Магистральный электровоз 2ЭС5К (3ЭС5К). Руководство. Книга 4. Электрические аппараты и оборудование - часть 1

Магистральный электровоз 2ЭС5К (ЗЗС5К)

Руководство по эксплуатации

КНИГА 4 Описание и работа Электрические аппараты и оборудование ИДМБ 661142 009 РЭ4 (3TC.001 012 РЭ4)

Содержание

1 Токоприемник ТАсС-10-01

2 Выключатель BOB-25А-10/400 УХЛ1 8

3 Выключатель быстродействующий ВБ-8 11

4 Разъединитель Р-213-1 14

5 Переключатель кулачковый двухпозиционный ПКД-01 15

6 Контакторы пневматические ПК 17

7 Контакторы электромагнитные МК 20

8 Предохранитель ПР-2 24

9 Предохранитель ВПК-42 24

10 Предохранитель ПКЭН006-10 26

11 Предохранители с плавкой вставкой ВПБ-6 или ВПТ-6 27

12 Реле управления и защиты 27

13 Реле напряжения герконовое РНГ-53 33

14 Реле термозащитное PT3-32, РТЗ-З 34

15 Реле температуры 35

48 Выключатель В-007 81
49 Контактор кулачковый КЭ-153 81
50 Тумблер ГГГ26-1, ПТ26-2, ПТб-3 83
51 Выключатель КЕ-011, КЕ-021 84
52 Педаль П-6 85
53 Переключатель ПК-16-11 85
54 Соединитель электрический силовой В КС-400-1В1К и РПС-400-1В1К 86

Токоприемник работает следующим образом: сжатый воздух,

подведенный из магистрали питания, поступает в пневмопривод 3; усилие пневмопривода приложенное к малому плечу несущего рычага 12, поворачивает несущий рычаг на полуосях, закрепленных шарнирно на основании 6; длинное плечо несущего рычага перемещает вверх средний шарнирный узел токоприемника и вместе с ним верхнюю раму 11; верхний шарнир кулисной тяги 7 перемещается вместе с несущим рычагом вверх и передает усилие пневмопривода на верхнюю раму с помощью тяги 10 за счет перемещения нижнего шарнира кулисной тяги в продольном пазу направляющей рамки 8; это обеспечивает поворот верхней рамы относительно несущего рычага с помощью синхротяги 9; каретки 1 с полозом 2 поднимаются вверх до упора вставок 4 в контактный провод; четырехзвенники 5 кареток, преодолевая усилие пружин, просядут до обеспечения каретками нормируемого контактного нажатия, при выпуске сжатого воздуха из пневмопривода подвижные части токоприемника под действием собственного веса опускаются на буферные устройства; подрессоренный шток буферного устройства

просаживается на пружине, гася энергию удара и предотвращая деформацию

подвижных частей токоприемника.

2 Выключатель ВОВ-25А-10/400 УХЛ1

Назначение изделия. Главный выключатель предназначен для оперативной коммутации (включение и выключение) электрического питания электровоза от контактной сети в рабочем режиме и для автоматического отключения в режиме короткого замыкания, перегрузок и других аварийных режимах.

Технические характеристики Номинальное напряжение, кВ 25

Наибольшее рабочее напряжение, кВ 29

Номинальный ток, А 400

Номинальный ток оперативной коммутации, А 10

Номинальный ток отключения, кА 10

Сквозной ток короткого замыкания

(амплитудное значение), кА 25

Ток термической стойкости за время 0,1с, к А 10

Номинальная мощность отключения, MBA 250

Номинальное давление сжатого воздуха, МПа(кгс/см ) 0,8(8)

Собственное время отключения от промежуточного реле при токе срабатывания, равном 1,3 тока уставки, с, не более 0,06

Тоже при токе срабатывания, равном 2,0 и более тока уставки, с, не более 0,05

Собственное время отключения от электромагнита

переменного тока при токе в катушке 15А, с, не более 0,03

Собственное время включения, с, не более 0,18

Номинальное напряжение цепи управления

постоянного тока, В 50

Номинальное напряжение цепи управления переменного тока, В:

-электромагнита отключения 380

-электронагревателя 220

Время включения катушки включающего

электромагнита, с, не более 5

Номинальная мощность электронагревателя, Вт 400

Температура окружающего воздуха для включения

электрообогрева, °С, не более 5

Масса, кг 190

Устройство и работа. Выключатель в соответствии с рисунком 2 состоит из дугогасительной камеры 1, воздухопроводного изолятора 2, разъединителя 3,

блока управления 4, воздушного резервуара 5 и ограничителя перенапряжений (варистора) ОПН-25/18-10/500 УХЛ1.

В комплект выключателя входит трансформатор тока ТПОФ-25

Дугогасительная камера в соответствии с рисунком 3 состоит из колпака 1, ограничителя дуги 2, неподвижного контакта 3, подвижного контакта 4, изолятора 5, контакта 6, пружинно-пневматического привода подвижного контакта 7 и вывода 8.

Разъединитель в соответствии с рисунком 4 состоит из контактной пружины 6, заземляющего кронштейна 7, контактных ножей 8, вывода 9, изолятора 10 и вала 12.

В блок управления в соответствии с рисунком 4 входят: главный клапан 27, пневматический привод разъединителя 24, клапаны управления 11 и 23, автомат минимального давления 34, штуцер 29 с резьбой (труб. 1/2") для подключения манометра, обратный клапан 30 со штуцером с резьбой (труб. 1/2") для подключения источника сжатого воздуха, отключающий электромагнит 39 переменного тока, включающий электромагнит 21, удерживающий электромагнит 22, контрольно-сигнальный аппарат 15, промежуточное реле 16, штепсельные соединения (ШР1)20 и (ШР2)19, патрон аэрации 36 с силикагелем для вентиляции внутренних поверхностей воздухопроводного изолятора и изолятора дугогасительной камеры, пружинное устройство 13, доводящее разъединитель до фиксированных положений ОТКЛЮЧЕНО и ВКЛЮЧЕНО, и электрический нагревательный элемент 18 для обеспечения надежной работы блока управления при низких температурах.

Воздушный резервуар имеет трубку 31 для спуска конденсата со штуцером с резьбой (труб. 1/2") для подсоединения разобщительного крана. С целью снижения уровня коммутационных перенапряжений на дугогасительной камере 2 установлен ограничитель перенапряжений (варистор) 1 типа ОПН-25/18-10/500 УХЛ1.

Варистор состоит из 15 элементов (шайб), электрически соединенных между собой контактными поверхностями. Шайбы расположены внутри фарфорового изолятора, сжаты пружиной и залиты эластичным термостойким и морозостойким компаундом для обеспечения неподвижности элементов и электрического контакта между ними

3 Выключатель быстродействующий ВБ-8

Назначение изделия. Выключатель предназначен для защиты цепей тяговых двигателей электровоза от токов короткого замыкания.

Технические характеристики.

Устройство и работа Все основные узлы выключателя ВБ-8 в соответствии с рисунком 5 крепятся на раме, которая состоит из двух изоляционных боковин 31, склепанных по концам распоркамиб. В них имеются отверстия, с помощью которых производится крепление выключателя на электровозе.

Между изоляционными боковинами расположены два силуминовых кронштейна 7 и 29 и пневматический привод 3. К кронштейнам крепится изоляционная панель 21 с расположенными на ней неподвижным контактом 18, магнитной дугогасительной системой и низковольтными блокировками 25.

Контактный рычаг 8, рычаг якоря 9 и электромагнит 2 с удерживающей катушкой 30 и размагничивающей катушкой 4 размещены на оси 5, установленной на раме выключателя. Удерживающая катушка для снятия перенапряжений зашунтирована диодами КД202Р.

Две отключающие пружины 10 зацеплены одним концом за тягу 12, а другим концом - за якорь. Усилие обеих пружин через стержень 13 передается на ось 14, установленную на электромагните.

Для ограничения перемещения якоря и контактного рычага на кронштейне 7 установлен упор, перемещение электромагнита ограничено штоком пневматического привода.

Между контактным рычагом и якорем установлены две группы контактных пружин сжатия 11. Каждая группа состоит из трех концентрически расположенных пружин.

Регулировочные винты 20 служат для регулировки тока уставки путем изменения магнитной проводимости магнитопровода.

Дугогасительная система выключателя состоит из магнитопровода 23, двух дугогасительных катушек 19, полюсов 17 и лабиринтно-щелевой дугогасительной камеры 16 с резисторными элементами и деионной решеткой.

Верхний рог 15 дугогасительной камеры электрически соединен с подвижным контактом через гибкий шунт и стойку, с которой он шарнирно связан. Нижний рог камеры опирается на неподвижный контакт. Нажатие на неподвижный контакт рогом осуществляется при помощи пружины замка 22. Для управления доступом воздуха в цилиндр привода установлены электромагнитный вентиль 24 и воздухопроводы 1 и 28.

На выключателе применены две универсальные блокировки 25 с сочетанием контактов; один размыкающий и один замыкающий.

Регулировка зазора и провала контактов блокировок осуществляется винтом 27, переключение - пружиной 26.

Оперативное включение выключателя осуществляется путем подачи напряжения на удерживающую катушку электромагнита и включающую катушку (электромагнитного вентиля).

Электромагнитный вентиль включается кратковременно для подачи сжатого воздуха в пневматический привод.

Шток пневматического привода поворачивает электромагнит до соприкосновения с якорем. В этом положении якорь притягивается к полюсам электромагнита - выключатель готов к включению, главные контакты разомкнуты.

После снятия напряжения с катушки вентиля шток пневматического привода возвращается в исходное положение. В исходное положение также, под действием отключающих пружин, возвращается электромагнит, увлекая за собой якорь и контактный рычаг, главные контакты замыкаются. При этом, после соприкосновения главных контактов, якорь с электромагнитом за счет избыточного вращающего момента поворачивается до упора на

дополнительный угол, обеспечивающий провал главных контактов.

Выключатель поляризованного действия. Ток в размагничивающей катушке создает поток в якоре, направленный встречно потоку в якоре от удерживающей катушки

При достижении тока уставки результирующий магнитный поток в якоре уменьшается. Якорь под действием сил отключающих и контактных пружин отрывается от полюсов электромагнита и ударяет по контактному рычагу. Выключатель отключается. Электрическая дуга, возникающая при расхождении главных контактов, гасится в дугогасительной камере. Принудительное отключение выключателя осуществляется снятием напряжения с удерживающей катушки электромагнита.

Схема выключателя показана на рисунке 6.

4 Разъединитель Р-213-1

Назначение изделия. Разъединитель предназначен для отключения поврежденного токоприемника или неисправной секции. Аппарат рассчитан на отключение только обесточенной цепи.

Технические характеристики.

Устройство и работа. Аппарат Р-213-1 в соответствии с рисунком 7 представляет собой разъединитель ножевого типа, состоящий из контактной системы, смонтированной на опорных изоляторах 2, ручного привода и основания 1. Контактная система состоит из подвижного ножа 3 и неподвижного контакта 5. Подвижный нож с опорным изолятором жестко

закреплен на валу 8, на конце которого закреплена рукоятка 7 Контактное нажатие создается пружинами 4. Фиксация подвижного ножа осуществляется западанием ролика 9 подвижного рычага в паз сектора 10 под воздействием пружины 11. Разъединитель имеет два положения «Включен» и «Выключен». Включение и выключение разъединителя производится рукояткой 7 из кузова электровоза Основание разъединителя заземлено с помощью шины 6

5 Переключатель кулачковый двухпозиционный ПКД-01

Назначение изделия Переключатель ПКД-01 применяется на электровозах в качестве реверсивных и тормозных переключателей.

Реверсивный переключатель предназначен для переключения обмоток возбуждения тяговых двигателей с целью изменения направления движения электровоза. Тормозной переключатель предназначен для переключения цепей тяговых двигателей из режима «Тяга» в режим «Торможение».

Технические характеристики

Устройство и работа. Аппарат ПКД-01 в соответствии с рисунком 8 представляет собой групповой кулачковый аппарат, состоящий из кулачковых элементов 5, кулачкового вала 3, пневматического привода 2, узла вспомогательных контактов 4 и боковин 1.

Кулачковый элемент (КЭ-01) в соответствии с рисунком 10 имеет блочное исполнение с контактным механизмом 3 на два положения, без дугогашения. Он смонтирован между двумя изоляционными стенками 1.

Контактный механизм 3 состоит из одной пары скользящих не размыкаемых контактов, расположенных в шарнире, и двух пар размыкающих контактов Размыкающие контакты выполнены из композиции серебро-окись кадмия, не размыкаемые - из композиции серебро-графит. Контактное нажатие обеспечивается пружиной 2.

Пневматический привод переключателя ПКД-01 в соответствии с рисунком 9 состоит из цилиндра 6 с крышками 3 и 8 , поршня двустороннего действия 5, штока 2, тяги 1, распределительной коробки 12 и электромагнитных вентилей 13.Уплотнение штока в крышке 3 и поршня в

цилиндре выполнено резиновыми манжетами 9. Места соединения поршня со штоком, крышек с цилиндром, а также корпусов вентилей с распределительной коробкой уплотнены специальными резиновыми кольцами 7 и 10. Места соединения распределительной коробки с крышками уплотнены прокладками из паронита. Для смазки поверхности трущихся деталей привода в направляющей крышке 3 и поршня расположены смазочные кольца 4 и 11 из тонкошерстного войлока

Узел вспомогательных контактов, в соответствии с рисунком 9, состоит из кулачковых контакторов 14 типа КЭ-153, корпусов 16 с кулачковыми

шайбами и валиками 15. Валики связаны с кулачковым валом переключателя зубчатой передачей. При этом в положении 1 метки «Б», «В», «Г», «Д» на шестернях 1 и 2 должны быть совмещены в соответствии с рисунком 11

При подаче напряжения на обмотку одного из электромагнитных вентилей 13, в соответствии с рисунком 9 последний открывает доступ сжатого воздуха в левую или правую часть цилиндра. Поступательное движение поршня 5 через кривошипно-шатунный механизм преобразуется во вращательное движение кулачкового вала. Вал 3, в соответствие с рисунком 8, вращаясь в подшипниках установленных в боковинах 1 кулачковыми шайбами переключает кулачковые элементы 5. Вращательное движение кулачкового вала через зубчатую передачу передается на кулачковый валик узла вспомогательных контактов. При этом происходит переключение кулачковых контакторов.

Диаграмма коммутационных положений переключателя приведена на рисунке 12.

6 Контакторы пневматические ПК

Назначение изделия. Пневматические контакторы ПК-356-01, ПК-358-64, ПК-358-69, ПК-360-63 предназначены для включения и отключения главных цепей электровоза.

Технические характеристики приведены в таблице 1

Устройство и работа. Пневматические контакторы всех типов по конструкции и принципу действия аналогичны Поэтому рассмотрим устройство и работу только контактора ПК-356-01 в соответствии с рисунком 13 Он состоит из основных узлов: неподвижных и подвижных главных контактов, пневматического привода 2, дугогасительной камеры 12 и

вспомогательных контактов 1. Все узлы и детали аппарата смонтированы на изоляционном стержне 3. Узел неподвижных контактов состоит из кронштейна 11 с дугогасительной катушкой, основного контакта 9 и дугогасительного контакта 10. На кронштейне 5 подвижных контактов шарнирно установлен рычаг 6, несущий контактодержатель с основным контактом 7 и дугогасительным контактом 8.

Основные контакты имеют накладки из композиции серебро-окись кадмия и предназначены для прохождения через них тока. Дугогасительные контакты имеют накладки из композиции медь - вольфрам и предназначены для коммутации тока главной цепи. Рычаг 6 изоляционной тягой 4 связан со штоком пневматического привода 2. Привод в соответствии с рисунком 17 включает в себя цилиндр 5, отключающую пружину 4, подвижной шток 6, поршень 2, крышка 1 и электромагнитный вентиль 7 для подачи сжатого воздуха. Уплотнение поршня осуществляется резиновыми манжетами 3.

Для дугогашения в контакторе использована однощелевая дугогасительная камера, выполненная в виде двух прессованных боковин из дугостойкого материала. На выходе камеры установлены пламягасительные решетки.

Вспомогательные контакты - пальцевого типа. Изоляционная колодка контактов с медными пластинами соединена с подвижной системой контактора через тягу, с помощью которой и приводится в действие.

Включение контактора осуществляется сжатым воздухом, поступающим в цилиндр пневматического привода либо через электромагнитный вентиль, при подаче на его катушку напряжения, либо через крышку привода от вентиля другого контактора Поршень под действием сжатого воздуха перемещает подвижную систему аппарата, производит замыкание главных и переключение вспомогательных контактов. При этом дугогасительные контакты замыкаются первыми перед замыканием основных. Отключение контактора происходит под действием отключающей пружины после снятия напряжения с катушки

Контакторы каждой группы по конструкции аналогичны, имеют однополюсное и двухполюсное исполнение главных контактов. Отличаются по числу вспомогательных контактов. Приводом служит электромагнит клапанного типа с втягивающей катушкой постоянного тока.

Устройство и работу контакторов первой группы рассмотрим на примере контактора МК-63 в соответствии с рисунком 20.

Все узлы и детали смонтированы на скобе электромагнита 8. Неподвижные контакты 10 в виде скоб установлены на изоляционной колодке 3 и образуют самостоятельный узел. Подвижные контакты 9 в виде мостика расположены в окнах изоляционной тяги 1, которая своими призмами опирается с одной стороны на якорь 11, а с другой - на скобу 7. Эти детали образуют подвижную систему контактора. Контакты имеют накладки из композиции серебро-окись кадмия. Контактное нажатие осуществляется пружиной 5. Для регулировки зазора между контактами и провала предусмотрены пластины 2 и прокладки 13.

Узел вспомогательных контактов 14 укреплен на верхней скобе и приводится в действие скобой 15, установленной на якоре 11.

Для обеспечения заданного угла поворота якоря на скобе предусмотрен упор 12. При подаче напряжения на втягивающую катушку электромагнита якорь под действием электромагнитных сил поворачивается на призматической опоре и сообщает поступательное движение тяге. При этом происходит замыкание или размыкание главных и вспомогательных контактов.

Выключение контактора осуществляется отключающей пружиной 6 после снятия напряжения с катушки. При размыкании цепи возникающая электрическая дуга на главных контактах гасится за счет интенсивного нарастания сопротивления в двух дуговых промежутках. Дугогасительная камера 4 предназначена для ограничения пламени дуги.

Устройство и работу контакторов второй группы рассмотрим на примере контактора МК-84 в соответствии с рисунком 25.

содержание .. 1 2 ..

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