катушка РОТ - ограничивающий резистор - земля = блок-контакт ПВ-В - минус Г1.

Цепь питания шунтовой обмотки генератора:

+Г1 - предохранитель генератора - правый нож рубильника - перемычка на средний - средний нож рубильника - ограничивающий резистор - правый угольный контакт на средний - предохранитель 261-2 - шунтовая обмотка Г1 - блок- контакт ПВ-В - минус генератора.

Двигатели вентиляторов набирают обороты, увеличивается ЭДС генератора, что приводит к увеличению тока в шунтовой обмотке. Увеличивается магнитный поток, что приводит к ещё более быстрому увеличению ЭДС генератора. Растёт ток в катушках СРН и РОТ и как только ЭДС генератора достигнет 48 В, срабатывает РОТ переключаются его контакты:

- нижний размыкается и гасит в кабине машиниста лампу РОТ;

- замыканием главного контакта РОТ обеспечивается переключение питания низковольтных цепей с АБ на Г.

Питание низковольтных цепей от генератора:

+Г1 - предохранитель - правый нож - перемычка на средний - последовательная катушка РОТ - главные контакты РОТ - резистор Р142-Р144 -провод К51- низковольтные цепи- земля - блок-контакт ПВ-В - минус Г1.

Цепь заряда аккумуляторных батарей:

+Г1 - предохранитель - правый нож - перемычка на средний - последовательная катушка РОТ - главные контакты РОТ - ограничивающий резистор Р140-Р141- левый нож рубильника - предохранитель - правый нож рубильника - шунт А - земля - минус Г1.

Верхним вспомогательным контактом шунтируется часть витков параллельной катушки РОТ для уменьшения её нагрева, а также и последовательной катушки.

Изменяется цепь питания и катушек СРН в связи с отключением контактора 127-2:

Если раньше они были подключены параллельно якорю Г1 (на случай не- срабатывания РОТ СРН не позволил бы вращающемуся на холостом ходу Г1 набрать ЭДС больше, чем 52 В). Теперь они подключены параллельно низковольтным цепям и СРН будет поддерживать 50±2 В именно в них, это позволит Г1 набрать большую ЭДС,,что необходимо для хорошего заряда АБ.

Питание низковольтных цепей и АБ в режиме низкая скорость вентиляторов.

После разворота ПШ размыкается контакт ПВ-В и замыкаются контакты ПВ-Н:

- один из них соединит якоря Г1 и Г2 последовательно, второй обеспечивает питание шунтовой обмотки Г2, третий подключает в работу СРН-2.

В остальном цепи работают аналогично.

Питание низковольтных цепей от генератора Г2

и заряд аккумуляторных батарей.

В случае выхода из строя Г1, для обеспечения питания НВ цепей и заряда АБ, необходимо перевести трёхполюсный рубильник в нижнее положение, вступит в работу СРН-2, шунтовая обмотка Г2 в остальном цепи аналогичны изложенному выше.

Назначение резистора Р140 – Р144.

I_r = I_АБ + I_упр.;

а) Р140-Р141; Е_r = I_АБ × R_140-141 + U_АБ;

б) Р142-Р144; Е_r = I_упр × R_142-144 + ∆U_МВ;

При увеличении количества включённых потребителей растёт ток, потребляемый цепями управления Iупр. Увеличивается падение напряжения на резисторе R142—144 и , для того чтобы поддержать в низковольтных цепях напряжения 50±2 В, генератор вынужден вырабатывать большую ЭДС. В результате увеличивается ток заряда батареи АБ, что может привести к закипанию электролита. Однако этого не происходит, т.к. при увеличении тока заряда АБ растёт падение напряжения на резисторе Р140-141, а напряжение, необходимое для заряда самой АБ остаётся практически неизменным. Таким образом, резистор Р140-141 стабилизирует напряжение заряда АБ.

Одновременно при росте ЭДС «Г» необходима стабилизация тока заряда АБ. При росте тока Iупр. необходимо стабилизировать падение напряжения на резисторе Р142-144, уменьшая его сопротивление. Это обеспечивают двумя способами:

- постановкой перемычки в зимний период эксплуатации, когда количество включённых потребителей больше;

- автоматическим выключением низковольтного МК 176-2 при включённом прожекторе в режиме рекуперации.

Таким образом, при увеличении количества включаемых потребителей ЭДС будет относительно небольшой и ток заряда батареи не настолько велик, чтобы закипел электролит. В результате резистор Р142-144 стабилизирует ток заряда АБ.

Окончательный вывод: резистор Р140-144 стабилизирует мощность подаваемого от генератора для заряда АБ независимо от количества включённых потребителей.

ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ ТОКОПРИЁМНИКАМИ.

Для подъёма токоприёмника необходимо возбудить защитный вентиль 205-2 и при надёжно закрытых дверях ВВК и крышевом люке, сжатый воздух подойдёт к клапану пантографа, который также надо возбудить.

Питание к кнопке токоприёмники подводится от АБ, при условии что шинный разъединитель 58-1 находится в поездном (нижнем) положении. После включения кнопки «Токоприемники». по проводу К37 получает питание низковольтная катушка защитного вентиля 205-2; защитный вентиль срабатывает.

После включения кнопки «Токоприёмник задний (передний)» по проводу К37 через контакты этих кнопок и кнопок «Токоприёмник II(I)» на ЩПР по проводу Н105 (Н104) получает питание катушка 94-1 (93-1) вентиля клапана токоприёмника. В результате соответствующий токоприёмник поднимается.

Проконтролировать подъём можно по колебанию контактного провода, небольшому искрению в момент касания, которое возникает при наличии напряжения в контактной сети, сетевому вольтметру (60-1, 60-2), который покажет величину этого напряжения, сработает реле контроля защиты 105-2, в кабине погаснет лампа РКЗ.

ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ КВЦ.

Для включения КВЦ необходимо вначале включить кнопку «КВЦ». При этом напряжение от панели управления (провод К50) через кнопку «КВЦ» попадает на провод К100, подготавливая тем самым к включению катушки дифференциального реле 54-1 и КВЦ 53-2, загорается сигнальная лампа КВЦ. После нажатия кнопки «Возврат КВЦ» напряжение от провода K100 попадает на провод К82. Включается промежуточное реле 163-2, которое своими замыкающими контактами шунтирует резисторы в цепи катушек диф­ференциального реле и КВЦ. От провода К100 включается диффе­ренциальное реле 54-1 и своими контактами включает КВЦ.

Включение КВЦ контролируется погасанием сигнальной лам­пы КВЦ (443-1, 443-2). После этого отпускают кнопку Возврат КВЦ, но через удерживающие катушки дифференциального реле и КВЦ протекает ток, достаточный, чтобы удерживать эти аппара­ты во включенном положении. Обесточивается провод К82, отключается промежуточное реле 163-2 и в цепь катушек 53-2, 54-1 вводятся ограничивающие резисторы для ограничения нагрева катушек, а также повышения чувствительности дифференциального реле к отключению.

Для восстановления КВЦ после его срабатывания достаточно нажать на кнопку «Возврат КВЦ».

ПРИМЕЧАНИЕ: при замыкании блокировки 53-2 (К100-К44) готовятся цепи управления компрессорами и печами I группы.

ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ БВ-2.

На электровозах с быстродействующими выключателями БВЗ-2 управление выключателем осуществляется двумя кнопками с само­возвратом «Включение БВ-2» и «Отключение БВ-2», расположенными на кнопочных выключателях 81-1 (82-2) в кабинах машиниста и на кнопочном выключателе 116-2 (для проверки цепи при забло­кированных основных кнопочных выключателях), расположенном в высоковольтной камере. Для включения БВЗ-2 нажимают кноп­ку «Включение БВ-2». При этом от провода К50 через раз­мыкающие блокировочные контакты выключателя 53-2 и провод К61 получает питание провод К82, а от него и катушка контактора 163-2. Контактор 163-2 включается и подает своими силовыми кон­тактами напряжение на включающую катушку 53-2 и в цепь сиг­нальных ламп 443-1, 443-2 (БВ-2).

После отпускания кнопки «Включение БВ-2» отключается кон­тактор 163-2 и своими контактами разрывает цепи включающей катушки 53-2 и сигнальных ламп. Погасание сигнальных ламп сви­детельствует о включении БВЗ-2. При замыкании блокировочных контактов БВЗ-2 в цепи проводов К50—К44 подается напряжение по проводу К44 на кнопки «Компрессоры», «Эл. печи I группы». В случае ошибочного нажатия кнопки «Включение БВ-2» при включенном выключателе БВЗ-2 его включающая катуш­ка питания не получает, так как ее цепь от провода К50 разомкну­та замыкающими контактами выключателя 53-2 и контактами контактора 163-2.

Для оперативного отключения выключателя нажимают на кнопку «Отключение БВ-2». В этом случае получает питание отклю­чающая катушка 53-2. При срабатывании или оперативном отклю­чении выключателя загораются сигнальные л. БВ-2.

Для уменьшения времени прохождения тока при оперативном включении в отключающей катушке 53-2 предусмотрен двойной разрыв цепи замыкающими блок-контактами 53-2 и кнопкой.

ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ

МОТОР – КОМПРЕССОРАМИ.

После включения выключателя 53-2 через его замыкающий блок-контакт по проводам К51, К50, К44 подводится питание на кнопки «Компрессоры» кнопочных выключателей 81-1 (82-2). Включение одной из этих кнопок приводит к возбуждению катушек электромагнитных контакторов 41-1 и 42-2, подключающих к контактной сети двигатели компрессоров. При выходе из строя одного двигателя компрессора или его цепи в пути следования выключают соответствующую кнопку ( «Компрес­сор 1» или «Компрессор II») на кнопочном выключателе 83-1.

Блок-контакт регулятора давления 90-1 автоматически отключает компрессоры при достижении давления воздуха в пневматической системе до 9 атмосфер и вновь включает их при падении давления до 7— 7,5 атмосфер.

ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ

МОТОР – ВЕНТИЛЯТОРАМИ.

а) Высокая скорость.

Необходимо развернуть ПШ-5 в положение «Высокая скорость» для того, чтобы замкнулись силовые пальцы 1-3, соединяющие В1 и В2 параллельно. Затем включить электромагнитные контакторы 42-1, 42-2.

Питающий провод К98 получает питание после включения БВ. С провода К98 через контакт кнопки «Высокая скорость» на провод К99, с которого получает питание катушка ПВ-В, катушки МК 42-1, 42-2 и потом на землю. Замыкаются силовые контакты 42-1 (42-2) = демпферный резистор = МК 310 = В2 (В1) = через 1-3 пальцы на минусовую шину.

О запуске МВ свидетельствует погасание сигнальной лампы В1 сразу после включения кнопки (размыкается блокировка 42-1), лампа В2 продолжает гореть до тех пор, пока не переключится РОТ и отключит МК 127-2.

б) Низкая скорость.

Необходимо развернуть ПШ-5 в положение «Низкая скорость» для того, чтобы замкнулись силовые пальцы 1-2, соединяющие В1 и В2 последовательно. Затем включить электромагнитные контакторы 42-1, 42-2.

Выключаем кнопку «Высокая скорость» = включаем «Низкая скорость» = провод 98 = контакт кнопки «низкая скорость» = провод 97 = катушка МК ПВ-Н = замыкаются блок-контакты 42-1, 42-2 = земля.

ПШ -5 разворачивается = включает В1 и В2 последовательно = блок-контакты ПВ-В отключаются = замыкается ПВ-Н и получает питание катушка 42-2 = земля.

Сигнализация: контактор 42-1 остаётся замкнутым, лампочка В1 горит постоянно, а лампочка В2 гаснет после включения РОТ.

ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ БВ-1.

Для включения БВ-1 необходимо кратковременно подать питание на катушку вентиля пневмопривода, постоянное питание не удерживающую катушку, затем снять питание с катушки вентиля, после чего силовой контакт замыкается под действием отключающей пружины.

Питание к кнопке «БВ-1» подводится от АБ по проводу К50. После включения кнопки «БВ-1» по проводу К71 питание доводится до провода Н130 (готовится питание на удерживающую катушку 51-1). Одновременно,по проводу К71 в кабине машиниста на пульте загорается сигнальная лампа БВ-1, затем машинист нажимает на кнопку «Возврат БВ» и по проводу Н130 контакторный элемент главного вала КМЭ замкнутый на нулевой позиции, проводу 47 возбуждается вентиль «Возврат БВ-1» 51-1 и одновременно через блокировку 51-1 подаётся полноценное питание на катушку дифференциального реле 52-1, реле включается замыкая свой контакт в проводе Н130 и подаётся питание на удерживающую катушку 51-1. Как только якорь прижмётся к полюсам магнитопровода удерживающего электромагнита, переключается блок-контакт 51-1 в проводе 47 , однако катушка 52-1 получает питание через ограничивающий резистор, чего достаточно для удержания реле во включённом положении. Другим контактом 51-1 гасится сигнальная лампа на пульте машиниста и после этого машинист отпускает кнопку «Возврат БВ» Провода Н130, Н47 обесточиваются, с вентиля «Возврат БВ» снимается возбуждение, пневматический привод возвращается в исходное положение и под действием отключающей пружины замыкаются силовые контакты БВ-1.

ПРИМЕЧАНИЕ: В режиме рекуперации изменяется цепь питания удерживающей катушки. В неё вводятся контакты всех четырёх БК, а на ВЛ-10 с БК-78Т и ещё контакты ПВУ 88-1, промежуточного реле 279-1 и блокировки контакторов, включающих преобразователи 40-1, 40-2. Срабатывание любого из этих аппаратов приводит к отключению БВ-1.

1.302-1, 302-2, 303-1, 303-2 размыкаются при к.з. в силовой цепи ТЭД;

2.ПВУ 88-1 размыкается при снижении давления в ТМ до 2,7-2,9 атмосфер (обрыв в ТМ, экстренное торможение);

3.279-1 размыкается на «П» соединении якорей ТЭД через 10-15 секунд после срабатывания реле повышенного напряжения 64-1, если к этому времени машинист сам не разберёт схему рекуперации;

4.40-1, 40-2 размыкается при срабатывании реле оборотов РО-1, РО-2 в случае недопустимого увеличения количества оборотов двигателя преобразователя;

На электровозах с КВЦ и БК-2Б сначала обесточивается провод К98, затем отключаются контакторы 42-1, 42-2 двигатели вентиляторов, вслед за ними БК-2Б, который своими блокировками отключает БВ-1 через удерживающую катушку.

Каждое отключении БВ-1 под нагрузкой фиксируется счётчиком рабатываний 177-1.

ЦЕПИ ЗАЩИТЫ.

ЗАЩИТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ.

Защита ТЭД от к.з.

а) В «М» режиме:

- ток К.З. достиг тока уставки БВ-1 3100 А:

БВ-1 срабатывает самостоятельно отделяя силовыми контактами силовую схему ТЭД от контактной сети. Для облегчения дугогашения БВ-1 размыканием блокировки 51-1 в проводе К11 цепь ТЭД дополнительно разбирается линейными контакторами 3-1,4-1, 3-2, 2-2, 17-2. Для уменьшения времени горения дуги на этих аппаратах размыканием блокировки 4-1 в проводе К31 отключаются 3-и реостатных контактора, т.е. вводится часть пусковых резисторов.

На «СП», «П» соединениях отключение линейных контакторов прерывает цепи подпитки точки К.З. из других параллельных ветвей ТЭД.

– ток К.З. не достиг тока уставки БВ-1 3100 А:

При разности токов в силовых кабелях 100 А срабатывает дифференциальное реле 52-1 и отключает БВ-1 через удерживающую катушку. В дальнейшем схема ведёт себя аналогично.

Во всех случаях в кабине загораются лампы БВ-1 , АВР, возможно РП, а амперметр якорной цепи и возбуждение ТЭД покажут ноль ампер.

б) В «Т» режиме:

- электровоз с БК-2Б, К.З. на нашем электровозе:

Поскольку БВ-1 в режиме рекуперации самостоятельно сработать не может, необходимо обесточить его удерживающую катушку через блокировки БК, на это требуется время и, кроме того, БВ-1 через удерживающую катушку срабатывает гораздо медленнее, чем самостоятельно. Если не предусмотреть специальных мер для ограничения быстрого нарастания тока К.З., то ток достигнет аварийной величины с возможным пожаром на электровозе.

При К.З. напряжение в контактной сети стремится к нулю, двигатель В1 переходит в генераторный режим и начинает подпитывать точку К.З., ток в катушках БК-2Б уменьшается до нуля и меняет направление на противоположное, благодаря чему размагничивается магнитная система и БК 302-303 срабатывают. Через блокировки прерывается цепь питания удерживающей катушки 51-1, однако за счёт большой её индуктивности ток в ней спадает медленно. Силовые контакты 302-303 цепь прохождения тока рекуперации, т.е тока К.З., не прерывабт, а лишь вводятся ограничивающие резисторы: Р203-Р204; Р207-Р208; Р211-Р212; Р213-Р214, уменьшающие быстрое нарастание тока К.З. Кроме того, часть тока К.З. устремляется в обмотки возбуждения ТЭД, причём протекает по ним в направлении, противоположном основному току от генераторов ПГ. В результате уменьшается магнитный поток и ЭДС ТЭД, что также способствует ограничению быстрого нарастания тока К.З.

Поскольку ток рекуперации (ток К.З.) протекает через индуктивный шунт ИШ ТЭД, его рост также ограничивается появлением индуктивного сопротивление Х_L^иш.

ПРИМЕЧАНИЕ: На «П» соединении размагничивается система всех 8-ти ТЭД, на «СП» соединении - только 4-рех (2-3, 6-7) однако в каждой параллельной ветви уже не по одному, а по 2-а ИШ. На «С» соединении размагничивается магнитная система только 6-7 ТЭД, но в цепи уже 4-ре ИШ, соединённых последовательно.

Таким образом, эффективность защиты на всех соединениях якорей ТЭД примерно одинаковы.

Наступает момент, когда БВ-1 срабатывает и вслед за ним отключаются линейные контакторы. Одновременно с БВ-1 отключается его повторитель 170-1 и его контактами:

1. Отключаются контакторы возбуждения 18 и 19, увеличивая количество точек разрыва силовой цепи ТЭД и, одновременно, уменьшая время горения дуги на линейных контакторах и БВ-1;

2. Отключается 74-1, снимая возбуждение с ПГ и обеспечивая более быстрое гашение дуги на контакторах возбуждения 18 и 19;

3. Отключаются промежуточные реле 102-1, 103-1, вводятся все пусковые резисторы, уменьшая время горения дуги на БВ-1, линейных контакторах и контакторах возбуждения;

- электровоз с БК-2Б, К.З. в контактной сети или на впереди идущем электровозе:

Напряжение в контактной сети над нашим электровозом не падает до нуля, двигатель В1 в генераторный режим не переходит, однако ток рекуперации возрастает и становится недопустимо большим, сравнимым с током К.З.. БК-2Б срабатывает через витки насыщения, в дальнейшем схема ведёт себя аналогично.

- электровоз с БК-78Т:

При увеличении тока в катушках отключающего электромагнита БК-78Т до 35-40 А БК срабатывает, в дальнейшем схема ведёт себя аналогично предыдущим двум случаям.

Защита силовых вспомогательных цепей:

а) Электровоз с КВЦ.

При мощном нарастании тока К.З. сгорает плавкий предохранитель 35-2, а при более медленном сначала срабатывает дифференциальное реле 54-1, вслед за ним КВЦ, позднее контакторы мотор-компрессоров 41-1, 41-2 и печей II группы 43-1, 43-2.

б) Электровоз с БВ-2.

При любой скорости нарастания тока К.З. срабатывает БВ-2, вслед за ним контакторы 41-1, 41-2, 42-1, 42-2, 43-1, 43-2.

в) Низковольтные цепи.

Сгорают плавкие предохранители в цепи с коротким замыканием.

ЗАЩИТА КОЛЁСНО-МОТОРНЫХ БЛОКОВ ОТ БОКСОВАНИЯ И ЮЗА.

а) Электровоз с РБ.

На электровозах ВЛ10 до № 1740 (ТЭВЗ) и до № 1121 (НЭВЗ) для обнаружения боксования элек­трической схемой предусмотрена подача светового сигнала на пульте машиниста посредством реле боксования РБ-4М: сигналь­ные лампы РБ загораются при пробоксовке (юзе) любой пары тяговых двигателей; одновременно при этом предусматривается автоматическая подача песка под первую и пятую колесные пары по направлению движения электровозов. Для обеспечения неиз­менности направления тока при пробоксовке (юзе) любого тяго­вого двигателя в группе катушки реле боксования 143-1, 144-1, 145-2, 146-2 включены в цепи пар тяговых двигателей через диод­ные мосты 296-1, 297-1, 296-2, 297-2. Это способствует сохранению постоянства тока уставки реле, так как не происходит его перемагничивания в случаях пробоксовки разных двигателей в груп­пе. Сигнальные лампы РБ загораются также при нажатии на кнопку Песок выключателя 152-1 (153-2).

б) Электровоз с УПБЗ.

На электровозах ВЛ10, начиная с № 1740 выпуска ТЭВЗ я с № 1121 выпуска НЭВЗ, внедрена усовершенствованная противобоксовочная защита (УПБЗ).

Она обеспечивает:

- сигнализацию о боксовании или юзе в кабину машиниста и подсыпку песка под первые по ходу движения колеса тележек электровоза на всех соединениях тяговых двигателей как в режи­ме тяги, так и в режиме торможения;

- перевод боксующего тягового двигателя с полного возбужде­ния на ступень ОПIV в режиме тяги при последовательном соеди­нении на 3—16-й позициях;

- включение уравнительного контактора 124-2 для повышения жесткости характеристик групп двигателей, а также введения ча­сти пускового резистора в цепь тяговых двигателей, включая и боксующий двигатель, в режиме тяги на последовательно-па­раллельном соединении;

- включение уравнительных контакторов 124-1, 125-1, 125-2 для увеличения тока возбуждения и уменьшения тока якоря боксую­щего двигателя на параллельном соединении;

- перевод с ослабленного на полное возбуждение тяговых дви­гателей при возникновении боксования на последовательно-па­раллельном и параллельном соединениях.

Цепи УПБЗ получают питание от провода К31 через предо­хранитель 353-1 (353-2) и кнопку Защита от боксования на кно­почном выключателе 81-1 (82-2). Напряжение 50 В подается на датчик боксования ДБ-018 (143-1, 144-1, 145-2, 146-2) от прово­да К24.

В случае боксования или юза какого-либо тягового двигателя при любом соединении тяговых двигателей срабатывает соответ­ствующий датчик боксования, контактами которого подается на­пряжение на сигнальную лампу ПБЗ 448-1 (448-2) и катушки клапанов песочниц 108-1, 111-2 или 110-1, 109-2 (через селеновый выпрямитель 217-2 и провод К90).

в) На «С» соединении.

На позициях с 3-й по 16-ю последовательного соединения тя­говых двигателей через замкнутые блокировки 11-2 КСПО-С и 67-1 от провода К24 получают питание катушки электропневма­тических контакторов ослабления возбуждения 16-1, 16-2 и кон­такторы 216-1, 216-2. При срабатывании любого из датчиков 143-1, 144-1, 145-2 или 146-2 (в зависимости от того, какой двигатель боксует) возбуждается катушка соответствующего контактора ос­лабления возбуждения 13-1, 213-1, 13-2 или 213-2 и создается ре­жим IV ступени ослабления возбуждения боксующей пары дви­гателей, при этом уменьшается тяговое усилие боксующего двига­теля и восстанавливается сцепление. В случае боксования в режи­ме ослабленного возбуждения воздействия на катушку контакто­ров 16-1 и 16-2 не происходит, так как блокировка 67-1 в цепи проводов Н412-28 будет разомкнута. Срабатывание любого из датчиков 143-1, 144-1, 145-2, 146-2 вызывает отключение соответ­ствующего контактора 13-1, 213-1, 13-2, 213-2, замыкающая блокировка которого в цепи провода 31 отключает питание катушек контакторов ослабления возбуждения всех групп тяговых дви­гателей, переводя их на полное возбуждение.

г) На «СП» соединении.

При переходе на последовательно-параллельное соединение двигателей включается уравнительный электропневматический контактор 124-2, обеспечивающий повышение жесткости группо­вых характеристик тяговых двигателей, а, следовательно, и улуч­шение противобоксовочных свойств электровоза. В случае боксо­вания на этом соединении получают питание промежуточные реле 102-2 и 103-2, контактами которых, включенных в цепи катушек реостатных контакторов 6-1, 5-2, 7-2 и 11-2, отключаются те или иные из указанных контакторов в зависимости от реостатной по­зиции соединения. Уменьшение тока в якорях всех тяговых двигателей, включая и боксующий, при­водит к ликвидации режима боксования.

д) На «П» соединении.

При боксовании колес­ных пар и движении на параллельном соединении датчики боксо­вания включают уравнительные электропневматические контакто­ры 124-1, 125-1, 125-2. При этом увеличивается ток возбуждения иуменьшается ток якорей группы с боксующим двигателем, обе­спечивая выход последнего из боксования при одновременном нарастании тока в соседних параллельных группах тяговых дви­гателей, что в определенной степени стабилизирует силу тяги электровоза при боксовании.

В случае боксования колесных пар на параллельном и после­довательно-параллельном соединении тяговых двигателей в режи­ме ослабления возбуждения размыкающие контакты датчиков от­ключают соответствующий контактор 13-1, 213-1, 13-2 или 213-2. При отключении любого из контакторов ослабления возбуждения их собственные блок-контакты 13-1, 213-1, 13-2 или 213-2 размы­кают цепь питания катушек контакторов, обеспечивая перевод тя­говых двигателей с ослабленного на полное возбуждение. Для восстановления режима ослабления возбуждения тормозную ру­коятку контроллера машиниста переводят на нулевую позицию.

При отключении группы двигателей (аварийный режим рабо­ты) блокировки ОДI или ОДII отключателей двигателей в цепи проводов Н401—Н411 размыкают цепь катушек уравнительных контакторов 124-1, 124-2, 125-1, 125-2 и промежуточных реле 102-2 и 103-2. Указанные контакторы и реле, а также контак­торы ослабления возбуждения 13-1, 213-1, 13-2 и 213-2 в режиме тор­можения не включаются, так как цепь их катушек со стороны ми­нуса разомкнута блокировкой TKI-M.

Предохранители 308-1 (308-2) на ток 400 А служат для защиты от чрезмерных уравнительных токов в аварийных режимах (при круговом огне на коллекторе одного из двигателей).

В связи с необходимостью иметь блокируемую кнопку Защита от боксования на кнопочном выключателе 81-1 (81-2) управление обогревом окон выполнено отдельным тумблером 9-1 (92-2).

Начиная с электровоза ВЛ10-1767 выпуска ТЭВЗ и ВЛ10-1420 выпуска НЭВЗ, внедрена защита от юза. С этой целью в цепь ка­тушки контактора 76-1 включены последователь­но блокировки датчиков боксования 143-1, 144-1, 145-2, 146-2.

ЦЕПИ ЗАЩИТЫ ОТ ТОКОВЫХ ПЕРЕГРУЗОК.

а) ТЭД.

В схеме принята буферная защита от перегрузок только при работе двигателей в режиме ослабления возбуждения на позициях ОП II, ОП III, OП IV.

При срабатывании хотя бы одного из реле перегрузки 65-1, 65-2, 66-1 и 66-2 теряют питание катушки вентилей контакторов 13-1, 13-2, 213-1 и 213-2, которые отключа­ют цепи резисторов ослабления возбуждения. Для восстановле­ния цепей тормозную рукоятку контроллера необходимо сбросить на 1-ю позицию и набирать позиции вновь.

Перегрузка в тяговом режиме при полном возбуждении сни­мается введением части пусковых резисторов в цепь тяговых дви­гателей до восстановления реле перегрузки. О перегрузке сигна­лизирует загорание сигнальной лампы РП.

В рекуперативном режиме при срабатывании реле перегрузки тяговых двигателей вводится сопротивление в цепь возбуждения генераторов преобразователей. Для восстановления реле пере­грузки тормозную рукоятку нужно плавно сбросить на 02-ю пози­цию; с восстановлением реле перегрузки можно в обычном поряд­ке продолжать рекуперацию. Электродвигатели преобразователей защищены также реле перегрузки 57-1 и 57-2, срабатывание кото­рых вызывает отключение быстродействующего выключателя 51-1.

б) Вспомогательные машины.

- электровоз с КВЦ: сгорает плавкий предохранитель 35-2;

- электровоз с БВЗ-2: при токах перегрузки 300 А БВЗ-2 срабатывает самостоятельно.

ПРИМЕЧАНИЕ: При токовой перегрузке двигателей преобразователя срабатывает РП 57-1, 57-2 с последующим отключением БВ-1 через удерживающую катушку, а следовательно и разбор схемы рекуперации.

в) Низковольтные цепи.

Отключаются с помощью плавких предохранителей на ПУ и щитке помощника машиниста.

ЗАЩИТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ОТ ПОВЫШЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В КОНТАКТНОЙ СЕТИ.

При повышении напряжения в контактной сети свыше 4000 В в режиме рекуперации срабаты­вает реле повышенного напряжения 64-1, которое при параллельном соединении якорей тяговых двигателей своими размыкающими контактами разрывает цепь питания элек­тромагнитного контактора 76-1. Тем самым в цепь независимого возбуждения генераторов преобразователей вводится часть регу­лировочного резистора.

Для восстановления реле повышенного напряжения необходим сброс тормозной рукоятки контроллера до 02-й позиции. При па­раллельном соединении якорей тяговых двигателей сброс надо начинать немедленно, в противном случае через 10—15 с произой­дет автоматическое отключение быстродействующего выключате