Дифференциальное реле Р104Б. Силовая цепь тяговых двигателей защищена от перегрузок и коротких замыканий быстродействующим выключателем БВ, ток его уставки (600±50) А. Если произойдет замыкание в начале цепи, например, будет перекрыта стойка линейного контактора, ток короткого замыкания превысит уставку выключателя, БВ сработает и отключит цепь. Если же короткое замыкание произойдет ближе к «земле», например, пробит полюс одного из двигателей, в цепи создастся так называемое неполное короткое замыкание, при котором ток не достигает уставки срабатывания защитного аппарата. Он будет продолжать выжигать место пробоя, а БВ на это не среагирует. Следовательно, нужен аппарат более чувствительный к подобным режимам.
Дифференциальная защита решает эту задачу и повышает чувствительность БВ. Дифференциальное реле контролирует токи начала и конца силовой цепи тяговых двигателей. При нормальной работе схемы эти токи равны, и якорь реле находится в равновесии. При коротком замыкании в любой точке схемы возникает небаланс токов, т.е. через первую катушку реле пройдет весь ток, а через вторую катушку — только часть его, другая часть будет ответвляться в «землю» из-за перекрытия изоляции. При разнице токов 40…60 А магнитное равновесие реле нарушится, якорь сработает и отключит блокировочный контакт в цепи удерживающей катушки БВ.
Дифференциальное реле Р-104Б (рис. 3.46) имеет стальной трехстержневой сердечник, на вертикальные стороны которого надеты две подмагничивающие катушки 8 и 11, соединенные последовательно. В средней части магнитопровода на оси 4 установлен якорь 6. С помощью болта и пружины 10 его устанавливают так, чтобы воздушные зазоры 1, 2, 5 и 12 были одинаковы.
Рис. 3.46. Дифференциальное реле Р- 104Б (магнитная система): 1, 2, 5, 12 — воздушные зазоры; 3, 7 — стержни; 4 — ось вращения; 6 — якорь; 8, 11 — катушки подмагничивания; 9 — блок-контакты; 10 — пружина
Два силовых кабеля (выполняющие роль катушек начала и конца цепи) проходят через верхнее окно магнитопровода. Магнитный поток подмагничивающих катушек Ф1 замыкается по стержням 3 и 7 через зазоры 2, 5 и 1, 72.
В нормальном состоянии по силовым кабелям протекают одинаковые токи, их магнитные потоки, направленные встречно, взаимно уничтожаются. Якорь 6 находится в равновесии, и на него действует только пружина 10, контактный мостик 9 замкнут.
При коротком замыкании (разнице токов в силовых кабелях) в стержнях 3 и 7 создается нескомпенсированный магнитный поток Ф2, который в зазорах 1 и 5 складывается с потоком подмагничивающих катушек Ф1, а в зазорах 2, 12 вычитается. Магнитная индукция в зазорах 1 и 5 возрастает, усилие пружины 10 преодолевается, и якорь проворачивается против часовой стрелки.
Якорь размыкает блок-контакт 9 в цепи удерживающей катушки БВ, и он отключается. После отключения силового тока и обесточивания катушек подмагничивания реле восстанавливается, якорь под действием пружины возвращается в исходное положение.
Технические данные дифференциального реле Р-104Б
Номинальное напряжение, В..................................... 50 Ток катушек, А................................................ 0,68 Ток срабатывания, А........................................... 40...60 Диаметр провода катушек, мм................................... 0,44 Число витков.................................................. 2200 Сопротивление, Ом............................................. 34
Описанное реле применяют на электропоездах ЭР2 и первых номерах электропоездов ЭР2Р. На электропоездах ЭР2Т и ЭД2Т в качестве дифференциального реле используют герконовое реле 1Р.006. Оно применяется не только в силовой схеме тяговых двигателей, но и в высоковольтных цепях отопления.
Дифференциальное реле 1Р.006. Принцип работы герконового реле 1 Р.006 и его действие совпадают с электромагнитным дифференциальным реле Р-104Б, но конструкция реле совершенно иная. Реле 1Р.006 (рис. 3.47) состоит из каркаса 1, в котором находятся две высоковольтные катушки 2 и 3, залитые эпоксидным компаундом. Одна катушка установлена в начало силовой схемы, другая — в конец защищаемой цепи, обе катушки включены встречно. Внутри катушек расположен геркон 4 с припаянными выводами 5.
Рис. 3.47. Дифференциальное реле 1Р.006 (а) и его магнитные потоки (б): 1 — каркас герконового реле; 2, 3 — катушки; 4 — геркон; 5 — выводы
При нормальной работе силовой схемы через катушки протекают одинаковые токи, они создают встречно направленные магнитные потоки, компенсирующие друг друга (контакты геркона разомкнуты). При возникновении короткого замыкания «на землю» в катушках начнут протекать разные токи. Появится нескомпенсированный магнитный поток, что вызовет мгновенное замыкание контактов геркона. Дифференциальное реле при срабатывании обесточивает блок защиты, который отключает быстродействующий контактор КЗ. Контактор защиты, в свою очередь, отключает БВ, разрывая силовую схему. После отключения цепи контакты геркона размыкаются, т.е. приходят в исходное состояние.
Реле 1Р.006 монтируют на изоляционной панели в подвагонном ящике. Оно не требует ежедневной подготовки к работе. Реле обслуживают после снятия напряжения, соблюдая правила техники безопасности: визуально проверяют отсутствие механических повреждений, положение геркона (что определяется целостностью эмалевого покрытия в местах выхода трубки из каркаса реле). Запрешается прикладывать усилия к выводам геркона во избежание его поломки или нарушения настройки.
В силовой схеме реле 1 Р.006 работает совместно с шунтом-датчиком, в высоковольтных схемах отопления — самостоятельно: оно обесточивает катушку контактора отопления и отключает соответствующий контактор.
Технические данные реле 1Р.006
Напряжение главной цепи, В максимальное................................................................ 4000 номинальное................................................................. 3000 Номинальный ток катушек, А.................................................. 22 Разность токов в катушках, при которой срабатывает реле (уставка реле),А.... 3,5 Напряжение вспомогательной цепи, В.......................................... 110 Коммутируемый ток, А, не более.............................................. 0,5 Сопротивление катушек, Ом................................................... 0,0067 Сопротивление изоляции, МОм между катушками............................................................. 50 между катушками и цепью управления.......................................... 50 между цепью управления и «землей»........................................... 10 Масса, кг................................................................... 0,6
Реле ускорения Р-40. Реле установлено (рис. 3.48) на электропоездах ЭР2. Оно контролирует работу реостатного контроллера, осуществляя автоматический пуск электропоезда. На сердечнике магнитопровода 3 расположены две катушки: силовая 1, последовательно включенная в цепь тяговых двигателей, и низковольтная подъемная катушка 2, введенная в цепь управления. Магнитные потоки обеих катушек направлены согласно. Изоляция между катушками, а также между силовой катушкой и магнитопроводом рассчитана на полное напряжение сети. На призматическом упоре 8 закреплен якорь 6, на его нижнем конце расположены блокировочные контакты 4. Пружина 7 стремится оттянуть якорь и замкнуть блок-контакт. Между якорем и магнитопроводом имеется большой магнитный зазор, мало изменяющийся при включении реле.
Рис. 3.48. Реле ускорения Р-40: 1 — силовая катушка; 2 — подъемная катушка; 3 — магнитопровод; 4 — блок-контакт; 5 — упорный винт; б — якорь; 7 — отключающая пружина; 8 — призматический упор
Когда магнитный поток силовой и подъемной катушек недостаточен для удержания якоря в притянутом положении, он под действием пружины отпадает и замыкает свой электрический контакт.
Если магнитный поток, создаваемый катушками, возрастает, и усилие пружины будет превышено, якорь притянется и разомкнет блокировочный контакт.
Ток отпадания якоря регулируют изменением магнитного зазора с помощью винта 5 или натяжением регулировочной пружины. Реле характеризуется высоким коэффициентом возврата.
Технические данные реле Р-40
Ток уставки силовой катушки, А........................................ 175 Ток уставки при пониженном ускорении, А............................... 125 Ток уставки при боксовании, А......................................... 75 Силовая катушка Число витков.......................................................... 8 Размеры провода, мм................................................... 4х3,0 Продолжительный ток, А................................................ 150 Подъемная катушка Номинальное напряжение, В............................................. 50 Число витков.......................................................... 1650 Сопротивление катушки, Ом............................................. 44,3 Диаметр провода, мм................................................... 0,35 Продолжительный ток, А................................................ 0,5
Блок реле ускорения БРУ. Его устанавливают на электропоездах с электрическим торможением, где он выполняет те же функции, что и реле ускорения поездов ЭР2.
Блок контролирует вращение кулачкового вала реостатного контроллера, т.е. вывод пускотормозных резисторов в режимах тяги и торможения, обеспечивает пуск электропоезда в зависимости от тока якорей тяговых двигателей.
В зависимости от заданной уставки тока и фактической величины тока двигателей БРУ формирует управляющий импульс для очередного переключения вентилей реостатного контроллера. Импульс выдается при выполнении двух условий: ток якорей тяговых двигателей меньше тока уставки; интервал времени от момента включения тяги или от момента предыдущего импульса до момента подачи очередного импульса больше заданной временной задержки.
После возврата реостатного контроллера на первую позицию в цепи двигателей тока нет, и время вращения контроллера определяется только уставкой временной задержки. Давление воздуха, поступающего на вентили контроллера, не регулируется и не влияет на время возврата (контроллер не имеет регулировочных винтов).
Временная задержка обеспечивает сравнительно плавное нарастание тягового усилия на первых позициях реостатного контроллера, когда ток двигателей ниже уставки, исключает «проскоки» позиций (характерные для контроллеров электропоездов ЭР2) и улучшает противобоксовочные свойства поезда.
Технические данные блока БРУ
Ток срабатывания при номинальном ускорении (порожний вагон), А.................... 350±10 Ток срабатывания максимальный (загрузка моторного вагона свыше 12 т), А........... 410±10 Время хронометрического прохода реостатным контроллером 20-ти позиций, с.......... 9±0,5
Реле боксования. Реле боксования является наиболее ответственным электрическим аппаратом, который сигнализирует не только о боксовании или юзе колесных пар, но и о неисправностях механической части, угрожающих безопасности движения электропоезда. Боксование обычно возникает в процессе пуска поезда. Поэтому реле боксования одновременно останавливает вращение реостатного контроллера, уменьшая уставку реле ускорения. Это приводит к снижению тягового усилия и способствует восстановлению сцепления боксующей колесной пары.
При боксовании одной из колесных пар резко увеличивается частота вращения якоря, его эдс, сопротивление двигателя и, как следствие, падение напряжения на обмотке якоря. Если не принять своевременных мер по прекращению боксования, то напряжение на двигателе может возрасти до недопустимых значений, при которых образуется круговой огонь и возможно перекрытие изоляторов кронштейнов щеткодержателей.
Увеличение частоты вращения якоря двигателя вызывает уменьшение тока в силовой цепи, и соответственно, уменьшение тягового усилия. Если в цепь тягового двигателя, связанного с боксующей колесной парой, включена катушка реле ускорения (электропоезд ЭР2), то снижение тока приведет к отпаданию якоря реле ускорения. Реостатный контроллер повернется хронометрически на одну или несколько позиций. Увеличившийся ток будет препятствовать восстановлению сцепления.
Катушка реле боксования включена между обмотками якорей соседних двигателей и средней точкой двух одинаковых высокоомных резисторов. Такая схема позволяет постоянно контролировать напряжения на якорных обмотках соседних двигателей. При отсутствии боксования и одной и той же частоте вращения якорей 1 и 2 (рис. 3.49, а) напряжение сети распределится на двигателях поровну: U1 = U2, потенциалы точек а и б будут равны, ток в катушке РБ1 отсутствует. При боксовании одного из двигателей прежнее распределение напряжения сети на двигателях нарушается: теперь большая его часть приходится на боксующий двигатель. При этом изменится потенциал точки а. Так, при боксовании двигателя 1 (рис. 3.49, б) потенциал точки а уменьшается из-за того, что большая часть напряжения сети приложена к двигателю 1.
Рис. 3.49. Схема включения реле боксования (электропоезд ЭР2): а — нормальная работа тяговых двигателей; б — боксование первой колесной пары
При боксовании двигателя 2 потенциал точки а увеличивается, в то время как потенциал точки б в любом случае будет постоянным. Таким образом, при боксовании одного из двигателей на выводах катушки реле РБ1 появляется разность потенциалов, через реле начинает проходить ток, и оно срабатывает. На рис. 3.49, б стрелками показано направление тока в катушках реле при боксовании двигателя 1.
Реле боксования среагирует и на заклинивание колесной пары, поскольку при этом произойдет перераспределение напряжения на коллекторах соседних двигателей. Достоинство данного реле в том, что оно сработает при разрушениях тяговой передачи (неисправности редуктора, муфты и т.д.) и в случае генераторного режима тяговых двигателей.
Изучая схему реле боксования, следует понимать, что основной силовой ток (до 300…400 А) протекает по обмоткам якорей 1 и 2, в цепь резисторов г ответвляется незначительный ток (несколько миллиампер). На электропоездах ЭР2 реле отрегулировано на ток срабатывания 0,014…0,016 А, ток отпадания — 0,006 А.
Изложенные выше пояснения срабатывания реле боксования справедливы и для большего числа тяговых двигателей.
Реле боксования Р-304. Реле (рис. 3.50) применяется на электропоездах ЭР2, оно имеет массивный Г-образный магнитопровод 5, на котором размещена катушка 1. На якоре 3 укреплены диамагнитная прокладка 2 и изоляционная планка 6, на конце которой имеются контактный мостик 7 с блокировочными контактами. Изоляционная планка рассчитана на напряжение контактной сети. Неподвижные контакты 8 имеют серебряные напайки. Через отверстие в средней части изоляционной планки якоря проходит шпилька, на которой размещена отключающая пружина 4. С нижней стороны имеется гайка для регулировки уставки реле. Во время срабатывания реле низковольтные блок-контакты 7 замыкаются и создают цепи сигнальной лампы и подъемной катушки реле ускорения.
Рис. 3.50. Реле боксования Р-304: 1 — катушка; 2 — прокладка; 3 — якорь; 4 — пружина; 5 — магнитопровод; 6 — планка; 7 — контактный мостик; 8 — неподвижные контакты
Технические данные реле Р-304
Ток срабатывания, А....................................... 0,015±0,001 Ток отпадания, А.......................................... 0,006±0,001 Число витков катушки...................................... 21000 Сопротивление катушки, Ом................................. 2570 Число замыкающих контактов................................ 2 Диаметр провода, мм....................................... 0,15
Защита от боксования и юза на электропоездах ЭР2Т и ЭД2Т. Устройства защиты от боксования и юза Э1…Э3 выполнены на основе герконовых реле, более чувствительных по сравнению с катушками РБ электропоездов ЭР2. Выводы устройств Э1…Э3 (рис. 3.51) включены в диагональ моста, образованного двумя соседними обмотками якорей двигателей и двумя одинаковыми высокоомными резисторами. При нормальной работе двигателей и отсутствии боксования или юза напряжения на соседних коллекторах (как и на резисторах) равны, и мост находится в равновесии, т.е. напряжение на выводах 00 — 02 отсутствует. После начала боксования потенциал точки между соседними двигателями (вывод 00) изменится; он может стать больше или меньше потенциала точки между резисторами (вывод 02) в зависимости от того, какой двигатель боксует.
Рис. 3.51. Схема устройств защиты от боксования и юза Э1…Э3
Когда разность потенциалов выводов 00 и 02 достигнет примерно 50…60 В, сработает более чувствительное герконное реле РБ 1 — первая ступень устройства Э1…Э3, что вызовет необходимые переключения в схеме управления. Когда на пряжение превысит указанное значение, включится герконовое реле разносного боксования РРБ1 — вторая ступень устройства. Через реле-повторитель ПРРБ отключается линейный контактор ЛК или тормозной контактор Т.
Стабилитроны ПП1…ПП8 в устройствах Э1…Э3 предназначены для повышения коэффициента возврата реле РБ1, поскольку оно должно не только четко включаться, но и отключаться (коэффициент возврата — это отношение тока отпадания к току включения реле). Стабилитрон ПП10 служит для ограничения наибольшего напряжения на герконовом реле РБ1.
Как указывалось, полярность проводов 00 и 02 может меняться в зависимости от того, какой именно двигатель боксует. Для катушек РБ1 и РРБ1 полярность не имеет значения, для срабатывания стабилитронов требуется пропускать ток через них только в одном направлении. Для этого служит выпрямительный мост ПП9.
При срабатывании устройства Э1…Э3 подают сигналы в схему управления через соответствующие повторители. В качестве реле боксования и реле разносного боксования (РБ1 и РРБ1) на электропоездах ЭР2Т и ЭД2Т используют реле 1Р.008 (рис. 3.52). Оно состоит из каркаса 1, катушки 2, изолированной эпоксидным компаундом. В полости каркаса расположен геркон 3 с припаянными выводами. При подаче напряжения на катушку происходит замыкание геркона, контакты которого воздействуют на реле-повторитель. После снятия напряжения с катушки 2, геркон 3 размыкается. Напряжение отпадания РБ — (54±3) В, ток срабатывания реле РРБ — (16±0,5) мА. Если ток срабатывания реле не соответствует заданному, необходимо установить геркон в такое положение относительно катушки, при котором ток будет соответствовать уставке. В этом положении герметический контакт следует зафиксировать пластмассовыми клиньями.
Рис. 3.52. Герконовое реле боксование 1Р.008: 1 — каркас; 2 — управляющая катушка; 3 — геркон; 4 — выводы; 5 — трубка типа ТКР; 6 — маркировочные трубки
Если напряжение отключения реле не соответствует уставке, его регулируют, закорачивая последовательно по одному стабилитрону, начиная с ПП1 (см. рис. 3.51). Величина добавочных резисторов реле боксования R18…R21, R51, R52 должна быть равна (25±0,5) кОм.
Реле перегрузки Р-103. Это реле применяется в силовых цепях тяговых двигателей и в высоковольтных цепях вспомогательных машин электропоездов ЭР2. Оно защищает цепи от перегрузок и коротких замыканий, обозначается в схемах как РП1, РП2, РПД, РПК, РПО. Двухкатушечное реле (рис. 3.53) состоит из верхней высоковольтной части (Р103), по катушке 1 которой протекает тока защищаемой цепи, и нижней (Р102) низковольтной части, восстанавливающей реле после срабатывания. Изоляционная планка 5, установленная на якоре высоковольтной катушки, рассчитана на полное напряжение цепи, она механически связывает обе части реле.
Рис. 3.53. Реле перегрузки Р-103: 1 — силовая катушка; 2 — якорь; 3 — регулировочный винт; 4 — гайка; 5 — планка; 6 — упор; 7— защелка; 8 — якорь механизма возврата; 9 — регулировочный винт механизма возврата; 10 — гайка; 11 — контактный мостик; 12 — катушка механизма возврата; 13 — пружина; 14 — шкала; 15 — магнитопровод; 16 — флажок-сигнализатор
В аварийном режиме по силовой катушке 1 проходит ток, превышающий уставку реле, якорь 2 притягивается к сердечнику, а планка 5 ударяет по упору 6 и поворачивает валик восстанавливающего нижнего механизма. При этом якорь 8 освобождается, т.е. нижнее реле снимается с защелки 7, якорь отпадает и замыкает блокировочные контакты 11 (происходят требуемые переключения в схеме управления).
После обесточивания силовой цепи (или при уменьшении в ней тока) якорь 2 отпадает и занимает прежнее положение. Для восстановления реле и размыкания блокировочных контактов кратковременно подают питание на низковольтную катушку 12. Якорь 8 притягивается и встает на защелку.
В верхней части реле подвешен флажок-сигнализатор 16, выполняющий роль механического блинкера. При срабатывании реле флажок выходит из зацепления и опускается. Он остается выброшенным и после восстановления реле, что позволяет определить, какое именно реле сработало. Восстанавливают сигнализатор вручную.
Регулируют реле, изменяя натяжение пружины 13 регулировочной гайкой 4 и винтом 3. Силовые катушки реле перегрузки вспомогательных машин разделены на две секции. Низковольтная катушка реле перегрузки отопления РПО не подключена к схеме управления, поэтому его восстановление от кнопки невозможно. Данное реле восстанавливают вручную после соответствующего осмотра аппаратуры отопления.
Реле напряжения Р-310. Его применяют на электропоездах ЭР2 в качестве датчика минимального напряжения контактной сети. Реле защищает цепь тяговых двигателей от последствий внезапного снятия или значительного снижения напряжения сети (само по себе снижение или снятие напряжения не опасно, но его восстановление приведет к большому броску тока в обмотках якоря и перегрузке двигателей, особенно это опасно в процессе пуска.) После снятия напряжения реле ускорения среагирует на отсутствие силового тока и позволит реостатному контроллеру хронометрически пройти несколько позиций. Поэтому при восстановлении напряжения бросок тока окажется опасным для двигателей.
Для предупреждения подобного служит реле напряжения, которое отключает линейные контакторы. Силовая схема разбирается, реостатный контроллер автоматически возвращается в первую позицию, и в цепь двигателей полностью вводятся пусковые резисторы. При восстановлении напряжения повторится нормальный реостатный пуск.
Реле имеет Г-образный магнитопровод (рис. 3.54), сердечник 5 и якорь 2, на котором установлена текстолитовая колодка 11. На колодке укреплены мостиковые контакты 9 с притирающей пружиной 10.
Рис. 3.54. Реле напряжения Р-3100: 1 — пружина; 2 — якорь; 3 — гайка; 4 — ярмо; 5 — сердечник; 6 — катушка; 7 — шпилька; 8 — неподвижные контакты; 9 — напайки; 10 — притирающая пружина; 11 — колодка; 12 — винт; 13 — стойка
Неподвижные контакты 8 расположены на шпильках 7. Якорь отключается пружиной 1 и перемещается до упора в болт. Регулируют реле, изменяя натяжение пружины 1. Чтобы исключить прилипание якоря 2 к сердечнику 5 и обеспечить высокий коэффициент возврата, к якорю приклепывают латунную прокладку. Схема включения реле предусматривает установку добавочного резистора перед катушкой.
Технические данные реле Р-3100
Напряжение, В срабатывания.................................................. 2300 отпадания якоря............................................... 800 Ток, А срабатывания.................................................. 0,03 отпадания якоря............................................... 0,01 Диаметр провода катушки, мм................................... 0,15 Сопротивление катушки, Ом..................................... 2570
Герконовое реле напряжения и реле максимального напряжения (PH и РМН) 1Р.008. Эти реле применяют на электропоездах с электрическим торможением, их устройство аналогично конструкции реле боксования (см. рис. 3.52). Ток срабатывания реле напряжения PH составляет 1,7…2,4 мА, ток размыкания геркона — 0,6…2,2 мА, напряжение срабатывания реле — 2400 В. Отключается реле при 1700 В. Напряжение срабатывания реле РМН регулируют на (3950±50) В, ток срабатывания составляет 2…4 мА. Регулируя реле максимального напряжения РМН, добиваются, чтобы ток, при котором реле включается, соответствовал уставке. Если этого не достигают, то изменением величины добавочных резисторов (закорачиванием, припаиванием проводника параллельно резистору) выставляют нужную величину тока уставки.
Специального обслуживания герконовое реле не требует, но при осмотрах надо проверять, нет ли следов перекрытия по корпусу реле и панели, состояние болтовых и винтовых соединений.
В табл. 15 приведены некоторые неисправности герконных реле.
Таблица 15. Характерные неисправности герконных реле и способы их устранения
| Неисправность | Причина | Способ устранения |
| Реле не срабатывает | Неисправность в цепи добавочных резисторов. Обрыв катушки реле. Вышел из строя геркон Нарушена регулировка (положение геркона в катушке) |
Проверить резисторы тестером, неисправный заменить. Заменить реле и настроить. Заменить геркон. Отрегулировать реле |
| Реле не отключается при отключении катушки | Приварились контакты геркона | Заменить геркон |
| Ток срабатывания реле больше допустимого | Нарушено положение геркона в каркасе
Межвитковое замыкание в катушке |
Восстановить положение геркона, проверить уставку. Заменить реле |
| Нарушено положение геркона в каркасе, сорвано эмалевое покрытие | Прикладывалось усилие к выводам геркона | Отрегулировать положение геркона |
| При возникновении тока короткого замыкания в цепи катушек дифференциального реле оно не срабатывает | Вышел из строя геркон Механическое повреждение высоковольтных катушек | Заменить геркон. Заменить реле |
| Реле (дифференциальное) самопроизвольно срабатывает при отсутствии токов короткого замыкания | Нарушена настройка реле. Межвитковое замыкание одной из катушек |
Произвести настройку. Заменить реле |
Герконовое реле обратного тока 1Р.009. Данное реле предназначено для контроля наличия тока в цепи двигателя преобразователя. Принцип действия и конструкция реле аналогична описанным выше герконным реле 1Р.006 и 1Р.008. Реле 1Р.009 (рис. 3.55) состоит из каркаса 1, в котором установлены и залиты компаундом две последовательно и согласно включенные катушки 2, 3. В полости каркаса расположен геркон с припаянными выводами 5. Геркон установлен по центру каркаса, зафиксирован изоляционным клином, окрашенным краской. Резистор 6 (МЛТ2 — 6,2 кОм±5%) установлен для защиты геркона от токов короткого замыкания.
Рис. 3.55. Герконовое реле обратного тока 1Р.009: 1 — каркас реле; 2,3 — управляющие катушки; 4 — геркон; 5 — вывод; 6 — резистор; 7— трубка
Если катушки реле обесточены, контакты геркона разомкнуты, при наличии тока в цепи катушек контакты геркона замыкаются.
Технические данные реле 1Р.009
Род тока в цепи катушки............................................. Постоянный Номинальный ток катушки, А.......................................... 22 Ток срабатывания, А................................................. 2 Ток отпадания, А.................................................... 0,1 Режим коммутации геркона ток нагрузки, мА, не более.......................................... 5 напряжение, В....................................................... 110 время срабатывания, мс, не более.................................... 1 Число витков катушки................................................ 14 Сопротивление изоляции между катушкой и герконом, МОм, не менее..... 10
Реле МКУ-48С. Это устройство (рис. 3.56) много лет применяют в качестве промежуточного реле. Оно имеет П-образный магнитопровод 8 с сердечником, на котором установлена включающая катушка 7. На конце якоря 6 укреплена пластмассовая стойка 4 с поперечными выступами (перекладинами), которые заходят в промежутки между контактными упругими пластинами 3. Блок-контакты 5 выполнены в виде набора пластин, на одном их конце напаяны серебряные накладки, к другому припаивают монтажные провода.
Рис. 3.56. Реле МКУ-48С: 1 — основание; 2 — кожух; 3 — контактные пластины; 4 — стойка; 5 — блок-контакты; 6 — якорь; 7 — катушка; 8 — магнитопровод
При срабатывании реле (возбуждении катушки 7) якорь 6 притягивается к сердечнику, связанная с ним пластмассовая стойка 4 опускается и изгибает контактные пластины. Реле смонтировано на пластмассовом основании 1 и закрыто кожухом 2.
Технические данные реле МКУ-48С
Число размыкающих контактов.................................. 2 Число замыкающих контактов................................... 2 Время срабатывания, с........................................ 0,035 Число витков катушки......................................... 10000 Диаметр провода, мм.......................................... 0,1 Сопротивление, Ом............................................ 1900 Напряжение, В................................................ 50/110
Реле РП-23. Реле (рис. 3.57) имеет катушку 8 и магнитопровод, который состоит из скобы 3, сердечника 7 и якоря 6. Оно собрано на основании 2 и закрыто кожухом 7. При возбуждении катушки подвижные контакты 5 и неподвижные контакты 4 замыкаются, когда якорь нажимает своим хвостовиком на колодку с блокировочными контактами. Реле имеет четыре замыкающих и один размыкающий контакт. Это сочетание можно изменять.
Рис. 3.57. Реле РП-23: 1 — кожух; 2 — основание; 3 — скоба; 4 — неподвижные контакты; 5 — подвижные контакты; 6 — якорь; 7 — сердечник; 8 — катушка
В схемах электропоезда ЭР2 реле РП-23 имеют следующие обозначения: ПРО, что расшифровывается как «промежуточное реле отопления», РРУ — «реле регулировки ускорения», РКО — реле контроля отпуска», БР1 и БР2 — «реле ручного пуска» (байпасные реле).
Технические данные реле РП-23
Номинальное напряжение, В...................................... 50 Число витков катушки........................................... 8700 Диаметр провода, мм............................................ 0,2 Сопротивление, Ом.............................................. 425 Время срабатывания, с.......................................... 0,08
Тепловые реле. Во время работы вспомогательных машин возможно протекание через них повышенных токов, превышающих номинальное значение рабочего тока, но меньших, чем ток срабатывания защитного аппарата. Такой режим опасен для электрической машины, потому что при длительном прохождении повышенного тока ее обмотки перегреваются и могут выйти из строя.
На электропоездах ЭР2 подобную ситуацию отслеживают тепловые реле ТРВ-8,5. Их нагревательные элементы установлены последовательно с обмотками якорей динамотора и мотор-компрессора. При перегреве реле срабатывает и подключает вторую секцию катушки реле перегрузки, которая в нормальных условиях закорочена контактами теплового реле. Уставка реле перегрузки резко снижается, оно срабатывает и отключает контактор.
В трехфазных цепях переменного тока на электропоездах ЭР2Т и ЭД2Т асинхронные двигатели защищены от аналогичных режимов тепловыми реле ТРТП-136, нагревательные элементы которых введены в две фазы двигателей компрессоров и вентиляторов.
Реле ТРВ-8,5. Его конструкция приведена на рис. 3.58. На шпильку 10 изоляционной панели 4 надета биметаллическая пластина 3 с нихромовым нагревателем. Один конец биметаллической пластины закреплен винтами на стойках 5, другой (без нагревателя) соединен с плоской изогнутой ленточной пружиной 11, в средней части которой имеется прямоугольный вырез. Ленточная пружина зажата между биметаллической пластиной и стальной 12 изоляционной колодки 1. Снизу на колодке укреплен мостиковый блокировочный контакт.
Рис. 3.58. Тепловое реле ТРВ-8,5: 1 — изоляционная колодка; 2, 6. 7,9 — контактные зажимы; 3 — биметаллическая пластина; 4 — изоляционная панель; 5 — стойка; 8 — винты; 10 — шпилька; 11 — ленточная пружина; 12 — стальная пластинка; 13 — упор
Неподвижные контакты установлены на металлических планках, в которые ввернуты зажимы 2, 6, 7, 9. Пока биметаллическая пластина не нагрелась, ее свободный конец находится в верхнем положении, ленточная пружина нажимает на изоляционную колодку 1 и прижимает подвижные контакты к неподвижным, шунтируя вторую секцию реле перегрузки РПД (или РПК).
При определенной температуре пластина 3 изгибается и увлекает вниз за собой конец ленточной пружины, которая в определенный момент оторвет стальную пластинку 12 и колодку 1 с подвижными контактами от неподвижных. Таким образом, вторая секция реле перегрузки включается в работу. В этом случае реле РИД и РПК срабатывает при токе 12…15 А.
После отключения силового тока биметаллическая пластина остывает, и примерно через минуту реле вновь замкнет свои контакты.
Реле ТРТП-136. Реле (рис. 3.59) собрано в пластмассовом корпусе 15 и состоит из U-образной биметаллической пластины 16, на конец которой опирается цилиндрическая пружина 14. Другим концом пружина соединяется с изоляционной колодкой 9, где установлен подвижный контактный мостик. Левый конец биметаллической пластины через ролик 3 соединен с механизмами изменения уставок 5, 6, 7, которые позволяют менять ток срабатывания реле за счет изгиба биметаллической пластины (она состоит из двух металлических листов с разным коэффициентом расширения).
Рис. 3.59. Тепловое реле ТРТП-136: 1 — скоба; 2 — ось; 3 — ролик; 4, 13 — зажимы; 3, 6, 7 — механизм изменения уставок; 8 — сектор; 9 — изоляционная колодка; 70—кнопка; 11, 12 — контакты; 14 — пружина; 15 — корпус; 16 — биметаллическая пластина
После достижения тока уставки пластина нагревается, выгибается, ее правый конец отклоняется вправо. Пружина поворачивает колодку 9, размыкая контакты 11, 12. Восстанавливают реле вручную, нажимая на кнопку 10, которая возвращает колодку 9 в исходное положение.
В нормальных условиях реле не требует специального ухода и ремонта: в случае неисправности его заменяют другим. Регулировку реле начинают в холодном состоянии, проверяют отсутствие самовозврата и ручной возврат.
Термодатчики с легкоплавким сплавом. Такой термодатчик, изображенный на рис. 3.60, отключает контакторы электрического отопления вагона при опасном повышении температуры калорифера. Восемь термодатчиков (по четыре на каждый калорифер) установлены в потолочном канале вагона вблизи нагревательных элементов.
Рис. 3.60. Термодатчик с легкоплавким сплавом: 1 — плавкий контакт; 2 — контактная пластина; 3 — листовая пружина; 4 — основание; 5 — контактный зажим
Контакт термодатчика изготовлен из сплава, содержащего по 33% олова, свинца и висмута. На круглом пластмассовом основании 4 установлены контактные зажимы, с которыми скреплены контактные пластины 2, пластинчатые пружины 3 и подводящие провода. В верхней части пластины плотно прилегают друг к другу и соединяются заклепкой 1 из легкоплавкого сплава.
Если температура калорифера достигнет 105…125 °C, контакт расплавляется и разрывается под действием пластинчатых пружин. Для восстановления термодатчика нужно поставить новый контакт (заклепку).
Термоконтакторы ТК-52А. Данные термоконтакторы регулируют температуру воздуха, который поступает от калориферов в пассажирское помещение вагона. Их устанавливают в средней части потолочного канала. Термоконтактор — ртутный, стеклянный, представляет собой длинную тонкую колбу с впаянными контактами, изготовленными из платиновой проволоки диаметром 0,1 мм. Один ее конец впаивают в капилляр, другой для защиты от поломки припаивают к стеклянной пуговице (рис. 3.61).
Рис. 3.61. Термоконтактор ТК-52А: 1 — рабочий контакт; 2 — место спая капилляров, соединительный контакт
Цепь замыкается за счет расширения ртути при температуре, указанной на стеклянной ампуле термоконтактора. В термоконтакторе ТК8° она замыкает контакты при температуре 8 °C и выше, в термоконтакторе ТК160° — при 16°C и выше. Перед заполнением трубки ртуть очищают и просушивают, разрыв столбика ртути недопустим. В настоящее время применяют термоконтакторы ТК16° и ТК20°.
Терморегулятор ТЖ-В. Терморегулятор автоматически поддерживает заданную температуру в пассажирском помещении вагона или в кабине машиниста. Он состоит из следующих частей (рис. 3.62): термосистемы 1, в которую входят термобаллон, трубка-сильфон 2 со штоком 3; контактной системы, включающей контакты 6, установленные на пружине, постоянный магнит 5, регулировочный винт 7 с шаровой опорой; указательной части со стрелкой 8 и механизма настройки.
Рис. 3.62. Схема терморегулятора ТЖ-В: 1 — термосистема для жидкости; 2—сильфон; 3 — шток; 4 — винт для изменения пределов срабатывания; 5 — постоянный магнит; 6 — контакты; 7 — винт регулировки разности температур на замыкание и размыкание; 8 — стрелка; 9 — устройство для настройки
Термобаллон имеет несколько цилиндрических витков и заполнен трансформаторным маслом. Контактная система и указательная часть смонтированы на основании. Термосистема, укрепленная на том же основании, закрыта кожухом с отверстиями, обеспечивающими доступ к ней окружающего воздуха. Терморегулятор прикрепляют к стене вагона. В случае повышения окружающей температуры масло в баллоне расширяется и сжимает сильфон 2, связанный со штоком. Перемещаясь, шток через систему рычагов размыкает контакты и передвигает стрелку по шкале.
После понижения температуры окружающего воздуха сильфон со штоком перемещаются обратно, что приводит к замыканию контактов. Мгновенное замыкание и размыкание контактов обеспечивает постоянный магнит. На заданную температуру срабатывания регулятор настраивают регулировочным винтом и винтом настройки.
Перед включением устройства следует проверить правильность показаний указателя температуры. Терморегулятор устанавливают на боковой стене в середине салона вагона.
