WAG5 पावर नियंत्रण परिपथ — वास्तविक प्रणाली तर्क

विद्युत अभियांत्रिकी विद्युत इंजन अध्याय 15/28 20 मिनट पठन स्रोत: सत्यापित स्रोत
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यह अध्याय एक WAG5-वर्ग पारंपरिक लोको के वास्तविक, पूर्ण पावर-नियंत्रण एवं सहायक-परिपथ तर्क से गुज़रता है — पेंटोग्राफ उठाने, सर्किट ब्रेकर बंद करने, तथा नॉच बढ़ाने जैसी रोज़मर्रा की क्रियाओं के पीछे का सटीक रिले/स्विच क्रम, साथ ही पूर्ण वास्तविक फॉल्ट-ट्रिपिंग तर्क। यह सामान्य पारंपरिक-लोको अवलोकन (टैप चेंजर, ट्रांसफार्मर, ट्रैक्शन मोटर, आर्नो) को प्रणाली-स्तरीय 'क्यों' के साथ पूरा करता है — कौन सा रिले क्या करता है, किस क्रम में, एवं किस वास्तविक सेटिंग मान पर।

छत उपकरण एवं वोल्टेज विनियमन

रेक्टिफायर, ट्रैक्शन मोटर एवं विद्युत ब्रेकिंग

सुरक्षा रिले — वास्तविक कार्य एवं सेटिंग मान

रिलेफीड स्रोतट्रिप/सुरक्षावास्तविक सेटिंग
QLM (HV overload)CT TFILM (250/5A)Trips DJ if main-transformer input current exceeds setting300 A
QRSI-1/2 (rectifier overload)CT RSILM-1/2 (4000/5A)Trips DJ if rectifier current exceeds setting3600 A
QE (braking excitation overload)CT ELM (1000/5A)Trips braking excitation contactor C-145 if excitation-winding current exceeds setting900 A
QF-1/2 (braking overload)Shunts SHF 1-2Trips C-145 if braking-resistance current (RF-1/RF-2) exceeds setting700 A
QD-1/2 (slipping differential)Current difference between M1/M3 and M4/M6Operates on current-differential wheel slip, feeds Q-48 (energises sanding electro-valve VESA) and Q-51 (auto tap-changer regression until slip stops)125 A differential
QOP-1/2 (main-circuit earthing)Battery supply through earthTrips DJ on traction-power-circuit insulation failure to earth; switch HQOP + resistor RQOP let the relay be isolated/replaced to limit fault current for a shed run—
Q20 (TM over-voltage)Resistance RQ20 across rectifier outputSounds buzzer SON 1-2 above pickup; buzzer stops at dropoutPickup 865V, dropout 740V
Q30 (no-voltage)Single-phase auxiliary windingDrops out below threshold, switches off Q44, trips DJ; re-energised via Q45 contacts, fed via RQ30 after Q45 opensDropout < 215 V
QCVAR (Arno starting relay, English Electric make)'W' phase & neutral of ArnoCuts out Arno starting contactor C118 once Arno reaches speedPickup 155–160 V AC
QV-61 (battery charger signalling, English Electric make)Across battery charger CHBAIndicates charger workingOperates 68–136 V DC
QOA (auxiliary earthing)Arno neutral point 'O'Same function as QOP but for the auxiliary circuit; switch HQOA + resistor RQOA mirror HQOP/RQOP; permanently shunted by RPQOA—

मापन उपकरण एवं सहायक समर्थन उपकरण

आर्नो कन्वर्टर — वास्तविक स्टार्टिंग क्रम एवं अर्थ-फॉल्ट हैंडलिंग

आर्नो (CVAR) को इसके 'U' एवं 'V' फेज़ पर सीधे 380V AC एकल-फेज़ फीड किया जाता है; एकल-फेज़-फेड होने के कारण, यह स्वयं कोई स्टार्टिंग टॉर्क विकसित नहीं करता। वास्तविक स्प्लिट-फेज़ स्टार्टिंग विधि: 'W' फेज़ वाइंडिंग एक स्टार्टिंग रेसिस्टर R118 एवं स्टार्टिंग कॉन्टैक्टर C118 के माध्यम से थोड़ी अवधि हेतु आपूर्ति फेज़ 'U' से जुड़ती है, प्रत्येक वाइंडिंग पर असंतुलित 3-फेज़ वोल्टेज प्रभावित करते हुए एवं स्टार्टिंग टॉर्क विकसित करते हुए। आर्नो 5 सेकंड के भीतर चालू गति तक पहुंचता है, जिसके बाद स्टार्टिंग कॉन्टैक्टर C118 'W' फेज़ को स्टार्टिंग परिपथ से खोलता है। यदि आर्नो के रेटेड गति तक पहुंचने के 5 सेकंड के भीतर C118 खुलने में विफल रहता है, तो अत्यधिक कंपन एवं स्टार्टिंग-रेसिस्टर अति-तापन होता है — रिले QCVAR (आर्नो स्टार्टिंग-रेसिस्टेंस कटआउट रिले) से एक इंटरलॉक ठीक इसी विफलता मोड से बचाने हेतु C118 कॉइल परिपथ खोलता है। आउटपुट: 380V±22.5% थ्री-फेज़, नेगेटिव-टू-पॉज़िटिव सीक्वेंस वोल्टेज अनुपात 5% के भीतर।

सिलिकॉन रेक्टिफायर ब्लोअर मोटर MVSI 1-2 (प्रति रेक्टिफायर क्यूबिकल एक, 380V±22.5% 3-फेज़ 50Hz रेटेड) स्विच HVSI 1-2 द्वारा चालू/बंद की जाती हैं एवं मोटर-सुरक्षा स्विच DMVSI द्वारा अलग-अलग संरक्षित। रेक्टिफायर शीतलन एयर-फ्लो रिले कॉन्टैक्ट QVSI 1-2 एवं DMVSI के सहायक कॉन्टैक्ट द्वारा निगरानी की जाती है, दोनों रिले Q44 के एनर्जाइज़िंग परिपथ में सीरीज़ में तार किए गए। ब्लोअर विफलता (एयर-फ्लो गिरावट या मोटर ओवरलोड) पर, Q44 का परिपथ खुलता है एवं DJ ट्रिप करता है — परंतु HVSI QVSI इंटरलॉक को ब्रिज करने देता है यदि ब्लोअर स्वयं स्वस्थ है परंतु QVSI दोषपूर्ण है।

HVSI स्विच स्थितिप्रभाव
Position 0Functional relay QVSI and MVSI eliminated
Position IQVSI and MVSI both in service (normal)
Position IIQVSI in service, MVSI eliminated
Position IIIMVSI in service, QVSI eliminated

ट्रैक्शन नियंत्रण परिपथ — पेंटोग्राफ एवं DJ संचालन तर्क

बलपूर्वक DJ ट्रिपिंग — पूर्ण वास्तविक फॉल्ट वर्गीकरण

DJ को बलपूर्वक ट्रिप करने वाले प्रत्येक दोष को प्रतिक्रिया समय के अनुसार तीन समूहों में वर्गीकृत किया गया है — दोष-निवारण-क्रम परीक्षा प्रश्नों हेतु वास्तव में उपयोगी।

समूह 1 — तात्कालिक ट्रिपिंग
  • QLM के माध्यम से HV-साइड ओवरलोड (कॉन्टैक्ट खुले); QRSI1/QRSI2 के माध्यम से ट्रैक्शन-परिपथ ओवरलोड; QOP1/QOP2 के माध्यम से ट्रैक्शन परिपथों में अर्थ फॉल्ट; QOA के माध्यम से सहायक परिपथों में अर्थ फॉल्ट; एवं प्रेशर स्विच QPDJ के माध्यम से संपीड़ित-वायु दाब गिरावट (पेंटोग्राफ/DJ लाइन या सर्किट-ब्रेकर लाइन)।
समूह 2 — रिले Q44 द्वारा 0.6 सेकंड विलंबित ट्रिपिंग
  • नो-वोल्टेज रिले Q30 के माध्यम से 380V सहायक वोल्टेज की हानि; QVSI1/QVSI2 या मोटर-सुरक्षा स्विच DMVSI 1-2 के माध्यम से किसी रेक्टिफायर ब्लोअर की विफलता; एवं सहायक कॉन्टैक्ट ASMGR खुलने के माध्यम से टैप-चेंजर एयर-मोटर का दो नॉच के बीच रुक जाना। एकल दोषपूर्ण रेक्टिफायर हेतु, स्विच HVSI1/HVSI2 स्थिति '0' पर दोषपूर्ण रेक्टिफायर बंद करता है एवं उसके QVSI/DMVSI ब्लोअर-निगरानी कॉन्टैक्ट को ब्रिज करता है, केवल स्वस्थ रेक्टिफायर पर DJ को पुनः बंद होने देते हुए।
समूह 3 — रिले Q-118 के माध्यम से 5.6 सेकंड विलंबित ट्रिपिंग
  • Q118, 5-सेकंड विलंब के बाद ड्रॉप आउट होता है, फिर आगे 0.6-सेकंड विलंब के बाद DJ खोलता है, इन पर: ट्रैक्शन-मोटर या ट्रांसफार्मर-ऑइल-कूलर शीतलन विफलता (QVMT1, QVMT2, QVRH के माध्यम से), स्मूथिंग-रिएक्टर शीतलन विफलता (QVSL 1-2), ऑइल-पंप विफलता (QPH), या आर्नो विफलता (QCVAR)। ये सभी सुरक्षात्मक-रिले कॉन्टैक्ट सीरीज़ में तार किए गए हैं एवं सामान्य संचालन के दौरान बंद रहते हैं; DJ बंद करने हेतु, Q118 एनर्जाइज़्ड होना चाहिए, जिसके लिए सहायक कॉन्टैक्टर C105/C106/C107, GR के इंटरलॉक, एवं Q44 पर NC कॉन्टैक्ट के एक सेट द्वारा सुरक्षात्मक-रिले कॉन्टैक्ट ब्रिज किए जाने चाहिए।
  • चूंकि बड़ी मोटरों को पूर्ण गति तक पहुंचने में कई सेकंड लगते हैं, Q118 (केवल 5 सेकंड बाद ड्रॉप आउट होता है) तब तक पुल्ड-इन रहता है जब तक सुरक्षात्मक रिले परिपथ को पुनः बंद न करें; ब्लोअर विफलता उससे जुड़े सुरक्षात्मक रिले को खोलती है, एवं Q118 केवल 5-सेकंड विलंब बीतने के बाद ड्रॉप आउट होता है। स्विच HVMT1, HVMT2, HVRH, HVSL 1-2, HPH एवं HQCVAR किसी खुले सुरक्षात्मक-रिले कॉन्टैक्ट को स्विच स्थिति III या 0 पर ब्रिज करने देते हैं, DJ को फिर भी बंद होने देते हुए।
  • शीतलन की अतिरिक्त निगरानी TM-ब्लोअर कॉन्टैक्टर C105/C106 एवं ट्रांसफार्मर-ऑइल-कूलर-ब्लोअर कॉन्टैक्टर C107 के माध्यम से होती है — यदि ये संचालन कॉन्टैक्ट बंद नहीं हैं, टैप-चेंजर GR के सहायक कॉन्टैक्ट (73-74) GR के 6वें नॉच तक पहुंचते ही Q118 बंद कर देते हैं। इसका अर्थ है कि ट्रैक्शन मोटर टैप-चेंजर GR के 5वें नॉच तक बिना शीतलन के चल सकती हैं — एक वास्तव में उपयोगी वास्तविक परीक्षा तथ्य।
  • यदि मास्टर कंट्रोलर 'O' पर होने पर नॉच नीचे करते समय टैप चेंजर किसी नॉच पर रुक जाता है, रिले Q46 एनर्जाइज़्ड होता है (कॉन्टैक्ट खुलते हैं), Q118 बंद करते हुए — Q46 तब तक चालू/बंद होता रहता है जब तक टैप चेंजर ज़ीरो स्थिति तक न पहुंचे।

ट्रैक्शन मोटर रिवर्सर एवं ट्रैक्शन/ब्रेकिंग स्विच का नियंत्रण

ब्रेकिंग नियंत्रण, भार स्थानांतरण एवं लाइन कॉन्टैक्टर

टैप-चेंजर नॉच-दर-नॉच तर्क, ऑटो-रिग्रेशन एवं MU सिंक्रोनाइज़ेशन

मास्टर कंट्रोलर का यांत्रिक इंटरलॉकिंग

सहायक नियंत्रण परिपथ — वास्तविक स्टार्टअप क्रम एवं कंप्रेसर/ब्लोअर तर्क

सहायक-मोटर नियंत्रण परिपथ बैटरी से 110V DC पर चलते हैं (फ्यूज़ CCA), एवं केवल DJ बंद होने के बाद ही शुरू हो सकते हैं। जैसे ही DJ के सहायक कॉन्टैक्ट एवं रिले QCVAR पिकअप हो जाएं, कॉन्टैक्टर C118 डी-एनर्जाइज़ होता है; C118 का सहायक इंटरलॉक एक समायोज्य 5-सेकंड यांत्रिक समय विलंब के बाद बंद होता है, रिले Q100 एनर्जाइज़ करते हुए।

स्विच स्थिति (HCP/HVRH/HVMT आदि)प्रभाव
Position 0Auxiliary motor and functional relay disconnected
Position 1Auxiliary motor & functional relay in service (normal)
Position 2Auxiliary motor disconnected, functional relay in service
Position 3Auxiliary motor in service, functional relay disconnected

सैंडिंग परिपथ — वास्तविक तर्क

फ्यूज़ CCLS द्वारा संरक्षित। सैंडिंग सोलेनोइड वाल्व VESA1 (एक्सल 1, 2, 4) एवं VESA2 (एक्सल 3, 5, 6) का उपयोग करती है, या तो केबिन में पेडल PSA1/PSA2 द्वारा मैन्युअल रूप से, या व्हील-स्लिप रिले Q48 द्वारा स्वचालित रूप से एनर्जाइज़्ड। यदि किसी बोगी के पहिए फिसलना शुरू करें, प्रभावित मोटर पर धारा में गिरावट रिले QD1/QD2 द्वारा पता लगाई जाती है, जो अपने नॉर्मली-ओपन कॉन्टैक्ट के माध्यम से Q48 एनर्जाइज़ करता है (केवल तभी संभव जब CTF1-2 'रनिंग' पर हो)। Q48 के सहायक कॉन्टैक्ट में 5-सेकंड ड्रॉप-आउट विलंब है — स्लिप रुकने (QD ड्रॉप आउट) के 5 सेकंड बाद तक सैंडिंग जारी रहती है। व्हील-स्लिप-ट्रिगर्ड Q48 संचालन स्लिप के रुकने तक QD ड्रॉप आउट होने तक स्वचालित टैप-चेंजर रिग्रेशन (Q51 के माध्यम से) भी करता है। MU संचालन में, पिछले लोको पर सोलेनोइड वाल्व VESA अग्र लोको से नियंत्रित होते हैं: अग्र लोको पर पेडल PSA संचालित करने से सभी पिछले लोको पर भी उपयुक्त VESA वाल्व एनर्जाइज़ होता है, एवं किसी भी लोकोमोटिव पर QD संचालन प्रत्येक लोकोमोटिव पर Q48 (एवं इस प्रकार VESA) एनर्जाइज़ करता है — इसलिए सैंडिंग पूरे कंसिस्ट में सभी संचालित एक्सल के आगे होती है, केवल फिसलने वाले के आगे नहीं।

वास्तविक सिग्नल लैंप तालिका (चालक डेस्क) एवं प्रकाश परिपथ विनिर्देश

सिग्नलिंग/लाइटिंग परिपथ 110V DC पर चलते हैं। एक वास्तविक लैंप-परीक्षण जांच: DJ खुला होने एवं टैप-चेंजर GR '0' पर होने पर, बैटरी स्विच HBA बंद होने पर LSOL, LSP, LSBCR एवं LSRSI को छोड़कर सभी सिग्नलिंग लैंप जलने चाहिए — यह पुष्टि करते हुए कि कोई लैंप फुंका नहीं है (LSP/LSRSI का अपना पुश-बटन परीक्षण स्विच BPT है)। DJ बंद होते ही, LSGR को छोड़कर सभी लैंप बुझ जाते हैं; LSGR स्वयं केवल GR के स्थिति '0' छोड़ने पर बुझता है।

लैंपरंगसंकेत
LSDJRedDJ position — ON = DJ open, OFF = DJ closed (via relay QV60 on DJ's auxiliary contacts)
LSCHBAGreenStatic battery charger working — glows when HBA+BL close; extinguishes once QV61 & QCVAR pick up on Arno starting completion
LSGRGreenTap-changer GR position — ON = at position '0' (via relay QV62 on GR's auxiliary contacts 89-90), OFF = not at '0'
LSRYellowReadiness of J & CTF for running/braking as ordered by master controller — lit (via relay QV64 on de-energised Q50) means power circuit NOT ready to move the tap changer; goes off only once J1-2, CTF1-2, and C145 are correctly positioned with DJ closed
LSRSIYellowRectifier monitoring — lights when a signalling fuse operates in the main rectifier due to a bridge-fuse blowing from main-diode failure
LSOL / LS-GroupOrange / RedMU-only defective-locomotive detection — see logic table below
Buzzer SON 1-2—Sounds when relay Q20 operates (TM voltage exceeds 865V DC)
परिदृश्यलैंप LSOLलैंप LS-Group
Fault on leading loco — indication ON leading locoOFFON
Fault on leading loco — indication ON trailing loco(s)ONOFF
Fault on trailing loco — indication on leading loco / sound trailing locoONOFF
Fault on trailing loco — indication on the faulty trailing loco itselfOFFON

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