Защита силовых цепей от аварийных режимов работы
Защита от боксования и юза.В режиме нормального возбуждения осуществляется блоком БМУВ, вступая в работу, когда скорость движения становится выше 5 км/ч, а ток тягового генератора более 1000 А. Это сделано для того, чтобы при проверке тепловоза на водяном реостате защита не срабатывала в случаях большой разницы токораспределения ТЭД из-за различных длин кабелей или неодновременного срабатывания контакторов КП1 — КП6.
Защита снижает напряжение на выходе ВУ при разнице токов ТЭД более15 % на полном поле или 25 % на ослабленном возбуждении. Когда групповые контакторы ослабления возбуждения КШ1 и КШ2 срабатывают, защита кратковременно (на 3 с) отключается, чтобы исключить ложный сигнал боксования при неодновременном их включении.
Снижение напряжения с разными темпами происходит до тех пор, пока не произойдет выравнивание токораспределения (одновременно выключается зуммер боксования). Если разница токов составляет более 50 %, то УСТА включает реле максимального тока РМ1. При этом происходит разборка тяговой схемы. Отключить защиту можно одним из тумблеров отключателей ОМ1 — ОМ6.
Начиная с ТЭП70 № 520, УСТА обеспечивает защиту от срыва шестерни на валу тягового двигателя. При достижении частоты его вращения, соответствующей линейной скорости более 180 км/ч, система включает реле РМ1. Данная защита работает при любой комбинации включения ОМ1 — ОМ6 и отключается только с помощью переносного пульта УСТА при проведении испытаний на водяном реостате в режимах, близких к отсечке напряжения.
Кроме того, на тепловозе сохранена релейная схема защиты от боксования, действующая при работе в режиме аварийного возбуждения генератора. Релейная схема включает диодно-мостовую схему (блок ББ), выделяющую максимальную разность падений напряжения на обмотках дополнительных и главных полюсов электродвигателей ЭТ1 — ЭТ6, а также подключенное к выходу этой схемы реле боксования РБ.
Реле боксования имеет различную чувствительность на полном и ослабленном поле, что достигается шунтированием части регулировочного резистора Rрб блок-контактом группового контактора КШ2. В режиме электрического торможения реле РБ отключается размыкающим блок-контактом контактора КП7. При срабатывании РБ через его замыкающий контакт между проводами 819 и 849 получает питание катушка промежуточного реле РУ17. Когда последнее срабатывает, выполняются следующие переключения в схеме:
→ контактом РУ17 между проводами 1237 и 1238 включается звуковая сигнализация — подается питание на сирену СБ;
→ размыкающим контактом РУ17 между проводами 958 и 959 разрывается цепь питания контактора аварийного возбуждения КВА1, что в режиме аварийного возбуждения приводит к снижению мощности генератора.
Защита генератора и выпрямительной установки от токов внешнего короткого замыкания, повышенного напряжения генератора и превышения тормозного тока.Данная защита осуществляется с помощью реле РМ1. Катушка этого реле включена на выход СЗ разъема Х52 блока БМУВ системы УСТА. При токе выпрямительной установки более 7200 А или напряжении на выходе ВУ более 850 В реле срабатывает, замыкая свой контакт в цепи катушки промежуточного реле защиты РУ5.
Когда реле РУ5 включается, размыкается его счетверенный контакт в цепи катушек контакторов КВГ, КВВ и реле РВ2, вследствие чего снимается возбуждение с тягового генератора, отключаются поездные контакторы КП1 — КП6 и загорается сигнальная лампа ЛС2 «Сброс нагрузки». Своим замыкающим контактом реле РУ5 становится на само-питание от контроллера машиниста. Чтобы повторно включить контакты возбуждения, необходимо контроллер машиниста установить на нулевую позицию, обесточив реле РУ5, а затем вновь перевести его на 1-ю позицию.
Защита тяговых двигателей от превышения тока якоря в режиме электрического торможения осуществляется с помощью реле РМЗ, которое включено на соответствующие отпайки тормозных резисторов Rэт1.2 — Rэт6.2, с регулировкой на включение при величине 1,2 — 1,25 максимального тока (800 А). Настраивают работу реле РМЗ резисторами Rрм3.1 — Rрм3.3. Контакт РМЗ размещен в цепи катушки РУ5, поэтому он при срабатывании реле РМЗ включает реле РУ5.
Защита по минимальному тормозному токуосуществляется системой УСТА посредством управления реле РУ23, катушка которого подключена к контакту ВЗ разъема ХS2 блока БМУВ системы УСТА. Данный блок включает реле РУ23 при снижении скорости тепловоза до 15 км/ч и ниже. Когда это реле включается, размыкается его контакт в цепи тормозного реле РУ25, вызывая разборку схемы тормозного режима. Если при этом контроллер находится на тормозных позициях, то происходит замещение электрического тормоза пневматическим.
Тормозная схема также разбирается при срабатывании других защит, что вызывает отключение контакторов КВГ и КВВ, т.е. снятие возбуждения тягового генератора. Размыкание контактов КВГ в цепи катушки реле РУ28 приводит к обесточиванию этого реле. Схемой управления предотвращается внезапное включение электрического тормоза при возврате защит в исходное состояние. Если разборка ЭТ произошла на 1 — 7-й тормозных позициях КМ, то повторная сборка возможна только на позиции П, когда получит питание реле РУ24 и замкнет свой контакт в цепи катушки реле РУ25.
Защита тормозных резисторов от перегрева.Для исключения перегрева тормозных резисторов по причине нарушения их обдува в схему введено реле РЗТ. Его катушка включена между «минусами» якорей электродвигателей ЭВТ1 и ЭВТ2 мотор-вентиляторов обдува тормозных резисторов. При нормальной работе электродвигателей по их якорям протекают примерно одинаковые токи, вследствие чего потенциалы точек подключения катушки реле РЗТ примерно одинаковы, напряжение на катушке отсутствует.
Когда нарушается работа одного из электродвигателей (например, происходят заклинивание вентилятора, перегруз и др.), ток, протекающий по его якорю, изменяется и на катушке реле РЗТ появляется напряжение, реле включается. Его контакт между проводами 884 и 887 создает цепь катушки промежуточного реле защиты РУ5. Последнее включается и разбирает схему возбуждения тягового генератора.
Защита тягового генератора и выпрямительной установки от внутренних коротких замыканий (из-за пробоя плеча выпрямительной установки — «нулевая защита»).Защита осуществляется с помощью реле максимального тока РМ2 типа РМ-2112, которое включено между нулевыми точками «звезд» статорной обмотки тягового генератора. Реле срабатывает при нарушении симметрии нагрузки «звезд» (например, вследствие пробоя плеча выпрямительной установки). Когда реле РМ2 срабатывает, его размыкающий контакт между проводами 763 и 764 в цепи контакторов КВГ, КВВ и реле РВ2 размыкается. В результате снимается возбуждение с тягового генератора, загорается сигнальная лампа ЛС2 «Сброс нагрузки» на пульте машиниста.
Одновременно второй замыкающий контакт реле РМ2 между проводами 638 и 619 включает реле РУ19, замыкающие контакты которого включают сигнальную лампу ЛС13 «РМ2» на высоковольтной камере, создают цепь катушки реле РУ5, а также становят на самопитание от зажимов 4/1... 4 (автоматического выключателя АВ4 «Топливный насос 1») катушку реле РУ19. Реле РМ2 отключится сразу же после снятия напряжения тягового генератора с выпрямительной установки, но реле РУ5 останется включенным благодаря самопитанию через собственный блок-контакт. После перевода рукоятки контроллера на нулевую позицию реле РУ5 отключится, однако работа схемы не восстановится, так как при наборе 1-й позиции оно включится вновь через замкнутый контакт реле РУ19.
Для восстановления работы схемы необходимо нажать кнопку «Отпуск реле заземления и РМ2», расположенную на высоковольтной камере. Контактом кнопки между проводами 521 и 626 цепь катушки реле РУ19 разрывается. Данное реле отключается, размыкая свои контакты в цепях катуш-ки РУ5 и сигнальной лампы «РМ2». Теперь после набора 1-й позиции контроллера реле РУ5 не включится и работа схемы восстановится.
Защита вентилей выпрямительной установки от перегрузки.Последовательно с каждым вентилем выпрямительной установки смонтированы предохранители, имеющие вспомогательные контакты. Если перегорает один из предохранителей, то переключается его контакт, замыкая цепь сигнальной лампы ЛС8 «Предохранитель ВУ перегорел» на пульте управления. При этом напряжение на лампу подается по цепи: зажимы 2/3... 5, провод 915 или 917, замкнутый контакт предохранителя и соответствующий разделительный диод выпрямительной установки ВУ1, зажимы 7/27... 28, лампа ЛС8 «Предохранитель ВУ перегорел». Одновременно через замыкающие контакты предохранителей между проводами 915 и 945 (ВУ1.1) или 917 и 947 (ВУ1.2) подается напряжение на зажимы 6/27... 28 и далее на катушку промежуточного реле защиты РУ5.
Защита силовой цепи от замыкания на корпус.Защита от замыкания на корпус в любой точке силовой цепи тепловоза (от замыкания на «землю») осуществляется специальной схемой. Она состоит из электромагнитного реле заземления РЗ, блока выпрямителей БВРЗ, токоограничительных резисторов Rрз1, Rрз2 и RрзЗ, разъединителей ВкР31 и ВкР32, кнопочного выключателя Кн5 и сигнальной лампы ЛС10 «Земля силовой цепи».
Электромагнитное реле РМ-1110 состоит из двух катушек— рабочей или так называемой включающей (А1, В1) и удерживающей (А2, В2). Удерживающая катушка постоянно включена на напряжение 110 В от автоматического выключателя АВ4 «Топливный насос» через резистор Rрз3 и размыкающий контакт кнопочного выключателя Кн5. Рабочая обмотка через выпрямительный мост БВРЗ подключена с одной стороны через контакт 5 к корпусу тепловоза, а с другой — к делителю напряжения RР31—Rрз2, соединенному с минусовой и плюсовой точками силовых цепей соответственно.
Обмотки реле всегда должны действовать согласно. Для этой цели в схему введен мост БВРЗ, диоды которого обеспечивают протекание тока через рабочую обмотку реле только в одном направлении, независимо от того, в какой цепи — плюсовой или минусовой нарушено сопротивление изоляции. Резисторы RрзЗ (РЗ, Р4), включенные в одно из плеч моста (контакт 1), служат для выравнивания чувствительности схемы при замыканиях на корпус в плюсовой и минусовой цепях.
Резистор RрзЗ (Р1, Р2) установлен в цепь удерживающей катушки для уменьшения влияния ее нагрева на величину сопротивления цепи и, следовательно, тока в этой обмотке. Одна удерживающая катушка не может вызвать срабатывание реле, но в состоянии удержать его во включенном по-ложении при отсутствии тока в рабочей обмотке. Если изоляция силовых цепей не нарушена, то ток в этой обмотке реле заземления отсутствует, и оно находится в отключенном состоянии.
Когда происходит пробой изоляции на корпус в «минусе» силовой схемы, ток протекает по цепи: «плюс» выпрямительной установки ВУ, шина 2х111, провода 527, 501 и 502, резистор Rрз2.2, провод 557, резистор Rрз2/1, провод 556, выключатель ВкР32, провод 559, выключатель ВкР31, провод 565, контакт 3 блока БВРЗ, диод, контакт 2 блока БВРЗ, провод 592, включающая катушка РЗ, провод 596, контакты 6 и 7 блока БВРЗ, диод, контакт 5 блока БВРЗ, провод 597, корпус тепловоза, далее к точке пробоя изоляции и по минусовым силовым цепям — к «минусу» выпрямительной установки.
Если возникает пробой изоляции на корпус в «плюсе» силовой схемы, то ток протекает по цепи: «плюс» выпрямительной установки, по силовым цепям к точке пробоя изоляции, корпус тепловоза, провод 597, контакт 5, диод, контакт 1 блока БВРЗ, резистор RрзЗ, провод 595, включающая катушка реле РЗ, провод 596, контакты 6 и 7 блока БВРЗ, диод, контакт 3 блока БВРЗ, провод 565, выключатель ВкР31, провода 559 и 555, резистор Rрз1, провода 547, шунт Ш1, «минус» ВУ.
Размыкающий контакт реле заземления между провода-ми 764 и 765 разрывает цепь питания катушек контакторов КВВ и КВГ, а также реле времени РВ2, вследствие чего с тягового генератора снимается возбуждение и отключаются поездные контакторы КП1 — КП6. Замыкающий контакт РЗ между проводами 577 и 587 включается и подает питание на сигнальную лампу ЛС10 «Земля силовой цепи», расположенную на передней стенке высоковольтной камеры. Размыкающий контакт КВВ замыкает цепь питания сигнальной лампы ЛС2 «Сброс нагрузки».
Реле срабатывает при напряжении тягового генератора не менее 80—100 В. Чтобы отключить реле РЗ после восстановления изоляции, необходимо нажать на кнопку Кн5 «Отпуск реле заземления и РМ2», расположенную на передней стенке высоковольтной камеры. Контактом кнопки между проводами 571 и 578 размыкается цепь удерживающей катушки реле заземления. Последнее от-ключается и после отпускания кнопки КН5 вновь готово к работе. Полное отключение защиты от пробоя изоляции силовой цепи осуществляют выключателем ВкР31. При этом его вторым полюсом блокируется действие электрического тормоза. Для отключения защиты только минусовых цепей силовой схемы выключатель ВкР32 устанавливают в нерабочее положение.
Цепи пуска дизеля.Дизель тепловоза пускают от аккумуляторной батареи БА с помощью стартер-генератора (СТГ). Пуск осуществляется автоматически из любой кабины машиниста. В случае неисправности аппаратов, управляющих данным процессом, дизель можно пустить вручную.
Рассмотрим действие аппаратов электрической схемы тепловоза, когда машинист управляет им с пульта кабины № 1. Порядок операций при подготовке к пуску следующий:
1. устанавливают блокировочные ключи КБ1 и КБ2 в положение «Кабина № 1»;
2. переводят рукоятку контроллера машиниста КМ на нулевую позицию;
3. включают на пульте управления автоматический выключатель АВ2 «Управление общее». При этом подается напряжение на контроллер машиниста КМ и кнопку КнЗ «Пуск дизеля» по цепи: зажимы 7/1... 7 («плюс»), провод 1243x2, контакт 4 ключа КБ1, выключатель АВ2 «Управление общее», зажимы 14/12... 14, провод 999, контакт контроллера КМ, замкнутый в нулевом положении, провод 1017, зажим 14/15, провод 1020, кнопка КнЗ «Пуск дизеля»;
4. включают на пульте автоматический выключатель АВ4 «Топливный насос». Этим обеспечивается питание катушки контактора КТН по цепи: зажимы 7/1... 7 («плюс»), провод 1243, контакт 2 ключа КБ1, провод 1084, выключатель АВ4, контакты выключателя ВкА «Аварийный останов тепловоза», тумблеры Т66(1) и (2) «Аварийный останов дизеля», зажимы 4/1... 4, провод 1121, размыкающие контакты реле РУ6, провод 1124, катушка КТН, «минус».
Контактор КТН включается и своим силовым контактом подает напряжение на электродвигатель топливного насоса ЭТН. При этом цепь проходит через автоматический вы-ключатель АВ11 «Топливный насос», расположенный на стенке высоковольтной камеры и предназначенный для защиты цепи электродвигателя. Топливный насос приводится во вращение и подает топливо в топливный коллектор низкого давления дизеля.
Одновременно с включением контактора КТН срабатывает промежуточное реле блокировки газового пожаротушения РУ16, а также подготавливаются к включению цепи питания катушки электромагнита регулятора дизеля МР6, контактора регулятора напряжения КРН, промежуточного реле контактора регулятора напряжения РУ6, промежуточного реле жидкостного дифференциального манометра РУ7, поездных контакторов КП1 — КП6. Через вспомогательный контакт КТН между проводами 1037 и 1038 подготавливается цепь питания катушки реле бло-кировки пуска РУ8. На этом подготовка дизеля к пуску заканчивается.
Для автоматического пуска дизеля нажимают и, спустя небольшой промежуток времени, отпускают кнопку КнЗ «Пуск дизеля». При этом получают питание катушки контактора КМН маслопрокачивающего насоса, а также реле РУ8 и РВЗ. Катушка контактора КМН получает питание по цепи: размыкающий контакт РУ42, провода 1031 и 1036, размыкающие контакты реле РУ15 и тумблера ТбЗ «Ручная прокачка масла», провод 1034, контакт 6 штепсельного разъема ШРЦ1, предназначенного для исключения связей между группами аппаратов в «плюсе», катушка КМН, «минус».
Силовой контакт контактора КМН замыкает цепь электродвигателя ЭМН маслопрокачивающего насоса. Защита его цепи обеспечивается предохранителем ПР2. Насос приводится во вращение, обеспечивая смазку узлов дизеля. Размыкающие контакты реле РУ15 и тумблера ТбЗ «Ручная прокачка масла» в цепи катушки КМН исключают подачу питания на аппараты пуска дизеля при включении реле РУ15 (прокачка масла после остановки дизеля) и тумблера ТбЗ (ручная прокачка масла). Через контакт КМН между проводами 1128 и 1129 подается питание на катушку реле времени РВ9 блокировки включения контактора регулятора напряжения КРН, что обеспечивает задержку включения последнего после пуска дизеля.
Катушка РУ8 получает питание по цепи: зажим 14(1)/15, провод 1020, замкнутый контакт кнопки КНЗ «Пуск дизеля», провода 1024, 1025 и 1030, размыкающие контакты реле РУ42, провод 1037, замкнутый контакт КТН, провод 1038, катушка реле РУ8, «минус». Включившись, реле РУ8 своими замыкающими контактами между проводами 1027 и 1029 шунтирует контакты кнопки «Пуск дизеля», поэтому ее после кратковременного нажатия можно отпустить.
Замыкающий контакт РУ8 подает напряжение на электромагнит МР6 по временной цепи: зажимы 4/1... 4, провод 1121, контакт РУ8, провода 1115 и 1105, замкнутый контакт реле РУ16, размыкающий контакт реле РУ7, катушка электромагнита МР6, «минус. Электромагнит МР6 подготавливает к работе регулятор частоты вращения вала дизеля. Подача питания на МР6 до срабатывания контактора КД обеспечивает надежное включение электромагнита до снижения напряжения аккуму-ляторной батареи при провороте коленчатого вала.
Катушка реле времени РВЗ получает питание по цепи: провод 1030, размыкающий контакт РУ42, провода 1037 и 1039, катушка реле РВЗ, «минус». Реле РВЗ своим замыкающим контактом с выдержкой времени (60 с) на замыкание между проводами 1039 и 1047 осуществляет контроль вре-мени предпусковой прокачки масла маслопрокачивающим насосом. Когда в процессе прокачки давление масла в лотке дизеля достигает величины уставки реле давления РДМЗ (0,5 кгс/см2), замыкается его контакт между проводами 19Д и 20Д в цепи катушек контактора пуска дизеля КД и вентиля ускорителя пуска ВУП.
По истечении 60 с после начала прокачки масла замыкается контакт РВЗ между проводами 1039 и 1047. В результате получают питание катушки контактора КД и вентиля ВУП по цепи: плюсовой вывод катушки РВЗ, замкнутые контакты реле времени РВЗ, реле давления масла РДМЗ, блокировки валоповоротного устройства БВУ (контакт замкнут, если это устройство выключено), зажим 3/21, катушки КД, ВУП и далее на «минус». Таким образом, контактор пуска дизеля КД и вентиль ускорителя пуска ВУП получают питание через 60 с после начала предпусковой прокачки масла при условии увеличения за это время его давления в лотке дизеля до 0,5 кгс/см2 или более.
После включения контактора КД стартер-генератор СТГ подключается к аккумуляторной батарее БА по цепи: положительный полюс БА, выключатель батареи ВкБ, провод 1561, силовой контакт КД, провод 1562, сериесная обмотка и якорь СТГ, провод 1569, выключатель ВкБ, отрицательный полюс БА. Режим работы стартера — кратковременный, продолжительностью до 12с. Допускается трехкратный пуск с интервалами между включениями 60 — 80 с. Перерыв между трехкратными пусками 5 — 7 мин. Стартер-генератор, работая в режиме стартера, прокручивает коленчатый вал дизеля.
Одновременно с контактором КД получает питание катушка реле времени РВ1, которое своим контактом с выдержкой времени на замыкание (12с) между проводами 1110 и 1111 в цепи катушки РУ6 контролирует время проворота коленчатого вала дизеля. По мере увеличения частоты вращения коленчатого вала дизеля, повышается давление масла в масляной системе. Когда оно достигает величины 0,05 МПа (0,5 кгс/см2), срабатывает реле давления РДМ4 и своим контактом шунтирует контакт РУ8 в цепи катушки МР6 по цепи: зажимы 4/1... 4, провод 1125, зажим КлД1, контакт РДМ4, зажим КлД26, провод 1106. Реле РДМ4 служит для защиты работающего дизеля от аварийного понижения давления в его масляной системе.
С выхода датчика частоты вращения коленчатого вала дизеля Д2ММ через зажимы КлД/15 и КлД/17 на контакты А8 и А6 разъема ХР1 блока БМУВ поступает сигнал, пропорциональный данному параметру. При достижении частоты его вращения 270 об/мин с контакта В6 разъема Х52 блока БМУВ подается питание на катушку реле работы дизеля РУ10. После включения этого реле замыкается его контакт в цепи катушки второго реле работы дизеля РУ6, которая получает питание по цепи: зажимы 4/1... 4, провод 1125, контакт РДМ4, замкнутый после запуска дизеля, зажим 3/22, замыкающий контакт РУ16, размыкающий контакт РУ7, зажимы 3/24... 25, провода 1116 и 1112, контакт РУ10, катушка РУ6, «минус». Замкнувшимся контактом реле РУ6 между проводами 1113 и 1103 создается цепь на катушку третьего реле работы дизеля РУ42.
Остальными своими контактами реле РУ6 выполняет следующие переключения в схеме:
→ замыкающим контактом становится на самопитание, шунтируя контакт реле РУ10;
→ замыкающим контактом в цепи катушки реле РУ15 создает цепь на него. Данное реле включается и своим замыкающим контактом шунтирует контакт РУ6, становясь на самопитание. Замкнувшиеся контакты реле РУ15 в цепях катушек реле РВ4 и контактора КМН подготавливают цепи автоматической прокачки масла после остановки дизеля;
→ размыкающим контактом в цепи катушки контактора КТН отключает его. С этого момента подача топлива в коллектор низкого давления осуществляется механическим топливным насосом, установленным на дизеле. В случае неисправности данного насоса можно после пуска дизеля ос-тавить топливоподкачивающий насос, работающий от электродвигателя ЭТН, включив для этого на высоковольтной камере тумблер Т65 «Резервный топливный насос», контакт которого шунтирует контакт реле РУ6 в цепи катушки КТН. При этом через другой контакт Т65 подается питание на сигнальную лампу ЛС7 «Резервный топливный насос», установленную на пульте машиниста;
→ замыкающим контактом РУ6 между проводами 1011 и 1012 подает питание на вентиль отключения ряда топливных насосов ВТН по цепи: зажимы 3/10... 13, провод 1011, замкнутые контакты реле РУ6 и РУ4, провод 1012, замкнутый блок-контакт контактора КВГ, зажим 3/9, катушка вентиля ВТН, «минус». Включение вентиля ВТН ведет к отключению восьми топливных насосов.
Размыканием контактов реле РУ42 между проводами 1030 и 1031 разбираются цепи питания катушек контакторов КМН и КД, реле РУ8, РВ1 и РВЗ, вентиля ВУП в цепи пуска дизеля, благодаря чему исключается возможность включения аппаратов пуска во время его работы. Контакт РУ42 в цепи катушки контактора регулятора напряжения КРН подготавливает цепь ее питания. Реле РУ6 и РУ42 остаются включенными в течение всего времени работы дизеля и отключаются при остановке дизеля.
После отключения контактора КМН размыкается его кон-такт между проводами 1128 и 1129 в цепи катушки РВ9. Когда отключается реле РВ9, его размыкающий с выдержкой времени на замыкание контакт между проводами 1114 и 1117 обеспечивает кратковременную (1,5 — 2 с) задержку включения контактора регулятора напряжения стартер-генератора КРН. Это необходимо для стабилизации частоты вращения коленчатого вала дизеля и подготовки стартер-генератора к работе в генераторном режиме.
После включения контактора КРН размыкается его контакт между проводами 1544 и 1545, который шунтировал шунтовую обмотку стартер-генератора СТГ во время пуска дизеля для повышения надежности работы регулятора напряжения АРН, и замыкается контакт между проводами 1563 и 1564 в цепи питания регулятора АРН. С этого момента стартер-генератор СТГ переходит в режим вспомогательного генератора.
Когда частота вращения коленчатого вала дизеля достигает 330 об/мин, блок БМУВ снимает питание с катушки реле РУ10. Данное реле отключается. Дизель работает на нулевой позиции контроллера машиниста на экономичных оборотах холостого хода. По условиям эксплуатации дизеля при работе его без нагрузки на 1-й позиции контроллера машиниста вентиль ВТН остается во включенном положении — замкнут блок-контакт контактора КВГ в цепи его катушки. На 2-й позиции включается реле РУ4, размыкающий контакт которого между проводами 1011 и 1012 размыкается и вентиль ВТН обесточивается.
Таким образом, вводятся в работу ранее отключенные топливные насосы. При работе дизеля под нагрузкой на 1-й позиции включается контактор КВГ, размыкающий блок-контакт которого размыкается и обесточивает вентиль ВТН.
Под нагрузкой все топливные насосы работают с 1-й по 15-ю позицию контроллера машиниста.
Если пуск дизеля осуществлен, а реле РУ10 не сработало (неисправна цепь питания), то по истечении 12с замыкающий контакт реле РВ1 между проводами 1110 и 1111 включает реле РУ6 и РУ42. Далее процесс разборки схемы пуска происходит так, как было уже изложено. То же самое происходит в случае неудачного пуска, когда по истечении 12с давление масла не достигло 0,05 МПа (0,5 кгс/см2). Однако в этом случае после разборки схемы пуска снимается питание с катушки электромагнита МР6.
Ограничение времени пуска позволяет избежать чрезмерных разрядов аккумуляторной батареи. Когда неисправны реле РУ8 или цепи его питания, возможен ручной пуск дизеля. Порядок действий при ручном пуске аналогичен ранее представленному за исключением того, что кнопка КНЗ «Пуск дизеля» после нажатия не отпускается до окончания пуска и разборки схемы.
Дизель останавливают выключением автоматического выключателя АВ4 «Топливный насос» на пульте машиниста. При этом теряют питание катушки контакторов КТН и КРН, реле РУ6 и РУ42, а также электромагнита МР6, вследствие чего регулятор перемещает рейки топливных насосов высокого давления в положение нулевой подачи. Размыкающим контактом отключившегося реле РУ6 через замыкающие контакты включенного после запуска реле РУ15 создается цепь питания катушек контактора КМН и реле времени РВ4.
Начинается прокачка масла по системе дизеля для исключения образования нагара в каналах поршня в случае остановки горячего дизеля. Длительность прокачки контролируется размыкающим контактом реле РВ4 с выдержкой времени на размыкание в цепи реле РУ15 (провода 1007, 1008). По истечении 60 с этот контакт размыкается и разрывает цепь катушки РУ15, что приводит к размыканию контактов этого реле в цепи катушек КМН и РВ4.
Изменение частоты вращения коленчатого вала дизеля осуществляется дистанционно с пульта управления перемещением рукоятки контроллера КМ по позици-ям. Рукоятка контроллера, кроме нулевой позиции, соответствующей холостому ходу, имеет 15 рабочих позиций режима «Тяга», позицию «П» сборки схемы тормоза и позиции 1—7 режима «Тормоз». Для увеличения частоты вра-щения коленчатого вала дизеля необходимо перевести реверсивную рукоятку контроллера машиниста в положение «Вперед» или «Назад», а главную рукоятку — в одну из рабочих позиций режима «Тяга».
На каждой рабочей позиции замкнуты определенные контакты (20, 23, 24, 37) контроллера, от которых получают питание электромагниты МР1 — МР4 регулятора частоты вращения дизеля. При этом каждой комбинации включения электромагнитов соответствует определенная затяжка всережимной пружины и, следовательно, определенная частота вращения вала дизеля, поддерживаемая объединенным регулятором. На нулевой и 1-й позициях контроллера машиниста частота вращения вала дизеля одинакова и равна 350 ±15 об/мин, на 2-й позиции — 550 ± 20 об/мин. На каждой последующей позиции частота увеличивается на 34 — 35 об/мин, достигая на 15-й пози-ции 1000 ±10 об/мин.
Защита дизеля от аварийных режимов работы. В схеме цепей пуска предусмотрена защита дизеля от недостаточного давления масла (от «сухого» пуска и эксплуатации с пониженным давлением), а также от работы с повышенным давлением в картере. Если давление масла в режиме пуска дизеля не поднимается выше 0,05 МПа (0,5 кгс/см2), то контакты реле давления РДМЗ между проводами 19Д и 20Д в цепи пускового контактора КД не замкнутся, пуск дизеля не произойдет. Когда при работе дизеля давление масла на входе в лоток становится ниже 0,05 МПа (0,5 кгс/см2), реле давления РДМ4 размыкает свой контакт между проводами 25Д и 26Д, вследствие чего снимется напряжение с катушки электромагнита МР6 регулятора дизеля. Отключение электромагнита МР6 приводит к остановке дизеля.
Защита дизеля от повышенного давления в картере осуществляется жидкостным дифференциальным манометром, который имеет контактное устройство КЖМ. При нормальной работе в картере дизеля должно быть разрежение 10— 100 мм. вод. ст. Если в картере появляется давление, превышающее 20 мм. вод. ст., то контакт КЖМ жидкостного манометра между проводами 1125, 1126 замыкается и создает цепь на катушку реле РУ7 от зажимов 4/1... 4 (автоматический выключатель АВ4 "Топливный насос"). Реле РУ7 срабатывает и разрывает свой контакт в цепи катушки электромаг-нита МР6, останавливая таким образом дизель. Вторым своим контактом реле РУ7 от зажимов 4/1... 4 становится на самопитание. Для повторного запуска дизеля необходимо отключить реле РУ7 кратковременным выключением автоматического выключателя АВ4 «Топливный насос».
Цепи приведения тепловоза в движение. Для приведения тепловоза в движение необходимо установить ключ ЭПК автостопа во включенное положение, перевести реверсивную рукоятку кон-троллера в положение «Вперед» или «Назад» (в дальнейшем будем рассматривать работу схемы при движении «Вперед»), включить на пульте управления автоматический выключатель АВ1 «Управ-ление тепловозом» и перевести рукоятку контроллера машиниста на 1 -ю позицию. При этом включается ряд аппаратов в определенной последовательности:
1. получает питание катушка электропневматического вентиля Р («Вперед») реверсора по цепи: зажимы 7/1... 7, контакт 4 переключателя КБ1, провода 1000 и 1002, автоматический выключатель АВ2 «Управление общее», провода 1003 и 999, плюсовая шина контроллера машиниста, контакты 34 и 33 контроллера, провод 700, зажимы 3/7... 8, провод 950, автоматический выключатель АВ1 «Управление тепловозом», провода 701 и 702, контакт устройства блокировки тормоза УБТ, контакт электропневматического клапана автостопа ЭПКА, замкнутый замыкающий контакт РУ9, катушка которого получает питание при включении ЭПК, провода 709 и 710, контакт 20 ключа КБ1, контакт реверсивной рукоятки контроллера КМ, провода 716 и 717, зажим 2/1, провод 719, катушка Р («Вперед»), «минус».
Кулачковый вал реверсора поворачивается и замыкает силовые контакты реверсора Р в цепях обмоток возбуждения тяговых двигателей ЭТ1 — ЭТ6 (на схеме силовых цепей эти контакты по-казаны размыкающими для движения тепловоза «Вперед» при управлении из передней кабины);
2. после замыкания блок-контактов реверсора Р между проводами 720 и 721 получает питание катушка реле времени РВ2 по цепи: зажим 2/1, провода 719 и 720, замкнутый блок-контакт Р, провода 721, 727 и 746, контакт 2 переключателя нагружения ТП, замкнутый в положении «Поезд-ной режим», провод 748, замкнутый в режиме тяги блок-контакт тормозного переключателя ТП, размыкающий контакт тормозного реле РУ46, размыкающий контакт реле экстренного торможения РУ27, замкнутые контакты реле защит РУЗ, РУ2, РУ5, РУ16, РМ2 и РЗ, замкнутые контакты блокировок дверей высоковольтной камеры БД1 — БД4, размыкающий контакт реле блокировки первой позиции РУ4, провод 776, катушка реле РВ2, «минус»;
3. реле времени РВ2 включается и без выдержки времени замыкает своим контактом между проводами 801 и 802 цепь катушек электропневматических вентилей поездных контакторов КП1 — КП6. Катушки этих контакторов получают питание от выключателя АВ4 «Топливный насос» по цепи: контакт выключателя ВкА «Аварийный останов тепловоза», тумблеры Тбб «Аварийный останов дизеля», зажимы 4/1... 4, провод 799, контакт 8 переключателя ПН, замкнутый контакт реле времени РВ2, замкнутые контакты отключателей тяговых двигателей ОМ1 — ОМ6;
4. включившись, контакторы КП1 — КП6 подключают своими силовыми контактами ТЭД к выпрямительной установке ВУ, а блокировочными контактами между проводами 777 — 790 замыкают цепь питания катушки контактора возбуждения генератора КВГ;
5. контактор КВГ силовым контактом между проводами 304 и 305 подключает обмотку возбуждения тягового синхронного генератора Г к выходам блока возбуждения БВГ, входы 1 и 2 которого подключены к соответствующим выходам U1 и U2 возбудителя В.
После включения контакторов КВВ и КВГ блок БМУВ (УСТА), управляя силовыми транзисторами модуля ключей ШИМ, изменяет ток возбуждения и напряжение возбудителя В, следовательно, и ток обмотки возбуждения тягового генератора. На зажимах генератора и выходе выпрямительной установки появляется напряжение, тяговые двигатели начинают вращаться, тепловоз приводится в движение. Его мощность изменяется перемещением рукоятки контроллера машиниста КМ по позициям с 1-й по 15-ю, т.е. изменением частоты вращения коленчатого вала дизеля. При этом параметры дизеля и электропередачи регулируются автоматически объединенным регулятором и микропроцессорной системой автоматического регулирования тяговой электропередачи (УСТА).
Маневровый режим. Работа при маневрах может осуществляться при помощи кнопки Кн1 «Маневр», установленной на боковой стенке кабины машиниста. Контроллер машиниста КМ должен находиться на нулевой позиции. Чтобы привести тепловоз в движение, необходимо выполнить все ранее изложенные для этого операции, за исключением установки рукоятки контроллера на 1-ю по-зицию, вместо чего нужно нажать и удерживать в нажатом состоянии кнопку «Маневр».
Питание на зажимы 3/7... 8 в этом случае подается от выключателя АВ2 «Управление общее» по цепи: зажимы 14/12... 14, провод 948, контакт кнопки «Маневр», провод 949. Так как контроллер ма-шиниста находится на нулевой позиции, частота вращения коленчатого вала дизеля составляет 350 об/мин. На выходе выпрямительной установки будет мощность, соответствующая приведенной частоте вращения (1-й позиции контроллера машиниста). Для возвращения в режим холостого хода кнопку отпускают.
Защита от произвольного трогания тепловоза на высоких позициях контроллера. В схеме управления тепловозом предусмотрена защита от его произвольного трогания на позициях контроллера выше 1-й (так называемая блокировка 1-й позиции). Для этой цели в цепи катушек контакторов КВВ и КВГ, а также реле РВ2 между проводами 773 и 775 включен размыкающий контакт реле РУ4, катушка которого получает питание на 2 — 15-й позициях контроллера КМ. Если случайно выключатель «Управление тепловозом» будет установлен в рабочее положение, когда рукоятка контроллера находится на 2 — 15-й позициях, то контакторы КВВ и КВГ, реле РВ2 не включатся, так как на этих позициях контакт РУ4 в цепи катушек приведенных аппаратов разомкнут.
Когда выключатель «Управление тепловозом» переводят в рабочее положение на 1-й позиции контроллера, контакторы КВВ и КВГ, а также реле РВ2 включаются через замкнутый на этой по-зиции размыкающий контакт РУ4. Сразу же после срабатывания контактора КВВ его замыкающий блок-контакт зашунтирует контакт РУ4 в цепи катушек КВВ, КВГ и РВ2, вследствие чего при даль-нейшем наборе позиций эта цепь не разрывается, несмотря на включение реле РУ4.
Защита персонала от поражения высоким напряжением.Для защиты обслуживающего персонала от поражения высоким напряжением при работе тепловоза под нагрузкой на дверях вы-соковольтной камеры установлены конечные выключатели БД1, БД2, БДЗ и БД4, которые размыкают свои контакты при открывании дверей. Контакты конечных выключателей включены последовательно в цепь катушек КВГ, КВВ и РВ2.
Когда открывают двери высоковольтной камеры или выпрямительной установки при работе тягового генератора под нагрузкой, размыкается контакт соответствующего конечного выключателя, раз-рывая цепь питания катушек КВГ, КВВ и РВ2. Последнее приводит к снятию нагрузки с генератора и отключению поездных контакторов. Одновременно через размыкающий контакт контактора КВВ получит питание сигнальная лампа ЛС2 «Сброс нагрузки».
Защиты от понижения давления масла, превышения температуры воды и масла.На 12 — 15-й позициях контроллера машиниста работа дизеля под нагрузкой возможна, когда давление масла в лотке дизеля превышает 0,3 МПа (3 кгс/см^). Если оно не достигает указанного значения, то при переводе рукоятки контроллера на 12-ю позицию снимае