Strona Główna ::: Lokomotywy EP09 ::: Linia 226 ::: Galeria ::: Przezwiska lokomotyw ::: Oznaczenia lokomotyw ::: Księga gości ::: Linki ::: O autorze ::: Kolejowe top


Aparaty elektryczne


Aparatami elektrycznymi nazywamy wszelkie urządzenia (zarówno elektromechaniczne, jak i elektromagnetyczne, elektropneumatyczne itp.), które spełniają funkcje łączeniowe, pomiarowe, zabezpieczeniowe, regulacyjne. Na lokomotywie pierwszym takim urządzeniem, w całym ich szeregu, jest pantograf - element, którego zadaniem jest przekazywanie prądu z sieci trakcyjnej do pojazdu. Jest to newralgiczny punkt lokomotywy - narażony na wiele uszkodzeń, o które nie trudno przy tak dużych prędkościach. Mogą to być uszkodzenia sieci trakcyjnej, wszelkiego rodzaju obiekty na tej sieci, jak np. gałęzie, pojawianie się łuku elektrycznego przy przerwach w sieci ("żaby") itp. W lokomotywach EP09 stosuje się trzy rodzaje pantografów - są to analogiczne do stosowanych m.in. na EU07 i ET22 5ZL (różniące się od AKP-4E amortyzatorem ślizgacza - AKP-4E ma układ dźwigni i sprężyn, 5ZL - sprężyny osadzone w teleskopie), pantografy połówkowe 55ZW produkcji Pafawag-u oraz nowoczesne odbieraki połówkowe DSA 200 produkcji Stemmanna w wersji dla PKP. Parametry odbieraków są niemal identyczne: napięcie znamionowe 3000 V, prąd ciągły znamionowy 1000 A, docisk stateczny średni ślizgacza do przewodu jezdnedo ca. 80 N. Parametrem znacznie się różniącym w tych pantografach jest masa: np. w 5ZL wynosi ona ca. 380 kg, a w DSA 200 jest to ca. 125 kg. Mniejsza masa zmniejsza bezwładność - pantograf szybciej się unosi i obniża, dzięki czemu zapewniony jest lepszy styk ślizgacza z siecią mimo wstrząsów i drgań. Inną zaletą jest mniejsza ilość łożysk, przez co zmniejsza się siła tarcia. Niestety, pantografy połówkowe z reguły posiadają mniejszą sztywność poprzeczną, a ich parametry aerodynamiczne są zależne od kierunku jazdy.

Odsprężynowanie ślizgacza pantografu AKP-4E, które składa się z wahaczy i sprężyn. Dopuszczony jest on do eksploatacji przy prędkościach do 140 km/h.
Odsprężynowanie ślizgacza pantografu 5ZL, w postaci teleskopów ze sprężynami w środku. Jest stosowany na EP09.
Pantograf 5ZL na dachu lokomotywy. Widoczny szary przewód służy do zasilania pantografu w sprężone powietrze (w celu jego podniesienia), natomiast czerwony szynoprzewód przewodzi prąd do izolatora przelotowego.


Ochronę przed skutkami uderzeń pioruna w sieć trakcyjną zapewnia układ odgromowy. Składa się on z połączonych równolegle kondensatora ochronnego KTa-3,6/4-1 o pojemności 4 μF oraz odgromnika magnetyczno - zaworowego GMZ-4. Układ jest podłączony między pantografem A i jego odłącznikiem. Umożliwia to odłączenie pantografu i układu odgromowego w przypadku uszkodzenia odgromnika (np. przebicia).

Aparaty elektryczne na dachu: skrzynka po prawej stronie to kondensator odgromowy, brązowy izolator na pierwszym planie wprowadza przewody do odgromnika magnetyczno - zaworowego. Na dwóch izolatorach na drugim planie opiera się odłącznik pantografu, tylni izolator przelotowy wprowadza przewody do środka lokomotwy (do obwodu głównego). Najbardziej z tyłu widoczny jest wylot powitrza chłodzącego oporniki rozruchu i hamowania.


Wyłącznik szybki WSp-1600 to jedno z najważniejszych zabezpieczeń. Zapewnia on automatyczną ochronę przed poborem prądów zwarciowych i przeciążeniowych z przewodu jezdnego (wyłączenie następuje przy przekroczeniu 1600 A). Czas zadziałania wynosi 2 ÷ 5 ms. Wyłącznik można załączyć przy minimalnym ciśnieniu powietrza w układzie pneumatycznym 0,35 MPa.

Wyłączenie wyłącznika szybkiego może nastąpić dwojako: jako działanie zamierzonie (ręcznie) bądź niezamierzone (samoczynnie). W pierwszym przypadku polega to na wyłączeniu na pulpicie wyłączników dźwigienkowych Wyłącznika Szybkiego bądź Wyłącznika Rozrządu. W drugim przypadku działanie to następuje w odpowiedzi na:

  • przekroczenie ustalonej wartości prądu;
  • zadziałanie przekaźnika zanikowo napięciowego obwodu głównego;
  • zadziałanie przekaźnika nadmiarowego przetwornicy;
  • zadziałanie przekaźnika nadmiarowego sprężarki;
  • zadziałanie przekaźnika nadmiarowego ogrzewania pociągu;
  • zadziałanie przekaźnika różnicowego obwodu głównego;
  • zadziałanie przekaźnika różnicowego obwodów pomocniczych;
  • zadziałanie przekaźnika ciśnieniowego pantografów.

    Pozostałymi podstawowymi zabezpieczeniami są przekaźniki różnicowe i zanikowo - napięciowe obwodu głównego oraz przekaźniki nadmiarowe silników trakcyjnych. Oprócz wymienionych przekaźników zabezpieczeniowych znajdują się także: przekaźniki nadmiarowe maszyn pomocniczych PPN1, nadmiarowe wentylatorów oporów rozruchowych i ogrzewania pociągu PPN3, nadmiarowe układu przeciwprzepięciowego PPN2, zanikowo - prądowy przetwornicy PPG-16, zanikowo - prądowy wentylatora oporów rozruchowych PZP oraz nadnapięciowy hamowania.

    Przekaźnik nadmiarowy silników trakcyjnych PJS jest elementem odpowiadającym za ich ochronę przed uszkodzeniami, które byłyby następstwem przepływu zbyt dużego prądu. Prąd taki powoduje zmiany termiczne (znaczne zwiększenie temperatury) z wszelkimi ich konsekwencjami: uszkodzenia izolacji, zmiany w strukturze krystalograficznej łącznie z nadtopieniami, rozszerzenie uzwojeń itp. Przekaźnik automatycznie wyłącza dopływ prądu poprzez otworzenie styczników liniowych oraz wszystkich styczników oporników rozruchowych przy przekroczeniu wartości zasadniczo 850 A, chociaż podczas napraw ustawia się na wartości nieco niższe (około 750 - 800 A). Na EP09 znajdują się dwa przekaźniki PJS - każdy dla grupy silników.

    Przekaźnik nadmiarowy silników trakcyjnych.


    Przekaźnik różnicowo - prądowy PRG-1500 jest zabezpieczeniem odpowiedzialnym za to, aby uniemożliwić "ucieczkę" prądu z obwodu elektrycznego, jakim jest obwód główny lokomotywy - taka sama ilość prądu musi do lokomotywy "wejść" z sieci jezdnej cewką wejściową i taka sama ilość musi "wyjść" do sieci powrotnej, czyli szyn, poprzez cewkę wyjściową. W ten sposób likwidowane jest niebezpieczeństwo porażenia załogi prądem, który wydostałby się z obwodu głównego do części uszynionych. W lokomotywie znajduje się jeden taki przekaźnik. Powoduje otworzenie wyłącznika szybkiego przy pojawieniu się różnicy 60 A na "wejściu" i "wyjściu".

    Przekaźnik zanikowo - napięciowy PSR-ZN zabezpiecza obwód przed gwałtownymi, krótkotrwałymi spadkami (zanikami) napięcia, które, jeśli powróciłoby po pewnym czasie przy bezoporowym połączeniu silników, mogłoby spowodować przepływ zbyt dużego prądu. Przekaźnik reaguje na spadek napięcia poniżej 1900 V. Jego odblokowanie możliwe jest dopiero, jeśli napięcie wzrośnie co najmniej do 2100 V. Na EP09 znajduje się jeden taki przekaźnik.

    Niezbędnymi elementami do sterowania lokomotyw z rozruchem oporowym są styczniki. Są to rozłączniki, które muszą cechować się dużą trwałością mechaniczną, dużą częstością łączeń i możliwością wyłączenia prądów roboczych (a także wytrzymywanie w stanie zamkniętym prądów zwarciowych). Za ich pomocą można zmieniać układy połączeń silników trakcyjnych (szeregowo bądź równolegle - stycznikami mostkowymi, grupowymi i liniowymi), eliminować opory rozruchu (styczniki oporowe) oraz załączać bocznikowanie indukcyjne (stycznikami bocznikowania). Oczywiście ich funkcje nie ograniczają się do powyższych, w lokomotywie znajduje się znacznie wiecej rodzajów styczników, o innych funkcjach. Względem napędu można je podzielić na styczniki elektropneumatyczne (typu SPG-630L, SPG-630R, SPO 250M/B, SPG-M) oraz elektromagnetyczne (SMA-25).

    Styczniki bocznikowania. Warto zwrócić uwagę, że kominy wydmuchowe styczników z wyższymi numerami są mniejsze, ponieważ prądy wyłączane na wysokich pozycjach bocznikowania są stosunkowo małe.
    Widok na styki stycznika.
    Kominy wydmuchowe styczników rozruchu (ich zadaniem jest osłonięcie i wygaszenie łuku elektrycznego powstałego przy otwieraniu styków. Ożebrowanie ma na celu "złamanie" łuku, jeśli nie zdąrzy zgasnąć wcześniej.
    Jak wyżej.


    Nawrotnik MAV-602 służy do zmiany kierunku płyniecia prądu w uzwojeniu wzbudzenia. Wynikiem tego jest zmiana kierunku obrotów silników trakcyjnych.

    W centralnej części zdjęcia znajduje nawrotnik; z lewej strony znajduje się zasłonięty wspornikiem ramy odłącznik grupy silników trakcyjnych.


    Opory rozruchu i hamowania DBR-104E to elementy, które podczas pracy silnikowej maszyn trakcyjnych dziąłają ograniczając prąd rozruchu, natomiast podczas pracy hamulcowej wytwarzany prąd jest na nich wytracany. Energia elektryczna "ulatuje" z nich w postaci ciepła. Są one wykonane z fechralu i umieszczone w obudowach. Trzeba podkreślić, że opory te są bardzo delikatnej konstrukcji; jazda bez wentylarów oporów rozruchowych może skończyć się ich spaleniem podczas niezbyt długiego rozruchu. Zasilanie wyżej wymienionych wentylatorów pochodzi ze spadku napięcia na dwóch (trzech przy hamowaniu elektrodynamicznym) opornikach rozruchowych każdej grupy, zatem ich obroty są wprost proporcjonalne do wielkości prądu, który przepływa przez obwod główny.

    Sterownikiem hamowania elektrodynamicznego jest elektroniczne urządzenie hamowania TUHEX (Tyrystorowe Urządzenie Hamowania Elektrodynamicznego). Jego zadaniem jest reagowanie na elektryczny impuls zaworu rozrządczego (powstający przy wdrożeniu hamowania); sygnał ten powoduje wytworzenie kolejnego, który kierowany jest do przekształtnika tyrystorowego. Przekształca on napięcie 110 V na wartość odpowiednią do zasilania uzwojeń silników trakcyjnych przy hamowaniu, w zależności od wartości prądu wzbudzenia oraz sumy prądów wzbudzenia i twornika. Po otrzymaniu z przekształtnika sygnału o wielkości siły hamowania, TUHEX ogranicza bądź wyłącza hamowanie pneumatyczne na lokomotywie. Źródłem zasilania wzbudzenia jest druga przetwornica (w kierunku jazdy). Ta zależność uniemożliwia korzystanie z hamulca ED w przypadku braku pracy przetwornic, czyli np. ich awarii bądź braku napięcia w sieci.


    Wstecz do strony głównej działu EP09