Система резервирования.

Применяемая электрическая схема предусматривает резервирование как цепей постоянного, так и переменного тока. Источники постоянного напряжения 110 В каждого вагона (аккумуляторные батареи и выпрямительные мосты Д32 — 37) запараллелены между собой поездными проводами 16 и 30. Поэтому при выходе из строя источника тока любого вагона на него автоматически будет подано напряжение 110 В от соседних секций. При этом необходимо проверить целость предохранителей Пр13 (ЭД2Т) или автоматических выключателей Q13 (ЭД4М), через которые источники подключаются к поездному проводу 16.

Для резервирования цепей переменного тока 220 В используется трехфазная резервная магистраль (провода 66 — 68), которая проложена вдоль электропоезда (см. рисунок). На каждом вагоне, кроме головных, она разделяется на участки контакторами резер­вирования КР, которые в нормальных условиях отключены. Эти участки находятся под напряжением своего генератора и запитывают наиболее важные потребители: освещение и печное отопление вагонов, отопление кабины машиниста, питание блоков защиты и блоков реле ускорения, т.е. обеспечивает тяговый режим вагонов и т.д. Резервируемая магистраль 66 — 68 на моторных вагонах защищена предохранителями (автоматическими выключателями) 41 — 43, на прицепных вагонах — 66 — 68. Для удобства рассмотрения обозначим секции римскими цифрами: головную (вагоны 09, 10) —I, секцию 07, 08—II, секцию 05, 06 — III, секцию 03, 04 —IV, вторую головную секцию (01, 02)—V. Провода резервной магистрали 66 — 68, переходя на секцию, например, с I на II, со II на III и т.д. меняют свои номера соответственно на 70 — 72, затем, после предохранителей, номера проводов восстанавливаются.

Если генератор работает нормально, участок резервной магистрали (между соседними контакторами КР) подсоединен к так называемой основной трехфазной магистрали генератора 81 —83. Данная магистраль —секционная, она автоматически подключается к резервной линии 66 — 68 через трехполюсный контактор генератора (КГ) и предохранители 41 —43. От основной трехфазной магистрали питаются асинхронные двигатели главных компрессоров и обмотки возбуждения тяговых двигателей в режиме электрического торможения.

При неработающем генераторе одного из вагонов автоматически включаются аппараты КР, и переменное напряжение будет подано на обесточенные провода 66 — 68 данной секции от соседнего генератора. При этом отключенный контактор не позволит запитать магистраль 81 — 83 и неподвижный генератор.

Для управления системой резервирования используются провода 14, 22, 32, 39, 85, 86 и 141. Основным служит провод 14, по нему поступает питание на катушки контакторов КР моторных вагонов. Он является секционным, однако передается между вагонами 06 — 08 через место разворота или через «крест», т.е. с секции II на секцию III. Кроме того, между вагонами 10 и 07, 05 и 04, 03 и 02, 03 и дополнительным вагоном (Д) провод 14 соединяется с проводом 141, от которого непосредственно запитываются катушки контакторов КР прицепных вагонов.

Провод 14 при нормальной работе генератора обесточен и оказывается под напряжением при отказе одного из преобразователей. Схема пуска преобразователя на неисправном вагоне разбирается, отключаются контакторы КП и КГ, и через их обратные блокировки от плюсового провода 22К запитывается провод 14. В цепи катушек контакторов КР моторных вагонов имеются блок-контакты реле блокировки резервирования РБР. В нормальном режиме работы электропоезда данные устройства включены и своими блокировками 14— 14А подготавливают цепь включения кон­такторов КР (в противном случае реле РБР препятствуют этому).

Реле РБР не допускают перегрузок в системе резервирования: например, к одному преобразователю не могут подключаться сразу две «больные» секции (только одна), не будет также передаваться резервирование с головных секций I, V на секции II, IV и т.д. Напряжение поступает к реле РБР по проводам 32 и 39, которые при переходе с секции I на секцию II, с секции III на секцию IV, с секции IV на секцию V перекрещиваются: провод 32 соединяется с проводом 39, а провод 39 — с проводом 32. Между секциями II и III (в месте «креста» между вагонами 06 и 08) провода 32, 39 не объединены.

Реле РБР запитываются от провода 39 соседнего моторного вагона через обратную блокировку отключенного контактора КР по цепи: плюсовой провод 22П, обратная блокировка КР 22П — 39, провод 39, провод 32, катушка РБР, минусовой провод 30. Так, в нормальных условиях отключенный контактор КР на вагоне 08 своей блокировкой 22П — 39 замыкает цепь с реле РБР вагона 10, а контактор КР вагона 10 запитывает реле РБР на вагоне 08.

Условно схему резервирования можно разделить на две части — левую и правую. В левую часть (до места разворота или до «креста») входят секции I и II, в правую часть (от «креста») — секции III, IV и V. Кроме того, в правую часть может быть вцеплен дополнительный вагон, поэтому управление резервированием здесь сложнее.

На рейках зажимов головных вагонов 01 и 09 поставлены постоянные перемычки 32 — 85. На моторных вагонах 06 и 08 провод 85 соединен с плюсовым проводом 86. На прицепных вагонах провода 85, 86 отсутствуют. Данные провода необходимы для принудительного включения реле РБР, если состав поезда состоит из четырех вагонов (двух головных секций I и V) или, если поезд сформирован так, что от «креста» до конца состава имеется только одна секция.

Рассмотрим работу схемы резервирования на конкретных примерах. Так, при отказе преобразователя на вагоне 09 отключаются контакторы КП и КГ. Автоматически запитывается провод 14, по которому затем поступает напряжение к контактору КР на вагоне 10 и по проводу 141 — на вагоне 07. На обесточенную резервную магистраль 66 — 68 головного вагона 9 автоматически подается переменное напряжение 220 В от соседней секции П. Включившийся контактор КР вагона 10 обесточит провод 39 и реле РБР вагона 08. Поэтому, если затем выйдет из строя преобразователь на вагоне 05, контактор КР вагона 08 уже не включится и резервироваться секция III не будет, т.е. две неисправные секции не смогут подключиться к одному генератору.

При отказе преобразователя на вагоне 07 от головной секции I не будет резервироваться секция II, так как провод 14 не переходит на вагон 10, и его контактор КР, а также КР вагона 07 не включатся. В этом случае секция II будет резервироваться секцией III, поскольку включатся контакторы КР на вагонах 08 и 06.

В случае перегорания высоковольтного предохранителя на моторном или прицепном вагоне схема пуска преобразователя может не разобраться, контактор КП останется включенным, провод 14 —обесточенным. Соответствующий контактор КР не включит­ся, т.е. резервирования не будет.

Чтобы аварийная схема надежно сработала, на неисправном вагоне необходимо выключить переключатель В1. Кроме того, при выходе из строя преобразователя головного вагона следует пересоединить вилку разъема Ш19 в резервный разъем Ш18: отключить первичные обмотки трансформатора управления ТрУ от обесточенных проводов 81 — 83 и присоединить их к резервным проводам 66 — 68, которые запитываются напряжением 220 В от исправного генератора соседней секции.

Трансформатор ТрУ и выпрямительный мост Д32 — Д37 начнут нормально работать, на проводах 74Б — 30 появится напряжение 50 В, необходимое для работы АЛСН, радиостанции, радиовещания и электропневматических тормозов. Контактор батареи БК включится и переведет батарею в режим заряда, на пульте машиниста погаснет сигнальная лампа «Преобразователь». Разъем Ш19 желательно переключать при отключенной кнопке управления ВУ, на промежуточных секциях подобное переключение не рекомендуется. В электропоездах серии ЭД предусмотрено вцепление дополнительного прицепного вагона Д, поэтому в составе поезда может образоваться одна трехвагонная секция. Чтобы избежать сбоев в работе схемы резервирования и перегрузок во вспомогательных или тяговых цепях, при добавлении дополнительного вагона существуют некоторые ограничения: допустимо вцеплять только один, вагон, его нельзя располагать между моторными вагонами и в головные секции; число вагонов в поезде должно быть 7, 9 или 11.

Дополнительный вагон обычно устанавливают в секцию IV между вагонами 03 и 04. Появление еще одного вагона вносит в работу схемы резервирования некоторые трудности, поэтому рассмотрим подробнее ее действие на примере трехвагонной секции IV (в правой части схемы резервирования).

Если головная секция примыкает к трехвагонной секции, а на вагоне 01 остановился преобразователь, то на вагонах 02 и 03 должны автоматически включиться контакторы КР. Головную секцию будет резервировать вагон 03. Контакторы КР включаются по следующей цепи: провод 22К головного вагона 01, обратные блокировки КП и КГ, провод 14 вагона 01, межвагонное соединение, провод 14 вагона 02, блокировка РБР, катушка КР вагона 02. Провод 14 поступает также на межвагонное соединение, катушку КР, соединяется с проводом 141 вагона 03.

При одновременном отказе преобразователей вагонов 01, 03 включатся контакторы КР на вагонах 02, 03 и дополнительном. В этом случае вагон Д будет резервировать вагоны 03 и 01.

Если сначала откажет преобразователь дополнительного вагона Д, и секцию IV начнет резервировать секция III (генератором вагона 05), а затем остановится преобразователь на головной секции V (вагон 1), то резервирования головной секции не произойдет. Дело в том, что включившийся ранее контактор КР вагона 04 обесточит реле РБР вагона 2. В такой ситуации для резервирования головной секции на вагоне 04 следует отключить контактор КР, подложив изоляцию под блокировку реле РБР.

При неисправности вагона 03 его будет резервировать дополнительный вагон Д по цепи: плюсовой провод 22К, блокировки контакторов КП и КГ, провод 14 вагона 03, межвагонное соединение, провод 141 дополнительного вагона, катушка контактора КР, минусовой провод 30. При неисправности вагонов Д и 03 резервная магистраль трехвагонной секции подключится к секции III через контакторы КР дополнительного вагона и вагонов 04 и 05.

Чтобы включить контакторы КР в случае перегорания высоковольтного предохранителя на вагоне 04, необходимо выключить выключатель В1 на дополнительном вагоне. Если головная секция примыкает к трехвагонной секции и ее преобразователь не резервируется, значит, не включились контакторы КР на вагонах 02, 03 или Д. В этом случае необходимо проверить цепи включения КР на вагонах 03 и Д (провода 141): разъемы межвагонных соединений на вагонах 02 и 03, блокировки контакторов КП и КГ на вагонах 01 и 03. Для временной работы с резервированием надо отключить В1 на вагоне 03.

Не следует переключать вилку разъема Ш19 в положение «резерв» для питания трансформатора управления ТрУ и резервирования цепей 110 и 50 В на вагонах 03 и Д (т.е. на трехвагонной секции IV), чтобы не перегружать магистраль 66 — 68 резервного питания цепей 220 В.

Еще раз напомним, если секция III уже резервирует секцию IV, и контактор КР на вагоне 04 включился, то своей блокировкой КР 22П — 30 он обесточивает провода 39 и 32 на вагоне 02. Реле РБР данного вагона отключится, поэтому резервирования головной секции V не произойдет: контакторы КР на вагонах 02 и 03 не смогут включиться (выход из положения описан выше).

Таким образом, логика резервирования следующая: секция II резервирует секцию I; секции II и III резервируют друг друга; секция III резервирует секцию IV; секция IV резервирует секцию V; одновременное резервирование двух секций одной блокирует реле РБР.

В заключение заметим, что при надлежащем уходе за электрической аппаратурой схема резервирования работает надежно, несмотря на кажущуюся сложность.