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