Блок предназначен для управления датчиками короткого замыкания вагонов метро (ДКЗ) и формирования выходных сигналов для системы управления поездом.
На каждом вагоне устанавливается по два блока со следующими параметрами:
· напряжение питания 52-84 в;
· потребляемый ток не более 30 мА;
Блок контроля короткого замыкания состоит из следующих функциональных элементов:
· устройства управления (УУ);
· формирователей сигналов управления;
· источника питания + 12 в.
Устройство управления обрабатывает сигналы, поступающие от датчиков короткого замыкания и формирует сигналы на выход устройства в соответствии с согласованными алгоритмами работы. Формирователи сигналов управления согласовывают уровни сигналов УУ с ДКЗ и системой управления поездом.
При не совпадении уровней (наличие короткого замыкания) на соответствующем выходе блока БККЗ формируется и фиксируется выходной сигнал тестового устройства для проверки работоспособности по командам от БККЗ.
Датчик короткого замыкания (ДКЗ)
Датчик предназначен для определения факта превышения тока в силовой токоведущей цепи на вводе кабеля в кондуит.
Рис.41 Датчик К.З.
Датчик состоит из:
· измерителя тока на основе датчика Холла;
· формирователя тестового тока для проверки работоспособности;
· устройства управления.
Устройство управления формирует выходной сигнал на блок контроля короткого замыкания БККЗ в случае регистрации КЗ и формирует сигнал управления тестового устройства для проверки работоспособности по командам от БККЗ.
Конструктивно изделие выполнено в металлическом корпусе из сплавов алюминия. С передней стороны корпуса через герметизирующую втулку выходит кабель подключения длиной около 50 см и с разъемом.
На каждом вагоне устанавливается четыре датчика по два на БККЗ.
Бортовые источники электропитания
Преобразователь собственных нужд ПСН-24
Для питания низковольтных электрических цепей, заряда аккумуляторной батареи и питания асинхронного двигателя компрессора на вагонах метрополитена 81-760 и 81-761 используется статический преобразователь собственных нужд типа ПСН-24.
Преобразователь обеспечивает:
· преобразование постоянного напряжения контактной сети 750В в симметричное трехфазное напряжение, регулируемое по частоте и амплитуде в диапазоне от 0 до 400 в частотой до 50 Гц, для питания электродвигателя мотор компрессора;
· преобразование постоянного напряжения контактной сети 750 в в постоянное стабилизированное напряжение (80±2)в для питания низковольтных электрических цепей вагона;
· заряд и разряд АКБ постоянным током;
· обмен информацией с устройствами управления более высокого уровня;
· питание по поездной магистрали низковольтных цепей другого вагона с вышедшим из строя ПСН;
· измерение выходных токов и напряжений.
Устройство преобразователя.
Преобразователь выполнен в виде контейнера, состоящего из сварного стального корпуса, закрывающегося спереди крышкой с герметичным уплотнением, замком и прижимными фиксаторами. Задней стороной контейнера является алюминиевый радиатор охлаждения силовых полупроводниковых элементов.
Преобразователь имеет входы для подключения к контактной сети и вагонным цепям управления и выходы для подключения аккумуляторной батареи, нагрузок низковольтных цепей вагона и двигателя компрессора.
Рис.42 Устройство источника.
Внутри преобразователя (Рис.42) размещены следующие функциональные узлы:
· входной преобразователь напряжения (ВПН);
· источник питания компрессора (ИПК);
· бортовой источник питания (БИП);
· зарядное устройство (ЗУ);
· микропроцессорная система управления (МПСУ).
Входной преобразователь напряжения (ВПН) является статическим преобразователем, преобразующим напряжение контактной сети 750в в постоянное стабилизированное напряжение на уровне 600 в, которое поступает в источники питания БИП и ИПК.
Источник питания компрессора (ИПК) обеспечивает плавный пуск и питание асинхронного двигателя компрессора переменным трехфазным напряжением, регулируемым по частоте от 0 до 50 Гц и амплитуде от 0 до 400в.
Бортовой источник питания является статическим преобразователем, преобразующим 600в на выходе ВПН в стабилизированное напряжение 80 в постоянного тока на выходе БИП.
БИП обеспечивает питание электрических цепей вагона, заряд и разряд АКБ собственного вагона, а также питание электрических цепей других вагонов при отказах их ПСН.
Зарядное устройство обеспечивает заряд и разряд АКБ вагона заданным током до требуемого напряжения и подключения АКБ к нагрузке при отключенном БИП.
Микропроцессорная система управления выполняет следующие функции:
· обработка внешней информации о задающих сигналах БКВУ;
· обработка сигналов, поступающих с основного пульта машиниста;
· обработка сигналов внешних датчиков;
· формирование сигналов управления силовыми транзисторными модулями, дискретными ключами и коммутационной аппаратурой ПСН.
Подключение напряжения контактной сети осуществляется на клеммы: «+750в» «-750в» Выходное силовое напряжение снимается с клемм:«+80в»),«-80в»). +80в для питания цепей освещения – («+80в Освещение салона»). Внешние сигналы управления источником поступают на разъем:
1. «0В (БС)» провод соединен внутри источника с «-80в» бортовой сети
2.«Вкл.ПСН» - входной сигнал управления команды на включение источника (уровнем 80в)
3. «Вкл. Осв.» - входной сигнал управления команды на включение освещения (уровнем 80в)
4.«Неиспр.ПСН» - выходной сигнал о неисправности источника (замыканием на «0В (БС)» с предельно допустимым током 0,7а)
5.«+80в» - напряжение для питания плат источников питания собственных нужд ПСН.
Включение ПСН-24
Включение ПСН всех вагонов производится тумблером S-6 «Вкл. ИП» на вспомогательном ПМВ головного вагона. При этом команда на включение ПСН через УПИ-2 передается в БКПУ, где формируется и по САN-шине передается основная команда в БКВУ вагонов, которые передают ее в ПСН и на всех вагона включаются ПСН.
Рис.43 Cхема включения ПСН-24
Включение Преобразователя в работу осуществляется при наличии входного напряжения 750 в и напряжения питания цепей управления не менее 50в.
При включении Преобразователя замыкается контакт KU2 и через резистор R1 происходит плавный заряд ёмкостей входного фильтра С1...С12, после выхода на установившееся значение напряжения замыкается контакт KU1, контакт KU2 размыкается. Схема получает питание на прямую от контактной сети;
При снижении напряжения на конденсаторах фильтра в процессе работы ниже 550 в снова размыкается контакт KU1 и замыкается контакт KU2, включая цепь заряда ёмкостей через резистор R1.
Контроль за напряжениями в сети и на ёмкостях входного фильтра осуществляется датчиками напряжения. Дальнейший запуск. Преобразователя осуществляется по командам на включение, либо по основной схеме - по CAN-шине от блока компьютера вагонного управления (БКВУ); либо по резервной - с органов управления основного пульта управления машиниста.
Резервная команда «Рез. Вкл. ПСН» - +80 в, подаваемая на разъём«Управление» включает бортовой источник питания (БИП) и обеспечивает питание электрических цепей вагона стабилизированным напряжением 80 в.
Включение мотор-компрессора
В состав ПСН входит отдельный дискретный ключ, включающий одновременно с компрессором осушитель воздуха Для контроля выходного тока служат трансформаторы тока. Резервная команда «Рез. Вкл. МК» - 0 В, подаваемая на разъём «Управление» включает источник питания компрессора (ИПК) и обеспечивает плавный пуск и работу двигателя компрессора.
Включение ИПК производится по следующим командам:
а) по команде от блока БКВУ по CAN-шине;
б) по команде резервного включения, поступающей от основного пульта машиниста ОВ (минус цепи 80 в) «Управление».
При включении на разряженную напорную магистраль ИПК работает до достижения давления 8 атм. После этого сигнал на включение снимается и повторно формируется при снижении давления до 6,2 атм.
Питание освещения салона
С помощью отдельного дискретного ключа, при поступлении внешней команды, БИП обеспечивает включение освещения салона вагона. Напряжение освещения вагона (клемма «+80 в свет») подается через дискретный ключ автоматически при появлении напряжения +80 в на выходе БИП. Ключ обеспечивает плавное нарастание напряжения и защиту от коротких замыканий в осветительных цепях вагона.
Ключ также обеспечивает задержку на отключение освещения в течение 20 с при снижении входного напряжения ниже 550 в и отключении БИП.
Работа зарядного устройства
Зарядное устройство обеспечивает заряд и разряд АБ вагона, состоящей из 56 аккумуляторов типа KRL55.
Зарядное устройство представляет собой двунаправленный понижающе-повышающий преобразователь постоянного напряжения, выполненный на основе силовых IGBT транзисторных модулей.
ЗУ обеспечивает заряд и разряд АБ заданным током до требуемого напряжения и подключение АБ к нагрузке при отключенном БИП.
При наличии на выходе БИП напряжения 80 ± 2 в контакт KU3 разомкнут и АБ отключена от низковольтных цепей вагона. При этом ЗУ работает в режиме подзаряда АБ. Напряжение 80 в с выхода БИП через транзисторные ключи, и дроссель L3 подается на выходные клеммы «+АКБ» и «-АКБ».
При кратковременном исчезновении напряжения на выходе БИП (до 5 с) ЗУ переходит в режим работы повышающего заряда. Напряжение АБ повышается, стабилизируется на уровне 80 в и подается на выходные клеммы БИП «+80 в» для питания низковольтных электрических цепей вагона.
При длительном отсутствии напряжения на выходе БИП (свыше 5сек.) контакт KU3 замыкается и напряжение АБ с клеммы «+АКБ» подается напрямую на выходные клеммы БИП «+80 в». Низковольтные электрические цепи вагона получают питание от АБ, перейдя в аварийный режим работы.
Поездные провода
| 500 | ОВ бортовой сети | 527 | + 75 В питание ВТ1 ВТ2 от БТБ |
| 501 | |||
| 502 | 528 | 0B реле БТБ | |
| 503 | Противоположная ориентация | 529 | Включение ВТ2 /ручное торможение/ |
| 504 | Одинаковая ориентация | 530 | Включение ВТ1 /ручное торможение/ |
| 505 | CAN-шина экстренной связи 1/Н/ | 531 | Тормоз стояночный /вкл/ |
| 506 | CAN-шина экстренной связи 1/L/ | 532 | Резерв |
| 507 | 533 | Включение салонных кондиционеров | |
| 508 | CAN-шина экстренной связи 2/Н/ | 534 | Питание цепей управления БУТП /резервное/ |
| 509 | CAN-шина экстренной связи 2/L/ | 535 | |
| 510 | Рез. включение мотор-компрессора | 536 | Питание цепей управления БУТП /основное/ |
| 511 | Тормоз стояночный откл. | 537 | Открытие правых дверей |
| 512 | Направление движения вперед /БУТП/ | 538 | Открытие левых дверей |
| 513 | Направление движения назад /БУТП/ | 539 | Резервное закрытие дверей |
| 514 | 540 | Включение режима рез. управления дверьми | |
| 515 | CAN-шина информационных табло 1/Н/ | ||
| 516 | CAN-шина информационных табло 1/L/ | 545 | Резервное управление "Ход 2" |
| 517 | Провод системы пожаротушения | 550-* | Поездные + 75В |
| 518 | Провод системы пожаротушения | 561 | Поездная CAN1-шина |
| 519 | Резервное управление "Ход 1" | 562 | Поездная CAN1-шина |
| 520 | CAN-шина информационных табло 2/И/ | 563 | Поездная CAN1-шина |
| 521 | CAN-шина информационных табло 2/U | 564 | Поездная САN2-шина |
| 522 | 565 | Поездная САN2-шина | |
| 523 | 566 | Поездная САN2-шина | |
| 524 | +50В прямой БТБ "тормоз экстренный" | 573 | Видеоканал Резерв |
| 525 | 0В(+50В) БТБ | 574 | Видеоканал Резерв |
| 526 | +50B обратный провод БТБ | 575 | Видеоканал Резерв |
Примечание: Провода 503 и 504; 512 и 513; 537 и 538 имеют крест в автосцепки.
Батарея аккумуляторная (АБ)
Батарея аккумуляторная вагона является автономным источником бортового питания и предназначена для электропитания напряжением постоянного тока 75 в электрических цепей управления вагона. При этом АКБ также обеспечивает работу аварийного освещения и сигнальных фонарей.
Аккумуляторы - щелочные никель-кадмиевые, не требующие периодической корректировки уровня электролита при работе в режиме длительного подзаряда малым током, что осуществлено на вагонах 81/760 .
Аккумуляторный блок состоит из отдельных аккумуляторов, соединенных комплектом перемычек и помещенных в металлопластиковый каркас.
Основные технические характеристики аккумулятора:
· номинальная емкость, а ч . . . . . 70;
· номинальное напряжение, в . . . . 1,2;
· номинальный ток разряда, а . . . . 14;
· продолжительность разряда током 14 а до 1,0 в при температуре (20±5) °С, ч, не менее ...... 5,0;
· масса с электролитом, кг, не более .... 4,0;
· диапазон рабочих температур, °С . . от плюс 40 до минус 40;
· назначенный срок службы, лет . . . . 8;
Аккумулятор состоит из блока положительных и отрицательных электродов, разделенных сепаратором.
Заливочное отверстие аккумулятора закрыто пробкой с предохранительным клапаном, которая не допускает создания в аккумуляторе опасного избыточного давления, выплескивания электролита и попадание внутрь посторонних предметов. В качестве электролита для заливки в аккумуляторы служит водный раствор калия гидрат окиси технический марки «твердый» высшего или первого сорта или марки «жидкий» высшего сорта плотностью (1200±10) кг/м с добавлением лития гидроокиси технической в количестве (20±1)г/л.
Максимальный ток в токоведущей цепи не более 60 а. Защита от перегрузки по току – два параллельно соединенных керамических предохранителя по 30а.
Аккумуляторный ящик (Рис.44) предназначен для установки и размещения аккумуляторов (аккумуляторной батареи).
В состав ящика входят:
· аккумуляторы 56 шт.;
· измерительный преобразователь (вольтметр) 1 шт.;
· термопреобразователь ТС 1 шт.;
· элементы АСОТП «Игла-М5.К-Т» 1 шт.
Ящик рассчитан на размещение 56 аккумуляторов (Рис 44).
Рис. 44 Аккумуляторный ящик
Аккумуляторный ящик состоит из выдвижной кассеты с коробкой соединительной и каркаса.
Кассета представляет собой сварную конструкцию, в которую устанавливаются аккумуляторы. Аккумуляторы фиксируются в кассете поворотным кулачком и прижимом. Кассета с аккумуляторами вкатывается по направляющим в каркас и фиксируется барашковыми гайками в корпусе.
Корпус ящика представляет из себя сварной параллелепипед зашитый листами. В нижней части каркаса установлены направляющие для перемещения кассеты и фиксации ее внутри корпуса.На верхней панели каркаса установлена откидная крышка с модулем пожаротушения.
Напряжение с клемм АКБ через предохранительные плавкие вставки и соединительные разъемы подается на выключатель батареи (ВБ). На крышке ящика установлены три сигнальные лампочки ( Рис.44), сигнализирующие о заряде АБ, состоянии предохранителей и фиксации крышки ящика.
Рис.45 Электрическая схема аккумуляторной батареи
Кроме силовых токоведущих цепей батарея содержит измерительные цепи, подсоединенные к точкам + и - батареи для исключения погрешности измерений напряжения, вызванным падением на силовых проводах. В ящике установлен преобразовательный модуль (ИПМ) с измерительным термопреобразователем (ТС) для замера температуры внутри ящика с выдачей токового сигнала на монитор ( Рис.45).
C хема бортовой сети вагона
Рис. 46 Cхема бортовой сети вагона
Схема двухпроводная (Рис.46), связана с плюсовым проводом (550) всех вагонов. Аккумуляторная батарея и ПСН-24 работают в буферном режиме, то есть одновременно запитаны на ППЗ.
Питание низковольтных цепей управления, вспомогательных цепей и вагонного оборудования осуществляется от преобразователя собственных ПСН-24, напряжением (80±2в) и от АКБ. Потребление тока контролируется амперметром.
ПСН-24 и АКБ всех вагонов соединены параллельно двухпроводной линией питания, изолированной от корпуса вагонов, что уменьшает возможность короткого замыкания при механических повреждениях изоляции проводов.
Подключение АКБ к бортовой сети осуществляется переключателем (ВБ) на пульте машиниста (ПМВ).
При этом, при включенных SF1 «Питание общее» на ППЗ и SF-31 «Цепи управления. Питание» на ПВЗ получают питание шины +75в и ОВ и обеспечивается питание цепей управления вагоном.
Включение ПСН всех вагонов производится тумблером SАЗ «Вкл. ИПП» на пульте машиниста вспомогательном ПМВ головного вагона.
При этом команда на включение ПСН через УПИ-2 передается в БКВУ, где формируется и по шине передается основная команда на включение ПСН. Основная команда на включение ПСН поступает через разъемы ХЗ «СА№» и Х4 «САМ2».
Резервное включение ПСН производится тумблером SА4 «Вкл. ИПП резервное» на ПМВ. При этом включается только ПСН головного вагона, с ПМВ которого произведено включение.
Резервная команда «Рез. Вкл. ПСН»-+80 в поступает на разъем XI по проводу 600 и включает бортовой источник питания, который обеспечивает питание электрических цепей напряжением 80 в.
Резервная команда «Рез. Вкл. МК» -0 В поступает на разъем XI по проводу 100-1 и включает источник питания компрессора (ИПК).
Сигналы о включении ИПП, о неисправностях ИПП через БКВУ вагонов по поездной магистрали управления передаются в БКПУ и устройства отображения формации.
Источники специального напряжения
Для обеспечения работы отдельных систем вагонного оборудования специальным напряжением (5в, 12в, 15в и 24в или переменным напряжением 50 Гц 220/380в) на головных и промежуточных вагонах используются дополнительные источники питания. Это различные модули питания, преобразователи и инверторы, входящие в отдельные субблоки цифровой информационной системы (ЦИС-01) вагонов, комплекты оборудования асинхронного тягового привода КАТП-2 и в состав систем кондиционирования, вентиляции и обогрева.
Дата: 2019-07-24, просмотров: 231.
