Ермак Шилка 2. Забайкальская железная дорога филиал оао рждэлектровоз магистральный
 Скачать 1.98 Mb.
|
|
«Ермаки» рулят В локомотивном комплексе Забайкальской железной дороги завершается очередной этап масштабной модернизации. К концу 2017 года парк тягового подвижного состава будет полностью обновлен за счет локомотивов «Ермак». В условиях растущей грузонапряженности магистрали это позволит водить составы повышенного веса и длины. За последние 5 лет на Забайкальскую железную дорогу поступило 400 трехсекционных и двухсекционных магистральных электровозов серии ЭС5К «Ермак». Ожидается, что до конца 2015 года Забайкальская дирекция тяги получит еще 13 трехсекционных электровозов сверх запланированной поставки. На трехсекционных «Ермаках» на ЗабЖД водят грузовые поезда массой 6,8 тыс. т, а четырем секциям вполне по силам тянуть составы весом до 7,1 тыс. т. Прошли испытания соединенных поездов весом до 12 тыс. т, доказавшие перспективность их запуска. В текущем году было проведено около 11 тыс. соединенных составов, что почти в 2 раза больше, чем в прошлом. В настоящее время их вождению обучено порядка 200 локомотивных бригад. Организация системного вождения соединенных поездов является одним из способов компенсации дефицита пропускной способности магистрали. Кроме того, это создает технологическую платформу для развития тяжеловесного движения на ЗабЖД. Соединенные поезда состоят из двух сцепленных грузовых поездов с действующими локомотивами в голове состава. Формируются они на перегонах или станциях с учетом веса и длины состава, существующих ограничений по силе тяги, мощности локомотива и устройств электроснабжения. Учитывается температурный режим, а также отсутствие ограничений скорости на конкретных участках. Перед отправлением соединенный поезд проходит дополнительную техническую подготовку. При движении контролируется обеспечение контактной сети электроэнергией. Осуществляется диспетчерский контроль пропуска поезда по путям станций. Вождение соединенных поездов по полигону дороги в нечетном направлении было организовано в прошлом году. В четном направлении данная технология не применялась из-за имеющихся на протяжении 540 км пути ограничений. В 2015-м впервые было осуществлено движение четных соединенных поездов по одному из самых сложных участков магистрали Могоча - Уруша протяженностью 302 км. Благодаря использованию новой технологии вес состава был увеличен на 113 т. Кроме того, стала больше пропускная способность дороги, что 23 привело к увеличению участковой скорости на 0,2 км/ч и улучшению пропуска пассажирских поездов. Помимо указанных преимуществ, локомотивы «Ермак» помогают экономить электроэнергию. Во всех скоростных режимах электровоз осуществляет рекуперативное торможение, поэтому при ведении поезда можно возвращать в контактную сеть около трети потребляемой электроэнергии. Обновление локомотивного парка за счет «Ермаков» уже позволило снизить энергоемкость тягового подвижного состава на 3,4% по сравнению с прошлым годом. В октябре 2015-го в эксплуатационное локомотивное депо Чита поступил опытный образец модифицированного электровоза «Ермак». Сейчас он проходит испытания в рамках эксплуатационного пробега протяженностью 5 тыс. км. Отличительная особенность модифицированного «Ермака» заключается в поосном регулировании силы тяги. По сравнению с серийными электровозами 2ЭС5К и 3ЭС5К показатель силы тяги вырос на 10%. Система независимого возбуждения тяговых двигателей в режиме тяги при скорости до 50 км/ч обеспечивает устойчивость к буксованию. Электровоз оборудован микропроцессорной системой управления, которая передает диагностическую информацию на серверы ремонтных депо и завода-изготовителя для оперативного устранения неисправностей. Нагрузка на ось у модифицированного трехсекционного «Ермака» составляет 24,5 тс, в то время как у обычного - 24 тс. Следующий шаг в развитии тягового комплекса на ЗабЖД - оснащение электровозов «Ермак» интеллектуальной системой автоведения поездов с распределенной тягой (ИСАВП- РТ). До конца года такими системами планируется оборудовать 19 электровозов. ИСАВП-РТ представляет собой набор блоков с микропроцессорами. Система самостоятельно рассчитывает оптимальный режим движения, что позволяет экономить энергию, управляет режимами тяги и торможения. Между двумя электровозами налажена устойчивая связь по радиоканалу: если один «Ермак», например, начинает тормозить, то же самое автоматически делает второй. Фактически состав ведет система, но в случае возникновения нештатных ситуаций локомотивные бригады могут брать управление поездом на себя. Марина Ермоленко ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРОВОЗОВ СЕРИИ «ЕРМАК» С ПООСНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ СИЛЫ ТЯГИ В.Л. ЗАДОРОЖНЫЙ, главный специалист по электровозам переменного тока отдела серийной продукции, ООО «Производственная компания "Новочеркасский электровозостроительный завод"» Со второго полугодия 2019 г. ООО «ПК "НЭВЗ"» полностью освоило поставку для ОАО «Российские железные дороги» электровозов с поосным регулированием силы тяги (ПоР). Локомотивы семейства «Ермак» с поосным регулированием силы тяги и торможения изготавливают в двух- (2ЭС5К), трех- (ЗЭС5К) и четырехсекционном (4ЭС5К) сцепах. Локомотивы предназначены для эксплуатации на дорогах, электрифицированных на однофазном переменном токе промышленной частоты с номинальным напряжением 25 кВ. В отличие от электровозов 2(3)ЭС5К с потележечным регулированием на локомотивах с ПоР установлены: 24 - выпрямительно-инверторные преобразователи ВИП-4000-2М-У2 или устройства ВИУ-4000-2М-У2 — ВИП (ВИУ) с двумя каналами для питания одного тягового двигателя (ТД) каждый; - сглаживающие реакторы РС-19-01 с классом изоляции «Н»; - микропроцессорная система управления и диагностики МСУД-015 с расши- ренными функциями, системой бортовой диагностики состояния оборудования и дис- танционной передачей данных; - блоки температурного контроля (БТК-003), осуществляющие сбор, обработку и передачу данных в МСУД-015 о температуре масла тягового трансформатора, окружающего воздуха (датчик установлен в форка-мере) и воздуха на выходе ВИП (ВИУ). Конструктивное исполнение в штатных режимах обеспечивает работу электровозов с ПоР: •У в режиме тяги «последовательное возбуждение» («ПВ») и «независимое возбуждение» («НВ») главных полюсов тяговых электродвигателей; У в режиме «рекуперативное торможение» независимое возбуждение главных полюсов тяговых двигателей. Основные преимущества нового локомотива: У оптимальное распределение тяговых нагрузок между тяговыми осями дает возможность достичь максимального коэффициента тяги электровоза; У наличие эффективной системы про-тивобоксовочной защиты позволяет реализовать максимальный коэффициент сцепления каждой тяговой оси и, соответственно, уменьшить износ бандажей колесных пар; У практически 100-процентное управление низковольтными цепями позволяет выполнять расширенную диагностику оборудования. Электрическая схема электровоза предусматривает возможность работы по системе многих единиц (СМЕ) от одной до четырех секций. Локомотив способен ввести поезда мас- сой 8000 т на участках с равнинным профилем и уклонами до 5 °/ 00 и поезда массой 7100 т на участках с горным профилем до 10 °/00 Сейчас электровозы с ПоР работают на следующих участках, имеющих горный про- филь с уклонами от 20 до 30 °/ 00 : Ж 4ЭС5К № 001 — 013 — на участке Смоляниново — Находка Дальневосточной дороги; Ж 4ЭС5К № 014 — 018 — на участке Карталы — Магнитогорск — Инзер Южно- Уральской дороги; Ж 3ЭС5К № 896 — 902, 905 — 927 — на Восточном участке (Мариинск — Карымская) Транссибирской магистрали, реконструкции локомотивов данной модификации применено следующее оригинальное оборудование. Выпрямительно-инверторный преобразователь ВИП-4000-2М. Предназначен для поосного регулирования силы тяги на электровозах серии «Ермак» посредством преобразования однофазного переменного тока частоты 50 Гц в постоянный (пульсирующий) ток. Обеспечивает с помощью двух независимых каналов плавное индивидуальное регулирование выпрямленного напряжения питания двух тяговых двигателей в режиме тяги и для преобразования постоянного тока в однофазный переменный частотой 50 Гц в режиме рекуперативного торможения. Напомним структуру условного обозначения выпрямительно-инверторного преоб- разователя — ВИП-4000-2М-УХЛ2: 4000 — номинальная выходная активная мощность, кВт; 2М — число каналов, модернизированный; УХЛ — климатическое исполнение; 2 — категория размещения. 25 Преобразователь ВИП-4000-2М состоит из следующих частей (рис. 1): Каждый канал ВИП-4000-2М получает сигналы управления от отдельного канала МСУД-015. Технические параметры ВИП приведены в табл.1. 26 - БП — блока питания, предназначенного для питания цепей управления БС (двух каналов); - БД — блока диагностики, служащего для контроля состояния силовых тиристоров плеч БС, транзисторов БП, системы формирования импульсов (СФИ), а также передачи данных о состоянии преобразователя в МСУД электровоза посредством CAN-интерфейса. Микропроцессорная система управления и диагностики МСУД-015. Предна- значена для управления тяговым и вспомогательным приводами, аппаратами цепей управления и защиты электровоза. МСУД-015 реализует расширенные функции диа- гностирования оборудования электровозов и поосное регулирование ТД, в том числе в режиме тяги с независимым возбуждением двигателей. Состав аппаратных средств МСУД- 015 В состав МСУД-015 головной секции входят: - блоки управления БУ-006 и БУ-006-01 (рис. 3), предназначенные для выполнения арифметических, логических операций, обработки сигналов датчиков, формирования и усиления управляющих сигналов и контроля обмена информацией между составными частями МСУД-015; – БС — силового блока, который конструктивно представляет собой двухканаль-ный выпрямитель, каждый канал которого обеспечивает индивидуальное (поосное) регулирование силы тяги одного ТД (рис. 2); 27 В состав МСУД-015-01 бустерной секции входят блоки управления БУ-006 и БУ-006- 01. Основные технические характеристики МСУД-015 приведены в табл. 2, структурная схема подключения оборудования головной секции к МСУД-015 — на рис. 5. - блок индикации (БИ), необходимый для вывода машинисту графической и звуковой информации о заданных и истинных величинах, контролируемых параметрах, со - стоянии оборудования и системы управления, режиме работы оборудования и других параметрах, а также ввода команд с многофункциональной клавиатуры; - блок сигнализации БС-008 (рис. 4), применяемый для визуального отображения (при помощи светодиодных индикаторов) обобщенной информации о состоянии оборудования электровоза. 28 Блок теплового контроля БТК-003. Предназначен для ввода и обработки сигналов датчиков, контролирующих температуру основного оборудования локомотивов, в частности, тягового трансформатора и ВИП, последующей передачи результатов в МСУД-015. – БТК-003 выполняет следующие функции: – принимает информацию от первичных термопреобразователей сопротивления типов ТСП/1-1288-3 100П (ТУ4211-130-1215068) или НММТ 410.349 Р0002, выполненных на базе термопреобразователей сопротивления Ptl 00; – преобразует физическую величину сопротивления термопреобразователей в цифровой код; – определяет запрашиваемый адрес и формирует по кодовой посылке цифровой эквивалент сопротивления термопреобразователей; – передает (по запросу) код сопротивления через последовательный мультиплексный канал типа CAN в блок управления МСУД-015. Основные характеристики БТК-003 указаны в табл. 3, кадр дисплея МСУД-015 на пульте машиниста с информацией о состоянии оборудования показан на рис. 6. 29 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВИЗУАЛЬНОЙ И ДИАГНОСТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ МСУД-015, ОТОБРАЖАЕМОЙ НА БЛОКЕ ИНДИКАЦИИ Программное обеспечение блока индикации (БИ) предназначено для отображения в реальном времени графической и звуковой информации о заданных и истинных величинах контролируемых параметров, состоянии оборудования и системы управления, режимах работы оборудования и других параметрах, а также ввода команд с многофункциональной клавиатуры. Микропроцессорная система реализует аварийно-предупредительный контроль и выводит на экран параметры, характеризующие состояние основного оборудования, в виде диагностических кадров или в виде всплывающего окна на фоне «Основного кадра», на котором сформирована текстовая информация о возникшей ситуации и рекомендации по ее устранению. При отображении транспарантов на диагностических кадрах БИ используются три основных фоновых цвета: сообщение на красном фоне или выведенное красным шрифтом информирует об отказе или сбое в работе оборудования (выполнения заданного режима работы), название которого присутствует в отображаемом тексте; сообщение на черном фоне указывает на нормальную работу оборудования или режима, название которого присутствует в отображаемом тексте; сообщение на сером фоне оповещает о неактивном (отключенном) состоянии обо- рудования или режиме, название которого присутствует в отображаемом тексте. Для вывода на экран диагностической информации о состоянии оборудования электровоза предусмотрены кадры, которые появляются на БИ после нажатия соот- ветствующих клавиш в «Основном экране». Кадр «Температура перегрева тяговых двигателей и реакторов» Этот кадр позволяет машинисту оценить перегрев ТД, особенно при протекании токов ТД более 810 А (превышение величины тока продолжительного режима), например, при движении по затяжным подъемам или ведении тяжеловесных составов. В кадре отображаются: ♦ дата и время начала расчета; ♦ продолжительность расчета; ♦ начальное значение перегрева; ♦ максимальное значение перегрева; ♦ зарегистрированное в процессе расчета максимальное значение перегрева; 30 В кадре выводится следующая информация: – направление движения — «Вперед» или «Назад»; – индикатор значения напряжения контактной сети U KC ; – индикатор состояния главного выключателя QF1; – индикаторы состояния токовых реле КА1 — КАЗ, КА4 — КАб, КА7, КА8 – индикаторы состояния разъединителей ВИУ (ВИП) QS3, QS4; – индикаторы состояния разъединителя питания QS15 ВУВ и контактора подклю- чения.обмотки возбуждения К1; – индикаторы состояния ВИП (ВИУ) U1 и U2; – индикаторы состояния контакторов, переключателей и разъединителей блоков силовых аппаратов ATI, А12; – индикаторы значений токов и напряжений ТД; – индикатор номера секции. Кадр «Схема цепи вспомогательных машин» (рис. 8) Кадр «Силовая схема» (рис. 7) На экране появляется схема силовых цепей одной из секций электровоза, по которой можно оценить состояние коммутирующих аппаратов, последовательность их включения при сборе цепей заданного режима. ♦ зарегистрированное в процессе расчета максимальное значение перегрева в каждом ТД с указанием типа обмотки (якорная обмотка, дополнительные полюса и компенсационная, главные полюса). ♦ текущее значение перегрева в каждом ТД (якорная обмотка Я, обмотки главных по- люсов Гл, обмотки дополнительных полюсов ДП) и сглаживающего реактора Р; 31 – индикатор значения напряжения контактной сети (U KC ); – индикатор состояния главного выключателя QF1; – индикатор состояния масла тягового трансформатора Т5; – индикаторы состояния токового реле КА9; – индикаторы состояния выключателей S80 — S84 виртуального пульта отключения вспомогательных машин; – индикатор состояния контактора КМ36 подключения кондиционера А50; – индикатор состояния разъединителя Q6 подключения цепей ВМ к ОСН; – индикаторы состояния контакторов подключения двигателей вспомогательных машин (КМ1,КМ11 — КМ15); – индикаторы состояния контакторов КМ2 и КМЗ подключения пусковых емкостей; – индикаторы состояния масла мотор-компрессора и вентиля разгрузки Y5; – индикаторы значений токов и напряжений в цепях вспомогательных машин; – индикатор состояния шкафа питания А25; – индикатор состояния реле контроля «земли» KV4 в цепях вспомогательных машин; – индикаторы состояния контакторов КМ24, КМ25 подключения калориферов ЕЗ иЕ4; – индикатор состояния контактора КМ45 подключения обогрева стекол А39; – индикатор состояния контактора КМ45 подключения обогрева стекол А39; отображается только для головных (не бу-стерных) секций; – индикатор состояния разъединителя QS28 подключения цепей вспомогательных машин к соседней секции; – индикаторы выключателей и тумблеров управления вспомогательными машинами. Кадр «Пневматическое оборудование» (рис. 9) На экране отображается схема цепи вспомогательных машин и основного обо- рудования одной из секций электровоза, по которой можно оценить работу этого обору- дования и состояние коммутирующих аппаратов и следующая информация: – индикатор номера секции; 32 В кадре присутствуют индикаторы, отражающие информацию о состоянии основного оборудования каждой секции электровоза. Индикаторы кадра соответствуют индикаторам блока сигнализации БС-008, но на кадре информация «привязана» к конкретной секции. Последовательность секций начинается с ведущей, обозначенной на кадре как «Секция 1». Кадр «Дополнительные функции» (рис. 11) После нажатия клавиши F переходят к дополнительным сервисным кадрам, содержа- щим следующую информацию: – параметры конфигурации электровоза — номер и серия локомотива, число секций, номер кабины (выполняют при приемке электровоза машинистом); – параметры работы функции ограничения напряжения на ТД (1000 + 20) В, когда управляют тягой в режиме «Авторегулирование». Имеются два состояния: – «Установлено» — МСУД реализует функцию ограничения напряжения на ТД (1000 + 20) В; – «Снято» — функция ограничения напряжения на ТД отключена. В кадре появляются сведения о состоянии контролируемого пневмооборудо-вания, получаемые от датчиков и сигнализаторов давления через CAN-интерфейс (система КЛУБ- У). В таблице выводится информация о секциях «по ходу движения». Для бустерных секций (электровозы ЗЭС5К и 4ЭС5К) не выводится информация в ячейки столбцов «SP6, S9», «ПМ», «SP16» и «ТМ», поскольку в этих секциях отсутствует указанное оборудование. |