I III)
ШШЧЕСИИ
IJJJ] вел
lEPiMEIi
_r J
Ujii£jrjpjjlic±l
J
r СЗШ ШШ TORJI
Несмотря на предпринимаемые технические и организационные меры, призванные создать безопасные условия труда, в
-
г. на сети дорог были допущены случаи электротравматизма, в том числе со смертельным исходом. Многолетний опыт эксплуатации электроподвижного состава переменного тока на Горьковской дороге свидетельствует, что только правильное Особенностью обслуживания электроподвижного состава является наличие оборудования и устройств, находящихся под напряжением: с> контактный провод над крышей вагона на электрифицированных участках;
высоковольтные аппараты на крыше подвижного состава, в шкафах внутри кузова, в подвагонных ящиках и в кабине машиниста; с> тяговые двигатели и вспомогательные машины;
провода и кабели, подходящие к электрическим машинам и аппаратам.
Машинист и его помощник должны знать, где проходят провода, какие аппараты, приборы и электрические машины находятся под напряжением, чтобы избежать прикосновений к изолированным и неизолированным их частям независимо от величины напряжения.
Чтобы предупредить поражения электрическим током, на электропоездах применяют ограждающие устройства, блокировки безопасности, заземление машин и аппаратов и используют предупредительные надписи. Основное условие защиты от попадания людей под напряжение силовых цепей — доступ в высоковольтные шкафы и подвагонные ящики только при опущенных токоприемниках. Поэтому для управления токоприемниками используют клапан КЛП-101Б2 (КЛПЭ-101БУЗ — на электропоездах ЭД9).
Он установлен в шкафу моторного вагона и представляет собой трехходовой кран с пневматическим приводом дистанционного импульсного действия. Кран и привод (рис. 1,а) жестко связаны между собой. Привод состоит из цилиндра 8, в котором сжатый воздух перемещает поршень 9, насаженный на шток 10. На штоке установлены два ролика
-
К цилиндру прикреплены два электропневматических вентиля.
После подачи напряжения на катушку правого вентиля сжатый воздух перемещает поршень 9 и шток 10 в крайнее левое положение. Ролики 11 штока упираются в звезду 2, которая поворачивает пробку 3. Повернувшись против часовой стрелки, пробка соединяет резервуар сжатого воздуха с цилиндром 2, и токоприемник поднимается (рис. 1,6).
После возбуждения левого вентиля сжатый воздух перемещает шток в правое крайнее положение. При этом пробка поворачивается по чаи четкое соблюдение существующих правил и инструкций по охране труда при его эксплуатации и ремонте позволяет избежать несчастных случаев. Предлагаем вниманию читателей статью наших постоянных авторов, в которой описаны технические устройства на электропоездах переменного тока, обеспечивающие безопасность локомотивных и ремонтных бригад. совой стрелке, соединяет цилиндр токоприемника с атмосферой и токоприемник опускается. Чтобы вручную управлять краном, реверсивную рукоятку нужно вставить в специальный вырез (паз) хвостовика пробки и произвести его поворот.
Для защиты персонала при обслуживании высоковольтного оборудования в подвагонном ящике ЯК-138А (электропоезда серии ЭР9), ЯКЭ-138Г (электропоезда серии ЭД9) установлен двухполюсный рубильник с ручным приводом (рис. 2) — заземлитель ЗТ типа ГР-2А-3. Он предназначен для заземления тяговой обмотки трансформатора (рис. 3). Блокировочные контакты ЗТ включены в цепь питания удерживающей катушки ВВ-У высоковольтного выключателя и промежуточного реле ПВВ-1 (рис. 4).
Для осмотра и ремонта тяговых двигателей, вспомогательных машин и аппаратуры электропоезда, находящегося под контактным проводом, машинист должен:
-
опустить один или все токоприемники и лично убедиться в их опускании;
-
перевести воздушные краны токоприемника в положение «ручное» на той секции, которая подлежит осмотру и ремонту;
-
установить заземлители трансформаторов ЗТ в соответствующее положение.
Подвагонные ящики и высоковольтные шкафы моторных вагонов имеют блокировки безопасности, введенные в цепи управления катушками клапана токоприемника КЛП-П и КЛП-О. На рис. 4,а представлена схема включения блокировок безопасности на моторных вагонах электропоездов ЭР9 и ЭР9П. На электропоездах ЭР9 — это блокировки БШ1 (шкаф с реле РУ), БШ2 (шкаф с токовыми трансформаторами), БШЗ и БШ4 (шкафы с выпрямительной установкой). Они включены в цепь питания катушки реле опускания токоприемников РОП. При открытии одного из перечисленных шкафов токоприемник опускается на том вагоне, где открыт шкаф.
На электропоездах ЭР9П в цепи катушки РОП имеется только блокировка БШ1 шкафа с реле ускорения. Подвагонные ящики с КСП и линейными контакторами ЛК оборудованы блокировками БЯ1 и БЯ2, которые подсоединены к проводу 26 контактом выключателя пакетно
-
Рис. 1. Клапан токоприемника КЛПЭ-101БУЗ (а), различные положения пробки клапана (б)
Рис. 2. Заземлитель трансформатора ГР-2А-3
а)
s “Л* se
БШ1 БШ2 БШЗ БШС
о 9 О
26А 266 У 26В У 26Г У 26Д
■Ch
15В
Токоприемник
опушен
РОП
~^г
-w-
Откл РВЯ __ В11 26Е
л—Т“
/БЯ1 ° у БЯ2
л
{}
on
-о-
s 6^t «*
РБЯ
-ф-
. РОВ
15В , , 15ВА ДР 15ВБ Р3 15ВЛ > 15ВЛ ^ 15ВЕ 15ВК
Токоприемник
поднят
Л////-/.
ft
а —электропоезда ЭР9, ЭР9П
ЗТ
К-
г — электропоезд ЭР9Т
Рис. 4. Схемы включения блокировок безопасности в цепи управления токоприемниками и высоковольтными выключателями:
В7 — блокировка шкафа высоковольтного ввода; В9 — блокировка лестницы выхода на крышу; БК1 — БК5 — блокировки подвагонных
ящиков; ЗТ — блокировочный контакт заземлителя трансформатора
го типа В11 «Отключение РБЯ». Через замыкающие блокировки БЯ1, БЯ2
и второй контакт В11 запитывается катушка реле РБЯ.
Контакты данного реле введены в цепь лампы «СНВ» сигнализато-
ра неисправного вагона. В случае открытия подвагонных ящиков про-
N—| вод 26 блокировками БЯ1, БЯ2 соединяется с проводом 30. Катушки
РОП теряют питание на всем составе. По загоранию лампы «СНВ» лег-
ко определить, на каком вагоне открыта крышка подвагонного ящика.
Блокировка лестницы выхода на крышу и блокировка шкафа с вы-
соковольтным вводом в салоне моторного вагона подключены непос-
редственно к проводам 26 и 30. Катушка КЛП-0 клапана токоприем-
Рис. 3. Упрощенная схема силовой цепи электропоезда ника получает питание через контакты реле РОП непосредственно
а)
Г
К01
б)
ЗП
~*г
К02
ЗК1
ЗП К01 ЗК1
HZD-]
ЗК2 К02
'—и ii~^
КРС
Пр1[]Пр2[]
ЗК2
ЧЕ
РПО
РПО
■Я-
шс
Рис. 5. Схемы цепей отопления моторного (а) и прицепного (6) вагонов
\30
|
1 PCBQ PCBQ
|
КРС
|
I 29 ^ ^ Г
|
1
|
I 29 А 29Б L
|
J
|
■ Моторный багон
|
|
Прицепной дагон
Рис. 6. Схема питания катушки контактора КРС
от плюсового провода 15 цепей управления. Предохранители в цепи не установлены. Это сделано для более надежного срабатывания клапана КЛП-0 при опускании токоприемника. Схема включения блокировок безопасности в цепь питания реле ПВВ1, ВВ-У, РОП и КЛП-0 электропоезда ЭР9М (рис. 4,6) построена аналогичным образом. На рис. 4,в и 4,г приведены схемы включения блокировок безопасности на электропоездах ЭР9Е и ЭР9Т.
Схема включения блокировок безопасности на электропоездах серии ЭД9 всех индексов (рис. 4,д) отличается от перечисленных. Ее особенность в том, что все блокировки безопасности включены последовательно с катушкой реле РББ (реле блокировок безопасности). Если они включены, то включается реле РББ, и его контакт в цепи проводов 26—30 размыкается. При разрыве цепи одной из блокировок обесточивается катушка реле РББ и включается контакт реле 26—30.
Это приводит к потере питания реле РОП и опусканию токоприемников на всем электропоезде. Второй размыкающий контакт реле РББ включает сигнальные лампы «СНВ» на неисправном вагоне. Блокировки БК1, БК2 установлены в ящике с реостатным контроллером, БКЗ, БК4 — в ящике с линейными контакторами; БК5, БК6 — в ящике с КСП; БК7 — в ящике с выпрямительной установкой.
Вспомогательные машины (расщепители фаз, двигатели компрессоров, двигатели вентиляторов) прикреплены к раме кузова или металлическому основанию. Тем самым обеспечивается надежное заземление их остовов с помощью специальных шунтов.
Кожухи высоковольтных электрических аппаратов, размещаемых в кабине машиниста или в вагонах вне высоковольтных шкафов (электрических печей, измерительных приборов), надежно заземляют. Это предохраняет обслуживающий персонал и пассажиров от поражения электрическим током при возможных пробоях изоляции на корпус. Провода и кабели прокладывают внутри заземленных стальных труб (кондуитов) и в закрытых желобах.
Торцовые лестницы на крыши вагонов запирают в сложенном состоянии специальными замками, которые открывают реверсивной рукояткой. Лестницы оборудуют также электрическими блокировками (В9 на рис. 4), которые включены параллельно контактам кнопки «Токоприемник опущен». При открытом положении лестницы (В9 замкнут) это приводит к обесточиванию катушки реле РОП и последующему замыканию цепи катушки КЛП-0 клапана токоприемника.
Для предупреждения об опасности попадания под напряжение рядом с лестницами нанесены предупредительные надписи: «Не подни-
Рис. 4,д — электропоезда ЭД9 всех индексов
Рис. 7. Междувагонные высоковольтные соединения цепей отопления
маться на крышу без заземления контактного провода». Кроме того, предостерегающие знаки и предупредительные надписи «Не открывать при поднятом токоприемнике», «Осторожно! Электрическое напряжение», «Внимание! Опасное место» наносят на крышки подвагонных ящиков и высоковольтных шкафов.
Определенную опасность создают цепи отопления напряжением 600 В (рис. 5). От моторного вагона напряжение подается на прицепной через розетки РСБ и штепсели ШС, а на розетку РСБ — контактором КРС. В цепь его катушки на моторном вагоне введены блокировки РСБ, на прицепных — блокировки В12 дверей высоковольтного шкафа (рис. 6).
Обмотка 600 В на трансформаторе заземлена в точке 01. Для правильного соединения заземленной и незаземленной фаз цепей отопления вагонов розетки РСБ и штепсели ШС имеют механические блокировки. Они позволяют соединять аппараты только одноименного исполнения.
В верхней части розетки (рис. 7,а) в закрытой коробке 8 размещена электрическая блокировка барабанно-поворотного типа. Барабан 13 (рис. 7,6) под действием пружины 11 стремится повернуться по часовой стрелке. При этом пальцы 10 сходят с медного сегмента 12 барабана. Розетка без штепселя закрывается крышкой 9.
На цилиндрической части штепселя имеется прилив 5, который при соединении штепселя с розеткой входит в паз 7 цилиндрической части розетки и в вилку 14, поворачивая и замыкая ее блокировку. Паз 7 на цилиндрической части розетки сделан фигурным. Поэтому перед тем как вытащить штепсель, его необходимо сначала повернуть в пазу.
Одновременно при помощи специального водила поворачивается и барабан блокировки, размыкая блок-контакты, установленные в цепи управления контактора КРС. Таким образом, размыкание силовых контактов происходит при обесточенной цепи, а при вынутом штепселе не может быть подано напряжение на контакты розетки.
Канд. техн. наук В.А. ГУТ, инж. В.В. ЯРОВ, г. Нижний Новгород
ЭЛЕКТРОВОЗЫ ВЛ15 И ИХ МОДИФИКАЦИИ
(Окончание. Начало см. «Локомотив» № 6, 2007 г.)
ЭЛЕКТРОВОЗЫ СЕРИИ ВЛ15А
В 1988 — 1989 гг. по заказу производственного объединения «Апатит» (г. Кировск Мурманской области) были изготовлены шесть электровозов без рекуперативного торможения. Они получили обозначение ВЛ15А № 001 — 006 (рис. 4). Их упрощенная электрическая схема получила обозначение ЗТЕ.ООО.ОЗв.ЭЗ. Сцепная масса электровозов ВЛ15А с 0,67 объема запаса песка составляет 200 т.
Электровоз ВЛ15 № 001 в сентябре 1985 г. поступил для опытной эксплуатации на Свердловскую дорогу, где специалисты Уральского отделения ВНИИ железнодорожного транспорта провели необходимые тягово-энергетические испытания. Они подтвердили соответствие основных технических характеристик расчетным параметрам.
Электровозы ВЛ15 № 002 (1985 г.) и № 003 (1986 г.) были направлены в депо Свердловск-Сортировочный и Чусовская, где эксплуатировались до 1990 г. Затем их передали в депо Иркутск-Сортировочный Восточно-Сибирской дороги, куда поставлялись электровозы серий ВЛ15 и ВЛ15С № 004 — 036. Локомотивы ВЛ15 № 037 — 043 (1990 г.) поступили в депо Кандалакша Октябрьской дороги.
В ноябре 1995 г. в связи с переводом участка Зима — Слю- дянка Восточно-Сибирской дороги с постоянного тока 3000 В на переменный ток напряжением 25 кВ электровозы ВЛ15 были направлены в депо Кандалакша.
В 1999 г. локомотивы ВЛ15 № 026 — 032 и ВЛ15С № 024 — 032 впервые были использованы в трехсекционных сцепах для вождения тяжеловесных поездов на участках сложного профиля пути.
ЭЛЕКТРОВОЗЫ 4Е1 И 4Е10
Для вождения легковесных пассажирских поездов Тбилисским АО «Электровозостроитель» в 1999 — 2003 гг. по заказу Грузинской железной дороги были построены четырехосные электровозы постоянного тока 4Е1 и 4Е10. В октябре и декабре 1999 г. изготовили локомотивы 4Е10 № 001 и 692, в феврале и сентябре 2000 г. — 4Е1 № 001, 002.
Электровозы 4Е1 (рис. 5). При их изготовлении использовали кузов электровоза Э13 и тяговые двигатели ТЛ-ЗБ. Сцепная масса новой машины составила 90 т, нагрузка от оси
Рис. 4. Электровоз серии ВЛ15А № 004
колесной пары на рельсы — 22,5 тс, конструкционная скорость — 120 км/ч, передаточное отношение тягового редуктора — 81/30 (2,7). Сила тяги часового режима была снижена до 16,2 тс, скорость часового режима составила 66,25 км/ч, сила тяги длительного режима — 14,8 тс, скорость длительного режима 66,25 км/ч. Минимальный радиус проходимой кривой участка пути при скорости 10 км/ч равен 125 м.
На 4Е1 тяговое и тормозное усилия передаются от рам тележек к раме кузова электровоза за счет наклонных тяг. На каждой тележке установлены тормозные цилиндры типа 502Б диаметром 14 дюймов.
Электровоз оснащен двумя быстроходными четырехцилиндровыми двухтактными компрессорами ПК-3,5 (вместо КТ-бЭл) производительностью 3,5 м3/мин, для привода которых использован двигатель постоянного тока TL-121 мощностью 25 кВт с частотой вращения якоря 927 об/мин (сопротивление добавочного резистора 33,9 Ом). Масса компрессора — 315 кг, масса двигателя — 970 кг.
Пусковые резисторы и тяговых двигатели охлаждаются центробежными вентиляторами Ц12-40 с приводом от электродвигателя TL-120 мощностью 30 кВт (при токе 12 А) с частотой вращения якоря 1100 об/мин. Его масса — 1010 кг. Чтобы уменьшить шум и вибрацию в кабинах машиниста, два мотор-компрессора и два мотор-вентилятора расположены в машинном отделении между двумя высоковольтными камерами. На электровозах 4Е1 применена типовая электрическая аппаратура и тормозное оборудование, установлены два токоприемника Т-5М-1-03.
Локомотивы оборудованы устройствами электрического отопления пассажирских вагонов и электропневматическим тормозом. На них установлено по одному воздухораспределителю № 292 и № 305-001, реле давления № 404, по два крана машиниста № 395-000-3 и крана вспомогательного тормоза № 254.
Питание цепей управления и заряд аккумуляторных батарей обеспечиваются усовершенствованным устройством стабилизации напряжения и электронным модулем управления с двойным резервированием, которые расположены на агрегате регулятора напряжения и заряда аккумуляторной батареи типа 20КН-125.
На этих машинах применена система контроля, сигнализации положения защитных аппаратов и режимов работы электрооборудования. Для измерения тока и напряжения тяговых двигателей используются специальные трансформаторы и низковольтные измерительные приборы, расположенные на пульте машиниста.
В кабинах машиниста установлены компактные пульты управления с встроенными контроллерами. Главная рукоятка контроллера машиниста (штурвал) SM-004 имеет, кроме нулевой, 32 фиксированные позиции. Для управления электровозом в режиме рекуперативного торможения используются 18 позиций контроллера.
Ослабление возбуждения регулируют с помощью ревер- сивно-режимной (реверсивно-селективной) рукоятки. Она имеет девять фиксированных положений:
-
— нулевое (соответствует отключенному состоянию цепей тяговых двигателей);
М — для пуска и разгона электровоза на последовательном и параллельном соединениях тяговых двигателей при движении вперед и назад;
ОВ1, ОВ2, ОВЗ и ОВ4 — для разгона электровоза за счет ослабления возбуждения тяговых двигателей (80, 64, 51, 43 %);
S и Р — для управления электровозом в режиме рекуперативного торможения при движении вперед на параллельном и последовательном соединениях тяговых двигателей.
Электрическая схема 4Е1 выполнена на основе принципиальной схемы электрических цепей электровозов ВЛ11М № 419, 446 и Э13 № 001, 002.
Рис. 5. Электровоз 4Е1
Для регулирования скорости движения применяются две группы соединения тяговых двигателей: последовательное (четыре двигателя) и параллельное (две параллельных группы по два двигателя последовательно). Пересоединение тяговых машин осуществляется с использованием полупроводниковых вентилей и двух индивидуальных сдвоенных электропневматических контакторов ПК-005 вместо групповых переключателей. На ходовых позициях 18 и 32 скорость движения можно регулировать за счет ослабления возбуждения (80, 64, 51 и 43 %).
Величина сопротивления пусковых резисторов составляет 15,733 Ом при ослаблении возбуждения тяговых двигателей на первой позиции контроллера машиниста 64 %. Включение и отключение цепи тяговых двигателей производится семью индивидуальными электропневматическими контакторами типа ПК-359. Пусковые резисторы выводят 15 индивидуальных электропневматических контакторов ПК-128 (модификация контактора ПК-360).
Схема электровоза предусматривает аварийное дистанционное отключение раздельно одного или двух тяговых двигателей. Их защищает быстродействующий выключатель БВП5-02 с током уставки 2600 А, а вспомогательные машины — быстродействующий автоматический выключатель БВЗ-2 с током уставки 300 А.
На электровозе 4Е1 предусматривалось применение рекуперативного торможения с питанием обмоток возбуждения тяговых двигателей от статического преобразователя производства фирмы EUPEC. Однако на первых локомотивах это решение не было реализовано, так как преобразователь был изготовлен лишь в 2001 г.
В 2003 — 2004 гг. статическими преобразователями типа
-
-СВ.01, которые использовали для независимого возбуждения тяговых двигателей в тяговом режиме и при рекуперативном торможении, были оборудованы три электровоза. Вместо реле рекуперации и реле моторного тока на них применили блок полупроводниковых вентилей с самовентиляцией.
Особенностью схемного решения электровоза 4Е1 является автоматическое переключение мотор-вентиляторов с низкой частоты вращения на высокую с применением полупроводниковых вентилей. Благодаря этому был снят электропневма- тический переключатель ПВ-021.
Электровозы 4Е10. При изготовлении электровозов 4Е10 использовали кузова, механическое оборудование и тяговые двигатели электровозов В/110 и В/111. Первый электровоз был построен в 1999 г. с использованием одной секции электровоза В/110. На нем были установлены тяговые двигатели Т/1-2К1.
Сцепная масса локомотива составила 92 т, нагрузка от колесной пары на рельс — 23 тс, передаточное отношение тягового редуктора —3,826 (88/23), конструкционная скорость — 100 км/ч. Сила тяги часового режима была повышена (по сравнению с подобным показателем локомотива 4Е1) до 19,36 тс, скорость часового режима — снижена до 48,7 км/ч. Сила тяги длительного режима достигла 15,65 тс, скорость длительного режима — 51,2 км/ч. Минимальный радиус проходимой кривой участка пути при скорости 10 км/ч равен 15 м.
Тяговое и тормозное усилия передаются от тележек на раму кузова через шкворневые устройства. Воздухозаборные жалюзи расположены на боковинах кузова. Электровоз оборудован рекуперативным тормозом. Принципиальная электрическая схема и оборудование электровозов 4Е10 — как на машинах 4Е1. Контроллер машиниста SM-003 выполнен с использованием конструкторских решений, примененных при изготовлении контроллеров КМЭ-20.
Электровоз 4Е10 № 692 был построен в 1999 г. с использованием одной секции электровоза ВЛ11 в N° 692. Локомотив оснащен реостатным тормозом, выполненным по схеме перекрестного (циклического) соединения якорей и главных полюсов тяговых двигателей. Пусковые резисторы используются в качестве тормозных. Поэтому величина их сопротивления увеличена до 18,74 Ом. Вследствие этого на первой позиции контроллера машиниста отпала необходимость в применении ослабления возбуждения тяговых двигателей.
Контроллер машиниста электровоза 4Е10 № 692 SM-005 выполнен с использованием конструкторских решений, примененных при изготовлении контроллера машиниста КМЭ-20 электровоза ВЛ 11м.
Реверсивно-режимная рукоятка контроллера машиниста имеет следующие фиксированные положения:
-
— нулевое (соответствует отключенному состоянию цепей тяговых двигателей);
М — для пуска и разгона электровоза на последовательном и параллельном соединениях тяговых двигателей при движении в тяговом режиме;
S и Р — для выбора режима реостатного торможения при движении вперед на параллельном или последовательном соединении тяговых двигателей.
Главная рукоятка контроллера SM-005 выполняет функции регулирования режима тяги (32 позиции) и реостатного торможения (18 позиций). Рукоятка контроллера, выполнявшая функции тормозной и регулирования ослабления возбуждения, сохранила только функции для разгона электровоза за счет ослабления возбуждения тяговых двигателей (80, 64, 51 и 43 %).
Тормозное оборудование заимствовано от электровоза ВЛ11М. Вспомогательные электрические машины и электрическая аппаратура на 4Е10 такие же, как на электровозах 4Е1. Включение тяговых двигателей в электрическую цепь производится с помощью 10 линейных и одного переходного (шунтирующего блок полупроводниковых вентилей при последовательном соединении тяговых двигателей) электропневматических контакторов типа ПК-359. Пусковые резисторы выводятся восемью индивидуальными электропневматическими контакторами ПК-128.
Всего на дороги Грузии поставлено 8 электровозов 4Е10 (1999 — 2001 гг.) и 9 четырехосных локомотивов с электродинамическим (реостатным) тормозом, получивших обозначение 4Е102 (2002 — 2003 гг.). Электровозы 4Е10 и 4Е102 не имеют устройств электрического отопления пассажирских вагонов и электропневматического тормоза.
-
C. НАГОВИЦЫН,
г. Москва
Б
применят нужные ноашннннкн
последние годы выявлены случаи применения в колесно-моторных блоках (КМБ) отечественных электропоездов подшипников, выпускаемых предприятиями России и стран ближнего зарубежья по техническим требованиям ГОСТ 520 для подшипников общего машиностроения. Это ухудшает работоспособность букс, тяговых двигателей и редукторов. Чтобы не допускать порч подвижного состава, специалисты локомотивного хозяйства должны владеть информацией о всех используемых элементах в перечисленных узлах.
Напомним, что в КМБ вагонов электропоездов устанавливают радиальные подшипники с короткими цилиндрическими роликами (далее — роликовые подшипники), а также радиально-упорные шарикоподшипники (букса, узел малой шестерни тягового редуктора электропоезда ЭР200, далее — шариковые подшипники). Кроме того, в буксовых узлах электропоездов серий ЭР и ЭД4МК по специальному согласованию, выданному
Таблица 1
Достарыңызбен бөлісу: |