1. Описание силовых схем Высоковольтная силовая цепь моторного вагона

Силовая цепь питается током высокого напряжения через токоприемник. Дроссельный фильтр ДрФ и ёмкостный фильтр С1 необходимы для подавления радиопомех, возникающих при работе высоковольтного оборудования электропоезда.

Грозовые разрядники Ppl и Рр2 защищают высоковольтное оборудование электропоезда от перенапряжений.

Главный разъединитель служит для защиты ремонтного персонала от поражения током при проведении работ с высоковольтным оборудованием. При переключении главного разъединителя на "землю" через резистор R22 снимается остаточное напряжение с расположенного на крыше вагона высоковольтного оборудования (токоприемник, конденсатор С1, разрядники Ppl, Pp2).

Быстродействующий выключатель БВ (ВБ11, 14) защищает силовую цепь от токов короткого замыкания в режиме тяги. Аппарат состоит из удерживающей и размагничивающей катушки, включающего пневмоцилиндра, силовых контактов, низковольтных блокировок и отключающих пружин. Два си­ловых контакта оснащены системой дугогашения. Аппарат отключается при протекании через размагничивающую катушку тока короткого замыкания (свыше 600 А) или при отключении электропитания удерживающей катушки. Включается аппарат при подаче сжатого воздуха в пневмоцилиндр через электромагнитный вентиль.

Дифференциальное реле представляет собой двухкатушечное герконовое устройство с измерительными шунтами. Катушки реле установлены таким образом, что магнитные потоки каждой катушки направлены навстречу друг другу и суммарное магнитное поле равно нулю, при этом геркон не замкнут. При появлении тока утечки баланс в магнитной системе реле сдвигается в ту или иную сторону, магнитное поле одной из катушек становится больше, чем у другой и появляется вектор поля, который воздействует на геркон, который включается, вызывая этим отключение БВ.

Дифференциальный трансформатор так же, как и дифференциальное реле, защищает силовую схему от токов утечек. Он представляет собой магнитный усилитель, от вторичных катушек которого в блок БУВЗТ (БУКЗ) поступает сигнал. При изменении этого сигнала БУВЗТ отключает аппарат ВЗТ (КЗ), что влечет за собой отключение БВ (ВБ). Дифференциальный трансформатор и дифференциальное реле работают независимо друг от друга.

Контакторы ЛК, ЛКТ, Т, Ш - это высоковольтные силовые контакторы с пневматическим приводом и низковольтными блокировками. Контакторы выполняют основные переключения в силовой цепи электропоезда. Для гашения дуги, образующейся между контактами при разрыве цепей с током большой силы, контакторы оборудованы дугогасительными катушками, создающими магнитный поток, воздействующий на электрическую дугу и вытесняющий её в дугогасительную камеру. В камере дуга растягивается между дугогасительными рогами и гаснет в лабиринтной щели.

Тормозной переключатель служит для перевода силовой схемы из моторного режима в тормозной и обратно. Для этой цели в аппарате имеются десять силовых кулачковых контакторов и два слаботочных. Управляет тормозным переключателем пневмопривод с двумя электромагнитными вентилями, один из которых обеспечивает включение моторного режима, а другой - тормозного.

Диоды Д1 и Д2 прямого входа в рекуперацию не допускают протекание моторного тока при торможении с независимым возбуждением, если напряжение на якоре 1-го ТЭД ниже напряжения в контактной сети.

Реостатный контроллер РК предназначен для переключения пускотормозных резисторов и резисторов ослабления поля ТЭД, переключением их соединений силовыми кулачковыми контакторами. Переключается реостатный контроллер с помощью "привода Решетова". При этом вал контроллера вращается только в одну сторону.

Пускотормозные резисторы ограничивают ток, протекающий через обмотки ТЭД в режиме тяги, и выполняют функцию нагрузочных резисторов в режиме реостатного торможения.

Резисторы ослабления поля ТЭД, включенные параллельно обмоткам возбуждения ТЭД, шунтируют их в режиме тяги и так же, как и пускотормозные резисторы, выполняют функцию нагрузочных резисторов в режиме рео­статного торможения.

Тяговый двигатель ТЭД представляет собой электрическую машину, преобразующую энергию электрического тока в механическую работу.

Датчики тока, представляющие собой магнитные усилители, служат для контроля тока в силовой цепи и передачи сигналов в электронные блоки управления (ДТЯ, ДТЯ1 и ДТВ).

Реле боксования - электронные герконовые устройства. Они служат для контроля работы ТЭД, не допуская буксования или юза колесных пар. Реле включены по мостовой схеме относительно якорей смежных ТЭД. При нарушении баланса моста в случае буксования или юза включается геркон, сигнал о его включении через повторитель поступает в электронный блок управления, который, в свою очередь, воздействует на аппараты силовой схемы.

Индуктивный шунт включен последовательно с резисторами шунтирования и вместе с ними - параллельно обмоткам возбуждения ТЭД. Он гасит аварийные броски тока в цепи ТЭД в режиме тяги при отрыве токоприемника от контактного провода с возникновением дуги и последующим восстановлением контакта, а также при резком повышении напряжения в контактной сети. При электродинамическом торможении шунт сглаживает броски тока в обмотке якоря ТЭД, возникающие при измене­нии числа потребителей рекуперируемой энергии и при включении контактора Т.

Реверсивный переключатель изменяет направление протекания тока в обмотках возбуждения ТЭД, переключением кулачковых силовых контакторов. Контролируется состояние реверсивного переключателя его низковольтными блокировками.

Выключатель защиты тормоза контролирует работу электродинамического тормоза. Он отключает силовую схему при возникновении аварийных режимов в цепи управляемого выпрямителя питания обмоток возбуждения и в цепи якоря. Аппарат по конструкции аналогичен ВБ11, но имеет только один силовой контакт с системой дугогашения.

Амперметры с измерительными шунтами служат для контроля работы силовой схемы и подстройки электронных блоков после их установки на состав.

Реле максимального напряжения представляет собой герконовое устройство, контролирующее напряжение на якоре первого ТЭД в режиме ЭДТ. Реле включается при напряжении (3950±50) В в режиме рекуперации и переключает схе­му на реостатное торможение.

Устройство защиты от коммутационных перенапряжений в силовой цепи представляет собой электронное устройство на основе тиристора. При напряжении 200 В и более тиристор открывается и создает контур протекания тока, вызванного ЭДС самоиндукции якорей и обмоток возбуждения ТЭД. Устройство работает только в режиме тяги. Аналогичное устройство защищает тиристорный преобразователь воз­буждения.

Электромагнитный контактор ОВ с двойным воздушным промежутком между силовыми контактами подключает обмотки возбуждения ТЭД к тиристорному преобразователю при ЭДТ с независимым возбуждением.

Тиристорный преобразователь возбуждения преобразует трехфазный переменный ток в постоянный, которым питает обмотки возбуждения ТЭД при ЭДТ с независимым возбуждением.

Высокое напряжение из контактной сети через токоприемник, фильтры ДРФ, СФ, ГРВЦ1, ПР1, резистор R28 подается на герконовое устройство Э6-РН.

На моторном вагоне с провода 15 через автомат Q 40 получает питание провод 15Г, далее через включенный геркон РН, резистор R 75 получает питание повторитель ПРН. Включившись, ПРН размыкает блокировку 30-65А, на пульте управления гаснет светодиод Л7 "РН", кроме того, через предохранители ПР2, ПР4 и высоковольтные жоксы питание подается на прицепной (головной) вагон, где через предохранитель ПР1 оно подается на контакторы отопления КО-1, КО-3 (КО-2, КО-4), а через ПР2 подается на контактор преобразователя КП.

При формировании состава по схеме с одним моторным вагоном и двумя прицепными ток высокого напряжения с первого (относительно моторного) прицепного вагона через контактор КДВ, разъемы высоковольтных жоксов Ш25, Ш26 подается на второй прицеп­ной вагон. Провод 151 получает пита­ние от крайнего прицепного вагона. Ка­тушка КДВ получает питание от прово­да 151 через автомат Q 70 и блокировки жоксов Ш25 и Ш26. Клемма "-" катуш­ки

соединена с проводом 30. Контактор включается и подает ток высокого на­пряжения на крайний прицепной вагон, при этом своей низковольтной блоки­ровкой отключает провод 311 от прово­да 30. Блокировка РББ1 моторного ва­гона в этом случае будет подключена к отрицательному проводу цепи через блокировки безопасности моторного вагона, провод 31 моторного вагона, блокировки безопасности Вбл1, 2 сред­него прицепного вагона, провод 311, низковольтный жокс Ш24-Ш27, провод 31 крайнего прицепного вагона, блоки­ровки безопасности Вбл1, 2, блокиров­ки контактора КДВ крайнего прицепного вагона или блокировки безопасности ВблЗ, 4, если крайний вагон - головной.