Работа цепей в режиме электрического подготовительного торможения
Если по какой-либо причине не включатся контактор 46, 47, линейный контактор 51-54, не переключатся тормозной переключатель 49, 50, устройство переключения потока воздуха 251-254 в какой-либо из секций электровоза, то не погаснут сигнальные лампы ТД. В этом случае не допускается перевод тормозной рукоятки контроллера машиниста из положения П в положение ПТ.
Если несмотря на запрет перевести тормозную рукоятку контроллера машиниста в положение ПТ при горящей сигнальной лампе ТД и включенных промежуточных реле 268, то:
разомкнется контакт в проводах Н2—Э60 тормозного вала контроллера машиниста и отключит катушки реле 270. Реле отключится и замыкающий контакт его разомкнет цепь катушек клапанов контакторов 46, 47. Контакторы 46, 47 отключатся. Блок-контакты этих контакторов отключат катушки линейных контакторов. Линейные контакторы тоже отключаются;
благодаря разомкнутому контакту включенного реле 268 не получит питание и не включится катушка вентиля регенерации ВР. Откроется доступ воздуха в тормозные цилиндры электровоза;
замкнется контакт в проводах Н2—Э59 тормозного вала контроллера машиниста и подаст питание катушке электропневматического клапана торможения 261 через замкнутый контакт реле 268. Начнется самопроизвольное пневматическое торможение электровоза и состава;
1 Величины уставок срабатывания контактов ДДР и ДТЦ приведены в приложении 4.
2 Положение подготовки или положение соединения цепей.
3 В диаграмме номера проводов указаны для устройства переключения потока воздуха 251.
4 Положение электрического подготовительного торможения электровоза.
При переводе тормозной рукоятки контроллера машиниста в положение ПТ без задержки в положении П могут не уcпеть включиться или переключиться аппараты 46, 47, 49-54, 251-254. Не успеет погаснуть и сигнальная лампа ТД. Начнется самопроизвольное пневматическое торможение и действие звукового сигнала. Для прекращения пневматического торможения электровоза и звукового сигнала необходимо поставить тормозную рукоятку контроллера машиниста в положение П или в нулевое положение.
После сбора схемы режима электрического торможения и погасания сигнальной лампы ТД допускается перевод тормозной рукоятки контроллера машиниста в положение ПТ для осуществления электрического подготовительного торможения электровоза. Размыкается контакт в проводах Н2—Э60 тормозного вала контроллера машиниста. Обесточивается катушка и отключается реле 270. Замыкающие контакты этого реле размыкаются, но катушки контакторов 46, 47 остаются включенными за счет замкнутых контактов реле 268 и собственных замыкающих блок-контактов. Размыкающие контакты реле 270 включаются.
Замыкается контакт в проводах П2—Э59 тормозного вала контроллера машиниста. Получает питание катушка вентиля регенерации ВР. Вентиль срабатывает и перекрывает доступ воздуха в тормозные цилиндры электровоза, чем предотвращает одновременное действие электрического и пневматического тормоза электровоза во избежание возникновения юза или заклинивания колесных пар электровоза. Следовательно, краны усл. № 222 и 254 могут находиться в одном из служебных положений, но благодаря вентилю регенерации не будет допущено электрического и пневматического торможения электровоза одновременно.
Начинается плавное нарастание тормозной силы электровоза до величины 10 тс в течение 14-2 с, т. е. происходит электрическое торможение электровоза -с небольшой силой торможения. Это положение используется для сжатия состава перед включением полной тормозной силы.
Тормозные характеристики электровоза, полученные опытным путем, показаны на рис. 46. Кривая ПТ характеризует величину тормозной силы в зависимости от скорости движения при подтормаживании.
Рис. 46. Тормозные характеристики электровоза
Работа цепей в фиксированном положении
Между положениями ПТ и Торможение (см. рис. 42) имеется фиксированное положение, не обозначенное на контроллере машиниста, в котором ток возбуждения тяговых двигателей равен нулю. Указатель скорости, установленный на пульте машиниста, показывает величину скорости — 110 км/ч. В этом положении тормозной рукоятки схема электровоза готова к началу электрического торможения. Поезд катится под уклон, увеличивая скорость движения. Когда скорость движения станет равной или более 110 км/ч, вступает в действие канал ограничения скорости ’. Начинают плавно увеличиваться ток возбуждения, ток якоря тяговых двигателей и тормозная сила электровоза. Когда ток якоря достигнет 950 А, вступает в действие канал ограничения тока якоря, чем исключается возможность перегрузки тормозного оборудования.
Благодаря возникновению тормозной силы электровоза начинается снижение скорости движения поезда. Когда скорость движения станет равной или менее НО км/ч, прекращается электрическое торможение электровоза.
Опять начинает увеличиваться скорость движения и т. д. Таким образом ограничивается скорость движения поезда на уровне 110 км/ч.
При движении электровоза с составом большой массы по участку пути, имеющему большой уклон, тормозной силы может оказаться недостаточно. Тогда начнется увеличение скорости движения более 110 км/ч с ограничением тока якоря не более 950 А.
Фиксированное положение, не обозначенное на контроллере машиниста, позволяет полностью подготовить схему к режиму электрического торможения, временно прекратить электрическое торможение, а затем вновь быстро начать тормозить.
Работа цепей в режиме электрического торможения
Режим электрического торможения электровоза осуществляется путем перевода тормозной рукоятки контроллера машиниста в положение Торможение. Поворачивая рукоятку контроллера в этом положении, задается максимальная скорость движения на спуске.
Величина максимальной скорости контролируется указателем скорости, установленном на пульте машиниста.
1 Имеется в виду канал ограничения скорости системы автоматического управления режимом электрического торможения.
Максимальная величина силы торможения электровоза устанавливается задатчиком тормозной силы. Задатчик имеет двенадцать положений, которые соответствуют тормозной силе примерно от 15 до 50 тс. Выбор положения задатчика тормозной силы производится в зависимости от условий работы электровоза. Во время дождя, снега, листопада, когда ухудшается сцепление колес с рельсами, необходимо устанавливать меньшие положения задатчика тормозной силы, не ожидая возникновения юза. Но с другой стороны для ведения состава большой массы на спуске с большим уклоном для обеспечения заданной скорости движения, необходимы большие силы торможения, поэтому рукоятку задатчика тормозной силы в этом случае следует устанавливать на большие положения.
Кривые 1—12 (см. рис. 46) характеризуют изменение тормозной силы в зависимости от скорости движения электровоза, соответствующие двенадцати положениям задатчика тормозной силы. Установлен задатчик на контроллере машиниста.
Для осуществления остановочного торможения после сбора схемы необходимо предварительно установить тормозную рукоятку в положение ПТ (см. рис. 42) и выдержать ее в этом положении от 5 до 10 с в зависимости от массы и длины поезда. Возникает тормозная сила электровоза около 10 тс, которой оказывается достаточно для сжатия состава и исключения нежелательных реакций в поезде при включении полной тормозной силы.
Рукоятку задатчика тормозной силы целесообразно установить в положение 8, в котором максимальная тормозная сила соответствует ее предельным значениям при средних условиях сцепления. Затем необходимо, не задерживаясь на фиксированном положении, перевести тормозную рукоятку контроллера машиниста в крайнее левое положение. При переводе тормозной рукоятки из положения ПТ в крайнее левое положение она проходит ту часть общего угла поворота, в которой заданная скорость больше фактической. Поэтому в систему кратковременно вводится команда на уменьшение тормозной силы до нуля. Благодаря наличию эффективной обратной связи по току возбуждения тормозная сила уменьшается медленно и поэтому не успевает упасть до нуля. Поскольку уменьшение тормозной силы в процессе остановочного торможения нежелательно, то тормозную рукоятку следует переводить быстро в крайнее левое положение.
Начинается процесс остановочного торможения, который проходит автоматически без участия машиниста электровоза. Увеличиваются ток якоря тяговых двигателей, тормозное усилие электровоза, уменьшается скорость движения поезда. Так как при скорости движения более 55 км/ч ток якоря тяговых двигателей может возрасти до 950 А и более, то вступает в действие канал ограничения тока якоря. Снижение скорости до 55 км/ч происходит при токе якоря 950 А.
Кривая 8 (см. рис. 46) характеризует изменение максимальной тормозной силы в зависимости от скорости движения электровоза при остановочном торможении и положении 8 задатчика тормозной аилы.
Дальнейшее снижение скорости движения происходит с ограничением тормозной силы по условию сцепления колес с рельсами. Например, ограничение тормозной силы электровоза по условию сцепления для (Положения 12 задатчика тормозной силы показано участком кривой bс.
По мере снижения скорости движения увеличивается ток воз буждения тяговых двигателей и, когда он достигнет 1100 А, вступает в действие канал ограничения тока возбуждения. В это время скорость движения электровоза оказывается равной примерно 15 км/ч (для положения 8 задатчика тормозной силы). Начинает уменьшаться ток якоря, снижаться эффективность торможения, но продолжает происходить дальнейшее уменьшение скорости движения. Ток возбуждения остается равным 1100 А. Электрическое торможение продолжает действовать почти до полной остановки поезда. Для полной остановки поезда следует применять пневматические тормоза, не ожидая полного истощения электрического торможения.
Следует обратить внимание, что в начале электрического торможения при скорости движения поезда около 80 км/ч ток возбуждения равен 200 А, что является нормальным явлением.
Для выполнения предупреждения о снижении скорости движе ния необходимо произвести те же операции, что и при остановочном торможении. Но после перевода тормозной рукоятки в крайнее левое положение ее необходимо плавно передвинуть в обратном направлении до тех пор, пока указатель скорости покажет требуемую величину скорости движения.
Начинается снижение скорости с ограничением тормозной силы. Тормозная сила электровоза увеличивается с уменьшением скорости движения согласно тормозной характеристике, выбранной задатчиком тормозной силы. Когда действительная скорость движения поезда станет равной или менее заданной скорости движения, то тормозная сила электровоза быстро и плавно уменьшится. Вновь начинается увеличение скорости движения поезда. Как только скорость движения поезда станет на 1-2 км/ч больше заданной скорости, то вновь начинается плавное нарастание силы торможения электровоза до величины, установленной задатчиком тормозной силы при заданной скорости движения. Таким образом поддерживается постоянная скорость движения поезда на спуске с заданной силой торможения. Скорость движения поезда поддерживается с такой точностью, что отличается от заданной всего на 2-4 км/ч.
При движении электровоза с составом большой массы по участку пути, имеющему большой уклон, тормозной силы, установленной по задатчику, может оказаться недостаточно для удержания поезда на спуске с заданной скоростью. Начнется увеличение скорости движения, увеличение тока якоря и уменьшение тока возбуждения тяговых двигателей. Когда ток якоря тяговых двигателей достигнет 950 А, вступит в действие канал ограничения тока якоря. Дальнейшее увеличение скорости до 110 км/ч и более происходит при токе якоря 950 А.
Для того чтобы предотвратить увеличение скорости движения более заданной, необходимо увеличить тормозное усилие электровоза перемещением рукоятки задатчика тормозной силы в сторону положения 12. Перемещать рукоятку задатчика тормозной силы рекомендуется до тех пор, пока прекратится увеличение скорости или начнется уменьшение скорости движения поезда.
Однако может оказаться недостаточно максимального тормозного усилия (положение 12) для удержания поезда на спуске с заданной скоростью. В этом случае следует применить пневматическое подтормаживание состава (но не электровоза) краном машиниста и задать меньшую скорость движения.
Для ограничения скорости движения на спуске необходимо после сбора схемы режима электрического торможения быстро перевести тормозную рукоятку контроллера машиниста из положения П в фиксированное положение, не останавливаясь в положении ПТ. При этом кратковременно появится незначительная тормозная сила. После этого необходимо плавно повернуть тормозную рукоятку в такое положение, при котором указатель скорости покажет заданную скорость движения. При увеличении действительной скорости движения электровоза и достижения ее до заданной величины начнется интенсивный рост тормозной силы до заданного значения при незначительном увеличении скорости движения электровоза.
После этого скорость движения электровоза будет поддерживаться на уровне заданной так же, как и в случае выполнения предупреждений.
В режиме электрического торможения тормозные резисторы электровоза могут рассеивать мощность до 5480 кВт. Сила торможения, развиваемая электровозом в отдельных случаях, может доходить до 50 тс. Электрическое торможение дает следующие технические и экономические преимущества:
сокращается расход тормозных колодок, снижается износ бандажей колес локомотива и вагонов, устраняется возможность нагрева тормозных колодок и бандажей колес при механическом торможении на затяжных спусках;
повышается безопасность движения, так как появляется дополнительный электрический тормоз;
облегчается труд локомотивной бригады, так как режим электрического торможения автоматизирован;
уменьшается время прохождения поезда на спусках, так как электрическое торможение позволяет проходить участки пути,
имеющие предупреждения по скорости, с максимально допустимой скоростью;
снижается загрязнение оборудования электровоза и пути металлической пылью, образуемой при истирании тормозных колодок и бандажей колес.
Управление электрическим тормозом достаточно просто. Длительность перехода от режима тяги к режиму электрического торможения не превышает 1—1,5 с, что позволяет оперативно использовать электрический тормоз.
Эффективность электрического тормоза характеризуется следующими данными. Тормозной путь одиночно следующего локомотива на площадке при применении автоматических тормозов и снижении скорости от 80 км/ч до нуля составляет 380 м. А при всех прочих равных условиях и применении электрического тормоза тормозной путь составляет 250 м. Электрический тормоз обеспечивает остановку поезда массой 3800 т со скорости 80 км/ч на площадке на расстоянии 2600 м. Тормозной путь грузового поезда, следующего на площадке, составляет 840 м при расчетном тормозном коэффициенте поезда 0,33, экстренном торможении и снижении скорости от 80 км/ч до нуля. А при одновременном действии электрического тормоза электровоза и автоматических тормозов состава с разрядкой тормозной магистрали, соответствующей полному служебному торможению, тормозной путь составляет 600 м.
Электрический тормоз позволяет двигаться поезду по затяжным уклонам почти без применения автоматических тормозов. Скорость движения автоматически поддерживается постоянной с помощью электрического тормоза, а автоматические тормоза все время остаются готовыми к действию. Этим повышается безопасность движения. При движении на затяжных спусках за счет применения электрического тормоза число регулировочных пневматических торможений может быть сокращено в 4—5 раз.
Переход из режима электрического торможения в режим пневматического торможения
Во избежание возникновения юза и заклинивания колесных пар не допускается одновременное действие электрического торможения и пневматических тормозов электровоза.
Если, несмотря на запрет, во время электрического торможения установить рукоятку крана машиниста в положение экстренного торможения, то произойдет следующее:
начнет снижаться давление в тормозной магистрали. Когда оно понизится до 2,7-2,9 кгс/см2, то разомкнется контакт реле давления ПВУ в цепи катушек контакторов 46, 47 (см. рис. 42);
отключатся контакторы 46, 47, 51-54 и включатся промежуточные реле 268. Прекратится электрическое торможение;
загорятся сигнальные лампы ТД;
размыкающий контакт реле 268 отключит катушку вентиля регенерации ВР. Клапан вентиля откроется и подготовит доступ воздуха в тормозные цилиндры электровоза;
замыкающий контакт реле 268 включит катушку электропнев- матического клапана торможения 261. Клапан вентиля откроется, обеспечивая экстренное пневматическое торможение электровоза и состава. Одновременно подается звуковой сигнал, извещающий о неправильных действиях машиниста.
Для снятия звукового сигнала необходимо тормозную рукоятку контроллера машиниста поставить в нулевое положение. Схема режима электрического торможения может быть вновь собрана только в положении П тормозной рукоятки и в поездном положении рукоятки крана машиниста.
Размыкание какого-либо из контактов реле перегрузки РПТ1-4РПТ4, РТВ2, реле кругового огня РКО1, РКО2, блок-контактов контакторов 128, 129, 130, 133 приводит к отключению катушек контакторов 46, 47, 514-54 в обеих секциях электровоза. Прекращается электрическое торможение и начинается пневматическое торможение электровоза без участия локомотивной бригады.
В этом случае схема работает так же, как и при размыкании контакта реле давления ПВУ. Звуковой сигнал 371 оповещает локомотивную бригаду о том, что прекратилось электрическое и началось пневматическое торможение. Сбор схемы режима электрического торможения может быть осуществлен только в положении П тормозной рукоятки контроллера машиниста.
После окончания торможения рекомендуется некоторое время не выключать электродвигатели вентиляторов во избежание воспламенения брезентового патрубка вентилятора.
Переход из режима электрического торможения в режим тяги
Для перехода в режим тяги необходимо сначала поставить тормозную рукоятку контроллера машиниста в нулевое положение. Размыкается контакте проводах Н2—НОЮ тормозного вала контроллера машиниста, теряют питание катушки и отключаются линейные контакторы 514-54 и удерживающие катушки реле заземления 88 в обеих секциях электровоза.
Размыкается контакт в проводах Н2—Э56 тормозного вала контроллера машиниста, теряют питание катушки и отключаются контакторы возбуждения 46, 47 и катушки клапанов БП торм блокировочного переключателя в обеих секциях электровоза. Но блокировочные переключатели БП остаются в положении Торможение.
Размыкается контакт в проводах Н2—Э59 тормозного вала контроллера машиниста и теряют питание катушки аппаратов ВР, 261, 371 в обеих секциях электровоза.
Размыкающие блок-контакты линейных контакторов включают сигнальную лампу ТД на пульте машиниста и катушку промежуточного реле 268 в обеих секциях электровоза.
После этого необходимо переместить главную рукоятку контроллера машиниста из нулевого положения в одно из рабочих положений. Тормозная рукоятка контроллера оказывается блокированной в нулевом положении благодаря наличию механических блокировок.
Замыкается контакт в проводах Н2—Э7 главного вала контроллера машиниста. Подготавливается цепь для питания катушек линейных контакторов. Получают питание удерживающие катушки реле заземления 88.
Замыкается контакт в проводах Н2—Э12 главного вала контроллера машиниста и получает питание катушка электропневматического клапана БП торм блокировочного переключателя. Блокировочный переключатель БП переходит из положения Торможение в положение Тяга и его контакты производят следующие переключения:
замыкающие контакты в проводах С121—С122, С221—С222, СЗ—С322 отключают питание трехфазным переменным напряжением 380 В цепей управления выпрямительной установки возбуждения 60, блока измерения БИ-1 и блока автоматики БА (см. рис. 40);
размыкающий контакт в проводах Н87—Н84 подготавливает цепь включающего электромагнита 4 вкл главного выключателя, обеспечивая возможность его включения (см. рис. 43);
размыкающий контакт в проводах Э1—Н91 разрывает цепь питания катушек электропневматических клапанов 49, 50 торм тормозных переключателей и катушек клапанов 251-254 торм устройств переключения потока воздуха (см. рис. 42);
замыкающий контакт в проводах Э1—Н61 включает катушки электропневматических клапанов 49, 50 тяга тормозных переключателей и катушек клапанов 251-254 тяга устройств переключения потока воздуха. Тормозные переключатели 49, 50 и устройства переключения потока воздуха 251-4-254 переходят из положения Торжомение в положение Тяга.
замыкающий контакт в проводах ПО3—НО5 обеспечивает отключение катушек линейных контакторов при помощи контактов электропневматического датчика ПД и промежуточного реле 271;
замыкающие и размыкающие контакты в проводах Э2—Н78, ЭЗ—Н79 подготавливают цепь питания катушки нагрузочного клапана 261 от провода Э2 и катушки нагрузочного клапана 263 от провода ЭЗ;
замыкающий контакт в .проводах Н34—Н36 обеспечивает синхронный сброс позиций главных переключателей в обеих секциях электровоза при включенных линейных контакторах;
размыкающий контакт в проводах Н185—Н165 включает цепь катушек реле времени 211, 212, которые своими замыкающими контактами подготавливают цепь для включения реле боксования 43, 44 (см. рис. 38) ;
замыкающий контакт в проводах Н185—Н190 отключает цепь катушек реле времени РВ1, РВ2. Контакты этих реле разрывают цепь катушек реле юза РЗЮ1, РЗЮ2 (icm. рис. 38);
размыкающий и замыкающий контакты в проводах Э55, Н180, Н174 совместно с замыкающими и размыкающими контактами устройств переключения потока воздуха 251-254 обеспечивают переключения в цепи сигнальных ламп ППВ.
После перехода тормозных переключателей 49, 50 и устройств переключения потока воздуха 251—254 в положение Тяга замыкаются их размыкающие контакты в цепи катушек линейных контакторов. Линейные контакторы включаются и своими размыкающими контактами обесточивают цепь катушек реле 268. Одновременно теряют питание и гаснут сигнальные лампы ТД.