2.4 Устройство силовых цепей.

Подключение электровоза к контактному проводу обеспечивается токоприёмниками Х1, которые соединены с выводом А первичной обмотки силового трансформатора Т5 через помехоподавляющий дроссель L1, L2, разъединители QS1, QS2 главный выключатель QF1, фильтр Z1 и трансформатор тока Т6. Мощность силового трансформатора Т5 составляет 4345 КВ/А. Второй вывод Т5 соединяется с корпусом электровоза через трансформатор тока Т7. В случае необходимости, разъединителем QS1 можно отключить неисправный токоприёмник. Высоковольтные разъединители QS1, QS2 находятся в нормально включенном состоянии, рукоятки их расположены внутри ВВК электровоза. Силовые контакты с дугогашением ГВ QF1, шунтированы нелинейным сопротивлением R, для уменьшения коммутационных перенапряжений. В отключенном положении ГВ QF1, осуществляет дополнительное заземление на «Землю» обмотки силового трансформатора Т5, чем обеспечивается электробезопасность при входе в высоковольтную камеру.

Примечания:

1) Дроссель L1 и фильтр Z1 – для снижения уровня радиопомех, создаваемых при работе электровоза.

2) Главный выключатель QF1 – для оперативных и автоматических отключений тягового трансформатора Т5.

3) Трансформатор тока Т6 – служит датчиком тока для реле К2, являющегося составной частью ГВ QF1. При коротком замыкании и токовых перегрузках, ток в цепи катушки реле достигает величины, равной уставке реле, последнее включается и размыкает цепь катушки удерж. ГВ.

4) Трансформатор тока Т7 – выполняет функцию датчика тока для счётчиков активной энергии РЈ1.

5) Счётчик РJ1 – для учёта потребляемой энергии, J2 – рекуперируемой электроэнергии.

6) Ограничитель перенапряжения F1 – для защиты от атмосферных коммутационных перенапряжений в контактной сети.

7) Напряжение к/сети измеряется вольтметром РV1, установленным в кабине машиниста. Подключены к вторичной обмотке трансформатора Т12, через панель питания U21 подключены так же вентиль защиты ВЗ – У1 и счётчики электроэнергии РJ1.

8) Конденсаторы С1, С2 и резисторы R1, R2 установленные на панели питания U21 – для снижения уровня перенапряжения включенных параллельно вторичной обмотки трансформатора Т12.

9) Разъединители QS1, QS2 – для отключения повреждённого токоприёмника от высоковольтной цепи.

10) Реле максимального тока К2- для защиты от токов перегрузки и короткого замыкания, которое входит в состав ГВ и отключает его, если ток в первичной обмотке тягового трансформатора достигнет 450А.

2.5 Работа силовых цепей

2.5.1 Цепи вторичных обмоток тягового трансформатора и тяговых двигателей в режиме тяги.

Тяговый трансформатор имеет четыре вторичные обмотки:

-обмотка а4-6-х4 – для питания тяговых двигателей в режиме рекуперативного торможения;

- обмотка а1-1-2-х1- для питания тяговых двигателей М1-2;

- обмотка а2-3-4-х2 – для питания тяговых двигателей М3-4;

Рисунок 5 - Схема силовых цепей.

- обмотка а3-5-х3 – для питания вспомогательных машин и устройств;

Напряжение на тяговые двигатели подаётся от вторичных тяговых обмоток трансформатора Т5 через ВИП U1 и U2. Напряжение секций а1-1, 1-2, а2-3, 3-4 вторичных тяговых обмоток при холостом ходе трансформатора составляет 315В, напряжение секции 2-х1, 4-х2 – 630В. Регулирование напряжения на тяговые двигатели осуществляется путём изменения угла открытия тиристоров ВИП. Схемой предусмотрено четырех зонное плавное регулирование выпрямленного напряжения. После полного открытия тиристоров плеч 1, 2, 7, 8 (конец IV зоны), дальнейшее увеличение скорости электровоза достигается ослаблением возбуждения на тяговые двигатели, путём шунтирования обмоток возбуждения резисторами R1 – R2 и индуктивными шунтами L11-L14. Предусмотрено три ступени ослабления возбуждения: первая ступень – 70 % включены контакторы К11-К12;

вторая ступень – 52 % включены контакторы К11-К12, К21-К22;

третья ступень – 43 % включены контактора К11-К12, К21-К22, К31-К32; Это значит, что 70%, 52%, 43% тока якоря проходит по обмоткам возбуждения.

В случае необходимости, любой тяговый двигатель может быть отключен одним из разъединителей QS11-QS12.

При этом отключается соответствующий ВБ-8 QF11 – QF12. Питание тяговых двигателей от источника (сети депо) осуществляется через розетки Х4 и разъединитель QS5. Напряжение на тяговых двигателях измеряется вольтметром PV2 и защищён конденсатором С26. Ток тяговых двигателей измеряется амперметрами РА1 установлен в кабине машиниста головной (хвостовой) секции и подключенными к измерительному шунту RS1. Прибор РА1 установлен в кабине 1, РА1 в кабине 2. В цепи якорей тяговых двигателей включены датчики тока Т1-Т2 блока А11, А12, обеспечивающие совместно с блоком управления А55 контроль тока тяговых двигателей и обратную связь по току с системой управления ВИП. В цепи якорей тяговых двигателей М2 и М4 включены датчики напряжения Т3 блока А11, А12, обеспечивающие контроль напряжения на тяговых двигателях системой МСУД в режиме рекуперативного торможения. Контроль замыкания на корпус цепей питания тяговых двигателей, осуществляется реле земли KV1. Реле имеет включающую и удерживающую катушки. К контролируемым цепям включающая катушка реле подключена через резисторы R5, R6 и разъединитель QS7. Напряжение 50V на удерживающую катушку подаётся (при «КЗ») от контроллера машиниста SМ1, от провода Э2 через резистор R94. На включающую катушку, напряжение подаётся от обмотки собственных нужд тягового трансформатора Т5 через понижающий трансформатор Т9.

Примечания:

1) Ограничители перенапряжения F2, F3 – для снижения уровня атмосферных и коммутационных перенапряжения в цепях тягового обмоток трансформатора.

2) Для снижения потенциала относительно корпуса при атмосферных пере напряжениях и снижения уровня радиопомех, тяговой обмотки соединены с корпусом электровоза через конденсаторы панелей С1, С2 и конденсаторы С11-С14.

3) Защита тяговых обмоток и ВИП от токов «КЗ» осуществляется с помощью реле КА1-КА6, при срабатывании которых от обмотки СН трансформатора подаётся напряжение на катушку отключающего электромагнита УА3 (ГВ) QF1. Ток срабатывания реле 6000А.

4) QS3-QS4 разъединители (ручной привод) – для отключения, повреждённого ВИП.

5) QF11-QF12 быстродействующие выключатели (на БСА А11, А12), для защиты тяговых двигателей от токов «КЗ».

6) Переключателями QР1 – обеспечивается изменение направление тока в обмотках возбуждения тяговых двигателей для изменения направления движения электровоза.

7) Переключатели QT1 – для переключения электрической схемы электровоза из тягового режима в рекуперативный режим и наоборот.

8) Сглаживающие реакторы L2, L3, L4, L5 – для снижения пульсации выпрямленного тока в цепи тяговых двигателей.

9) Для уменьшения пульсации тока возбуждения и, следовательно, магнитного потока возбуждения, обмотки возбуждения тяговых двигателей шунтированы резисторами R11-R12.

10) Индуктивные шунты L11-L14 – для снижения бросков тока и облегчения условий коммутации тяговых двигателей при колебаниях напряжения в к/сети или его восстановления после кратковременного снятия.

11). В цепи якорей тяговых двигателей включены датчики тока Т1-Т2 – обеспечивающие совместно со шкафом МСУД А55 контроль тока тяговых двигателей и обратную связь по току с системой управления ВИП

12) Разъединитель QS7 – для возможности отключения реле от замкнутой на корпус цепи (например, СР L5 или ВИП), с целью сохранения работоспособности электровоза. В этом случае обязательно должен быть отключен соответствующий разъединитель QS3-QS4.

13) При замыканиях на корпус реле КV1 включается, размыкает цепь питания катушки удерж. УА2 (ГВ) и включает индикатор «ГВ» на пульте машиниста.

14) Трансформаторы Т17, Т18 – обеспечивают работу системы, устанавливающую необходимую величину угла отпирания тиристоров ВИП в зависимости от формы напряжения в к/сети.

15) Трансформаторы Т19, Т20 – для синхронной работы аппаратуры управления с сетью.

16) Датчики тока Т21-Т22 – для измерения постоянного пульсирующего тока ТЭД и формирования сигнала для системы автоматического управления электровоза.

17) Датчик напряжения Т3 – в цепи тяговых двигателей М2 и М4 обеспечивает контроль напряжения на тяговых двигателях системой МСУД в режиме рекуперативного торможения.