Раздел 3. Вспомогательное оборудование тпс.
3.1. Песочная система предназначена для увеличения сцепления между колесами и рельсами при трогании с места, при боксовании колес во время движения и при экстренном торможении состава, состоит из двух задних и двух передних песочниц, продольных и поперечных тяг, рукояток и педалей управления. Песочницы расположены таким образом, чтобы песок всегда высыпался впереди одной из колесных пар.
На всех электровозах имеются устройства, осуществляющие подачу песка на рельсы под колеса электровоза, в результате чего значительно увеличивается коэффициент сцепления колес с рельсами, а, следовательно, и сила тяги электровоза. Песочницы установлены в каждой секции электровоза. Все песочницы заправляют песком с крыши через люки, закрываемые крышками. Во избежание засорения песочниц при заправке в засыпных горловинах установлены сетки с ячейками размерами не более 8×8 мм. Песок, применяемый в песочных устройствах электровоза, должен свободно и равномерно проходить по трубам, иметь зерна размером от 0,1 до 2 мм (зерна меньше 0,1 мм относятся к пыли). Песок должен обладать достаточной твердостью и. прочностью. Последнее свойство определяется количеством кварца, содержащегося в нем: в песке нормального качества кварца должно быть не менее 70 %, а повышенного качества - не менее 90 %. Песок не должен изменять своих качеств при нагревании в сушильных печах и легко отдавать содержащуюся в нем влагу.
Песочные устройства на электровозах состоят из бункера, форсунки и труб, проводящих песок. Бункера на восьмиосных электровозах вмещают примерно 2,5 м3. Бункер заполняют песком через люки с сеткой, закрываемые крышками, расположенные на крыше электровоза. Из бункера песок поступает в форсунку по трубопроводу. Когда приводят в действие ручной клапан песочницы, воздух из питательной магистрали через разобщительный кран, клапан, переключающий клапан поступает к форсунке. Песок подается только под первую колесную пару той секции электровоза, из кабины которой ведется управление. Когда требуется подать песок под несколько колесных пар электровоза или когда электровозы работают по системе многих единиц, управление песочными устройствами осуществляется с помощью электропневматических клапанов. Эти клапаны получают питание от выключателей песочниц, установленных в кабинах машиниста, через блокировки реверсора Вп или Наз, после чего воздух из питательной магистрали через разобщительные краны, клапаны, переключающий клапан поступает в форсунки колесных пар электровоза, и под эти же колесные пары подается песок.
Форсунка имеет отверстие I для ввода и отверстие II для вывода песка через трубы. Трубы присоединяют к корпусу форсунки накидными гайками и кольцами, припариваемыми к трубам. Третье отверстие предназначено для чистки форсунки. Оно нормально закрыто крышкой, привинченной болтами, и уплотнительной резиной.
Рисунок 61. Форсунка песочники: 1,9 - болт; 2 - резина; 3 - крышка; 4 - гайка; 5 - кольцо; 6 - камера; 7 - сопло; 8 - заглушка
Через отверстие в корпусе с регулирующим болтом перепускают поступающий воздух из магистрали в сопло, а оттуда в отверстие в для рыхления песка, находящегося в камере а. Воздух из сопла поступает в камеру б, увлекает за собой песок из камеры а и дальше по трубам поступает вместе с песком на рельсы. Вращая болт, регулируют подачу песка от 400 до 500 г в 1 мин на одну форсунку. По каналу (с заглушкой) воздух проходит вокруг наружной поверхности сопла, чем достигается повышение давления в камере. При этом увеличивается скорость истечения песка, однако, без увеличения его расхода
На электровозах устанавливают четыре песочницы с инжектором и пескоотводящими трубками. Песок из бункера песочницы через отверстия попадает в корпус инжектора, где подхватывается струей сжатого воздуха, выходящего из сопла. Песок направляется по трубке и шлангу на рельсы. Регулирование количества производится изменением зазора вращением сопла. Для регулировки отвинчивают пробку и вращением сопла отверткой изменяют зазор. Песочницы приводят в действие попарно.
Рисунок 62. Песочницы электровоза: 1 - шланг; 2 - трубка; 3 - инжектор; 4 - сопло; 5 – пробка
Рисунок 63. Схема песочной системы тепловоза: 1 - шланг, 2 - воздухораспределитель песочницы, 3 - форсунки песочницы, 4 - бункер песочный передний, 5 - педаль песочницы, 6 - контакты реверсора (ПР), 7 - кнопка подачи песка под первую колесную пару, 8,9 - электропневматические вентили, 10 - бункер песочный задний, 11 - разобщительный кран, А - воздухопровод автоматики, В - магистраль питательная
3.2. Пневматические цепи тягового подвижного состава служат для приведение в действие пневматических тормозов, для питания сжатым воздухом аппаратов и устройств, к которым относятся: электропневматические аппараты силовых цепей и цепей управления; блокировки высоковольтных линий (электроподвижной состав); аппараты звуковых сигналов, форсунок песочных систем, дверей вагонов электропоездов.
Источником подачи сжатого воздуха на тяговом подвижном составе являются компрессоры.
Рисунок 64. Пневматическая схема электровоза
Пневматическая система представляет собой трубу, проложенную вдоль кузова электровоза с отводами для потребителей. Труба заканчивается концевыми кранами с рукавами, а под метельником стоит кран КН-23, который предотвращает подачу воздуха в тормозную магистраль при не квалифицированном объединении рукавов. Все краны питательной магистрали окрашены в голубой цвет и предназначены для отключения вышедшего из строя прибора. Давление воздуха из главных резервуаров поступает в питательную магистраль через кран КН1. Этим давлением обеспечивается работа следующих аппаратов: через КН45 на С01, С02 (стеклоочистители); через КН-25 и КН-24 на ревун и свисток; через КН26,27,29 на систему пескоподачи ручного и электрического приводов; через КН19 и обратный клапан КО3, через систему маслоотделителя воздух направляется двумя путями - через КНЗО маслоотделитель резервуара ГВ (контроль по манометру), здесь же ответвление - через КН40 на вентили обдува контакторов с дугогашением ЭКГ; к крану трехходовому КН54, имеющего три положения - зарядка резервуара объёмом 55 л, давление 0,9 МПа, через КН17, или заряд этого резервуара давлением 0,5 МПа через редуктор, при положении рукоятки 45 кран перекрыт. Этим же краном возможна подача воздуха на ЦУ (цепи управления) минуя регулятор, для чего необходимо ручку крана переставить на 90°. Часть воздуха понижается до давления 0,5 МПа редуктором КР2, и воздух поступает под вентиль защиты В3104 и через КН16 на ЦУ. Для питания ПРУ, для повышения давления в ТЦ (тормозные цилиндры) при замене электрического тормоза на пневматический - давление воздуха через КН21 снижается до 0,25 МПа регулятором давления КР1 и поступает через КН31 к клапану ПРУ, а также к вентилю 261.
Рисунок 64. Схема пневматической системы приборов управления и обслуживания тепловоза: 1 - бак для обмыва водой лобовых стекол; 2 – клапан; 3 – стеклоочиститель; 4 - запорно-регулнровочный кран; 5 – фильтр; 6 - клапан тифона и свистка; 7,17 – тифоны; 8 – свисток; 9 - клапан максимального давления; 10,13,14,15,16,19,20,21,22 - электропневматические вентили, 11 - поездной контактор; 12 - манометр; 18 – воздухораспределитель; 23,30,34,35,36 - разобщительные краны; 24,25,26,28,29 – пневмоцилиндры; 27 - клапан запорный; 31 - групповой контактор; 32 – реверсор; 33 - клапан песочницы; а - отвод для. системы автоматического регулирования температур; б - труба тормозной системы от регулятора ЗРД к компрессору
Цепи управления токоприемниками. Питание цепей управления токоприемниками осуществляется от распределительного щита 210 через выключатель ВА1 «Токоприемники» по проводу Н01. Для подъема токоприемника необходимо включить кнопки «Токоприемники» и «Токоприемник передний» (для подъема токоприемника 1-й секции) или «Токоприемник задний» (для подъема токоприемника 2-й секции). После этого подается питание на провод Э15 и через контакты разъединителей 19,20 - на катушку вентиля защиты 104. Через задействованный вентиль 104, пневматические блокировки закрытых дверей и штор высоковольтной камеры ПБ1,ПБ2 воздух подается к клапану электромагнитного вентиля токоприемника 245. Одновременно получает питание катушка реле 248 по цепи: распределительный щит 210, провод Н0, выключатель ВА1, кнопки «Токоприемники» и «Токоприемник передний» (или «Токоприемник задний»), провод Э16 (или Э17), диод 383 (или 384), провода Э30, Э38, контакт 232 (или 235), провод Э28, контакт 126, провод Э35, контакт 126, провод Э28, контакт 232 (или 235), провода Э38, Э37. Реле своими контактами в проводах Э16 - Н125 включает клапан токоприемника 245 передней или задней секции, а контактами в проводах Э13 - Н68 и Н19 - Н85 подает питание на удерживающую и включающую катушки главных выключателей обеих секций. Подъем токоприемника любой секции возможен только при закрытых шторах и дверях ВВК обеих секций.
В схеме цепей управления токоприемниками предусмотрены следующие защиты: если двери ВВК электровоза открыты, то пневматические блокировки ПБ1,ПБ2 перекрывают доступ воздуха к клапану токоприемника, и подъем токоприемника невозможен. Блокирование ВВК 2-й секции контролирует пневматический выключатель управления 232, который в пневматической цепи включен после пневматических блокировок штор. Поэтому, если ВВК не заблокирована пневматическими блокировками, доступ воздуха к пневматическому выключателю 232 закрывается, и он своим контактом прерывает цепь питания реле 248, которое своими контактами разрывает электрическую цепь питания клапана токоприемника. Подъем токоприемника в этом случае невозможен; если разъединитель 19 или 20 находится в положении, соответствующем питанию двигателей от сети депо, то контактом разъединителя разрывается цепь питания вентиля защиты, который в выключенном положении перекрывает доступ воздуха к пневматическим блокировкам и клапану токоприемника; в случае, когда будут выключены кнопки «Токоприемники» и «Токоприемник передний» (или задний), а сам токоприемник по какой либо причине не опустится, то с включенным ГВ вход в ВВК будет невозможен. При этом питание вентиля 104 отсутствует, его клапан не выпускает воздух из пневматических блокировок, и шторы двери остаются закрытыми; реле 248 предназначено для обеспечения опускания токоприемника без тока. При поднятых токоприемниках, если необходимо быстро отключить ГВ и токоприемники, следует выключить общую кнопку «Токоприемники». Реле 248 отключается и своими контактами обеспечивает отключение клапана токоприемника и главных выключателей, в связи с тем, что ГВ отключится раньше, чем опустится токоприемник; панели диодов 383, 384 необходимы для раздельного питания вентилей токоприемников 245 1-й и 2-й секций.
Рисунок 65. Цепи управления токоприемниками: 1 – кнопка «Токоприемники»; 2 – кнопка «Токоприемник передний»; 3 – кнопка «Токоприемник задний»
Дверная пневматика электропоездов обеспечивает работу пневматических раздвижных дверей вагона. В нее входят следующие устройства: ДВР (дверной воздухораспределитель), пневмодроссели (регуляторы скорости движения створок дверных проемов), дверные цилиндры, редуктор ДМ и т.д. Дверная магистраль (ДМ) обеспечивает работу дверных цилиндров, с помощью которых происходит открытие и закрытие дверных проемов. Рабочее давление воздуха в ДМ 0,34 – 0,36 МПа, объем - 8 л.
Рисунок 67. Общая схема пневматики вагона электропоезда
З.З. Противопожарные системы
Пожар на локомотиве или моторвагонном подвижном составе может возникнуть вследствие: нагрева проводов и резисторов выше допустимых температур; действия электрической дуги при неисправном дугогасящем устройстве аппаратов или появления кругового огня по коллекторам электрических машин; несвоевременного срабатывания защиты; неосторожного обращения с открытым огнем, особенно в среде с горючими газами; попадания искр на горючие части; нагревания легковоспламеняющихся материалов; пробоя газов в картер и воспламенения паров масла.
Для ликвидации пожаров на локомотивах и моторвагонном подвижном составе применяют первичные средства пожаротушения: электровозы в обязательном порядке укомплектовываются огнетушителями в количестве 4-х штук: один водный, воздушно-пенный или воздушно-эмульсионный; один порошковый; два углекислотные (допускается укомплектовка четырмя углекислотными огнетушителями); тепловозы укомплектовываются огнетушителями в количестве трех штук: один водный, воздушно-пенный или воздушно-эмульсионный; один порошковый; один углекислотный. Электровозы, тепловозы с кузовом вагонного типа и машинные отделения моторных вагонов дизель-поездов и автомотрис оборудуют автоматической пожарной сигнализацией. Она включает в себя термодатчики или термозащитные реле, сигнальную лампу на пульте машиниста и звуковой сигнал. Салоны электропоездов и дизель-поездов оснащаются системой «Сигнал», обеспечивающей связь вагонов с машинистом. Все средства пожаротушения на электропоездах и четырехвагонных секциях находятся в отведенных для них местах: огнетушители, ведра с сухим песком - в служебных помещениях головных вагонов, а пожарный инструмент - в подвагонных ящиках. Каждый огнетушитель должен быть полностью заряжен и иметь пломбы, с указанием на бирке или корпусе даты зарядки и даты очередной перезарядки, контроля и технического освидетельствования. Огнетушители крепятся на специальных кронштейнах, позволяющих при необходимости быстро снять их. В холодное время года, когда локомотив или моторвагонный подвижной состав находятся длительно в нерабочем состоянии, пенные огнетушители снимают, чтобы не разморозить их. Тепловозы дизель-поезда и автомотрисы оборудуют специальными противопожарными установками: автоматической газовой (вызывает автоматическую подачу в дизельное помещение гасящего пожар газа), воздушнопенной или порошковой.
Рисунок 68. Схема противопожарной воздушно-пенной установки: 1 – питательная магистраль; 2 - пусковой кран; 3,5,6 - кран; 4 - смеситель; 7 - бонка; 8 - резервуар; 9 - вентиль; 10 - кольцо; 11 - труба; 12 - воздухопровод
Тепловозы оснащены воздушно-пенными противопожарными установками. В состав установки входит резервуар (рисунок 68) объемом 0,25-0,3 м3, в котором находится 4 % -ный раствор пенообразователя П01 в воде, два смесителя, трубы и арматура. Для приведения установки в действие открывают пусковой кран. Сжатый воздух из питательной магистрали проходит в воздухопровод, при закрытом кране 6 нажимает на предохранительное кольцо из фольги и проходит в резервуар. При открытом кране 5 из резервуара в трубу поступает под давлением раствор пенообразователя и через гибкие резино-тканевые рукава - к смесителю. Открыв ручку крана 3 до упора, направляют раструб смесителя на очаг пожара и гасят его выходящей пеной. После ликвидации пожара закрывают пусковой кран, краны 3 на смесителе и укладывают смесители на места. Кран 6 служит для продувания пенопровода сжатым воздухом. Полностью огнегасящую жидкость сливают через вентиль. Чтобы при заряженном резервуаре система не сработала ложно в случае пропуска воздуха в пусковом кране, на трубе, соединяющей воздухопровод с резервуаром, имеется бонка с отверстием диаметром 1 мм, через которое выходит воздух из воздухопровода.
Автоматическая пожарная сигнализация для локомотива получает питание от аккумуляторной батареи напряжением 50 В и состоит из извещателей, реагирующих на изменение температуры в местах их установки; приемной станции, расположенной в высоковольтной камере; реле, сигнальной (лампа и звуковой сигнал) и контрольной аппаратуры кнопок. Для контроля работоспособности системы и повышения надежности последовательно с извещателями соединено шунтирующее сопротивление и кнопка с ручным приводом.
Извещатель представляет собой полупроводниковое термосопротивление с омическим сопротивлением 2,7 МОм, которое смонтировано в пластмассовом корпусе и защищено от повреждений металлическим кожухом с прорезями. При нормальных условиях термосопротивление имеет большое омическое сопротивление и ток, протекающий по цепи, ниже тока срабатывания. При повышении температуры окружающего воздуха выше 90оС омическое сопротивление извещателя резко уменьшается, ток возрастает до величины тока срабатывания реле, которое своими контактами нормально открытыми создают цепь питания сигнальной лампы и звукового сигнала.
При срабатывании сигнализации во время пожара извещатели закорачиваются нормально открытыми контактами реле через нормально закрытые контакты первой кнопки, обеспечивая предохранение полупроводниковых термосопротивлений от перегрева, дает возможность локомотивной бригаде нажатием первой кнопки отключить сигналы о пожаре после его ликвидации. При нажатии кнопки закорачивающая линия разрывается, обеспечивая отпуск реле, и схема приходит в исходное положение. Контролируют сигнализацию нажатием второй кнопки. При замыкании кнопки линия извещателей шунтируются сопротивлением и по цепи проходит ток, равный току срабатывания реле во время пожара. При исправном состоянии всех основных цепей сигнализация должна сработать.
В случае возникновения пожара на электровозе машинист должен перевести рукоятку контроллера машиниста (или вал группового переключателя) в нулевое положение, отключить вспомогательные машины, быстродействующий или главный выключатель, опустить токоприемник, остановить поезд и принять меры к удержанию его на месте. Отключив рубильник аккумуляторной батареи, дают сигнал пожарной тревоги. Одновременно по поездной радиосвязи машинист сообщает о пожаре поездному диспетчеру или дежурному по ближайшей станции для вызова пожарных подразделений.
Машинист обязан убедиться, что токоприемники опущены и контактный провод (который может быть пережжен) не касается крыши или крышевого электрооборудования. Если контактный провод касается крышевого электрооборудования или токоприемник заело в поднятом положении, а также в случаях, когда имеется опасность поражения током во время тушения пожара, необходимо по поездной радиосвязи потребовать снятия напряжения с контактной сети. До этого запрещается приближаться к проводам и другим частям контактной сети и воздушных линий на расстояние менее двух метров, а к оборванным проводам - на расстояние менее 10 м. Одновременно машинист начинает тушить пожар огнетушителями. Тушение горящих частей, расположенных ближе двух метров от проводов и конструкций контактной сети и воздушных линий, находящихся под напряжением, допускается только порошковыми и углекислотными приборами.
При возникновении пожара в вагоне электропоезда машинист должен подать сигнал пожарной тревоги, выключить контроллер, вспомогательные машины, быстродействующий или главный выключатель, отключить выключатель управления, опустить все токоприемники, остановить поезд и принять меры к его удержанию. Затем он обязан сообщить о пожаре по поездной радиосвязи диспетчеру или дежурному по ближайшей станции и запереть рабочую кабину. Если необходимо, машинист оповещает пассажиров о случившемся по радиосвязи и организует эвакуацию пассажиров из вагонов, которым угрожает опасность. Затем убеждается, что контактный провод не касается крышевого оборудования вагонов и приступает к тушению пожара.
Если пожар возник на тепловозе или дизель-поезде, машинист переводит в нулевое положение рукоятки контроллера и останавливает дизель, а на дизель-поезде - и вспомогательный дизель. Он также выключает все кнопки на пульте управления, рубильники вспомогательных электрических машин и аккумуляторной батареи, сообщает по поездной радиосвязи диспетчеру или дежурному ближайшей станции о пожаре, останавливает поезд и принимает меры по его удержанию, подает сигнал пожарной тревоги. В случае нахождения лиц в дизельном помещении при возникновении пожара на тепловозах, имеющих автоматическую газовую установку пожаротушения, необходимо его покинуть, перейдя в кабину и плотно закрыв за собой дверь. Если огнетушительный состав проникает в больших количествах в кабину машиниста, члены локомотивной бригады надевают противогазы. Когда поступление огнетушительного состава прекращается, машинист в противогазе входит в дизельное помещение и осматривает его. Тлеющие и раскаленные предметы тушат ручными средствами тушения. Дизельное помещение проветривают, открыв окна и двери и включив вентилятор. Когда тепловоз оборудован воздушно-пенной пожарной установкой, машинист при возникновении пожара должен выключить контроллер, вспомогательные машины и дизель горящей секции. После торможения ручку крана машиниста надо установить в положение перекрыши без питания, открыть один из кранов установки, подвести рукав со смесителем к очагу горения, повернуть рукоятку крана смесителя до упора и направить струю пены в очаг горения.
Во всех случаях пожаров на подвижном составе запрещается останавливать поезд на железнодорожных мостах, путепроводах, виадуках, эстакадах, в тоннелях, под мостами, путепроводами, вблизи тяговых подстанций, трансформаторных подстанций и других сгораемых строений, создающих угрозу быстрого распространения огня, или препятствующих организации тушения пожара и эвакуации пассажиров. Очаг пожара не должен оказаться под жесткими или гибкими поперечинами контактной сети, секционными изоляторами, воздушными стрелками, сопряжениями анкерных участков. Горящие провода, электрические аппараты и машины можно гасить только углекислотными или порошковыми огнетушителями и сухим песком. Нужно иметь в виду, что длительность работы и длина струи углекислотных огнетушителей ОУ-2 - 8 с и 1,5 м; ОУ-5 - 9 с и 2 м; ОУ-8 - 20 с и 3,5 м. Гашение электрического оборудования пенными огнетушителями или водой недопустимо! Горящие предметы, конструктивные элементы и деревянные части внутри вагонов, не связанные с электрическим оборудованием, гасят пенными огнетушителями. Например, огнетушитель ОХП-10 действует 60 с и дает длину струи не менее 6 м. При этом нельзя приближаться к электрическим проводам и оборудованию на расстояние менее 2 м.
Наружные части вагонов и крыши гасить пенными огнетушителями и водой на электрифицированных участках можно только при снятом напряжении с контактной сети и ее заземлении. Контактная сеть без заземления считается находящейся под напряжением. В тех случаях, когда расстояние между горящим подвижным составом и контактной сетью составляет более 7 м, можно гасить пожар без снятия с нее напряжения. При этом необходимо смотреть, чтобы струя воды или пены не попала на части контактной сети, находящиеся под напряжением. Струю пены или воды направляют навстречу видимому огню, в места наиболее сильного горения и на пути распространения пожара, а на вертикальных стенках - и выше, чтобы при стекании она гасила огонь.
Когда нужно обнаружить скрытые очаги горения, необходимо разбирать конструктивные элементы. Пути распространения огня по вентиляционным каналам, между перегородками и т. д. вскрывают до и после места горения, а затем над местом горения или около него. Если пожар угрожает аккумуляторной батарее, нужно (кроме размыкания ее рубильника) вынуть плавкие предохранители, в самой батарее снять или разрезать несколько перемычек между элементами и плотно закрыть крышку ящика.
Если машинист видит, что ликвидировать пожар на тяговом подвижном составе собственными силами не удастся, он должен затребовать пожарный поезд, расцепить состав и отогнать горящий вагон или локомотив на расстояние не менее 50 м, изолировав его от других вагонов, деревянных сооружений и других пожароопасных объектов. После того, как ликвидируют пожар, при котором были повреждены провода и электрические аппараты, подавать напряжение на локомотив или моторвагонный подвижной состав не разрешается. Поврежденный электроподвижной состав приводят в депо с опущенными токоприемниками и отключенными цепями управления.
Требования пожарного надзора к средствам пожаротушения. На каждый огнетушитель, установленный на объекте, заводят паспорт. Огнетушителю присваивают порядковый номер, который наносят краской на огнетушитель, записывают в паспорт огнетушителя и в журнал учета проверки наличия и состояния огнетушителей.
Рекомендуется переносные огнетушители устанавливать на подвесных кронштейнах или в специальных шкафах. Огнетушители должны располагаться так, чтобы основные надписи и пиктограммы, показывающие порядок приведения их в действие, были хорошо видны и обращены наружу или в сторону наиболее вероятного подхода к ним.
Огнетушители, имеющие полную массу менее 15 кг, должны быть установлены таким образом, чтобы их верх располагался на высоте не более 1,5 м от пола, переносные огнетушители, имеющие полную массу 15 кг и более, должны устанавливаться так, чтобы верх огнетушителя располагался на высоте не более l,0 м. Они могут устанавливаться на полу, с обязательной фиксацией от возможного падения при случайном воздействии. Расстояние от двери до огнетушителя должно быть достаточным для того, чтобы не мешать ее полному открыванию.
Водные и пенные огнетушители, установленные вне помещений или в неотапливаемом помещении и не предназначенные для эксплуатации при отрицательных температурах, должны быть сняты на холодное время года (температура воздуха ниже 1 °С). В этом случае на их месте и на пожарном щите должна быть помещена информация о месте нахождения огнетушителей в течение указанного периода и о месте нахождения ближайшего огнетушителя.