int(0)

Фотолента поста - Рассказ об электровозах

Автор: Vivan755, 28.01.2012 - 23:57

В пару к тепловозной теме

На железке сейчас не работаю, но если создам тему «Рассказ о Ту-154 и Ан-140», то быстро попаду в анальное рабство к соответствующим органам, поэтому — электровозы. Начать стоит с того, что электровозы делятся по роду тока:
— постоянного тока 3 кВ;
— переменного однофазного 25 кВ.

Самый старый электровоз на дорогах Эсэсэсэрии — постоянник ВЛ8, трудится сейчас на Восточной Украине и в кавказских республиках. Снимок 2006-го года, не шибко качественный, но мне нравится характерностью:

Рассказ об электровозах

int(1)
Первая машина серии Н8 (новочеркасский восьмиосный) вышла с завода в 1953-м году, поэтому сегодня смотрится дико нанотехнологично. И это ещё кабина после капремонта, фото кабины немодернизированной машины что-то не могу найти...

Слева от машиниста — контроллер, управляющий силовыми аппаратами. Сбоку щель для реверсивной рукоятки (выбор направления движения и режима — тяга либо электроторможение), нижняя рукоятка— управление тяговым режимом, верхняя — управление электроторможением и ослаблением поля тягового режима (что-то типа делителя на грузовиках).



Рассказ об электровозах

int(2)
За спиной помощника — фанерная дверка в машинное отделение, где мелодично воют и гремят вспомогательные машины. Первый — возбудитель (преобразователь), включаемый при электроторможении, далее компрессор, включающийся автоматически для поддержания давления (воздух идёт в основном в тормоза, второй по прожорливости потребитель — звуковые сигналы и пескоподача, третий — аппараты), а за ним возвышается здоровенная улитка мотор-вентилятора.

На вентиляторе же укреплён генератор на 50 В для зарядки батареи — так сделать в пятидесятые годы было проще, чем колхозить на лампах преобразователь 3000 В —> 50 В, и схема дожила аж до 80-х годов, поэтому на постоянниках мотор-вентиляторы гоняют постоянно.

Рассказ об электровозах

int(3)
Всё дело в том, что я обрабатываю снимки по мере загрузки. В следующий раз буду грузить пачкой, просто очень редко пишу на форумах, где ответы идут пулемётом

Вот и тяговый двигатель НБ-406 длительной мощностью 525 кВт, хотя кратковременно из него можно выжать и мегаватт. Размеры можно прикинуть по колёсам, их диаметр — 1250 мм, не трактор «Кировец», но и не «КамАЗ». И даже не тепловоз, у тех, кроме ТЭП70, колёса 1050 мм — как раз по условиям размещения тяговых двигателей, у электровозов они вдвое мощнее и больше.

На пружинах тяговый двигатель подвешен к тележке, с другой стороны от держится за колёсную пару, а болты на корпусе — крепление одной из внутренних неподвижных обмоток, добавочного полюса.

Рассказ об электровозах

int(4)
Вид с другой стороны, здесь видна вся суть тягового привода с опорно-осевой подвеской двигателя — тяговый двигатель жёстко держится за ось колёсной пары моторно-осевыми подшипниками (маленькие коробки ближе к центру), на оси двигателя укреплены малые ведущие шестерни, на оси колпары большие ведомые, шестерни скрыты редукторными кожухами (большие коробки между МОП-ами и колёсами). Тяговый электродвигатель, таким образом, крутит колпару почти напрямую, через два параллельно работающих цилиндрических редуктора — передача очень простая и прочная.

На МОП-ах сверху видны заливные пробки, масло в МОП-ах и редукторах — один из ресурсов электровоза, определяющих пробег между заходами на пункт техобслуживания ТО-2. Для ВЛ8 этот период — где 36, а где 48 часов.

Рассказ об электровозах

int(5)
Высоковольтная камера (ВВК). Простирается от мотор-вентилятора почти до конца секции. Отвечаю на вопрос larchenkoff-а: она наглухо отгорожена от прохода, имеет пневматическую блокировку (пока не будет полностью закрыта, не пройдёт воздух, поднимающий токоприёмники) и электрическую защиту — при открытых дверях падает нож заземлителя, так что даже если токоприёмник приварится к проводу и будет продолжать подавать напряжение в ВВК, то замкнувшийся нож создаст короткое замыкание на землю и защита подстанции быстро обесточит контактную сеть.

Управляются тяговые двигатели тремя способами. Первый — перегруппировка, если соединить их последовательно, как трёхвольтовые лампочки в гирлянде, то на каждый придётся небольшое напряжение, а если параллельно — то каждый попадёт под полное напряжение сети.

Электровозные двигатели рассчитаны на 1500 В (больше не позволяет размер), поэтому схем соединения три — последовательное (сериесное С), когда все восемь последовательно и 3000 / 8 = 375 В на двигатель, сериес-параллельное СП, когда две гирлянды по четыре двигателя и на каждом 3000 / 4 = 750 В, и параллельное П (названо параллельным условно) — четыре гирлянды по два, когда 3000 / 2 = 1500 В на двигатель.

Управляют этими соединениями переключатели, что справа. Контактов на фото не видно, видны закрывающие их полукруглые дугогасительные камеры. Если кто разбирал обычные автоматические выключатели, то видел там непонятные стопки металлических пластинок, набранных в решётку на двух текстолитовых или картонных пластинах — это и есть дугогасительные камеры. Электрическая дуга, попадая в такую камеру, охлаждается и гаснет куда быстрее, чем просто на воздухе, поэтому НИКОГДА не выбрасывайте дугогасиловки из автоматов, без них контакты живут одну, максимум две хороших сработки.

Все контакты одного переключателя (у первого шесть, что можно сосчитать по камерам, у второго четыре) замыкаются в нужном порядке от одного вала, привод у него пневматический, а под дугогасиловками виден вал с низковольтными контактами, они стоят в цепях управления и создают между аппаратами зависимости срабатывания — машинисту остаётся лишь задать нужный режим, а уж аппараты ВВК сами отработают, как надо.

Слева виден огромный БВ — быстродействующий выключатель, может разорвать ток больше двух килоампер. Сработать он может и от выключения кнопки на пульте, и от короткого замыкания — это быстродействующий автомат, если кто работал с анодными выключателями — это почти то же самое. Сам выключатель внизу, откуда растут чёрные «рога», а всё остальное — дугогасительная камера. При срабатывании выключателя на параллельном соединении, когда электровоз потребляет огромный ток, хлопок как от взрыва.

Рассказ об электровозах

int(6)
Тормозной переключатель, переключающий схему из режима тяги в режим электрического торможения. Без дугогашения, потому что переключается без тока — есть механическая блокировка контроллера машиниста, не позволяющая переместить управляющую переключателем реверсивную рукоятку при включенных главной или тормозной, и электрическая, не дающая включиться линейным контакторам (выключателям тяговых двигателей) до полного проворота переключателя. Защита от дурака в полный рост.

Раз нет дугогашения, то хорошо видно всё устройство. Справа — привод уже другого переключателя, реверсора, переключающего направление движения, но конструкция у них СОВЕРШЕННО одинаковая, разное только число контактов... Итак, пришёл в контроллера машиниста сигнал на пневмовентиль (чёрная круглая катушка с тонкими подходящими проводами) — пошёл по трубке воздух в цилиндр — поршень толкнул зубчатую рейку — от рейки повернулась шестерня — от шестерни повернулся кулачковый вал — от вала через ролики прижались нужные контакты.

Подобные переключатели есть на всех тепловозах и электровозах, где есть тяговые электродвигатели постоянного тока, а они стоят даже на электровозах переменного тока... ТЭМ2, 2ТЭ116, ВЛ8 и ЧС4 реверсируются, таким образом, примерно одинаково.

Рассказ об электровозах

int(7)
Ну, и реостат. Пересоединения (перегруппировки) тяговых двигателей для регулирования скорости недостаточно, поэтому при разгоне дополнительно используются включаемые последовательно с двигателями мощные резисторы. Стоят они на чердаке ВВК и обычно не видны, снимка их на ВЛ8 у меня нет, поэтому фото с ВЛ10 (как и фото тормозного переключателя), но разницы почти никакой, по аппаратам ВЛ10 — просто клон ВЛ8, разные у них кузова, тележки, тяговые двигатели.

Таких фехралевых (феррум, хром, алюминий) элементов там десятки, но и их изредка умудряются сжечь...

Рассказ об электровозах

int(8)
На этом первое знакомство с постоянниками можно закончить и познакомить читателей с электровозами переменного тока. Самый яркий представитель — ВЛ80, их у нас на дорогах больше всего, а ВЛ80К — его первая массовая модификация. ВЛ80К-072, что на фото, почти 50 лет, и я не удивлюсь, если он справит полувековой юбилей в работе. Эти машины в работе на Украине и Северном Кавказе — от Дербента до Ростова-на-Дону, а отдельные машины с Тихорецка доходят аж до Сызрани.

Рассказ об электровозах

int(9)
Его кабина. Поаккуратнее, чем у ВЛ8, контроллер куда меньше. У него две рукоятки, главная и реверсивная, которая сейчас вынута и лежит слева от банки с кофе, и у главной всего 8 положений, в отличие от 38-ми у ВЛ8, но это не значит, что у тяговых двигателей всего 8 режимов работы. Работает этот контроллер как кнопки громкости у телевизора: качнул в одно положение — напряжение на двигателях добавилось, качнул в другое — убавилось.

Если не качать, а уже придержать контроллер в положении набора или сброса, то напряжение будет добавляться/убавляться, пока не отпустишь контроллер. В действительности всё немного сложнее, но сейчас важнее озвучить, каким именно аппаратом регулируется напряжение. Это — электроконтроллер главный ЭКГ-8Ж, он же групповой переключатель ГП, настоящий король электроаппаратов, трёхметровый кулачковый переключатель с 34-мя контактами и электроприводом.

ЭКГ стоит в самой середине ВВК, а его положение видно по сельсину-приёмнику — самому верхнему правому прибору из восьми светящихся. С сельсином в одном ряду вольтметр и два амперметра тяговых двигателей, а внизу четыре воздушных манометра. У бокового окна стоит КПД-3 — комплекс контроля параметров движения, пишущий несколько параметров на металлизированную ленту, на которой запись уже не выведешь.

Рассказ об электровозах

int(10)
Вид из кабины в машинное отделение. Прямо — одна из дверей в ВВК (имеет, как и другие, пневмоблокировку), справа от неё стоит щиток, позволяющий выключить неисправные машины секции (как можно заметить по первому фото, ВЛ80К состоит из двух секций), а направо и налево — двери на улицу.

Рассказ об электровозах

int(11)
Вид по продольному проходу (вдоль левой стенки кузова) почти из самого хвоста секции. ВВК отгорожена сдвижными сетками, над которыми виден блокировочный вал. Уширение ВВК в середине прохода — это место трансформатора, сердца электровоза переменного тока. Если пройти ко конца коридора, повернуть направо и налево, то вернёмся в кабину.

Рассказ об электровозах

int(12)
А это я на фоне выпрямительной установки. Как я уже упомянал, на наших электровозах переменного тока (да и на многих зарубежных) стоят двигатели постоянного тока (почему — вопрос отдельный и давно решённый), поэтому переменный ток, приходящий с трансформатора, выпрямляется.

Кто работал со сваркой, помнит эти диоды типа ВЛ200 (вентили лавинные). С завода на ВЛ80К стояли менее живучие обычные (не лавинные) диоды, поэтому их требовалось больше, а после модернизации (комплектования диодами ВЛ200) в выпрямительной установке остались пустые радиаторы — видны по краям.

Рассказ об электровозах

int(13)
Первую или уже работаешь?

Можно вернуться к постоянникам и вспомнить, что нам их поставляла ЧССР. Ещё пять лет назад основную долю пассажирских перевозок выполняли ЧС-ы. Вот ЧС2 — самый массовый из них, выпущено 944 машины, по сей день их можно встретить от Крыма до Новосибирска, но всё реже и реже.

Хоть с виду он и маленький (чехи просто адаптировали для наших дорог свой электровоз, а в Европе габарит подвижного состава сильно меньше нашего, отсюда и «горбатые» спальные вагоны международных поездов), но 120 км/ч летит без проблем и длительная мощность у него — 4200 кВт, как у двух секций хорошего 2ТЭ10М, а кратковременно можно выжать и все шесть мегаватт.



Рассказ об электровозах

int(14)
Кабина ЧС2 на ходу. Штурвал всё для того же — задания режима работы двигателей, как завёрнут штурвал — на такой угол повернётся и силовой главный переключатель. В подробностях рассказано на моём видео «Два групповика двойки» .



Рассказ об электровозах

int(15)
Вид вперёд. А встанешь в полный рост — видно на пять метров... Одно из неудобств двойки. Ещё одно — довольно сильная тряска. Впрочем, они перекрываются надёжной работой простой машины.

Рассказ об электровозах

int(16)
В депо когда-то валялись главные переключатели от списанных двоек... По сути — родственник ЭКГ ВЛ80.

Пока всё.



Рассказ об электровозах

int(17) int(18) int(19) int(20) int(21) int(22) int(23) int(24) int(25) int(26) int(27) int(28) int(29) int(30) int(31) int(32) int(33) int(34) int(35) int(36) int(37) int(38) int(39) int(40) int(41) int(42) int(43)
Рассказ об электровозах

int(44)
Рассказ об электровозах

int(45) int(46)
Рассказ об электровозах

int(47)
Рассказ об электровозах

int(48)
Трансформатор для понижения 25-ти тысяч вольт до 3-х тысяч. В принципе, на фото видны только стоящие сбоку на его баке масляные радиаторы (наклонные) с воздуховодом от вентилятора и масляный насос (на переднем плане), верхняя часть самого бака с приболтованной крышкой чуть видна позади. Трансформатор размерами полтора на полтора на полтора имеет мощность почти четыре мегаватта, поэтому такое мощное охлаждение.

Рассказ об электровозах

int(49)
А так видно сам вентилятор. Он забирает воздух через жалюз на боку электровоза (они лабиринтные, задерживают пыль и капли влаги). Слева панель аппаратов, работающих только на переменном токе (включения и защиты масляного насоса, обнаружения пробоя на землю) и масляный расширительный бак.

Рассказ об электровозах

int(50)
Вид из кабины в машинное. Внизу панель диодов (разделяют параллельные цепи) и реле управления, а вверху справа видна часть вохдухораспределителя тормоза — того самого аппарата, который обеспечивает срабатывание тормозов при понижении давления в тормозной магистрали, в том числе при открытии стоп-крана или разрыве поезда.

Рассказ об электровозах

int(51)
Рабочее место машиниста. Снова видно скрещение постоянки с переменкой, если открыть первую страницу темы — контроллер почти как на ВЛ8, только тормозная рукоятка намного меньше (электроторможение ею только включается, а регулируется главной, а кнопок два ряда, как на ВЛ80.

Если кому интересны названия кнопок, то:

Прожектор тускло (через резистор), Прожектор ярко, Радиостанции, Цепи управления (включает всё, что отвечает непосредственно за движение), Токоприёмник задний, Токоприёмник передний, Токоприёмники (подаёт воздух в пневмоблокировки штор высоковольтной камеры и в итоге к токоприёмникам), Возврат аппаратов защиты (восстановление), Включение аппаратов защиты (удержание).

Защита от боксования, Сигнализация (сигнальные лампы), пустая, Отключение БВ (отключает быстродействующий выключатель передней секции, позволяя в любой момент оставить в тяге только заднюю секцию для экономии), Вентилятор №2, Вентилятор №1, Компрессоры, Возврат КВЦ, КВЦ (контактор вспомогательных цепей — автомат защиты вентиляторов, компрессоров и печей отопления кабины).

А защита от боксования просто сыпет песок под колёса при срабатывании датчика боксования. ДБ не измеряет скорость вращения колпары, он просто сравнивает напряжения двух двигателей тележки, если оно разное — то один из двигателей вращается быстрее.

Рассказ об электровозах

int(52)
Задняя половина крыши. На заднем плане два изолятора межсекционного разъединителя с контактными ножами (к нему спускается красная шина и потом уходит на другую секцию другая), почти по центру — переключатель рода тока, на его поворотном изоляторе (второй справа) укреплена рогатина подвижных контактов, к ней спускается коса от шины токоприёмников.

Под переменкой изолятор поворачивается против часовой и подаёт напряжение с токоприёмника на ближайший изолятор, с него — на главный выключатель переменного тока и далее на транс. На постоянном — по часовой, ток по изогнутой шине течёт на проходной изолятор и через него в кузов. Слева ещё стоят разрядники на постоянный ток (те самые, на 8 кВ), но они не задействованы — на двухсистемном электровозе слишком часты их сработки от разных причин.

Определение рода тока на ВЛ82М автоматическое и описано мной на видео Реальный и виртуальный ВЛ82М .



Ошибок определения рода тока почти не бывает...

Рассказ об электровозах

int(53)
Со сборным, то есть собирающим вагоны почти по всем станциям участка, чтобы не тащить на сортировку отдельно с каждой, поездом. Не удивляйтесь флагу на боку — все рабочие ВЛ82М, полсотни штук, приписаны к депо КУпянск-Сортировочный (повторяю, ударение на «У»), что в Харьковской области. Работают из Купянска на Красный Лиман (в сторону Донецка), проходя стык родов тока в Святогорске, на Харьков, проходя стык на полпути, в Граково, и с Харькова на Полтаву, проходя стык в Огульцах, на трети пути.

Отдельные машины долетают до Кременчуга, но это причуда службы движения, работа ВЛ82М на переменном токе не так эффективна, как ВЛ80 (из-за сгорания части энергии на реостатах), да и 82-х и без того не хватает.

На сегодня всё.



Рассказ об электровозах

int(54) int(55)
Итак, по прошествии двух лет после жарких летних походов и не менее жарких летних же и осенних рабочих будней наступили крещенские морозы, самое время проводить время дома. И продолжить начатое. Пройдясь поверхностно по ВЛ-ам постоянного тока, ВЛ-ам переменного тока и ЧС-ам постоянного тока, можно теперь представить ЧС-ы переменного тока, уже в теме засветившиеся. Увы, со сцены РЖД они уже сходят — ЧС4 списаны все до единого, ЧС4Т списано много, оставшиеся собраны в депо Вязьма, Брянск и Киров, работают соответственно на Брест, от Сухиничей до Конотопа (изредка до Киева) и от Владимира до Балезино.

А ЧС8 и вовсе умрут там же, куда поступили с завода — в депо Тимашевская, что в Краснодарском крае. Их уже почти не видно, а после летнего графика-2015, наверное, спишут с концами, так как они отработали положенный срок, хотя далеко не выработали ресурс — эксплуатировали их с половинными нагрузками. А вот у украинцев ЧС4, уже в модернизированном виде, пока основной локомотив на линиях переменного тока, а ЧС8 — флагман! Вот он — огромная акула длительной мощностью 7,2 МВт, на разгоне способная выдать и под 9 МВт.



Рассказ об электровозах

int(56)
У него, как и у многих переменников, есть собрат постоянного тока — ЧС7, почти в таком же кузове, почти на таких же тележках, но совершенно иной внутри и поменьше мощностью — 6,2 МВт длительно. Кабины у них тоже практически одинаковые, вот пульт ЧС7: четыре амперметра тягового тока (по одному на тележку), слева лампы соединений двигателей (сейчас горит нулевая, ниже три лампы соединений, последовательного С, последовательно-параллельного СП и параллельного П, собираемого для разгона выше 100 км/ч, а Х — лампа ходовой позиции, когда не задействован реостат), справа амперметр, вольтметр и лампы электропневматического тормоза. Он установлен на всех пассажирских локомотивах и позволяет управлять тормозами состава не изменением давления в магистрали, а быстро, точно и без волны — электрически. Сейчас горит жёлтая лампа перекрыши, на амперметре 2 А, на крайнем правом манометре около 0,8 атмосферы — примерно такое давление держится по всему составу, спускаемся вниз, удерживаем скорость.

Рассказ об электровозах

int(57)
На ЧС8 тот же штурвал, те же приборы, только расположены чуть по-другому... Штурвал — всё тот же контроллер машиниста, управляющий тяговыми двигателями. На предыдущем снимки под штурвалом видна градуировка, шкала I ... V видна хорошо, но она не основная, основная — минус, минус 1, Х, +1 и +, она выше и видна похуже.

Если перевести штурвал из Х в +1 — наберётся одна позиция (допустим, первая, при этом погаснет «0» и загорится «С»), качнуть +1 - Х - +1 ещё раз — ещё одна, если поставить в + — они будут набираться автоматически, пока не будет выбран реостат, тогда загорится «Х» и на следующее соединение можно будет перейти возвратом в Х и установкой в +1 — это сделано, чтобы в автонаборе не проскочить ходовую позицию. Но слишком быстро переходить на следующее соединение не стоит — можно использовать все возможности этого соединения, утопив штурвал и поставив его в те самые положения I ... V — ослабление поля, некий аналог делителя на грузовиках. Если их не использовать, а сразу перейти на следующее соединение, то — затянутый разгон с использованием реостата и пережог электроэнергии.

На ЧС8 всё примерно так же, только соединений там нет, каждая секция питает свои двигатели самостоятельно — видны два маленьких красных табло, каждое показывает позицию на своей секции, всего их по 32. Все 32 используются разве что при пониженном напряжении в контактной сети, а ослабление поля можно включать с 26-й позиции — при нормальном напряжении в КС на высоких позициях наступает ограничение напряжения на двигателях (900 В), но резерв для разгона ещё есть — ослабление поля.

На фото штурвал не утоплен, напряжение на двигателях (2-й прибор в группе из 6-ти) около 580 В, напряжение в КС (1-й из 6-ти) — 27 кВ (в зелёном секторе 19-29 кВ), токи тележек — чуть больше 0,5 кА, что для ЧС8 не ток, а так, поддержание скорости, для разгона даётся 1,3-1,5 кА на двигатель. Остальные приборы, слева направо: два амперметра отопления поезда (для двух секций) — лето, поэтому по нулям, вольтметр батареи с кнопкой проверки батареи задней секции, амперметр стабилизатора (то же самое, что в автомобиле — генератор) и амперметр батареи.

Рассказ об электровозах

int(58)
Вот и само устройство, что переключает позиции на ЧС4, ЧС4Т и ЧС8 — переключатель ступеней. Выкладываю свой же снимок ПС-а ЧС4, пять лет уже лежащий на паровоз.коме, так как на него удачно легла схема. Это — верхняя, вспомогательная часть ПС-а, нижняя скрыта в масляном баке (на котором и стоит вспомогательная), как и трансформатор, видимый в самом низу снимка.

Работает он хитро, но просто. В трансформаторе скрыты несколько обмоток — первичная регулировочная, обычный автотрансформатор с 32-мя отпайками (по числу позиций), пара первичных понижающих со вторичными (каждая питает свою тележку) и ещё обмотки отопления поезда и собственных нужд, они не в счёт. Встал ПС на первую позицию — с регулировочной обмотки снялось 25 кВ / 32 = 780 В, понизилось вторичными обмотками и с них через выпрямители ушли к двигателям всего 30-40 вольт, этого достаточно для трогания.

Дальнейший процесс ясен — добавлением позиций добавляется напряжение на двигателях, чтобы поддерживать по мере разгона ток, который посредством магнитных полей превращается в силу тяги.

Рассказ об электровозах

int(59)
Подписывайтесь на наш канал