СТЕНД ДЛЯ ПРОВЕРКИ И ИСПЫТАНИЯ РЕЛЕЙНЫХ И КОММУТАЦИОННЫХ БЛОКОВ

Полезная модель относится к электротехнике на железнодорожном транспорте и предназначена для испытания блоков ПП-071, БПП-188 (БПП-254), ППС-225 (ППС-257), применяемых на электровозах 2ЭС5К и ЗЭС5К после их ремонта в условиях ремонтных локомотивных депо.
В настоящее время, в связи с новыми современными требованиями, предъявляемыми к грузовому тяговому подвижному составу, электровозы грузовые ВЛ80 всех типов повсеместно заменяются новыми электровозами 2ЭС5К и ЗЭС5К, предназначенными для вождения грузовых поездов на железных дорогах, электрифицированных на однофазном переменном токе промышленной частоты 50 Гц с номинальным напряжением 25000 В.
Преимущества электровозов 2ЭС5К и ЗЭС5К по сравнению с ВЛ80С очевидны:
- повышение на 5-7% тяговых свойств,
- улучшение на 10-15% динамических характеристик и воздействия на путь,
- снижение в 2 раза затрат мощности на охлаждение тягового оборудования,
- увеличение в 1,5-2 раза межремонтных пробегов и снижение затрат на техническое обслуживание и ремонт,
- новые системы безопасности: КЛУБ-У, САУТ-ЦМ/485, ТСКБМ,
- кабина машиниста, удовлетворяющая современным требованиям,
- кондиционер с системой климат-контроля и панельные обогреватели.
Электрическая схема обеспечивает плавное четырехзонное регулирование напряжения тяговых электродвигателей и работу электровоза в режиме тяги и электрического (рекуперативного) торможения с управлением из любой кабины управления головной или хвостовой секции.
Усовершенствованные тяговые электродвигатели НБ-514Б.
Новый тяговый трансформатор ОНДЦЭ-4350/25 с уменьшенными потерями мощности.
Микропроцессорная система управления обеспечивает
- ручное и автоматическое управление движением,
- режимы автоведения поезда,
- диагностику параметров движения и работы оборудования электровоза.
Экологически безопасные термоэлектрические кондиционеры холодопроизводительностью 4 кВт. Вместо печного отопления - панельные нагреватели, размещенные по всей поверхности стен и пола кабины.
Новое блочное пневматическое оборудование с уменьшенными затратами на его обслуживание и ремонт.
Совершенно очевидно, что принципиально новые электровозы потребуют и создания новой ремонтной базы, на данное время практически отсутствующей.
Из уровня техники известен стенд для проверки релейных устройств, содержащий блок коммутации, к входам которого подключено проверяемое изделие, и блок управления, дешифратор и элементы сигнализации. Между блоком коммутации и дешифратором дополнительно введен блок сравнения, выполненный на диодах и стабилитронах, катоды которых попарно объединены и через сигнальную лампочку подключены к отрицательной шине питания, к анодам стабилитронов подключен дешифратор эталонных сигналов, а аноды диодов подсоединены к блоку коммутации (см. SU 434531 А от 11.11.1974).
Недостатком данного стенда являются не очень высокая надежность, громоздкость и невозможность тестирования современных релейных устройств.
Известны стенды для испытаний коммутационных аппаратов (RU 63069 U1 от 10.05.2007 и RU 2003113069 А от 10.12.2004), которые позволяют испытывать только один аппарат старого образца и не допускают испытания одновременно нескольких аппаратов.
Наиболее близким техническим решением можно считать стенд проверки панели питания, содержащий блок питания, имеющий защиту от короткого замыкания в виде автоматического выключателя, соединенный с блоком управления и блоком контроля и индикации, который соединен с блоком коммутации, в свою очередь соединяющийся с блоком нагрузочных резисторов и аналого-цифрового преобразователя сигнала, имеющего плату датчиков тока и напряжения, а также адаптер ввода-вывода данных с персональным компьютером и панель с клеммами для подключения исследуемых объектов (см. RU 77448 U1 от 20.10.2008).
Недостатками прототипа являются невозможность автоматического управления работой стенда, стенд является непереносным оборудованием, невозможность проверки работоспособности панели питания, значительные затраты времени для сборки испытательной схемы и проверки параметров испытываемых образцов аппаратуры, что приводит к увеличению трудоемкости и т.п.
Задачей разработки стенда является оснащение ремонтных локомотивных депо, эксплуатирующих электровозы 2ЭС5К и ЗЭС5К, техническими средствами, с помощью которых обеспечивается возможность испытания блоков ПП-071, БПП-188 (БПП-254), ППС-225 (ППС-257) с получением достоверных результатов при минимальной затрате времени при подготовке к испытаниям и проведении испытаний.
Результатом применения стенда является контроль качества выполненного ремонта, повышение надежности блоков в эксплуатации, снижение трудоемкости проведения их испытаний.
Указанный технический результат достигается за счет того, что стенд для проверки и испытания релейных и коммутационных блоков скомпонован в виде стола с рабочим местом, при этом рабочее место стола стенда имеет диэлектрическое покрытие, исключающее возможность утечки или коротких замыканий при проведении испытаний и на рабочем месте предусмотрены:
- регулируемые источники электропитания, установленные с возможностью имитации входных нагрузок испытываемых блоков, аналогичных условиям эксплуатации,
- имитаторы нагрузки выходных каналов испытываемых блоков для испытания в нормальных условиях эксплуатации и в экстремальных, например, в случаях короткого замыкания,
- комплект цифровых измерительных приборов, установленный с возможностью осуществления проверок как входных параметров, так и выходных параметров испытываемых блоков в соответствии с требованиями методик испытаний по диапазонам измерений и классу точности,
- аппараты коммутации и комплект испытательных кабелей, с помощью которых осуществляется подключение выходных цепей испытываемых блоков к стенду, обеспечивающие проведение испытания каждого из блоков без дополнительных присоединений, с использованием только аппаратов коммутации стенда,
- устройство защитного отключения «УЗО», обеспечивающее безопасную работу на стенде и отключающее питание стенда в случае прикосновения генератора к проводнику или аппарату, находящемуся под напряжением.
Компоновка стенда по позициям испытаний, а также применение предлагаемых испытательных кабелей позволяет упростить подготовку к испытанию, сократить время как на подготовку, так и на проведение испытаний. Применение цифровых измерительных приборов класса 0,2 обеспечивает необходимую точность и достоверность результатов проводимых испытаний.
Далее предлагаемая полезная модель будет раскрыта более подробно, в предпочтительном варианте исполнения, не являющимся, однако, единственно возможным.
Предлагаемый стенд предназначен для испытания блоков ПП-071, БПП-188 (БПП-254), ППС-225 (ППС-257). При испытаниях проверяются электрические параметры блоков на их соответствие требованиям технической документации блоков. В скобках указаны обозначения блоков, заменяющих с 2007 года первоначально примененные блоки с аналогичными характеристиками.
Стенд скомпонован в виде рабочего места, на котором предусмотрено:
- регулируемые источники электропитания, с помощью которых имитируются входные нагрузки испытываемых блоков, аналогичным условиям эксплуатации;
- имитаторы нагрузки выходных каналов испытываемых блоков для испытания в нормальных условиях эксплуатации, а так же, где требуется - в экстремальных, например, в случаях короткого замыкания;
- комплект цифровых измерительных приборов для проверок как входных параметров, так и выходных параметров испытываемых блоков в соответствии с требованиями методик испытаний по диапазонам измерений и классу точности;
- аппараты коммутации и комплект испытательных кабелей, с помощью которых осуществляется подключение к стенду и выходных цепей испытываемых блоков к стенду, обеспечивающие проведение испытания каждого из блоков без дополнительных присоединений, с использованием только аппаратов коммутации стенда;
- для обеспечения безопасной работы на стенде предусмотрено устройство защитного отключения «УЗО», отключающее питание стенда в случае прикосновения генератора к проводнику или аппарату, находящемуся под напряжением;
- рабочая зона стола стенда имеет диэлектрическое покрытие, исключающее возможность утечки или коротких замыканий при проведении испытаний.
На локомотивах новых типов получают применение различные вспомогательные устройства, требующие электропитание, характеристики которого отличаются от системы питания, принятой на локомотиве в основных цепях. Для обеспечения электропитанием этих устройств применяются специализированные преобразователи, к которым относятся блоки, перечисленные выше, и испытание которых как по входным, так и выходным параметрам предусмотрено на рассматриваемом стенде. С учетом особенностей каждого из испытываемых блоков в стенде предусмотрены три позиции:
позиция испытания блока ПП-071;
позиция испытания блоков БПП-254, БПП-188;
позиция испытания блоков ППС-257, ППС-225
Позиции объединены общей системой питания от сети -50 Гц, 220 В, G, имеют общую и индивидуально по позиции защиту и сигнализацию.
На каждой позиции предусмотрен свой испытательный кабель.
Работа на стенде производится следующим образом.
Испытываемый блок, установленный на рабочей поверхности стола стенда, подключают к стенду с помощью соответствующего этому блоку испытательного кабеля, при чем каждый кабель выполнен таким образом, что после его подключения к блоку управления процессом испытания производится непосредственно с пульта стенда, на котором с помощью цифровых измерительных приборов производится получение результатов. Предусмотрено, что оператор при испытании блоков может задавать номинальные режимы их работы, а также и экстремальные, предусмотренные программами испытаний, например, режим короткого замыкания нагрузки, режим предельных значений колебания напряжения питания.
Таким образом, предлагаемые конструкция и компоновка заявляемого стенда по позициям испытаний, а также применение специализированных испытательных кабелей позволяет упростить подготовку к испытанию, сократить время как на подготовку, так и на проведение испытаний, автоматизировать испытательные работы, исключить ручной труд, повысить производительность, качество испытаний и улучшить условия труда.