Файл: Пояснительная записка к дипломному проекту дп 23. 05. 03. 04. 153. Пз студент гр. 153 Д. Ю. Дроголов Консультант по безопасности жизнедеятельности.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 270
Скачиваний: 2
СОДЕРЖАНИЕ
1 АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ ПРОТИВОБОКСОВОЧНЫХ СИСТЕМ
1.1 Релейные противобоксовочные системы
1.2 Электронные противобоксовочные системы
1.3 Системы регулировки проскальзывания колёсных пар
1.4 Другие противобоксовочные системы
2 АНАЛИЗ СИЛОВОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОВОЗА 2ЭС5К
2.1 Электрические цепи первичной обмотки тягового трансформатора
2.2 Электрические цепи вторичной обмотки трансформатора и тягового электродвигателя в режиме тяги
3 АНАЛИЗ ПРОТИВОБОКСОВОЧНОЙ СХЕМЫ С УРАВНИТЕЛЯМИ
3.1 Принцип работы противобоксовочной схемы
3.2 Модернизация схемы на новые элементы
4 ПРОЕКТ МОДЕРНИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОВОЗА 2ЭС5К
4.1 Изначальная компоновка оборудования в секции
4.2 Модернизированная компоновка оборудования в секции
4.3 Монтаж электрических цепей
5 ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ОБСЛУЖИВАНИИ ЭЛЕКТРОВОЗА
5.1 Общие требования безопасности
5.2 Меры безопасности при входе в высоковольтную камеру
5.3 Меры безопасности при поднятии токоприёмника
5.4 Меры безопасности при поднятом токоприёмнике
5.5 Меры безопасности при питании электровоза от сети депо
5.6 Меры безопасности при устранении неисправностей в пути следования
5.7 Меры безопасности при ремонте электровоза
6 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МОДЕРНИЗАЦИИ
6.1 Общая характеристика показателей оценки экономической эффективности технических решений
6.2 Определение затрат на внедрение и реализацию противобоксовочной системы
6.3 Определение экономического эффекта
6.4 Определение показателей экономической эффективности
6.5 Итоговые положения о целесообразности модернизации электровозов 2(3)ЭС5К «Ермак»
4.2 Модернизированная компоновка оборудования в секции
Для решения вопроса о возможности размещения дополнительного оборудования в рамках модернизации электровоза 2(3)ЭС5К было проведено обследование расположения оборудования в кузове на предмет наличия свободного места под установку системы ЭСО. По результатам данного обследования была составлена компоновочная схема, допускающая добавление нового оборудования в кузов электровоза для функционирования системы ЭСО.
Упрощённая схема расположения основного оборудования электровоза с дополнительным (IGBT-модуль с радиатором, сглаживающий дроссель, блоки диодов БД1, БД2, автоматический быстродействующий выключатель), предназначенного для функционирования системы ЭСО, приведена на рисунке 4.2.
Рисунок 4.2 – Расположение оборудования системы ЭСО в кузове электровоза «Ермак»:
1 – Блок управления системой ЭСО; 2 – Кабина локомотива; 3 – Блок управления БУ-193; 4 – IGBT-модуль с радиатором; 5 – Сглаживающий дроссель (ДР); 6 – Блоки диодов (БД1, БД2); 7 – Блок силовых аппаратов 1; 8 – Выпрямительно-инверторный преобразователь 1; 9 – Трансформатор; 10 – Выпрямительно-инверторный преобразователь 2; 11 – Блок силовых аппаратов 2; 12 – Автоматический быстродействующий выключатель; 13 – Блок 8; 14 – Блок ВУВ-24; 15 – Блок мотор-компрессора с пневматическим оборудованием; 16 – Блок питания и коммутации
Анализ расположения оборудования на эксплуатируемых электровозах «Ермак» показал, что в связи с минимумом свободного места в кузове электровоза, оптимальным станет расположение IGBT-модуля с радиатором (рисунок 4.2, 4) и блоков диодов (рисунок 4.2, 6) над блоком питания и коммутации (рисунок 4.2, 16). Автоматические быстродействующие выключатели QF2 и QF3 (рисунок 4.2, 12) оптимально подвесить на кронштейнах, прикреплённых к задней стенке высоковольтной камеры напротив заднего блока силовых аппаратов (рисунок 4.2, 11). Сглаживающий дроссель (рисунок 4.2, 5) возможно разместить на полу около задней стенки ВВК. Система управления, выполненная в виде панели управления системой ЭСО (рисунок 4.2, 1) займёт своё место на пульте управления машиниста. Для функционирования данной противобоксовочной системы требуется объединить отрицательные выводы выпрямительно-инверторных преобразователей в режиме тяги, а также подключить выводы к средним точкам тяговых электродвигателей. Всё дополнительное оборудование на рисунке 4.2 обозначено чёрными прямоугольниками, а требуемые соединения – пунктирной линией.
4.3 Монтаж электрических цепей
Монтаж электрических цепей электровоза выполнен тремя способами:
- гибкие изолированные медные проводники;
- алюминиевые и медные шины;
- гибкие медные соединения.
В свою очередь все электрические цепи разделяются на пять групп:
- первая группа (цепи управления, освещения, сигнализации и блоков питания, а также цепи САУТ и КЛУБ);
- вторая группа (цепи систем автоматики);
- третья группа (цепи вспомогательных машин, нагревательных приборов, контроля земли, вольтметра и счётчика электроэнергии);
- четвёртая группа (цепи ТЭД, измерительных приборов и отопления);
- пятая группа (цепи радиостанций).
Кондуиты первой, второй и третьей групп размещены на щитах потолка проходного коридора.
Кондуиты четвёртой и пятой групп размещены на стенках кузова, под кузовом и по каркасам ВВК.
Учитывая специфику модернизации все дополнительные провода можно отнести к первой и четвёртой группам. Таким образом силовые кабеля, объединяющие отрицательные выводы ВИП, а также кабеля к средним точкам ТЭД, необходимо проложить по каркасу высоковольтной камеры, а цепи управления системой ЭСО – на потолочных щитах.
В результате проработки вопроса о размещении оборудования противобоксовочной системы были отобраны наиболее оптимальные места. Это позволит «безболезненно» внедрить новую систему в уже сложившуюся компоновку секции электровоза.
5 ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ОБСЛУЖИВАНИИ ЭЛЕКТРОВОЗА
Железнодорожный транспорт, как и любой другой, выполняя свои полезные функции, представляет серьёзную опасность для жизнедеятельности людей. По статистике, уровень травматизма и смертности на железной дороге находится на втором месте после автомобильного транспорта. Высокий уровень напряжения и как следствие – токов, существенная инерция, огромные габариты – все эти и ещё множество других факторов позволяют определить особые требования к технике безопасности для всех категорий людей, так или иначе связанных с железнодорожным транспортом.
В рамках данного раздела будут рассмотрены принципы безопасности при эксплуатации электровозов «Ермак», оснащённых новой противобоксовочной системой.
5.1 Общие требования безопасности
Обслуживание электровоза должно производиться с обязательным соблюдением всех мер безопасности, установленных в данном разделе [12].
На тяговых электродвигателях расположены специальные символы, указывающие на наличие электрического напряжения. Все электрические машины должны иметь заземление своих корпусов на кузов электровоза.
Любые работы на электровозе должно проводиться исключительно людьми, имеющими удостоверение на право работы в электроустановках свыше 1000 В, а также сдавшими экзамен по технике безопасности.
Вход в высоковольтную камеру, доступ к панели измерительных приборов на пульте машиниста, а также включение выключателей токоприёмников и главного выключателя заблокировано технически.
Доступ в высоковольтную камеру преграждён сеткой или стальными листами, а оборудование, расположенное внутри неё, расставляется так, чтобы открытые токоведущие части находились на некотором расстоянии, в зависимости от величины их напряжения.
Для увеличения уровня безопасности предусмотрено цветовое оформление, а также использование знаков безопасности. В жёлтый цвет в кузове электровоза окрашены:
- задвижные щиты;
- двери;
- съёмные листы;
- ограждения высоковольтной камеры.
Красным цветом выполнена надпись «ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ», расположенная на дверях и задвижных щитах. Помимо этого, табличка с аналогичной надписью расположена на съёмных листах, на панели приборов пульта машиниста, на крышках коллекторных люков тяговых электродвигателей, на крышках водонагревателей баков санузла и умывальника, на крышках контактных зажимов калорифера.
Знак безопасности «НЕ ПОДНИМАТЬСЯ НА КРЫШУ БЕЗ ЗАЗЕМЛЕНИЯ КОНТАКТНОГО ПРОВОДА» расположен на крышке люка выхода на крышу. Знак безопасности «ПИТЬ ВОДУ ЗАПРЕЩЕНО» устанавливается над краном умывальника. Знак безопасности «ЗАПРЕЩАЕТСЯ ПОЛЬЗОВАТЬСЯ ОТКРЫТЫМ ОГНЁМ» дислоцируется на крышках ящиков аккумуляторных батарей.
Корпуса электрических машин, выпрямительно-инверторных преобразователей, трансформатора тока, разъединителя, бака тягового трансформатора, всех крышевых люков, корпуса главного выключателя, блоков кондиционеров, а
также металлические кронштейны для оборудования, расположенного вне высоковольтной камеры, заземляются на кузов электровоза.
Тормозные башмаки, в количестве 8 штук, должны быть расположены в коридоре кузова на боковой стенке. Другие средства защиты и вспомогательные принадлежности применяются исключительно в соответствии с их предназначением и хранятся в определённых местах.
Все средства защиты в обязательном порядке проходят испытания, по результатам которых на них ставятся метки с указанием даты проведения испытаний. Использование средств защиты с истёкшим сроком поверки строго запрещено.
5.2 Меры безопасности при входе в высоковольтную камеру
При возникновении необходимости входа в высоковольтную камеру необходимо выполнять следующий порядок действий [12]:
- соответствующими выключателями произвести отключение главного выключателя и опускание токоприёмника, после чего удостовериться в том, что токоприёмник опущен и соединение электровоза с контактной сетью отсутствует;
- воспользоваться ключом блокировки пульта машиниста путём перевода его в положение «заблокировано» и далее снять этот ключ;
- извлечь реверсивную рукоятку;
- перекрыть разобщительным краном КН51 трубопровод подвода сжатого воздуха к вентилю токоприёмника;
- отодвинуть дверь высоковольтной камеры в области тягового трансформатора. Входящий в камеру должен при себе иметь ключ блокировки и реверсивную рукоятку.
Далее воспользоваться заземляющей штангой, прикоснувшись к выводам тягового трансформатора, тем самым снять ёмкостной заряд с силовой цепи электровоза. Затем высоковольтный ввод тягового трансформатора заземляется той же штангой, повешенной на шину у главного крышевого ввода.
Исключительно после выполнения всех вышеизложенных процедур разрешается выполнять какие-либо работы внутри высоковольтной камеры. После окончания работ заземляющая штанга отсоединяется от выводов тягового трансформатора, а двери и шторы высоковольтной камеры в обязательном порядке закрываются. Вход в высоковольтную камеру движущегося электровоза строго запрещён.