Основные параметры и технические характеристики

ЭЛЕКТРОВОЗ 2ЭС7

Памятка по эксплуатации.

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Электровоз 2ЭС7 по механической части максимально унифицирован с электровозом 2ЭС6. Отличие составляют:

- тип тяговой зубчатой передачи;

-маятниковая подвеска тяговых электродвигателей;

-различаются отдельные конструктивные элементы под установку оборудования; размещенного в кузове и на крыше электровоза;

-изменен каркас и внешний вид кабины управления.

 

Технические характеристики

 

Конструкция электровоза должна обеспечивать прохождение одиночным локомотивом (две секции) или двумя электровозами (сцеп 4 секции) следующих кривых:

- кривые минимального радиуса 125 м со скоростью движения не более 10 км/ч;

- «S» образные кривые с минимальным радиусом 170 м без прямой вставки со скоростью движения не более 10 км/ч;

- вертикальные кривые наименьшего радиуса 250 м со скоростью не более 10 км/ч;

- закрестовинные кривые стрелочных переводов радиусом 200 м со скоростью не более 40 км/ч и радиусом 300 м со скоростью не более 50 км/ч.

Каждая секция имеет полный комплект оборудования, обеспечивающий возможность автономной работы одиночной секции. Условно, секции обозначаются буквами «А» и «Б».

Предусмотрена возможность работы электровоза по системе многих единиц в составе двух электровозов 2ЭС7 или одного 8-осного и одной 4-осной секции электровоза 2ЭС7.

Алгоритм системы управления электровоза предусматривает маневровый режим работы, с ограничением скорости до 3 км/ч. При выполнении маневровых передвижений все операции выполняются из рабочей кабины управления. Предусмотрен дополнительный маневровый пульт управления.

В целях обеспечения максимальной живучести электровоза при отказах оборудования разработана и реализована концепция резервирования силовой, вспомогательной цепи и цепей управления. Концепция резервирования предусматривает при выходе из строя части оборудования, сохранение работоспособности электровоза через функциональные ограничения.

При отсутствии напряжения в контактной сети, обеспечена возможность поддержания в работоспособном состоянии (питание от аккумуляторной батареи) оборудования электровоза обеспечивающего безопасность и жизнедеятельность локомотивной бригады (внутреннее освещение, звуковые сигналы, габаритные сигналы, поездная радиостанция, туалет, стояночный тормоз, система обнаружения и тушения пожара) в течение не менее 1 часа.

 

Основные параметры и технические характеристики

Электровоза 2ЭС7

№	Наименование	Значение
1	Номинальное напряжение на токоприемнике, В	25000
2	Максимальное рабочее напряжение (длительное) в тяговом и тормозном режиме, не более, В	30000
3	Количество токоприемников	2
4	Осевая формула	2 (2о - 2о)
5	Масса служебная (с 2/3 запаса песка), т	200 ± 2
6	Статическая нагрузка от оси колесной пары на рельс, не более, кН	249 ± 4,9
7	Передаточное отношение зубчатой передачи	6,294
8	Диаметр бандажа колесной пары по кругу катания, мм - нового - полностью изношенного	1250 1170
9	Высота оси автосцепки от головки рельса, мм	980-1080
10	Высота от головки рельса до нижней кромки приемных катушек АЛСН, мм	100-180
11	Высота от головки рельса до рабочей поверхности полоза токоприемника в опущенном/рабочем положениях, не более, мм	от 5500 до 7000
12	Длина электровоза по осям автосцепок, не более, мм	34000
13	Ширина корпуса электровоза, мм	3540
14	Конструкционная скорость, км/ч	120
15	Тип подвески тягового электродвигателя	опорно-осевой
16	Тяговый электродвигатель, асинхронный - номинальная мощность на валу тягового электродвигателя, кВт - вращающий момент на валу (расчетный), Нм - номинальное напряжение статора, В - номинальный фазный ток статора, А - номинальная частота тока статора, Гц - пусковой момент, Нм - максимальная сила тяги на колесе при пуске, кН - максимальное число оборотов, об/мин	1TB2822 1050 6810 2240 335 50 9930 98 3425
17	Максимальная мощность на валах тяговых двигателей, кВт	8800
18	Мощность продолжительного режима на валах тяговых двигателей, кВт, не менее	8400
19	Мощность электрического тормоза на валах тяговых двигателей: - рекуперативного, кВт, не менее - реостатного, кВт, не менее	8400 5600
20	Максимальная сила тяги при трогании, в течении 15 минут, кН, не менее	784
21	Сила тяги продолжительного режима при скорости 55 км/ч, кН, не менее	538
22	Сила тяги продолжительного режима при скорости 80 км/ч, кН, не менее	370
23	Максимальная сила тяги при скорости 120 км/ч, кН, не менее	236
24	Максимальная тормозная сила на ободах колес при рекуперативном торможении, не более, кН	500
25	Коэффициент полезного действия в продолжительном режиме, при скорости 80 км/ч, не менее, %	87,5

 

Отстой исправного электровоза на путях локомотивного депо или станционных путях в период отрицательных температур наружного воздуха осуществляется в «горячем» состоянии под наблюдением дежурного персонала. Под «горячим» состоянием локомотива подразумевается его подключение к источнику энергии (контактная сеть или от внешнего источника трехфазного напряжения 380 В) для подогрева теплоносителя и его циркуляции в контурах охлаждения с целью сохранения работоспособности оборудования.

 КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ ОТСТОЙ ЭЛЕКТРОВОЗА В «ГОРЯЧЕМ» СОСТОЯНИИ БЕЗ НАБЛЮДЕНИЯ ДЕЖУРНОГО ПЕРСОНАЛА.

Оборудование SIMENS

 

Электропривод для электровоза 2ЭС7 разработан компанией «Сименс» и включает в себя комплект однотипного электрооборудования для двух секций.

Тяговый асинхронный электропривод электровоза обеспечивает на каждой колесной паре равномерное регулирование силы тяги и торможения, а также частоты вращения при юзе и боксовании. В каждой секции четыре трехфазных асинхронных тяговых двигателя получают высоковольтное раздельное питание от инверторов, которые объединены в двух тяговых преобразователях.

Вспомогательное оборудование получает питание по трехфазным цепям переменного напряжения 380В, которые гальванически отделены от высоковольтного напряжения 25 кВ с помощью блока вспомогательных трансформаторов. Первичные обмотки трансформаторов запитаны от модулей преобразователя собственных нужд, которые интегрированы в тяговые преобразователи. По секциям электровоза цепи вспомогательного оборудования разделены.

Все оборудование установленное на электровоз компанией «Сименс» делится на группы: дроссель сетевого фильтра, тяговый преобразователь, тяговый привод, установка охлаждения и блок вспомогательного трансформатора.

 

Устройство и работа

Блок учета электроэнергии представляет собой конструктивно-завершенное изделие, выполненное в металлическом корпусе (рисунок 27.1). Внутри корпуса монтируется и закрепляется модуль БУЭ, конструктивно собранный на печатной плате.

Блок учета электроэнергии устанавливается по правой стенке шкафа высоковольтной аппаратуры (ШВА).

На корпусе БУЭ расположены следующие разъемы:

- «Х1» для подключения питания блока к линиям связи RS-485;

- «Х2» для подключения измерительных цепей и цепей управления нагрузкой.

Светодиодные индикаторы на лицевой панели БУЭ указывают на работу каналов (линий) связи 1 и 2.

Блок заземлен на корпус электровоза. Для этого на корпусе блока выполнена шпилька с диаметром резьбы 6 мм.

 

Рисунок 27.1 – Блок БУЭ

Блок имеет два канала обработки информации. Каждый из каналов выполнен на основе микроконтроллера Atmega16.

В состав БУЭ входят следующие узлы:

- схема питания, которая предназначена для формирования питающих напряжений БУЭ;

- микроконтроллеры 1 и 2, которые предназначены для управления ключами, измерения входных напряжений, подсчета электроэнергии и передачу измеренных данных в виде кода в две линии связи;

- линии связи 1 и 2, которые предназначены для приема управляющих сигналов и передачи измеренных данных;

- блоки управления ключами ON и OFF – предназначены для управления нагрузкой;

- преобразователи входных сигналов U1, IG, I1, I2 и IX, которые предназначены для измерения входных напряжений;

- счетчик энергии, который предназначен для подсчета активной и рекуперативной энергии.

Структурная схема блока представлена на рисунке 27.1.

При работе электровоза, преобразователи входных сигналов блока учета электроэнергии, через шунт снимают информацию с вторичных обмоток измерительных трансформаторов тока (ТА1, ТА2, ТА3) и напряжения (Т3) и передают ее к микроконтроллерам. Микроконтроллеры передают полученную информацию в виде кода через две линии связи RS-485 в МПСУиД и управляют ключами ON (в цепи главного выключателя) и OFF (в цепи контактора КМ19). Когда напряжение на входах ключей, поступающее с микроконтроллеров БУЭ, близко к нулю, транзисторы ключей закрыты. При наличии напряжения, поступающего с микроконтроллеров, заряжаются конденсаторы ключей. После зарядки конденсаторов до требуемого уровня транзисторы ключей открываются и обеспечивают протекание тока через нагрузку, подключенную к выходам «ON» и «OFF». В случае короткого замыкания или обрыва цепи нагрузки, на входах микроконтроллеров устанавливается уровень логического нуля. Получив такой сигнал, микроконтроллер выключает замкнутый ключ.

Аппаратное отключение главного выключателя электровоза производится блоком БУЭ путем разрыва включающей и выключающей цепи на 30 с, если:

- мгновенное значение тока секции Iks больше 750 А в течение 2 мС;

- мгновенное значение тока потребителей I_ASG1 или  I_ASG2 больше 375 А в течение 2 мС.

ПУЛЬТ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОВОЗОМ

Пульт управления (ПУ-ЭЛ) является функциональной составляющей частью кабины управления электровоза.

Пульт предназначен для осуществления машинистом и его помощником операций по:

- изменению направления движения и управлению силой тяги;

- управлению режимами работы силового и вспомогательного оборудования;

- контроля состояния основных систем электровоза;

- управлению низковольтными цепями управления электровоза;

- управлению автотормозами поезда и локомотива;

- управлению системой микроклимата;

- управлению приборами безопасности и автоматической системой пожаротушения.

С этой целью на пульте размещаются органы управления, средства измерения, средства отображения информации (индикации) и средства связи.

Технические характеристики пульта управления представлены в таблице 28.1.

Таблица 28.1 – Технические характеристики ПУ-ЭЛ

Наименование параметра	Значение
1	2
Габаритные размеры, мм, не более: - ширина - высота - глубина	2740,0 1197,0 664,5
Масса, кг, не более	250,0
Аналоговый сигнал напряжения цепей управления напряжением, В, не более	250
Аналоговый сигнал тока заряда батареи, А*	от минус 100 до плюс 100
Манометр тормозной магистрали, МПа (кгс/см2), не более	1,569 (16)*
Манометр тормозных цилиндров, МПа (кгс/см2), не более	0,981 (10)*
Манометр уравнительного резервуара, МПа (кгс/см2), не более	0,981 (10)*
Манометр питательной магистрали, МПа (кгс/см2), не более	1,569 (16)*
Дискретный сигнал, В	5
Прочность изоляции входных и выходных цепей относительно корпуса ПУ-ЭЛ, В, не менее	500
Рабочая температура окружающей среды, °С	от минус 40 до плюс 50
Диапазон температуры хранения, ºС	от минус 50 до плюс 50
Относительная влажность воздуха при температуре 25 ºС (хранение), %, не более	98

* Параметры входных сигналов пульта ПУ-ЭЛ.

Устройство пульта управления

Пульт имеет модульную конструкцию и состоит из отдельных панелей, крепящихся на вертикальных и горизонтальных кожухах и на тумбах (центральной, левой и правой). Внешний вид пульта приведен на рисунке 28.1.

 

Рисунок 28.1 - Внешний вид пульта

 

На панелях размещаются органы управления тягой и электрическим торможением; пневматическими тормозами поезда и электровоза, работой оборудования вспомогательных цепей. Размещаются составные части приборов безопасности движения; системы автоведения, а также средства отображения информации о работе оборудования и диагностики состояния электровоза. Соединение пульта с системами управления и диагностики осуществляется кабелями, снабженными кабельными частями соединителей. Развертки панелей пульта приведены на рисунке 28.2.

 

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1, 12, 13 – панели пульта; 14 – клапан аварийного экстренного торможения; 15 – кран вспомогательного тормоза локомотива; 16 – радиостанция.

Рисунок 28.2 – Развертка панелей пульта

Первые восемь панелей располагаются вертикально, в козырьках над ними находятся узлы подсветки.

На панели 1 (рисунок 28.3) располагается блок управления и индикации системы автоматического пожаротушения.

 

Рисунок 28.3 – Панель 1

На панели 2 (рисунок 28.4) расположены органы управления аварийным отключением тяговых двигателей – три поворотных переключателя «Управление ТЭД» (1), «Секция» (2) и «Двигатель» (3). Этими переключателями выбирается состояние двигателя. Переключатель «Управление ТЭД» имеет позиции: «Все ТЭД», «Откл» и «Вкл». Переключателем «Секция» производится выбор секции электровоза от 1 до 4. Переключателем «Двигатель» выбирается номер отключаемого двигателя от 1 до 4 на выбранной секции. Переключатель управления режимом работы автоматического гребнесмазывателя (4) имеет позиции «Ручной» и «Автоматический».

Рисунок 28.4 – Панель 2

 

На панели 3 (рисунок 28.5) расположены: вольтметр цепей управления (1) и амперметр аккумуляторной батареи (2).

Рисунок 28.5 – Панель 3

На панели 4 (рисунок 28.6) расположены кнопки без фиксации: «Принудительное включение компрессоров», которая обеспечивает ручное принудительное включение компрессоров (1) и «Вспомогательный компрессор» (2), которая обеспечивает запуск вспомогательного компрессора для зарядки воздухом резервуара токоприемника и магистрали цепей управления. Переключатель «Обогрев резервуаров» (4) и кнопка без фиксации «Продувка резервуаров» (5) обеспечивают управление клапанами КЭП6 - КЭП9, переключая их в режим обогрева спускных кранов или в режим продувки главных резервуаров. Правее кнопок и переключателей расположено место для установки кассеты регистрации (кассетоприемник) системы безопасности БЛОК (3).

Рисунок 28.6 – Панель 4

На панелях 5 и 6 (рисунок 28.7) расположены мониторы МПСУиД для отображения диагностической информации. Под мониторами, для выбора режимов работы монитора при считывании необходимой информации, расположены клавиатуры (1). Кроме этого под мониторами расположены регуляторы «Яркость монитора» (2), которые позволяют плавно устанавливать комфортную яркость монитора в зависимости от внешней освещенности. Каждый монитор отображает информацию со своего канала связи с МПСУиД.

Рисунок 28.7 – Панель 5 и 6

На панели 7 (рисунок 28.8) расположен монитор приборов безопасности системы «БЛОК». Под монитором расположена его клавиатура. Регулятор «Яркость монитора» - позволяет плавно устанавливать комфортную яркость монитора в зависимости от внешней освещенности.

Рисунок 28.8 – Панель 7

На панели 8 (рисунок 28.9) расположены:

- манометр (1) типа МП-У3 на давление 0,981 МПа (10 кгс/см²) «Уравнительный резервуар»;

- индикатор красного цвета (2), который сигнализирует машинисту о срабатывании устройства контроля состояния тормозной магистрали «ТМ».

- двухстрелочный манометр (3) типа МП-2У3 на давление 1,569 МПа       (16 кгс/см²) «Тормозная магистраль» (красная стрелка) и «Питательная магистраль» (черная стрелка);

- двухстрелочный манометр (4) типа МП-2У3 на давление 0,981 МПа      (10 кгс/см²): «Тормозной цилиндр 1 (красная стрелка, давление в тормозных цилиндрах первой тележки) и тормозной цилиндр 2 (черная стрелка, давление в тормозных цилиндрах второй тележки).

 

Рисунок 28.9 – Панель 8

Между панелями 2 и 3 и панелями 6 и 7 расположены модули сигналов светофора системы «БЛОК» (рисунок 28.10).

 

 

Рисунок 28.10 – Модуль сигналов локомотивного светофора

В горизонтальной плоскости расположены пять панелей.

На панели 10 (рисунок 28.11) расположены:

- переключатель «Микроклимат» (1) - включения системы микроклимата (Вкл. – Откл.);

- переключатель выбора режима работы системы микроклимата «Охлаждение» или «Отопление» (2);

- регулятор температуры воздуха в кабине (3);

- регулятор скорости приточной вентиляции (4);

- переключатель «Обогрев зеркал» (5) - включает электрический обогрев зеркал заднего вида (Вкл. – Откл.);

- переключатель «Обогрев стекол» (6) - включает обогрев лобового и боковых стекол кабины (Вкл. – Откл.);

- две кнопки без фиксации «Свисток» (7) и «Тифон» (8), при нажатии, обеспечивающие подачу соответствующего звукового сигнала локомотива;

- рукоятка бдительности помощника машиниста РБП (9) из состава системы безопасности «БЛОК»;

Рисунок 28.11 – Панель 10

На панели 11 (рисунок 28.12) расположены:

- переключатель «Освещение ходовых частей» (1) - включает освещение ходовых частей электровоза (Вкл. – Откл.);

- два поворотных переключателя на три положения для включения буферных фонарей – «Буферный фонарь левый» (2), «Буферный фонарь правый» (3) (Красн. – Откл. – Бел.). Переключатели позволяют выбрать необходимый цвет буферных фонарей (красный или белый). В центральном положении переключателей буферные фонари отключены;

- переключатель «Управление тормозами» (4) осуществляет переключение управляющих сигналов системы «БЛОК»;

- пульт управления радиостанции (5) с микротелефонной трубкой (6), предназначен для управления радиостанцией с рабочего места помощника машиниста.

Рисунок 28.12 – Панель 11

На панели 12 (рисунок 28.13) расположены:

- поворотный переключатель «Прожектор» (1) - для включения и выбора яркости прожектора «Тускло» и «Ярко», в крайнем левом положении прожектор отключен;

- регулятор «Местное освещение» (2) - для плавной регулировки яркости местного освещения пульта. Платы светодиодной подсветки равномерно расположены под общим солнцезащитным козырьком ПУ-ЭЛ;

- регулятор «Освещение приборов» (3) - позволяет плавно установить комфортную яркость освещения шкал манометров вольтметра и амперметра;

- кнопка без фиксации «Омыватель» (4). При нажатии на кнопку включается двигатель стеклоомывателя, подающий жидкость в зону очистки лобовых стекол;

- переключатель «Шторка» (5) имеет три положения с автоматическим возвратом в среднее. Предназначен для регулирования положения солнцезащитной шторки. Поворот переключателя влево – опускает шторку, вправо – поднимает;

- два поворотных переключателя «Токоприемники 1» (6) и «Токоприемники 2» (7) предназначены для управления приводами разъединителей, заземлителей и соответственно передним и задним токоприемниками. Переключатели имеют три положения: «Заземлитель», «Разъединитель» и «Токоприемник»;

- тумблер «ПБЗ» (8) - для отключения защиты от скольжения колесных пар в случае неисправности (Вкл. – Откл.);

- переключатель «Очиститель» (9) - для включения и выбора скорости работы стеклоочистителя (0 – 1 – 2);

- тумблер «Подсветка кабины» (10) включает лампу подсветки кабины (Вкл. – Откл.);

- поворотный переключатель «Освещение кабины» (11) предназначен для включения освещения кабины и установки освещения «Тускло» или «Ярко»», в крайнем левом положении освещение отключено.

Рисунок 28.13 – панель №12

 

На панели 13 (рисунок 28.14) расположены:

- рукоятка контроллера «Скорость» (1) - для задания скорости движения от нуля до максимальной (возможность задавать скорость движения с интервалом в 1 км/ч или 10 км/ч);

- переключатель «Главный выключатель» (2). При его включении производится включение главного выключателя электровоза;

- кнопка без фиксации «Бустерный режим» (3) - для выбора бустерного режима (увеличение заданной величины силы тяги электровоза выше 100 % при взятии с места);

- кнопка без фиксации с грибком «Выбег» (4), при нажатии система управления производит разбор тяги;

- рукоятка контроллера «Тяга-Тормоз» (5) - для задания силы тяги (вперед от среднего положения) и задания силы торможения (при нулевом значении силы тяги) или уменьшения силы тяги (назад от среднего положения).

- дополнительный пульт радиостанции с микротелефонной трубкой и выносным пультом (6) предназначен для управления работой радиостанции с рабочего места машиниста.

Рисунок 28.14 – Панель 13

На панели 14 (рисунок 28.15) расположены:

- рукоятка контроля бдительности машиниста РБ (1) из состава системы безопасности «БЛОК»;

- кнопка без фиксации «Отпуск тормоза» (2) - для отпуска автоматических тормозов электровоза при заторможенном составе поезда;

- переключатель «Вентиляторы ТЭД» (3) запускает вентиляторы охлаждения тяговых электродвигателей;

- переключатель «Компрессоры» (4) подключает компрессорные установки электровоза к преобразователю и обеспечивает их запуск при давлении воздуха в питательной магистрали ниже 0,736 МПа (7,5 кгс/см²);

- контроллер крана машиниста с вертикальной рукояткой (5), обеспечивает управление автоматическими тормозами. Контроллер крана машиниста входит в состав крана машиниста с дистанционным управлением усл. №130.

- переключатель с тремя положениями «Направление движения» (6) задает направление движения электровоза – вперед, отключено, назад;

- кнопки без фиксации «Тифон» (7) и «Свисток» (8) - для подачи соответствующих звуковых сигналов машинистом. Кроме того, включение сигнала «Тифон», продублировано пневматической педалью на подставке для ног на месте машиниста;

- кнопка без фиксации «Песок» (9) - для принудительной подачи песка. Кнопка продублирована педалью на подставке для ног.

Рисунок 28.15 – Панель №14

 

На верхней части правой тумбы (рисунок 28.16) устанавливается кран вспомогательного тормоза локомотива. Спереди расположены выключатель цепей управления (ВЦУ) и кран резервного управления (КРУ). В тумбе расположен блок управления ЭПК-151Д, состоящий из сигнальной и переключающей частей, ключ включения выведен на переднюю панель тумбы. Кроме этого в правой тумбе проведен трубопровод питательной магистрали к педали тифона, на котором устанавливается разобщительный кран.

 

Рисунок 28.16 – Правая тумба пульта управления

 

В левой тумбе (рисунок 28.17) расположены бачок омывателя лобового стекла с приводом, блок управления нагревом стекол (БУНС) и электропневматические клапаны тифона и свистка. Выполнена разводка трубопровода тормозной магистрали к клапану аварийного экстренного торможения, от атмосферного канала которого выведен резиновый рукав под кузов электровоза.

 

Рисунок 28.17 – Левая тумба пульта управления

 

В центральной тумбе (рисунок 28.18) расположена панель разъемных соединителей пульта, клеммная рейка (КР) предназначенная для соединения и разветвления различных цепей пульта и электровоза, блок связи с пультом (БСП), панель реле и контроллер освещения.

 

Рисунок 28.18 – Центральная тумба пульта управления

Работа пульта

Соединение пульта с электровозом осуществляется кабелем, снабженным кабельными частями соединителей и жгутами, подключаемыми к клеммным рейкам.

Функционально пульт формирует три группы сигналов: сигналы управления, сигналы на низковольтные цепи электровоза и сигналы на индикацию. Посредством выдачи дискретных сигналов с органов управления пульта обеспечивается управление тягой и электродинамическим торможением, а также работой вспомогательных машин и высоковольтного оборудования.

Посредством выдачи дискретных сигналов с органов управления пульта в схему электровоза обеспечивается управление низковольтным оборудованием локомотива.

Пульт обеспечивает отображение информации о величине тока аккумуляторной батареи и напряжения цепей управления, давления воздуха в тормозной магистрали, тормозных цилиндрах, уравнительном резервуаре, главных резервуарах и магистрали цепей управления.

Входными сигналами пульта являются:

- аналоговый сигнал напряжения цепей управления;

- аналоговый сигнал тока заряда батареи;

- давления воздуха тормозной магистрали;

- давление воздуха тормозных цилиндров;

- давление воздуха в уравнительном резервуаре;

- давление воздуха в питательной магистрали.

Дискретные сигналы поступают в блок связи с пультом (БСП) МПСУиД в виде напряжения постоянного тока 5 В, а блок центрального вычислителя МПСУиД формирует команды для аппаратов низковольтных цепей управления электровоза, осуществляя управление приводами вспомогательных машин, устройствами защит, управление тягой и торможением.

ТЯГОВЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

 

Тяговый трансформатор предназначен для преобразования напряжения контактной сети 25,0 кВ в напряжение цепи тяговых двигателей и цепей собственных нужд электровоза 1,0 кВ.

Основные технические характеристики тягового трансформатора приведены в таблице 29.1.

 

Таблица 29.1 – Основные технические характеристики тягового трансформатора

Наименование параметра	Значение
Первичное номинальное напряжение, В	25000
Вторичное номинальное напряжение, В	1000
Мощность первичной обмотки, мВА	2,60
Мощность вторичной обмотки, мВА	2×1,30
Номинальный ток в первичной обмотке, А	104
Номинальный ток во вторичной обмотке, А	2×1300
Номинальный ток в обмотке поглощающего контура, А	1125
Тип охлаждения	жидкостное, принудительное
Охлаждающая жидкость	минеральное масло
Общий вес тягового трансформатора, заполненного охлаждающей жидкостью, кг	3470±100
Температура окружающего воздуха во время эксплуатации, оС	от минус 50 до плюс 60
Температура окружающего воздуха при хранении/транспортировке, оС	от минус 50 до плюс 85
Относительная влажность воздуха, % - среднегодовая	свыше 80
Максимальная высота над уровнем моря при эксплуатации, м	1400

 

Срок службы тягового трансформатора составляет 30 лет, при условии соблюдения допустимой нагрузки и максимально допустимых температур.

Устройство и работа

В машинном отделении каждой секции локомотива установлены два однофазных тяговых трансформатора (рисунок 29.1), получающих питание от контактной сети переменного тока напряжением 25,0 кВ через токоприемник и главный выключатель. Каждый тяговый трансформатор питает по одному тяговому преобразователю.

1 – крышка; 2 – расширительный бак; 3 – поглатитель влаги; 4 – газовое реле;                   5, 13, 14 – фланцевая защелка; 6 – резисторный термометр; 7, 10 – контактные гнезда;     8 – место установки заземления; 9 – кран для слива масла; 11 – насос; 12 – отверстие для доступа воздуха при сливе масла; 15 – индикатор уровня масла (масломерное стекло);       16 – пробка со щупом горловины для заливки масла.

Рисунок 29.1 – Тяговый трансформатор

 

Конструктивно, тяговый трансформатор состоит из двух электрических компонентов – однофазного трансформатора и дросселя сглаживаюего фильтра, которые смонтированы в общем корпусе.

Функциональная схема тягового трансформатора одной секции представлена на рисунке 29.2.

 

Рисунок 29.2 – Функциональная схема тягового трансформатора

Корпус тягового трансформатора изготовляется в виде резервуара.

Резервуар представляет собой стальную конструкцию, полностью заполненную изоляционно-охлаждающей жидкостью. В резервуаре устанавливается активная часть тягового трансформатора (магнитопровод с обмотками). В резервуар трансформатора интегрирован дроссель (индуктивность) резонансной цепи тягового преобразователя. Подключение обмоток осуществляется через контактные гнезда. Нижняя часть резервуара имеет фланци для крепления к раме кузова, а в верхней части установлен расширительный бак. По двум передним боковым граням резервуара имеются места (проушины) для установки заземления.

Однофазный трансформатор для сетевого напряжения 25,0 кВ частотой 50 Гц состоит из одной первичной обмотки высокого напряжения и двух вторичных обмоток низкого напряжения. Трансформатор предназначен для питания четырехквадрантных преобразователей (выпрямителей) тягового преобразователя. Дроссель поглощающего контура предназначен для тягового промежуточного контура тягового преобразователя.

Компоненты тягового трансформатора электрически соединены друг с другом таким образом, чтобы исключить разницу потенциалов между металлическими частями, которая может возникнуть через электростатический заряд.

На правой торцевой стенке резервуара тягового трансформатора смотнированы контактные гнезда вывода «Е» первичной обмотки трансформатора и выводы дросселя сглаживающего фильтра 6.1 и 6.2. На передней стенку резервуара смантированы контактные выводов вторичных обмоток тягового трансформатора. Подключение высокого напряженя к выводу «U» первичной обмотки тягового трансформатора выполнено в нижней части левой торцевой стенки.

В качестве изоляционно-охлаждающей жидкости в тяговом трансформаторе используется минеральное масло с ингибитором (веществом, замедляющим химические реакции окисления и коррозии).

Для подачи изоляционно-охлаждающей жидкости используется насос. Основная масса изоляционно-охлаждающей жидкости находится в резервуаре трансформатора, откуда насосом подается в установку охлаждения. Охлажденная изоляционно-охлаждающая жидкость перетекает из установки охлаждения обратно в резервуар через второй трубопровод (рисунок 29.3).

Для возможности смены насоса охлаждающей жидкости или установки охлаждения без слива охлаждающей жидкости из тягового трансформатора, на системе трубопроводов имеются дисковые поворотные клапаны (фланцевые заслонки).

1 – насос; 2 – фланцевые заслонки; 3 – пробка для выпуска воздуха: 4 – установка охлаждения; 5 – заглушка: 6 – катушки трансформатора; 7 – катушка дросселя сглаживающего фильтра; 8 – резервуар (корпус) тягового трансформатора.

Рисунок 29.3 – Система охлаждения тягового трансформатора

Пробки для выпука воздуха и заглушка на трубопроводе системы охлаждения используются толко при заполнения трансформатора охлаждающей жидкостью.

Для компенсации температурного изменения объема изоляционно-охлаждающей жидкости в системе охлаждения установлен расширительный бак. Объем расширения предусмотрен для обеспечения всех рабочих состояний, что позволяет предотвратить утечку масла при его заполнении до нормального уровня. В верхней части расширительного бака имеется горловина для заливки минерального масла, закрытая пробкой со щупом. Контроль уровня изоляционно-охлаждающей жидкости в расширительном баке осуществляется по индикатору (масломерному стеклу) на передней части бака. На трубопроводе между расширительным баком и резервуаром тягового трансформатора установлено газовое реле Бухгольца, защищающее от утечки или нарушения циркуляции изоляционно-охлаждающей жидкости или скопления газов. Для удаления избыточной влаги содержащейся в воздухе, на расширительном баке установлен поглотитель с осушителем.

В качестве контрольно-измерительного устройства в конструкции тягового трансформатора применяется резисторный термометр.

На все внешние поверхности нанесено двухкомпонентное многослойное покрытие. Внутренние поверхности резервуара и трубопроводов имеют покрытие, стойкое к воздействию изоляционно-охлаждающей жидкости.

Насос охлаждающей жидкости

Насос предназначен для циркуляции изоляционно-охлаждающей жидкости в системе охлаждения трансформатора. В процессе эксплуатации трансформатора насос работает постоянно (рисунок 29.4).

Насос охлаждающей житкости представляет собой полностью изолированный герметичный агрегат, выполненный в одном корпусе с трехфазным асинхронным электродвигателем. На оси электродвигателя со стороны всасывания посажено рабочее колесо. Вал электродвигателя через подшипники опирается на фланцевые направляющие. Электродвигатель заключен в «рубашку», которая с корпусом насоса образует каналы для протекания перекачиваемой жидкости, при этом поток жидкости одновременно охлаждает и сам элетродвигатель.

На входе и выходе насоса для соединения с маслянным трубопроводом крепятся входной и выходной фланцы, уплотненые по месту посадки кольцами.

Перепад давления жидкости в насосе и циркуляционном контуре выравнивается за счет отверстий для удаления воздуха.

На корпусе насоса, сверху, устанавливается клеммная коробка в которой предусмотрено отверстие для подводящего кабеля, который крепится к клеммам при помощи болтов М8. Насос для подачи смазочно-охлаждающей жидкости необходимо подключать в соответствии с табличкой находящейся внутри коробки.

Технические данные насоса охлаждающей жидкости тягового трансформатора приведены в таблице 29.2.

 

 

1 – фланец; 2 – отверстие для удаления воздуха; 3 – клеммная коробка; 4 – клеммы;           5 – обмотка статора; 6 – обмотка ротора; 7 – рабочее колесо; 8 – уплотнительное кольцо; 9, 17 – направляющие; 10, 15 – подшипник; 11 – сердечник ротора; 12 – корпус электродвигателя; 13 – сердечник статора; 14 – вал электродвигателя; 16 – рубашка.

Рисунок 29.4 – Насос охлаждающей жидкости тягового трансформатора

 

Таблица 29.2 –Технические характеристики насоса охлаждающей жидкости

Наименование параметра	Значение
Напряжение питания электродвигателя, В	400 (трехфазное, переменного тока частотой 50 Гц)
Мощность на входе, кВА	4,1
Мощност 1234Следующая ⇒ Поделиться с друзьями: Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима... Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах... Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается... Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...  © cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста. Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы! 0.181 с.