Назначение аппаратов силовой схемы моторного вагона ЭД4М

Открытое акционерное общество «Российские железные дороги»
Лихоборское подразделение Московского учебного центра
профессиональных квалификаций
структурное подразделение Московской железной дороги
– филиала ОАО «РЖД»
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
«Назначение аппаратов силовой схемы моторного вагона
ЭД4М»
Автор: Краснов А.А. – преподаватель Лихоборского подразделения
Московского учебного центра профессиональных квалификаций –
структурного подразделения Московской железной дороги – филиала
ОАО «РЖД».
Москва
1 января 2021
1
Пояснительная записка
Учебное пособие включает темы предметов: «Устройство и ремонт
электропоезда», «Управление электропоездом и его техническое
обслуживание. Порядок действий в нестандартных ситуациях». Может
использоваться как преподавателями при подготовке к занятиям, так и
обучающимися для самостоятельного изучения. Также может быть
использовано на предприятиях при проведении технических занятий, и для
самостоятельного изучения как локомотивными бригадами, машинистамиинструкторами, так и ремонтного персонала.
При изучении данного пособия и лучшего усвоения процесса
рекомендуется при себе иметь и пользоваться электрическими схемами
электропоезда ЭД4М.
Я уверен, что мое пособие будет Вам полезной литературой и
помощником в поисках ответов некоторых вопросов.
Предложения и пожелания по разработке новых учебных пособий
просьба направлять на электронную почту: mari-29-09@mail.ru
2
Назначение проводов электропоезда ЭД4М
№
провода
Назначение провода
Примечание
1
1 положение КМ в режиме тяги. Тормозное
положении 2Т (уставка блока САУТ 250А)
поездной
2
Маневровый режим (включение ТПМ и ЛК)
поездной
3
Ослабление возбуждения в режиме тяги (2
положение КМ). Включение контактора Ш в
тормозных положениях
поездной
4
Тормозное положение 1Т (уставка блока САУТ
100А)
поездной
5
3 положение КМ в режиме тяги
поездной
6
4 положение КМ в режиме тяги
поездной
7
Возврат защиты
поездной
8
Торможение ЭПТ прицепных вагонов в
тормозном положении 4Т
поездной
9
Дотормаживание
поездной
10
Сигнальная лампа «Двери»
поездной
11
Реверсор «Вперед»
поездной
12
Реверсор «Назад»
поездной
13
Управление вспомогательным компрессором
поездной
14
Управление резервированием (управление КР)
межсекционный
15
«Плюс» батареи 110В
секционный
16
Резервирование 110В
поездной
17
Управление ПРУ
секционный
18
Песочница
поездной
20
«Плюс» цепи управления секции
секционный
3
21
Для надежного отпускания токоприемника
поездной
22
«Плюс» цепи управления поездом
поездной
Трансляция
поездной
25
Подъем токоприемника
поездной
26
Опускание токоприемника
поездной
27
Управление компрессорами
поездной
28
Сигнальная лампа «ДУКС»
поездной
30
«Минус» цепей управления
поездной
31
Блокировки безопасности РББ1
секционный
32, 39
Управление резервированием (управление РБР)
межвагонный
33, 34
Изменение уставки БРУ
поездной
35
Сигнальная лампа «СОТ-Х»
поездной
36
Управление вентиляцией, отоплением
поездной
37
Управление освещением
поездной
Провода запроса ИнтерСити (блоки ПКПИ)
поездной
40
Электрическое торможение (ЭДТ)
поездной
41
Тормозное положение 3Т (уставка блока САУТ
350А)
поездной
42
Управление замещением
поездной
43
Минус ЭПТ
поездной
44
Напряжение 50В
секционный
45
Контроль ЭПТ
поездной
46
Включение реле защиты преобразователя РЗП1
(при независимом торможении)
секционный
47
Торможение ЭПТ
поездной
23, 24
38, 48
4
49
Перекрыша ЭПТ
поездной
50
Замещение и дотормаживание прицепных
вагонов при ЭДТ
секционный
51
Сигнальная лампа «СОТ»
поездной
52
Правые двери открыты
поездной
53
Правые двери закрыты
поездной
54
Левые двери открыты
поездной
55
Левые двери закрыты
поездной
56
Обогрев маслоотделителя
поездной
57
Звонок
поездной
Связь между кабинами (связь милиция)
поездной
60
Сигнальная лампа «ЛКиТ»
поездной
61
Сигнальная лампа «БВ»
поездной
62
Сигнальная лампа «РБ»
поездной
63
Сигнальная лампа «Преобразователь»
поездной
64
Сигнальная лампа «Вспомогательные цепи»
поездной
65
Сигнальная лампа «РН»
поездной
58, 59
66, 67, 68 Цепи 220В (освещение, питание блоков)
секционный
70, 71, 72 Резервирование 220В
секционный
81, 82, 83 Цепи 220В (основная магистраль)
секционный
Нейтраль генератора
секционный
Управление резервированием (принудительное
включение РБР)
межвагонный
ПТРС
секционный
84
85, 86
90
Маневровое положение
5
Необходимо запомнить, что для сбора схемы маневрового положения в
необходимо выполнить следующие условия:
− включить ВУ
− включить автомат Q54
− включить УПУ
− ППТ в положении «Головной»
6
− кнопка Кн8 «Возврат защиты» находится в
выключенном состоянии (не нажата)
7
− реверсивный вал контроллера машиниста в положении
«Вперед» или «Назад»
− отключено реле пневматического тормоза РПТ;
− вставлен ключ ЭПК
- главная рукоятка контроллера машиниста в положении «М».
8
ЭД4М. Схема силовая моторного вагона
Последовательность включения аппаратов
1. Токоприемник;
2. Дроссельный фильтр ДрФ;
3. Включенный главный разъединитель ГР;
4. Силовые контакты БВ;
5. Шунт дифференциального реле ДР.1;
6. Токовая обмотка дифференцируюшего трансформатора ТрД ;
7. Контактор ЛК;
8. Контакт тормозного переключателя ТП2;
9. Пускотормозные резисторы R1 - R8;
10. Контактор ЛКТ;
11. Обмотки якоря ТЭД М1-М4;
9
12. Датчики тока якорей ДТЯ и ДТЯ1;
13. Контакт тормозного переключателя ТП6;
14. Контакт реверсивного переключателя В1;
15. Обмотки возбуждения ТЭД М1-М4;
16. Контакт реверсивного переключателя В2;
17. Измерительный шунт амперметра Шн3;
18. Токовая обмотка дифференцируюшего трансформатора ТрД;
19. Шунт дифференциального реле ДР.2;
20. Измерительный шунт амперметра Шн1
21. Измерительные шунты электросчетчиков Шн4, Шн5
22. Заземляющее устройство ЗУ
Протекание тока в цепи
Токоприемник - Дроссельный фильтр ДрФ - главный разъединитель ГР
- Силовые контакты БВ - Шунт дифференциального реле ДР.1 - Токовая
обмотка дифференцирующего трансформатора ТрД - Контактор ЛК Контакт тормозного переключателя ТП2 - Пускотормозные резисторы R1 R8 - Контактор ЛКТ - Обмотки якоря ТЭД М1-М4 - Датчики тока якорей
ДТЯ и ДТЯ1 - Контакт тормозного переключателя ТП6 - Контакт
реверсивного переключателя В1 - Обмотки возбуждения ТЭД М1-М4 Контакт реверсивного переключателя В2 - Измерительный шунт амперметра
Шн3 - Токовая обмотка дифференцируюшего трансформатора ТрД - Шунт
дифференциального реле ДР.2 - Измерительный шунт амперметра Шн1 Измерительные шунты электросчетчиков Шн4, Шн5 - Заземляющее
устройство ЗУ.
10
Назначение аппаратов силовой схемы моторного вагона
Силовая цепь питается током высокого напряжения через токоприемник (ПК)
11
Дроссельный фильтр ДрФ и емкостный фильтр С1 необходимы для подавления
радиопомех, возникающих при работе высоковольтного оборудования
электропоезда, переключения на коллекторах ТЭД
Грозовые разрядники Рр1 и Рр2 защищают высоковольтное оборудование
электропоезда от перенапряжений: первый защищает силовую схему
электропоезда от перенапряжений, возникающих в контактной сети; второй,
наоборот, защищает контактную сеть от бросков напряжения в режиме, которые
могут возникнуть при рекуперативном электродинамическом торможении,
другими словами, Рр2 защищает высоковольтное оборудование от
перенапряжений, возникающих в конденсаторе С1.
12
Главный разъединитель (ГР) 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
Рр1, Рр2)
Быстродействующий выключатель БВ 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 срабатывает в двух случаях : отключается при протекании через
размагничивающую катушку тока короткого замыкания (свыше 650 А) или
при отключении электропитания удерживающей катушки. Включается
13
аппарат при подаче сжатого воздуха в пневмоцилиндр через
электромагнитный вентиль, при нажатии на кнопку «возврат защиты».
Для того, чтобы определить, какой вид БВ стоит на электропоезде,
необходимо нажать на кнопку «возврат защиты», и если лампа «БВ» гаснет
сразу при нажатии – значит БВП-105 (Рижская схема), если лампа гаснет
после отпуска кнопки – значит ВБ-14 (Новочеркасская схема).
При протекании силового тока по размагничивающему витку более 650
А, БВ при этом сработает только в режиме тяги, так как является
поляризованным аппаратом, и при протекании тока в обратном направлении
– силовые контакты не разомкнутся, а наоборот, чем больше – тем усилие
удерживания будет сильнее. Поэтому на электропоезде имеется контактор
защиты (ВЗТ), который сработает при электрическом торможении и снимет
питание с удерживающей катушки БВ, и выключатель сработает.
Восстанавливаются эти аппараты одновременно, при нажатии на кнопку
«возврат защиты».
Дифференциальное реле представляет собой двухкатушечное герконовое
устройство с измерительными шунтами, ДР1 (расположено в начале цепи
ТЭД) и ДР2 (расположено в конце цепи ТЭД). Катушки реле установлены
таким образом, что магнитные потоки каждой катушки направлены
навстречу друг другу и суммарное магнитное поле равно нулю, при этом
14
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.
Другими словами – следит, чтобы сумма входящих в узел токов была равна
сумме токов на выходе.
Дифференциальный трансформатор ТрД 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.
15
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 ТП служит для перевода силовой схемы из
моторного режима в тормозной и обратно. Для этой цели в аппарате имеются
десять силовых кулачковых контакторов и два низковольтных. Управляет
тормозным переключателем пневмопривод с двумя электромагнитными
вентилями, один из которых обеспечивает включение моторного режима, а
другой – тормозного.
16
Следует помнить, что в режиме «тормоз» замыкаются все нечетные
контакты и ТП-9, в режиме «мотор» замыкаются все четные контакты кроме
ТП-9.
Диоды Д1 и Д2 прямого входа в рекуперацию не допускают протекание
моторного тока при торможении с независимым возбуждением, если
напряжение на якоре 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.
17
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
18
управления (ДТЯ, ДТЯ1 и ДТВ). ДТЯ1 работают в режиме тяги, ДТЯ в
режиме электрического торможения.
Реле боксования (Э1-Э3) – 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.
Существуют две ступени боксования, при достижении тока до 50-60 А.
срабатывает первая ступень РБ, при этом на пульте загорается лампа «РБ»,
колесная пара буксует. При превышении тока этих значений сработает
вторая ступень РРБ – реле разносного боксования. В этом случае еще
загорится лампа «ЛКиТ», что свидетельствует о разборе схемы на данном
моторном вагоне, так как РРБ снимет питание с «ЛК».
Индуктивный шунт ИШ 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.
19
Реверсивный переключатель изменяет направление протекания тока в
обмотках возбуждения ТЭД, переключением кулачковых силовых
контакторов. Контролируется состояние реверсивного переключателя его
низковольтными блокировками, где Н1 Н2 – назад, В1 В2 – вперед.
20
Выключатель защиты тормоза ВЗТ 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.
21
Реле максимального напряжения РМН представляет собой герконовое
устройство, контролирующее напряжете на якоре первого ТЭД в режиме
ЭДТ. Реле включается при напряжении (3950±50) 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.
До новых встреч, коллеги…
22