Описание схемы 2ЭС10

Описание электрических схем электровоза 2ЭС10

Оглавление

5  .ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ

  • 5.3  Описание электрической схемы цепей управления
  • 5.3.1        Органы управления
  • 5.3.2        Бортовая сеть
  • 5.3.3        Выключатель цепей управления
  • 5.3.4        Цепи управления токоприемниками, разъединителями и заземлителем
  • 5.3.5        Цепи управления быстродействующим выключателем
  • 5.3.6        Цепи управления компрессором
  • 5.3.7        Цепи управления вспомогательным компрессором
  • 5.3.8        Цепи управления тормозами
  • 5.3.9        Цепи управления вспомогательными машинами и аппаратами
  • 5.3.10    Цепи управления подачей песка и жалюзи тормозных резисторов и устройств охлаждения
  • 5.3.11    Цепи управления продувкой и обогревом главных резервуаров
  • 5.3.12    Цепь «Выбег»
  • 5.3.13    Цепи управления обогревом
  • 5.3.14    Цепи управления прожектором
  • 5.3.15    Цепи управления освещением ходовых частей
  • 5.3.16    Цепи управления буферными фонарями
  • 5.3.17    Цепи управления освещением кабины
  • 5.3.18    Цепи управления освещением пульта машиниста
  • 5.3.19    Цепи управления освещением машинного отделения
  • 5.3.20    Источники питания напряжением 50В, 24В
  • 5.3.21    Цепи управления микроклиматом кабины
  • 5.3.22    Цепи управления стеклоочистителями, стеклоомывателем и солнцезащитной шторкой
  • 5.3.23    Цепи управления сигналами «Тифон», «Свисток»
  • 5.3.24    Управление тяговыми электродвигателями
  • 5.3.25    Режимы эксплуатации
  • 5.3.26    Цепи питания и управления тяговыми преобразователями
  • 5.3.27    Цепи питания и управления трансформатором собственных нужд
  • 5.3.28    Управление силой тяги и скоростью
  • 5.3.29    Автоматический режим управления
  • 5.3.30    Цепи управления гребнесмазывателем
  • 5.3.31    Цепи управления системами безопасности
  • 5.3.32    Защита от боксования и юза

 5.3 Описание электрической схемы цепей управления

В схеме цепей управления электровоза 2ЭС10 можно условно выделить следующие основные цепи:

  • — бортовая сеть;
  • — цепи питания и управления токоприемником;
  • — цепи питания и управления тяговыми преобразователями;
  • — цепи питания и управления устройствами защиты;
  • — цепи управления вспомогательными машинами и аппаратами;
  • — цепи питания и управления тормозным оборудованием;
  • — цепи питания и управления оборудованием кабины машиниста;
  • — цепи освещения.

Управление электровозом осуществляется через микропроцессорную систему управления и диагностики МПСУиД в соответствии с заданным алгоритмом управления. Управление и диагностика осуществляется посредством модулей МПСУиД:

  • — БЦВ – блок центрального вычислителя;
  • — БУК – блок управления контактором;
  • — БВС – блок входных сигналов.

Задание на включение и отключение основных устройств электровоза, а также принудительное замыкание и размыкание отдельных цепей производится органами управления электровозом.

5.3.1        Органы управления

Основная часть органов управления электровозом расположена на пульте машиниста в доступных для персонала зонах. Положение органов управления пульта машиниста фиксирует система МПСУиД блоком БЦВ. Отдельные органы управления, которые могут быть задействованы в процессе эксплуатации при возникновении аварийных режимов или при нахождении электровоза в депо, расположены на лицевой панели шкафа низковольтной аппаратуры ШНА. Такие органы управления связаны с потребителем либо на прямую, что позволяет их применение в обход заданному алгоритму, либо через БВС МПСУиД. Выключатели освещения расположены в доступной зоне для включения и отключения освещения машинного отделения электровоза, кабины и шкафов.

В таблице 5.6 приведен перечень органов управлением электровоза с описанием назначения и в зависимости от места расположения.

Основным источником бортовой сети является преобразователь питания цепей управления ПЦУ (А4). Преобразователь предназначен:

— для питания постоянным стабилизированным напряжением 110В электрических потребителей основных цепей управления и отдельных узлов систем безопасности и связи;

— для зарядки аккумуляторной батареи постоянным током до 35А и напряжением до 160В;

— для питания ИП-ЛЭ постоянным напряжением 160В;

— для бесперебойного питания постоянным напряжением 110В отдельных электрических потребителей основных цепей управления и узлов систем безопасности и связи от аккумуляторной батареи при неработающем источнике питания 380В;

— для обеспечения зарядки аккумуляторной батареи от внешнего источника.

Основные электрические параметры преобразователя питания цепей управления представлены в таблице 5.7.

Таблица 5.7 – Электрические параметры преобразователя питания цепей управления электровоза 2ЭС10

№ п.п. Наименование параметра Значение
1 Входное напряжение Uвх, В ~380, 50Гц
2 Суммарная мощность нагрузок преобразователя, кВт 20
Канал №1 – Зарядка аккумуляторных батарей
3 Выходное напряжения в режиме “лето”, В 142±5
4 Выходное напряжения в режиме “зима”, В 152±5
5 Зарядный ток, А 33±2
Канал №2 – Непропадающее  питание (при наличии  Uвх )
6 Выходное напряжение, В 110±5
7 Номинальная мощность, кВт 9
Канал №2 – Непропадающее  питание (при отсутствии  Uвх )
8 Входное напряжение ограничителя, В Uаб
9 Выходное напряжение ограничителя, В 100В при  Uаб≥105В
Uаб-5В при Uаб≤105В
10 Напряжение отключения ограничителя при разряде аккумуляторной батареи, В 70±5
11 Напряжение включения ограничителя, В 85±5
Канал №3 – Пропадающее  питание (только при наличии  Uвх )
12 Выходное напряжение, В 110±5
13 Номинальная мощность, кВт 9
Канал №4 – Питание ИП-ЛЭ (при наличии  Uвх )
14 Номинальная мощность, кВт 3
15 Выходное напряжение, В 160±5
Канал №4 – Питание ИП-ЛЭ (при отсутствии  Uвх )
16 Выходное напряжение, В Uаб

При поднятом токоприемнике преобразователь питания цепей управления получает питание от трансформатора собственных нужд. При этом задействованы все каналы питания потребителей цепей управления от индивидуальных источников напряжения, расположенных внутри ПЦУ.

При опущенном токоприемнике питание цепей управления осуществляется от аккумуляторной батареи GB1…GB96. При этом функция преобразователя для канала №2 сводится к ограничению напряжения аккумуляторной батареи до значения напряжения 100В. Напряжение на канал №4 поступает непосредственно от аккумуляторной батареи. Канал № 3 при опущенном токоприемнике не работоспособен.

Для обеспечения заряда аккумуляторной батареи на обеих секциях от одной из розеток зарядки Х6, Х7 служит дополнительная клемма ЗАБ, где через диод VD2 подается напряжение зарядки.

Для измерений значений токов и напряжений различных каналов ПЦУ оборудован измерительным контроллером КИ-ППУ, который обеспечивает прием, измерение, преобразование в цифровой код и передачу в МПСУиД по линии связи RS-485 массива информации со следующими параметрами:

— ток аккумуляторной батареи, IАБ;

— напряжение на аккумуляторной батарее, UАБ;

— ток цепи непропадающего питания, IНП;

— напряжение цепи непропадающего питания UНП;

— ток цепи пропадающего питания, IПП;

— напряжение цепи пропадающего питания UПП;

— ток цепи питания ИП-ЛЭ, IИПЛЭ;

— напряжение цепи питания ИП-ЛЭ, UИПЛЭ;

— напряжение на выходе трансформатора, U600В

Аккумуляторная батарея GB1…GB96 служит для питания потребителей цепей управления при опущенном токоприемнике. Аккумуляторная батарея также осуществляет питание отдельных потребителей цепей управления при неисправном ПЦУ.

Для измерения тока зарядки аккумуляторной батареи служит амперметр PA1. Амперметр подключен к измерительному шунту RS10. Дополнительно введен преобразователь напряжения в код UZ5, который передает значения тока зарядки в систему МПСУиД.

Для измерения напряжения бортовой сети (канал №2 ПЦУ) служит вольтметр PV1. Последовательно с вольтметром соединена плавкая вставка FU2, защищающая вольтметр от токов больших значений.

Амперметр PA1 и вольтметр PV1 расположены на пульте машиниста в кабине электровоза.

Схемой бортовой сети электровоза 2ЭС10 предусмотрено резервирование питания потребителей цепей управления от источников питания соседней секции. Резервирование осуществляется в случае выхода из строя преобразователя питания цепей управления путем замыкания контактора К24. Управление контактором К24 осуществляет МПСУиД при наличии следующей информации от КИ-ППУ преобразователя:

— U600В = 0В; где U600В – выпрямленное входное напряжение преобразователя.

— IАБ<0; где IАБ – ток аккумуляторной батареи;

— UИПЛЭ ≤ 130В; где – напряжение канала №4 преобразователя.

Резервирование предусмотрено только для потребителей каналов ПЦУ №2 и №4. Отсутствие напряжения для потребителей канала №3 не является критичным и в резервировании не нуждается.

Все потребители цепей управления соединены с преобразователем А4 через защитные автоматические выключатели SF, служащие для защиты потребителей цепей управления от токов короткого замыкания. Автоматические выключатели  представлены в таблице 5.8.

Все автоматические выключатели расположены на лицевой панели шкафа низковольтной аппаратуры ШНА.

Для обеспечения напряжением потребителей цепей управления необходимо автоматические выключатели перевести в положение «Вкл.»

Таблица 5.8 – Автоматические выключатели цепей управления электровоза 2ЭС10

Обозначение Наименование Канал ПЦУ Ток, А Потребители
SF1 Цепи управления 2 6 — Токоприемники;

— Разъединители;

— Заземлитель;

— Быстродействующий выключатель;

— Устройства защиты;

— Датчики напора

SF2 Компрессор 2 16 — Компрессор
SF3 Вспомогательный компрессор 2 10 — Вспомогательный компрессор
SF4 Управления тормозами 2 1 — Клапаны тормозной системы
SF5 Вспомогательные машины 2 4 — Контакторы вспомогательных машин
SF6 Песок. Жалюзи 2 2 — Клапаны пескоподачи;

— Клапаны жалюзи

SF7 Главные резервуары 3 13 — Клапаны главных резервуаров
SF8 Выбег   1 Контроль режима «Выбег».
SF9 Трубы ТП.

Бак умывальника

3 16 — Обогрев труб ТП;

— Обогрев бака умывальника

SF10 Прожектор   6 — Прожектор
SF11 Освещение ходовых частей 3 6 — Лампы освещения ходовых частей
SF12 Освещение кабины 2 3 — Лампы освещения кабины
SF13 Освещение машинного отделения 2 6 — Лампы освещения машинного отделения
SF14 Приборы безопасности 4 16 — БЛОК
SF16 ИПЛЭ УКТОЛ 4 16 — УКТОЛ
SF17 ИПЛЭ МПСУиД Iк. 4 16 — МПСУиД
SF18 ИПЛЭ МПСУиД IIк. 4 16 — МПСУиД
SF19 ИПЛЭ 24В 4 16 — Цепи постоянного напряжения 24В.
SF20 Аккумуляторная батарея 1 32 —  Аккумуляторная батарея
SF21 Радиостанция 1 13 — Радиостанция;

— САП

SF22 Микроклимат кабины 2 2 — Микроклимат кабины
SF24 Обогрев стекол 2 25 — Обогрев стекол кабины;
SF25 Кабина 3 2 — Тифон;

— Свисток;

— Стеклоочистители.

SF30 Обогрев блоков ТП, ШНА 3 16 — Обогрев ТП;

— Обогрев ШНА.

SF31 Питание ТП1 2 16 — Питание ТП1
SF32 Питание ТП2 2 16 — Питание ТП2
SF33 Управление ТП1, ТП2 2 10 — Управление ТП1, ТП2
SF34 Разрешение тяги 2 1 — Разрешение тяги
SF35 Контроль 1 2 1 — Датчик уровня хладогена;

— Реле Бухгольца.

SF36 Контроль 2 2 1 — Датчик уровня хладогена;

— Реле Бухгольца.

SF37 Питание БВТ 2 10 — Питание трансформатора собственных нужд.

Отдельные потребители можно задействовать только при работоспособной системе МПСУиД. Для этих целей служат контакторы КМ10, КМ11, которые своими контактами создают цепи питания этих потребителей. Управление контакторами КМ10, КМ11 осуществляет блок БЦВ системы МПСУиД. При исправной МПСУиД формируется управляющее напряжение на контакторах КМ10, КМ11 по цепям 704, 705 соответственно. Цепи управления контакторами КМ10, КМ11 представлены на рисунке 5.4.

Рисунок 5.4 – Цепи управления контакторами КМ10, КМ11

5.3.3        Выключатель цепей управления

Исполнение всех команд начинается после приема команды выключателя S1 «Включение цепей управления» (рисунок 5.5). Иные команды, введенные до этой команды игнорируются. Также блокируются следующие включенные органы управления:

– SA23 «Токоприемники 2,4»;

– SA24 «Токоприемники 1,3»;

– SA26 «Быстродействующий выключатель»,

– SA27 «Вентиляторы»;

– SA28 «Компрессор»;

– SB8 «Компрессор принудительно»;

– SB12 «Продувка главных резервуаров»;

– SB11 «Отпуск тормозов»;

– SB9 «Песок принудительно».

 Такая блокировка не позволяет выполнить соответствующие кнопкам команды после включения выключателя управления до разблокирования органов управления. Чтобы разблокировать органы управления необходимо выключить их и затем повторно включить необходимые.

В момент включения выключателя управления S1 определяется количество секций и их ориентация. Для каждой секции устанавливается ее номер. Секция, с которой ведется управление (где включен выключатель управления) получает номер «0». Все прочие секции получают номера от 1 до 3 в порядке их размещения за секцией № 0.

На секции № 0 для МПСУ и Д устанавливается режим приема команд с пульта машиниста и трансляции их в другие секции.

На всех других секциях для МПСУ и Д устанавливается режим приема команд по линии связи, дальнейшие команды выполняются с учетом ориентации секции.

При включении выключателя управления на головной секции одновременное включение такого же выключателя на ведомой секции не повлияет на работу МПСУиД. Выключатель управления ведомой секции блокируется программой. Для снятия блокировки необходимо выключить выключатели управления на всех секциях.

При включении выключателя S1 провод GND соединяется с входом блока БСП системы управления МПСУ и Д. По этому сигналу блок БЦВ МПСУ и Д включает контакторы КМ10 и КМ11. Контакторы, замыкая свои контакты в цепи провода 600, подают общий минус на провода 600А и 600Б для формирования каналов управления контакторами (БУК). При обнаружении неисправностей блоков БУК, система МПСУиД может отключить неисправный канал, выключив КМ10 или КМ11.

По команде «Выключение выключателя управления» выключение

производится в следующей последовательности:

— выключение тягового или тормозного режима тяговых электродвигателей;

— выключение вентиляторов охлаждения тяговых электродвигателей;

— выключение компрессора;

— выключение тяговых преобразователей;

— выключение трансформатора собственных нужд;

— выключение быстродействующего выключателя;

— опускание токоприемников;

— выключение контакторов КМ10 и КМ11.

Рисунок 5.5 – Выключатель цепей управления

5.3.4        Цепи управления токоприемниками, разъединителями и заземлителем

Управление токоприемниками, разъединителями и заземлителем осуществляется с пульта машиниста переключателями «Токоприемник 2-4» SA23 и «Токоприемник 1-3» SA24. На рисунке 5.6 представлена электрическая схема переключателей SA23, SA24 с указанием возможных их положений. Сигнал о положении переключателей обрабатывается БЦВ.

При нахождении обоих переключателей в положении «Заземлитель» система МПСУиД подает управляющее напряжение на включающий клапан заземлителя QS3. Силовые ножи заземлителя находятся в положении «Вкл.».

При переводе переключателя SA23 (SA24) положение «Разъединитель» заземлитель QS3 переводится в положение «Выкл.»

Разъединитель QS1 (QS2) переводится в положение «Вкл.» при выполнении следующих условий:

— Включен выключатель цепей управления ВЦУ.

— Выключен быстродействующий выключатель БВ.

— Закрыты все дверки шкафов ШНА, ШБВ, тяговых преобразователей, крышевого люка, ключи от тяговых преобразователей размещены в блокировочном устройстве шкафа ШНА и установлены в положение «Вкл.».

Поднятие токоприемников производится переводом переключателя SA23 (SA24) в положение «Токоприемники».

Опускание токоприемников происходит при переводе переключателя SA23 (SA24) положение «Разъединитель».

Отключение разъединителя QS1 (QS2) происходит при переводе переключателя SA23 (SA24) положение «Заземлитель». Заземлитель включается при переводе в положение «Заземлитель» обоих переключателей.

Рисунок 5.6 – Управление токоприемниками, разъединителями и заземлителем

Цепи управления электропневматическими клапанами токоприемников KP1, KP2, разъединителей QS1, QS2 и заземлителя QS3 представлены на рисунке 5.7. Схема выполнена при положении разъединителей QS1, QS2 «Выкл.» и заземлителя QS3 «Вкл.».

Питание электропневматических клапанами токоприемников KP1, KP2, разъединителей QS1, QS2 и заземлителя QS3 осуществляется от автоматического выключателя SF1.

Управление клапанами токоприемника переднего KP1 и заднего KP2 осуществляет МПСУиД по цепям 327 и 330 соответственно. Включение электропневматических клапанов токоприемников выполняется при выполнении следующих условий:

— Замкнут контакт промежуточного реле KL1 – закрыты все дверки шкафов ШВА, ШБВ, ПЦУ, тяговых преобразователей. При этом ключи от тяговых преобразователей размещены в блокировочном устройстве шкафа ШНА и установлены в положение «Вкл.». Заземлитель находится в положении «Выкл.». Закрыт крышевой люк. Контроль положения контакта KL1 выполняется по цепи 324.

— Замкнут контакт промежуточного реле KL2 – закрыты все дверки шкафов ШВА, ШБВ, ПЦУ, тяговых преобразователей. При этом ключи от тяговых преобразователей размещены в блокировочном устройстве шкафа ШНА и установлены в положение «Вкл.». Контроль положения контакта KL2 выполняется по цепи 321. Данное условие является дополнительной проверкой выполнения требований безопасности при эксплуатации электровоза;

—   Замкнут контакт конечного выключателя крышевой люка SQ1 – закрыт крышевой люк. Контроль закрытия люка выполняется по цепи 331. Одновременно выполняется контроль работоспособности системы  автоматического пожаротушения САП через нормально замкнутый контакт промежуточного реле KL22. Данное условие является дополнительной проверкой выполнения требований безопасности при эксплуатации электровоза;

— Замкнут соответствующий контакт разъединителей QS1, QS2. Контроль положения разъединителей  QS1, QS2 осуществляется по цепям 325, 328.

Электрическая схема реализации условий замыкания промежуточных реле KL1, KL2 представлена на рисунке 5.8.

Принцип управления разъединителями и заземлителем заключается в подаче питания на включающий или выключающий электропневматический клапан устройства. При этом силовые ножи устройства переводятся в соответствующее положение.

Перевод силовых ножей в положение «Вкл.» разъединителя QS1 для подключения переднего токоприемника и разъединителя QS2 для заднего токоприемника осуществляет МПСУиД путем подачи управляющего напряжения на электропневматические клапаны QS1-1 и QS2-1 по цепям 334 и 338 соответственно. Условием для перевода любого из разъединителей в положение «Вкл.» является выключенное положение заземлителя QS3. Контроль включенного состояния

Перевод силовых ножей в положение «Выкл.» разъединителя QS1 и QS2 осуществляет МПСУиД путем подачи управляющего напряжения на электропневматические клапаны QS1-2 и QS2-2 по цепям 335 и 339 соответственно.

Перевод силовых ножей в положение «Вкл.» заземлителя QS3 осуществляет МПСУиД путем подачи управляющего напряжения на электропневматический клапан QS3-1 по цепи 342. Условием для перевода заземлителя в положение «Вкл.» является выключенное положение обоих разъединителей  QS1 и QS2.

Перевод силовых ножей в положение «Выкл.» заземлителя QS3 осуществляет МПСУиД путем подачи управляющего напряжения на электропневматический клапан QS3-2 по цепи 343.

Контроль положения заземлителя QS3 осуществляется по цепи 322.

Для ручного опускания токоприемников KP1, KP2 предназначены переключатели SA1, SA2 соответственно. Переводом переключателя SA1 (SA2) в положение «Откл.» прекращается питание клапана токоприемника KP1 (KP2). Одновременно с этим для перевода соответствующего разъединителя в положение «Выкл» управляющее напряжение снимается с включающего электропневматического клапана разъединителя QS1-1 (QS2-1) и перераспределяется на  выключающий клапан QS1-2 (QS2-2). Перевод переключателя фиксируется БВС по цепи 357 (358).

Рисунок 5.7 – Цепи управления токоприемниками, разъединителями и заземлителем

Промежуточные реле KL1, KL2 служат для обеспечения требований безопасности обслуживающего персонала при понятом токоприемнике. Любым из условий для замыкания промежуточного реле KL1 служит:

— Отсутствие питания промежуточного реле KL2;

— Замкнутое состояние конечного выключателя крышевой люка SQ1 – люк открыт;

— Контакт заземлителя QS3 замкнут. Заземлитель в положении «Вкл.».

Выполнение хотя бы одного из условий запрещает подъем токоприемников KP1, KP2 на любой из секций. Контроль выполнения аналогичных условий на соседней секции выполняется по цепи 353. Диод VD105 защищает от возникновения токов в цепи реле KL2 при разнице потенциалов между источниками питания разных секций.

Условиями для замыкания промежуточного реле KL2 служат:

— Замкнутое состояние герметичного магнитоуправляемого контакта SQ8 – закрыты дверки шкафа быстродействующего выключателя (ШБВ). Визуальное состояние положения дверок ШБВ обеспечивает светодиод VD181;

— Замкнутое состояние промежуточного реле KL7 – закрыты дверки преобразователя питания цепей управления (ПЦУ);

— Замкнутое состояние герметичного магнитоуправляемого контакта SQ9 – закрыты дверки шкафа высоковольтной аппаратуры (ШВА). Визуальное состояние положения дверок ШВА обеспечивает светодиод VD182;

— Ключи от тяговых преобразователей SA43, SA44 размещены в блокировочном устройстве шкафа ШНА и установлены в положение «Вкл.»;

Выполнение всех условий создает цепь питания промежуточного реле KL2 и обеспечивает выполнение одного из основных условий для поднятия токоприемников. Одновременно создается цепь для питания электромагнитного контактора КМ9, который служит для контроля выполнения вышеперечисленных условий при разрешении питания тяговых преобразователей. Питание реле KL1, KL2, контактора КМ9 и защелки крышевого люка YAB1 осуществляется от автоматического выключателя SF1.

Электромагнитная защелка крышевого люка YAB1 исключает возможность его открытия при нахождении заземлителя QS3 в положении «Выкл.».

Рисунок 5.8 – Электрическая схема управления промежуточными реле KL1, KL2

5.3.5        Цепи управления быстродействующим выключателем

Команда на включение быстродействующего выключателя БВ происходит путем перевода переключателя «быстродействующий выключатель» SA26 на пульте машиниста в положение «Вкл.».

Включение быстродействующего выключателя возможно при выполнении следующих условий:

— Включен выключатель цепей управления ВЦУ.

— Наличие  напряжения контактной сети UКС не выше 4100В.

— Наличие напряжения на клапанах токоприемника КР1, КР2.

— Исправное состояние тяговых преобразователей.

— Отсутствует режим тяги или торможения.

Цепи управления быстродействующим выключателем представлены на рисунке 5.9.

Управление включением электромагнита БВ QF1-2 и электропневматического клапана БВ QF1-1 осуществляется через контакт промежуточного контактора КМ1. Включение контактора КМ1 происходит путем подачи МПСУиД управляющего напряжения по цепи 355. Питание электромагнита и электропневматического клапана БВ, а также промежуточного контактора КМ1 осуществляется от автоматического выключателя SF1.

В цепь питания электромагнита и клапана БВ также введены блокировочные контакты первого А1 и второго А2 тяговых преобразователей. Замкнутое состояние блокировочных контактов свидетельствует об исправном состоянии тяговых преобразователей.

После выполнения всех условий для включения БВ электромагнит и электропневматический клапан получают питание, замыкая цепь главных контактов. Одновременно создается цепь подпитки электромагнита и электропневматический клапан БВ через собственные контакты QF1.

Контроль выполнения условий включения быстродействующего выключателя выполняется по цепи 348.

Контроль включения быстродействующего выключателя выполняется по цепи 356.

Схемой предусмотрен ручной способ отключения быстродействующего выключателя  переключателем SA3. Переводом переключателя SA3 в положение «Откл.» прекращается питание электромагнита QF1-2 и электропневматического клапана QF1-1.

Дополнительно предусмотрено выключения контактора КМ1 при возникновении избыточного давления в системе охлаждения сетевого фильтра. Контактами реле давления SP1, SP2 прекращается питание катушки контактора КМ1.

Отключение быстродействующего выключателя происходит в случае:

— Выключение переключателя «быстродействующий выключатель» SA26.

— Неисправность как минимум одного из тяговых преобразователей А1, А2.

— Отключение цепи питания  как минимум одного из устройств вспомогательного оборудования.

— Неисправность трансформатора собственных нужд А3.

— Разрядка промежуточных контуров.

— Опускание токоприемников.

— Напряжение контактной сети UКС выше 4100 В на время более 0,3 с.

— Возникновение избыточного давления в системе охлаждения сетевого фильтра –.

— Выключение переключателя «ВБ принудительно» SA3.

Рисунок 5.9 – Цепи управления быстродействующим выключателем

5.3.6        Цепи управления компрессором

Команда на включение компрессора А10 происходит путем перевода переключателя «Компрессор» SA28 на пульте машиниста в положение «Вкл.». Цепи управления компрессором представлены на рисунке 5.10. Питание компрессора осуществляется от автоматического выключателя SF2.

Включение компрессора возможно при выполнении следующих условий:

— Включен быстродействующий выключатель.

— Системой МПСУиД получен сигнал «Готовность» от компрессора А10 по цепи 373.

При выполнении всех условий МПСУиД подает управляющее напряжение на контактор К11, который своими силовыми контактами замыкает цепь питания двигателя компрессора М11.

При значении давления в питательной магистрали ниже значения 0,75МПа система МПСУиД подает управляющее напряжение на промежуточное реле KL3 по цепи 371. Блокировочный контакт KL3 создает цепь питания впускного клапана компрессора, через который происходит нагнетание воздуха в главные резервуары.

При достижении давления в питательной магистрали значения 0,9МПа МПСУиД снимает управляющее напряжение с промежуточного реле KL3.

Снятие питания с двигателя компрессора происходит при переводе переключателя «Компрессор» SA28 в положение «Выкл.».

Для принудительного нагнетания воздуха в главные резервуары предназначена кнопка «Компрессор принудительно» SB8 на пульте машиниста. При ее нажатии система МПСУиД подает управляющее напряжение на промежуточное реле KL3, создавая цепь для питания впускного клапана. Кнопка SB8 выполнена без фиксации и при ее отпускании питание с реле KL3 снимается.

Рисунок 5.10 – Цепи управления компрессором

5.3.7        Цепи управления вспомогательным компрессором

Вспомогательный компрессор предназначен для создания воздушного давления в пневмосистеме токоприемника с целью его поднятия. Цепи управления вспомогательным представлены на рисунке 5.11. Питание вспомогательного компрессора осуществляется от автоматического выключателя SF3.

Команда на включение вспомогательного компрессора М21 происходит путем нажатия кнопки «Вспомогательный компрессор» SB1 на пульте машиниста. При давлении воздуха в цепях управления пневмосисистемы токоприемника ниже 0,5МПа система МПСУиД подает управляющее напряжение на промежуточный контактор КМ2 по цепи 375. Блокировочные контакты КМ2 создают цепь питания двигателя вспомогательного компрессора.

При достижении значения давления 0,6МПа напряжение МПСУиД снимает управляющее напряжение с промежуточного контактора KМ2.

Рисунок 5.11 – Цепи управления вспомогательным компрессором

5.3.8        Цепи управления тормозами

Цепи управления тормозами представляют собой управление электропневматическими клапанами отпуска тормоза КР22, блокировкой тормоза КР23 и срыв рекуперации КР24. Управление электропневматическими клапанами КР22, КР23, КР24 осуществляет система МПСУиД. Цепи управления тормозами представлены на рисунке 5.12. Питание клапанов  управления тормозами осуществляется от автоматического выключателя SF4.

Управление клапаном КР22 осуществляется нажатием кнопки SB11 «Отпуск тормоза». При нажатии кнопки  SB11 система МПСУиД подает управляющее напряжение на клапан КР22 по цепи 381. При этом сжатый воздух тормозных цилиндров ТЦ сообщается с атмосферой. Кнопка SB11 выполнена без фиксации и при ее отпускании питание с клапана КР22 снимается.

Управление клапаном КР23 осуществляется при переходах из режима пневматического торможения в электродинамическое и обратно. При электродинамическом торможении система МПСУиД подает управляющее напряжение на клапан КР23 по цепи 383. При этом блокируется импульсный трубопровод БВР и реле давления сообщается с атмосферой. Напряжение с клапана КР23 снимается при переходе из электродинамического торможения в пневматическое. Электродинамическое торможение возможно только при выключенном быстродействующем выключателе. Для этого в цепь питания клапана КР23 последовательно включен блокировочный контакт быстродействующего выключателя QF1.

При срыве электрического торможения электрический тормоз замещается пневматическим с наполнением тормозных цилиндров (ТЦ) до давления 0,13…0,14 МПа (1,3…1,4 кгс/см2), если тормоза состава поезда не были приведены в действие. Если на момент срыва электрического торможения тормоза состава поезда были заторможены, ТЦ наполняются до давления равного давлению в ТЦ вагона. В случае срыва электрического торможения КР22 и КР23 теряют питание. Система МПСУиД подает управляющее напряжение на включение электропневматического клапана КР24 по цепи 384. Клапана КР24 пропускает воздух из питательного резервуара  к реле давления.  При этом открывается путь сжатому воздуху из питательной магистрали к тормоз­ным цилиндрам. Выключение клапана КР24 производится при нажатии кнопок «Выбег» SB10 или «Отпуск тормоза» SB11.

Клапан запасного резервуара КР25 предназначен для возможности поднятия токоприемника при отсутствии сжатого воздуха в главных резервуарах. Нормально клапан KP25 находится постоянно при напряжении на протяжении всего времени эксплуатации, что позволяет иметь запас воздуха объемом 55 л. в специальном резервуаре.

Цепь датчика КР21 предназначена для сигнализации и выдачи сигнала в систему МПСУ и Д для разбора цепей тягового режима или электрического торможения при нарушении целостности тормозной магистрали (ТМ) поезда. КР21-1 – микровыключатель камеры дополнительной разрядки, КР21-2 – микровыключатель камеры тормозных цилиндров.

В случае обрыва ТМ в хвосте поезда, воздухораспределитель на торможение не срабатывает. При разрядке ТМ на величину давления 20 кПа (0,2 кгс/см2) замыкается контакт КР21-1. При этом создается цепь питания промежуточного реле KL6. Одним контактом реле KL6 разрывает цепь «Выбег», другим контактом шунтирует КР21-1. Это обеспечивает «запоминание» полученного сигнала обрыва даже при кратковременном замыкании контактов КР21-1. Светодиод VD183 сигнализирует о нарушении целостности ТМ на ПУ-Эл.

По команде «Выбег» система МПСУ и Д разбирает схему тягового режима или электрического торможения. При сигнале обрыва и замедлении движения поезда машинист должен произвести торможение, давлением в канале тормозного цилиндра микровыключатель КР21-2 размыкается. При пропадает цепь питания промежуточного реле KL6, контакт которого замыкает цепь «Выбег», а светодиод VD183 гаснет.

Рисунок 5.12 – Цепи управления тормозами

5.3.9        Цепи управления вспомогательными машинами и аппаратами

Управление и контроль положения контакторов вспомогательных машин и аппаратов осуществляет МПСУиД. Цепи управления и контроля МПСУиД каждого контактора представлены в таблице 5.9. Питание этих цепей осуществляется от автоматического выключателя SF5.

Таблица 5.9 – Таблица цепей управления и контроля положения контакторов вспомогательных машин и аппаратов

Обозначение Потребитель Обозначение Цепь БУК Цепь БВС
К5 Вентилятор охлаждения тягового электродвигателя 1, 2 М5 401 419
К6 Вентилятор охлаждения тягового электродвигателя 3, 4 М6 402 420
К7 Вентилятор устройства охлаждения 1 М7 403 421
К8 Вентилятор устройства охлаждения 1 М8 404 422
К9 Вентилятор охлаждения тормозного резистора 1 М9 405 423
К10 Вентилятор охлаждения тормозного резистора 2 М10 406 424
К11 Компрессор М11 407 425
К12 Масляный насос сетевого фильтра 1 М12 408 426
К13 Масляный насос сетевого фильтра 2 М13 409 427
К14 Водяной насос тягового преобразователя 1 М14 410 428
К15 Водяной насос тягового преобразователя 1 М15 411 429
К16 Вентилятор охлаждения тягового преобразователя 1 М16 412 430
К17 Вентилятор охлаждения тягового преобразователя 2 М17 413 431
К18 Вентилятор охлаждения трансформатора собственных нужд

(2 канал)

М18 414 432
К19 Вентилятор наддува воздуха

(2 канал)

М19 415 432
К20 Ввод в депо 481
К21 Вентилятор охлаждения трансформатора собственных нужд

(1 канал)

М18 416 433
К22 Вентилятор наддува воздуха

(1канал)

М19 417 434
К24 Резервирование 480

В цепь питания катушки каждого контактора за исключением К20 и К24 последовательно включен блокировочный контакт теплового реле. При достижении тока уставки на главных контактах теплового реле, оно своим блокировочным контактом отключает цепь питания катушки контактора. Схема цепей управления контакторами представлена на рисунках 5.13 и 5.14. Для защиты от одновременного срабатывания пар контакторов К18 и К21, К19 и К22 в цепи питание катушек К18, К19, К21, К22 включены блокировочные контакты К21, К22, К18, К19 соответственно. Также вышеописанная защита предусмотрена алгоритмом МПСУиД.

Рисунок 5.13 – Цепи управления контакторами вспомогательных машин и аппаратов

Рисунок 5.14 – Цепи контроля контакторов вспомогательных машин и аппаратов

5.3.10    Цепи управления подачей песка и жалюзи тормозных резисторов и устройств охлаждения

Цепи управления подачей песка и жалюзи тормозных резисторов и устройств охлаждения представлены на рисунке 5.15. Питание клапанов подачи песка, а также жалюзи охлаждения и ТР осуществляется от автоматического выключателя SF6.

Подача песка под соответствующую колесную пару происходит при возникновении следующих условий:

— Наличие боксования или юза.

— Экстренное торможение при срыве ЭПК, когда скорость движения более 10 км/ч.

— Наличие сигналов проскальзывания от тяговых преобразователей.

Подача песка может происходить под любую колесную пару и в зависимости от направления движения.

Управление подачей песка осуществляет система МПСУиД управляющим напряжением на соответствующие электропневматические клапаны KP16…KP19 по цепям 451, 452, 453, 454.

Принудительная подача песка осуществляется путем нажатия педали «Песок принудительно» SB16 в кабине машиниста или кнопки «Песок принудительно» SB9 на пульте машиниста. Принудительная подача песка происходит под первую колесную пару при организации МПСУиД управляющего напряжения на клапане KP16 при соблюдении условий:

— Скорость движения меньше 10 км/ч.

— Выключена система защиты от скольжения.

Подача песка под первую колесную пару происходит также от команды системы автоведения.

Открытие жалюзи устройств охлаждения осуществляется системой МПСУиД подачей управляющего напряжения на электропневматический клапан КР10 по цепи 455. Открытие жалюзи происходит при выполнении следующих условий:

— Наличие сигнала «Готовность» от Трансформатора собственных нужд.

— Наличие сигнала «Включение» для вентиляторов устройства охлаждения.

Контроль открытия жалюзи устройств охлаждения осуществляется системой МПСУиД через замкнутые герметичные контакты SQ4 и SQ5 по цепям 461 и 462 соответственно. При наличии контролирующего сигнала МПСУиД создает цепи питания контакторов К7, К8 для питания вентиляторов устройств охлаждения.

Открытие жалюзи тормозных резисторов осуществляется системой МПСУиД подачей управляющего напряжения на электропневматический клапан КР12 по цепи 457 в режиме реостатного торможения.

Открытие жалюзи тормозных резисторов происходит при выполнении следующих условий:

— Наличие сигнала «Готовность» от Трансформатора собственных нужд.

— Наличие сигнала «Включение» для вентиляторов охлаждения тормозных резисторов.

Контроль открытия жалюзи тормозных резисторов осуществляется системой МПСУиД через замкнутые герметичные контакты SQ2 и SQ3 по цепи 460. При наличии контролирующего сигнала МПСУиД создает цепи питания контакторов К9, К10 для питания вентиляторов охлаждения тормозных резисторов.

Рисунок 5.15 – Цепи управления подачей песка и жалюзи

5.3.11    Цепи управления продувкой и обогревом главных резервуаров

Цепи управления продувкой и обогревом главных резервуаров представлены на рисунке 5.16. Питание клапанов главных резервуаров, а также промежуточных контакторов КМ3, КМ4 осуществляется от автоматического выключателя SF7.

Управление продувкой главных резервуаров осуществляется системой МПСУиД путем подачи управляющего напряжения на промежуточный контактор КМ4 по цепи 472. Контактор КМ4 создает цепь питания обмоток четырех параллельно соединенных клапана главных резервуаров КР6…КР9.

При этом обе обмотки каждого клапана соединены последовательно. Подача управляющего напряжения происходит в автоматическом режиме каждый раз через 5 с после появления команды на включение компрессора. Продолжительность продувки составляет 1,2 с.

Схемой предусмотрен ручной способ продувки главных резервуаров, который осуществляется нажатием кнопки «Продувка резервуаров» SB12 на пульте машиниста.

Продолжительность однократной продувки главных резервуаров в ручном режиме не должна превышать 10 с.

Обогрев выпускных кранов главных резервуаров происходит при переводе переключателя «Обогрев резервуаров» в положение «Вкл.»  Управление обогревом главных резервуаров осуществляется системой МПСУиД путем подачи управляющего напряжения на промежуточный контактор КМ5 по цепи 471. Контактор КМ5 создает цепь питания обмоток четырех параллельно соединенных клапана главных резервуаров КР6…КР9. При этом обе обмотки каждого клапана соединены встречно.

Температура окружающей среды при включении обогрева выпускных кранов главных резервуаров должна быть не более 5°С.

Рисунок 5.16 – Цепи управления продувкой и обогревом главных резервуаров

5.3.12    Цепь «Выбег»

При замкнутой цепи (рисунок 5.17) система МПСУиД получает разрешающий сигнал на сбор различных режимов ведения электровоза. Питание цепи «Выбег осуществляется от автоматического выключателя SF8.

При отсутствии сигнала МПСУиД запрещает сбор любого режима ведения электровоза, а также разбирает схему электровоза при выбранном режиме ведения.

Условиями для запрета на сбор режимов ведения электровоза и разбор схемы электровоза при действующем режиме происходит при условии:

— поворот ключа S1 «ЭПК» по часовой стрелке;

— применение экстренного торможения;

— значение давления воздуха в тормозных цилиндрах составляет более 0,13…0,15 МПа при торможении краном вспомогательного тормоза;

— обрыв тормозной магистрали.

Экстренное снижение силы тяги до 0% осуществляется нажатием кнопки SB10 «Выбег» на пульте машиниста.

Рисунок 5.17 – Цепь «Выбег»

5.3.13    Цепи управления обогревом

В электровозе предусмотрен режим предварительного подогрева отдельных устройств, а также поддержание тепла при критичных температурах. Цепи управления обогревом представлены на рисунке 5.18.

Нагревательные элементы R151, R152 предназначены для подогрева и поддержания тепла внутри тяговых преобразователей А1, А2 соответственно. Включение нагревательных элементов  R151, R152 осуществляется через контакты промежуточного контактора КМ8. Управление контактора КМ8 происходит путем подачи МПСУиД управляющего напряжения по цепи 477. Условием для включения контактора КМ8 является температура окружающей среды ниже минус 25°С. Команда на включение контактора КМ8 происходит путем перевода переключателя SA25 «Эксплуатация» в положение «Холодный отстой».

Аналогичным образом происходит включение нагревательного элемента R156 внутри шкафа высоковольтных аппаратов ШВА, а также нагревательных элементов R157, R158 установленных на трубах системы охлаждения тяговых преобразователей.

Питание нагревательных элементов тяговых преобразователей, шкафа низковольтных аппаратов, а также промежуточного контактора КМ8 осуществляется от автоматического выключателя SF30.

Нагревательный элемент R150 предназначен для подогрева воды в баке умывальника, расположенного в секции А. Включение нагревательного элемента R150 происходит путем перевода переключателя SB17 в положение «Вкл». Светодиод VD180 предназначен для сигнализации о включенном состоянии нагревательного элемента R150.

Питание нагревательных элементов установленных на трубах системы охлаждения тяговых преобразователей, а также нагревательного элемента бака умывальника  осуществляется от автоматического выключателя SF9.

Нагревательный элемент R153 предназначен для подогрева и поддержания тепла внутри трансформатора собственных нужд А3. Нагревательный элемент R153 снабжен термостатом. Включение термостата происходит при температуре окружающей среды ниже минус 25°С, выключение – при температуре выше минус 15°С.

Питание нагревательного элемента трансформатора собственных нужд  осуществляется от автоматического выключателя SF7.

Рисунок 5.18 – Цепи управления обогревом

5.3.14    Цепи управления прожектором

Прожектор предназначен для освещения пути и контактного провода в темное время суток. Цепи управления прожектором представлены на рисунке 5.19.

Управление питанием  лампы прожектора EL1 осуществляется модулем питания прожектора А11. Модуль управления прожектором позволяет питать лампу прожектора в двух режимах «Тускло» и «Ярко». Выбор режима питания лампы прожектора осуществляется переключателем SA10 «Прожектор», расположенной на пульте машиниста. Питание модуля управления прожектором осуществляется от автоматического выключателя SF10.

Рисунок 5.19 Цепи управления прожектором

5.3.15    Цепи управления освещением ходовых частей

Цепи управления освещением ходовых частей  представлены на рисунке 5.20.

Управление освещением ходовых частей осуществляется системой МПСУиД путем подачи управляющего напряжения на промежуточный контактор КМ5 по цепи 507. Контактор КМ5 создает цепь питания восьми параллельно соединенных ламп EL2…EL9. Команда на включение контактора КМ5 происходит путем перевода переключателя SA30 в положение «Вкл». Питание ламп освещения ходовых частей, а также промежуточного контактора КМ5 осуществляется от автоматического выключателя SF11.

Рисунок 5.20 Цепи управления освещением ходовых частей

5.3.16    Цепи управления буферными фонарями

Цепи управления включением буферных фонарей  представлены на рисунке 5.21. Управление включением буферных фонарей осуществляется переключателями SA7 «Буферный фонарь левый» , SA8 «Буферный фонарь правый». Каждый переключатель имеет три положения: «Красный», «Откл», «Белый». Путем установки переключателей в необходимое положение обеспечивается требуемое свечение ламп буферных фонарей EL14…EL17. Питание буферных фонарей осуществляется от автоматического выключателя SF12.

Рисунок 5.21 – Цепи управления буферными фонарями

5.3.17    Цепи управления освещением кабины

Цепи управления освещением кабины  представлены на рисунке 5.21.

Схемой предусмотрено два уровня освещения: тусклое и яркое. Выбор уровня освещения осуществляется переключателем SA6 «Освещение кабины». При выборе уровня освещения «Ярко» создается цепь питания лам освещения кабины EL11…EL13. При выборе уровня освещения «Тускло» в цепь питания лам освещения последовательно включается резистор R108, обеспечивающий необходимое падение напряжения. Питание ламп освещения кабины осуществляется от автоматического выключателя SF12.

Подсветка кабины осуществляется путем перевода переключателя SA38 «Подсветка кабины» в положение «Вкл». При этом создается цепь питания лампы подсветки кабины EL33. Питание лампы подсветки кабины осуществляется от автоматического выключателя SF25.

Рисунок 5.22 – Цепи управления освещением кабины

5.3.18    Цепи управления освещением пульта машиниста

Предусмотрено освещение самого пульта машиниста, в том числе освещение индикации приборов, расположенных на пульте машиниста. Настройка необходимого ровня освещения пульта машиниста выбирается поворотным переключателем «Местное освещение» R120. Освещение индикации приборов регулируется поворотным переключателем «Освещение приборов» R121 (рисунок 5.23).

Рисунок 5.23 – Цепи управления освещением пультам машиниста

5.3.19    Цепи управления освещением машинного отделения

Цепи управления освещением машинного представлены на рисунке 5.24.

Для освещения машинного отделения предназначены лампы EL21…EL27. Включение ламп освещения машинного отделения осуществляется одним из переключателей SA4, SA5. Питание ламп освещения машинного отделения осуществляется от автоматического выключателя SF13.

Розетки Х8, Х9 предназначены для питания ламп переносного освещения при необходимости в таковом.

Для освещения шкафа быстродействующего выключателя ШБВ и шкафа высоковольтных аппаратов ШВА предназначены лампы EL30 и EL31 соответственно. Включение освещения шкафов осуществляется переключателями SA39 и SA40, расположенных внутри шкафов ШБВ и ШВА.

Для освещения шкафа низковольтных аппаратов предназначены светодиодные модули VD184…VD203. Питание светодиодных модулей осуществляется от источника питания G8 при наличии на нем входного напряжения. Управление входным напряжением источника G8 осуществляется переключателем SA41, расположенным внутри ШНА.

Рисунок 5.24 – Цепи управления освещением машинного отделения

5.3.20    Источники питания напряжением 50В, 24В

Наличие источников питания напряжением 50В, 24В бортового объясняется присутствием в схеме электровоза устройств с питающим напряжением отличным от бортового. Такими устройствами в первую очередь являются оборудование микропроцессорной системы управления МПСУиД, устройства унифицированного комплекса тормозного оборудования УКТОЛ, а также различные устройства. В таблице 5.10 приведены потребители, имеющие питающее напряжение, отличное от бортового напряжения 110В.

Таблица 5.10 Потребители напряжения 50В, 24В.

Автоматический

выключатель

Источник питания Напряжение, В Потребитель
SF16 G2 50 — УКТОЛ
SF17 G3 50 — МПСУиД (канал 1)
SF18 G4 50 — МПСУиД (канал 2)
SF19 G5 24 — Обогрев стекол

— Обогрев зеркал

— Стеклоочистители

— Солнцезащитная шторка

— Стеклоомыватель

Для преобразования бортового напряжения 110В предназначены источники питания G2…G5. Схема источников питания представлена на рисунке 5.25.

Рисунок 5.25 – Схема источников питания

5.3.21    Цепи управления микроклиматом кабины машиниста

Для поддержки оптимального температурного режима в кабине машиниста служит система микроклимата. Управление системой микроклимата осуществляется с пульта машиниста. Органы управления системой микроклимата представлены на рисунке 5.26.

Включение системы микроклимата происходит при переводе переключателя SA35 «Микроклимат» в положение «Вкл.». Настройка необходимой температуры воздуха и уровня вентиляции выбирается поворотными переключателями «ТºС» R22 и «Вентиляция» R23.

Ручное управление системой микроклимата осуществляется от переключателя SA36, который имеет два положения: «Охлаждение» и «Отопление». Переключением SA36 производится выбор необходимого режима изменения температуры воздуха в кабине.

Рисунок 5.26 – Органы управления системой микроклимата

Включение обогрева стекол осуществляется переводом переключателя «Обогрев стекол» SA32 в положение «Вкл». При этом система МПСУиД формирует управляющее напряжение на промежуточном контакторе КМ6 по цепи 534. Контактор КМ6 своими контактами создает цепь питания блока управления нагревом стекол БУНС А23. Цепи управления обогревом стекол кабины машиниста представлены на рисунке 5.27. Питание цепи управления обогревом стекол осуществляется от автоматического выключателя SF25. Питание блоком управления нагревом стекол осуществляется от автоматического выключателя SF24.

Рисунок 5.27 – Цепи управления обогревом стекол

Включение обогрева стекол осуществляется переводом переключателя «Обогрев зеркал» SA33 в положение «Вкл». При этом система МПСУиД формирует управляющее напряжение на промежуточном контакторе КМ7 по цепи 535. Контактор КМ7 своими контактами создает цепь питания нагревательных элементов R154, R155, расположенных на зеркалах. Цепи управления обогревом стекол кабины машиниста представлены на рисунке 5.28. Питание цепи управления обогревом зеркал осуществляется от автоматического выключателя SF7. Питание нагревательных элементов R154, R155 осуществляется от источника питания G5 24В.

Рисунок 5.28 – Цепи управления обогревом зеркал

5.3.22    Цепи управления стеклоочистителями, стеклоомывателем и солнцезащитной шторкой

Цепи управления стеклоочистителями, стеклоомывателем и солнцезащитной шторкой представлены на рисунке 5.29. Управление стеклоочистителями осуществляется переключателем SA9, который имеет два рабочих положения: «Тихо», «Быстро», задающие скорость перемещения стеклоочистителя. Установкой переключателя SA9, в одно из рабочих положений создается цепь питания соответствующего промежуточного реле KL4, KL5.

Промежуточные реле своими контактами создают цепь питания электродвигателей стеклоочистителя М22, М23. Питание цепи управления стеклоочистителями осуществляется от автоматического выключателя SF25. Питание электродвигателей осуществляется от источника питания G5 24В.

При установке переключателя SA9 в положение «Откл» промежуточные реле теряют питание и своими контактами размыкают цепи питания электродвигателей М22, М23. В случае, если стеклоочистители находятся не в крайнем положении, создается цепь питания электродвигателей через нормально замкнутые контакты обоих промежуточных реле KL4, KL5 и доводчик электродвигателя SQ. После того как стеклоочиститель примет крайнее положение, доводчик окончательно размыкает цепь питания электродвигателя.

Управление приводом солнцезащитной шторки осуществляется переключателем SA18, который имеет два рабочих положения без фиксации: «Вверх» и «Вниз», определяющие направление движения шторки. Установкой переключателя SA18, в одно из рабочих положений создается цепь питания электродвигателя М24. Изменением положения переключателя меняется полярность напряжения на якоре электродвигателя М24, изменяя тем самым направление движения солнцезащитной шторки. При установке переключателя SA18 в положение «О» цепь питания электродвигателя М24 теряется. Питание электродвигателя солнцезащитной шторки осуществляется от источника питания 24В.

Управление приводом стеклоомывателя осуществляется кнопкой без фиксации SB15. Нажатием кнопки создается цепь питания электродвигателя М25. При отпускании кнопки цепь питания электродвигателя М25 теряется.

Рисунок 5.29 – Цепи управления стеклоочистителями, стеклоомывателем и солнцезащитной шторкой

5.3.23    Цепи управления сигналами «Тифон», «Свисток»

Для подачи сигнала «Тифон» предназначен электропневматический клапан KP4. Нажатием кнопок SB3, SB5 на пульте машиниста или педали SB7 на подножке создается цепь питания клапана KP4. Каждое срабатывание клапаны фиксируется системой МПСУиД по цепи 531.

Для подачи сигнала «Свисток» предназначен электропневматический клапан KP5. Нажатием кнопок SB4, SB6 на пульте машиниста создается цепь питания клапана KP5. Каждое срабатывание клапаны фиксируется системой МПСУиД по цепи 532. Сигнал «Свисток» также можно подать с маневрового пульта. Для этих целей служит кнопка SB20.

Цепи управления сигналами «Тифон», «Свисток» представлены на рисунке 5.30. Питание цепи управления клапанов «Тифон», «Свисток» осуществляется от автоматического выключателя SF25.

Рисунок 5.30 – Цепи управления сигналами «Тифон», «Свисток»

5.3.24    Управление тяговыми электродвигателями

Схемой предусмотрена возможность выбора управления любым одним тяговым двигателем и отключение любого одного тягового двигателя в пределах электровоза. Для реализации этих целей предназначены переключатели SA11, SA12, SA13, которые показаны на рисунке 5.31.

Для работы всех двигателей переключатель SA11 «Управление ТЭД» устанавливается в положение «Все ТЭД». Сигнал с переключателя отсутствует. В этом случае положения переключателей SA12, SA13 не воспринимаются.

Для отключения одного из двигателей переключатель SA11 «Управление ТЭД» устанавливается в положение «Откл. ТЭД». Сигнал с переключателя на БВС поступает по цепи 110. Выбор секции, на которой будет отключен двигатель, осуществляется переключателем SA12 «Секция». Выбор отключаемого двигателя в пределах выбранной секции осуществляется переключателем SA13 «Двигатель».

Для управления одним из двигателей переключатель SA11 «Управление ТЭД» устанавливается в положение «Вкл. ТЭД». Сигнал с переключателя на БВС поступает по цепи 111. Выбор секции, на которой будет задействован двигатель, осуществляется переключателем SA12 «Секция». Выбор задействованного двигателя в пределах выбранной секции осуществляется переключателем SA13 «Двигатель».

Переключение секций и двигателей осуществляется только при отсутствии задания на тягу или торможение. В противном случае сигналы с переключателей  SA11, SA12, SA13 не воспринимаются.

Рисунок 5.31 – Управление тяговыми электродвигателями

 

5.3.25    Режимы эксплуатации

На электровозе  различают четыре режима эксплуатации:

— нормальной эксплуатации;

— ввод в депо;

— обточка;

— холодный отстой.

Переключение между режимами осуществляется переключателем SA25 (рисунок 5.32), который расположен в шкафу ШНА. Сигналы от переключателя поступают на БВС системы МПСУиД.

Под режимом нормальной эксплуатации подразумеваются режимы тяги или торможения в процессе эксплуатации электровоза на сети железных дорог. В этом случае переключатель SA25 находится в положении «Норм. эксплуат.».  Сигнал с переключателя отсутствует.

Для ввода электровоза в депо переключатель SA25 устанавливается в положение «ввод в депо». В этом положении на БВС поступает сигнал по цепи 132. В режиме ввода в депо необходимо наличие трехфазного напряжения 380В на одной из розеток (Х1, Х2) и отсутствие напряжения на токоприемнике (токоприемник опущен). По умолчанию ввод электровоза в депо осуществляется на первом тяговом двигателе М1. В этом режиме в трансформаторе собственных нужд замыкаются контакторы  КF, КA, КCA, создавая цепь зарядки звена постоянного тока СDC в первом тяговом преобразователе. По завершению зарядки замыкается контактор КG, импульсный инвертор APRWA первого тягового двигателя готов к работе в тяговом режиме.

Существует возможность ввода в депо осуществить на любом из двигателей электровоза. Для реализации этих целей существуют переключатели SA11, SA12, SA13.

Для обточки тягового двигателя электровоза в депо переключатель SA25 устанавливается в положение «обточка». В этом положении на БВС поступает сигнал по цепи 133. В режиме обточки необходимо наличие трехфазного напряжения 380В на одной из розеток (Х1, Х2) и отсутствие напряжения на токоприемнике (токоприемник опущен).

Для выбора двигателя переключатель SA11 устанавливается в положение «Вкл. ТЭД», а переключателями SA12, SA13 выбирается необходимый двигатель на секции.

При температурах ниже минус 40°С переключатель SA25 необходимо установить в положение «холодный отстой». В этом положении на БВС поступает сигнал одновременно по цепям 132 и 133. В режиме обточки необходимо наличие трехфазного напряжения 380В на одной из розеток (Х1, Х2) и отсутствие напряжения на токоприемнике (токоприемник опущен). В этом режиме будут задействованы необходимые вспомогательные машины и нагревательные элементы для поддержания оптимальной температуры.

Рисунок 5.32 – Режимы эксплуатации

5.3.26    Цепи питания и управления тяговыми преобразователями

Цепи питания и управления первым тяговым преобразователем А1 представлены на рисунке 5.33. Здесь же представлены цепи контроля уровня хладогена в устройстве охлаждения А5 и  цепи контроля уровня и давления в системе охлаждения дросселя сетевого фильтра L3.

Питание тягового преобразователя А1 осуществляется от автоматического выключателя SF31 через замкнутый контакт промежуточного контактора КМ9.

Условиями для замыкания промежуточного контактора КМ9 (рисунок 5.6) служат:

— Замкнутое состояние герметичного магнитоуправляемого контакта SQ8 – закрыты дверки шкафа быстродействующего выключателя (ШБВ). Визуальное состояние положения дверок ШБВ обеспечивает светодиод VD181;

— Замкнутое состояние промежуточного реле KL7 – закрыты дверки преобразователя питания цепей управления (ПЦУ);

— Замкнутое состояние герметичного магнитоуправляемого контакта SQ9 – закрыты дверки шкафа высоковольтной аппаратуры (ШВА). Визуальное состояние положения дверок ШВА обеспечивает светодиод VD182;

— Ключи от тяговых преобразователей SA43, SA44 размещены в блокировочном устройстве шкафа ШНА и установлены в положение «Вкл.».

Одновременно по цепи 915 проверяется подсоединение штекеров Х11 и Х12. Последовательная цепь, созданная через штекеры Х11 и Х12, формирует контролирующий сигнал в систему МПСУиД. Наличие такого сигнала разрешает управление тяговым преобразователем.

Управление преобразователем А1 осуществляется системой МПСУиД путем подачи управляющего напряжения на промежуточный контактор КМ13 по цепи 361 (рисунок 5.34). Контактор КМ13 создает цепь питания контактора К71, расположенного внутри тягового преобразователя.

После замыкания контактора К71 происходит диагностика тягового преобразователя до получения системой МПСУиД сигнала о состоянии тягового преобразователя по сети Ethernet.

Наличие сигнала готовности от тягового преобразователя в МПСУиД позволяет системе формировать управляющее напряжение «Разрешение тяги» на систему управления тяговым преобразователем ASG по цепи 810.

Перемычка 811 опознавательным признаком первого тягового преобразователя в отличие от второго. У второго тягового преобразователя А2 такая перемычка отсутствует.

Светодиод «OFF» сигнализирует о выключенном состоянии тягового преобразователя.

Контроль уровня хладогена в устройстве охлаждение контролируется соответствующим датчиком. При уровне хладогена ниже нормы контакт датчика обрывает цепь сигнализации его состояния, которое контролируется системой МПСУиД по цепи 904.

Для контроля уровня жидкости в системе охлаждения дросселя сетевого фильтра предназначено реле Бухгольца. Через контакт SL1 в систему МПСУиД по цепи 875 поступает сигнал о скоплении в изоляционной жидкости свободного газа. Газ в изоляционной жидкости поднимается вверх, собирается в газовом реле и вытесняет изоляционную жидкость. С падением уровня жидкости верхний поплавок опускается. В результате движения поплавка задействуется переключающий контакт SL1, формируя сигнал «Предупреждение» в системе МПСУиД.

Через контакт SL3 в систему МПСУиД по цепи 875 поступает сигнал при потере изоляционной жидкости в результате негерметичности в системе охлаждения. С падением уровня жидкости нижний поплавок опускается сначала вниз. При продолжающейся потере жидкости расширитель, трубопровод и газовое реле опорожняются. С падением уровня жидкости нижний поплавок продолжает опускается. В результате движения поплавка задействуется переключающий контакт SL3, формируя сигнал «Отключение 1» в системе МПСУиД.

Для контроля температуры в дросселе сетевого фильтра предназначен датчик температуры, который передает информацию напрямую в систему ASG тягового преобразователя.

Каждый тяговый двигатель оснащен датчиками температуры и вращения. Информация с датчиков поступает напрямую в систему ASG тягового преобразователя.

Рисунок 5.33 – Цепи питания управления первым тяговым преобразователем

Рисунок 5.34 – Цепи управления тяговыми преобразователями

Аналогично организованы цепи питания и управления вторым тяговым преобразователем А2. Цепи питания и управления вторым тяговым преобразователем А2 представлены на рисунке 5.35. Управляющим контактором для второго тягового преобразователя является КМ14.

Рисунок 5.35 – Цепи питания управления вторым тяговым преобразователем

Передача данных между тяговыми преобразователями и системой МПСУиД  осуществляется по линии Ethernet. Организация линии Ethernet представлена на рисунке 5.36

Рисунок 5.36 – Организация линии Ethernet

5.3.27    Цепи питания и управления трансформатором собственных нужд

Цепи питания и управления трансформатором собственных нужд А3 представлены на рисунке 5.37.

Питание трансформатора собственных нужд А3 осуществляется от автоматического выключателя SF37 через замкнутый контакт промежуточного контактора КМ9.

Условиями для замыкания промежуточного контактора КМ9 (рисунок 5.6) служат:

— Замкнутое состояние герметичного магнитоуправляемого контакта SQ8 – закрыты дверки шкафа быстродействующего выключателя (ШБВ). Визуальное состояние положения дверок ШБВ обеспечивает светодиод VD181;

— Замкнутое состояние промежуточного реле KL7 – закрыты дверки преобразователя питания цепей управления (ПЦУ);

— Замкнутое состояние герметичного магнитоуправляемого контакта SQ9 – закрыты дверки шкафа высоковольтной аппаратуры (ШВА). Визуальное состояние положения дверок ШВА обеспечивает светодиод VD182;

— Ключи от тяговых преобразователей SA43, SA44 размещены в блокировочном устройстве шкафа ШНА и установлены в положение «Вкл.».

Управление трансформатором собственных нужд происходит от тяговых преобразователей по состоянию работы вспомогательных машин, которое контролирует система МПСУиД и значений температуры ТСН, контролирующее системой ASG тяговых преобразователей. Обмен информацией между тяговыми преобразователями и трансформатором собственных нужд осуществляется по интерфейсу MVB.

Рисунок 5.37 – Цепи питания и управления трансформатором собственных нужд

5.3.28    Управление силой тягой и скоростью

Для управления силой тяги и скоростью предназначены контроллеры SA19 «Тяга» и SA20 «Скорость» (рисунок 5.38).

Рукояткой «Скорость» выполняется установка задания предельной скорости. При заданной скорости равной 0 км/ч фактическая сила тяги не может быть задана. Установка задания скорости выполняется в соответствии с примером: Для установки скорости 53 км/ч рукоятка «Скорость» переводится в крайнее переднее положение «+10». В этом положении происходит набор показания скорости (по монитору) до величины 50 км/ч с темпом 10 км/ч за каждые 0,7 с. Далее рукоятку «Скорость» перевести в положение «+1» — показание задачи скорости на мониторе будет увеличиваться на 1 км/ч за каждые 0,7 с. Набор показаний скорости также можно осуществлять и поступательными движениями рукоятки в то или иное положение с возвратом в «0» (каждое импульсное движение прибавляет соответственно 1 км/ч или 10 км/ч). Установка рукоятки «Скорость» из положения «0» в положение «+1» при движении на выбеге фиксирует в качестве задачи ту скорость, которая физически существует (т.е. при выбеге со скоростью 55 км/ч будет подтверждено задание на скорость 55 км/ч).

Снижение задания по скорости осуществляется установкой рукоятки «Скорость» в положения «-1» или «-10».

После установки задания по скорости становится возможным задание силы тяги с помощью рукоятки «Тяга-тормоз». Перемещение рукоятки «Тяга-тормоз» в рабочую область «Тяга» с заданием какого-либо % силы тяги приводит тяговое и вспомогательное оборудование электровоза к состоянию соответствующему тяговому режиму при следующих условиях:

— БВ включен;

— тяговый преобразователь подключен к сети и готов к работе, о чем есть соответствующие сообщения от системы ASG;

— задано направление движения;

— давление в тормозной магистрали более 0,35 МПа;

— включены системы безопасности;

— оборудованию разрешена установка тягового крутящего момента.

За 100% силы тяги принимается сила тяги продолжительного режима 538 кН. Для уменьшения силы тяги необходимо перевести рукоятку по направлению к оператору, скорость уменьшения дифференцируется в зависимости от угла отклонения рукоятки от положения «0». При достижении силы тяги величины 0% и дальнейшем нахождении рукоятки в положении к оператору относительно нуля происходит увеличение тормозной силы электрического торможения до величины 100 %.

При включении кнопки SB21 «Бустерный режим» за 100% силы тяги принимается максимальная сила тяги 784 кН.

Рисунок 5.38 – Управление силой тяги и скоростью

Выбор направления движения осуществляется установкой переключателя SA22 «Направление движения»  в одно из рабочих положений в зависимости от выбранного направления движения (рисунок 5.39).

Выбор направления движения возможен только при нахождении контроллера SA19 «Тяга» и контроллера SA20 «Скорость» в положении «0».

Рисунок 5.39 – Переключатель направления движения

5.3.29    Автоматический режим управления

Автоматический режим – это режим, когда система МПСУиД совместно с ASG осуществляет автоматическое поддержание установленной задачи по скорости в пределах выбранного диапазона регулирования силы тяги и силы торможения. Автоматический режим включен при задании скоростей в пределах диапазона от 0 до 120 км/ч. Для задания силы тяги необходимо контроллером SA19 «Тяга» изменять процент силы до получения любого значения от 0 до 100% — электровоз начнет движение. Величина силы тяги (показывается на мониторе) при, которой начнется движение, зависит от массы состава и профиля пути. При установке силы тяги «100%» электровоз реализует тяговую характеристику непрерывного режима (характеристика показана на рисунке 5.37 синей пунктирной линией). Сила тяги в диапазоне скоростей от 0 до 55 км/ч составляет 538 кН, далее ее снижение обратно пропорционально скорости (гиперболическая характеристика) при постоянной мощности 8232 кВт (до скорости 115 км/ч). Любая величина силы выбранная в диапазоне от 0 до 100% соответствуют реализации электровозом «частичной» тяговой характеристики с соответствующей долей от 100 % непрерывного режима.

В случае, если при выборе рукояткой «Тяга-тормоз» одного из значений силы, выполнено нажатие кнопки «Бустерный режим», то крайнее положение рукоятки будет соответствовать характеристике максимального или предельного режима (на рисунке 5.40 красной линией). Сила тяги в диапазоне скоростей от 0 до 50 км/ч будет изменяться с ростом скорости соответственно от 784 кН до 621 кН, далее снижение силы тяги будет обратно пропорционально скорости при постоянной мощности 8624 кВт (до скорости 110 км/ч). Реализация бустерного (предельного) режима возможна в ограниченном диапазоне времени, длительность которого задает и контролирует БУП. Включение бустерного режима при хотя бы одном неисправном тяговом преобразователе или отдельном инверторе невозможно.

Рисунок 5.40 – Тяговая характеристика

Если фактическая скорость движения меньше заданной, и заданная сила не равна 0, то локомотив развивает силу тяги не более, чем заданная, исходя из существующих ограничений по ускорению  и условиям сцепления и мощности  для выполнения задания по скорости. По мере приближения к заданной скорости, локомотив плавно снижает силу тяги до уровня, необходимого для поддержания заданной скорости.

Если фактическая скорость движения больше заданной, и заданная сила не равна 0, локомотив переходит в режим электрического торможения и задает тормозную силу исходя из существующих ограничений по ускорению  и условиям сцепления и мощности  для выполнения задания по скорости. По мере приближения к заданной скорости, локомотив плавно снижает тормозную силу до уровня, необходимого для поддержания заданной скорости.

5.3.30    Цепи управления гребнесмазывателем

Блок управления гребнесмазывателем А12 предназначен для организации циклов смазывания и автоматического дозирования подачи смазывающего материала на гребни колесных пар в зависимости от пройденного пути и скорости движения, а также от кренов кузова локомотива при возвышении рельсов в кривых и центростремительного ускорения, возникающего при прохождении локомотивом криволинейных участков. Нанесение смазки осуществляется дозированными форсунками при включении электропневматического клапана KP14. Питание блока управления гребнесмазывателем осуществляется от автоматического выключателя SF6. Цепи управления гребнесмазывателем представлены на рисунке 5.41.

Датчик положения А13 предназначен для измерения центростремительного ускорения и его преобразования в широтно-импульсно модулированный сигнал.

Различают два режима управления гребнесмазывателем: ручной и автоматический. Выбор режима управления осуществляется переключателем SA14. Положение переключателя «Откл» определяет автоматический режим управления, при котором управление клапаном КР14определяется следующими параметрами:

—  Суммарная величина крена и центростремительного ускорения (выдается датчиком положения А13.

— Скорость локомотива (выдается датчиком ДПС или блоком БС-ДПС в виде последовательности импульсов пропорциональной скорости).

Ручное управление осуществляется при установке переключателя SA14 в положение «Ручное», где величина паузы между смазкой  фиксированная и имеет пять значений: 20с, 50с, 100с, 150с и 200с.

Изменение величины паузы Тс при ручном управлении осуществляется кнопкой «Управление», расположенной на блоке управления гребнесмазывателем. Для просмотра текущего значения Тс необходимо нажать и удерживать кнопку (около 1 с), до тех пор пока не загорится диод. Диод загорится и потухнет с периодом 1 с определенное количество раз. Количество «вспышек» (1-5) соответствует номеру выбранной Тс. Для изменения текущего значения Тс после окончания «вспышек», но не позднее чем через 4с после последней «вспышки»  необходимо нажать и удерживать кнопку до тех пор пока не загорится диод VD1, при этом количество «вспышек» увеличится на 1 произойдет изменение текущего значения Тс. После достижении номера Тс 5 произойдет переключение на 1 номер (по кругу).

При нажатии кнопки «Калибровка» в  автоматическом режиме происходит компенсация неточности установки датчика положения в горизонтальной плоскости.

По цепям 493 и 485 от системы МПСУиД на блок управления гребнесмазывателем поступают сигналы о срабатывании клапанов подачи песка. В этом режиме открытие клапана КР14 запрещается.

Рисунок 5.41 – Цепи управления гребнесмазывателем

5.3.31    Цепи управления системами безопасности

Цепи управления системами безопасности представлены на рисунке 5.42.

Переключатель «Радиостанция» SA37 предназначен для включения локомотивной радиостанции. Питание радиостанции осуществляется от аккумуляторной батареи GB1…GB96 через автоматический выключатель SF21, что способствует работоспособности при опущенном токоприемнике. Аналогично осуществляется питание системы автоматического пожаротушения САП.

Рукоятки бдительности SB13 «РБ», SB14 «РБП», SB22 «РБС» предназначены для подтверждения работоспособного состояние локомотивной бригады. Нажатие кнопок РБ, РБП, РБС фиксируется системой безопасности БЛОК. Питание системы безопасности БЛОК осуществляется от автоматического выключателя SF14.

Переключатель «Режим БЛОК» SA34 предназначен для отключения управляющего воздействия служебным торможением от комплекса БЛОК. В этом режиме комплекс БЛОК не управляет служебным торможением, но экстренное торможение при этом остается.

Рисунок 5.42 – Цепи управления системами безопасности

5.3.32    Защита от боксования и юза

К устройствам выявления боксования и юза относятся датчики угла поворота и блок согласования датчиков путевой скорости и блока защиты от скольжения БС-ДПС-БЗС.

В тяговом режиме система работает на выявление боксования. В тормозных режимах – на выявление юза. При нажатой кнопке SA29 «ПБЗ» (рисунок 5.43) защита от боксования и юза выключается на всех секциях одновременно.

Рисунок 5.43 – Управление отключением защиты от боксования и юза