Переваги та недоліки ЕПТ

На пасажирському рухомому складі українських залізниць застосовується прямодействующий неавтоматичний ЕПТ, що забезпечує гальмування з розрядкою і без розрядки ТМ і складається з однієї гальмівної магістралі, приладів харчування і управління ЕПТ і електроповітророзподільника, встановлених на кожній одиниці рухомого складу і з'єднаних електричними проводами з приладами харчування та управління .

ЕПТ, в порівнянні з пневматичними гальмами, мають істотні переваги:

· Скорочений гальмівний шлях, підвищення ефективності та плавності гальмування за рахунок одночасності спрацьовування гальм в поїзді і зменшення часу наповнення ТЦ;

· Гнучке регулювання гальмівної сили, що дозволяє з високою точністю підтримувати задану швидкість руху (до + 2 км / ч) і підвищити точність зупинки поїзда (до + 5 м) - то є краща керованість гальмами за рахунок наявності ступеневої гальмування і відпустки;

· Практична невичерпність в дії, тобто можливість гальмування без розрядки ТМ і поповнення запасних резервуарів з гальмівної магістралі через розподільників повітря;

· При гальмуванні ЕПТ тиск в ТЦ не залежить від величини виходу штока.

Використовується в даний час ЕПТ має також низку недоліків:

· Неавтоматічность дії (так, наприклад, при втраті живлення ЕПГ при службовому гальмуванні відбувається мимовільний відпустку);

· Відносно низька надійність;

· Відсутність обмеження граничного тиску в ТЦ при тривалій витримці РКМ в положенні VE.

Структурна схема двухпроводного ЕПТ і призначення гальмівних приладів

У комплект схеми входить блок живлення 3, підключений до локомотивної акумуляторної батареї 2; контролер 1 крана машиніста; світловий сигналізатор 4 з трьома сигнальними лампами; блок управління 5; лінійні дроти - робочий №1 і контрольний №2, з'єднані між собою за допомогою клемних коробок 6, міжвагонних з'єднань 7 і ізольованої підвіски 8; електроповітророзподільники (ЕРЗ) ум. № 305-000, представлені на малюнку у вигляді котушок відпускного 10 і гальмівного 11 вентилів і включеного між ними діода 9. Для контролю напруги ланцюгів управління ЕПТ використовується вольтметр «V».

Блок живлення БП (статичний перетворювач) є джерелом постійного і змінного струму для живлення і контролю ланцюгів ЕПТ. Статичні перетворювачі розраховані на вхідний напруга живлення 50 або 110 В і повинні забезпечувати на виході: для ланцюгів управління ЕПТ - напруга постійного струму 50 В при величині струму 7 - 8 А; для ланцюгів контролю - напруга змінного струму 50 В при величині струму 0,5 - 0,6 А і частоті 625 Гц.

Світловий сигналізатор має три лампи: «О» - відпустка ( «лінія»), яка горить при всіх положеннях РКМ і свідчить про цілісність лінійних проводів; «П» - перекриша, горить при III і IV положеннях ручки крана машиніста; «Т» - гальмування, горить при VA, V і VI положеннях РКМ.

Контролер крана машиніста - використовується для безпосереднього управління ЕПТ.

Міжвагонного з'єднання - складаються з рукавів з універсальними з'єднувальними головками усл.№ 369А.

Клемні коробки - використовуються для кріплення і з'єднання лінійних проводів.

Ізольовані підвіски - служать для підвішування сполучних рукавів на локомотиві і на хвостовому вагоні.

Електрична схема ЕПТ пасажирських поїздів з локомотивною тягою

При I і II положеннях РКМ усл.№ 395 напруга на контролер КМ (ККП) не подається і постійний струм в ланцюзі лінійних проводів відсутній. Контроль цілісності робочого і контрольного проводів здійснюється змінним струмом за наступними ланцюгах:

а) в позитивний напівперіод; вихід Г1 блоку живлення (БП); резистор R1; контакти ОР1; контакти ТР1; робочий провід №1; головка усл.№ 369А хвостового вагона; контрольний провід №2; плече випрямного моста ВК; котушка КР; плече випрямного моста ВК; корпус локомотива (рейки); контакти ТР2; контакти ОР2; резистор R2; Г2 БП.

б) в негативний напівперіод; вихід Г2 БП; резистор R2; контакти ОР2; контакти ТР2; корпус локомотива (рейки); плече випрямного моста ВК; котушка КР; плече випрямного моста ВК; контрольний провід №2; головка ум. № 369А хвостового вагона; робочий провід №1; контакти ТР1; контакти ОР1; резистор R1; Г1 БП.

Як випливає з розглянутих ланцюгів в кожен напівперіод через котушку КР протікає випрямлений струм в одному і тому ж напрямку, тому контакти КР1 і КР2 замкнуті. В результаті збирається наступна електричний ланцюг постійного струму:

(+) БП; резистор R3; контакти КР2; лампа «О»; (-) БП При цьому на світловому сигналізаторі загоряється лампа «О», що сигналізує машиністу про цілісність лінійних проводів ЕПТ.

Для проходження змінного струму є ще два ланцюги:

- вихід Г1 БП; резистор R1; контакти ОР1, ТР1; шунтирующий конденсатор СШ; контакти ТР2, ОР2; резистор R2; Г2 БП.

- вихід Г1 БП; резистор R1; контакти ОР1, ТР1; робочий провід №1; котушки ОВ і ТВ вентилів ЕРЗ локомотива і вагонів; рейки; контакти ТР2, ОР2; резистор R2; Г2 БП.

Котушки ОВ і ТВ вентилів ЕРЗ мають велике індуктивне опір, тому при проходженні через них змінного струму вони не порушуються і електроповітророзподільники залишаються в стані відпустки і зарядки.

При III і IV положенні ручки крана машиніста (перекриша) постійний струм з виходу статичного перетворювача через контакти мікропереключателей контролера ККМ забезпечує харчування котушки ЗР по ланцюгу:

(+) Г БП; контакти ККМ; замкнуті контакти ТР4; котушка ОР; (-) Г БП

При цьому замикаються контакти ОР4, ОР5 і переключаються контакти ОР1, ОР2. Через замкнувшийся контакт ОР4 отримує харчування котушка До по ланцюгу:

(+) Г БП; контакти ККМ; контакти ОР4; контакти КР1; котушка К; (-) Г БП

При перемиканні харчування з джерела змінного струму на джерело постійного струму якір контрольного реле КР залишається в притягнутому положенні в результаті уповільнення на відпадіння і під дією розряду на котушку КР конденсатора уповільнення Сз. Таким чином, контакти КР1 і КР2 під час переходу з одного роду струму на інший залишаються замкнутими. Після порушення котушки потужнострумового реле До замикається його контакт К1. В результаті зазначених вище перемикань контакти ОР1 і ОР2 розмикають ланцюг живлення лінійних проводів змінним струмом і замикають ланцюг їх харчування постійним струмом через контакт К1:

(+) Г БП; контакт К1; контакти ОР2; контакти ТР2; рейки; плече моста ВК; котушка КР; плече моста ВК; контрольний провід №2; головка ум. № 369А хвостового вагона; робочий провід №1; контакти ТР1; контакти ОР1; (-) Г БП. Таким чином, в рейки і на корпус йде постійний струм плюсовій полярності, а в робочий провід №1 - мінусовій полярності.

При цьому порушуються відпускні вентилі електроповітророзподільника по ланцюгу:

(+) Г БП; контакт К1; контакти ОР2; контакти ТР2; рейки; котушки ОВ ЕРЗ; робочий провід №1; контакти ТР1; контакти ОР1; (-) Г БП. На світловому сигналізаторі горять дві лампи «О» і «П». Ланцюг живлення лампи «О» залишається колишньою, а через лампу «П» постійний струм протікає по наступній ланцюзі:

(+) БП; резистор R3; контакти ОР5; лампа «П»; (-) БП. Сигнальна лампа «О» вказує на справний стан ланцюгів лінійних проводів, а лампа «П» сигналізує про те, що гальмівна система знаходиться в положенні перекриші.

При VA, V і VI положеннях РКМ (службове і екстрене гальмування) постійний струм з виходу статичного перетворювача через контакти мікропереключателей контролера ККМ забезпечує харчування котушки ТР по ланцюгу:

(+) Г БП; контакти ККМ; контакти ОР3; котушка ТР; (-) Г БП. При цьому замикаються контакти ТР3, ТР5 і розмикаються контакти ТР4, що виключають подачу харчування на котушку ОР. Через замкнувшийся контакт ТР3 отримує харчування котушка До по ланцюгу:

(+) Г БП; контакти ККМ; контакти ТР3; контакти КР1; котушка К; (-) Г БП. Контакти ТР1, ТР2 через замкнувшийся контакт потужнострумового реле К1 забезпечують подачу постійного струму позитивної полярності в робочий провід №1, а негативної полярності - на корпус (в рейки):

(+) Г БП; контакт К1; контакти ТР1; робочий провід №1; головка усл.№369А хвостового вагона; контрольний провід №2; плече моста ВК; котушка КР; плече моста ВК; корпус (рейки); контакти ТР2; (-) Г БП. В результаті порушуються обидва вентилі (ОВ і ТВ) електроповітророзподільника по ланцюгу:

(+) Г БП; контакт К1; контакти ТР1; робочий провід №1; котушки ОВ і ТВ; корпус (рейки); контакти ТР2; (-) Г БП. На світловому сигналізаторі горять дві лампи «О» і «Т». Ланцюг живлення лампи «О» залишається колишньою, а через лампу «Т» постійний струм протікає по наступній ланцюзі:

(+) БП; резистор R3; контакти ТР5; лампа «Т»; (-) БП. Сигнальна лампа «О» вказує на справний стан ланцюгів лінійних проводів, а лампа «Т» сигналізує про те, що схема ЕПТ знаходиться в положенні гальмування.

Потужнострумові реле «К» в схемі ЕПТ має допоміжне призначення - оберігає від подгара контакти ОР і ТР при їх переходах, наприклад з гальмування на перекришу. Так як реле «К» працює без витримки часу, то воно розмикає свій контакт першим і, отже, контакти ОР і ТР перемикаються вже в знеструмленій ланцюга. Шунтувальний конденсатор СШ виключає великі комутаційні перенапруги (зменшує е.р.с. самоіндукції на затискачах «л» і «з» статичного перетворювача) в момент втрати харчування вентилів ОВ і ТВ ЕРЗ і зменшує іскроутворення на контактах потужнострумового реле.

Однією з основних причин випадків відмови ЕПТ в поїздах з локомотивною тягою в експлуатації є порушення ланцюга контрольного проводу №2, що проходить по корпусам і гребенях головок ум. № 369А, які схильні до забруднення і корозії. Для підвищення надійності роботи схеми ЕПТ використовується дубльоване харчування лінійних проводів. Дубльоване харчування забезпечується установкою на локомотиві в кінцевий клемної коробки або в панелі блоку управління шунта між проводами №1 і №2, який може бути включений спеціальним тумблером. У разі включення дубльованого живлення струм подається паралельно в обидва лінійних дроти і гальмо не втрачає працездатності при порушенні електричного кола контрольного проводу, а при її справності - і при пошкодженні в одному місці робочого проводу (в залежності від місця порушення цілісності ланцюга).

Основним недоліком дубльованого живлення є відсутність безперервного контролю цілісності лінійних проводів у всьому поїзді. Реле КР при цьому контролює тільки стан ланцюгів ЕПТ локомотива і наявність короткого замикання в поїзді.

Для параметричного контролю електричних ланцюгів при дубльованому харчуванні на локомотиві повинен бути встановлений амперметр, за яким фіксується величина споживаного ЕПТ струму при перекриші і гальмуванні. Крім спостереження за цілісністю ланцюгів управління це дозволяє визначити споживану потужність усіма ЕРЗ поїзда, тобто фактично встановити кількість діючих гальм. Однак при II положенні РКМ, тобто до застосування ЕПТ, машиніст не має інформації про стан поїзної ланцюга управління.

ЕПТ з дубльованим живленням приводять в дію з розрядкою ТМ, для чого контролер крана машиніста регулюють на подачу постійного струму позитивної полярності в лінійні дроти тільки при V положенні (і далі до VI) РКМ. У положеннях крана машиніста III, IV і VA в ланцюг управління ЕПТ подається напруга, полярність якого відповідає перекриші.

Дубльоване харчування ЕПТ використовується тільки в поїздах, які звертаються зі швидкостями до 120 км / год, оскільки в цьому випадку безпеку руху забезпечується автоматичними гальмами і нормативи забезпечення гальмами не залежить від їх типу (ЕПТ або пневматика).