содержание .. 1 2 ..

Электровоз 2ЭС4К. Руководство по эксплуатации - часть 1

345112

Электровоз 2ЭС4К

Руководство по эксплуатации

Книга 1

Описание и работа

Электрические схемы

(3ТС.000.003 РЭ1)

Разработал

А. И. Хаймоненко

Проверил

А. С. Попов

Н. контроль

Н. В. Мацакова

Утвердил

С. А. Усвицкий

Листов

137

Содержание

Лист

1 Назначение

2 Технические данные

3 Общие пояснения к электрической схеме

4 Схема силовых цепей

4.1 Цепи тяговых электродвигателей в режиме тяги

4.2 Регулирование напряжения на тяговых электродвигателях в
режиме тяги

4.3 Цепи тяговых электродвигателей в режиме
электрического торможения

4.4 Регулирование тормозной силы в режиме
электрического торможения

4.5 Цепи тяговых электродвигателей в аварийных режимах

5 Схема вспомогательных цепей электровоза

5.1 Цепи вспомогательных машин

5.2 Цепи потребителей собственных нужд

6 Схема цепей управления электровоза

6.1 Питание цепей управления

6.2 Цепи управления токоприемниками

6.3 Цепи аппаратуры МПСУ

6.4 Цепи управления быстродействующими выключателями QF1 30
6.5 Цепи управления вспомогательными машинами и устройствами 31
6.6 Цепи управления тяговыми двигателями в режиме тяги 35
6.7 Цепи управления тяговыми двигателями в режиме
торможения

6.8 Цепи управления тяговыми электродвигателями в аварийных
режимах

6.9 Цепи защиты от боксования и юза

6.10 Цепи управления краном машиниста с дистанционным
управлением

6.11 Цепи сигнализации о состоянии оборудования

6.12 Цепи управления устройствами обогрева и
кондиционером

6.13 Цепи управления стеклоочистителями 44
6.14 Цепи управления зеркалами заднего вида

6.15 Цепи управления клапанами звуковых сигналов,
продувки резервуаров, пневматическими устройствами
отпуска тормозов и питания радиостанции 44
6.16 Цепи освещения

6.17 Цепи блока управления гребнесмазывателем

6.18 Цепи системы автоматического управления

торможением (САУТ-ЦМ/485)

6.19 Цепи комплексного локомотивного универсального
устройства безопасности (КЛУБ-У) с теле-
механической системой контроля бодрствования
машиниста(ТСКБМ)

6.20 Цепи комплекса технических средств унифицированной автома-
тической системы пожаротушения

Приложение А Перечень электрических машин и
аппаратов электровоза

Приложение Б Перечень составных частей шкафа питания U3

125

Приложение В Перечень составных частей кондиционера А50

126

Приложение Г Перечень составных частей радиостанции А60

127

Приложение Д Уставки срабатывания аппаратов
защиты и контроля

128

Приложение Е Сопротивление нагревательных
элементов и резисторов

129

Приложение Ж Сопротивление катушек аппаратов

131

Настоящее руководство предназначено для изучения устройства, правил

эксплуатации и технического обслуживания электровоза и состоит из 8 книг:

Книга 1 - ИДМБ.661141.004РЭ1 (3ТС.000.003РЭ1). Описание и работа.

Электрические схемы.

Книга 2 - ИДМБ.661141.004РЭ2 (3ТС.000.003РЭ2). Описание и работа.

Электрический монтаж.

Книга 3 - ИДМБ.661141.004РЭ3 (3ТС.000.003РЭ3). Описание и работа.

Электрические машины.

Книга 4 - ИДМБ.661141.004РЭ4 (3ТС.000.003РЭ4). Описание и работа.

Электрические аппараты.

Книга 5 - ИДМБ.661141.004РЭ5 (3ТС.000.003РЭ5). Описание и работа.

Электронное оборудование.

Книга 6 - ИДМБ.661141.004РЭ6 (3ТС.000.003РЭ6). Описание и работа.

Механическая часть

Книга 7 - ИДМБ.661141.004РЭ7 (3ТС.000.003РЭ7).Использование по

назначению.

Инструкция по техническому обслуживанию.

При эксплуатации и техническом обслуживании электровоза необходимо

также руководствоваться технической документацией, входящей в ведомость
эксплутационных документов ИДМБ.661141.004ВЭ (3ТС.000.003ВЭ).

1 Назначение

1.1 Электровоз 2ЭС4К предназначен для эксплуатации на железных дорогах,

электрифицированных на постоянном токе с напряжением в контактной сети 3000 В.

Электровоз рассчитан на работу при напряжении в контактной сети от 2200 В

до 4000 В.

Электровоз рассчитан на номинальное значение климатических факторов для

исполнения У по ГОСТ15150-69.

При этом:
- высота над уровнем моря – до 1300 м;
- оборудование, устанавливаемое в кузове и кабине электровоза, рассчитано

для работы при температуре окружающего воздуха от минус 50 ºС до плюс 60 ºС;

- в необходимых случаях допускается применение термостатирования.
Категория размещения оборудования:
- 1 – для оборудования, устанавливаемого вне кузова электровоза;
- 2 – для оборудования, устанавливаемого в кузове электровоза;
Допускается для оборудования, устанавливаемого в кабине электровоза,

категория размещения 3.

Допускается применение оборудования в климатическом исполнении УХЛ.
Оборудование У1 и У2 должно допускать возможность выпадения инея с

последующим оттаиванием.

2 Технические данные

Номинальное напряжение, В

3000

Формула ходовой части

2(2

-2

)

Колея, мм

1520

Номинальная нагрузка от оси на рельсы, кН(тс)

235 (24,0)

Разность поколесной (для одной оси) нагрузки, кН (тс),
не более

4,9(0,5)

Мощность часового режима на валах тяговых двигателей,
кВт, не менее

6200

Сила тяги часового режима, кН (тс), не менее

434 (44,3)

Скорость часового режима, км/ч

, не менее

Мощность продолжительного режима

на валах тяговых двигателей, кВт, не менее

5735

Сила тяги продолжительного режима, кН (тс), не менее

391 (39,9)

Скорость продолжительного режима, км/ч, не менее

51,6

Конструкционная скорость, км/ч

120

КПД в продолжительном режиме с учётом
вспомогательных нужд, не менее

0,88

Масса электровоза с 0,67 запаса песка, т

192

Электрическое торможение

рекуперативное,
реостатное

Мощность электрического тормоза на валах
тяговых двигателей, кВт, не менее:
рекуперативного

4500

реостатного

3500

Тормозное усилие, развиваемое электровозом в режиме
рекуперативного торможения, при скорости, не менее, кН:
- 120 км/ч

150

- 70 км/ч

325

- 50 км/ч

350

Номинальная длина электровоза по осям автосцепок, мм

35004

Высота от головки рельса до рабочей поверхности полоза
токоприемника, мм
- в опущенном положении, не более

5050

- в рабочем положении

5500-7000

Высота от головки рельса до оси автосцепки, мм

1060

Передаточное отношение зубчатой передачи

88/27

Пусковые, тяговые, тормозные (реостатные) и тормозные (рекуперативные)

характеристики электровоза в соответствии с рисунками 1, 2, 3 и 4.

Примечания:
1. Параметры электровоза указаны при номинальном напряжении на

токоприемнике 3кВ и среднеизношенных бандажах колесных пар (диаметр по
кругу катания 1205мм).

2. При уменьшении напряжения ниже 2,9 кВ мощность и скорость электровоза

пропорционально уменьшаются.

3. Максимальная скорость в эксплуатации должна обеспечиваться при

полностью изношенных бандажах колесных пар (диаметр по кругу катания 1160
мм)

4. Значения мощности, силы тяги, силы торможения, скорости и КПД

уточняются по результатам испытаний опытного электровоза.

– ток якоря тягового двигателя;

V – скорость электровоза;
А

, А

– точки продолжительного и часового режима соответственно;

1÷44 – ходовые позиции;
ОП1÷ОП4 – позиции ослабления поля.

Рисунок 1 - Пусковые характеристики

км/ч

V – скорость электровоза;
F – сила тяги электровоза;
А

, А

– точки продолжительного и часового режима соответственно;

1÷44 – ходовые позиции;
ОП1÷ОП4 – позиции ослабления поля.

Рисунок 2 - Тяговые характеристики

км/ч

кН

– ток якоря тягового двигателя;

– ток возбуждения тягового двигателя;

V – скорость электровоза;
В – тормозная сила электровоза;
1 ÷ 6 – ступени торможения

Рисунок 3 - Тормозные (реостатные) характеристики

– ток якоря тягового двигателя;

– ток возбуждения тягового двигателя;

V – скорость электровоза;
В – тормозная сила электровоза;
1 ÷ 3,5 – зоны регулирования

Рисунок 4 - Тормозные (рекуперативные) характеристики

3. Общие пояснения к электрической схеме

Электрическая схема электровоза условно разделена на следующие части:
-схема силовых цепей, состоящая из цепи токоприёмников и цепи тяговых

двигателей, в соответствии с рисунками 6 и 7;

-схема вспомогательных цепей, состоящая из цепей преобразователя ПСН

(U1), вспомогательных машин, обогревателей и других устройств, питающихся от
преобразователя ПСН (U1) в соответствии с рисунками 8 и 9.

-схема цепей управления в соответствии с рисунками 10-22.
3.1 Схема силовых цепей тяговых двигателей приведена для обеих секций

электровоза, схема вспомогательных цепей – для одной секции электровоза.

3.2 На схеме контакты аппаратов показаны в следующем положении:
-реверсивных переключателей QP1, QP2 в положении движения “Вперед”

кабиной секции А;

-тормозных переключателей QT1 в положении “Тяга”;
-переключателей Q1 в положении для независимого возбуждения;
-переключателей QS7 в верхнем положении.
3.3 Провода обозначенные:
-буквой “В” с цифрой (В1, В2 и т.д.) относятся к высоковольтным цепям с

напряжением 3 кВ;

-буквой “C” с цифрой (С1, С2 и т.д.) относятся к цепям собственных нужд и к

цепям управления, напряжение которых превышает 42 В переменного тока;

-буквой “Н” с цифрой (Н1, Н2 и т. д.) относятся к цепям управления;
-буквой “Э” с цифрой (Э1, Э2 и т. д.) относятся к межэлектровозным цепям;
-буквой “G” соединяют оборудование (корпусы, магнитопроводы и др.) с

кузовом электровоза;

-буквой “Л” с цифрой (Л1, Л2 и т. д.) относятся к цепям системы

безопасности;

-буквой “Т” с цифрой (Т1, Т2 и т. д.) относятся к цепям тормозного

оборудования;

-буквой “П” с цифрой (П1, П2 и т. д.) относятся к цепям пожарной

сигнализации;

-буквой “А” с цифрой (А1, А2 и т. д.) относятся к цепям автоматики.
3.4 Для работы по системе многих единиц (три секции) переключатель QS7

средней секции переключается в нижнее положение.

3.5 Провода В84, В250 электровоза соединяются, соответственно, с проводами

В83, В252 третьей секции.

3.6 Розетки резервирования питания собственных нужд Х15, Х17, Х25, Х27,

Х35, Х37 установлены на лобовой части секции, а Х16, Х18, Х26, Х28, Х36, Х38
на торцевой части секции. Предусмотрено изготовление межсекционных жгутов,
соединяющих указанные розетки секций А и Б при формировании электровоза.

Предусмотрен дополнительный комплект таких же жгутов для возможности

присоединения третьей секции.

3.7 В межсекционном соединении электровоза (электровоз в составе 2-х

секций) провода цепей управления одной секции соединяются с проводами
другой секции следующим образом: Э01 с Э02, Э03 с Э04, Э13 с Э14, Э17 с Э22,
Э18 с Э23, Э29 с Э30. Остальные провода соединяются с одноименными.

В межэлектровозном соединении (при работе двух электровозов по системе

многих единиц), провода цепей управления одного электровоза соединяются с
проводами другого электровоза следующим образом: Э13 с Э15, Э14 с Э16, Э15 с
Э13, Э16 с Э14, Э17 с Э24, Э18 с Э25, Э22 с Э26, Э23 с Э27, Э29 с Э30.

Остальные провода, кроме проводов Э32, Э36 соединяются с одноименными.
Провода Э32 и Э36 соединяются между собой в пределах своей секции в меж-

электровозном соединении.

Провода Э01, Э02, Э03 ,Э04, Э31 в межэлектровозном соединении не

соединяются.

В соединении электровоза с третьей секцией провода цепей управления

электровоза (указаны первыми) соединяются с проводами секции следующим
образом: Э01с Э02, Э03 с Э04, Э13 с Э14, Э14 с Э15, Э15 с Э13, Э17 с Э22, Э18 с
Э23, Э22 с Э24, Э23 с Э25.

Остальные провода соединяются с одноименными.
3.8 Контакты датчиков-реле давления, сигнализаторов давления,

выключателей управления пневматических SP1, SP3, SP5, SP6, SP7, SP8, SP11,
SP12, SP15, SP16, SP17 показаны в положении БЕЗ ВОЗДУХА;

-переключателя QS5 показаны в нижнем положении;
-контакты QF1 показаны в отключенном состоянии, QF11, QF21 – во

включенном состоянии.

3.9 Тумблер S4 ЭПК опломбирован во включенном положении.
3.10 Катушки аппаратов НА1, К1…К36, К41…К44, К47, К51…К54, KV15,

KV16, KV18, KV44, KV32, KV51…KV56, KV61, KV62, KV65…KV67, KV71,
KV75, KV78, SA3, Q1, Q11, Q21, QP1, QP2, Y1-Г, QT1, У3…У5, У10, У14, У17,
У18, У21…У24, У30, У31 зашунтированы шунтирующим устройством ШУ-131
5ТС.583.131;

-аппаратов КМ11, КМ12, КМ14…КМ17, КМ19, КМ21, КМ23, КМ31, КМ41,

КМ43, КМ51, КМ53, КМ61, КМ62, КМ64…КМ67 – шунтирующим устройством
ШУ-143 5ТС.583.143;

-аппаратов КМ33, КМ75, KV37…KV40, KV80 – шунтирующим устройством

ШУ-144 5ТС.583.144;

-аппаратов КМ36, КМ37, КМ45…КМ48, КМ55, КМ77, КМ78 - шунтирующим

устройством ШУ-225 5ТС.583.225.

Схема подключения ШУ в соответствии с рисунком 5.

Рисунок 5 – Схема подключения шунтирующих устройств.

3.11 Радиостанция Р22/3В-1 «РВ-1М» с адаптером, исполнение ИЖ1.101.043-37

ИЖ1.101.043ТУ установлена на электровозах, предназначенных для эксплуатации
на железных дорогах Азиатской части РФ, а радиостанция РВС-1-02 с антенной
АЛП ЦВИЯ.464514.005-02 ЦВИЯ.464514.005ТУ установлена на электровозах,
эксплуатирующихся в Европейской части РФ.

3.12 Вилка Х29 должна быть установлена в розетку Х67 секции А, а вилка Х30

в розетку Х65 секции Б.

3.13 Подготовка для работы по системе многих единиц (СМЕ) описана в

инструкции по эксплуатации ИДМБ.661141.004 РЭ7 (3ТС.000.003 РЭ7).

Для облегчения изучения принципа работы в отдельных случаях приводятся

схемы электрические цепи двух секций электровоза, электровоза и третьей
секции, двух электровозов, соединенных по системе многих единиц.

3.14 Перечень машин и аппаратов и их месторасположение на электровозе

приведен в приложении А.

В приложениях Б, В, Г приведены перечни элементов и аппаратов,

соответственно, шкафа питания U3, кондиционера А50, радиостанции А60.

В приложении Д приведены уставки срабатывания реле времени, аппаратов

защиты и контроля.

Величины сопротивлений нагревательных элементов и резисторов приведены

в приложении Е, катушек аппаратов в приложении Ж.

3.15 На электровозе впервые применены следующие основные узлы и аппараты:
- преобразователь ПСН-235 (U1);
- преобразователь возбуждения ПВ-252 (U15, U25);
- токоприемник ТАсС-16А (ХА1);
- выключатель быстродействующий UR26 (QF1);
- выключатель быстродействующий токоограничивающий ВБТ-22 (QF11, QF21);
- контактор КВ1 (КМ14…КМ17, КМ64…КМ67);
- пускатель ПМ12 (КМ68, КМ69);
- счетчик электрической энергии постоянного тока СКВТ-Ф610 (PJ1).

4.Схема силовых цепей

Схема силовых цепей в соответствии с рисунками 6 и 7.
Подключение электровоза к контактной сети осуществляется токоприемником

ХА1, через дроссель помехоподавления L1 и быстродействующий выключатель
QF1.

Дроссель L1 и конденсаторы С1, С2 предназначены для защиты от помех

выдиовещательного   диапазона,   конденсатор   С3   исключает   проникновение
радиопомех   от   внутреннего   электрооборудования   в   контактную   сеть.
Разъединители  QS1   и  QS2   –для   отключения   неисправного   токоприемника.
Рукоятка   разъединителя   выведена   внутрь   высоковольтной   камеры   электровоза.
Быстродействующий выключатель QF1 предназначен для разрыва силовой цепи и
ее защиты от токов короткого замыкания.

Для защиты от атмосферных и коммутационных перенапряжений в

контактной сети предусмотрен ограничитель перенапряжений F1.

Напряжение в контактной сети измеряется вольтметром PV1, установленным

в кабине и подключенным через добавочное сопротивление R1 и предохранитель
F2.

Датчик напряжения TV1, подключенный к цепи токоприемника ХА1,

выполняет функции измерителя напряжения в контактной сети. Информация
используется для сообщения машинисту о понижении напряжения в контактной
сети ниже 2200 В, либо о повышении напряжения в контактной сети выше 4000 В,
а также для управления электровозом в режиме тяги и электрического
торможения.

Электрической схемой в цепи токоприемников предусмотрена панель реле

напряжения А2, обеспечивающая контроль за наличием напряжения в контактной
сети в случае неисправности датчика напряжения TV1 или неисправности
микропроцессорной системы управления электровозом (далее МПСУ), а также
используемая в качестве балластного резистора в цепи высоковольтной катушки
вентиля защиты Y1.

Заземлитель QS3 предназначен для заземления цепей токоприемников при

открытии дверей высоковольтной камеры для обеспечения безопасности при
входе в высоковольтную камеру.

Отвод тока от электровоза осуществляется через буксовые токосъёмные

устройства ХТ1-ХТ4.

Электрической схемой предусмотрены розетки Х1, Х2 для питания тяговых

электродвигателей от сети депо.

Электрической схемой предусмотрен раздельный учет расхода электроэнергии

на тягу и на собственные нужды с помощью счетчика электроэнергии PJ1,
подключенного через измерительный шунт RS5.

Электрическая схема электровоза предусматривает три соединения тяговых

электродвигателей: последовательное (С), последовательно-параллельное (СП), и

параллельное (П). На каждом из этих соединений имеется возможность работать
как при полном возбуждении, так и на четырех ступенях ослабления возбуждения
двигателей. Реостатное торможение возможно только на параллельном
соединении тяговых электродвигателей М1-М4. Схемой предусмотрена работа
электровоза по системе многих единиц в составе трех и четырех секций.

4.1 Цепи тяговых электродвигателей в режиме тяги.

Питание на тяговые электродвигатели М1-М4 подается напряжением 3000 В

постоянного тока непосредственно из контактной сети.

Защита цепей тяговых электродвигателей от токов короткого замыкания

осуществляется с помощью быстродействующего выключателя QF1, от
замыканий на корпус – с помощью реле дифференциальной защиты КА1.

Кулачковые переключатели QP1, QP2 обеспечивают изменение направления

тока в обмотках якорей тяговых электродвигателей для изменения направления
движения электровоза.

Кулачковый переключатель QT1, предназначен для переключения схемы

электровоза из режима тяги в режим электрического торможения и обратно.

Кулачковый переключатель Q1 предназначен для отключения цепи

независимого возбуждения тяговых электродвигателей.

Кулачковые переключатели Q11, Q21 предназначены для отключения

неисправной пары тяговых электродвигателей.

Пускотормозные резисторы R10, R11, R20, R21 служат для ограничения и

регулирования тока тяговых двигателей электровоза.

Электродвигатели М11, М12, М21, М22 предназначены для привода

вентиляторов, обдувающих, соответственно, пускотормозные резисторы R10,
R11, R20, R21.

Датчики тока ТА11, ТА12, ТА21, ТА22 и ТА13, ТА14, ТА23, ТА24, ТА15,

ТА25 включены соответственно в цепи электродвигателей вентиляторов обдува
пускотормозных   резисторов,   цепи   якорей   и   цепи   возбуждения   тяговых
электродвигателей   и   предназначены   для   контроля   тока   в   указанных   цепях.
Датчики напряжения  TV12,  TV13,  TV22,  TV23 подключены к обмоткам якорей
тяговых   электродвигателей   через   сопротивления  R12.1,  R12.2,  R22.1,  R22.2   и
обеспечивает контроль напряжения на якорях тяговых электродвигателей.

После полного выведения из цепи тяговых электродвигателей

пускотормозных резисторов R10, R11, R20, R21 дальнейшее увеличение скорости
электровоза   достигается   ослаблением   возбуждения   тяговых   электродвигателей
путем   шунтирования   обмоток   возбуждения   резисторами  R14,  R24   и
последовательно   соединенными   с   ними   индуктивными   шунтами  L11,  L21.
Индуктивные   шунты   предназначены   для   снижения   бросков   тока   и   облегчения

содержание .. 1 2 ..

///////////////////////////////////////