Электрическая схема для подачи низкого напряжения постоянного тока на коллекторные тяговые двигатели электровоза при его перемещении на ремонтную позицию
Изобретение относится к области обслуживания электровозов как постоянного, так и переменного тока и направлено на обеспечение безопасности при их перемещении на ремонтную позицию и обратно. Устройство содержит электромагнитный пускатель для подключения к трехфазному выпрямителю. Выпрямленное низкое напряжение постоянного тока с помощью гибкого кабеля через стыковочный разъем поступает в силовую схему электровоза. Включение электромагнитного пускателя осуществляется через блок-контакты управляющего реле, которое получает электрическое питание от источника постоянного тока с величиной напряжения неопасного для жизни человека. Включение управляющего происходит только после стыковки гибкого кабеля к электровозу. Технический результат заключается в повышении электробезопасности в локомотивных депо при перемещении электровозов на ремонтную позицию и обратно. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Для перемещения электровозов с коллекторными тяговыми двигателями из-под контактного провода с высоким рабочим напряжением на ремонтную позицию и обратно низкое напряжение от источника постоянного тока (трехфазный выпрямитель) посредством гибкого кабеля через специальный разъем подается в силовую схему электровоза. Из-за несогласованных действий ремонтного персонала или выпадения наконечника гибкого кабеля из разъема (электровозный пинцет) возможно травмирование электрическим током находящихся рядом работников, порча электрического оборудования из-за закорачивания находящегося под напряжением наконечника на заземленные конструкции и создания при этом пожароопасной обстановки от возникающей электрической дуги.
С целью исключения подобных неблагоприятных ситуаций предлагается электрическая схема стационарного оборудования депо для подачи низкого напряжения на электровоз, изображенная на чертеже. Схема включает в себя ручную кнопку 1 с самовозвратом и замыкающими контактами 1.1, 1.2, 1.3, 1.4; управляющее реле 2 с блок-контактами 2.1, 2.2, 2.3, 2.4; заградительный диод 3; катушку 4 электромагнитного пускателя с контактами 4.1, 4.2, 4.3; трехфазный выпрямитель 5; сильноточное реле 6 с блок-контактами 6.1 и 6.2; гибкий кабель 7 с наконечником 8; цепь задержки времени отключения управляющего реле 2, состоящую из резистора 9 и конденсатора 10; защитное реле 11 с блок-контактами 11.1, 11.2; кнопку 12 с самовозвратом и размыкающимися контактами 12.1; цепь задержки времени включения защитного реле 11, состоящую из резистора 13 и конденсатора 14; звукового 15 и светового 16 сигналов.
Управляющая часть электрической схемы, включающая управляющее и защитное реле, питается от источника постоянного тока, силовая часть, состоящая из пускателя, выпрямителя и сильноточного реле, питается от деповской сети переменного трехфазного тока.
Описанная схема работает следующим образом. Перед включением электрической схемы конденсатор 10 через резистор 9 и нормально замкнутые блок-контакты 2.1 заряжается до напряжения Uy. Оператор вставляет наконечник 8 гибкого кабеля 7 в специальный разъем (пинцет) под кузовом электровоза и нажимает кнопку 1 с самовозвратом. Через замкнувшиеся контакты кнопки 1.1, нормально-замкнутые блок-контакты 11.1 защитного реле 11 напряжение от источника Uy подается на обмотку управляющего реле 2 и далее через согласно включенный заградительный диод 3, обмотку сильноточного реле 6, гибкий кабель 7, наконечник 8, разъем электровоза на обмотки тягового двигателя (не показаны). Обмотки двигателя в момент перемещения подсоединены к стыковочному разъему и заземляющему устройству электровоза, поэтому в вышеописанной цепи возникает электрический ток, вызывающий включение управляющего реле 2. В то же время величина тока недостаточна для включения сильноточного реле 6 и оно остается в прежнем состоянии. После включения управляющего реле 2 его блок-контакты 2.2 и 2.4 замыкаются, а 2.1 и 2.3 размыкаются. Через замкнувшиеся контакты 1.3 кнопки 1 и блок-контакты 2.4 управляющего реле 2 напряжение переменного тока от одной из фаз трехфазной сети подается на обмотку катушки 4 электромагнитного пускателя. Пускатель включается и через свои замкнувшиеся контакты 4.1, 4.2, 4.3 подает трехфазное напряжение на выпрямитель 5. Появившееся на выходе выпрямителя напряжение постоянного тока через обмотку сильноточного реле 6, гибкий кабель 7, наконечник 8 подается в обмотки тягового двигателя. Ранее указывалось, что обмотки тягового двигателя с одной стороны подсоединены к заземленному контуру, поэтому в электрической цепи от источника трехфазного переменного тока, выпрямитель, обмотку сильноточного реле, тяговый двигатель электровоза появляется ток, вызывающий вращение тягового двигателя и движение электровоза. Величина появившегося тока достаточна для включения сильноточного реле 6 и замыкания его блок-контактов 6.1 и 6.2. Выпрямленное напряжение превышает напряжение от источника Uy, поэтому заградительный диод 3 запирается и управляющее реле 2 обесточивается. Для устойчивой работы электромагнитного пускателя необходимо, чтобы блок-контакты 6.1 замкнулись раньше, чем разомкнуться блок-контакты 2.4. Запаздывание отключения управляющего реле 2 обеспечивается разрядом конденсатора 10 через резистор 9, контакты 1.1 кнопки 1, нормально замкнутые блок-контакты 11.1 выключенного защитного реле 11, обмотку управляющего реле 2, замкнутые блок-контакты 2.2 включенного реле 2. После отключения управляющего реле 2 обмотка катушки 4 пускателя питается через замкнувшиеся блок-контакты 6.1. Одновременно с описанными процессами через замкнувшиеся контакты 1.4 кнопки 1 электрическое питание подается на звуковой сигнал 15, а после подачи низкого напряжения в силовую схему электровоза и включения реле 6 через его замкнувшиеся блок-контакты 6.2 загорается сигнальная лампа 16.
После разгона электровоза до необходимой скорости оператор отпускает кнопку 1. Контакты 1.3 размыкаются и обесточивают обмотку катушки 4 пускателя. Пускатель отключается и размыкает свои контакты 4.1, 4.2 и 4.3. Напряжение на выходе выпрямителя 5 пропадает и реле 6 отключается. Соответственно звуковой и световой сигналы перестают действовать. Электрическая схема возвращается в исходное состояние. Для повторного включения пускателя оператор снова нажимает кнопку 1 и вышеописанные переключения повторяются.
Если во время передвижения электровоза под током низкого напряжения произойдет механическая расстыковка наконечника 8 с разъемом электровоза, то электрическая цепь через тяговый двигатель разорвется, реле 6 обесточится и отключится. Блок-контакты 6.1 разомкнутся, и электромагнитный пускатель отключится. Наконечник 8 обесточится и нежелательных процессов, упомянутых вначале, не произойдет. Если оператор в момент механической расстыковки наконечника 8 с разъемом электровоза продолжает нажимать кнопку 1, то через замкнутые контакты 1.2 и замкнутые блок-контакты 2.3 отключившегося управляющего реле 2 получит питание обмотка защитного реле 11. Блок-контакты 11.1 разомкнутся, а 11.2 замкнутся. Через блок-контакты 11.2 и контакты 12.1 кнопки с самовозвратом 12 реле 11 встанет на самоподхват.
Для повторной подачи низкого напряжения на электровоз необходимо отпустить кнопку 1, состыковать наконечник 8 с разъемом электровоза и нажатием кнопки 12 разомкнуть цепь питания обмотки защитного реле 11. После указанных манипуляций электрическая схема вновь готова к работе. Иногда могут возникнуть обстоятельства, когда оператору необходимо работать вместе с другим работником, помогающему ему, например, в стыковании наконечника гибкого кабеля к разъему электровоза. Если работник не успел вставить наконечник в разъем, а оператор нажал кнопку 1, то сработает защитное реле 11, которое, включившись, разорвет свои блок-контакты 11.1 и не позволит включиться управляющему реле 2 после пристыковки наконечника. В этом случае для подачи низкого напряжения оператору необходимо отпустить кнопку 1 и нажать кнопку 12. Защитное реле 11 отключится и электрическая схема придет в исходное состояние. Для более надежной работы кнопки 1 и 12 должны быть разнесены на расстояние, не позволяющее осуществить их нажатие одним оператором.
Для повышения надежности работы управляющего реле 2 параллельно обмотке защитного реле 11 подключена цепочка, состоящая из резистора 13 и конденсатора 14, которая осуществляет запаздывание включения защитного реле 11.
1. Электрическая схема для подачи низкого напряжения постоянного тока в силовую схему электровоза с коллекторными тяговыми двигателями при перемещении его на ремонтную позицию и обратно, имеющая электромагнитный пускатель, подключающий трехфазное напряжение переменного тока к выпрямителю, гибкий кабель с наконечником, передающий выпрямленное напряжение через стыковочный разъем в силовую схему электровоза, а также звуковой и световой сигналы, отличающаяся тем, что подача напряжения на катушку электромагнитного пускателя осуществляется через блок-контакты управляющего реле, которое получает питании от источника напряжения не опасного для жизни человека, цепь питания управляющего реле замыкается через заградительный диод, обмотку сильноточного реле, гибкий кабель и тяговый двигатель электровоза.
2. Электрическая схема по п.1, отличающаяся тем, что блок-контакты управляющего реле шунтированы блок-контактами сильноточного реле, которое во включенном состоянии от протекающего по его обмотке тока тягового двигателя электровоза через свои замкнувшиеся блок-контакты продолжает подавать электрическое питание на катушку электромагнитного пускателя после размыкания блок-контактов отключившегося управляющего реле.
3. Электрическая схема, по п.1, отличающаяся тем, что, с целью задержки времени отключения управляющего реле, его обмотка шунтирована цепочкой из последовательно включенных конденсатора и резистора.
4. Электрическая схема, по п.1, отличающаяся тем, что, с целью недопущения включения управляющего реле при преждевременном нажатии кнопки и отсутствии гальванической стыковки наконечника гибкого кабеля с разъемом электровоза, в цепь питания управляющего реле включены блок-контакты защитного реле, которые размыкаются после включения защитного реле при нажатой кнопке включения электрической схемы и отсутствия стыковки гибкого кабеля с электровозом.
