Преимущества и недостатки ЭПТ

На пассажирском подвижном составе Российских железных дорог применяется прямодействующий неавтоматический ЭПТ, обеспечивающий торможение с разрядкой и без разрядки ТМ и состоящий из одной тормозной магистрали, приборов питания и управления ЭПТ и электровоздухораспределителей, установленных на каждой единице подвижного состава и соединенных электрическими проводами с приборами питания и управления.

ЭПТ, по сравнению с пневматическими тормозами, обладают существенными преимуществами:

· Сокращение тормозного пути, повышение эффективности и плавности торможения за счет одновременности срабатывания тормозов в поезде и уменьшения времени наполнения ТЦ;

· Гибкое регулирование тормозной силы, что позволяет с высокой точностью поддерживать заданную скорость движения (до + 2 км/ч) и повысить точность остановки поезда (до + 5 м) - то есть лучшая управляемость тормозами за счет наличия ступенчатого торможения и отпуска;

· Практическая неистощимость в действии, то есть возможность торможения без разрядки ТМ и пополнения запасных резервуаров из тормозной магистрали через воздухораспределители;

· При торможении ЭПТ давление в ТЦ не зависит от величины выхода штока.

Использующийся в настоящее время ЭПТ обладает также рядом недостатков:

· Неавтоматичность действия (так, например, при потере питания ЭПТ при служебном торможении происходит самопроизвольный отпуск);

· Относительно низкая надежность;

· Отсутствие ограничения предельного давления в ТЦ при длительной выдержке ручки крана машиниста в положении VЭ.

Структурная схема двухпроводного ЭПТ и назначение тормозных приборов

В комплект схемы входит блок питания 3, подключенный к локомотивной аккумуляторной батарее 2; контролер 1 крана машиниста; световой сигнализатор 4 с тремя сигнальными лампами; блок управления 5; линейные провода – рабочий №1 и контрольный №2, соединенные между собой с помощью клеммных коробок 6, междувагонных соединений 7 и изолированной подвески 8; электровоздухораспределители (ЭВР) усл. № 305-000, представленные на рисунке в виде катушек отпускного 10 и тормозного 11 вентилей и включенного между ними диода 9. Для контроля напряжения цепей управления ЭПТ используется вольтметр «V».

Блок питания БП (статический преобразователь) является источником постоянного и переменного тока для питания и контроля цепей ЭПТ. Статические преобразователи рассчитаны на входное напряжение питания 50 или 110 В и должны обеспечивать на выходе: для цепей управления ЭПТ – напряжение постоянного тока 50 В при величине тока 7 – 8 А; для цепей контроля – напряжение переменного тока 50 В при величине тока 0,5 – 0,6 А и частоте 625 Гц.

Блок управления БУ представляет собой прибор, в котором сосредоточена вся релейно-контактная часть ЭПТ. БУ включает в себя четыре реле: сильноточное «К» с силовым контактом К1, контрольное «КР» с контактами КР1 и КР2, тормозное «ТР» и отпускное «ОР» с соответствующими контактными группами ТР1 – ТР5 и ОР1 – ОР5.(см. рис. 7.8.). Все реле за исключением сильноточного имеют выдержку времени на отключение. Блок управления содержит также выпрямительный мост «ВК», конденсатор замедления «Сз», включенный параллельно катушке реле «КР», шунтирующий конденсатор «Сш», резисторы ограничения тока и предохранители.

Световой сигнализатор имеет три лампы: «О» – отпуск («линия»), которая горит при всех положениях ручки крана машиниста и свидетельствует о целостности линейных проводов; «П» – перекрыша, горит при III и IV положениях ручки крана машиниста; «Т» – торможение, горит при VA, V и VI положениях ручки крана машиниста.

Контроллер крана машиниста – используется для непосредственного управления ЭПТ.

Междувагонные соединения - состоят из рукавов с универсальными соединительными головками усл.№ 369А.

Клеммные коробки – используются для крепления и соединения линейных проводов.

Изолированные подвески - служат для подвешивания соединительных рукавов на локомотиве и на хвостовом вагоне.

Электрическая схема ЭПТ пассажирских поездов с локомотивной тягой

При I и II положениях ручки крана машиниста усл.№ 395 напряжение на контроллер КМ (ККМ) не подается и постоянный ток в цепи линейных проводов отсутствует. Контроль целостности рабочего и контрольного проводов осуществляется переменным током по следующим цепям:

а) в положительный полупериод; выход Г1 блока питания (БП); резистор R1; контакты ОР1; контакты ТР1; рабочий провод №1; головка усл.№ 369А хвостового вагона; контрольный провод №2; плечо выпрямительного моста ВК; катушка КР; плечо выпрямительного моста ВК; корпус локомотива (рельсы); контакты ТР2; контакты ОР2; резистор R2; Г2 БП.

б) в отрицательный полупериод; выход Г2 БП; резистор R2; контакты ОР2; контакты ТР2; корпус локомотива (рельсы); плечо выпрямительного моста ВК; катушка КР; плечо выпрямительного моста ВК; контрольный провод №2; головка усл. № 369А хвостового вагона; рабочий провод №1; контакты ТР1; контакты ОР1; резистор R1; Г1 БП.

Как следует из рассмотренных цепей в каждый полупериод через катушку КР протекает выпрямленный ток в одном и том же направлении, поэтому контакты КР1 и КР2 замкнуты. В результате собирается следующая электрическая цепь постоянного тока:

(+) БП; резистор R3; контакты КР2; лампа «О»; (-) БП При этом на световом сигнализаторе загорается лампа «О», сигнализирующая машинисту о целостности линейных проводов ЭПТ.

Для прохождения переменного тока имеются еще две цепи:

- выход Г1 БП; резистор R1; контакты ОР1,ТР1; шунтирующий конденсатор Сш; контакты ТР2,ОР2; резистор R2; Г2 БП.

- выход Г1 БП; резистор R1; контакты ОР1,ТР1; рабочий провод №1; катушки ОВ и ТВ вентилей ЭВР локомотива и вагонов; рельсы; контакты ТР2,ОР2; резистор R2; Г2 БП.

Катушки ОВ и ТВ вентилей ЭВР имеют большое индуктивное сопротивление, поэтому при прохождении через них переменного тока они не возбуждаются и электровоздухораспределители остаются в состоянии отпуска и зарядки.

При III и IV положении ручки крана машиниста (перекрыша) постоянный ток с выхода статического преобразователя через контакты микропереключателей контроллера ККМ обеспечивает питание катушки ОР по цепи:

(+)Г БП; контакты ККМ; замкнутые контакты ТР4; катушка ОР; (-)Г БП

При этом замыкаются контакты ОР4, ОР5 и переключаются контакты ОР1, ОР2. Через замкнувшийся контакт ОР4 получает питание катушка К по цепи:

(+)Г БП; контакты ККМ; контакты ОР4; контакты КР1; катушка К; (-)Г БП

При переключении питания с источника переменного тока на источник постоянного тока якорь контрольного реле КР остается в притянутом положении в результате замедления на отпадание и под действием разряда на катушку КР конденсатора замедления Сз. Таким образом, контакты КР1 и КР2 во время перехода с одного рода тока на другой остаются замкнутыми. После возбуждения катушки сильноточного реле К замыкается его контакт К1. В результате указанных выше переключений контакты ОР1 и ОР2 размыкают цепь питания линейных проводов переменным током и замыкают цепь их питания постоянным током через контакт К1:

(+)Г БП; контакт К1; контакты ОР2; контакты ТР2; рельсы; плечо моста ВК; катушка КР; плечо моста ВК; контрольный провод №2; головка усл. № 369А хвостового вагона; рабочий провод №1; контакты ТР1; контакты ОР1; (-)Г БП. Таким образом, в рельсы и на корпус идет постоянный ток плюсовой полярности, а в рабочий провод №1 – минусовой полярности.

При этом возбуждаются отпускные вентили электровоздухораспределителей по цепи:

(+)Г БП; контакт К1; контакты ОР2; контакты ТР2; рельсы; катушки ОВ ЭВР; рабочий провод №1; контакты ТР1; контакты ОР1; (-)Г БП. На световом сигнализаторе горят две лампы «О» и «П». Цепь питания лампы «О» остается прежней, а через лампу «П» постоянный ток протекает по следующей цепи:

(+)БП; резистор R3; контакты ОР5; лампа «П»; (-) БП. Сигнальная лампа «О» указывает на исправное состояние цепей линейных проводов, а лампа «П» сигнализирует о том, что тормозная система находится в положении перекрыши.

При VA, V и VI положениях ручки крана машиниста (служебное и экстренное торможение) постоянный ток с выхода статического преобразователя через контакты микропереключателей контроллера ККМ обеспечивает питание катушки ТР по цепи:

(+)Г БП; контакты ККМ; контакты ОР3; катушка ТР; (-)Г БП. При этом замыкаются контакты ТР3, ТР5 и размыкаются контакты ТР4, исключающие подачу питания на катушку ОР. Через замкнувшийся контакт ТР3 получает питание катушка К по цепи:

(+)Г БП; контакты ККМ; контакты ТР3; контакты КР1; катушка К; (-)Г БП. Контакты ТР1, ТР2 через замкнувшийся контакт сильноточного реле К1 обеспечивают подачу постоянного тока положительной полярности в рабочий провод №1, а отрицательной полярности – на корпус (в рельсы):

(+)Г БП; контакт К1; контакты ТР1; рабочий провод №1; головка усл.№369А хвостового вагона; контрольный провод №2; плечо моста ВК; катушка КР; плечо моста ВК; корпус (рельсы); контакты ТР2; (-)Г БП. В результате возбуждаются оба вентиля (ОВ и ТВ) электровоздухораспределителей по цепи:

(+)Г БП; контакт К1; контакты ТР1; рабочий провод №1; катушки ОВ и ТВ; корпус (рельсы); контакты ТР2; (-)Г БП. На световом сигнализаторе горят две лампы «О» и «Т». Цепь питания лампы «О» остается прежней, а через лампу «Т» постоянный ток протекает по следующей цепи:

(+)БП; резистор R3; контакты ТР5; лампа «Т»; (-) БП. Сигнальная лампа «О» указывает на исправное состояние цепей линейных проводов, а лампа «Т» сигнализирует о том, что схема ЭПТ находится в положении торможения.

Сильноточное реле «К» в схеме ЭПТ имеет вспомогательное назначение – предохраняет от подгара контакты ОР и ТР при их переключениях, например с торможения на перекрышу. Так как реле «К» работает без выдержки времени, то оно размыкает свой контакт первым и, следовательно, контакты ОР и ТР переключаются уже в обесточенной цепи. Шунтирующий конденсатор Сш исключает большие коммутационные перенапряжения (уменьшает э.д.с. самоиндукции на зажимах «л» и «з» статического преобразователя) в момент потери питания вентилей ОВ и ТВ ЭВР и уменьшает искрообразование на контактах сильноточного реле.

Одной из основных причин случаев отказа ЭПТ в поездах с локомотивной тягой в эксплуатации является нарушение цепи контрольного провода №2, проходящей по корпусам и гребням головок усл. № 369А, которые подвержены загрязнению и коррозии. Для повышения надежности работы схемы ЭПТ используется дублированное питание линейных проводов. Дублированное питание обеспечивается установкой на локомотиве в концевой клеммной коробке или в панели блока управления шунта между проводами №1 и №2, который может быть включен специальным тумблером. В случае включения дублированного питания ток подается параллельно в оба линейных провода и тормоз не теряет работоспособности при нарушении электрической цепи контрольного провода, а при ее исправности – и при повреждении в одном месте рабочего провода (в зависимости от места нарушения целостности цепи).

Основным недостатком дублированного питания является отсутствие непрерывного контроля целостности линейных проводов во всем поезде. Реле КР при этом контролирует только состояние цепей ЭПТ локомотива и наличие короткого замыкания в поезде.

Для параметрического контроля электрических цепей при дублированном питании на локомотиве должен быть установлен амперметр, по которому фиксируется величина потребляемого ЭПТ тока при перекрыше и торможении. Помимо наблюдения за целостностью цепей управления это позволяет определить потребляемую мощность всеми ЭВР поезда, то есть фактически установить количество действующих тормозов. Однако при II положении ручки крана машиниста, то есть до применения ЭПТ, машинист не имеет информации о состоянии поездной цепи управления.

ЭПТ с дублированным питанием приводят в действие с разрядкой ТМ, для чего контроллер крана машиниста регулируют на подачу постоянного тока положительной полярности в линейные провода только при V положении (и далее до VI) ручки крана машиниста. В положениях крана машиниста III, IV и VA в цепь управления ЭПТ подается напряжение, полярность которого соответствует перекрыше.

Дублированное питание ЭПТ используется только в поездах, обращающихся со скоростями до 120 км/ч, поскольку в этом случае безопасность движения обеспечивается автоматическими тормозами и нормативы обеспечения тормозами не зависят от их типа (ЭПТ или пневматика).

Дата добавления: 2014-11-20