Электрические схемы цепей управления

Общие сведения

В схеме цепей управления электровоза 2ЭС10 можно условно выделить следующие основные цепи:

- бортовая сеть;

- цепи питания и управления токоприемником;

- цепи питания и управления тяговыми преобразователями;

- цепи питания и управления устройствами защиты;

- цепи управления вспомогательными машинами и аппаратами;

- цепи питания и управления тормозным оборудованием;

- цепи питания и управления оборудованием кабины машиниста;

- цепи освещения.

 

Управление электровозом осуществляется через микропроцессорную систему управления и диагностики МПСУ и Д в соответствии с заданным алгоритмом управления. Управление и диагностика осуществляется посредством модулей МПСУ и Д:

- БЦВ – блок центрального вычислителя;

- БУК – блок управления контактором;

- БВС – блок входных сигналов.

Задание на включение и отключение основных устройств электровоза, а также принудительное замыкание и размыкание отдельных цепей производится органами управления электровозом.

Органы управления

Основная часть органов управления электровозом расположена на пульте машиниста в доступных для персонала зонах. Положение органов управления пульта машиниста фиксирует система МПСУ и Д блоком БЦВ. Отдельные органы управления, которые могут быть задействованы в процессе эксплуатации при возникновении аварийных режимов или при нахождении электровоза в депо, расположены на лицевой панели шкафа низковольтной аппаратуры ШНА. Такие органы управления связаны с потребителем либо на прямую, что позволяет их применение в обход заданному алгоритму, либо через БВС МПСУ и Д. Выключатели освещения расположены в доступной зоне для включения и отключения освещения машинного отделения электровоза, кабины и шкафов.

В таблице 2 приведен перечень органов управлением электровоза с описанием назначения и в зависимости от места расположения.

Таблица 2 – Органы управления электровоза 2ЭС10.

 

	Обозначение	Наименование	Назначение	Расположение
	S1	Управление	Выключатель цепей управления	Кабина
	SA1	Токоприемник 1	Принудительное отключение токоприемника 1	ШНА
	SA2	Токоприемник 2	Принудительное отключение токоприемника 2	ШНА
	SA3	Быстродействующий выключатель	Принудительное отключение БВ	ШНА
	SA4	Освещение МО	Включение/отключение освещения машинного отделения на входе со стороны кабины	Машинное отделение
	SA5	Освещение МО	Включение/отключение освещения машинного отделения на входе со стороны переходной площадки	Кузов
	SA6	Освещение кабины	Освещение кабины	Пульт
	SA7	Буферный фонарь правый	Буферный фонарь правый	Пульт
	SA8	Буферный фонарь левый	Буферный фонарь левый	Пульт
	SA9	Стеклоочистители	Стеклоочистители	Пульт
	SA10	Прожектор	Прожектор	Пульт
	SA11	Управление ТЭД	Управление ТЭД	Пульт
	SA12	Секция	Выбор секции	Пульт
	SA13	Двигатель	Выбор двигателя	Пульт
	SA14	Гребнесмазыватель	Управление гребнесмазывателем	Пульт
	SA18	Солнцезащитная шторка	Управление солнцезащитной шторкой	Пульт
	SA19	Тяга	Задание силы тяги/торможения	Пульт
	SA20	Скорость	Задание скорости	Пульт
	SA22	Направление движения	Выбор направления движения	Пульт
	SA23	Токоприемники 1,3	Режимы управления токоприемниками 1,3	Пульт
	SA24	Токоприемники 2,4	Режимы управления токоприемниками 2,4	Пульт
	SA25	Эксплуатация	Выбор режимов эксплуатации	ШНА
	SA26	Быстродействующий выключатель	Включение/отключение быстродействующий выключателя	Пульт
	SA27	Вентиляторы ТЭД	Включение/отключение вентиляторов ТЭД	Пульт
	SA28	Компрессор	Включение/отключение компрессора	Пульт
	SA29	ПБЗ	Включение/отключение противобуксовочной защиты ПБЗ	Пульт
	SA30	Освещение ходовых частей	Включение/отключение освещения ходовых частей	Пульт
	SA31	Обогрев резервуаров	Включение/отключение обогрева главных резервуаров	Пульт
	SA32	Обогрев стекол	Включение/отключение обогрева стекол	Пульт
	SA33	Обогрев зеркал	Включение/отключение обогрева зеркал	Пульт
	SA34	Режим БЛОК	Режим БЛОК	Пульт
	SA35	Микроклимат	Включение/отключение микроклимата кабины	Пульт
	SA36	Отопление/ Охлаждение	Выбор режима Отопление/ Охлаждение	Пульт
	SA37	Радиостанция	Радиостанция	Пульт
	SA38	Подсветка кабины	Включение/отключение подсветки кабины	Пульт
	SA39	Освещение ШБВ	Включение/отключение освещения ШБВ	ШВА
	SA40	Освещение ШВА	Включение/отключение освещения ШВА	ШБВ
	SA41	Освещение ШНА	Включение/отключение освещения ШНА	ШНА
	SA42	Освещение туалетного помещения	Включение/отключение освещение туалетного помещения	Кузов
	SA43	Ключ ТП1	Ключ запорного механизма первого тягового преобразователя	ШНА
	SA44	Ключ ТП2	Ключ запорного механизма второго тягового преобразователя	ШНА
	SB1	Вспомогательный компрессор	Включение/отключение вспомогательного компрессора	Пульт
	SB3	Тифон	Тифон машиниста	Пульт
	SB4	Свисток	Свисток машиниста	Пульт
	SB5	Тифон	Тифон помощника машиниста	Пульт
	SB6	Свисток	Свисток помощника машиниста	Пульт
	SB7	Тифон	Педаль Тифон машиниста	Кабина
	SB8	Принудительное включение компрессоров	Принудительное включение компрессоров	Пульт
SB9	Песок	Подача песка принудительно	Пульт
SB10	Выбег	Выбор режима «Выбег»	Пульт
SB11	Отпуск тормозов	Отпуск тормозов	Пульт
SB12	Продувка главных резервуаров	Продувка главных резервуаров	Пульт
SB13	РБ	Рукоятка бдительности машиниста	Пульт
SB14	РБП	Рукоятка бдительности помощника машиниста	Пульт
SB15	Омыватель	Включение/отключение омывателя	Пульт
SB16	Песок принудительно	Педаль подачи песка принудительно	Кабина
SB17	Обогрев бака умывальника	Включение/отключение обогрева бака умывальника	Туалетное помещение
SB18	Тяга +	Задание положительной силы тяги	Маневровый пульт
SB19	Тяга -	Задание отрицательной силы тяги	Маневровый пульт
SB20	Свисток	Свисток	Маневровый пульт
SB21	Бустерный режим	Выбор бустерного режима	Пульт
SB22	РБС	Рукоятка бдительности	Кабина

Бортовая сеть

Бортовая сеть электровоза представляет собой совокупность источников питания стабилизированным напряжением всех электрических потребителей основных цепей управления и освещения, а также цепей безопасности и связи.

Принципиальная схема организации бортовой сети электровоза 2ЭС10 представлена на рисунке 6.3.

Основным источником бортовой сети является преобразователь питания цепей управления ППЦУ (А4). Преобразователь предназначен:

- для зарядки аккумуляторной батареи постоянным током до 35А и напряжением до 160В;

- для питания ИП-ЛЭ постоянным напряжением 160В;

- для бесперебойного питания постоянным напряжением 110В отдельных электрических потребителей основных цепей управления и узлов систем безопасности и связи от аккумуляторной батареи при неработающем источнике питания 380В;

- для обеспечения зарядки аккумуляторной батареи от внешнего источника.

При поднятом токоприемнике преобразователь питания цепей управления получает питание от трансформатора собственных нужд. При этом задействованы все каналы питания потребителей цепей управления от индивидуальных источников напряжения, расположенных внутри ППЦУ.

При опущенном токоприемнике питание цепей управления осуществляется от аккумуляторной батареи GB1…GB96. При этом функция преобразователя для канала №2 сводится к ограничению напряжения аккумуляторной батареи до значения напряжения 100В. Напряжение на канал №4 поступает непосредственно от аккумуляторной батареи. Канал № 3 при опущенном токоприемнике не работоспособен.

Для обеспечения заряда аккумуляторной батареи на обеих секциях от одной из розеток зарядки Х6, Х7 служит дополнительная клемма ЗАБ, где через диод VD2 подается напряжение зарядки.

Аккумуляторная батарея GB1…GB96 служит для питания потребителей цепей управления при опущенном токоприемнике. Аккумуляторная батарея также осуществляет питание отдельных потребителей цепей управления при неисправном ППЦУ.

Для измерения тока зарядки аккумуляторной батареи служит амперметр PA1. Амперметр подключен к измерительному шунту RS10. Дополнительно введен преобразователь напряжения в код UZ5, который передает значения тока зарядки в систему МПСУ и Д.

 

Рисунок 6.3 – Принципиальная схема бортовой сети электровоза 2ЭС10

Для измерений значений токов и напряжений различных каналов ППЦУ оборудован измерительным контроллером КИ-ППЦУ, который обеспечивает прием, измерение, преобразование в цифровой код и передачу в МПСУ и Д по линии связи RS-485 массива информации со следующими параметрами:

- ток аккумуляторной батареи, IАБ;

- напряжение на аккумуляторной батарее, UАБ;

- ток цепи непропадающего питания, IНП;

- напряжение цепи непропадающего питания UНП;

- ток цепи пропадающего питания, IПП;

- напряжение цепи пропадающего питания UПП;

- ток цепи питания ИП-ЛЭ, IИПЛЭ;

- напряжение цепи питания ИП-ЛЭ, UИПЛЭ;

- напряжение на выходе трансформатора, U600В

Для измерения напряжения бортовой сети (канал №2 ППЦУ) служит вольтметр PV1. Последовательно с вольтметром соединена плавкая вставка FU2, защищающая вольтметр от токов больших значений.

Амперметр PA1 и вольтметр PV1 расположены на пульте машиниста в кабине электровоза.

Схемой бортовой сети электровоза 2ЭС10 предусмотрено резервирование питания потребителей цепей управления от источников питания соседней секции. Резервирование осуществляется в случае выхода из строя преобразователя питания цепей управления путем замыкания контактора К24. Управление контактором К24 осуществляет МПСУ и Д при наличии следующей информации от КИ-ППЦУ преобразователя:

- U600В = 0В; где U600В – выпрямленное входное напряжение преобразователя.

- IАБ<0; где IАБ – ток аккумуляторной батареи;

- UИПЛЭ ≤ 130В; где – напряжение канала №4 преобразователя.

Резервирование предусмотрено только для потребителей каналов ППЦУ №2 и №4. Отсутствие напряжения для потребителей канала №3 не является критичным и в резервировании не нуждается.

Все потребители цепей управления соединены с преобразователем А4 через защитные автоматические выключатели SF, служащие для защиты потребителей цепей управления от токов короткого замыкания. Автоматические выключатели представлены в таблице 3.

Все автоматические выключатели расположены на лицевой панели шкафа низковольтной аппаратуры ШНА.

Для обеспечения напряжением потребителей цепей управления необходимо автоматические выключатели перевести в положение «Вкл».

Таблица 3 – Автоматические выключатели цепей управления электровоза 2ЭС10.

Обозначение	Наименование	Потребители
SF1	Цепи управления	- Токоприемники; - Разъединители; - Заземлитель; - Быстродействующий выключатель; - Устройства защиты; - Датчики напора
SF2	Компрессор	- Компрессор
SF3	Вспомогательный компрессор	- Вспомогательный компрессор
SF4	Управления тормозами	- Клапаны тормозной системы
SF5	Вспомогательные машины	- Контакторы вспомогательных машин
SF6	Песок. Жалюзи	- Клапаны пескоподачи; - Клапаны жалюзи
SF7	Главные резервуары	- Клапаны главных резервуаров
SF8 Выбег	-Контроль режима «Выбег».
SF9	Трубы ТП. Бак умывальника	- Обогрев труб ТП; - Обогрев бака умывальника
SF10	- Прожектор
SF11	Освещение ходовых частей	- Лампы освещения ходовых частей
SF12	Освещение кабины	- Лампы освещения кабины
SF13	Освещение машинного отделения	- Лампы освещения машинного отделения
SF14	Приборы безопасности	- БЛОК
SF16	ИПЛЭ УКТОЛ	- УКТОЛ
SF17	ИПЛЭ МПСУиД Iк.	- МПСУиД
SF18	ИПЛЭ МПСУиД	- МПСУиД
SF19	ИПЛЭ 24В	- Цепи постоянного напряжения 24В.
SF20	Аккумуляторная батарея	- Аккумуляторная батарея
SF21	Радиостанция	- Радиостанция; - САП
SF22	Микроклимат кабины	- Микроклимат кабины
SF24	Обогрев стекол	- Обогрев стекол кабины;
SF25	Кабина	- Тифон; - Свисток; - Стеклоочистители.
SF30	Обогрев блоков ТП, ШНА	- Обогрев ТП; - Обогрев ШНА.
SF31	Питание ТП1	- Питание ТП1
SF32	Питание ТП2	- Питание ТП2
SF33	Управление ТП1, ТП2	- Управление ТП1, ТП2
SF34	Разрешение тяги	- Разрешение тяги
SF35	Контроль 1	- Датчик уровня хладогена; - Реле Бухгольца.
SF36	Контроль 2	- Датчик уровня хладогена; - Реле Бухгольца.
SF37	Питание БВТ	- Питание трансформатора собственных нужд.

 

Отдельные потребители можно задействовать только при работоспособной системе МПСУ и Д. Для этих целей служат контакторы КМ10, КМ11, которые своими контактами создают цепи питания этих потребителей. Управление контакторами КМ10, КМ11 осуществляет блок БЦВ системы МПСУ и Д. При исправной МПСУ и Д формируется управляющее напряжение на контакторах КМ10, КМ11 по цепям 704, 705 соответственно. Цепи управления контакторами КМ10, КМ11 представлены на рисунке 6.4.

Рисунок 6.4 – Цепи управления контакторами КМ10, КМ11