Вступая в зиму...
Проблемы локомотивных бригад в вопросах и ответах
(Окончание. Начало см. «Локомотив» Ns 10, 11, 1998 г.)
Как предотвратить боксование колесных пар и избежать разрушения карданного привода электровозов серий ЧС2 и ЧС7?
Возрастающие скорости движения, старение парка, недостаточное качество ремонта и обслуживания, с одной стороны, и недостаточные знания приемов управления электровозами данных серий, с другой, в последнее время приводят к большому количеству повреждений тяговых двигателей редукторов и карданных приводов. Повреждения происходят как при следовании одиночным локомотивом, так и с поездами, а также нередко выявляются на плановых видах ремонта по увеличенному свободному ходу якоря.
Не последнюю роль при этом играют и локомотивные бригады. Так, нередко приходится наблюдать, как при приемке электровоза машинист ставит под нагрузку тяговые двигатели путем набора 3 — 4-х позиций контроллера. При сбросе слышны сильные удары в шлицевом соединении карданных валов. После разворота реверсоров все вновь повторяется. При этом машинисты рассуждают так: лучше под большим током шлицевое соединение разрушится в депо, чем на линии (что и происходит из-за таких проверок со временем).
В пути следования нередко приходится наблюдать, как машинист, увеличивая силу тяги с токами до величины 600 А и более подает песок под колесные пары только тогда, когда обнаружит, что электровоз боксует. При этом начинает подавать песок с большим опозданием и даже не думает сбросить на несколько позиций контроллер машиниста.
В результате боксующая колесная пара раскручивается вплоть до отключения защиты из-за кругового огня по коллектору, а подача песка способствует разрушению карданного привода.
Чтобы уменьшить повреждения электровозов из-за неправильных действий машинистов, рекомендуется следующее.
При приемке электровоза проверять работу силовой схемы постановкой КМЭ не более 2-й позиции.
I Разгоняясь, особенно в сырую, дождливую погоду, при возрастании тягового тока свыше 400 — 450 А предварительно кратковременно подсыпать песок. Это не позволит колесным парам сорваться на боксование в моменты прироста тока.
II В случае обнаружения боксования как можно быстрее снижать тягу на несколько позиций. От этого сильно зависит время прекращения боксования.
' Подача песка под колесные пары — это всегда дополнительное сопротивление движению поезда, следовательно, повышенный расход электроэнергии, а при сильных холодах — и искусственно созданная возможность невывоза поезда. Во время следования на С- или СП-соединении рекомендуется кратковременно, с предварительной подачей песка, набрать 1 — 2 позиции ослабления поля, а затем их выключить. При этом устоявшиеся характеристики работы тяговых двигателей на кратковременно повышенной скорости после уменьшения силы тока позволят вести поезд без подачи песка и боксования колесных пар.
Почему зимой сопротивление изоляции тяговых двигателей и вспомогательных машин понижается после отстоя в теплом цехе?
Известно, что влага, содержащаяся в воздухе, при соприкосновении с предметами, имеющими более низкую температуру, оседает на их поверхности в виде конденсата. В этом нетрудно убедиться, взглянув на холодную трубу водопровода, находящуюся в теплом помещении. Создается впечатление, что толстые стенки трубы как бы пропускают влагу...
В принципе, то же происходит и с холодным тяговым двигателем локомотива, помещенным в теплый цех (если, конечно, его предварительно не подогреть).
Влага проникает во все микротрещины изоляции — якоря, обмоток полюсов и т. д. В результате, к моменту выдачи локомотива из цеха очень часто (в зависимости от влажности воздуха) изоляция всего высоковольтного оборудования приближается к «нулю». Явление снижения сопротивления изоляции особенно характерно для зимнего времени, когда разница температур в цехе (+10... +15 ’С) и вне его (0... -30 ’С) достигает 20 — 30 ’С и когда наблюдается повышенная влажность.
Чтобы избежать подобных неприятностей, действующая инструкция по работе в зимних условиях № ЦТ/192 рекомендует ставить локомотивы в теплый цех с предварительно подогретыми тяговыми двигателями. Но в реальных условиях эксплуатации это не всегда получается.
Предварительный подогрев тяговых двигателей токами под контактным проводом таит в себе много опасностей и неэффективен. Так, было замечено, что маневровые передвижения заторможенного электровоза при величине тока в 400 А за 5 мин подняли температуру якоря от -2 до +1 "С. При этом было израсходовано 60 кВт • ч электроэнергии. Поэтому прогревать тяговые двигатели лучше токами от стационарной установки, сразу же после постановки в цех в течение нескольких часов. На сегодняшний день, к сожалению, встречаются случаи замораживания «отпотевших» тяговых двигателей после вывода их из цеха.
После записи величин замеров изоляции в журнале формы ТУ-152 (их соответствия требованиям правил ремонта) и выставления локомотива из цеха необходимо сразу же поднять токоприемники, включить вспомогательные машины и, согласно технологии продувки, удалить конденсат из трубопроводов и резервуаров. Обдуваемые холодным воздухом, якорь и обмотки полюсов, подогретые в цехе до температуры +10... +15 ‘С одновременно с теплом отдадут и излишнюю влагу. Таким способом хорошо повышать изоляцию при температурах, близких к нулю.
Если машину с «нулевой» изоляцией выставить из цеха, «поморозить» ее несколько часов и вновь замерить изоляцию, то результат чаще всего окажется обнадеживающим. Ведь замороженная дистиллированная вода является диэлектриком. После отправления с поездом и прогрева тяговых двигателей лед растает, вода смешается с угольной пылью, станет проводником. Таким образом повреждение тяговых двигателей обеспечено.
Отпотевшие тяговые двигатели таят особую опасность для электровозов ЧС7, когда 1 —2 двигателя принимают напряжение контактной сети на первой позиции. Первая группа пусковых резисторов расположена в электрической схеме после, а значит, и нет падения напряжения на резисторах.
По каким признакам локомотивная бригада в сравнительно короткое время приемки локомотива на промежуточной станции может выявить неисправность колесных пар?
Не следует забывать, что последними в цепи деповских работников, кто может предотвратить выявившуюся неисправность колесной пары, являются локомотивные бригады, выполняющие ТО-1 при приемке, сдаче, на стоянках электровоза. Надо максимально использовать свой опыт проверки механического оборудования, в том числе и колесных пар.
Обращают внимание на запах перегретого металла, легкое потрескивание, следы разжиженной вытекающей смазки ЖРО, изменившийся цвет перегретых тормозных колодок, на обгоревшую краску на бандажах, цвета побежалости в отдельных местах поверхности бандажа, подтеки ржавчины от колесного центра в сторону поверхности катания, наличие ржавой или свежей стружки в месте соприкосновения колесного центра с бандажом, видимых трещин, отслоения металла, сколы и, наконец, сдвиг рисок на колесном центре и точечных кернов на бандаже.
Однако необходимо помнить, что сдвинувшийся бандаж до выявления мог провернуться несколько раз, а затем случайно вновь оказаться на прежнем месте. Поэтому указанные выше второстепенные признаки в отдельных случаях могут быть определяющими для принятия правильного решения.
Настроившись на приемку, еще перед детальным осмотром локомотивная бригада должна иметь в виду следующее:
колесные пары с тонкими бандажами быстрее прогреваются при торможениях до температуры 150 — 200 "С (именно при этой температуре возможно ослабление бандажей) и требуют большего внимания, чем полнобандажные;
осмотру крайних колесных пар, оборудованных ручным тормозом, надо придавать особое внимание. Неполностью отпущенный ручной тормоз бригада может и не заметить, а нагреться бандаж от длительного взаимодействия (во время следования без остановок 100—200 км) может докрасна. Зачастую при этом из-за недостатков в регулировке рычажной передачи или перекосов сильный нагрев может быть только с одной стороны колесной пары;
^ обгоревшие на 10 см и более грязь и белая краска на наружной поверхности бандажа также свидетельствуют о наличии перегрева и возможного сдвига бандажа (рекомендуется сравнить его с другими колесными парами);
=> сильно и нехарактерно перегретые тормозные колодки через несколько суток постепенно становятся ярко рыжими из-за взаимодействия с влагой окружающего воздуха. Одновременно наличие мелкой ржавой стружки в месте соприкосновения бандажа и колесного центра дополнительно свидетельствует о сдвиге бандажа.
Свеженагретые тормозные колодки имеют темно лиловый цвет, потрескивают, хотя могут оказаться нагретыми и докрасна. Это признак возможного сдвига бандажа, особенно если он сочетается с обгоревшей краской на поверхности бандажа (темно-коричневого цвета), свежепоявившейся мелкой стружкой, разрушенным (по сравнению с другими колесными парами) валиком грязи в месте контакта бандажа и колесного центра, характерным запахом перегретого металла.
При остукивании ослабший бандаж издает короткий, возможно дребезжащий звук, такой же, как при заторможенном локомотиве или остукивании бандажа в месте его касания с рельсом. Звук нормальной колесной пары похож на звон колокола. Чтобы избежать ошибок, необходимо убедиться в том, что тормозные колодки не касаются бандажа.
Наличие металлической стружки, ослабление крепления стопорного кольца, определяемое также остукиванием, подтвердят возможное ослабление. Окончательные выводы можно сделать, убедившись в совпадении риски на колесном центре и трех точечных кернов напротив на поверхности бандажа.
Наличие остроконечного наката в средней внутренней части гребня бандажа в форме площадки может привести к сходу с рельсов при проследовании стрелочных переводов (площадка остроконечного наката на допускаемое ПТЭ неприлегание в 4 мм остряка стрелочного перевода к рамному рельсу может спровоцировать выброс). Электровоз с такой неисправностью обязательно должен быть выявлен во время приемки в основном или оборотном депо и отставлен от эксплуатации.
Использование в пассажирском движении локомотивов со сдвигом бандажа не допускается. Поэтому, принимая во внимание всю опасность возможного излома бандажа, такой электровоз должен быть отцеплен от поезда на ближайшей станции и заменен на вспомогательный. В случае выявления сдвига бандажа при осмотре на перегоне необходимо исключить из работы тяговый двигатель, собрав заводскую аварийную схему для данной колесной пары.
Необходимо также выключить тормоза тележки с неисправной колесной парой. Скорость вывода поезда на ближайшую станцию
машинист определяет сам, основываясь на личном опыте и результатах осмотра.
Почему нельзя сразу же после включения выключать контакторы вспомогательных машин?
Первоначально в момент подключения двигателей вентиляторов или компрессоров величина пускового тока ограничивается суммой омических сопротивлений, которая складывается из сопротивлений: пусковых резисторов, обмоток якорей и дополнительных полюсов, катушек возбуждения. Они составляют около 100 Ом.
Одновременно с началом протекания электрического тока обмоткой якоря, катушками главных и дополнительных полюсов создается реактивная противо-э.д.с. При немедленном выключении контактора вентиляторов первой ступени сразу после включения ему придется разрывать дугу электрического тока в 30 — 40 А (вместо 11 А после того, как вентиляторы наберут обороты и величину тока ограничит противо-э.д.с.). Кроме того, в момент разрыва дуги вновь возникнет реактивная э.д.с., направленная в противоположную сторону.
Таким образом, вместо двух контакторов, выключающихся практически одновременно (на электровозах ЧС2, ЧС7) и рвущих дугу тока в 11 А, машинист своими неправильными действиями, т.е. включением и немедленным выключением, заставляет рвать дугу в 30 А и плюс ток реактивной э.д.с. Один контактор разрывает ток, превышающий номинальный, в несколько раз. Такие действия машинистов зачастую и являются причиной сгорания электромагнитных контакторов.
Если же контактор включить, выключить и вновь включить в промежутке времени 1 — 2 с, то повреждения такого контактора не избежать из-за воздействия реактивной э.д.с., превышающей приложенное напряжение в десяток раз.
Почему после срыва стоп-крана, даже если поезд сделал только один оборот колеса, обязательно необходимо до приведения поезда в движение выполнить как минимум первую ступень торможения?
Нередки случаи, когда пассажиры по несколько раз срывают стоп-кран при попытке привести поезд в движение. Машинисты, стремясь отправиться «во что бы то ни стало» по графику и пытаясь ошибочно экономить время, не применяя никаких видов торможения, кратковременно толкают ручку крана машиниста № 395 в положение I, после чего немедленно включают тягу. Уже через 15 — 20 с (если не последует повторного срыва стоп-крана) на расстоянии 100 — 150 м будет развита скорость в 15—20 км/ч.
Однако зачастую такая поспешность к добру не приводит. Уже на выходных стрелках бдительный работник вагонного хозяйства обнаруживает, что колеса одного из вагонов идут юзом. Как затем выясняется, величины ползунов достигают 5 мм.
Причина образования ползунов на одном из вагонов в данном характерном случае кроется в завышенном времени отпуска тормоза одного из вагонов по сравнению^ остальными (как правило, он расположен в хвостовой части поезда) и поспешных действиях машиниста, приводящего поезд в движение.
В соответствии с инструкцией по тормозам № ЦТ-ЦВ-ЦЛ-ВНИ-ИЖТ/277 воздухораспределитель считается исправным, если отпуск тормозов в короткосоставном поезде происходит не более чем за 25 с, а в длинносоставном — не более 40 с. При этом воздухораспределителю «нет разницы» в причинах, заставивших сработать его на торможение — будь то экстренное, служебное торможение, разъединение рукавов или срыв стоп-крана. В результате срыва стоп-крана давление в тормозных цилиндрах вагонов поезда достигнет 3,5 — 4,3 кгс/см2.
Однако после закрытия стоп-крана, а также кратковременной постановки ручки крана машиниста N9 395 в отпускное положение I отпустят тормоза воздухораспределителей почти всех вагонов, за исключением одного-двух, которые произведут отпуск через 40 с, а возможно, и позже. То есть уже через 15 с после срыва стоп-крана формально машинист получает возможность привести поезд в движение. Но за эти 15 с в тормозном цилиндре вагона с замедленным отпуском останется еще давление в 2 — 2,5 кгс/см2. Практика показывает, что если при трогании с места вагон заторможен более чем на 1 кгс/см2, он, возможно, пойдет юзом.
И еще. За 10 — 15 с движения с замедленно отпускающим воздухораспределителем при наличии давления в ТЦ больше 1 кгс/см2 машинист получит возможность тащить его юзом на расстоянии 50— 100 м. Приблизительно так же образуются ползуны на колесных парах электровозов при подтаскивании сплотки с затянутым ручным тормозом. На этом расстоянии образуется ползун больше 1 мм.
После полного отпуска тормоза колесная пара, встав на стертую площадку, продолжает еще некоторое время двигаться юзом, усугубляя ползун, до стыка рельсов, где подпрыгивает и проворачивается. Именно в это время по необычному стуку и сумеет заметить ползун проводник вагона, путеец или работник вагонного хозяйства.
Необходимо отметить, что никто из машинистов не включит тягу раньше, чем через минуту после ступени торможения и отпуска тормозов. Руководствуясь этими соображениями, необходимо пере-тормаживать после каждого срыва стоп-крана до приведения поезда в движение.
Практика это подтверждает. Один вагон, идущий юзом в длинносоставном пассажирском поезде, машинист почувствовать не сможет. Фактически перетормаживание и выжидание времени, необходимого на отпуск всех тормозов поезда (не менее минуты), несет в себе один и тот же смысл.
В данном журнале ранее печатались материалы опытных исследований, из которых видно, что чем выше скорость движения (т. е. вращения колесной пары), тем меньше вероятность образования ползуна при торможении с повышенным или максимальным давлением в тормозных цилиндрах (см. рисунок). То есть, если заторможенный вагон поезда с давлением в тормозном цилиндре, к примеру 2 кгс/см2, привести в движение, он обязательно пойдет юзом.
И еще: при скоростях выше 40 км/ч, обеспечивая плавность, можно тормозить вплоть до полного служебного, не рискуя «подковать» поезд. При скоростях меньше 40 км/ч, применяя служебные торможения, желательно руководствоваться специальной таблицей.
Уместен вопрос: почему сравнительно редко образуются ползуны при экстренных торможениях до полной остановки? Ответ прост — коэффициент сцепления сильно разогретых тормозных колодок значительно уменьшается, приближаясь к температуре плавления металла колодок.
Нередко бывает такая ситуация. При подключении и отключении электроотопления поезда на станции отправления контактор отопления работает нормально. При следовании с набранными позициями контроллера, включенным электроотоплением и внезапном кратковременном броске напряжения в контактной сети также не возникает никаких проблем после отключения защиты из-за срабатывания реле пониженного напряжения. Если же напряжение в контактной сети кратковременно исчезает и вновь появляется при следовании на выбеге, то нередко перекрываются электрической дугой стойки контактора отопления. Подобное возможно при следовании с электроотоплением во время гололеда. В чем причины таких явлений?
В книге «Основы электротехники для локомотивных бригад» (авторы А.Е. Зорохович и С.С. Крылов) в разделе «Самоиндукция» это явление объясняется так.
При всяком изменении тока, например, при замыкании и размыкании электрических цепей, при изменении нагрузки электродвигателей возникает э.д.с. самоиндукции. Она всегда препятствует изменению вызвавшего ее тока. Если тока нет или он не изменяется, то и э.д.с. самоиндукции не возникает. Э.д.с. самоиндукции может во много раз превысить напряжение источника и, суммируясь с ним, послужить причиной возникновения перенапряжений в электрических цепях.
Обратимся к нашей ситуации. При следовании с набранными позициями контроллера основную нагрузку по отключению электрических цепей при бросках напряжения вместе с перенапряжением берет на себя быстродействующий выключатель, на который воздействует реле пониженного напряжения. При этом для того, чтобы восстановить БВ, необходимо контроллер машиниста сбросить на 0, на что надо затратить 10 — 20 с. То есть ток перенапряжений гасится мощным аппаратом защиты БВ. Причем, контактор отопления в разрыве электрической дуги также участвует.
Во время выбега при бросках напряжения на контактор отопления воздействует блокировка промежуточного реле, на которое, в свою очередь, воздействует реле напряжения. Теперь, если через короткий промежуток времени напряжение будет вновь подано, контактор отопления немедленно включится. При следовании в гололед из-за кратковременных бросков напряжения на секционных изоляторах контактор отопления будет работать «звонком» до тех пор, пока, возможно не будет поврежден дугой.
В лучшем положении находится контактор отопления поезда на электровозах ЧС7, так как более современный и мощный контактор оборудован, помимо магнитного выдувания электродуги, еще и воздушным.
В зимнее время, впредь до надлежащего усовершенствования защиты силовой схемы электроотопления от перенапряжений, а также бросков напряжения, рекомендуется для сохранения электрооборудования на электровозах ЧС2 соединять перемычкой на ЦКР зажимы 388 и 403. В этом случае при кратковременных бросках напряжения в контактной сети контактор отопления «звонком» работать не будет, а значит, и не сгорит.
Почему отключать электроотопление в коротких поездах (до 8—10 вагонов) рекомендуется с одновременным отключением БВ и контактора отопления?
Гашение электрической дуги контактором отопления поездов построено на явлении выталкивания проводника с током (дуги), помещенного в магнитное поле. Это поле, создаваемое дугогасительной катушкой, напрямую зависит от величины протекающего по силовым цепям тока. При недостаточной величине потребляемого тока (малом количестве подключенных к электроотоплению вагонов) оказывается недостаточной и намагничивающая сила, предназначенная для выдувания и разрыва дуги в дугогасительной камере контактора отопления.
Во время отключения контактора дуга будет продолжать гореть с характерным треском в средней части камеры до тех пор, пока не расплавит контактор и не прожжет стойку. Аналогичным образом от малых токов контакты БВ предназначено защищать при отключениях защиты и промежуточное реле 400 на электровозах ЧС2 и ЧС7.
Н.К. ВАСИН, начальник депо Москва-Пассажирская-Курская Московской дороги
От редакции. Мы закончили цикл публикаций по подготовке к работе зимой, основанный на опыте работы депо Москва-Пассажирская-Курская. Однако наверняка в других депо, у опытных машинистов и помощников есть свои «секреты» устойчивой эксплуатации локомотивов в неблагоприятных погодных условиях. Поделитесь ими через журнал со своими коллегами, присылайте в редакцию свои вопросы для консультаций.
Aucun commentaire:
Enregistrer un commentaire