В данной главе приводится общее описание тормозной системы: виды применяемого торможения, система управления торможением, модуль резервного управления тормозной магистралью. Электропоезд Сапсан обеспечивается сжатым воздухом при помощи главной и вспомогательной установок снабжения сжатым воздухом. Для управления тормозами на каждом вагоне устанавливаются модули воздухораспределителя и управления стояночным пружинным тормозом, тележки вагонов оборудуются клещевыми механизмами осевого и колёсного дискового тормоза.

Приобрести электронный вариант книги в формате PDF и доступ к закрытой части интернет-сайта для ознакомления с сопутствующей технической документацией можно в нашем Интернет-магазине.

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Общее описание тормозной системы ЭВС1(2) “Сапсан”

Для обеспечения питания пневматических систем каждый электропоезд оборудован двумя установками снабжения сжатым воздухом (на вагонах SR T 04 и SR T 07), смонтированными в виде цельных модулей в подвагонной части кузова. При выходе из строя одной компрессорной установки вторая в состоянии обеспечивать сжатым воздухом пневматическую систему всего поезда, при этом ограничиваются дополнительные функции (отключение туалетов или подачи песка). Вспомогательные установки снабжения сжатым воздухом для подъема токоприемников находятся в подвагонном пространстве вагонов DR T 02 и DR T 09 у односистемных электропоездов и DR T 02, TR T 03, TR T 08 и DR T 09 — у двухсистемных электропоездов.

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Виды торможения электропоезда Сапсан

Служебные торможения (служебные разрядки ТМ) с различных скоростей движения производит машинист из активной кабины, задавая требуемое тормозное усилие посредством тормозного контроллера FS41-2 (или резервного тормозного крана ZB11-6). При задании требуемого тормозного усилия за счет применения электропневматического или пневматического тормоза происходит разрядка тормозной магистрали и, соответственно, наполнение тормозных цилиндров на заданную величину. Кроме того, в режиме служебного торможения на моторных вагонах совместно с электропневматическим тормозом используется электрический тормоз, причем ему отдается предпочтение.

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Главная установка ЭВС1 (ЭВС2) снабжения сжатым воздухом

Главная установка снабжения сжатым воздухом А01 является модульной установкой и располагается в подвагонном пространстве вагонов с тяговым преобразователем SR T 04 и SR T 07. Она снабжает тормозную систему и других потребителей сжатым воздухом с рабочим давлением 8,5-10 атм и состоит из следующих основных компонентов: безмаслянный компрессорный агрегат VV-180T, обратный клапан, предохранительный клапан 12 атм, предохранительный клапан 10,5 атм, двухкамерная воздухоосушительная установка LTZ015-H, два главных резервуара по 60 л, разобщительный кран, штуцерный разъем для подсоединения внешнего источника питания сжатым воздухом, электромагнитный клапан.

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Вспомогательная установка снабжения сжатым воздухом на электропоезде “Сапсан”

Вспомогательные установки снабжения сжатым воздухом смонтированы в подвагонном пространстве дроссельных вагонов DR T 02 и DR T 09, а на двухсистемных электропоездах типа В2 – и в трансформаторных вагонах TR T 03 и TR T 08. Установка обеспечивает подачу сжатого воздуха в цилиндр токоприемника рабочим давлением 6,5-7,3 атм и состоит из следующих компонентов: безмаслянный компрессорный агрегат V10-T, однокамерный осушитель воздуха LTE01, предохранительный клапан на 9,0 атм.

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Система управления торможением высокоскоростного электропоезда Сапсан ЭВС1 (ЭВС2)

ТМ проходит через все 10 вагонов электропоезда. В пространстве носовых обтекателей головных вагонов можно подключить внешнюю подачу сжатого воздуха в тормозную и напорную магистрали через соединительные рукава типа Р17Б. Регулирование давления в ТМ возможно как посредством релейного клапана RH2 (пневматическое торможение), так и с помощью электропневматических клапанов В01.4.02 и В01.4.03 (электропневматическое торможение). Кроме того, с помощью различных элементов тормозная магистраль может быть разряжена до 0 атм с целью выполнения экстренного торможения (клапаны экстренного торможения С25, N03, N04, N06, устройства безопасности ЭПК-150, ЭПВ-266, КОН, КЛУБ-У). Каждый вагон оборудован воздухораспределителем, реагирующим на изменение управляющего давления в тормозной магистрали и формирующим управляющее давление для преобразователя давления DU.

Электропоезд ЭВС2 Сапсан

Модуль управления тормозной магистралью ЭВС1 (ЭВС2)

Аналоговый преобразователь AW4.4A (В01.2.02 или В01.2.03) преобразует электрический сигнал от БУТ в управляющее давление Cv для релейного клапана RH2. Два аналоговых преобразователя установлены для обеспечения функции резервирования. При сбое в работе аналогового преобразователя БУТ с помощью электропневматического клапана В01.2.10 переключает управление релейным клапаном RH2 с одного аналогового преобразователя на другой. Электропневматический клапан В01.2.10 сообщает свое текущее коммутационное состояние системе управления тормозной магистралью с помощью встроенного датчика.

Электропоезд ЭВС2 Сапсан

Модуль резервного управления тормозной магистралью

Каждый воздухораспределитель В01.5.02 типа КЕ, находящийся в модуле воздухораспределителя В01.5, преобразует поступающее от модуля управления тормозной магистралью В01.2 давление ТМ в управляющее давление Су для преобразователя давления DU, которое затем становится давлением в тормозном цилиндре С. На каждом воздухораспределителе смонтировано электрическое устройство отключения типа ЕАЕ, которое при активации переводит воздухораспределитель в режим отпуска.

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Модуль воздухораспределителя электропоезда Сапсан

В случае неотпуска пневматического тормоза по причине завышенного давления в тормозной магистрали как на отдельных вагонах, так и на всем электропоезде (после буксировки, при переходе с резервного режима управления тормозной магистралью на штатный режим) возможен перевод воздухораспределителей в режим отпуска с помощью функции «Выравнивание давления ТМ», которая активируется нажатием кнопки «Выровнять ТМ» на базисном окне «Тормоз» дисплея машиниста. Это приводит к выполнению адаптации всех воздухораспределителей к перепаду давления в тормозной магистрали по всему поезду. При нажатии кнопки давление в ТМ поднимается выше нормального зарядного давления до уровня 5,7 атм. После этого автоматически выполняется падение давления в тормозной магистрали с малым градиентом. Темп снижения давления установлен ниже степени чувствительности воздухораспределителя, т.е. тормоз не срабатывает при снижении давления в ТМ менее 0,5 атм за 50 с.

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Модуль преобразователя давления ЭВС1 (ЭВС2)

Управляющее давление Сv, составляющее от 0 до 3,7 атм, от воздухораспределителя направляется в модуль преобразователя давления В01.4 к двухступенчатому преобразователю (реле) давления В01.4.06. На основании управляющего давления Сv формируется давление в тормозных цилиндрах, которое зависит от типа каждого конкретного вагона.

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Модуль стояночного тормоза электропоезда Сапсан

Стояночный тормоз служит для удержания электропоезда на месте. В каждом вагоне предусмотрено управление стояночным тормозом при помощи импульсного клапана В01.3.02, который контролирует давление в магистрали управления стояночным пружинным тормозом С-FS.

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Управление функциями торможения ЭВС1 (ЭВС2)

Электронное управление различает функции управления торможением электропоезда, отдельного сегмента и отдельного вагона. Отказ одной из функций ограничивается тем вагоном, где произошел отказ, поэтому функции вагона выполнены без резервирования, т.е. в каждом контейнере один блок управления тормозами В01.1 берет на себя управление местными функциями вагона. В вагонах без тягового привода находится второй электронный блок управления В01.11, осуществляющий функцию независимого контроля движения.

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Тележечное тормозное оборудование электропоезда Сапсан

Тормозное тележечное оборудование моторной тележки состоит из колесных тормозных дисков с центрированием сухарей (D05) на моторной оси, клещевых механизмов для колесных тормозных дисков типа RZKK с кронштейном, мембранным цилиндром, без пружинного аккумулятора стояночного тормоза (D02), клещевых механизмов для колесных тормозных дисков типа RZKK с кронштейном, мембранным цилиндром и пружинным аккумулятором стояночного тормоза (D03), дистанционного управления ручным аварийным устройством отпуска стояночного пружинного тормоза (D08).

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Приборы управления тормозами ЭВС1, ЭВС2 и устройства контроля

Для проведения как служебных, так и экстренных торможений в распоряжении машиниста имеется тормозной контроллер FS41-2, который находится на панели управления в кабине. Конструкция тормозного контроллера FS41-2 выполнена следующим образом: рычаг управления жестко связан с распределительным валом. Распределительный вал представляет собой полый вал, в головной части которого встроены два параллельно расположенных микровыключателя, переключаемых посредством кнопки в ручке рычага и тяги управления. Кнопка при отпускании возвращается в исходное положение усилием пружины. На распределительный вал насажены шестерня для перемещения потенциометров, кулачковый диск для задействования выключателя экстренного торможения и храповик для настройки ступеней торможения и отпуска. Подпружиненный рычаг служит, с одной стороны, для задания фиксированных ступеней торможения и отпускания посредством храповика и, с другой стороны, для открытия седла клапана экстренного торможения.

Электропоезд ЭВС2 Сапсан

Управление торможением на электропоезде Сапсан

Задача управления торможением состоит в том, чтобы контролировать все имеющиеся для замедления электропоезда тормозные системы. Высокоскоростные электропоезда «Сапсан» оснащены следующими из них: системой служебного и экстренного торможения и системой стояночного пружинного тормоза. В штатном рабочем состоянии программное обеспечение приборов управления тормозами В01.1 и В01.11 по таким входным параметрам, как запрос на торможение, скорость, наличие и готовность тормозных систем, определяет необходимые тормозные усилия для служебного торможения. Система управления торможением распределяет силы торможения по имеющимся тормозным системам, при этом в штатном режиме в первую очередь задействуется электрический тормоз.

Электропоезд ЭВС2 Сапсан

Режимы торможения электропоезда Сапсан

Рекуперативный тормоз является неизнашиваемым и обладает способностью возвращать в контактную сеть генерируюмую в процессе торможения электрическую энергию. Поэтому в иерархии систем служебного и экстренного торможения он занимает первое место. Однако рекуперативная функция ограничивается тем фактором, что контактная сеть не всегда способна принимать электрическую энергию. По этой причине необходом и реостатный тормоз. Смешанное использование двух режимов торможения с технической точки зрения является возможным и считается обычным при нормальной эксплуатации.

Электропоезд ЭВС1 и ЭВС2 Сапсан

Режимы служебного тормоза электропоезда Сапсан

Изменение программы торможения производится путем нажатия кнопки на тормозном контроллере FS41-2. В зависимости от выбора программы торможения («Нормальный режим», «Пропорциональный режим», «Режим прибытия на тупиковый путь» и «Режим чистки дисков») и скорости электропоезда осуществляется реализация различных способов применения тормозных систем.

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Тормозные диски колесных пар электропоезда Сапсан

Толщина фрикционного кольца, а также количество и форма ребер охлаждения подобраны таким образом, чтобы температура фрикционного кольца находилась во время торможения в пределах допустимых значений. Наряду с этим в конструкции учитывалось требование минимального общего веса. Для крепления, центрирования и передачи тормозного момента фрикционных дисков колеса предназначены специальные крепежные винты и центровочные пазы. Центровочные пазы расположены со стороны, противоположной поверхности трения, и предназначены для центровки фрикционного диска колеса по отношению к его оси колеса в том случае, если фрикционный диск колеса увеличился от нагрева.

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Тормозные накладки ISOBAR

Тормозная накладка из медно-углеродистого сплава состоит из нескольких расположенных на небольшом расстоянии друг от друга элементов, с помощью которых достигается равномерное поверхностное давление на тормозной диск.

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Клещевые механизмы колесного и осевого тормоза Сапсан

На ЭВС «Сапсан» используются компактные клещевые механизмы, оптимизированные по весу, с мембранным цилиндром типа RZKK с кронштейном. Эти клещевые механизмы отличаются модульной конструкцией раздельных узлов тормозного цилиндра, регулятора износа и пружинного аккумулятора (при исполнении с функцией стояночного тормоза), а также компактностью конструкции, позволяющей минимизировать место для монтажа в тележке при малом весе.

Электропоезд ЭВС1 и ЭВС2 Сапсан

Вспомогательное пневматическое оборудование электропоезда Сапсан

Вспомогательное пневматическое оборудование электропоезда включает в себя вспомогательный компрессор, который применяется если требуется привести электропоезд в рабочее состояние при отсутствии необходимого давления сжатого в главных резервуарах, звуковые сигналы – рупоры высокого и низкого тона, устройства для подачи песка, которые улучшают коэффициент сцепления колеса с рельсом, противоюзная защита, пневматическая подвеска.

Электропоезд ЭВС2 Сапсан

Буксировка электропоезда ЭВС1 (ЭВС2) Сапсан

При буксировке в двухмагистральном режиме (с тормозной и напорной магистралью) необходимо удостовериться в том, что ни одна система тормозного контроллера или резервного тормозного крана не активна, установить соединение тормозной и напорной магистралей между буксирующим локомотивом и электропоездом «Сапсан», открыть разобщительные краны на буксирующем локомотиве и электропоезде «Сапсан», если непосредственно перед буксировкой был задействован резервный тормозной кран ZB11, уравнять давления в камерах А воздухораспределителей. Для этого использовать блок ЕАЕ на воздухораспределителях или механические отпускные тяги воздухораспределителей в контейнерах. Эту операцию выполнить только в том случае, если давление отпуска буксирующего локомотива составляет 5,0 атм, проверить работоспособность тормозов на электропоезде и буксирующем локомотиве, при необходимости отпустить стояночные пружинные аккумуляторы блоков клещевых механизмов.

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Принцип действия основных приборов тормозной системы высокоскоростного электропоезда Сапсан

Основные приборы тормозной системы высокоскоростного электропоезда Сапсан – воздухораспределитель KETdSo-EAE и релейный клапана RH2, в публикации рассмотрены основные положения воздухораспределителя: зарядка при отсутствии сжатого воздуха, наполнение воздухораспределителя, конечное положение наполнения, фаза торможения I, фаза торможения II, положение перекрыши, фаза отпуска I, фаза отпуска II.

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Общие сведения о высокоскоростном электропоезде Сапсан

Высокоскоростной электропоезд «Velaro RUS» был спроектирован и изготовлен немецким концерном «Siemens AG» на платформе проекта «Velaro», разработанной для испанских железных дорог и примененной также при разработке электропоездов для Китая. Конструктивно поезд состоит из двух тяговых секций, каждая из которых включает в себя пять расположенных по определенной схеме вагонов. Состав тягового оборудования на каждой секции одинаков. Эксплуатируются поезда при 10-вагонной составности. Нумерация мест в вагонах произведена следующим образом: нечетные места расположены у окна, четные — у прохода; места у столиков пронумерованы последовательно; нумерация начинается со стороны вагона, противоположной той, где находится туалет.

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Эксплуатационные характеристики в режимах тяги и электрического торможения

Для установления эксплуатационных возможностей электропоездов, расчета времени хода и тормозного пути, определения нагрузки на питающую сеть, а также для решения ряда других задач принято использовать таблицы или графики, называемые тяговыми и тормозными характеристиками. Тяговой характеристикой называется зависимость силы тяги на ободе колеса, создаваемой всеми двигателями электропоезда, от скорости движения. Тяговая характеристика определяется как свойствами самих тяговых двигателей, так и особенностями конструкции подвижного состава. Кроме того, на тяговую характеристику всегда накладывается ряд ограничений, работа за пределами которых либо невозможна, либо может привести к повреждению подвижного состава или к аварии.

Электропоезд ЭВС2 Сапсан

Механическая часть электропоезда ЭВС1 и ЭВС2 Сапсан

В данной главе подробно рассматривается конструкция моторной и не моторной тележки, включая, подвешивание тяговых двигателей, колесные пары, буксовый узел, тяговый редуктор, зубчатая муфта, механическое оборудование фрикционного торможения и обзор некоторых неисправностей компонентов тележек. Сцепные устройства, межвагонный переход и носовая часть головного вагона: неавтоматическая короткая сцепка, межвагонный переход, головная автосцепка, носовая часть головного вагона, обтекатели и сигналы.

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Электрические машины и трансформаторы электропоезда Сапсан

Электрические машины и трансформаторы электропоезда Сапсан: асинхронные тяговые двигатели «Siemens» модели 1TB2019-1GC02, которые  преобразует электрическую энергию в механическую и  установлены по два на  каждой моторной тележке, на  поездах В2 в вагонах TR T 03 и TR T 08 расположены тяговые трансформаторы EFAT 6745. К вспомогательным машинам относятся, например трехфазный асинхронный двигатель — составная часть компрессорного агрегата VV180-T и является одновременно приводом компрессора и его системы охлаждения.

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Электрические аппараты и преобразователи высокоскоростного поезда Сапсан

Электрические аппараты и преобразователи высокоскоростного поезда Сапсан размещены на крыше и в подвагонном пространстве электропоезда. На ЭВС «Сапсан» установлены: четыре токоприемника постоянного тока 8WLO 139-6YH47-2 (по два на каждом дроссельном вагоне (02 и 09) на всех типах поездов); два токоприемника переменного тока 8WLO 185-6YH95 (по одному на каждом трансформаторном вагоне (03 и 08) только на поездах двойного питания В2). Для защиты силовых электрических цепей при питании от контактной сети постоянного тока 3 кВ, при коротких замыканиях и перегрузках, а также для оперативных отключений на каждом вагоне DR T (02 и 09) расположено по одному быстродействующему выключателю (БВ) марки UR26 64TCs фирмы «Secheron». Тяговые преобразователи установлены на моторных вагонах односистемных и двухсистемных поездов (вагоны 01, 04, 07, 10) в подвагонном пространстве. Сам преобразователь расположен в тяговом контейнере. Преобразователи подразделяют на однорежимные (установлены на поездах В1) и двухрежимные (установлены на поездах В2).

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Пневматическая схема высокоскоростного электропоезда Сапсан

В данной главе приводится общее описание тормозной системы: виды применяемого торможения, система управления торможением, модуль резервного управления тормозной магистралью. Электропоезд Сапсан обеспечивается сжатым воздухом при помощи главной и вспомогательной установок снабжения сжатым воздухом. Для управления тормозами на каждом вагоне устанавливаются модули воздухораспределителя и управления стояночным пружинным тормозом, тележки вагонов оборудуются клещевыми механизмами осевого и колёсного дискового тормоза.

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Бортовые сети собственных нужд электропоезда Сапсан

Основой бортовой сети собственных нужд служат статические преобразователи (инверторы, выпрямители, трансформаторы, преобразователи постоянно-постоянного тока). Применение статических преобразователей комплексно позволяет получить большой спектр систем питания потребителей. На ЭВС «Сапсан» в бортовой цепи собственных нужд используются следующие системы напряжений: трехфазная система переменного тока (U= 440 В, f= 60 Гц; U= 380 В, f = 50 Гц; U = 345 В, f = 47 Гц.), однофазная система переменного тока (U = 230 В, f = 60 Гц; U= 220 В, f= 50 Гц), система постоянного тока (U= 3000 В; U= 110 В; U= 24 В).

Электропоезд ЭВС2 Сапсан

Приборы и системы безопасности электропоездов ЭВС1 и ЭВС2

На электропоездах Сапсан в качестве основного прибора безопасности используется унифицированное комплексное локомотивное устройство безопасности (КЛУБ-У) с телемеханической системой контроля бодрствования машиниста (ТСКБМ). Так же на электропоезде устанавливается навигационное коммуникационное устройство КУРС-ТС, завершено использование цифрового стандарта связи «Тетра», радиостанция РВС-1-15. Для обеспечения безопасности движения и автоматической остановке (снижения скорости) электропоезда предусмотрены петли безопасности.

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Внутрисалонное оборудование электропоезда Сапсан

Внутривагонное оборудование разделяется на компоненты кабины управления, блоки управления интегрированными в электропоезд системами и на компоненты расположенные в салонах вагонов, необходимых для поддержания высокого уровня комфорта и удобства пассажиров: кухня и оборудование для хранения и приготовления пищи, санитарное оборудование, современные системы экологически чистых туалетов, система информирования пассажиров (СИП), герметичные одностворчатые двери прислонно-сдвижного типа системы DET-E1 с электрическим приводом австрийской фирмы «IFE».

Электропоезд ЭВС2 Сапсан

Управление электропоездом Сапсан

Управление электропоездом Сапсан начинается с операций по приведению поезда в рабочее состояние. В настоящей главе отдельно описываются способы управления тягой и тормозами электропоезда, использование системы  автоматического управления движением и торможением (АУДиТ) и системы автоведения поезда (автопилот).

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Заключение

В данном учебном пособии были подробно рассмотрены конструкция и оборудование ЭВС «Сапсан». В настоящее время осуществляется модернизация устройства пассажирских салонов. На базе десятивагонного состава планируется размещение четырех зон комфортнорсти: VIP-класс (вагон SR 01); премиум-класс (вагон SR 01); бизнес-класс (вагон DR 02); туристический класс (остальные вагоны).

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Список литературы

При создании учебного пособия Авторы руководствовались более чем 65 различными источниками информации, среди них: Плакс А.В. Системы управления электрическим подвижным составом: учеб. для вузов ж.-д. трансп. — М.: Маршрут, 2005. Литовченко В.В. 4q-S — четырехквадрантный преобразователь электровозов переменного тока // Известия вузов. Электромеханика. — 2000. — № 3. Правила тяговых расчетов для поездной работы. — М.: Транспорт, 1985. Киреев А.В., Лебедев А.В., Гудков А.Н. Компьютерная модель четырехквадрантного преобразователя для ЭПС // Вестник «ВЭЛНИИ». — Том 53. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. — М.: Высшая школа, 1996.

Логотип Эсткор и сайта etrain.ru

Ограниченная ответственность. Материалы, размещенные на этом Интернет-сайте взяты из открытых источников и размещены на безвозмездной основе. Копирование информации из одного открытого источника в другой не является нарушением авторских и смежных прав.

Поддержку Интернет-ресурса осуществляет общество с ограниченной ответственностью "Финансово-производственная компания "Эсткор" (ОГРН: 1205000045700, ИНН/КПП: 5012102260/501201001). Все права защищены.

Обратная связь

мкр. Железнодорожный,
г. Балашиха,
Московская область, 143980