5. РАЗРАБОТКА СХЕМ СИЛОВЫХ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ЦЕПЕЙ

Схемы силовых цепей и вспомогательных цепей представлены в Приложении 1.

5.1. Разработка схемы силовых цепей скоростного поезда

Токосъем осуществляется токоприемниками ХА1 и ХА2, рассчитанные на ток 1800 А. При работе электровоза нормально в работе находится задний по ходу движения токоприемник. В цепь каждого токоприемника включены разъединители QS1 и QS2 предназначенные для отключения неисправного токоприемника. Также включен крышевой заземлитель QS3 предназначен для заземления цепи токоприемников на корпус электровоза.

Напряжение контактной сети переменного тока измеряется вольтметрами, установленными в кабинах.

При работе на переменном токе напряжение сети 25 кВ через счетчик активной энергии PIподается на главный выключатель QF1, фильтр Z1 и проходной изолятор XH1 с трансформатором тока Т2 на высоковольтную обмотку тягового трансформатора Т1.

Высоковольтная обмотка Т1 подсоединена к рельсовой цепи через токосъемное устройство ХТ6. В случае потери им контакта с рельсами ток протекает через дроссель L2 и токосъемное устройство ХТ1, которое шунтирует сопротивление следующих участков: кузова, сочленения кузова с тележками и буксовых подшипников.

Главный выключатель QF1 предназначен для оперативных и аварийных отключений тягового трансформатора Т1. Если ток в первичной цепи Т1 превысит величину уставки (500А),ток от датчика тока Т2 сработает реле К2 и отключит QF1 (разомкнет цепь удерживающего электромагнита).

Ко входу главного выключателя QF1 также подключены два датчика сетевого напряжения и тока TV1, ТА1.

Выпрямительно-инверторный преобразователь (ВИП) А11 осуществляет регулирование амплитуды напряжения, питающего тяговый двигатель, преобразует переменное напряжение в постоянное.

49

От ВИПа получают питание два автономных инвертора напряжения (АИН) А21-22. Это устройство формирует трехфазное напряжение, регулируемое по частоте и обеспечивает питание тяговых двигателей тележки током.

Датчики тока и напряжения TA1 и TV1 позволяют системе управления оперативно получать информацию о напряжении на токоприемнике и потребляемом токе.

Конденсаторы промежуточного контура Cz1 и Cz2 являются аккумуляторами энергии, необходимой для создания нормальной работы привода в переходных режимах. Дроссель L1.2 и конденсатор Csk образуют так называемый “отсасывающий контур”, настроенный на вторую гармонику (100 Гц) и уменьшает пульсации в промежуточном контуре ( отсутствует гармоника 100 Гц).

Первоначально конденсаторы промежуточного контура заряжаются через токоограничивающий резистор R041 (контактор К011 включен), диоды фазовых модулей до амплитудного значения напряжения тяговых обмоток трансформатора Т1. После этого линейный контактор К11 включается, а К011 отключается. Энергия запасенная в обмотках тягового трансформатора при закарачивании соответствующим тиристором , в следующий момент времени “накачивается” в промежуточный контур, и напряжение на нем стабилизируется.

Через датчики тока ТА4-ТА18 к выходным зажимам каждого канала тяговых преобразователей подключены тяговые двигатели M1, М2, М3, М4, М5, М6 соответственно.

50

5.2.Разработка схемы вспомогательных цепей скоростного поезда

Преобразователь собственных нужд электровоза представляет собой единый блок, в котором смонтированы два идентичных независимых канала (далее ВПр1 и ВПр2).

В штатном режиме работы питание различных нагрузок цепей собственных нужд осуществляется по двум независимым группам. Моторвентиляторы с регулированием производительности получают питание от канала преобразователя собственных нужд ВПр1, а все другие нагрузки, работающие на постоянной частоте, получают питание от канала преобразователя собственных нужд ВПр2.

Номинальное выходное линейное напряжение обоих каналов преобразователя собственных нужд составляет 820 В. Для понижения уровнянапряжения и гальванической изоляции цепей собственных нужд от тяговых силовых цепей используют трансформаторы Т5 и Т6. Эти трансформаторы имеют схему соединения обмоток «треугольник — звезда» и нулевые выводы, чтобы кроме мощных трехфазных нагрузок от этих цепей можно было питать однофазные нагрузки.

Номинальное линейное напряжение на выходных зажимах трансформаторов Т5 и Т6 составляет 380 В.От выходных зажимов трансформаторов Т5 и Т6 питание цепей собственных нужд осуществляется через предохранители F12 — F14 или F15 — F17 для защиты преобразователя собственных нужд от коротких замыканий в цепях нагрузок. Далее через трехфазные контакторы КМ1или КМ2 напряжение поступает в две изолированные друг от друга трехфазные цепи собственных нужд:для регулируемой группы идля нерегулируемой группы.

Контроль замыкания на «землю» цепей обеих групп осуществляют реле KV7 и KV8. При включении любого из них загорается индикатор РЗ панели индикации в кабине машиниста. Трехфазные потребители подключают к питающим цепям через отдельные трехфазные контакторы. Основная часть нагрузок имеет индивидуальные контакторы. Исключение составляют электродвигатели вентиляторов тяговых двигателей, где один контактор подключает два параллельно соединенных электродвигателя.

В этом случае индивидуальное включение вентиляторов не имеет смысла, так как схемы резервирования предусматривают возможность отключения цепей тяговых преобразователей одной тележки, а значит — всегда двух тяговых двигателей.

51

Регулируемую группу вспомогательных машин составляют:

•электродвигатели вентиляторов теплообменников М7 – М9;

•электродвигатели вентиляторов наддува в кузове М31 – М33;

•электродвигатели вентиляторов тяговых двигателей М10 – М15;

Нерегулируемую группу вспомогательных машин составляют:

• электродвигатели жидкостных насосов тяговых преобразователей М22 –

М24;

электродвигатели маслонасосов тягового трансформатора М25, М26 и дросселей М27;

•электродвигатели мотор-компрессоров М35 и М36;

•цепи предварительного подогрева, заряда аккумуляторной батареи, печи, холодильник, кондиционеры и т. п.

Вштатном режиме контактор резервирования КМ3 всегда разомкнут. Его замыкают при выходе из строя одного из каналов преобразователя собственных нужд, чтобы обеспечить питание всей системы собственных нужд от одного канала. В случае неисправности одного из каналов преобразователя собственных нужд все потребители подключаются к одному оставшемуся в работе каналу. Для сбора аварийной схемы система управления электровозом отключает контактором КМ1 или КМ2 неисправный канал от цепей собственных нужд и включает КМ3.

Для подачи трехфазного напряжения 380 В от сети депо на электровозе предусмотрена розетка X1. Питание цепей собственных нужд при этом осуществляется замыканием контактора КМ5.

Схема вспомогательных цепей представлена на рисунке 5.

52

53