Необходимость в этой защите возникает тогда, когда сила тока в цепи тяговых электродвигателей достигает опасного значения, равного часовому току тягового электродвигателя, умноженному на коэффициент 2,5. Для тягового электродвигателя типа TЛ-2K1 оно составляет 1200 А. Естественно, при таком токе не сработает быстродействующий выключатель БВ и тем более — дифференциальное реле, так как отсутствует ток небаланса.
Защиту от токов перегрузки осуществляют реле перегрузки РТ35 и РТ36 типа РТ-502, ток уставки которых (750±30) А, коэффициент возврата - 0,6 (450 А).
Действие защиты на электровозах ВЛ11. При срабатывании любого из реле замыкаются их контакты между проводами Э404 и Э802. От провода Э404 образуются цепи на сигнальную лампу "РП" и на катушку промежуточного реле РП21. После загорания сигнальной лампы "РП" и включения реле РП21 перегрузка ликвидируется следующим образом:
при полном возбуждении тяговых электродвигателей перемещают главную рукоятку контроллера машиниста на реостатные позиции до погасания сигнальной лампы "РП", а в режиме ОВ1 переводят тяговые электродвигатели на полное возбуждение установкой тормозной рукоятки на нулевую позицию;
в режиме ОВ2—ОВ4 выключается контактор К61, так как размыкаются контакты реле РП21 между проводами Э532 и 549. Его блокировка между проводами Э532 и 546 (на электровозах с № 716 — Э532 и Э533) размыкается, контакторы ослабления возбуждения OB1 КЗЗ и К34 выключаются (на позиции ОП1 их катушки продолжают получать питание от провода Э531) и тяговые электродвигатели переводятся на полное возбуждение.
Перегрузка ликвидируется, якорь реле РТ35 или РТ36 отпадает, блокировка между проводами Э404 и Э802 размыкается, реле РП21 выключается и замыкает свои контакты между проводами Э532 и 549. Контактор К61 включается, но катушки вентилей контакторов ОВ1 КЗЗ и К34 питания не получают, поскольку разомкнуты их блокировки между проводами 546, 547 и 547, 538. Для восстановления необходимого режима ослабления возбуждения, т.е. для включения контакторов КЗЗ и К34, тормозную рукоятку контроллера машиниста переводят с позиций ОП2—ОП4 на позицию ОП1. Цепь катушек вентилей этих контакторов восстанавливается от провода Э531, и контакторы включаются. После этого тормозную рукоятку вновь устанавливают на необходимую позицию ослабления возбуждения.
Действие защиты на электровозах ВЛ11м. На этих электровозах реле РП21 и контактор К61 не установлены. Одна пара контактов реле РТ35 и РТ36 включена в цепь катушки промежуточного реле РП18, вторая — в цепь сигнальной лампы "РП", а контакты реле РП18 включены во вторую параллельную цепь питания катушек вентилей контакторов ОВ1 КЗЗ и К34 от провода Э532.
Действие защиты аналогично ее действию на электровозах ВЛ11. Отличие заключается в том, что цепь катушек вентилей контакторов ОВ1 КЗЗ и К34 при перегрузке тяговых электродвигателей в режиме ОВ2-ОВ4 разрывается не блокировкой контактора К61, а контактами реле РП 18.
ЗАЩИТА ОТ БОКСОВАНИЯ.
Данную защиту обеспечивают датчики боксования ДкБ1 и ДкБ2 типа ДБ-007 (рис. 7.1, а). Они выполнены на полупроводниковых приборах и состоят из контрольного органа и исполнительного органа с быстродействующим электромагнитным реле.
Контрольный орган датчика включается в диагональ уравновешенного моста, плечами которого являются якори двух последовательно соединенных тяговых электродвигателей М1, М2 (МЗ, М4) и две части резистора R11 (R12).
Исполнительный орган включается в цепь управления. Для подачи напряжения к исполнительным органам датчиков ДкБ1 и ДкБ2, т.е. включения противобоксовочной защиты, на кнопочном выключателе БлКн5 включают кнопку "Противобоксование".
При ее включении напряжение от основного питающего провода Э301 через предохранитель Пр8 в кнопочном выключателе БлКн6, по проводам 441 и Э442 подается к исполнительным органам датчиков боксования и контактам их быстродействующих реле ДкБ1 и ДкБ2 между проводами Э442 и 444.
При отсутствии боксования колесных пар, например, у тяговых электродвигателей М1 и М2, падение напряжения на секции 1-2 резистора R11 примерно равно напряжению на якоре тягового электродвигателя М1. Падение напряжения на секции 2-3 резистора R11 примерно равно напряжению на якоре тягового электродвигателя М2. Ввиду того, что плечи моста из-за расхождения характеристик тяговых двигателей, разности диаметров бандажей колесных пар и отклонения сопротивлений секций резистора R11 не могут быть выполнены идеальными, вводные клеммы контрольного органа датчика боксования ДкБ1 находятся под небольшим, недостаточным для его срабатывания, напряжением.
При боксовании одного из электродвигателей напряжение на нем растет, а на смежном — падает. Равновесие моста нарушается. Срабатывает контрольный, а затем исполнительный органы датчика боксования ДкБ1.
Действие защиты независимо от режима работы тяговых электродвигателей и их соединения. После срабатывания любого из датчиков замыкаются контакты быстродействующего реле ДкБ1 или ДкБ2 его исполнительного органа, в результате чего образуются следующие цепи:
на электровозах ВЛ11: провод Э442, контакты ДкБ1 или ДкБ2, провод 444, диоды Д68, Д69, провод Э443 сигнальная лампа "РБ" провод 800, корпус;
на электровозах BЛ11M: провод Э801, контакты ДкБ1 или ДкБ2, провод Э453, сигнальная лампа "РБ", провод 800, корпус. На пульте машиниста загорается сигнальная лампа "РБ";
провод 444, диод Д66, провод 745 и далее, в зависимости от положения вала реверсора в каждой секции, на катушку вентиля электропневматического клапана песочницы КЭП4 или КЭП5. Под колесные пары секции с боксующей колесной парой подается песок.
Действие защиты на С и СП соединениях тяговых электродвигателей в тяговом режиме.
Кроме вышеуказанных цепей, от провода 444 образуется следующая цепь: диоды Д68, Д69, провод Э443, катушка реле РП 16, блокировки ПкГ, ПкД1, ПкД2 и ПкТ, провод 400, корпус. Включается промежуточное реле РП 16. Его включение сопровождается выключением реостатных контакторов, которые были включены на данной позиции главной рукоятки, и введением в цепь тяговых электродвигателей части пускового резистора, что в какой-то мере соответствует переводу машинистом главной рукоятки контроллера на низшие позиции. Введение части пускового резистора уменьшает ток всех тяговых электродвигателей, включая и боксующий, а следовательно, предотвращает развитие боксования.
После прекращения боксования и размыкания контактов реле ДкБ1 или ДкБ2 промежуточное реле РП 16 выключается и схема данной позиции восстанавливается. На электровозах ВЛ11 с № 755 и на ВЛ11м реле РП 16 не применяется с целью исключения броска тока после его выключения.
Кроме включения реле РП 16, на электровозах ВЛ11 с шестой позиции постоянно замкнута одна из блокировок реостатного контактора К11, К12 или К14. Независимо от того, боксует или нет электровоз, с этой позиции образуется следующая цепь:
провод Э442, блокировка К11, или К12, или К14, провод 451, блокировка ПкГ, провод 452, блокировка реле РП 18, провод Э535, катушка вентиля контактора ОВ4 К39 (К40), провод 540, две блокировки ПкТ, провод 400, корпус. Включаются и остаются постоянно включенными контакторы ОВ4 К39 и К40 с одним пневматическим приводом.
При срабатывании исполнительного органа датчика ДкБ1 или ДкБ2 замыкаются контакты его реле между проводами 542, 539 или 542, 543.
Образуется цепь: провод Э442, блокировка К11, или К12, или К14, провод 451, блокировка ПкГ, провод 452, блокировка реле РП 18, провод 542, контакты реле ДкБ1 или ДкБ2, катушка контактора КЗЗ или К34, провод 540, две блокировки ПкТ, корпус. Включается контактор ОВ1 КЗЗ или К34.
Боксующий и смежный с ним тяговые электродвигатели переводятся с полного возбуждения на ослабленное возбуждение четвертой ступени, что уменьшает момент вращения их якорей и способствует прекращению боксования или препятствует его развитию.
На электровозах ВЛ11м контакторы ОВ4 К39 и К40 включаются сразу же после включения кнопки "Противобоксование", так как образуется цепь: провод Э442, блокировка ПкГ2, провод 452, контакты реле РП18, провод Э535, катушка вентиля контактора ОВ4 К39 (К40), провод 600, корпус.
После замыкания контактов быстродействующего реле ДкБ1 или ДкБ2 между проводами 542 и 539 или 542 и 543 от провода Э442, независимо от позиции контроллера, подается питание на катушку контактора ОВ1 КЗЗ или К34. Боксующий и смежный с ним тяговые электродвигатели переводятся с полного возбуждения на ослабленное возбуждение четвертой ступени.
Во время следования на С или СП соединении тяговых электродвигателей при любом режиме ОВ срабатывание любого из датчиков боксования не приводит к снятию ОВ, так как контакты быстродействующих реле ДкБ1 и ДкБ2 между проводами 579, 539 и 579, 543 зашунтированы блокировкой группового переключателя ПкГ на электровозах ВЛ11 или ПкГ2 на ВЛ11м. Через эту блокировку продолжает поступать питание на катушки контакторов ОВ1 КЗЗ и К34.
Действие защиты на П-соединении тяговых электродвигателей в тяговом режиме.
На электровозах ВЛ11 по № 754 после замыкания контактов быстродействующего реле ДкБ1 или ДкБ2 между проводами Э442 и 444 промежуточное реле РП 16 включаться не будет, так как цепь его катушки разомкнута блокировкой ПкГ между проводами 445 и 448.
Взамен этого на электровозах ВЛ 11 по № 489 включаются два контактора противобоксовочной схемы К25 и К26 с одним пневматическим приводом, поскольку от провода Э443 через блокировку линейного контактора К18 получает питание катушка вентиля контактора К25 (К26).
Контактор К25 соединяет в каждой секции средние точки между обмотками якорей и обмотками возбуждения параллельных ветвей тяговых электродвигателей,
а контактор К26 — такие же точки параллельных ветвей тяговых электродвигателей всех секций. Включение уравнительных соединений выравнивает токи параллельных ветвей, стабилизирует силу тяги, а значит, способствует прекращению боксования или препятствует его развитию.
На электровозах ВЛ11 с № 490 и на ВЛ11м контактор К26 не устанавливается, а катушка вентиля контактора К25 получает питание на электровозах ВЛ11 с № 490 и ВЛ11м по № 372 от провода Э443 через блокировку реле РП22 (множителя блокировок БВ), а с № 373 — через блокировку линейного контактора К10.
Поскольку во время следования на П-соединении тяговых электродвигателей блокировки групповых переключателей ПкГ между проводами Э586, 541 или 579, 541 на электровозах ВЛ11 и ПкГ2 между проводами 579 и 541 на электровозах ВЛ11м разомкнуты, срабатывание при любом режиме ОВ любого из датчиков боксования приводит к выключению контактора ОВ1 КЗЗ или К34, т.е. к переводу всех тяговых электродвигателей секции с боксующей колесной парой на полное возбуждение. Для восстановления необходимого режима ОВ тормозную рукоятку контроллера машиниста надо сначала установить на позицию ОП1.
Действие защиты при рекуперативном торможении и при отключении тяговых электродвигателей.
При возникновении юза при рекуперативном торможении загорается сигнальная лампа "РБ" и подается песок в секции с заклинившей колесной парой. Цепи катушек промежуточного реле РП 16 и вентилей контакторов К25 (К26), КЗЗ, К34, К39 (К40) разомкнуты блокировками тормозных переключателей ПкТ между проводами 540, 450 и 450, 400 на электровозах ВЛ11 и ПкТ2 между проводами 450, 400 на электровозах ВЛ11м.
При отключении тяговых электродвигателей также загорается лампа «РБ» и подается песок в секции с боксующей колесной парой. Кроме того, боксующий и смежный с ним тяговые электродвигатели переводятся в режим ОВ4, так как цепь контакторов ОВ1 и ОВ4 сохраняется. Примечание: промежуточное реле РП18 включается при любой ступени ослабления возбуждения, поэтому при боксовании на С или СП соединении в режиме ослабления возбуждения боксующий и смежный с ним тяговые электродвигатели не переводятся в режим ОВ4, так как разомкнуты контакты реле РП18 в цепи катушек вентилей контакторов К39 (К40), КЗЗ и К34;
предохранитель Пр1 (на электровозах ВЛ11 по № 489 и Пр2) на 400 А исключает выравнивание токов при образовании кругового огня на коллекторе боксующего тягового электродвигателя.
СИГНАЛИЗАЦИЯ О ПОНИЖЕННОМ НАПРЯЖЕНИИ НА ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯХ
Для сигнализации служит реле пониженного напряжения Рн 9. При наборе позиций главной рукоятки контроллера машиниста сопротивление пускового резистора уменьшается, а напряжение, подводимое к тяговым электродвигателям, соответственно возрастает. Как только оно становится равным 2700 В, реле включается, его контакты между проводами Э801 и Э815 замыкаются и сигнальная лампа "РН" загорается. При снижении напряжения до 1900В реле выключается, контакты размыкаются, лампа "РН" гаснет.
Примечание. Обычно сигнальная лампа "РН" загорается на шестой - восьмой реостатной позиции главной рукоятки контроллера машиниста. Если же она загорается с первой позиции, то это является признаком обрыва силовой цепи тяговых электродвигателей.