Контрольно-исполнительной функцией контура петли экстренного торможения является реализация остановки электропоезда «Сапсан» автоматическим принудительным торможением в режиме экстренного торможения посредством активации быстродействующих клапанов БТК (NO-5) на вагонах SR B в случаях критического состояния контролируемых систем управления. Если режим экстренного торможения вызван машинистом путем постановки рукоятки задатчика тормозных усилий FS-41 в положение «ЭТ» (экстренное торможение) или активацией ударной кнопки «Аварийный стоп-кран» NO-3 либо ударной кнопки NO-6 в служебном купе начальника поезда, контур петли экстренного торможения дополнительно обесточивается, что приводит к активации клапанов БТК (NO-5) и, как следствие, к остановке поезда экстренным торможением, т.е. независимо от разрядки тормозной магистрали механическим способом через канал пневматического клапана, который при открытии соединяет напрямую тормозную магистраль поезда с атмосферой, к примеру через клапан задатчика тормозных усилий FS-41 (C-23).

Алгоритм работы контура «Петля экстренного торможения» (ПЭТ) представлен на рис. 8.55. Как упоминалось ранее, исполнительной задачей ПЭТ является активация режима автоматического экстренного торможения поезда, что гарантирует исключение воздействия на процесс контроля технического состояния элементов управления человеческого фактора, в случае если вышеуказанные элементы управления достигли критических состояний в процессе эксплуатации электропоезда.

Формирование запроса активации экстренного торможения посредством ПЭТ реализовано в конструктивном исполнении системы управления ЭВС «Сапсан» и может осуществляться от следующих командных сигналов:

• командный сигнал от компонентов системы безопасности КЛУБ-У (воздействие от ЭПК-150, блока КОН, клапана ЭПВ-266 системы «Купол»);
• сигнал экстренного торможения при получении требования от контура «Петля контроля пружинно-стояночного тормоза» (в случае аварийного срабатывания стояночнопружинного тормоза);
• требование экстренного торможения при активации исполнительной функции контура «Петля контроля тележки» (в основном режим запроса экстренного торможения реализуется при второй ступени нагрева буксовых подшипников или потере данной функции при скорости движения поезда более 220 км/ч);
• требование экстренного торможения при активации ударной кнопки «Аварийный стоп-кран» (NO-3) в кабине машиниста (в активной и неактивной кабине электропоезда);
• требование экстренного торможения при активации ударной кнопки «Аварийный стоп-кран» (NO-6) в купе начальника поезда;
• требование экстренного торможения при активации задатчика тормозных усилий FS-41 (C-23) на панели управления в кабине машиниста путем постановки рукоятки указанного задатчика в положение «ЭТ» (в активной и неактивной кабине электропоезда).

Вышеперечисленные командные сигналы посредством контроллеров SKS и станций SIBAS-KLIP в виде электрических цифровых сигналов передаются по многофункциональной шине MVB на ЦБУ, который в свою очередь осуществляет контроль и регистрацию текущего состояния системы управления поезда и ее элементов. ЦБУ никак не воздействует на режим активации экстренного торможения в случае достижения каких-либо критических состояний. Контур петли при его обесточивании или при разрыве цепи линии управления с помощью контактов вмешательства (для ПЭТ контакты вмешательства имеются только на головных вагонах SR B) отключает питание катушки реле состояния ПЭТ 43К-24 на головном вагоне посредством предварительного обесточивания вспомогательных контуров «Запрос экстренного торможения-1» или «Запрос экстренного торможения-2». На отключение питания реле состояния ПЭТ реагирует актуатор — анализатор состояния контура петли по напряжению его линий для каждого из вагонов, который в свою очередь изменяет уровень аналогового электрического сигнала, передаваемого по проводной линии на блок БУТ-мастер. Менеджер торможения производит обработку вышеуказанного сигнала и осуществляет подачу питания на провод № 280231, от которого получают питание катушки электромагнитных клапанов БТК (NO-5), открывающих путь разрядки тормозной магистрали в атмосферу. Помимо активации БТК, в целях реализации максимальной тормозной силы для минимизации величины тормозного пути электропоезда «Сапсан» при скоростях в начале экстренного торможения поезда более 70 км/ч, менеджер торможения БУТ-master путем формирования командного цифрового сигнала активирует смешанный режим торможения (совместное функционирование электродинамического и фрикционного тормозов).

Режим экстренного торможения посредством ПЭТ активируется при следующих состояниях контура:

• разрыв контура линий управления и состояния (разрыв электропоезда, как следствие, обрыв проводов линий контура петли);
• воздействие контактов вмешательства «Запрос экстренного торможения-1», «Запрос экстренного торможения-2» на реле состояния ПЭТ 43К-24 головного вагона SR B;
• потеря питания контура петли при активации ударных кнопок NO-3, NO-6, а также при постановке рукоятки FS-41 (C-23) в положение «ЭТ»;
• потеря питания контура петли при срабатывании АЗВ 43-F08 ПЭТ, АЗВ 43-F04 ПКТ, АЗВ 43-F06 «Шунтирование КЛУБ-У», АЗВ 43Ш01«Петли безопасности», АЗВ 43-F03 ПКПТ, АЗВ 22-F43 «Реверсор», АЗВ 44-F01 «Питание КЛУБ-У»;
• отключение шунтирующих переключателей на «третичной» панели кабины управления БТК, ПЭТ, ПКТ (в том числе на отдельных вагонах), ПКПТ в процессе движения поезда при фактической скорости более 5 км/ч (критерий остановки);
• в случае попытки активации неактивной кабины управления;
• в случае попытки возврата переключателя направления движения 22-S01 в активное положение, если он переведен в положение «0» в пути следования (возврат в активное положение возможен только на остановке);
• в случае отсутствия автоматической деактивации комплекта КЛУБ-У из-за неисправного действия реле 44-К23 «КЛУБ-У локальное выключение» при смене кабин управления (через 10±1 с после начала движения из активной кабины);
• в случае непреднамеренной активации кнопочного выключателя стояночно-пружинных тормозов «Включение СПТ» 28-S46 (в пути следования при фактической скорости более 10 км/ч) после вторичного нажатия данного выключателя в течение 10 с;
• в случае произвольного срабатывания стояночно-пружинных тормозов на отдельных вагонах в режиме транспортировки поезда другим локомотивом (при активированном состоянии переключателя «Буксировка» и активном состоянии ПЭТ).

Электрическая цепь управления контуром петли экстренного торможения представлена на рис. 8.56. Питание напряжением 110 В осуществляется от провода № 321532 через контактную группу АЗВ 43-F08 «Петля экстренного торможения», поступает на провод № 43251, далее через замкнутую блокировку 13—14 реле 43-К18 «Замедленное включение» получает питание провод № 433902, от которого через замкнутые блокировки 13—14 реле 43-К33 «Запрос экстренного торможения-1» и реле 43-К34 «Запрос экстренного торможения-2» — провод № 433913. Далее активируется следующая цепь: нормально-замкнутая группа 5—6 шунтирующего переключателя 43-S21 ПЭТ на третичной панели активной кабины машиниста ^ провод № 434002 (линия управления петли экстренного торможения), далее через блокировочные контактные группы неактивной кабины машиниста ^ провод № 434003 (линия управления петли экстренного торможения), от которого запитываются катушки реле 43-К24 ПЭТ каждого из вагонов, минусовым является провод № 433914. От провода № 434003 через нормально замкнутые контакты 7—8 на провод № 43909 подается питание на катушку реле состояния петли экстренного торможения 43-К24 головного вагона с активной кабиной машиниста, плюсовую и минусовую цепи которого контролируют блокировочные контакты реле запросов экстренного торможения 43-К33 и 43-К34. Все элементы, а именно состояния реле данной цепи, отслеживаются контроллерами SKS, которые по проводам № 240301 и 240101 и станций SIBAS-KLIP передают информацию на ЦБУ и БУТ-мастер. В цепи контура петли экстренного торможения каждого вагона имеются актуаторы, отслеживающие состояние петли по критерию остановки с отдельными реле Скорость < 5 км/ч» 43-К30 и формирующие общий сигнал, передаваемый на блок БУТ-мастер. Кроме того, имеется актуатор состояния петли экстренного состояния, непосредственно формирующий командный сигнал на активацию БТК от блока БУТ-мастер. В случае неисправности или нарушения целостности линий управления и состояния контура петли экстренного торможения, имеется возможность шунтирования основного контура шунтирующим переключателем 43-S21 ПЭТ на третичной панели кабин управления. Поскольку контур петли экстренного торможения контролируется критерием остановки «Скорость < 5 км/ч», шунтирование производится только при остановке или при фактической скорости электропоезда менее 5 км/ч. В случае если петля ПЭТ шунтируется путем постановки переключателя 43-S21 в положение «Выкл.», замыкается его контактная группа 4—3, и линия управления (провод № 433913) соединяется напрямую с линией состояния (провод № 433909), при этом основное реле состояния 43-К24 головного вагона с активной кабиной машиниста остается под питанием. От цепи головного вагона отсоединяется электрическая цепь контура петли экстренного торможения остальных девяти вагонов поезда, т.е. остается контроль над вмешательством или затребованием экстренного торможения от элементов, формирующих запрос экстренного торможения на головном вагоне в активной кабине машиниста.

К электрическим цепям, относящимся к контуру петли экстренного торможения, которые непосредственно формируют командный сигнал запроса ЭТ, относятся три основных вспомогательных контура, изображенные на рис. 8.57. Питание контуров в зависимости от эксплуатационного состояния в какой-либо момент времени штатного режима работы или переходного процесса осуществляется по проводам № 432401 от АЗВ 43-F01 «Петля безопасности», от провода № 432304 от блока «Начало петли» (штатный режим) или от провода № 432401 в режиме «Виртуальное моделирование»

В случае если не сработали реле по команде БУТ-мастера 28-К27 (ПКПТ) или реле 28-К 28 (ПКТ), а также если экстренное торможение не запрашивалось машинистом или поездным персоналом посредством активации FS-41, NO-3, NO-6, провод № 434307 получает питание. Через нормально замкнутые блок-контакты 61—62 и 81—82 реле 43-К37, 43-К38 «Система безопасности поезда шунтирование» получают питание провода № 434308 и № 434309, от которых при условии замкнутых блокировочных контактов реле 44-К22 «Система безопасности клапан ЭПК-150», 44-К21 «Система безопасности клапан ЭПВ-266», 44-К25 «Запрос экстренного торможения блок КОН», при условии находящегося в положении «Вкл.» шунтирующего переключателя 44-S01 «КЛУБ-У» (блок-контакты 14—13 и 16—15 разомкнуты), при условии нормально замкнутых контактных блокировок 71—72 и 91—92 реле 43-К37, 43-К38 «Система безопасности поезда шунтирование» получают питание катушки реле 43-К33 и 43-К44 «Запрос экстренного торможения». Данные контуры питания реле «Запрос экстренного торможения-1», «Запрос экстренного торможения-2» дублированы из соображений резервирования, для надежности и гарантии формирования запроса ЭТ системой управления поездом. Блокировочные контакты реле 43-К33 «Запрос экстренного торможения-1» и реле 43-К44 «Запрос экстренного торможения-2» являются основными коммутационными элементами в электрической цепи контура петли экстренного торможения, своими блок-кон-тактами реле запроса ЭТ обесточивают и шунтируют цепь питания основного реле состояния ПЭТ 43-К24 на головном вагоне с активной кабиной управления, а также формируют сигналы состояния петли экстренного торможения для ЦБУ посредством замыкания и размыкания цепей контроллеров SKS.

Когда экстренное торможение, в том числе и воздействие на контур петли экстренного торможения, инициируется обслуживающим персоналом путем активации NO-3, NO-6 или постановкой рукоятки FS-41 (C-23) в положение «ЭТ», существует возможность прерывания начавшегося режима торможения электропоезда экстренным темпом путем возврата перечисленных элементов в исходное состояние. При этом формирование запроса ЭТ реализуется путем потери питания реле состояния, а цепь питания данного реле и контура петли экстренного торможения не размыкается при помощи контактов вмешательства, т.е. электрическая цепь реле запроса экстренного торможения обесточивается, и в случае восстановления питания она продолжает функционировать в штатном режиме.

В случаях, когда ЭТ, в том числе и воздействие на контур петли экстренного торможения, инициируется вмешательством контрольных функций петель контроля тележки и контроля стояночно-пружинных тормозов, цепь контура петли экстренного торможения может восстанавливаться при определенных значениях фактической скорости поезда, но только для алгоритма работы петли контроля тележки. При формировании запроса ЭТ от петли контроля стояночно-пружинных тормозов прерывание экстренного торможения в целях исключения повреждения механических элементов тормозного оборудования невозможно. Наиболее подробно алгоритмы работы контуров данных петель будут рассмотрены далее.

Когда командный сигнал на формирование запроса экстренного торможения формируется при помощи контактов вмешательства от реле 44-К22 «Система безопасности клапан ЭПК-150», 44-К21 «Система безопасности клапан ЭПВ-266», 44-К25 «Запрос экстренного торможения блок КОН», реле запросов экстренного торможения обесточиваются, и начавшееся экстренное торможение поезда реализуется до полной остановки без возможности прерывания. Возврат контура петли экстренного торможения в штатный режим возможен только после восстановления нормальной работоспособности приборов безопасности, осуществляющих непосредственное вмешательство в цепи запроса экстренного торможения. В случае неисправного действия или повреждения компонентов блока КОН, клапана ЭПВ-266 системы «КУПОЛ», ЭПК-150 (если данные элементы оказывают постоянное вмешательство в работу контура петли экстренного торможения) существует возможность исключения данного воздействия путем постановки шунтирующего переключателя 44-S01 «КЛУБ-У» в положение «Выкл.», при этом вступают в действие следующие ограничения в системе управления поездом:

• диагностические сообщения, связанные с системами КЛУБ-У и АУДИТ подавляются;
• командные сигналы от блоков КОН, ЭПК-150, ЭПВ-266 не вызывают запрос на экстренное торможение от ПЭТ (ЭПК-150 имеет возможность реализовать автостопное торможение поезда посредством своих элементов);
• команда на выключение тяги не приводит к блокировке движения через ЦБУ;
• не происходит автоматическое переключение на фазовых изолирующих участках и участках смены рода токов;
• система АУДИТ не получает информации об ограничении заданной скорости исходя из данных о местонахождении поезда;
• воздействие контактов вмешательства от ЭПК-150, КОН и ЭПВ-266 на петлю запроса экстренного торможения шунтируется. В таком случае принудительное торможение от этих устройств безопасности происходит не через клапаны экстренного торможения БТК, а только через собственные клапанные элементы ЭПК-150 и ЭПВ-266 для разрядки тормозной магистрали поезда;
• при активации шунтирующего переключателя автоматически осуществляется индикация фактической скорости движения по показаниям ЦБУ на интерфейсе «Человек—машина».

Быстродействующий тормозной клапан SBV (БТК)

Как уже было сказано ранее, исполнительным элементом завершающей фазы алгоритма контрольно-исполнительной функции контура петли экстренного торможения является быстродействующий тормозной клапан SBV (БТК), который при получении питания на его катушку открывает путь разрядки тормозной магистрали в атмосферу. Существуют два основных режима работы электрической схемы питания БТК: штатный режим эксплуатации поезда и режим «Буксировка». На рис. 8.58, 8.59 показаны фрагменты электрической схемы питания БТК в вышеуказанных режимах.

В отличие от штатного режима в режиме «Буксировка» осуществляется контроль над состоянием модулей стояночно-пружинных тормозов, т.е. в случае произвольного или аварийного срабатывания энергопружинного аккумулятора, и как следствие механического воздействия суппортов клещевого механизма взаимодействием тормозных накладок на тормозные диски, при фактической скорости движения более 10 км/ч происходит запрос ЭТ от петли ПКПТ со срабатыванием БТК и реализацией режима экстренного торможения поезда. Данный режим будет возможным при условии включенных петли экстренного торможения и петли контроля пружинных тормозов на третичной панели кабины управления головного вагона, к которому прицеплен вспомогательный локомотив.