Коротко о других защитах

В момент перехода на рекуперативное торможение суммарная электродвижущая сила E_I + E_II, например, двух тяговых двигателей, соединенных последовательно, должна быть близка к значению напряжения контактной сети U_с (рис. 111). Если это условие не будет выполнено, то, как уже отмечалось, через тяговые двигатели пойдет недопустимо большой ток. Чтобы этого избежать, на восьмиосных электровозах используют реле рекуперации, которые автоматически присоединяют тяговые двигатели к контактной сети, когда E_I + E_II = U_c. Применяются электромагнитные реле (принцип действия их описан на с. 151).

Рис. 111. Схема включения реле рекуперации

Реле Р включают таким образом, что, если суммарная э. д. с. тяговых двигателей значительно отличается от напряжения контактной сети, через его обмотку проходит ток и якорь реле притянут к сердечнику. Контакты реле, введенные в цепь катушки контактора 1, разомкнуты. Машинист, перемещая тормозную рукоятку контроллера, изменяет э. д. с. тяговых двигателей и когда разница между э. д. с. тяговых двигателей и напряжением контактной сети составит 80-100 В, якорь реле отпадет и его контакты замкнут цепь включающего вентиля контактора 1. Резистор Рд необходим для ограничения тока в цепи реле.

Напряжение в контактной сети изменяется в довольно широких пределах. Поэтому электрическое оборудование электровозов постоянного тока рассчитывают на работу при максимальном напряжении 4000 В. В процессе рекуперативного торможения напряжение на токоприемнике может превысить это значение и вызвать пробой изоляции либо круговой огонь на коллекторах тяговых двигателей или вспомогательных машин. Для предупреждения таких режимов на электровозах устанавливают реле повышенного напряжения. Включают его по схеме, аналогичной изображенной на рис. 111. При напряжении более 4000 В якорь реле притягивается и его контакты замыкают цепь светового сигнала и осуществляют переключения, в результате которых уменьшается ток возбуждения генератора преобразователя.

Если электровоз работал в тяговом режиме и в контактной сети по каким-либо причинам напряжение превысило 4000 В, то реле отключает ослабление возбуждения тяговых двигателей.

Наблюдаются и кратковременные понижения напряжения в контактной сети, что может быть вызвано, например, непродолжительным отключением ближайшей к электровозу тяговой подстанции. Контактная сеть в это время питается от далеко расположенных подстанций. Бросок напряжения при включении подстанции может вызвать опасный для электровоза бросок тока. Чтобы предупредить машиниста о понижении напряжения, на электровозах устанавливают реле пониженного напряжения, которые при определенном значении напряжения включают световой сигнал. Машинист в этом случае принимает необходимые меры, например переводит тяговые двигатели в режим реостатного торможения или отключает их.

На электровозах, кроме рассмотренных, имеются и другие устройства, защищающие его оборудование в ненормальных режимах. Так, на электровозах серии ВЛ10 устанавливают малогабаритный быстродействующий выключатель БВЭ-ЦНИИ (БВ1 и БВ2 на рис. 87, а), обеспечивающий совместно с дифференциальными реле, защиту вспомогательных цепей. На электровозах ВЛ8 и ВЛ23 с этой целью применяют дифференциальные реле и специальный контактор вспомогательных цепей (КВЦ). Но быстродействие такой защиты ниже, чем у предыдущей, и ток короткого замыкания может достичь опасного значения.

На электровозах переменного тока автоматический контроль частоты вращения ротора расщепителя фаз осуществляется с помощью реле оборотов. Такой контроль необходим из-за того, что включение асинхронных двигателей при неработающем расщепителе фаз или медленно вращающемся его роторе приведет к их повреждению. Реле оборотов подключают к расщепителям фаз эти двигатели после того, как частота вращения ротора расщепителя достигнет 1430 об/мин.

На этих же электровозах осуществляется защита главного контроллера от замедленного вращения кулачкового вала контакторов переключателя ступеней с помощью реле времени.

Катушка реле получает питание на всех фиксированных позициях кулачкового вала переключения ступеней главного контроллера. Во время поворота кулачкового вала от одной позиции к другой цепь питания катушки реле прерывается специальными блок-контактами. Но якорь реле при этом отрывается от сердечника не сразу, а с выдержкой времени, что обеспечивается медным кольцом, имеющемся на сердечнике. После снятия напряжения с катушки реле медное кольцо поддерживает (в течение нескольких секунд) магнитный поток катушки и якорь удерживается притянутым.

Довольно широко, особенно в низковольтных цепях управления, для защиты от токов короткого замыкания используют плавкие предохранители. Как правило, применяют трубчатые предохранители с наполнителями, способствующими гашению дуги.