Система электроснабжения для постановки электровозов переменного тока на позицию техобслуживания

Система электроснабжения для постановки электровозов переменного тока на позицию техобслуживания

Реферат

Известно техническое решение для постановки электровозов переменного тока на позицию техобслуживания при его питании от контактной сети с высоким напряжением. Во время проведения технологических операций по техобслуживанию и ремонту электровозов высокое напряжение с участка контактной сети над смотровой канавой снимается с помощью секционного разъединителя. Однако из-за встречающихся неисправностей защитных и сигнальных устройств или преднамеренном отступлении обслуживающего персонала от установленных правил безопасности происходят случаи смертельного травмирования ремонтных работников. Другой способ постановки электровозов на позицию техобслуживания, когда с целью повышения уровня электробезопасности контактная сеть над смотровой канавой снимается, требует для перемещения электровозов использовать другой локомотив, что, в свою очередь, снижает пропускную способность участка техобслуживания, а из-за оперативных ошибок обслуживающего персонала приводит к поломке токоприемников электровозов и порче стационарного оборудования и устройств.

Имеется техническое решение для участка техобслуживания на электрифицированных линиях постоянного тока (А.с. №1119875 кл. В 60 М 1/08 от 21.04.82), предусматривающее подачу в участок контактной сети над смотровой канавой низкого напряжения постоянного тока. Данное решение может быть использовано в качестве прототипа. Однако в силу естественных физических свойств электрических цепей переменного тока, а также существенных различий способов регулирования напряжения на тяговых двигателях электровозов постоянного и переменного тока практическое применение такого решения невозможно. Поэтому с целью исключения вышеописанных негативных ситуаций предлагается система электроснабжения, включающая в себя контактную сеть и отдельные вставки контактного провода, коммутационную аппаратуру и систему управления аппаратурой, позволяющая производить постановку электровозов переменного тока с коллекторными тяговыми двигателями с помощью постоянного тока низкого напряжения, подводимого к электровозу гибким кабелем. Стыковка кабеля к электровозу возможна только в определенном месте, где его токоприемники не касаются контактной сети с высоким напряжением. Перемещение электровоза из-под контактной сети с высоким напряжением к месту стыковки осуществляется с использованием секционного разъединителя и того же гибкого кабеля.

Электрическая схема предлагаемой системы электроснабжения изображена на чертеже 1 и включает в себя участок контактной сети 1 с высоким напряжением Uк.с над тракционными путями депо; участок контактной сети 2 над смотровой канавой, постоянно заземленный на рельс; вставки контактного провода 3, 4, 5, разделенные секционными изоляторами 6, 1, 8, 9; секционный разъединитель 10 с электрическим приводом 11 и концевыми переключателями разъединителя 10.1 и 10.2, шунтирующий изолятор 6; управляющее реле 12 с блок-контактами 12.1, 12.2, 12.3; ручную кнопку с самовозвратом 13 с контактами 13.1 и 13.2; катушку электромагнитного пускателя 14 с контактами 14.1, 14.2, 14.3; трехфазовый выпрямитель 15; гибкий кабель 16 с наконечником 17; розетку 18 на пульте управления 23 для пристыковки наконечника гибкого кабеля; сигнальное реле 19 с блок-контактами 19.1 и 19.2; красную 20.1 и зеленую 20.2 сигнальные лампы светофора 20; красную 21.1 и зеленую 21.2 лампы светофора 21; розетку 22 на электровозе для пристыковки наконечника гибкого кабеля 16, напольный пульт управления 23.

Описанная выше электрическая схема работает следующим образом. Машинист останавливает электровоз перед светофором 20 (движение слева) с запрещающим показанием, красная лампа светофора получает питание от источника однофазного переменного тока U_y через замкнутые контакты концевого переключателя 10.1. Оператор вставляет наконечник 17 гибкого кабеля 16 в розетку 18 на пульте управления 23. Возможность стыковки и невозможность нажатия кнопки 13 может быть механически взаимно сблокирована. Далее оператор нажимает кнопку с самовозвратом 13. Замкнувшиеся контакты 13.1 подают электрическое питание от источника однофазового переменного тока ˜ U_y на обмотку катушки 14 электромагнитного пускателя. Пускатель включается и через свои контакты 14.1, 14.2, 14.3 подает электрическое питание от источника трехфазового переменного тока ˜ U_c на выпрямитель 15. Появившееся выпрямленное напряжение постоянного тока Uн через гибкий кабель 16 и его наконечник 17 поступает в розетку 18 напольного пульта управления 23 и далее через замкнувшиеся контакты 13.2 кнопки с самовозвратом 13 на обмотку управляющего реле 12, которое, включившись, разрывает свои блок-контакты 12.1 и 12.3 и замыкает блок - контакты 12.2. Напряжение от источника управления U_y через концевой переключатель 10.1 разъединителя 10, замкнутый в отключенном положении разъединителя (положение 0-2), замкнувшиеся блок-контакты 12.2 включенного реле 12 подается (условно) на вход «а» электромеханического привода 11. Привод проходит в движение и переводит разъединитель 10 во включенное положение (положение 0-1). Во включенном положении разъединителя высокое напряжение Икс подается от участка контактной сети 1 во вставку контактного провода 3. Одновременно с этим концевой переключатель 10.1 разъединителя 10 размыкается, а переключатель 10.2 замыкается. Отключение переключателя 10.1 обесточивает красную лампу 20.1 светофора 20 и питание привода 11. Поэтому разъединитель 10 останется включенным за все время нажатия кнопки с самовозвратом 13. Через замкнувшийся концевой переключатель 10.2 электрическое питание от источника управления U_y подается на лампу зеленого огня 20.2. Получив разрешающий сигнал на светофоре 20, машинист поднимает задний по ходу (левый) токоприемник, приводит электровоз в движение и проезжает до следующего светофора 21 с запрещающим показанием, красная лампа которого получает питание от источника управления U_y через замкнутые блок-контакты 19.2 (реле 19 при включенном реле 12 и разомкнутых блок-контактах 12-1 обесточено). При этом задний по ходу токоприемник касается правого конца вставки контактного провода 3 непосредственно перед секционным изолятором 7.

Оператор отпускает кнопку с самовозвратом 13. Контакты 13,1 размыкаются и отключают питание катушки 14 электромагнитного пускателя. Пускатель отключается и своими разомкнувшимися контактами 14.1, 14.2, 14.3 обесточивает питание выпрямителя 15. Напряжение Uн на выходе выпрямителя становится равным нулю, что, в свою очередь, приводит к отключению реле управления 12. Блок-контакты 12.2 размыкаются, а через замкнувшиеся блок-контакты 12.3 и концевой переключатель 10.2, замкнутый во включенном положении разъединителя 10, электрическое питание от источника управления U_y подается на вход «б» электромеханического привода 11. Привод приходит в движение и переводит разъединитель 10 в отключенное положение 0-2. При этом электрическое питание с лампы зеленого огня 20.2 переключается на лампу красного огня 20.1 через замкнувшиеся контакты 10.1

Далее оператор перестыковывает наконечник 17 гибкого кабеля 16 из розетки 18 напольного пульта управления 23 в розетку 22 электровоза и вновь включает кнопку 13. Через замкнувшиеся контакты 13.1 электрическое питание от источника управления U_y подается на обмотку катушки 14 электромагнитного пускателя. Пускатель включается и через свои контакты подает питание на вход выпрямителя 15. Выпрямленное напряжение Uн с выхода выпрямителя посредством гибкого кабеля 16 через электровозную розетку 22 подается на тяговый двигатель электровоза. Одновременно с этим выпрямленное напряжение Uн подается через замкнутые блок-контакты 12.1 выключенного реле 12 на обмотку реле 19, которое, включившись, размыкает свои блок-контакты 19.2 и замыкает блок-контакты 19.1, что приводит к переключению огней светофора 21 с красного на зеленый. Электровоз приходит в движение и останавливается на смотровой канаве. Оператор отпускает кнопку с самовозвратом 13, вынимает наконечник гибкого кабеля из розетки электровоза, и ремонтный персонал приступает к техобслуживанию электровоза. После завершения техобслуживания оператор вставляет наконечник гибкого кабеля в розетку электровоза 22 и нажимает кнопку 13. Аналогично вышеописанному включится электромагнитный пускатель и напряжение Uн поступит на тяговый двигатель электровоза, который продвинется налево до положения, когда первый по ходу (левый) токоприемник проедет секционный изолятор 7. Далее оператор перестыковывает наконечник гибкого кабеля из розетки электровоза в розетку 18 на напольном пульте 23. Повторное включение кнопки 13, как ранее описано, приведет к включению разъединителя 10. Машинист поднимает первый по ходу (левый) токоприемник и выводит электровоз под контактный провод с высоким напряжением обычным порядком.

Разделение контактной сети секционными изоляторами позволяет перемещать в зону техобслуживания и обратно как одиночный электровоз, так и группу электровозов неограниченного количества с обоими поднятыми токоприемниками на каждом при управлении тягой с любого электровоза.

1. Система электроснабжения для постановки электровозов переменного тока на позицию техобслуживания, содержащая участок контактной сети с высоким напряжением и участок контактной сети над смотровой канавой, а также вставки контактного провода между ними, разделенные секционными изоляторами, источник низкого напряжения постоянного тока в виде выпрямителя и управляющее реле с блок-контактами в цепи сигнальных реле и привода секционного разъединителя, отличающаяся тем, что она снабжена гибким кабелем, предназначенным для подачи низкого напряжения постоянного тока от выпрямителя к тяговым двигателям электровоза при постановке электровоза на позицию техобслуживания.

2. Система электроснабжения по п.1, отличающаяся тем, что секционным разъединителем шунтирован первый секционный изолятор со стороны высокого напряжения, а участок контактной сети над смотровой канавой постоянно заземлен на рельс.

3. Система электроснабжения по п.1, отличающаяся тем, что секционный разъединитель снабжен электромеханическим приводом, получающим питание через собственные концевые переключатели и блок-контакты управляющего реле и обеспечивающим включение секционного разъединителя для перемещения электровоза из-под контактного провода с высоким напряжением к месту пристыковки к электровозу гибкого кабеля, при этом управляющее реле включено с возможностью срабатывания при подаче на его катушку низкого напряжения от выпрямителя с помощью гибкого кабеля.