Защитные устройства

Защита локомотивной бригады от поражения высоким на­пряжением осуществляется при помощи конечных выключателей БД1 — БД4 (765, 762) и БД5, БД6 (770, 772), установленных соответственно в высоковольтной камере и выпрямительной установке, Створки дверей высоковольтной камеры и выпрямительной установки при закрывании нажимают на штоки конечных выключателей, а они замыкают свои контакты в цепи питания катушек реле времени РВ2 и контакторов возбуждения КВГ и КВВ,

Если при работе на позициях с 1-й по 15-ю контроллера машиниста КМ одну из дверей открыть, то в результате размыкания контакта конечного выключателя указанные выше аппараты, а следовательно и поездные контакторы КП1 — КП6, отключаются, С тягового генератора снимается возбуждение, а силовые цепи размыкаются. Замыкается контакт контактора КВВ (826, 827}, загорается сигнальная лампа ЛС2 "Сброс нагрузки».

Защита от произвольного трогания тепловоза (блокировка 1-й позиции) выполнена при помощи реле РУ4. Если по ошибке выключатель АВ1 «Управление тепловозом» будет включен в то время, когда рукоятка контроллера КМ находится на любой пози­ции выше первой, то аппараты, обеспечивающие движение тепло­воза (РВ2, КП1 —КП6, КВГ и КВВ), не включатся, так как будет разом­кнут контакт РУ4 (773, 775). При правильных действиях машиниста на 1-й позиции контроллера КМ контакт РУ4 шунтируется контактом КВВ (774, 775), и на последующих позициях питание катушек перечисленных выше аппаратов не прерывается.

Защита тягового генератора и выпрямительной установки от токов внешнего короткого замыкания обеспечивается с помо­щью реле максимального тока РМ1. Катушка реле включена на вы­ходе схемы выделения максимального сигнала трансформаторов токаТрПТ1 —ТрПТЗ (мосты В1 —ВЗ блока БС2), благодаря чему ток в ней пропорционален выпрямленному току тягового генератора,

Реле РМ1 срабатывает при токе тягового генератора (на выходе выпрямительной установки) равном 8300 — 8750 А и замыкает кон­тактом (709, 886) цепь питания катушки промежуточного реле РУ5, которое одним контактом РУ5 <1/20, 1/21) самоблокируется, а вторым РУ5 (1/8, 1/22) — разрывает цепь питания катушек реле РВ2, контакторов КВГ и КВВ. Отключаются также контакторы КП1 — КП6. Загорается сигнальная лампа ЛС2 "Сброс нагрузки".

Защита тягового генератора и выпрямительной установки от токов внутренних коротких замыканий (например, при пробое пле­ча) осуществляется при помощи реле РМ2, катушка которого включена между нулевыми точками «звезд» статорной обмотки тягового генератора. При срабатывании реле РМ2 контактом между проводами 763 и 764 разрывается цепь питания катушек РВ2, КВГ и КВВ. С тягового генератора снимается возбуждение, размыкаются силовые цепи, загорается сигнальная лампа ЛС2 «Сброс нагрузки".

Вторым контактом (638, 619) реле РМ2 замыкает цепь питания катушки реле РУ19 от зажима 4/1—3 через замкнутый контакт (571, 638) кнопки Кн5 «Отпуск реле заземления и РМ2". Реле РУ19, включившись, контактом (626, 619) становится на самоблокировку; контактом (626, 625) включает сигнальную лампу ЛС13 «РМ2», которая расположена на передней стенке высоковольтной камеры; контактом (1/21, РУ5) замыкает цепь питания катушки реле РУ5, которое, включившись, размыкает свой контакт в цепи катушек РВ2, КВВиКВГ.

Теперь при отключении реле РМ2 электрические цепи катушек перечисленных аппаратов не могут получить питания до устранения повреждения. После обнаружения и устранения неисправности нажимают кнопку Кн5 «Отпуск реле заземления и РМ2», расположенную на высоковольтной камере. При этом отключаются реле РУ19 и РУ5, гаснет сигнальная лампа ЛС13 «РМ2».

Защита силовой цепи при нарушении изоляции обеспечивается с помощью реле заземления РЗ. Данное реле имеет две обмотки: рабочую (А1, В1) и удерживающую (А2, В2), которая постоянно находится под напряжением, получая питание от выключателя АВ4 "Топливный насос" через зажим 4/1—3, размыкающие контакты кнопки Кн5 (571, 589) и резистор Rp3 (PI, Р2). Рабочая обмотка через выпрямительный мост БВРЗ подключена с одной стороны к корпусу тепловоза (контакт 4), а с другой — к делителю напряжения Ррз1 — Rp32,1, Ррз2.2, соединенному с плюсовой и минусовой точками силовых цепей.

Чтобы защита при возникновении кругового огня на коллекторе тягового двигателя срабатывала надежно, делитель выполнен несимметричным — с разным сопротивлением плеч. При равенстве сопротивлений плеч чувствительность схемы повышается, однако в этом случае напряжение на выходе делителя (контакт 3 моста БВРЗ) равно половине выпрямленного напряжения тягового генератора, и примерно такое же напряжение возникает на кор­пусе тепловоза (контакт 4 моста БВРЗ) при круговом огне на кол­лекторе электродвигателя. В результате из-за малой разности по­тенциалов между контактами 3 и 4 моста БВРЗ и, следовательно, малого напряжения на рабочей обмотке реле РЗ, оно может не сработать,

Обмотки реле заземления всегда должны действовать согласно, Для этой цели в схему введен мост БВРЗ, диоды которого обеспечивают протекание тока через рабочую обмотку реле в одном направлении независимо от того, в какой цепи — плюсовой или минусовой произошло замыкание на корпус, а также выпрямляют ток при пробое на корпус в обмотках электродвигателей и тягового генератора.

Резисторы РрзЗ (РЗ, Р4), включенные в одно из плеч моста, служат для выравнивания чувствительности схемы при замыканиях на корпус в плюсовой и минусовой цепях. Резистор РрзЗ (Р1, Р2) включен в цепь удерживающей обмотки реле для уменьшения влияния ее нагрева на сопротивление цепи и, следовательно, тока в этой обмотке. Одна удерживающая обмотка не может вызвать срабатывания реле, но в состоянии удержать его во включенном положении при отсутствии тока в рабочей обмотке,

При исправных силовых цепях ток в рабочей обмотке реле заземления отсутствует, и оно находится в отключенном положении, Если пробой изоляции происходит в минусовых цепях, то ток через рабочую обмотку реле будет протекать от зажимов "+" выпрямительной установки ВУ по проводам 107х3, шине2^1Н, проводам 250, 251, 500 и 558, резисторам Ррз2.2 и Ррз2.1, контактам разъединителей ВкР32 и ВкР31; контакту 3, диоду и контакту 2 моста БВРЗ, проводу 592, через рабочую обмотку реле РЗ (А1, В1), провод 596;

контакты 5 и 6, диод и контакт 4 моста БВРЗ, провод 597, далее по корпусу тепловоза к точке пробоя изоляции и по минусовым силовым цепям к зажимам "-» выпрямительной установки.

Если пробой изоляции произошел в плюсовых цепях, то ток будет протекать от зажимов «+" установки ВУ по силовым цепям к точке пробоя изоляции, а далее по корпусу тепловоза — к контакту 4 моста БВРЗ. Затем через контакт 4, диод и контакт 1 моста БВРЗ, резисторы РрзЗ ток поступит в рабочую обмотку реле РЗ, От данной обмотки по проводу 596, через контакты 5 и б, диод и контакт 3 моста БВРЗ, контакт разъединителя ВкР31, резистор Ррз1, провода 554, 552, 540, 504 и 506, размыкающий контакт тормозного переключателя ТП. шунт Ш1 ток подается к зажимам«-» установки ВУ,

Включившись, реле РЗ одним своим контактом (764, 765) обес­печивает снятие нагрузки с дизеля (отключаются РВ2, КВГ, КВВ, КП1 — КП6), а другим контактом (577, 587) замыкает цепь сигнальной лампы ЛС10 "Земля силовой цепи». Размыкающий контакт КВВ замыкает цепь питания сигнальной лампы ЛС2 "Сброс нагрузки", Чтобы реле заземления отпало, нажимают кнопку Кн5 «Отпуск реле заземления и РМ2", которая разрывает цепь удерживающей обмотки реле. Кнопка Кн5 и сигнальная лампа ЛС10 расположены на передней стенке высоковольтной камеры.

Отключают защиту силовой цепи разъединителем ВкР31, который одним своим контактом между проводами 559 и 565 отключает мост БВРЗ отделителя напряжения, а вторым между проводами 1314 и 1315— разрывает цепь питания аппаратов управления электричес­ким тормозом. Этим исключается возможность работы электрического тормоза при повреждении изоляции силовых цепей.

Для того чтобы определить, в каком из электродвигателей пробита на корпус обмотка якоря, отключают тумблеры ОМ1 —ОМ6 и

разъединитель ВкР32. Затем поочередно включают тумблеры и повышают напряжение на тяговом генераторе (начинают движение на одном двигателе). При подаче напряжения на неисправный тяговый двигатель срабатывает реле заземления.

Защита дизеля от перегрева охлаждающей воды и масла находится под контролем термореле РТВ1 (срабатывает при температуре воды 103— 105 °С) и РТМ1 (срабатывает при температуре масла 86 — 88 °С). При замыкании контактов термореле РТВ1 (755,756) или РТМ1 (753, 754) включается реле РУЗ. Одним контак­том реле РУЗ шунтирует контакты термореле (самоблокируется), вторым (1/13, 1/8) — разрывает цепь питания катушек РВ2, КВГ и КВВ, в результате чего снимается нагрузка с дизеля и загорается сигнальная лампа ЛС2 «Сброс нагрузки», а третьим (833, 834) — включает сигнальную лампу ЛСЗ «Температура воды и масла», которая указывает, по какой причине снята нагрузка.

Защита дизеля от понижения давления масла. При давлении масла ниже 0,3 ± 0,025 МПа (3 ± 0,25 кгс/см²) запрещается работа дизеля под нагрузкой на позициях контроллера машиниста выше 11-й, а при давлении масла ниже 0,05 ± 0,01 МПа (0,5 ± 0,1 кгс/см²) на любой позиции дизель должен быть остановлен. Защиту осуще­ствляют реле давления масла соответственно РДМ2 и РДМ4.

Контакт реле давления РДМ2 включен в цепь катушки реле РУ2, которая на позициях с 1-й по 11-ю контроллера КМ получает питание от выключателя АВ1 «Управление тепловозом» через контакт релеРУ1 (1/6,1/7), а на позициях с 12-й по 15-ю (после включения РУ1 и размыкания его контакта) — через контакт РДМ2 (21Д, 22Д). При падении давления контакт реле давления РДМ2 размыкается, и катушка реле РУ2 теряет питание.

Одним контактом (1/13, 1/8) реле РУ2 разрывает цепь питания катушек РВ2, КВГ и КВВ, а вторым (833, 839)—замыкает цепь сигнальной лампы ЛС4 «Давление масла», горение которой одновременно с лампой ЛС2 «Сброс нагрузки» указывает на причину от­ключения нагрузки. Если давление масла становится меньше уставки реле РДМ4, то размыкается его контакт (25Д, 26Д) в цепи катушки электромагнита (блок-магнита) МР6. Отключение МР6 приводит к остановке дизеля.

Защита дизеля от повышения давления в картере осуще­ствляется жидкостным дифференциальным манометром, имеющим контактное устройство КЖМ. При нормальной работе в картере дизеля должно быть разрежение 10—100 мм вод. ст. При повышении давления более 60 мм вод. ст. замыкается контакт КЖМ (1Д, 2Д) в цепи катушки реле РУ7, которое, включившись, одним контактом самоблокируется, а вторым (1107, 1108)—разрывает цепь катушки электромагнита (блок-магнита) МР6. Дизель останавливается. Перед последующим пуском дизеля необходимо кратковременно выключить выключатель АВ4 «Топливный насос», чтобы отпало реле РУ7.

Защита от боксования и юза колесных пар обеспечивается с помощью реле боксования РБ и реле юза РЮ, катушки которых включены на выходе диодной мостовой схемы (блок ББ). В режиме тяги на вход блока ББ подаются падения напряжения на главных и добавочных полюсах тяговых двигателей, пропорциональные токам электродвигателей. В режиме электрического торможения на вход блока ББ поступают падения напряжения на якорях тяговых двигателей.

При нормальной работе токи тяговых двигателей, а, следовательно, и падения напряжения на их обмотках, мало отличаются друг от друга, поэтому напряжение на выходе блока ББ имеет незначительную величину, недостаточную для срабатывания реле РБ. При возникновении боксования токи и падения напряжения на обмотках электродвигателей боксующих колесных пар становятся значительно меньше, чем у небоксующих. В результате на выходе блока ББ напряжение увеличивается, и реле боксования РБ срабатывает. Аналогичные процессы протекают в режиме электрического торможения при возникновении юза колесных пар, что приводит к срабатыванию реле юза РЮ.

Включившись, реле боксования РБ контактом (906, 909) подает питание на катушку реле времени РВ5, которое без выдержки времени замыкает свои контакты (910, 913) и (912, 911) в цепях катушек электромагнита МР5 и промежуточного реле РУ41. Электромагнит МР5 устанавливает якорь индуктивного датчика ИД регулятора дизеля в нулевое положение. Это приводит к некоторому уменьшению мощности тягового генератора и предотвращает движение якоря ИД в сторону увеличения мощности, что всегда происходит при боксовании.

Реле РУ41 одним своим контактом (907, 908) подает питание на катушку реле РУ17, а другими контактами (543, 544) и (548, 549) вводит в цепь шунтовых катушек реле перехода РП1 и РП2 участ­ки Р1 — РЗ резисторов Rpniili и Ррпш2, чем предотвращается ложное включение реле перехода. Включившись, реле РУ17 своим контактом (466, 467) снижает уставку в канале регулирования на­пряжения CAP, что приводит к уменьшению напряжения тягового генератора и прекращению боксования. Другим своим контактом (1237, 1238) реле РУ17 замыкает цепь питания звукового сигнала о боксовании и юзе СБ, услышав который машинист может принять дополнительные меры по прекращению боксования: подать песок, изменить позицию контроллера и др.

Если работа осуществляется при аварийном возбуждении тягового генератора, то контакт РУ17 (958, 959) отключает контактор КВА1, который размыкает свой контакт (333, 334) в цепи возбуждения возбудителя В и вводит в эту цепь участок Р2 — РЗ резисто­ра rba. В результате уменьшаются токи возбуждения возбудителя и тягового генератора, а также напряжение и мощность тягового генератора, что приводит к прекращению боксования.

После прекращения боксования реле РБ отпадает, катушки реле РУ17 и РВ5 теряют питание, и начинается процесс восстановления напряжения тягового генератора. Однако контакты реле времени РВ5 в цепи катушек реле РУ41 и электромагнита МР5 размыкаются с выдержкой времени 2 с, т.е. после окончания процесса восстановления напряжения и мощности тягового генератора до уровня селективной характеристики. Это позволяет обеспечить более плавное увеличение напряжения и мощности тягового генератора, а также исключает ложное срабатывание реле перехода.

Чувствительность защиты от боксования при ослаблении возбуждения тяговых двигателей падает, так как параллельно обмоткам возбуждения подключаются резисторы Рш1 — Ршб и падения напряжения на этих участках силовой схемы при тех же токах в якорях электродвигателей уменьшаются. Чтобы повысить чувствительность защиты, на второй ступени ослабления возбуждения контактом контактора КШ2 (585, 586) шунтируется часть регулировочного резистора Rp61.

Когда из-за возможного повреждения тяговый двигатель отключается, то контактом соответствующего поездного контактора КП1 — КП6 разрывается связь этой силовой цепи с блоком ББ. Это предотвращает ложное включение реле боксования. При включении электрического тормоза реле боксования РБ отключается от блока ББ контактом контактора КП7 (579, 580).

Если в процессе работы электрического тормоза возникает юз колесных пар, то срабатывает реле юза РЮ, включающее своим контактом (906, 904) промежуточное реле РУ16. Реле РУ16 одним контактом (1237, 1238) замыкает цепь питания звукового сигнала о боксовании и юзе СБ, а другим контактом (1374, 1376) уменьшает уставку по тормозной силе в блоке БЭТ. Уменьшение тормозной силы тяговых двигателей приводит к прекращению юза.

Защита от разносного боксования обеспечивается благодаря контролю частоты вращения всех колесных пар тахогенераторами Тг1 — Тгб. Сигналы от тахогенераторов поступают на блок БЭТ, на выходе которого включено электромагнитное реле РУ29. Если частота вращения одной или нескольких (в том числе всех) колесных пар достигает значения, соответствующего скорости движения 170 км/ч, то включается реле РУ29. Контактом между проводами 7/20 и 886 реле РУ29 включает реле РУ5, которое своим контактом (провод 763) разрывает цепь питания катушек реле РВ2, а также контакторов КВГ и КВВ. С тягового генератора снимается возбуждение, размыкаются силовые цепи, загорается сиг­нальная лампа ЛС2 «Сброс нагрузки».

Защита по минимальному тормозному току осуществляется при помощи реле РМн1, катушка которого подключена к той же части тормозных резисторов, что и электродвигатели вентиляторов тормозных блоков. Размыкающий контакт РМн1 (1292, 1293) включен в цепь катушки реле РУ23 последовательно с контактом реле времени РВ10 (1293, 1294), имеющим выдержку времени на замыкание 8 с. При включении электрического тормоза реле РВ10 блокирует в течение 8 с включение реле РУ23. За это время тормозной ток увеличивается до требуемого значения, срабатывает реле РМн1 и размыкает свой контакт в цепи катушки реле РУ23. После замыкания контакта РВ10 цепь защиты подготовлена к действию.

Срабатывание защиты (отпадание реле РМн1) происходит при уменьшении тормозного тока до 0,3 — 0,35 от наибольшего рабочего значения. При этом включается реле РУ23, которое своим контактом разрывает цепь питания катушки реле РУ25, после чего отключаются аппараты: ВТ1, РУ21, РУ22, РВ8, РВ12, КЛ, КП7, КВГ, КВВ, РВ2, КП1 — КП6, РУ28, РВ11 и гаснет сигнальная лампа ЛС5 "Тор­моз электрический тепловоза". Реле РУ28 контактом (1339, 1340) замыкает цепь питания катушки электропневматического вентиля ВТ2, благодаря чему в тормозные цилиндры тепловоза поступает воздух давлением 1,8—2 кгс/см², т.е. происходит замещение элек­трического тормоза пневматическим. Настраивают защиту с помощью резистора Ррмн1.

Защита по максимальному тормозному току обеспечивается с помощью реле РМЗ, катушка которого подключена к части тормозных резисторов аналогично катушке реле РМн1. Реле РМЗ срабатывает при тормозном токе, равном 1,2 — 1,25 наибольшего рабочего значения, и замыкает контактом РМЗ (885, 886) цепь питания катушки реле РУ5. В свою очередь, реле РУ5 одним своим контактом (1/20, 1/21) самоблокируется, а другим контактом (1/8, 1/22)— разрывает цепь питания катушек реле РВ2 и контакторов КВГ, КВВ.

Контактор КВГ своим контактом (1415, 1416) разрывает цепь питания катушки реле РУ28, которое контактом РУ28 (1349,1296) включает реле РУ23. После этого происходят полная разборка схемы электрического тормоза и замещение его пневматическим тормозом. Гаснет сигнальная лампа ЛС5 "Тормоз электрический тепловоза". Для настройки защиты используют резисторы ДрмЗ.1 —РрмЗ.З.

Защита по напряжению питания устройств блока БЭТ необходима в связи с тем, что при потере питания происходит недопустимый бросок тормозного тока. Защита осуществляется при помощи электромагнитного реле РУ32, включенного на выходе бло­ка БЭТ. Реле РУ32 включается при сборке схемы электрического тормоза после замыкания контактов реле РУ25 (1418, 1419) и подачи питания на все устройства блока БЭТ. Замыкание контактов РУ32 (728, 737) обеспечивает возможность дальнейшей сборки схемы тормоза. Если же питание отсутствует, реле РУЗ не включается, и схема электрического тормоза не собирается.

Возможна потеря питания (повреждение блока питания) при работе электрического тормоза. В этом случае после отключения

реле РУ32 контактом этого реле между проводами 728 и 737 разрывается цепь питания катушек РВ2, КВГ и КВВ, что, как описано выше, приводит к полной разборке схемы тормоза. Гаснет сигнальная лампа ЛС5 "Тормоз электрический тепловоза".

Защита САРТ от аварийных режимов работы. В САРТ электрического тормоза предусмотрены две защиты: по току якоря тяговых двигателей и напряжению возбуждения тягового генератора (току возбуждения тяговых двигателей). Защита по току якоря имеет различные уставки при работе канала ограничения тока Iq max = const и канала ограничения тока по коммутационной способности тяговых двигателей ^-Vmax = const. Элементы защиты расположены в блоке БЭТ.

Сигнал обратной связи по напряжению возбуждения тягового генератора поступает от трансформатора постоянного напряжения ТрПН2, а по току тяговых двигателей — от трансформаторов тока ТрПТ1 —ТрПТЗ. Если сигнал обратной связи превысит сигнал уставки, то получит питание катушка реле РУ29, которое включит реле РУ5, а последнее разорвет цепь питания катушек РВ2, КВГ и КВВ. В результате схема электрического тормоза разбирается, гаснет сигнальная лампа ЛС5.

Блокировка газового пожаротушения. При пожаре в высоковольтной камере включают газовый огнетушитель. Одновременно с включением огнетушителя переключаются контакты выключателя БГП. Один из контактов выключателя БГП (769, 762) разрывает цепь питания катушек реле времени РВ2, а также контакторов КВГ и КВВ, что приводит к снятию нагрузки и включению сигнальной лампы ЛС2 "Сброс нагрузки". Другой контакт БГП (1105, 1107) разрывает цепь питания катушки электромагнита (блок-магнита) МР6. Дизель останавливается.

Защита от нарушения работы электродвигателей вентиля­торов тормозных резисторов осуществляется с помощью реле РЗТ, катушка которого включена на разность падения напряжений на обмотках возбуждения электродвигателей ЭВТ1 и ЭВТ2. При нормальной работе двигателей их токи и, следовательно, падение напряжения на обмотках возбуждения приблизительно равны. Поэтому напряжение на обмотке реле РЗТ недостаточно для его срабатывания. Однако при повреждении одного из электродвигателей (обрыв цепи и др.) разность токов двигателей и напряжение на обмотке реле РЗТ возрастают, реле РЗТ срабатывает, подает питание на катушку реле РУ5, а последнее обеспечивает отключение электрического тормоза.

Дата добавления: 2015-08-21