Защита от замыкания на корпус в любой точке силовой цепи

Для возможности обнаружения снижения или пробоя изоля­ции в любой точке силовой цепи тяговой электропередачи и для увеличения быстродействия защиты с тепловоза ТЭ10М^-2266 введена новая схема реле заземления. Прежняя схема имела тот существенный недостаток, что реле подключалось к "минусу" и поэтому минусовая цепь от тягового генератора Г до ТЭД оставалась неконтролируемой. Кроме того, реле имело большой ток срабатывания (10 А).

В случае кругового огня в ТЭД или второго замыкания в обмотке возбуждения или якоря на корпус реле РЗ могло не срабатывать, что приводило к тяжелым повреждениям в сило­вой цепи. Новая схема контроля изоляции позволяет выявлять снижение изоляции до 2—3 кОм.

Схема состоит из асимметричного делителя напряжения СР31 (1813, 1814), СР32 и СРЗЗ (1813, 1811); рубильников ВР31 (1810, 1811), отключающего от плюсовой цепи, и РВ32 (1815, 1816), отключающего от минусовой цепи; моста выпрями­телей БВЗ; дополнительных резисторов СР36 и СР35 (1823, 1822); кнопки КРЗ (1801, 1802), резистора СР34 (1802, 1803).

Принцип работы схемы контроля изоляции следующий. К шинам тягового генератора Г подключается асимметричный делитель напряжения. Сопротивление резисторов СР32 и СРЗЗ 600 Ом, а СР31 — 200 Ом. Асимметричный делитель напряже­ния сделан для получения удовлетворительной чувствительно­сти к круговым огням ТЭД.

Рабочая катушка РЗ подключается через выпрямительный мост БВЗ выводом А1 (1822) к искусственной нулевой точке делителя, а выводом В1 (1824) — к корпусу тепловоза. Исполь­зование нулевой точки делителя напряжения позволяет снизить напряжение тяговой цепи относительно корпуса и этим повысить ее надежность.

Удерживающая катушка РЗ (А2, В2) через дополнительный резистор СР34 сопротивлением 450 Ом подключается к напря­жению 75В цепи управления и постоянно находится под напря­жением. Магнитные потоки рабочей и удерживающей катушек совпадают. Это сделано для уменьшения времени срабатывания до 0,03 с и удержания в замкнутом состоянии реле на "магнит­ной защелке" при включении.

Если в плюсовой цепи появится замыкание на корпус, например, в точке Я1 (538) первого ТЭД, то ток утечки будет протекать по цепи: Я1 (538) — корпус тепловоза — 1825 — БВЗ — 1823 — СР35 — рабочая катушка РЗ (Al, Bl) — BP32 (1816, 1815) — минусовая цепь тягового генератора.

Рабочая катушка включается и реле остается во включенном положении на "магнитной защелке". Своим контактом РЗ (332, 206) подает питание на сигнальную лампу ЛРЗ, а вторым контактом РЗ (143, 1673) отключает контакторы возбуждения KB и ВВ. Контакты реле РЗ и РОП выведены прямо на контакторы, минуя реле РУ2. Это сокращает время на снятие возбуждения в аварийных ситуациях.

Аналогично схема работает при замыкании в минусовой цепи ТЭД.

Дополнительные резисторы в цепи рабочей катушки служат для уравнивания чувствительности при замыкании на корпус в плюсовой цепи. Кроме того, благодаря этим резисторам умень­шается пульсация тока в рабочей катушке при пробое секции обмотки якоря ТЭД.

Порядок действия локомотивной бригады при срабатывании реле заземления РЗ. Срабатывание реле обнаруживают по загоранию сигнальной лампы ЛРЗ "Реле заземления" на свето­вом табло и сигнальной лампе "Сброс нагрузки" той секции, на которой это произошло. Устанавливают контроллер на нулевую позицию. В правой ВВК нажимают кнопку КРЗ, т. е. обесточи­вают удерживающую катушку РЗ (зажимы А2, В2) и устанавли­вают реле в исходное положение. Затем переходят "в режим тяги и, если не будет повторного сброса нагрузки, последовательным набором позиции контроллера продолжают дальнейшее движе­ние. Из-за высокой чувствительности и случайного кратковре­менного снижения изоляции новое реле срабатывает, как прави­ло, чаще.

Когда реле РЗ срабатывает повторно, на нулевой позиции отключают рабочую катушку реле РЗ (Al, B1) от минусовой силовой цепи (разъединителем ВР32) и продолжают движение. При этом контролируемой остается плюсовая цепь. При поступ­лении тепловоза в депо проверяют состояние изоляции силовой цепи прозвонкой мегомметром со стороны "плюса" и "минуса". Тумблеры ОМ1 — ОМ6 в этом случае должны быть отключены.

Аналогичным образом контролируют состояние изоляции батареи БА. Если изоляция низкая, то во время пуска дизеля может срабатывать реле. Величина сопротивления изоляции должна быть не ниже 0,5 мОм.

Ложные срабатывания реле могут быть также при неисправ­ностях в цепях рабочей и удерживающей катушек реле. В этом случае проверяют величину тока в удерживающей катушке РЗ (А2, В2) (1803, 1804). При напряжении 75 В ток в катушке (в разрыве провода 1803) должен быть 0,16 А. При необходимости регулируют резистор СР34.

Магнитные потоки, создаваемые удерживающей и рабочей катушкой, должны совпадать. Основной поток наводит удержи­вающая катушка. Поэтому если ток будет меньше 0,16 А, то реле будет загрублено, а когда больше 0,16 А, реле станет излишне чувствительным и со временем выйдет из строя из-за перегрева.

Чтобы проверить цепи рабочей катушки РЗ (Al, B1), в разрыв провода 1824 на реле включают амперметр. Потом набирают 15-ю позицию контроллера и убеждаются в отсутствии тока в цепи рабочей катушки и срабатывании реле РЗ. Затем сбрасывают позиции контроллера.

Когда понижена изоляция в силовой цепи, неисправность определяют таким образом. Отключают рубильник ВР31, т. е. реле подключают только к минусовой цепи и дают нагрузку тепловозу. Если при повышении напряжения тягового генератора РЗ не сработало, значит, замыкание на корпус в минусовой цепи; если сработало, то в плюсовой цепи или якорных обмот­ках ТЭД. Для определения неисправного ТЭД с помощью тумблеров ОМ1 — ОМ6 включают поочередно по двигателю (при отключенных остальных).

Работоспособность системы защиты определяют на стоянке тепловоза в следующем порядке: отключают тумблерами ОМ1 — ОМ6 поездные контакторы; подают на тяговую цепь максимальное напряжение генератора, для чего с включенным тумблером УТ "Управление тепловозом" устанавливают 15-ю позицию, а после кратковременной выдержки дают нулевую позицию, убеждаясь, что реле не сработало.

Далее заземляют на корпус тепловоза плюсовую цепь генератора, устанавливают первую-вторую позицию и проверяют величину напряжения тягового генератора, при котором сработало РЗ. Напряжение должно быть порядка 80—100 В. После сраба­тывания РЗ устанавливают нулевую позицию и убеждаются, что реле осталось включенным. Аналогичную проверку делают при заземлении минусовой цепи.

В случае отклонения параметров срабатывания РЗ от задан­ных проверяют величины резисторов асимметричного делителя СР31 (200 Ом) и СР32, СРЗЗ (600 Ом), а также дополнитель­ных резисторов СР35, СР36 (1020 Ом). При необходимости выполняют регулировку.