Электропневматические тормоза (ЭПТ)


Пневматические тормоза при всей своей эффективности и относительной простоте обладают рядом недостатков – низкая скорость тормозной и особенно отпускной волны, которые приводит к сложности управления тормозами, риску обрыва поездов, истощения тормозной системы. Для устранения данного недостатка были разработаны электропневматические тормоза.


Преимущества ЭПТ

При минимальных доработках существующей тормозной системы было получено существенное улучшение управляемости и надежности тормозов поезда. В отличие от пневматических тормозов, в ЭПТ управляющий сигнал – электрический, что обеспечивает синхронность работы воздухораспределителей на всех вагонах поезда. Питание тормозных приборов осуществляется также как и в пневматических тормозах по тормозной магистрали, она же служит для обеспечения срабатывания тормозов поезда в случае разрыва тормозной магистрали, срыва стоп-крана в вагоне поезда.

Электровоздухораспределитель 350 устанавливается совместно с обычным воздухораспределителем, и они вместе подключаются к одному тормозному цилиндру через переключательный клапан. Если пассажирский воздухораспределитель 292 является непрямодействующим и не производит компенсацию утечек из тормозного цилиндра, то электровоздухораспределитель обладает данным свойством, что существенно повышает надежность тормозов поезда и безопасность движения. Другой, неблагоприятной особенностью 292 воздухораспределителя является зависимость давления в ТЦ от величины выхода штока. В связи с чем, при ступени торможения, в ТЦ разных вагонов может создаться различное давление, а, следовательно, и разное тормозное усилие, что в свою очередь приводит к возникновению продольных реакций в поезде и как следствие - к ухудшению комфорта следования пассажиров. Действие электровоздухораспределителя в данном случае существенно отличается – поскольку он производит наполнение не тормозного цилиндра, а полости над повторителем давления, объем которой везде одинаков, а уже повторитель отрабатывает заданный уровень давления на тормозном цилиндре. Таким образом, на каждом вагоне поезда создается одинаковое давление в ТЦ, и как следствие, равномерно распределенная по всей длине состава тормозная сила. В связи с тем, что при торможении ЭПТ не происходит снижения давления в тормозной магистрали и запасном резервуаре, то тормозная система всегда остаётся готовой к применению, что существенно повышает среднюю скорость движения и безопасность. В настоящее время ЭПТ устанавливается только на пассажирские вагоны, электропоезда и локомотивы обслуживающие пассажирские поезда.


Недостатки ЭПТ

К сожалению, наш мир не идеален, вот и ЭПТ при всех своих преимуществах обладает рядом недостатков, которые не позволили распространить его на весь подвижной состав. Причины этого очевидны: во-первых, пассажирские вагоны и особенно вагоны электропоездов находятся в более «привилегированном» положении по сравнению с вагонами грузового парка. Они реже подвержены переформированию, при которых происходит переподключение электрических межвагонных соединителей. На них оказывается существенно меньшая ударная нагрузка в процессе эксплуатации из-за меньших продольных усилий в поездах. При этом необходимо учитывать, что грузовые вагоны кроме того подвергаются серьезной ударной нагрузке при их роспуске на сортировочных горках. На грузовых вагонах возможна перевозка некоторых грузов, которая может приводить к разрушению кабельной части ЭПТ и электрического оборудования из-за возникновения агрессивных растворов в результате протечки груза или воздействия на него осадков.

Вторым сдерживающим фактором является существенное потребление мощности, которое приводит к увеличению тока в проводах управления ЭПТ и как следствие к снижению напряжения в хвостовых вагонах. Так, один воздухораспределитель при торможении потребляет порядка 12 Вт. При формировании грузового поезда из 70 вагонов необходимая мощность составила бы уже 840 Вт, а это ток порядка 16-17 А. При формировании поезда в 100 и более вагонов, где эффект от ЭПТ был бы наиболее ощутим, потребление бы составило более 1КВт! При таких величинах потребляемой мощности необходимо прокладывать провода значительного сечения, но все равно бы осталась проблема надежного контакта в межвагонных соединителях. Решить проблему могло бы повышение напряжения для управления ЭПТ, но это было бы довольно небезопасно, поскольку бы повысился бы риск поражения людей электрическим током, появилась бы необходимость в усилении изоляции проводов, соединителей.

Еще одно сдерживающее обстоятельство - это то, что при торможении электровоздухораспределителем запасный резервуар не отключается от тормозной магистрали, то есть фактически наполнение тормозного цилиндра происходит с использованием сжатого воздуха из тормозной магистрали. В пассажирских поездах данное обстоятельство не оказывает существенного влияния на давление в тормозной магистрали по причине большей длины вагона (а, следовательно, и объема тормозной магистрали вагона) и короткой магистрали поезда, утечки из которой быстро восполняются через кран машиниста. В грузовом же поезде длина вагона существенно короче, что может привести к существенному снижению давления в тормозной магистрали, которое приведет к срабатыванию пневматических тормозов и таким образом система становится неустойчивой.

При эксплуатации ЭПТ совместно с воздухораспределителем 292 существует опасность превышения максимального давления в тормозном цилиндре. Поскольку данный воздухораспределитель не контролирует давление в тормозном цилиндре, а производит его наполнение, пока не возникнет равенство давлений в магистральной и золотниковой камерах, то в случаях экстренного торможения, когда в тормозном цилиндре уже было создано давление при помощи ЭПТ, то давление в ТЦ возрастает выше допустимого.

По причине всех этих особенностей система ЭПТ не получила своего развития на грузовом подвижном составе. В настоящее время на грузовых поездах активно используются различные системы управления тормозами (СУТП, РУТП), которые позволяют сократить время распространения тормозной волны по составу, контролировать давление в тормозной магистрали хвостового вагона. Данные системы используют в качестве канала управления радиосвязь. Вопросы же более быстрого отпуска тормозов, ускорения зарядки тормозной системы пока остаются нерешенными. Решение данного вопроса также сдерживается необходимостью поддерживать совместимость с текущим тормозным оборудованием и минимальными изменениями в конструкции вагонов.

На главную