79. Защита оборудования силовых и вспомогательных цепей

Защита от коротких замыканий. Силовые и вспомогательные цепи от токов коротких замыканий (к. з.), превышающих ток 2500 1^Ь2оо Л, защищаются быстродействующим автоматическим вы­ключателем БВ (см. рис. 148*). При к. з., когда установившееся значение тока ниже тока уставки БВ, защита осуществляется в силовой цени — дифференциальным реле РДф1, отрегулирован­ным на ток небаланса 100 А, в цепи вспомогательных машин --дифференциальным реле РДф2, отрегулированным на ток неба­ланса 8,5 А. При срабатывании дифференциальные реле своими контактами разрывают цепь удерживающей катушки БВ.

Защита тяговых электродвигателей от токов к. з. в режиме рекуперативного торможения осуществляется быстродействующи­ми контакторами КБ45 и КБ46 (рис. 186), которые имеют раз­мыкающие силовые контакты. Отключающие катушки КБ через ограничивающие резисторы R9, R10 включаются параллельно од­ной катушке индуктивных шунтов /Д? з и 1А%-л. Контакторы

Секция S

Секция я

\ f Направление токоВ при рекуперации до к.з.

k Направление mottoB при к.з. после отключения Кб

i Направление з.д.с. вращения

Рис. 186. Схема защиты тяговых электродвигателей от токов к. з. в рекупе­ративном режиме на П соединении

235

Секция б

Секция Й

защищают цепь при напряжении на двигателях до 4000 В и на­чальной скорости нарастания тока до 350 А/мс.

С повышением тока короткого замыкания в цепи тяговых электродвигателей резко повышается напряжение на индуктив­ных шунтах и в отключающей катушке КБ проходит ток, превы­шающий его уставку, силовой контакт размыкается и в отклю­ченном положении удерживается защелкой.

С отключением КБ его размыкающим вспомогательным кон­тактом размыкается цепь удерживающей катушки быстродейст­вующего выключателя БВ, а замыкающим — замыкается цепь электромагнита защелки (восстановления) КБ. Но электромагнит при этом не возбуждается, так как в его цепь управления вклю­чены, кроме вспомогательного контакта КБ, и контакты контрол­лера машиниста 61-62 и 119-120, замкнутые на нулевой позиции главной и тормозной рукояток соответственно. После сброса главной и тормозной рукояток контроллера на нулевые позиции и нажатия кнопки Возврат БВ электромагнит возбуждается и КБ восстанавливается.

При отключении КБ разрывается цепь питания обмоток воз­буждения тяговых электродвигателей от генератора АМ-Г преоб­разователя. Одновременно обмотки возбуждения вводятся в цепь обмоток якорей тяговых электродвигателей. Это вызывает резкое изменение направления тока в обмотках возбуждения, и в них появляется э. д. с. самоиндукции, имеющая согласное направле­ние с прежним направлением тока и встречное по отношению к э. д. с. вращения тяговых электродвигателей. В результате изме­нения направления тока в обмотках возбуждения начинает про­исходить ускоренное размагничивание магнитной системы тяго­вых электродвигателей. С уменьшением магнитного потока одно­временно спадает до нуля э. д. с. вращения и ток короткого за­мыкания.

Для ограничения скорости нарастания тока к. з. в цепь якорей электродвигателей в рекуперативном режиме вводится дополни­тельная индуктивность, т. е. индуктивные шунты L3, L4, которые переключаются в якорную цепь тормозным переключателем.

Действие защиты от токов к. з. при рекуперативном торможе­нии на СП (рис. 187) и С (рис. 188) соединениях отличается от действия защиты на П соединении (см. рис. 186) тем, что при срабатывании контакторов КБ45, КБ46 направление тока в обмот­ках возбуждения тяговых электродвигателей Ml—М4 секции А и Ml, M4 секции Б при С соединении и Ml, M4 при СП соедине­нии секций Л и Б не изменяется, а производится лишь раз­мыкание цепи. Тем не менее по сравнению с параллельным сое­динением эффективность защиты тяговых электродвигателей на последовательно-параллельном и последовательном соединениях не снижается, поскольку индуктивность цепи якорей в первом случае увеличивается в 2 раза, а во втором — в 4 раза и соот­ветственно во столько же раз уменьшаются напряжения между соседними коллекторными пластинами тяговых электродвигателей.

236

{ \ Направление токоВ при рекуперации до к.з.

♦ Направление токоВ при к.з. после отключения НЕ.

i НапраВление э.д.с. Вращения

Рис. 187. Схема защиты тяговых электродвигателей от токов к. з. в рекупе­ративном режиме на СП соединении

Защита от перегрузки. Тяговые электродвигатели от перегруз­ки защищаются токовыми реле РТ35 (см. рис. 145*) и РТ36 (реле перегрузки), имеющими ток уставки 750±30 А. При сра­батывании реле перегрузки в режиме полного или ослабленного возбуждения на всех соединениях тяговых электродвигателей по­дается световой сигнал на пульт машиниста лампой РП (ЛС86). Для ликвидации перегрузки необходимо перейти соответственно на полное возбуждение или на реостатные позиции. После лик­видации перегрузки реле восстанавливается и лампа РП гас­нет.

В тяговом режиме при работе электродвигателей на ослаблен­ном возбуждении срабатывание хотя бы одного из реле перегруз­ки РТ35 и РТ36 вызывает отключение контактора К61 через промежуточное реле РП21, а размыкающие вспомогательные кон­такты контактора К61 разрывают цепь питания катушек контак­торов КЗЗ и К34 (см. рис. 148*). При отключении контакторов КЗЗ и К34 размыкается цепь резисторов ослабления возбуждения,

237

Секция А

Секция В

| J Направление токод при ренуперииии до к.з.

I Направление то ко В при к.з. после отключения KB

■^ Напрадлекие з.д.с. Вращения

Рис. 188. Схема защиты тяговых электродвигателей от токов к. з. в рекупера­тивном режиме на С соединении

и тяговые электродвигатели переводятся в режим полного возбуждения.

Для восстановления режима ослабленного возбуждения тор­мозную рукоятку контроллера необходимо сбросить на позицию ОВ1 и набирать вновь позиции.

В режиме рекуперативного торможения при отключении кон­тактора К61 вводится в цепь обмоток возбуждения генератора преобразователей секция 15-16 регулировочного резистора R31, в результате чего снижается э. д. с. тяговых электродвигателей и ток рекуперации.

Для восстановления нормальной работы цепей рекуперации тормозную рукоятку контроллера нужно установить на 1-ю по­зицию и при восстановлении реле перегрузки можно в обычном порядке продолжать рекуперативное торможение. Электродвига­тели преобразователей защищены реле перегрузки РТ34, сраба­тывание которых вызывает отключение дифференциального реле РДф2, а последнее воздействует на отключение БВ. В случае пе-

238

регрузки тяговых электродвигателей загораются сигнальные лам­пы РП.

Защита от повышенного напряжения. При рекуперативном торможении в случае напряжения в контактной сети свыше 4000 В срабатывает реле повышенного напряжения РН10, кото­рое своими контактами аналогично реле перегрузки через реле РП21 и контактор К61 (рис. 148*) воздействует на режим рабо­ты тяговых электродвигателей.

Для восстановления реле и нормальной работы цепей рекупе­рации тормозную рукоятку контроллера следует сбросить на 1-ю позицию.

Защита электрооборудования от повышенного напряжения з тяговом режиме на ослабленном возбуждении осуществляется также реле РН10, при срабатывании которого отключаются кон­такторы ослабления возбуждения КЗЗ и К34 аналогично описан­ному выше (см. «Защита от перегрузки»), в результате чего про­исходит переход на полное возбуждение тяговых электродвигате­лей. Для восстановления режима ослабленного возбуждения нуж­но сбросить тормозную рукоятку контроллера машиниста на позицию ОВ1.

О повышении напряжения в контактной сети свыше 4000 В сигнализирует лампа РП.

Защита от боксования. На электровозе принята автоматиче­ская система защиты от боксования с помощью датчиков боксог вания ДкБ1 и ДкБ2, каждый из которых связан с, группой тя­говых электродвигателей (рис. 145*). При боксовании или юзе колесных пар любой группы тяговых электродвигателей элект­рической схемой (рис. 189) противобоксовочной защиты преду­смотрено: подача светового сигнала на пульт машиниста лампой ЛС86; автоматическая подсыпка песка под первые по ходу дви­жения колеса каждой тележки электровоза на всех соединениях тяговых электродвигателей в режимах тяги и рекуперативного торможения; введение в цепь тяговых электродвигателей секций пусковых резисторов и переход группы тяговых электродвигате­лей боксующей тележки с полного возбуждения на ступень ос­лабления возбуждения ОВ4, выведение из цепи тяговых электро­двигателей пусковых резисторов и восстановление полного воз­буждения после прекращения боксования — в режиме тяги на последовательном и последовательно-параллельном соединениях тяговых электродвигателей; включение уравнительных контакто­ров для увеличения тока возбуждения группы тяговых электро­двигателей боксующей тележки и перевод с ослабленного на пол­ное возбуждение тяговых электродвигателей электровоза — в ре­жиме тяги на параллельном соединении.

В случае боксования или юза какой-либо колесной пары любой секции при любом соединении тяговых электродвигателей срабатывает соответствующий датчик боксования, контактами ко­торого замыкается следующая цепь: провод 441 (см. рис. 148* и 189). контакт кнопки Противобоксование на кнопочном выключа-

239

mt

/tplt

S01

УП-ПЗ/8 (-ftВ)

3301

Кзз

Ml КтМ-I

Н36

3S31

99

НтМ-1-Ш

3S31

юг

3ns РП18

\3SSS

ЗШ ПКГ fit ПКС SSQ ПНС SSI XI 03

din ПнД1н1 Пкдг is?

101

SSIZ

3SZ3

SSik

SSI 7

SS31

Рис. 189. Схема цепи управления противобоксовочной защиты

Таблица 11

				Контакторы
	отключаются при срабатывании ДкБ1 или ДкБ'2 п восста-			отключаются и не восстанавливаются после прекращения боксоваиия при срабатывании		включаются и ваются после боксоваиия при	восстанавли-прекращения срабатывании	Сопротив­ление в цепи двигате-
=f	после прекращения							лей, Ом
Пози	боксования			только ДкБ1	только ДкБ2	только ДкБ1	только ДкБ2
1 -4	КЗ			—	—	КЗЗ	К34	7,168
	КЗ					КЗЗ	К34	6,328
и 7	КЗ,	Н5				КЗЗ	К34	6,328
i g	КЗ,	К5				КЗЗ	К34	5,943
g	К5					КЗЗ	К34	5,418
10	К5					КЗЗ	К34	4,893
и	К5,	К14			—	КЗЗ	К34	3,683
12	К9,	К14			—	КЗЗ	К34	3,683
13	К2,	К9,	К14		—	КЗЗ	К34	3,683
14	К2,	К9,	К14			КЗЗ	К34	2,764
15	К2,	К7,	К9		—	КЗЗ	К34	2,764
16	К2,	К7,	К9		_	КЗЗ	К34	2,064
17	К2,	К7,	К9		—	КЗЗ	К34	1,714
18	К2,	К7,	К9		_	КЗЗ	К34	0,7457
19	К2, КЗ,	К7.	К9		—	КЗЗ	К34	0,5597
20	К2, КЗ,	К7,	К9	—	—	КЗЗ	К34	0,5597
21	К9, К10	,кп		К5	_	КЗЗ	К34	0,5597
OBI	К9, К10	КП		К5	—	—	—	0,5597
OB2	К9, К10	,кп		К5	_	—	—	0,5597
OB3	К9, К10	, КП		К5	—	—	—	0,5597
OB4	К9, К10	, К17		К5	—	—	—	0,5597
22 37						К25, К26	К25, К26	—
OBI						К25, К26	К25, К26	—
vu X. OB2				КЗЗ	К34	К25, К26	К 25, К 26	—
OB3				КЗЗ	К34	К25, К26	К25, К26	—
OB4		—		КЗЗ	К34	К25, К26	К 25, К 26	—

теле БлКн5, провод Э442, контакты ДкБ1 или ДкБ2, провод 444, диоды Д68, Д69, провод Э443, сигнальная лампа РБ (ЛС86), Одновременно от проводов 444 через диод Д66, провод 445, вспо­могательные контакты реверсора ПкР (в зависимости от направ­ления движения) возбуждается катушка электропневматического клапана К.ЭП4 или К.ЭП5.

На С и СП соединениях от провода Э443 получает питание катушка реле РП16 по цепи: провод 445, размыкающий вспомо­гательный контакт ПкГ (замкнут на С и СП соединениях), про­вод 448, вспомогательный контакт ПкД1, провод 449, вспомога­тельный контакт ПкД2, провод 450, вспомогательный контакт ПкТ, провод 400, земля. Реле РП16 срабатывает и своими размыкающи­ми вспомогательными контактами в проводах 638, 639; 641, 642; 639, 643 и 604, 616 размыкает цепь катушек реостатных контак­торов К2, КЗ, К5, К7, К9, К14 и /С/7. Эти контакторы отключа­ются, и в цепь электродвигателей вводятся секции пусковых ре-

240

зисторов. Сопротивления пусковых резисторов, вводимых в цепь тяговых электродвигателей боксующих колесных пар на различ­ных позициях главной рукояткой контроллера машиниста, приве­дены в табл. 11.

В режиме полного возбуждения на С и СП соединениях тя­говых электродвигателей при срабатывании датчиков боксования включаются контакторы ослабления возбуждения соответствующей группы тяговых электродвигателей секции (либо КЗЗ и К39, ли­бо К34 и К40), и группа тяговых электродвигателей боксующей тележки переходит в режим ослабленного возбуждения ОВ4. Пос­ле прекращения боксования восстанавливается режим полно­го возбуждения.

Цепь питания катушек контакторов ослабления возбуждения: провод Э442, замыкающие вспомогательные контакты контакто­ров КП, К12 и К14 (обеспечивают замыкание цепи с 6-й позиции

241

главной рукоятки контроллера машиниста по 21-ю и на всех по­зициях ослабления возбуждения), провод 451, размыкающий вспо­могательный контакт ПкГ (замкнут на С и СП соединениях), провод 452, размыкающий контакт реле РП18 (катушка реле по­лучает питание в режимах ослабления возбуждения и рекупера­тивного торможения, и ее контакты создают цепь включения кон­такторов ослабления возбуждения при боксовании электровоза в режиме тяги при полном возбуждении) и далее по двум парал­лельным цепям.

Первая цепь: провод Э535, катушки контакторов К39 и К40, провод 540, вспомогательный контакт тормозного переключателя ПкТ, провод 450, вспомогательный контакт тормозного переклю­чателя ПкТ, провод 400, корпус.

Вторая цепь: провод 542, контакт датчика боксования ДкБ1 или ДкБ2, провод 539 или 543, катушка соответствующего кон­тактора ослабления возбуждения КЗЗ или К34, провод 540, вспо­могательный контакт тормозного переключателя ПкТ, провод 450, вспомогательный контакт тормозного переключателя ПкТ, провод 400, корпус.

При работе электровоза на П соединении катушки уравнитель­ных контакторов К25 и К.26 получают питание от провода Э442 через замыкающий контакт датчика боксования ДкБ1 или ДкБ2, провод 444, диоды Д68, Д69, провод Э443, замыкающий вспомо­гательный контакт контактора К18, провод 446, провод 447, вспо­могательный контакт ПкГ (замкнут на П соединении), вспомога­тельные контакты ПкД1, ПкД2 и ПкТ, земля. Контакторы К25 и К26 включаются и уравнительным проводом соединяют цепи обмоток возбуждения тяговых электродвигателей всех секций электровоза.

В режиме ослабленного возбуждения срабатывание ДкБ1 или ДкБ2 вызывает отключение контактора КЗЗ или К34, и все тя­говые электродвигатели секции с боксующей колесной парой пере­ходят в режим полного возбуждения. После прекращения боксо­вания колесной пары режим ослабленного возбуждения не восста­навливается.

Защита от перенапряжений. При атмосферных и коммутацион­ных перенапряжениях защита цепей электровоза осуществляется биполярным разрядником тока Ppl типа РМВУ-3,3, который вме­сте с регистратором числа срабатываний установлен на крыше секции и подключен к силовой цепи после дросселя помеходав-ления (см. рис. 145*).

Защита от радиопомех. Для снижения уровня помех в кана­ле поездной радиосвяаи, возникающих при работе локомотивного электрооборудования, на электровозе установлено устройство, со­стоящее из контура индуктивности и емкости.

В качестве индуктивности применен дроссель L1 типа Д-027 (см. рис. 145*), а в качестве емкости — конденсаторы С1 типа К41-1а-10 кВ-0,5 мкФ±10% и С2 типа К41-1а-10 кВ-0,1 мкФ± ± 10%-У, включенные в силовую цепь электровоза.

242