ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ

Это устройства, служащие для включения и отключения электрических цепей.

Классификация электрических аппаратов электровоза ВЛ80С.

I. По назначению:

1. Аппараты силовой цепи.

2. Аппараты вспомогательных цепей.

3. Аппараты цепей управления.

4. Аппараты защиты.

II. По типу привода:

1. С ручным приводом.

2. С пневматическим приводом.

3. С электромагнитным приводом.

4. С моторным приводом.

III. По способу гашения дуги на контактах.

1. Без дугогашения.

2. С магнитным дугогашением.

3. С воздушным дугогашением.

IV. По форме контактов:

1. С точечным контактом.

2. С линейным контактом.

3. С плоскостными контактами.

4. Со сферическим контактом.

При любой форме контактов контактная поверхность должна быть не менее 80% от возможной.

Токоприемник Л-13-У1 на схеме 1.

Служит для снятия напряжения с контактного провода и подачи его на первичную обмотку тяговый трансформатор.

Л - легкий; У - углеграфитовые вставки; 13 - модернизация (3 ряда вставок)

Техническая характеристика: t подъем =7-10 сек; t спуск =3.5-6 сек; нажатие на контактный провод 6 – 9кг; Максимальная высота =2100мм; ход каретки =50 мм; опускающая сила =12 кгс. масса =290 кг. Рабочий подъём = от 400 до 1900мм. I ном. движения =500А; стоянки =50А

Допускаются отколы = 30% по ширине; = 20% по глубине.

Не более 2-х трещин. Минимальная толщина вставок – не менее 12мм.

Конструкция: Токоприёмник состоит из: основания, труб нижней и верхней рамы, двух кареток, лыжи и механизма подъёма и опускания.

1. Основание сварено из 2-х продольных и 2-х поперечных швеллеров, на которых закреплен пневмопривод. Основание крепится к крыше на 4-х изоляторах.

2. Нижняя рама, состоит из 2-х главных валов в виде труб, к ним жёстко крепятся цилиндрические трубы, на конце которых приварена короткая труба для крепления труб верхней рамы.

3. Верхняя рама состоит из 4 –х продольных и двух диагональных труб для жёсткости. Трубы верхней рамы соединены с трубами нижней рамы шарнирными соединениями, которые шунтированы гибкими медными шунтами, для предотвращения заваривания их от дуги.

4. Каретки состоят из отдельных штампованных деталей, шарнирно соединённых друг с другом. На каретке сверху имеется кронштейн, для крепления лыжи, внутри пружина, которая позволяет лыже перемещаться во все стороны до 50мм, без работы труб рам. Это нужно для улучшения токосъёма.

5. Лыжа выполнена, из штампованной стали в виде швеллера, концы которого загнуты под углом 45 , для предотвращения захлёстывания контактного провода в кривых пути (длина лыжи - 2260 мм).

Сверху на лыже укреплены угольные накладки в 3-и ряда (11 шт. общей длиной 1200мм). Толщина накладок – 25мм, износ допускается до 12мм. Продолжением угольных накладок служат алюминиевые накладки.

6. Механизм подъёма и опускания состоит из 2-х крайних растянутых подъёмных пружин; цилиндра с 2-я поршнями со штоками, на которых опускные пружины. На концах штоков поперечные рычаги, соединённые шарнирно с продольными рычагами, на концах которых ролики, против кронштейнов на главных валах.

Для одновременного поворота труб, валы соединены синхронными тягами. Смазка графитовая или ЦИАТИМ.

Работа токоприёмника .

1.При подъёме токоприёмника в цилиндр подаётся воздух давлением 5 Атм. от клапана токоприёмника 245.

Тогда оба поршня со штоками раздвигаются, сжимая опускные пружины. При этом штоки поршней поворачивают оба поперечные рычаги наружу, за счёт чего оба продольные рычаги сдвигаются к середине и ролики отходят от кронштейнов главных валов. Тогда освобождаются растянутые подъёмные пружины, которые сдвигаясь , поворачивают оба главных вала с трубами вовнутрь и лыжа поднимается до упора в контактный провод.

2. При опускании токоприёмника выпускается воздух из цилиндра в атмосферу через клапан 245. Тогда обе сжатые опускные пружины разжимаются и сдвигают поршни со штоками к середине цилиндра. При этом оба поперечные рычаги поворачиваются во внутрь, а продольные рычаги раздвигаются наружу, ролики нажимают на кронштейны главных валов и разворачивают оба главных вала наружу. При этом лыжа опускается на амортизаторы основания.

Электропневматические вентили типа ЭВ 58 (броневого типа)

(55 шт. на каждой секции)

Служит для дистанционного управления работой аппаратов с пневмоприводом.

Вентиль броневого типа состоит из пластмассового корпуса, разделённого на три части: верхняя часть соединена с атмосферой, средняя часть соединена с цилиндром аппарата, к нижней части корпуса подводится воздух из ЦУ.

Внутри корпуса помещён впускной клапан с сжатой пружиной, снизу на нижнем конце шпильки, сверху на шпильке накручивается выпускной клапан (ход обеих клапанов 0,4 – 0,6 мм).

На шток сверху накручивается якорь, плунжерного типа, (зазор между якорем и сердечником ярма 1,4 – 1,6 мм).

Сверху на корпусе установлена электромагнитная часть, состоящая из ярма с сердечником, на который надевается катушка, включающая на стальной втулке, залитая эпоксидным компаундом. Выводы её выведены через изолятор сверху катушки.

Клапан токоприёмника типа ЭВТ 54А на схеме 254.

Служит для дистанционного управления впуском и выпуском воздуха из цилиндра токоприёмника при подъёме и опускании его.

Клапан устроен подобно вентилю броневого типа со следующими изменениями: 1. Корпус больших размеров из чугуна с запрессованной внутрь латунной втулкой.

2. Снизу в корпус ввёрнут штуцер для подвода воздуха от ПБ с регулировочным болтом, для регулирования времени подъёма токоприёмника (4 – 7 сек).

3. Внутри средней части корпуса, снаружи шпильки клапанов помещён редукционный клапан с пружиной, усилие которого регулируют поворотом втулки, через боковое отверстие корпуса (время опускания 3,5 – 6 сек.).

Вентиль защиты «104» и « пб» для ввк

Типа ВЗ – 57 – 02 на схеме 104

Расположен в задней ВВК сбоку за дверью.

Защищает локомотивную бригаду от поражения эклектическим током, исключает попадание в ВВК при поднятом токоприемнике.

Конструкция: Вентиль защиты 104 типа ВЗ – 57 состоит из корпуса, на котором 2 -а вентиля броневого типа. Внутри корпуса в горизонтальной проточке установлен переключающий клапан, в виде 2 –х поршеньков на штоке.

На корпусе имеются отверстия со штуцерами, снизу для входа воздуха из ЦУ и сверху для выхода воздуха к пневматическим блокировкам ПБ1 и ПБ2.

Катушка правого вентиля (низковольтная) 104 подключена к кнопке «Токоприёмники», проводу Э15, через РК19 и РК20.

Катушка левого вентиля (высоковольтная) 104 подключена к обмотке собственных нужд через понижающий резистор и выпрямительный мост 407.

Пневматическая блокировка типа ПБ - 84 состоит из чугунного корпуса с лапами для крепления на ВВК. Внутри поршень со штоком и пружина, на конце штока утолщение, против которого отверстие в диске механической блокировки. Механическая блокировка состоит из вала на ней козырёк и рукоятка.

Работа вентиля «104» и «пб».

1.Перед подъёмом токоприёмника нужно накачать воздух в ЦУ, закрыть все шторы и двери ВВК и заблокировать их механической блокировкой. Тогда против штоков будет вырез диска механической блокировки ВВК.

2. Включаем кнопку «Токоприёмники» по проводу Э15 через РК19 и РК20 получит питание низковольтная катушка 104 на каждой секции.

Тогда на каждой секции воздух из ЦУ через впускной клапан проходит к переключающему клапану и передвигает поршеньки влево. Воздух через верхнее открытое отверстие проходит к ПБ1 и передвигает поршень со штоком на 24 мм. Утолщение его заходит в вырез диска механической блокировки и блокирует шторы ВВК. Только тогда поршень открывает верхнее отверстие и точно так – же блокирует торцевые двери ВВК. Тогда ПБ2 открывает отверстие и воздух проходит к РД 232 и клапану 245 на своей секции. Реле 232 своими контактами даёт возможность поднять токоприёмник.

Если шторы или двери не будут закрыты, то против штока будет диск, и воздух не пройдёт к РД 232 и клапану 245. Токоприёмник поднять будет невозможно.

3. После подъёма токоприёмника и включения ГВ от обмотки собственных нужд получит питание высоковольтная катушка 104, тогда воздух из ЦУ через его впускной клапан подходит к переключающему клапану с другой стороны в корпусе ВЗ 104.

4. Назначение высоковольтной катушки вентиля 104. Если при всех выключенных кнопках на пульте. Почему либо не опустился токоприёмник (из – за заедания рычагов) и не отключился ГВ (включён вручную) то тогда высоковольтная катушка 104 останется под питанием, за счёт чего войти в ВВК и попасть под высокое напряжение будет невозможно.

Реле давления типа пву-2 на схеме 232

Служат для автоматического замыкания (размыкания) цепей управления в зависимости от давления воздуха в той магистрали, где они включены.

Конструкция: Состоит из стального корпуса, (снаружи квадратного, внутри цилиндрического), сверху крышка на резьбе, снизу крышка со штуцером на болтах. В корпусе расположен поршень со штоком вверх, на конце его поршенёк с двумя кольцевыми проточками для двух фиксаторов, правый на включение (4,5 Атм), левый на отключение (2,7 Атм). В проточке корпуса шарнирно рычаг, внутренний конец его заходит в проточку штока, а против наружного конца ролик КЭ (контактный элемент). КЭ закрыт пластмассовым кожухом.

На ВЛ80С точно также устроены пневматические выключатели управления:

Техническая характеристика: V ном = 110В, I макс =10 А, Р макс =6,5 Атм.

Место расположения ПВУ на электровозе	Обозначение в электрической схеме	Контролирует давление	Контакты
			Замыкаются	Размыкаются
Над входной дверью слева	ПВУ – 1	Тормозная магистраль	4,5-4,8 Атм	2,7-2,9Атм
Торцевой отсек	ПВУ – 2	Тормозные цилиндры	0,5 Атм не менее	1,3 -1,5 Атм
Торцевой отсек	ПВУ – 3	Торм. цилиндры	1,8 –2,2 Атм	0,6 – 1,0 Атм
Торцевой отсек	ПВУ – 4	Торм. цилиндры	2,8 -3,2 Атм	1,5 -1,8 Атм
С №1495	ПВУ –5 ПВУ – 6	Торм. цилиндры	1,1 -1,3 Атм	Не более 0,4 Атм
Над входной дверью справа	232	Магистраль токоприемника	4,5- 4,8 Атм.	2,7 – 2,9 Атм

ПВУ-1 – контакты расположены в цепи катушки ВР (вентиль регенерации) При снижении давления в ТМ до 2.7 -2.9 разрывает цепь на катушку ВР.

Или эти контакты расположены в цепи катушки ЛК при давлении в ТМ менее 4.5 - 4.8 Атм разрывает цепь на ЛК.

ПВУ -2 - рычаг развёрнут на 180 , При Ртц = не менее 0.5 Атм создает цепь на катушки тормозных контакторов 46,47. При Ртц =1.3 -1.5Атм разрывает цепь на катушки 46,47, разбирает схему реостатного тормоза.

ПВУ -3 при Ртц =1.8 - 2.2 Атм подает питание на катушку клапана 263 (противоразгрузочного устройства) на передней секции или на кат. клапана 262 задней секции.

ПВУ-4 при Ртц=2.8 - 3.2 Атм подает питание на катушки клапанов 241 (242) пескоподачи, если включен тумблер 394 «песок» на ПУ. При Ртц =1.5 -1.8 Атм разрывает на катушки 241 (242).

ПВУ-5, ПВУ-6 при Ртц =1.1 - 1.3Атм подает питание на лампу «ТЦ» на ПУ. При Ртц = менее 0.4 Атм разрывает цепь на лампу «ТЦ»

Реле давления 232 служит для контроля, за блокированием штор и дверей ВВК своей секции воздухом двух ПБ (пневматических блокировок), что нужно по технике безопасности.

232 при Ртц = 4.5 - 4.8 Атм подает питание на катушку 248 (реле безопасности) при Ртц = 2.7 - 2.9 Атм разрывает цепь на катушку 248.

Главный воздушный выключатель типа ВОВ-25-4М. (на схеме 4).

ГВ служит для автоматического отключения первичной обмотки тягового трансформатора от контактной сети при аварийных режимах (за 0,05 – 0,06 сек.)

ГВ состоит из надкрышевой и подкрышевой частей, смонтированных на общем основании в виде плиты из силумина.

Надкрышевая часть ГВ.

Состоит из дугогасительной камеры и разъединителя.

1. Дугогасительная камера состоит из пустотелых наклонного и горизонтального фарфоровых изоляторов, жёстко скреплённых задней головкой. В задней головке укреплён латунный цилиндр, на торце которого 6-ь калиброванных отверстийяяяяяяя. внутри которого помещен поршень со штоком. Слева на конце его накручен подвижный силовой контакт, из меди посеребрённый с тугоплавкой напайкой на конце.

С обратной стороны на штоке закреплён амортизатор в виде 2-х стальных и 2-х резиновых колец и сильная сжатая пружина.

Спереди к горизонтальному изолятору прикреплена передняя головка. В ней укреплена медная труба, в резьбу которой вкручен неподвижный силовой контакт в виде втулки из меди, посеребрённый. Против него установлен дугоприёмный электрод с тугоплавкой напайкой.

Спереди в головке шарнирно выхлопной клапан со спиральной пружиной и амортизатором из резины.

Технические данные дугогасительной камеры:

Разрыв (ход поршня) – 25мм. Контактное давление (сила пружины) – 45 – 52,5 кг. Провал – 15мм.

2. Разъединитель ГВ состоит из вертикального поворотного вала, закреплённого в подшипниках основания, с пневматическим приводом снизу.

Сверху на валу жёстко укреплён сплошной поворотный фарфоровый изолятор. Сверху на нём подвижный нож, в виде 2-х медных пластин, на концах которых на болтиках дистанционные шайбы с пружинами, создающие давление 9 – 10 кг. Неподвижный нож, в виде широкой медной пластины, укреплён на задней головке.

Технические данные разъединителя ГВ.

Угол поворота вала – 60 градусов. Перекос ножей – не более 7мм.

При отключении ГВ подвижный нож замыкается на заземляющюю стойку, укреплённую на основании, тем самым автоматически заземляется первичная обмотка трансформатора.

Подкрышевая часть ГВ.

Состоит из: резервуара, блока клапанов с 3-мя электромагнитами, пневматического привода разъединителя, блокировочного устройства.

1. Резервуар ГВ сварной, ёмкостью 32л, расположен на крыше, а трубопроводы выведены под крышу. Воздух в него подводится из ГР (7,5 – 9атм) через разобщительный кран и обратный клапан. Резервуар имеет манометр и спускной кран.

2. Блок клапанов состоит из главного клапана со своей пружиной, который закреплён на штоке поршня.

Для управления за включением и отключением ГВ, в блоке установлены; верхний отключающий и нижний включающий клапаны, закрытые за счёт своих пружин.

Против хвостовика нижнего включающего клапана укреплён включающий электромагнит с катушкой 4 вкл.

Против хвостовика верхнего отключающего клапана находится нижнее плечо коромысла, шарнирно прикреплённого к корпусу с растянутой пружиной. Против верхнего плеча коромысла укреплён отключающий электромагнит ~ тока с катушкой 4 выкл. которая питается от обмотки собственных нужд трансформатора.

Против нижнего плеча коромысла укреплён удерживающий электромагнит с катушкой 4 уд. Внутрь сердечника и в гнездо якоря вставляется стержень с пружиной с латунной втулкой на конце.

При отключении разъединителя ГВ кулачок на его валу находится в стороне от втулки стержня, тогда якорь катушки 4 уд.прижимается к ярму за счёт пружины коромысла.

3. Пневматический привод разъединителя ГВ состоит из цилиндра, внутри его поршень со штоком. Шток через рычаги соединён с валом разъединителя. На конце вала квадрат под ключ и указатель.

Для точной доводки вала разъединителя в крайние положения, служит доводящий механизм. Он состоит из кулачка на валу, под 30 градусов к среднему положению, в конец его упирается сильная сжатая пружина в направляющих цилиндрах.

Принцип работы доводящего механизма основан на явлении переламывания рычагов.

4. Блокировочное устройство ГВ состоит из поворотного блокировочного вала, шарнирно соединённого с валом разъединителя. На блок валу подвижные блок – контакты, а на основании неподвижные.

В схеме ЦУ ГВ имеет; один РК Р1 в цепи катушки 4 вкл.

2-а ЗК Р1 в цепи реле 207, и ЗК 4 в цепи лампы ГВ.

Технические данные ГВ.

Полное время отключения – 0,05 – 0,06 сек.

Время запаздывания отключения – 0,03 – 0,04 сек.

Расход воздуха на одно включение – 0,5атм.

Расход воздуха на одно выключение – 2,5 атм.

Работа ГВ при включении.

1. Для включения ГВ нужно накачать воздух в резервуар давлением не менее 5,8 атм, чтобы замкнулись контакты в цепи кат. 4 уд, 4 вкл.

2. При включении кнопки «Выключение ГВ» на щитке 223, получит питание РВ 204 и затем кат. 4 уд, но действий не произойдёт, так как якорь прижат к ярму пружиной коромысла.

3. При включении кнопки « Включение ГВ и возврат реле» получит питание кат. 4 вкл, тогда включающий клапан открывается, а его хвостовик закроет атмосферное отверстие. Воздух из резервуара через открытый клапан проходит в пневмоцилиндр и смещает поршень со штоком влево.

При этом через систему рычагов поворачивается вал разъединителя и ножи замыкаются. Вместе с валом поворачивается блок вал ГВ и контакты переключаются.

4. Размыкается РК Р1 и кат. 4 вкл. автоматически обесточивается. Тогда включающий клапан закрывается, а хвостовик открывает атмосферное отверстие, и воздух из цилиндра привода выходит в атмосферу. Но поршень со штоком дальше идёт влево без воздуха, поворачивая вал разъединителя на все 60 градусов, за счёт пружины доводящего механизма. Это нужно на случай включения ГВ на аварийном режиме, чтобы воздух не мешал быстрому отключению ГВ.

5. После включения разъединителя ГВ кулачёк на его валу, нажимает на втулку стержня, сжимая дополнительно пружину. Стержень нажимает в гнездо якоря, но якорь остаётся притянутым за счёт магнитного потока катушки 4 уд.

6. После включения разъединителя ГВ ~ ток пойдёт от токоприёмника по кабелю на переднюю головку дугогасительной камеры, через силовые контакты, по цилиндру, на заднюю головку, через ножи разъединителя на главный ввод проходного изолятора и на первичную обмотку трансформатора, на кузов и на рельсы.

Работа ГВ при отключении.

1. При оперативном или автоматическом отключении ГВ обесточивается кат. 4 уд. Тогда за счёт своей пружины якорь кат. 4 уд нажимает через коромысло на хвостовик выключающего клапана. Клапан открывается и через него, воздух из резервуара проходит в цилиндр, перемещает поршень со штоком и главным клапаном влево. Тогда главный клапан открывается, воздух широким потоком идёт в дугогасительную камеру, через 6-ть отверстий проходит в латунный цилиндр и передвигает поршень со штоком и подвижным силовым контактом вправо (на 25мм).

При этом силовые контакты ГВ размыкаются на 25мм. Образуется электрическая дуга и одновременно открывается выход воздуха из камеры в атмосферу, дуга растягивается и гасится воздухом за 0,03 – 0,04 сек.

2. Одновременно воздух из резервуара, через открытый главный клапан, по тонкой трубке, проходит в камеру дополнительного объёма. Далее через калиброванное отверстие в цилиндр привода разъединителя и через 0,03 – 0,04 сек. перемещает поршень со штоком вправо, когда дуга на силовых контактах уже погасла.

При этом поворачивается вал с поворотным изолятором и с подвижным ножом разъединителя. Разъединитель ГВ отключается без дуги и без тока.

3. После отключения разъединителя кулачок на его валу, отходит от втулки стержня, пружина прекращает нажимать на якорь кат. 4 уд.

Тогда за счёт своей пружины коромысло поворачивается и прижимает якорь к ярму. Тогда за счёт своей пружины выключающий клапан закрывается, и открывает отверстие в атмосферу. Воздух из цилиндра поршня главного клапана выходит в атмосферу. Тогда главный клапан за счёт своей пружины закрывается.

Тогда воздух из дугогасительной камеры выходит в атмосферу через разомкнутые силовые контакты и поршень за счёт своей пружины движется влево со штоком и подвижным силовым контактом, и силовые контакты в дугогасительной камере замыкаются. Но разъединитель остаётся отключенным.

Отключение ГВ за счёт катушки 4 выкл.

1. При отключении дифференциального реле 21 или 22 (при круговом огне по коллектору ТД или пробое любого плеча ВУ1 или ВУ2) замыкается РК 21или 22, тогда от обмотки собственных нужд начнёт питаться кат. 4 выкл.

Тогда её якорь нажмёт на верхнее плечо коромысла. Коромысло поворачивается и своим нижним концом нажимает на отключающий клапан. ГВ отключается обычным образом.

2. После отключения силовых контактов ГВ в дугогасительной камере обесточивается обмотка собственных нужд и кат 4 выкл. обесточивается.

Тогда за счёт своей пружины коромысло поворачивается и его нижний конец отходит от хвостовика отключающего клапана. Клапан закрывается за счёт своей пружины.