Высоковольтные цепи тяговых двигателей защищены следующими аппаратами: разрядниками Pp1, Рр2 (см. рис. 55), быстродействующим выключателем ВА, дифференциальными реле РД1, РД2, электромеханическими реле перегрузки РП1, РП2, бесконтактными реле перегрузки (входят в схему тиристорных регуляторов, на рис. 55 не показаны), реле заземления РЗТ1, РЗТ2, реле минимального напряжения контактной сети РНС, ветровыми реле и термозащитными вставками (встроены в блок пуско-тормозного реостата, на рис. 55 не показаны), токовыми реле двигателей вентиляторов блока пускотормозного реостата РТВ1, РТВ2, электромеханическими реле бок-сования РБ1, РБ2, РБ3, РБ4 и электронными реле боксования и юза (на рис. 55 не показаны). Большинство использованных на электропоезде ЭР200 схем и аппаратов защиты являются традиционными для отечественных электропоездов. Защитные реле силовых цепей имеют низковольтные повторители, которые предотвращают повторное включение соответствующей группы тяговых двигателей в режиме тяги или электрического торможения.
Схема силовых цепей реостатного тормоза имеет ту особенность, что заземление обоих цепей тяговых двигателей секции выполнено через высокоомные резисторы R19, R20 и реле напряжения РЗТ1 и РЗТ2. В случае повреждения изоляции и перекрытия на землю (рис. 56) в точках схемы А или Б (в точках с наибольшим потенциалом 1,5—2 кВ) через реле напряжения РЗТ будет протекать ток 0,3—0,4 А, так как сопротивление заземляющей цепи R3 (R19, R20) составляет около 10 кОм.
При таком решении, в отличие от схемы с токовым реле заземления исключается контур самовозбуждения тяговых двигателей. Это позволило иметь в тормозном контуре всего лишь один тормозной контактор и существенно уменьшить повреждение обмоток в месте пробоя.
Рис. 56. Схема тормозного контура
При срабатывании защитных аппаратов, так же, как и при отключении электрического торможения по командам машиниста (перевод рукоятки контроллера машиниста в нулевое положение) или по командам АЛС-200 сначала выполняется закорачивание тиристорных регуляторов или обмоток возбуждения тяговых двигателей, а затем с задержкой по времени на 2—2,5 с отключается тормозной контактор КПТ. Тормозной ток успевает снизиться до 50 А. Поэтому в тормозном контуре с номинальной мощностью 1500 кВт оказалось возможным использовать однополюсный контактор КПТ.
При срабатывании РД, РП, РЗТ, РТВ, РВ или термозащитных вставок в тормозном режиме повторители защиты РЗП подают напряжение 110 В релаксатору (см. рис. 51), состоящему из резистора R202, стабилитрона ПП3, тиристора Тт25, конденсатора С42 и импульсных трансформаторов Тр4, Тр5. Вступая в работу, релаксатор выдает импульсы управления на защитные тиристоры Тр23, Тр24. Открывание тиристоров Тр23, Тр24 обеспечивает закорачивание обмоток возбуждения тяговых двигателей (см. рис. 50) в тормозном режиме.
Схема бесконтактного реле перегрузки обеспечивает защиту силовых цепей соответствующих групп тяговых двигателей при реостатном торможении с регулированием возбуждения. Она включает в себя делитель напряжения R100, R101 (см. рис. 51), подключенный на зажимы 11 и 25 параллельно части ступени реостата R3 (R4), ограничивающего резистора R63, диода Д40, стабилитрона ПП1, тиристора Тт26, конденсатора С28. При увеличении тормозного тока выше уставки напряжение на стабилитроне ПП1 достигает значения стабилизации и он, открываясь, подает сигнал на открывание тиристора Тт26. После того как тиристор Тт26 откроется, конденсатор С28 разряжается на первичные обмотки импульсных трансформаторов Тр401, Тр402, Тр403 через зажимы 9 и 10 панели управления тиристорами. Трансформаторы выдают импульсы на открывание защитных тиристоров Тт23, Тт24. Открытие защитных тиристоров Тт23, Тт24 приводит к закорачиванию обмоток возбуждения тяговых двигателй и тем самым к снижению тока в данном тормозном контуре. Для надежного отпирания защитных тиристоров бесконтактное реле перегрузки собрано по схеме релаксационного генератора, который обеспечивает выдачу импульсов с некоторой частотой в течение всего времени до ликвидации перегрузки.
Электронное устройство обнаружения боксования и юза воздействует через реле РРБ на цепи управления тяговыми двигателями и на электропневматические сбрасывающие вентили тормозной системы. Устройство выполняет сравнение частот вращения колесных пар данного моторного вагона и по их разнице устанавливает наличие боксования (юза). Сигнал юза тон или иной оси выдается при относительном скольжении 13—16% по сравнению с наиболее быстроходной осью и отменяется после прекращения проскальзывания спустя 0,1 с. Скорость воздействия системы на тормозные цилиндры через сбрасывающие вентили составляет по времени 0,3 с. За такое же время тормозной ток успевает снизиться в среднем с 400 до 200 А. После отмены сигнала юза тормозной ток вновь возвращается к прежнему значению за 2,5 с.
Если уменьшение тока не прекращает начавшееся боксование, то спустя некоторое время включается более инертное электромеханическое реле боксования РБ, отключающее цепь тяговых двигателей вагона путем воздействия на линейный контактор.
