ВВЕДЕНИЕ Безопасность движения на транспорте является основным фактором, обеспечивающим эффективность работы перевозочного процесса. Любая авария или крушение на транспорте приводит к большим материальным и техническим потерям. Пропадают грузы и техника, разрушается путь и контактная сеть, прекращается движение всех поездов на участке. Все это приводит к большим экономическим затратам, а иногда и к людским потерям. Проблемы безопасности движения возникли одновременно с появлением первых транспортных средств. Для их решения сегодня требуется более высокий уровень организаторской работы и современных технических средств. Изучение накопленного опыта и многих факторов, связанных с безопасностью движения на железнодорожном транспорте, позволит четко сформулировать понятия организации безопасности движения и ее обеспечения. Организация профилактических безопасности и движения технологических мер, — это комплекс проводимых лицами, ответственными за безопасную технологию перевозочного процесса. Обеспечение безопасности — это строгое выполнение каждым непосредственным участником перевозочного процесса должностных обязанностей, правил, инструкций, технологических процессов и содержание технических средств транспорта в постоянной исправности. На железных дорогах повсеместно внедрен комплексный метод организации обеспечения безопасности движения. Его суть заключается в практическом выполнении основных положений, гарантирующих строгое соблюдение каждым участником перевозочного процесса правил технической эксплуатации, инструкций по сигнализации, движению поездов и маневровой работы на железных дорогах. Как показывает анализ, крушения и аварии в основном допускают: - машинисты локомотивов — вследствие проезда запрещающего показания сигнала; - бригадиры пути и дорожные мастера — из-за неудовлетворительного содержания пути и нарушения правил ведения работ; - осмотрщики вагонов— в результате нарушения технологии осмотра и ремонта узлов, обеспечивающих безопасность движения; - поездные диспетчеры и дежурные по станциям— из-за невыполнения порядка приема, отправления поездов, производства маневровой работы и закрепления вагонов от самопроизвольного ухода; - электромеханики — вследствие отступления от установленного порядка осмотра и содержания устройств сигнализации и связи. Для обеспечения безопасности движения на железнодорожном транспорте внедряются самые разнообразные технические средства, которые контролируют и дублируют действия машиниста или предупреждают машиниста о возникновении аварийных ситуаций. Управление электропоездом в процессе работы осуществляется, переключениями в электрических цепях: в силовых цепях генераторов и тяговых двигателей, цепях их возбуждения, в цепях вспомогательных механизмов и системах управления, регулирования и защиты. Эти переключения выполняются специальными устройствами. Силовые схемы работают в различных условиях, поэтому они должны удовлетворять не только общим (надежность, простота конструкции, взаимозаменяемость, стабильность характеристик), но и особым требованиям: выдерживать вибрации, значительные колебания температуры (от -50 °С до +70 °С) и напряжения, воздействия влаги, пыли, грязи, масла. Напряжение в силовой цепи меняется от 0 до 900 В, а в цепи управления снижение напряжения допускается до 80% номинального. Колебание давления сжатого воздуха допускается от 75 до 135% номинального. Вибрации вызывают колебания (в основном вертикальные) деталей аппаратов, которые могут вызвать ослабление болтовых соединений, обрыв проводов и ложное срабатывание аппаратов. Чтобы этого не произошло, все крепежные детали – болты, винты, гайки, шпильки – ставят с пружинными шайбами; на ряде аппаратов устанавливают шплинты, контргайки, шайбы с отгибающимися концами и др1. Ложное срабатывание аппаратов исключается тем, что подвижные части, имеющие слабые пружины, балансируют, т. е. подбирают так, чтобы масса подвижных частей относительно оси вращения распределялась равномерно. Часть аппаратов устанавливают на амортизаторах. Наиболее чувствительные и точные аппараты закрывают кожухами (регулятор напряжения, реле давления масла, реле ограничения тока). Надежный электрический контакт обеспечивается путем пайки токоведущих частей припоями и монтажа проводов таким образом, чтобы исключалась возможность их перемещения при вибрации (небольшие припуски, прибандажировка к неподвижным частям)2. В теме моей дипломной работы мне было предложено рассмотреть вопрос об устройстве, техническом обслуживании и технологии ремонта защитных реле силовой схемы моторного вагона электропоезда. Объект работы – электропоезд постоянного тока ЭД4М. Субъект работы – защитные реле силовой схемы моторного вагона электропоезда ЭД4М. Цель моей дипломной работы: изучить назначение, устройство и работы защитных реле силовых цепей моторного вагона электропоезда ЭД4М в разных режимах. Для достижения данной цели в ходе работы мной были решены следующие задачи: - рассмотрено устройство силовой цепи моторного вагона электропоезда ЭД4М; 1 2 Электрические схемы электропоезда ЭД4М / Б.К. Просвирин // Локомотив, 2001, №5, 7-11. Обновленный ЭД4М: комфорт прежде всего // Трансмашхолдинг, 2021, №1, с.10-13. - изучена работа защитных реле силовой цепи в разных режимах: режим тяги, режим электрического торможения; - показаны основные неисправности защитных реле в силовой цепи и разработана технология их устранения в пути следования; - а также рассмотрены основные требования охраны труда, которые необходимо соблюдать при устранении неисправностей в силовых цепях электропоезда. Чтобы выполнить дипломную работу, необходимо было изучить устройство данного электропоезда по рекомендуемой литературе и хорошо знать работу силовой схемы, устройство тяговых аппаратов и работу силовых цепей моторного вагона электропоезда ЭД4М. Актуальность выбранной темы определяется тем, что с развитием электроподвижного состава возникают задачи внедрения на электропоездах более совершенных схем автоматического управления. Мероприятия, способные решить эти задачи: - использование электронных управляющих средств; - автоматизация, ведение поезда с заданными параметрами. Дипломная работа состоит из введения, двух основных глав, где раскрывается тема, главы, посвященной вопросам охраны труда, и заключения, в котором представлены основные выводы по работе. Также в конце дипломной работе представлен список источников и литературы, который использовался мной при изучении данной проблемы и написании работы. I. УСТРОЙСТВО И РАБОТА ЗАЩИТНЫХ РЕЛЕ СИЛОВОЙ ЦЕПИ ЭЛЕКТРОПОЕЗДОВ ЭД4М 1.1 Конструкция, особенности и работа защитных реле силовой цепи электропоездов ЭД4М В электрических цепях защитные реле применяют в качестве аппаратов косвенного действия, реализуя следующие виды защит: - дифференциальная защита — срабатывание реле при определенных значениях разности контролируемых величин (например, на входе и выходе силовой цепи); -максимальная защита — реле срабатывает в случае превышения контролируемого параметра заданного значения уставки; - минимальная защита — реле срабатывает при снижении контролируемого параметра ниже уставки. Реле дифференциальной защиты служат для защиты аппаратов силовой цепи при малых токах и неполных коротких замыканиях, а также при малой скорости нарастания больших токов к.з., которые приводят к автоматическому отключению БВ. Однако нередки случаи, когда к.з. возникает при введенных сопротивлениях в силовую цепь, что приводит к протеканию токов ниже значения уставки срабатывания БВ. В качестве примера приведен расчет для электропоезда ЭД4м при замыканиях на землю в трех различных точках силовой цепи (рис.1). Сопротивления в местах короткого замыкания рельсовой цепи и на подстанции во всех трех случаях взяты одинаковыми для удобства подсчета, при этом сопротивление Рисунок 1 - Упрощенная схема силовой цепи электропоезда ЭД4м проводов и аппаратов моторного вагона не учитывается, так как оно сравнительно мало. Реле дифференциальной защиты. Данные реле служат для защиты аппаратов силовой цепи при малых токах и неполных коротких замыканиях (далее – К.З.); малой скорости нарастания больших токов К.З. На электропоездах серии ЭД4М установлено герконовое реле типа 1Р.006. Так реле представляет собой из каркас 1 (рис. 2), в котором находятся: две высоковольтные катушки 2 и 3, залитые эпоксидным компаундом. Рисунок 2 - Герконовое реле типа 1Р.006. Одна катушка установлена в начало, а другая – в конец защищаемой электрической цепи. В силовой цепи катушки включены встречно. Внутри катушек расположен геркон 4 с припаянными выводами 5. При нормальной работе силовой схемы через катушки протекают одинаковые токи, создающие встречно направленные магнитные потоки Ф1 и Ф2, компенсирующие друг друга. При возникновении короткого замыкания «на землю» в катушках начнут протекать разные токи. Появляется магнитный поток «небаланса», что вызовет мгновенное замыкание контактов геркона. При срабатывании реле подается питание на повторитель дифференциального реле ПДР. Повторитель, включившись, дает команду в блок защиты, который отключает контактор КМД-3Д (ВБ-6). Контактор защиты, в свою очередь, отключает БВ, разрывая силовую схему. Контакты геркона размыкаются после отключения тока силовой цепи. Таким образом дифференциальное реле само не разрывает цепь короткого замыкания, но дает команду на отключение аппаратов защиты, которые своими контактами разрывают силовую цепь тока – это и есть принцип косвенного управления. Пример 1. Пробой изолятора индуктивного фильтра на крыше моторного вагона (точка К1). Ток короткого замыкания в этом случае составит: где RKC * 0,170 Ом — сопротивление контактных проводов на участке от электропоезда до тяговой подстанции; 7?кз « 0,14 Ом — переходное сопротивление в месте короткого замыкания (пробитого изолятора, кузова вагона, рам тележек и ходовых частей моторного вагона); RKф « 0,009 Ом — сопротивление катушки сопротивление рельсовой индуктивного цепи; Rn « фильтра; Rp « 0,023 Ом преобразовательных агрегатов на тяговой подстанции. — 0,046 Ом — сопротивление Пример 2. Пробой стойки мостового контактора на 6-й позиции вала контроллера машиниста. Контактор 5 реостатного контроллера включен (точка К2). Принимаем сопротивления R такими же, как и в первом примере, плюс сопротивление секции R5 = 1,47 Ом и сопротивление обмоток якоря и дополнительных полюсов 1-го и 2-го тяговых двигателей R = 0,342 Ом. Таким образом, ток короткого замыкания будет равен Необходимо учесть, что ЭДС в обмотках якорей двигателей отсутствуют, так как исчез магнитный поток в главных полюсах. Пример 3. Пробой изоляции кронштейна плюсового щеткодержателя 4го двигателя на маневровом положении рукоятки контроллера машиниста (точка КЗ). Сопротивление резисторов составляет /?общ = 17,66 Ом. Сопротивление обмоток якоря и дополнительных полюсов 1, 2, 3-го тяговых двигателей R = = 0,513 Ом. Величина тока короткого замыкания при этом составит В этом случае величина тока к.з. ниже уставки быстродействующего выключателя и он не срабатывает. Однако из-за небаланса токов в силовой цепи срабатывает дифференциальное реле и своими блок-контактами дает команду на отключение БВ. Таким образом, работа дифференциальных реле основана на принципе сравнения токов в начале и конце защищаемой цепи. Реле напряжения Данные реле служат для сигнализации машинисту о повышенном или пониженном напряжении в контактной сети. По конструкции реле напряжения максимально унифицированы с реле применяемых на данной серии ЭПС. Разделяются на реле напряжения (Э6 – РН) и реле максимального напряжения (Э5 – РМН). По конструкции это герконовое реле с питанием катушки через токоограничавающий резистор. Для РН – через резистор R28 Для РМН – через резисторы R17, R61 – R63 Реле (датчик) боксования. Реле боксования – это электрический аппарат, который предназначенный для защиты локомотива от боксования или юза колесных пар. Реле так же срабатывает и при неисправностях тягового привода электропоезда. Особенностью работы ТД последовательного возбуждения заключается в резко увеличивающийся частоте вращения якоря при боксовании одной из колесных пар. Это приводит к работе двигателя «вразнос», к нарушению коммутации, искрению под щетками, образованию кругового огня и перебросу дуги на корпус двигателя. Прекращение боксования неизбежно приводит к динамическому удару в двигателе и зубчатой передаче тягового привода. На электровозах и электропоездах постоянного тока, реле боксования включают в цепь якорей тяговых двигателей по мостовой схеме (рис. 3,а), собранной из якорей двух ТД и двух высокоомных резисторов. При отсутствии боксования, частота вращения якорей 1 и 2 одинакова и напряжение на двигателях распределяется поровну: U1 = U2. Потенциалы точек А и Б будут равны и ток по катушке РБ не протекает. При боксовании двигателя 1 (рис. 2,б) резко увеличивается его противо – э.д.с и напряжение. Это приводит к разнице потенциалов и ток начинает протекать «в обход» буксующего двигателя через резистор R1, точку «А», катушку РБ, точку «Б», якорь 2 двигателя и далее по цепи. Реле включается и своими блок – контактами переключает цепи управления, сигнализируя машинисту о боксовании. Аналогично, при боксовании 2ТД ток будет протекать от точки Б через катушку РБ и резистор R2. Рисунок 3 - Схема включения и работы реле боксования На электропоездах, реле боксования включают в цепь якорей ТД по мостовой схеме, собранной из двух якорей ТД и высокоомных резисторов. Устройство защиты от боксования и юза Э1 – Э3, выполнены на основе герконовых реле 1Р – 008 (рис.4.), представляющее собой каркас 1 с управляющей катушкой 3. В полости каркаса размещен геркон 2. Включение геркона происходит за счет магнитного поля катушки. Рисунок 4 - Конструкция реле 1Р – 008. Силовые кабели от тяговых двигателей (ТД) подключены к выводам устройств Э1.. .ЭЗ по мостовой схеме, образованной двумя соседними обмотками якорей ТД и двумя одинаковыми высокоомными резисторами. Работа реле боксования При боксования колесных пар изменяется потенциал выводов 00 и 02 (рис.5). При достижении разности 50 – 60В сработает более чувствительное герконное реле РБ1 – первая ступень устройства Э1 – ЭЗ, что вызовет необходимые переключения в цепях управления. Если боксование не прекратилось, то при повышении напряжение выше уставки (500В), включается реле разносного боксования РРБ1 – вторая ступень защиты. В этом случае, через реле – повторитель ПРРБ, отключается линейный контактор ЛК или тормозной контактор Т. Для повышения коэффициента возврата реле РБ1 установлены стабилитроны V1 – V8, а стабилитрон V10 – ограничивает наибольшее напряжение на реле. Рисунок 5- Схема включения и расположения реле (датчиков) боксования и схема датчиков Э1,Э2,Э3. Обратите внимание, что на электропоезде ЭД4М все реле напряжения и датчики боксования Э1 – Э3 собраны в отдельном блоке на изоляционной плите. Тепловые реле Данные реле предназначены для защиты электродвигателей от недопустимо продолжительных перегрузок. На электропоездах установлены как на моторном, так и прицепном (головном) вагоне, так – как защищают силовые цепи асинхронных (3-х фазных) двигателей вспомогательных машин. На электроподвижном составе, наибольшее распространение получили реле типа ТРТ. Основной элемент конструкции теплового реле типа ТРТ (рис. 6) – это биметаллическая пластина U – образной формы 1, закрепленная на оси 2 скобы 3. Пластина при помощи гибких шунтов 6 соединена с силовыми выводами 4. При достижении тока срабатывания биметаллические пластины, нагреваясь, изгибается настолько, что поворачивает пружину 15, изменяя направление приложения усилия пружины на колодку 13. Колодка поворачивается вокруг оси и отключает контакты 14. Для принудительного восстановления реле до полного остывания пластин в корпусе 5 установлена кнопка 12. Рисунок 6 - Тепловое реле ТРТ 1 – биметаллические пластины; 2 – ось; 3 – скоба; 4 – силовой вывод; 5 – корпус; 6 – гибкий шунт; 7 – ролик; 8 – поводок; 9 – эксцентрик; 10 – пружина; 11 – сектор уставки; 12 – кнопка; 13 – колодка; 14 – низковольтные контакты; 15 – цилиндрическая пружина. Реле перегрузки. Для защиты электрических машин и аппаратуры от больших токов, которые могут привести к перегреву и повреждению оборудования применяются реле перегрузки (реле максимального тока). Рисунок 7 – реле перегрузки Данное реле имеет силовую токовую катушку, которое включается последовательно в цепь электрической машины и при протекании тока по цепи выше уставки, якорь реле, притягивается к сердечнику, переключая блок – контакты. На электропоезде ЭД4М данное реле имеют механический указатель срабатывания (флажок), позволяющий локомотивной бригаде определить сработавший аппарат. 1.2 Теоретические принципы работы защитных аппаратов на электропоездах постоянного тока ЭД4М. Особенностями защитных реле на электропоездах ЭД4М и ЭП2Д являются: использование реле герконового типа; включение промежуточного реле-повторителя токоограничивающий резистор при срабатывании геркона; через шунтирование геркона и создание цепи самоподпитки при включении повторителя. Дифференциальная защита силовой цепи тяговых электродвигателей. Данные реле служат для защиты аппаратов силовой цепи при малых токах и неполных коротких замыканиях, малой скорости нарастания больших токов короткого замыкания. Возникающие большие токи короткого замыкания приводят к автоматическому отключению быстродействующего выключателя (БВ). Однако нередки случаи, когда короткое замыкание возникает при введенных сопротивлениях в силовую цепь, что приводит к протеканию токов ниже значения уставки срабатывания БВ. На электропоездах применяется несколько типов герконовых реле (рис. 8). Устройство и принцип работы у них одинаковый. Рисунок 8 – Герконовое реле дифференциальной защиты типа 1Р.006.1 Так, конструкция дифференциального реле (рис. 9,а) представляет собой каркас 1, в котором находятся две высоковольтные катушки 2 и 3, залитые эпоксидным компаундом. Внутри катушек расположен геркон 4 с припаянными выводами 5. Одна катушка включена в начало, а другая — в конец защищаемой цепи. В силовой схеме тяговых двигателей моторного вагона катушки дифференциального реле подключены к отдельным шунтам таким образом, чтобы создаваемые ими магнитные потоки (рис. 9,6) были направлены навстречу друг другу. Рисунок 9 – Устройство реле 1Р.006(а) и схема магнитных потоков (б): 1 – каркас; 2,3 – катушки; 4 – геркон; 5 – выводы При нормальной работе силовой схемы через катушки протекают одинаковые токи, создающие встречно направленные магнитные потоки Ф, и Ф2, компенсирующие друг друга. При возникновении короткого замыкания на «землю» в катушках начнут протекать разные токи (рис. 10). Рисунок 10 – Упрощенная силовая цепь ТЭД электропоезда ЭД4М Появляются ток и магнитный поток «небаланса», что вызовет мгновенное замыкание контактов геркона. В цепях управления (рис. 11) срабатывание геркона создает цепь питания на повторитель дифференциального реле ПДР. Рисунок 11 – Цепи управления повторителя ПДР: а) с апппаратурой НЭВЗ; б) с аппаратурой РЭЗ Однако как питание самого реле ПДР, так и его блок-контакты создают разные цепи управления в зависимости от исполнения электрической аппаратуры. На электропоездах ЭД4М применяется электрическая аппаратура производства Новочеркасского электровозостроительного завода (НЭВЗ) или Рижского электромашиностроительного завода (РЭЗ). Так, на электропоездах ЭД4М: J с электрооборудованием НЭВЗ (см. рис. 11,а) питание ПДР осуществляется с провода 20 через автоматический защитный выключатель (АЗВ) Q21 -> провод 20А -> контакт геркона ДР -> провод 20АТ -> резистор R59 -> провод 20АФ -> катушка ПДР. Z при использовании оборудования РЭЗ (см. рис. 11,6) питание ПДР происходит по цепи: с провода 15 -> АЗВ Q40 -> провод 15Г -> контакт геркона ДР -> провод 15ГА -> резистор R59 -> провод 15ГБ катушка ПДР. Реле-повторитель, включившись, дает команду в блок управления, который отключает быстродействующий контактор КЗ (ВЗТ). Контактор защиты, в свою очередь, отключает БВ, разрывая силовую схему. Блоки управления БУКЗ (БУВЗТ) так же имеют свои особенности их подключения к электрическим цепях управления. Так, блок БУВЗТ (рис. 12) получает питание по проводам 67Ж и 601. Одновременно при срабатывании повторителя ПДР собираются следующие цепи: провод 20В-20Г отключает питание удерживающей катушки ВЗТ; провод 67Ж-702 подает питание на размагничивающую катушку провод 15Г-15ГЕ разрывает шунтирующую цепь светодиода ПП40 ВЗТ; при срабатывании реле ДР. Рисунок 12 – Цепи питания блока БУВЗТ с выключателем ВБ-6 Если на электропоезде установлен контактор КМБ-ЗД с блоком БУКЗ (рис. 13), то повторитель ПРД дополнительно собирает следующие цепи: & провод 601-601А — снимает питание с блока БУКЗ, что приводит к отключению КЗ и БВ; Рисунок 13 – Цепи питания БУКЗ с контактором КМБ-ЗД o' провод 67Ж-702 — подает питание на отключающую катушку КЗ.З. Контакты геркона размыкаются после отключения тока силовой цепи. Таким образом, дифференциальное реле само по себе не разрывает цепь короткого замыкания, но дает команду на отключение аппаратов защиты, которые своими контактами разрывают силовую цепь тока — это и есть принцип косвенного управления. Совместно с дифференциальным реле в силовой схеме ТЭД включены обмотки дифференцирующего трансформатора. В аварийных режимах трансформатор (обозначение в схеме ТрД) реагирует на разность скоростей изменения тока короткого замыкания в начале и в конце силовой цепи тяговых двигателей. Токи в первичных обмотках направлены встречно (см. рис. 10). При возникновении короткого замыкания часть тока после первичной обмотки будет ответвляться на корпус и в обмотке НЗ-КЗ становиться меньше, чем в обмотке Н2-К2. В результате быстрого нарастания токов в магнитопроводе появится импульс магнитного потока, который наводит ЭДС в обмотке Н1-К1, которая выдаст сигнал на срабатывание защиты, т.е. подает сигнал в блок БУКЗ, что так же, как и при срабатывании дифференциального реле, приводит к отключению контактора защиты КМБ-ЗД, а затем к отключению БВ. Сигнал на срабатывание подается по проводам 647 и 648 на входы «аЗ» и «а4» блоков управления. Защита тяговых электродвигателей от перегрузок. В силовой цепи ТЭД контроль тягового тока и их защиту от перегрузок осуществляют датчики тока якоря и электронные блоки БРУ и БУКЗ (БУВЗТ). Датчики тока предназначены для формирования электрического сигнала, пропорционального силе тока. На электропоездах применяются датчик тока якоря типа ДТ-010 и датчик тока возбуждения ДТ-011. В силовой цепи тяговых электродвигателей ЭД4М (рис. 14) установлены: ДТЯ — датчик тока якоря (работает в режиме электрического торможения); ДТЯ1 — датчик тока якоря (работает в режиме тяги);ДТВ — датчик тока возбуждения. Рисунок 14 – Упрощенная силовая цепь электропоезда ЭД4М с датчиками тока в режиме электрического торможения Особенностью силовых цепей электропоезда ЭП2Д является установка четырех датчиков тока якоря (ДТЯ1,2 ДТЯЗ,4) и двух датчиков возбуждения (ДТВ1,2) в каждой параллельной цепи ТЭД. Датчики имеют практически одинаковую конструкцию и различаются между собой только схемой соединения обмоток. Датчик состоит из двух кольцевых магнитопроводов с рабочими обмотками. Рабочие обмотки включены через резистор на ток напряжением 127 В с частотой 50 Гц. Среднее значение напряжения на резисторе прямо пропорционально величине тока, протекающего по проводнику, установленному в окне датчика тока. У датчика тока ДТ-010 имеются четыре вывода обмоток, а у ДТ-011 — только два, а другие два вывода соединены при изготовлении и заизолированы. Принцип действия датчиков тока основан на использовании свойства дросселей с сердечником из ферромагнитного материала изменять свое сопротивление при подмагничивании. Сигнал с датчиков тока поступает в блок управления БУКЗ (БУВЗТ). Блок БУКЗ (БУВЗТ) выполняет следующие действия: перед включением КМБ-ЗД соединяет включающие катушки параллельно; после включения контактора переключает включающие катушки последовательно и вводит в их цепь токоограничивающий резистор; по сигналам датчика тока или дифференциального реле подает импульс тока в отключающую катушку от предварительно заряженного конденсатора; обеспечивает световую сигнализацию о срабатывании защиты; выводит информацию о настройках и коды ошибок на дисплей. При перегрузках в силовой цепи датчик тока якорей ДТЯ1 воздействует на блок защиты, если ток превосходит уставку блока. При этом на вход «Токовая защита» (вход «а2» на рис. 10б) поступает сигнал по проводу 638. Подается питание на размагничивающую катушку К3.1 по проводам 702, 703, и контактор КЗ отключается. Одновременно размыкается блок-контакт КЗ в цепи удерживающей катушки в проводах 30Ю-30, что приводит к срабатыванию БВ. 1.2 Особенности работы защитных реле на электропоездах постоянного тока Рассмотрим особенности работы защитных реле на электропоездах постоянного тока, таких как реле боксования и напряжения. Реле боксования — это электрический аппарат, предназначенный для защиты электропоезда от боксования или юза колесных пар. Особенность работы тяговых электродвигателей (ТЭД) последовательного возбуждения заключается в резко увеличивающийся частоте вращения якоря при боксовании одной из колесных пар. Это приводит к работе двигателя «вразнос», к нарушению коммутации, искрению под щетками, образованию кругового огня и перебросу дуги на корпус двигателя. Прекращение боксования неизбежно приводит к динамическому удару в тяговом двигателе и зубчатой передаче тягового привода. На электропоездах реле боксования включают в цепь якорей ТЭД по мостовой схеме, собранной из двух соседних обмоток якорей ТЭД и двух одинаковых высокоомных резисторов. Особенностью силовой схемы электропоезда ЭД4М является только последовательное соединение тяговых двигателей (рисунок 15), поэтому в цепи моторного вагона установлено три реле боксования. Рисунок 15 – Упрощенная силовая схема включения реле РБ, РН и РМН на электропоезде ЭД4М Электропоезда ЭД4М № 500 — 503 и ЭП2Д имеют два вида соединения тяговых двигателей, поэтому на данных поездах защита от боксования установлена отдельно в каждой из их якорных цепей (рисунок 16). Рисунок 16 – Схема подключения блоков боксования Э1,Э2 на электропоезде ЭП2Д Устройство защиты от боксования и юза Э1 — ЭЗ выполнено на основе герконовых реле 1 Р.008 (рисунок 17). Рисунок 17 – Конструкция реле боксования 1Р.008 1– каркас, 2 – геркон, 3 – катушка, 4 – выводы, 5 – изоляционная трубка (кембрик), 6 наконечник Реле представляет собой каркас 1 с управляющей катушкой 3. В полости каркаса размещен геркон 2. Включение геркона происходит за счет магнитного поля катушки. В схему блоков входит диодный мост V9 (см. рис. 18). Для повышения коэффициента возврата реле РБ1 установлены стабилитроны V1 — V8, а стабилитрон V10 ограничивает наибольшее напряжение на реле. В дальнейшем была применена несколько иная схема электронных блоков Э1 и Э2 (см. рис. 2), однако принцип срабатывания РБ и РРБ остается неизменным. Следует отметить, что герконовое реле типа 1 Р.008 является унифицированным. На электропоезде ЭП2Д на основе реле 1Р.008 разных исполнений построены следующие узлы: боксования Э1, Э2 [1 Р.008 (РБ), 1 Р.008.01 (РРБ)]; минимального напряжения ЭЗ-РН, Э17-РН, Э18-РН (1 Р.008); максимального напряжения Э4-РМН (1 Р.008.02); токовое реле РТ1, РТ2 (1 Р.008.01). В таблице приведены основные параметры реле 1 Р.008. Работа реле начинается в случаях боксования колесных пар, когда происходит изменение потенциала между выводами 00 и 02. При достижении разности до уровня в 50 — 60 В сработает более чувствительное герконное реле РБ1 — первая ступень устройства Э1 — ЭЗ, что вызовет необходимые переключения в цепях управления. При этом происходит включение повторителя ПРБ по следующей цепи (рисунок 11): провод 22 A3BQ19 -> провод 22П -> контакт геркона РБ1 -> провод 22ПА токоограничивающий резистор R78 -> провод 22ПБ катушка ПРБ. Рисунок 18 – Цепи управления повторителей герконовых реле Реле-повторитель своими блокировками производит следующие переключения: > в проводе 1 М-1 ФА (на электропоезде с аппаратурой Новочеркасского электровозостроительного завода, рисунок 19) или 1М-1Ф (с аппаратурой Рижского электромашиностроительного завода) снимает напряжение с блока БРУ, в результате прекращается вращение вала РК; > в проводе 62А-30 создает цепь сигнальной лампы «РБ»; > в проводе 40ЭЖ-40ЭД в цепи реле ПРТ исключает срабатывание замещения ЭПТ в момент юза колесной пары; > в проводе 40В-87И снижает уставку блока САУТ при юзе на высоких скоростях. Рисунок 19 – Цепи управления набора позиций и блока БРУ Если боксование не прекратилось, то при увеличении напряжения выше уставки включается реле разносного боксования РРБ1 — вторая ступень защиты. В этом случае создается цепь включения повторителя: провод 22 -> АЗВ Q19 -> провод 22П -> контакт геркона РРБ1 -> провод 22ПВ -> резистор R89 -> провод 22ПГ -> катушка ПРРБ. Через блокировки реле-повторителя ПРРБ создаются следующие цепи управления: цепь самоподпитки в проводах 22П-22ПВ; в проводах 2В-2И (рисунок 20) отключается линейный контактор «ЛК»; Ъ в проводах 40П-40М отключается тормозной контактор «Т» и разбирается схема электрического торможения при юзе; Рисунок 20 – Цепи управления контакторами «ЛК» и «Т» в проводах 30Ф-30 создается цепь питания сигнальной лампы «СНВ» желтого цвета Л90-92 в шкафу моторного вагона. Реле напряжения. На электропоездах постоянного тока с электрическим торможением установлены следующие аппараты: ♦ герконовое реле напряжения Эб-РН; ♦ реле максимального напряжения Э5-РМН. При поднятом токоприемнике через резистор R28 получает питание и срабатывает реле напряжения (см. рис. 15). При этом включается повторитель реле ПРН от АЗВ Q15 через геркон PH и резистор R75 (см. рис. 18). При отсутствии напряжения в КС или отрыве токоприемника от контактного провода при движении срабатывают PH и его повторитель. Размыкается блокировка ПРИ в проводах 2И-2Г (см. рис. 11), теряет питание вентиль контактора «ЛК», разрывается силовая цепь тяговых двигателей, и данный моторный вагон переводится из режима тяги в режим холостого хода. В режиме рекуперативного торможения при достижении напряжения в сети величины 3950 ± 50 В срабатывает реле максимального напряжения РМН, которое подключено в силовую цепь якорей 1 — 4 ТЭД (см. рис. 1) через резисторы R17, R61, R62, R63. Создается цепь включения повторителя: провод 40В -Э геркон РМН резистор R90 -Э катушка ПРМН. Блокировки ПРМН: в проводах 40В-22ПД создают цепь самоподпитки; в проводах 40Н-40Л создают цепь включения контактора «Т», в результате чего происходит переход на реостатное торможение тяговых электродвигателей. ВЫВОД: В первой главе данной дипломной работы разобрана конструкция, устройство и назначение защитных реле, их работа в схеме электропоезда ЭД4м. Тщательно изучена представленная по данной теме литература, охарактеризованы основные узлы и детали, входящие в силовую схему моторного вагона электропоезда ЭД4М. Детально показаны составляющие каждого узла. Кроме того, была рассмотрена работа защитных аппаратов силовых цепей в тяговом режиме, режиме торможения и режиме рекуперации, общие принципы работы силовой цепи во всех режимах и ее особенности. Показан принцип действия каждого основного узла в силовой цепи, его назначение. II. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ ЗАЩИТНЫХ РЕЛЕ СИЛОВОЙ СХЕМЫ МОТОРНОГО ВАГОНА ЭЛЕКТРОПОЕЗДА ЭД4М 2.1 Система технического обслуживания и ремонта электропоездов Для поддержания электропоездов в работоспособном состоянии и обеспеченаия надежной и безопасной их эксплуатации существует система технического обслуживания и ремонта электроподвижного состава. Предусматривается обслуживания и проведение текущего следующих видов ремонта технического электропоездов: - технические обслуживания ТО-1, ТО-2, ТО-3 для предупреждения появления неисправностей, поддержания электропоездов в работоспособном и надлежащем санитарно-гигиеническом состоянии, обеспечения бесперебойной, безаварийной работы и пожарной безопасности. - техническое обслуживание ТО-4 для обточки бандажей колесных пар без выкатки их из-под электропоездов при достижении оптимальных для данного участка эксплуатации или предельных величин проката и толщины гребней бандажей; - техническое обслуживание ТО-5, выполняемое: -в процессе подготовки электропоезда для постановки в запас ОАО «РЖД» и длительного содержания в резерве железной дороги - ТО-5а; -в процессе подготовки электропоезда к отправке в недействующем состоянии в капитальный ремонт на заводы или в другие депо, в текущий ремонт в другие депо, передачи на баланс другим депо или передислокацииТО-5б; -в процессе подготовки электропоезда к эксплуатации после постройки, ремонта на заводах или в других депо, после передислокации-ТО-5в; -в процессе подготовки электропоезда к эксплуатации перед выдачей из запаса ОАО «РЖД» или РУД-ТО-5г; - текущие ремонты работоспособности ТР-1, ТР-2 электропоездов, эксплуатационных характеристик и ТР-3 для поддержания восстановления основных и обеспечения их стабильности в межремонтный период путем ревизии, ремонта, регулировки, испытаний и замены деталей, узлов, агрегатов. - капитальные ремонты (КР-1 и КР-2) являются главным средством «оздоровления» электропоездов и предусматривают восстановление несущих конструкций кузова, сложный ремонт рам тележек, колесных пар и редукторов, тяговых двигателей и вспомогательных машин, электрических аппаратов, кабелей и проводов, восстановление чертежных размеров деталей и т. д. Капитальные ремонты электропоездов осуществляют на ремонтных заводах. Ремонтный цикл включает последовательно повторяемые виды технического обслуживания и ремонта. Порядок их чередования определяется структурой ремонтного цикла. Нормы продолжительности технических обслуживаний ТО-4, ТО-5, текущих ремонтов ТР-1, ТР-2 и ТР-3 устанавливаются начальником железной дороги, исходя из технической оснащенности депо, рационального использования ремонтной базы, равномерной загрузки участков по ремонту, обеспечения высокого качества ремонта, проведения испытания и приемки электровозов после ремонта, а также с учетом выполнения установленной нормы деповского процента неисправных электропоездов. 2.2 Технология ремонта защитных реле Все реле обычно снимают с электропоезда для ревизии в аппаратном цехе и последующей регулировки. Неисправность реле защиты не только несоизмеримо увеличивает отрицательные последствия отказов электрической аппаратуры, но и сама по себе может быть причиной серьезных осложнений в работе электропоезда на линии. Так, из всех случаев требования вспомогательного локомотива из-за неисправности защитной аппаратуры 25—30% приходится на реле защиты. Чтобы правильно определить объем работы по ремонту реле, полезно до его осмотра проверить токи или напряжения срабатывания. Характерными причинами нарушения уставки являются потеря жесткости некачественными пружинами, перекос пружин или заедания якоря и подвижных частей из-за попадания в шарнирные и призматические соединения грязи и металлических опилок, являющихся продуктом износа деталей. Для осмотра и ремонта отдельных наиболее изнашиваемых или расположенных в труднодоступных местах деталей выполняют частичную разборку реле. Поскольку для ремонта катушек и магнитопроводов обычно требуется полная разборка аппаратов, дефектовку реле начинают с определения исправности этих узлов. Проверяют крепление многовитковой катушки на магнитопроводе и при необходимости укрепляют ее прокладками из прессшпана. Катушку, обмотка которой проворачивается на каркасе, также закрепляют с прокладками, смазанными клеем. Катушку, имеющую значительные повреждения покровной изоляции, снимают для ремонта. Сняв поврежденную изоляцию до проводов, заново изолируют катушку лакотканью. Сверху накладывают слой электрокартона и бандажи из кордовых нитей. Затем катушку электроизоляционных лаках или компаундируют. пропитывают в Трещины в выводах и витках катушки токового реле заваривают газовой сваркой с последующей механической обработкой. Шихтованные магнитопроводы подлежат ремонту при смятии и распушении листов. Ослабшие или неисправные заклепки и винты заменяют. При ремонте магнитопроводов стараются не наносить сильных ударов по листам, чтобы не ухудшить магнитные свойства в результате наклепа. При наличии трещин в боковых латунных кронштейнах реле их снимают с магнитопровода и заменяют новыми. Допускается заварка трещины латунью. Сорванную резьбу в лапах кронштейнов заваривают латунью и нарезают новую. Щупами проверяют суммарный воздушный зазор между сердечником магнитопровода и магнитным шунтом, который у дифференциального реле должен быть равным 0,3— 0,5 мм. При сборке или установке этих реле на электропоезд после вывода проводов нижний магнитопровод 15 болтами равномерно и плотно стягивают с сердечниками. Зазоры по привалочным поверхностям проверяют щупами, убеждаясь, что они не превышают 0,5 мм. После ремонта деталей магнитной системы проверяют площадь прилегания якоря к полюсам. При необходимости пришабривают якорь так, чтобы площадь прилегания равнялась 70—80% рабочей поверхности. Удаляют следы коррозии с поверхностей соприкасания якоря и сердечника. После сборки реле рабочий зазор между якорем и серединой сердечника магнитопровода устанавливают равным 12—15 мм. Ослабшие диамагнитные прокладки закрепляют. Взамен утерянных или изношенных диамагнитных прокладок в зависимости от конструкции реле изготовляют новые из латуни Л-62 или меди Ml соответствующей толщины. Способ закрепления прокладок (заклепками или припайкой) определяется конструкцией аппарата. Шарнирные соединения со следами коррозии или повышенным износом разбирают, выбив шплинты и вынув валик. Осматривая отверстия и места перегибов деталей подвижной системы, убеждаются в отсутствии трещин. Сильно изношенную втулку выбивают, предварительно спилив отбуртованный край. Длину новой втулки устанавливают на 6-7 мм больше толщины детали, в которую она должна быть поставлена. Запрессовывают втулку легкими ударами, а затем развальцовывают края вручную или с помощью механизированного инструмента. После развальцовки втулку развертывают до нужного диаметра. Появившиеся заусенцы удаляют личным напильником. Крепежные детали всех реле, имеющие сорванную или поврежденную более чем на двух крайних нитках резьбу, разработанные шлицы или смятые грани, заменяют. Новые крепежные детали, применяемые для сборки реле, обязательно должны быть оцинкованными. Изоляционные детали из текстолита, других прессованных материалов или дерева при необходимости промывают бензином и окрашивают одним или двумя слоями дугостойкой покровной эмали ГФ-92-ХС или НЦ-929. При обнаружении отколов или трещин в этих деталях, могущих привести к нарушению нормальной работы реле, их заменяют. У контактов реле наиболее часто заменяют изношенные или оплавленные контактные пластины и притирающие пружины. В зависимости от конструкции серебряные контакты крепят к держателям точечной сваркой с применением в качестве флюса буры или пайкой электродуговым паяльником с использованием припоя ПСр-45. Иногда контакты крепят расклепкой. Наиболее часто поверхности серебряных контактов реле выполняют в форме полусфера — плоскость. Очищая их от подгаров и окислов хромированной стальной или серебряной палочкой, стараются сохранять такую форму. Толщина серебряных контактов всех реле отечественных электровозов должна быть не менее 0,6 мм, а в эксплуатации — не менее 0,1 мм. Поперечное смещение контактов допускается не более 1,0 мм. Контактную систему собирают так, чтобы смещение контактов было не более 1,5 мм. У большинства реле провал контактов (1,5— 2,0 мм) устанавливают изменением высоты контактных шпилек. Раскрытие контактов в этом случае не регулируется и определяется рабочим зазором при открытом якоре. Провал размыкающих контактов быстродействующих реле делают минимально возможным. Контактное нажатие обычно устанавливают 0,6—1,2 Н (60—120 гс). У некоторых реле, контакты которых включены в цепи с большими токовыми нагрузками, нажатие доводят до 2,0—2,4 Н (200—240 гс). Полностью закончив сборку реле, проверяют работу всех подвижных деталей при перемещении от руки, убеждаясь в отсутствии заеданий и чрезмерного трения. После этого аппарат закрепляют на стенде и регулируют на определенный ток уставки. Дифференциальное реле , предназначенное для включения в цепь тяговых двигателей, регулируют на ток небаланса 100 А при одном проводе, заведенном внутрь сердечника магнитопровода. Реле вспомогательных цепей электровоза регулируют на ток небаланса 50 А при двух витках проводов, заведенных внутрь сердечника. Поскольку реле является поляризованным, следует обязательно убедиться в правильности подсоединения катушки и направлении тока в проводе, заведенном внутрь сердечника. Реле регулируют путем изменения натяжения пружины так, чтобы оно срабатывало при требуемом токе небаланса и напряжении на катушке (с включением добавочного резистора) 50 В. Если якорь реле при прохождении тока не отпадает, изменяют полярность подсоединения катушки. После установки реле на электропоезде обязательно проверяют правильность его подсоединения и четкость срабатывания. Убеждаются в том, что при нажатии вручную на якорь реле, включенного в цепь тяговых двигателей электропоезда, размыкание блокировочных контактов вызывает отключение БВ. Для регулировки реле перегрузки используют многоамперный агрегат, представляющий собой генератор постоянного тока напряжением 6—12 В, приводимый в движение асинхронным двигателем. Изменяя ток возбуждения генератора, устанавливают ток, равный требуемому значению тока уставки аппарата. Затем изменяют регулировочными винтами натяжение пружины или в незначительных пределах раствор между якорем и сердечником до тех пор, пока реле не сработает. Убеждаются в правильной установке натяжения пружины и зазора между якорем и сердечником путем повторных четырехпяти включений. После этого винт регулятора пружины пломбируют, а винт регулировки воздушного зазора фиксируют контргайкой и закрашивают красной краской. 2.3 Требования к организации рабочего места Эксплуатируемое оборудование должно быть в полной исправности. Ограждение или защитные устройства должны быть установлены на место и соответствующим образом закреплены. Работать на неисправном оборудовании и при отсутствии или неисправном ограждении запрещается. Вновь установленное или вышедшее из капитального ремонта оборудование может быть пущено в работу только после его комиссионной приемки с участием начальника цеха и инженера по охране труда. Верстаки, столы и стеллажи должны быть прочными, устойчивыми и безопасными для работы и надежно закреплены на полу. Ящики верстаков должны иметь стопоры. Поверхность верстаков должна быть обита гладким материалом, столы и стеллажи не должны иметь выбоин, заусенцев, трещин и др. дефектов. Полки стеллажей должны иметь наклон внутрь во избежание падения хранящихся предметов. При обивке верстака нельзя допускать выступающих кромок и острых уголков. Ширина верстака должна иметь не более 0.75м. Расстояние между тисами на верстаках должно соответствовать размеру обрабатываемых деталей и быть не менее 1м между осями тисов. Для защиты рабочих от отлетающих осколков на верстаке должны быть установлены сетки высотой не менее 1м с ячейками не более 3-х мм. Детали и материалы, поступившие на обработку, должны размешаться на специальных и четко обозначенных местах. Передачи (ременные, канатные, цепные, шарнирные и др.) должны иметь прочные предохранительные ограждения. Вращающиеся элементы оборудования и механизмов, находящиеся на высоте ниже 2,5м от пола, должны быть ограждены. Для каждого работающего должно быть обеспечено удобное рабочее место, не стесняющее его действий во время исполняемой работы. Рабочее место должно быть обеспечено достаточной площадью для размещения вспомогательного оборудования, а так же необходимым инвентарем для хранения инструмента, оснастки заготовок и обрабатываемых изделий (стеллажи, столы, ящики, тумбочки и т.п.). На рабочем месте под ногами рабочего должен быть исправный деревянный решетчатый настил, у которого расстояние между планками должно соответствовать 25-30мм. Рабочее место должно быть достаточно освещенным и содержатся в чистоте. Уборка рабочего места должна производиться в течение рабочего дня и после каждой смены по мере накопления на рабочих местах готовой продукции и отходов. ВЫВОД: Во второй главе дипломной работы разобрана технология ремонта защитных реле, требования организации рабочего места и система обслуживания и ремонта электропоездов. Были основные неисправности узлов силовой проанализированы все схемы моторного вагона электропоезда ЭД4М, дана их классификация и разработаны основные рекомендации локомотивной бригаде по их устранению в пути следования. Также во второй главе описан порядок проверки состояния электрических цепей с применением диагностического оборудования и технология ремонта основных элементов электропоезда ЭД4М. Ш. ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ТЕХНИЧЕСКОМ ОБСЛУЖИВАНИИ И РЕМОНТЕ ЗАЩИТНЫХ РЕЛЕ СИЛОВОЙ ЦЕПИ МОТОРНОГО ВАГОНА ЭЛЕКТРОПОЕЗДА ЭД4М Требования техники безопасности при слесарных работах Перед началом работы проверить весь инструмент. Слесарные молотки изготовляют из стали марки 50 или У7. Рукоятки, на которых надежно укрепляют молотки и кувалды путем расклинивании заершенными металлическими клиньями, изготовляют из вязких и прочных пород дерева (граб, клен, рябина, кизил, ясень, бук, молодой дуб, береза). Они не должны иметь сучков, трещин, бугров и отколов. Чтобы поверхность рукояток была гладкой, их пропитывают олифой или покрывают бесцветным лаком. Рукоятки делают слегка конусными с уширением к свободному концу. Слесарные зубила, крейцмейсели, бородки, керны, обжимки изготовляют из инструментальной стали с термической обработкой рабочей и ударной частей. Они должны иметь слегка выпуклые гладкие затылки без скосов и заусенцев. Длина зубила, крейцмейселя и бородка — не менее 150 мм, а оттянутой части зубила 60 — 70 мм. Режущая кромка инструмента должна представлять собой ровную или слегка выпуклую линию. Угол заточки рабочей части зубила и крейцмейселя определяется в зависимости от твердости обрабатываемого материала. Напильники и отвертки не должны иметь трещин, изломов. На деревянные рукоятки их со стороны насадки надевают металлические бандажные кольца. При работе не разрешается наращивать один гаечный ключ другим, а также применять прокладки между гайкой и ключом. Всех рабочих, занятых обработкой деталей ударным инструментом, обеспечивают защитными очками, а место работы ограждают сетками или щитами. Проверить исправность пневматического инструмента. Воздушные шланги должны быть хорошо насажены на штуцера и не должны иметь повреждений. При обнаружении какой-либо неисправности, заявить об этом мастеру. При получении от мастера новой работы потребовать проведения инструктажа о безопасных методах ее выполнения. Техника безопасности при ремонте электрических аппаратов. Работы по ТО и ТР, испытанию и наладке электрического и электронного оборудования МВПС необходимо производить в соответствии с требованиями Правил эксплуатации электроустановок потребителей (ПЭЭП). Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей (ПТБ) и технологическими процессами. Перед началом ремонта электрооборудования МВПС должны быть обесточены все силовые электрические цепи, отключены выключатели тяговых электродвигателей, крышевой разъединитель поставлен в положение "Заземлено", выпущен воздух и перекрыты краны пневматической системы электроаппаратов. Кроме того, при необходимости ремонта отдельных аппаратов, должны быть вынуты предохранители данного участка, предусмотренные конструкцией. Внешние электрические сети питания переносных диагностических приборов напряжением более 42 В переменного или 110 В постоянного тока должны быть оборудованы защитным заземлением ("занулением" или устройством защитного отключения). Стенд для диагностики и ремонта электронного оборудования должен иметь защитное заземление ("зануление" или устройство защитного отключения). Испытания электрических машин, аппаратов и счетчиков электрической энергии на электрическую прочность изоляции после ремонта перед установкой на МВПС должны производиться на специально оборудованной станции (площадке, стенде), имеющей необходимое ограждение, сигнализацию, знаки безопасности и блокирующие устройства. Перед началом и во время испытаний на станции (площадке) не должны находиться посторонние лица. Сборка схем на испытательных стендах должна осуществляться при полном снятии напряжения. Питающие кабели для испытания электрических машин и аппаратов высоким напряжением должны быть надежно присоединены к зажимам, а корпуса машин и аппаратов заземлены. Подачу и снятие напряжения необходимо осуществлять контакторами с механическим или электромагнитным приводом или рубильником, имеющим защитный кожух Пересоединение на зажимах испытываемых машин и аппаратов должно производиться после отключения всех источников питания и полной остановки вращающихся деталей. Измерение сопротивления изоляции, контроль нагрева подшипников, проверка состояния электрощеточного механизма должны производиться после отключения напряжения и полной остановки вращения якоря. При пайке наконечников на проводе непосредственно на МВПС должен использоваться надежно закрепленный тигель, исключающий выплескивание из него припоя. При измерении сопротивления изоляции электрических цепей мегаомметром на напряжение 0,5 и 2,5 кВ выполнение каких-либо других работ на электрооборудовании и электрических цепях МВПС запрещается. Перед испытаниями высоким электрических цепей МВПС напряжением сопротивления изоляции все ремонтные работы должны быть прекращены, работники выведены, входные двери на ТПС закрыты, а с четырех сторон на расстоянии 2 м установлены переносные знаки "Внимание! Опасное место". Перед подачей высокого напряжения необходимо подать звуковой сигнал и объявить по громкоговорящей связи: "На МВПС, стоящий на такойто канаве, подается напряжение". Управлять испытательным агрегатом должен руководитель работ, проводить испытания - персонал, прошедший специальную подготовку. Корпус передвижного трансформатора и рамы испытываемого МВПС необходимо заземлить. После ремонта ЭПС подъем токоприемника и опробование электровоза или электросекции под рабочим напряжением должно производить лицо, имеющее право управления, в присутствии проводившего ремонт мастера или бригадира, которые до начала опробования должны убедиться в том, что: все работники находятся в безопасных местах, и подъем токоприемника не грозит им опасностью закрыты люки машин, двери шкафов управления, щиты стенок ВВК, реостатных помещений, крышки подвагонных аппаратных ящиков; в ВВК и под кузовом нет людей, инструментов, материалов и посторонних предметов; закрыты двери в ВВК, складные лестницы и калитки технологических площадок для выхода на крышу; с машин и аппаратов после их ремонта сняты все временные присоединения; машины, аппараты, приборы и силовые цепи готовы к пуску и работе. После этого работник, поднимающий токоприемник, должен громко объявить из окна кабины локомотива: "Поднимаю токоприемник", подать звуковой сигнал свистком локомотива и поднять токоприемник способом, предусмотренным конструкцией данного электровоза или электросекции. При поднятом и находящемся под напряжением токоприемнике разрешается: заменять перегоревшие лампы в кабине машиниста, в кузове (без захода в ВВК и снятия ограждений), лампы освещения ходовых частей, буферных фонарей, внутри вагонов электросекций при обесточенных цепях освещения; протирать стекла кабины внутри и снаружи, лобовую часть кузова, не приближаясь к токоведущим частям, находящимся под напряжением контактной сети, на расстояние менее 2 м и не касаясь их через какие-либо предметы: заменять предохранители в обесточенных цепях управления; заменять прожекторные лампы при обесточенных цепях, если их смена предусмотрена из кабины машиниста: осматривать тормозное оборудование и контролировать выходы штоков тормозных цилиндров: на электровозах типа ЧС - только на смотровой канаве, на электросекциях - не залезая под кузов: проверять на ощупь нагрев букс; настраивать электронный регулятор напряжения; продувать маслоотделители и концевые рукава тормозной и напорной магистралей; заправлять песочные бункера электропоездов; контролировать подачу песка под колесную пару; вскрывать кожух и настраивать регулятор давления. Кроме того, на электровозах дополнительно разрешается: обслуживать аппаратуру под напряжением 50 В постоянного тока, которая находится вне ВВК; проверять цепи электронной защиты под наблюдением мастера, стоя на диэлектрическом коврике и в диэлектрических перчатках; контролировать по приборам и визуально работу машин и аппаратов, не снимая ограждений и не заходя в ВВК; включать автоматы защиты; обтирать нижнюю часть кузова; осматривать механическое оборудование и производить его крепление, не залезая под кузов; проверять давление в масляной системе компрессора; регулировать предохранительные клапаны воздушной системы; производить уборку (кроме влажной) кабины, тамбуров и проходов в машинном отделении. Другие работы на ЭПС при поднятом и находящемся под напряжением токоприемнике запрещаются. Во время работы слесарь обязан: содержать в чистоте рабочее место, не допускать его загромождения деталями, приспособлениями и инструментом; снимаемые с электропоездов детали и оборудование транспортировать для ремонта (испытаний) в соответствующие отделения и места, установленные технологическим процессом; лишний инструмент и приспособления после выполнения работы убрать в отведённое место или сдать в инструментальную кладовую; обтирочные и другие материалы, негодные для дальнейшего использования, складывать в предназначенные для их сбора ёмкости (тару) для последующей утилизации; использовать в работе только исправный инструмент; носить инструмент и измерительные приборы в специальных ящиках или сумках. Перед постановкой на ремонтное стойло депо вагонов электропоезда их кузова необходимо промыть, тяговые электродвигатели, вспомогательные машины, электрическую аппаратуру обдуть сжатым воздухом. При выполнении этой работы слесарь для защиты глаз должен пользоваться защитными очками, а органов дыхания - респиратором. Запрещается во время обдувки электропоезда и его оборудования производство работ другими работниками. Требования электробезопасности: Заземление шкафов и ящиков с электрооборудованием необходимо поддерживать в исправном состоянии и проверять при каждом техническом обслуживании и ремонте электровоза (электропоезда). Особое внимание следует обращать на заземление кожухов электропечей и щитков измерительных приборов. Перед техническим обслуживанием или ремонтом оборудования необходимо проверить исправность электрических и механических защитных устройств (блокировок) дверей и щитов подвагонных ящиков. Запрещается снимать щиты подвагонных ящиков, кожухи и другие защитные ограждения электрооборудования при поднятом токоприёмнике электропоезда (на тракционных путях депо), а также, если к розеткам питания от постороннего источника под кузовом вагона электропоезда подведено напряжение выше 42В переменного тока. Действия слесаря при возникновении аварийной ситуации. При возникновении аварийной ситуации слесарь обязан прекратить работу, немедленно сообщить о случившемся мастеру (бригадиру) и дальше выполнять его указания по устранению возникшей аварийной ситуации. При возникновении пожара, воспламенении горючих веществ приоритетным действиям слесаря должны быть вызов пожарной охраны и эвакуации работников из зоны воздействия опасных факторов пожара на организм человека (за пределы помещения или здания, в котором возник пожар). Отключить электрические приборы, электрооборудование (аппаратуру, стенды), электро - пневмоинструмент и электропитание в цехе (помещение), где возник пожар (загорание); Выключить приточно-вытяжную вентиляцию; Немедленно сообщить о пожаре (загорании) руководителю работ, указав точное место его возникновения; Организовать эвакуацию ёмкостей с горючесмазочными веществами и сосудов с огне - и взрывоопасными веществами; Приступить к ликвидации пожара, используя первичные средства пожаротушения. При возникновении непосредственной угрозы жизни и здоровью в следствии воздействия опасных факторов пожара (открытого огня и искр, повышенной температуры окружающей среды, токсичных продуктов горения и термического разложения, дыма, пониженной концентрации кислорода, частей разрушившихся в результате пожара агрегатов, установок и конструкций) или взрыва слесарь должен немедленно покинуть зонувоздействия этих факторов. При тушении пожара (загорания) запрещается до снятия напряжения и заземления контактной подвески приближаться к оборванным и лежащим на земле контактным проводам на расстояние менее 8м. требования. охраны труда по окончании работы. После окончания работы слесарь должен: привести в порядок своё рабочее место; отключить электрические приборы, электрооборудование (аппаратура, стенды), грузоподъёмные механизмы; выключить местную вентиляцию; убрать инструмент, инвентарь, приспособления, лестницы и стремянки в специально предназначенные для них места или кладовые; использование обтирочные и другие материалы вынести в предназначенные для их хранения места для последующей утилизации; поставить на место ограждения и закрыть крышки люков кузова МВПС; ёмкости со смазочными веществами убрать в специально отведенное для их хранения место; сообщить мастеру (бригадиру) о недостатках, имевших место во время работы и о принятых мерах по их устранению; снять спецодежду и другие средства индивидуальной защиты и убрать в шкаф гардеробной; загрязненную и исправную спецодежду, при необходимости, сдать в стирку; вымыть лицо и руки или, принять душ. При применении в процессе работы для защиты кожных покровов рук защитных паст, кремов, мазей по окончании работы вымытые с мылом руки следует смазать борным вазелином или ланолиновым кремом, слегка втирая его в кожу. Запрещается применение керосина или других токсичных нефтепродуктов для очистки кожных покровов и СИЗ. Безопасность при нахождении на железнодорожных путях Железнодорожный путь является опасной зоной из-за угрозы наезда подвижного состава на людей. Находиться на путях могут только работники железнодорожного транспорта во время исполнения служебных обязанностей при строгом соблюдении правил техники безопасности. Находясь на путях, необходимо проявлять постоянную бдительность, осторожность и осмотрительность. Требуется внимательно следить за движением поездов, локомотивов, маневровых составов, а также за окружающей обстановкой и принимать решительные меры к устранению возникающей угрозы для жизни людей или безопасности движения поездов. Особенно бдительным надо быть в темное время суток, при ненастной погоде, выходе на пути из-за зданий, вагонов или других объектов. В темное время суток при выходе из ярко освещенного помещения нельзя сразу направляться на плохо освещенные пути. В этом случае следует выждать несколько десятков секунд с тем, чтобы глаза приспособились к резко изменившейся освещенности. Прежде чем выйти на путь из-за здания или вагонов, необходимо убедиться, что по этому пути на опасном расстоянии не надвигается подвижной состав. Запрещается садиться на рельсы, концы шпал или балластную призму для отдыха. Переход через пути. Переходить через пути надо по специально устроенным, обозначенным и в темное время суток освещаемым переходам. Переходы оборудуют настилами на уровне головки рельса и обозначают указательными знаками с надписью "Переход". Запрещается переходить через пути в районе стрелочных переводов. Прежде чем ступить на путь, необходимо убедиться, что как с одной, так и с другой стороны нет на опасном расстоянии приближающегося подвижного состава. Переходить пути следует только под прямым углом, не наступая ногами на рельсы. Пути, занятые вагонами и не огражденные в установленном порядке сигналами остановки, запрещается переходить под вагонами, автосцепкой или через автосцепку. В этом случае надо воспользоваться тормозной площадкой вагона или обойти стоящие вагоны на расстоянии не менее 5 м. Если вагоны стоят отдельными группами, то можно проходить между ними по середине промежутка и только при условии, что расстояние между автосцепками крайних вагонов не менее 10 м. Запрещается перебегать пути перед приближающимся поездом, так как для перехода через путь требуется 5—6 с, а поезд, следующий со скоростью 90 км/ч, за 1 с преодолевает 25 м (150 м за 6 с). Для обеспечения полной безопасности при переходе через пути на крупных станциях устраивают пешеходные мосты и подземные переходы. Проход вдоль путей. Для прохода вдоль путей на территории крупных станций устраивают и обозначают маршруты служебных проходов. В отдельных случаях ходить вдоль путей можно по середине широкого междупутья. При этом необходимо внимательно следить за движением поездов и маневровых составов по смежным путям, а также за состоянием междупутья. Если работник, проходя вдоль путей, несет длинный предмет, то располагать его надо параллельно рельсам. При приближении подвижного состава по смежному пути предмет надо положить на междупутье и отойти на безопасное расстояние, чтобы пропустить состав. Запрещается ходить между рельсами, по концам шпал, а также на расстоянии ближе 2 м от ближайшего рельса. Проходить от места сбора на работу и обратно разрешается только в стороне от пути или по обочине земляного полотна на расстоянии не менее 2м от рельса под наблюдением руководителя работ или специально выделенного лица. В случаях когда пройти в стороне от пути или по обочине невозможно, например, во время заносов, допускается проход рабочих по пути, но при этом должны быть приняты необходимые меры предосторожности. ВЫВОД: Согласно данным третьей главы дипломной работы видно, какую серьезную роль играет точное и обязательное изучение и тщательное исполнение требований безопасности труда при выполнении ремонтных работ электроподвижного состава на железнодорожном транспорте. В ОАО «»РЖД» разработаны и постоянно актуализируются Инструкции по охране труда для всех основных железнодорожных специальностей и их обязательное исполнение контролируется специально созданными для этого службами охраны труда, экологической, промышленной и пожарной безопасности. Ведь любое малейшее нарушение правил охраны труда может привести к серьезным, а порой и необратимым последствиям. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В дипломной работе были рассмотрены основные защитные реле, из которых состоит силовая схема моторного вагона электропоезда ЭД4М, ее назначение, условия работы в разных режимах, причины неисправностей в работе электрических цепей электропоезда ЭД4М. Наиболее часто нарушения в работе электрической схемы происходят из-за: - отсутствия контакта в реле, переключателях, кнопках; - короткое замыкание в цепи (протирание и пробой изоляции); - замыкания проводов между собою (появление постороннего питания); - нарушения регулировки и механические заедания аппаратов; - понижение давления воздуха или напряжения в цепях управления. При выявлении и устранении неисправностей необходимо придерживаться таких общих правил: внимательно проверить показания сигнальных ламп и приборов на пульте машиниста, а также наличие ошибок на информационных указателях (блоках); проанализировать сложившуюся ситуацию, показания сигнальных ламп, приборов, положение контроллера, величину давления воздуха в пневматических цепях, напряжение батареи и, хорошо зная электрические цепи схемы подвижного состава и расположение монтажных проводов, приступить к выявлению причины неисправности; в наиболее простых случаях место повреждения определяется визуально: по несрабатыванию реле, контакторов перегорании предохранителей (срабатываню автоматических выключателей), появлениям дыма, оплавлением контакторов (при К. 3.); кроме визуального способа, для определения места нарушения цепи применяется логический способ: неисправности ищут путем признаков и показателей работы схемы и аппаратов, учитывая связь между отдельными аппаратами, цепями и секциями подвижного состава. при наличии скрытых неисправностей для отыскания их причин применяется экспериментальный способ: определяют действие всех аппаратов схемы в процессе работы (под нагрузкой), последовательно включая аппараты и внося изменения (вместо холостого хода тепловоза — включить тяговый режим, проверить работу схемы на позициях, на заданный ход, с другого пульта управления); отыскание неисправностей надо начинать с очевидных, легко доступных и наиболее вероятных причин, а затем приходить к более сложным; при невозможности быстро отыскать место неисправности, необходимо собрать аварийную схему. По возможности избегать принудительного закрепления (заклинивания) аппаратов во включенном положении, а также отключение защитных цепей; после сбора аварийной схемы локомотивная бригада должна в пути следования внимательно наблюдать за работой локомотива (МВПС). При остановке поезда на ближайшей станции необходимо установить фактическую неисправность локомотива и принять меры для перехода на нормальный режим работы. Если это не получается сделать, по приезду в депо или пункт оборота — поставить в известность дежурного по депо или принимающего локомотив-машиниста о переключении схемы на аварийный режим; отыскание и устранение любых неисправностей следует выполнять с соблюдением правил охраны труда и техники безопасности. И наконец, следует помнить требования ПТЭ, которые запрещают машинисту отправляться с поездом со станции на перегон, если на локомотиве имеется неисправность тягового оборудования. То есть, попытки отдельных машинистов проследовать станцию «сходу» при неисправности тягового режима и устранить их потом на перегоне (при движении поезда или при его остановке) без закрепления поезда от ухода, могут привести к неблагополучным последствиям. В процессе выполнения настоящей работы я подробно изучил назначение и конструкцию защитных реле силовой схемы моторного вагона электропоезда ЭД4М, работу его основных узлов, регулировку, правила эксплуатации, технического обслуживания и ремонта. Я научился безопасным приемам труда, соблюдал меры безопасности при нахождении на железнодорожных путях, правила личной гигиены. Цель и задачи дипломной работы выполнены. Считаю, что работа над дипломной работой и производственная практика помогли мне закрепить теоретические знания, полученные в колледже, и подготовиться к самостоятельной работе. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 1. Ермишкин И.А. Электрические цепи ЭПС. – Москва.: ФГБОУ «Учебно-методический центр на железнодорожном транспорте».- 2016. – 272 с. 2. Костюковский, М.А. Управление электропоездом и его обслуживание. - Москва.: Транспорт. - 1980. - 208 с. 3. Обнаружение и устранение неисправностей в электрических и пневматических цепях электропоездов ЭР2, ЭТ2, ЭД2Т, ЭД4М. - Новосибирск.: 2018. - 320 с. 4. Просвирин, Б.К. Электропоезда постоянного тока. - Москва. - 2001. 668 с. 5. Рубчинский, З.М., Соколов, С.И., Эглон, Е.А., Лынюк, Л.С. Электропоезда. - Москва.: Транспорт. - 1983. - 416 с. 6. Цукало, П.В., Ерошкин, Н.Г. Электропроезда ЭР2 и ЭР2Р. - Москва.: Транспорт, 1986. - 360 с; 7. Цукало, В.П., Просвирин, Б.К. Справочник. Эксплуатация электропоезда. - Москва.: Транспорт, 1994. - 384 с. 8. Электропоезд ЭД4 / Толстов Е.В. // Локомотив, 1996, No8, с. 48. 9. Электропоезд ЭД4М / Курзаев С. // Железнодорожное дело, 1997, No4, с.21,24-28. 3. Электропоезда серии ЭД4М / Локотранс, 1998, No1, с.5. 4. Устройство и работа электропоездов постоянного тока / Просвирин Б.К. // Локомотив, 1998 — No8-12, 1999 — No1-4. 5. Рабочие характеристики тяговых двигателей электропоездов ЭД4М / В.А. Сенаторов, Н.С. Сиротенко // Локомотив, 1999, No8, с.36-38. 6. Электропоезд ЭД4М: особенности конструкции и электрических схем / Просвирин Б.К. // Локомотив, 2000, No6-7. 7. Коммутационные способность и износостойкость блока быстродействующего выключателя БВБ-386 для электропоездов / Соломин В.А., Замшина Л.Л., Соломин А.В., Павлюков В.М. // В книге «Электровозостроение: Сб. науч. тр. ВЭлНИИ», 2001, т.43. 8. Система резервирования на электропоездах ЭД2Т и ЭД4М / Б.К. Просвирин // Локомотив, 2001, №1. 9. Некоторые особенности схем электропоезда ЭД4М / Б.К. Просвирин // Локомотив, 2001, №2. 10. Электрические схемы электропоезда ЭД4М / Б.К. Просвирин // Локомотив, 2001, №5, 7-11. 11. Пневматическая схема электропоезда ЭД4М / Б.К. Просвирин // Локомотив, 2001, №12. 12. Схема резервных проводов Электропоезда ЭД4МК / Пимкин В.В. // Локомотив, 2002, №2, с.22. 13. Электропоезд постоянного тока с двумя группировками тяговых двигателей / Панасенко В.М. // Вестник ВЭлНИИ, 2021, №1. 14. Комплекты электрооборудования для энергосберегающих электропоездов ЭД4Э, ЭД9Э и двухсистемного электропоезда ЭД12Д / Дропкин Б.З., Вологин Н.А., Чернов С.С. // В сб. Электрификация и развитие энергосберегающей инфраструктуры и электроподвижного состава на железнодорожном транспорте, Материалы III международного симпозиума Eltrans-2005, 15-17 ноября 2005 г., ПГУПС, Санкт-Петербург, 2007 г. 15. Электропоезда и их оборудование / Васько Н. М., Наумов Б.М., Кожемяка Н.М. // Вестник ВЭлНИИ, 2008, №2. 16. Коллекторный двигатель для тягового привода электропоездов усовершенствованной конструкции / Девликамов Р.М., Девликамов Р.Р. // Вестник ВЭлНИИ, 2019, №2. 17. Воздушные поезда. Опыт эксплуатации электропоездов ЭД4МКМАЭРО в компании «Аэроэкспресс» / Е. Фролова // Трансмашхолдинг, 2019, №2, с.20-21. 18. Совершенствование электрооборудования электропоездов с коллекторным тяговым приводом / Баранов В.А. // Вестник ВЭлНИИ, 2019, №2. 19. Электрички ДМЗ: от Смоленска до Владивостока / Павлов О.А. // Трансмашхолдинг, 2011, №1, с.6-9. 20. Обновленный ЭД4М: комфорт прежде всего // Трансмашхолдинг, 2021, №1, с.10-13. 21. Оптимизация ремонтных циклов электропоездов / С. А. Шулешко // В сб. Совершенствование электрооборудования тягового подвижного состава. Под ред. В. А. Кучумова, Н. Б. Никифоровой, Москва, ВНИИЖТ, 2021, 150с. 22. Совершенствование электрооборудования электропоездов с коллекторным тяговым приводом / Баранов В.А. // Локомотив, 2022, №1, с.2627. 23. Статический преобразователь собственных нужд электропоездов ЭД4М // Локомотив, 2021, №2, с.17. 24. Автоматизированная система управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией и ремонтом оборудования подвижного состава пригородного пассажирского комплекса / Костюков В.Н., Костюков А.В., Казарин Д.В., Щелканов А.В. // Техника железных дорог, 2020 №1, с.6266. Интернет ресурсы: 25. Компания ООО «Вагон сервис», сайт http://ooovss.ru , 26. Сайт http://nalchik.tiu.ru, 27. Официальный сайт ОАО РЖД http://rzd.ru 28. http://base.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc;base=LA W;n=173241 29. http://doc.rzd.ru/doc/public/ru?STRUCTURE_ID=704&layer_i d=5104&refererLayerId=5103&id=3242#5959 30. http://www.sinara-group.com/about/structure Данная дипломная работа выполнена мною полностью самостоятельно, текст дипломной работы выверен, сноски и ссылки проверены ______________ /Войтов А.С./«_____»____________2023 г. (подпись) (расшифровка подписи)