Układy i urządzenia hamulcowe > Hamulce elektropneumatyczne

Jest to hamulec pneumatyczny zespolony sterowanie elektrycznie. Celem tego hamulca jest zapewnienie jednoczesnego załączania hamowania we wszystkich pojazdach składu pociągu co nie jest możliwe w przypadku zastosowania hamulca zespolonego pneumatycznego, gdzie według szybkości przebiegu fali uderzeniowej (ok. 25 m/s) hamowanie załącza się po kolei w kojonych pojazdach składu, w wyniku czego końcowe pojazdy zaczynają hamować później niż pierwsze.

Rozróżnia się dwa rodzaje hamulców elektropneumatycznych:

1) HAMULEC ELEKTROPNEUMATYCZNY AUTOMATYCZNY to hamulec samoczynny stosowany jest w składach wagonowych pasażerskich.
Jego działanie polega na zastosowaniu w wagonach zaworów elektropneumatycznych, które odpowiednio sterują ciśnieniem w przewodzie głównym indywidualnie każdego z wagonów.
Oprócz lokalnego sterowania ciśnieniem w PG zaworami elektropneumatycznymi, równocześnie działa sterowanie ciśnieniem w PG poprzez falą uderzeniową z zaworu (nastawnika) hamulca pneumatycznego maszynisty.
Pracą zaworów hamowana i luzowania sterują sygnały elektryczne załączane według ustawionego zaworem (nastawnikiem) przez maszynistę reżimu hamowania / luzowania.
Podczas luzowania hamulca EP lokalne zasilanie przewodu głównego w celu zwiększenia w nim ciśnienia i przesterowania zaworu rozrządczego na luzowanie realizuje ciśnienie ze zbiornika pomocniczego, który z kolei zasilany jest z przewodu zasilającego (PZ).

Zobacz opis układów pneumatycznych - tutaj.

Pojazdy w których zastosowany jest hamulec elektropneumatyczny muszą być wyposażone w przewód zasilający oraz odpowiedni kabel elektryczny sygnałowy łączący poszczególne pojazdy składu, którym transmitowane są z pojazdu trakcyjnego, na drodze elektrycznej sygnały dotyczące hamowania / luzowania.

 
Gniazdo i wtyczka z kablem interfejsu sterowania hamulcem EP wg UIC 541

Dzięki oddziaływaniu hamulca na przewód główny hamulec elektropneumatyczny automatyczny, jak było wspomniane jest hamulcem samoczynnym. Może być jednak używany tylko, gdy wszystkie pojazdy skłądu pociagu są wyposażone w moduły sterujace EP i powyższą linię komunikacyjną według UIC 541.


Przycisk testu hamulca EP - automatycznego

2) HAMULEC ELEKTROPNEUMATYCZNY BEZPOŚREDNI to hamulec niesamoczynny stosowany głównie w zespołach trakcyjnych. Jego działanie polega na zastosowaniu w każdym członie jednostki zaworów elektropneumatycznych do napełniania cylindrów powietrzem ze zbiornika pomocniczego (w fazie hamowania) i opróżniania cylindrów do atmosfery (w fazie luzowania). Mowa tu o tych samych zbiornikach pomocniczych, które wykorzystywane są w procesie hamowania hamulcem pneumatycznym.
Załączenie / wyłączenie hamowania nastawnikiem przez maszynistę poprzez sygnały elektryczne uruchamia jednocześnie odpowiednie elektrozawory we wszystkich członach zespołu trakcyjnego przez co wszystkie hamulce uruchamiają się w tym samym czasie.
Działanie tego typu hamulca nie ma wpływu na ciśnienie w przewodzie głównym, przez co jak było wspomniane ten hamulec jest niesamoczynny, czyli nie zadziała samoczynnie w przypadku np. przerwania przewodu głównego, a sterowanie praca hamulców ciernych odbywa się bez udziału zaworu rozrządczego.

 
Tablica pneumatyczna EZT realizującą hamowanie PN i EP (1) i moduł sterowania hamulcem EP (2)

Zastosowanie tego typu hamulca ma duże znaczenie w pociągach, które wymagają częstych hamowań (pociągi regionalne, aglomeracyjne, metro itp.)


Poniżej przykładowe nastawniki pulpitowe hamulca elektropneumatycznego:

   
Zawór hamulca Oerlikon FVEL6 do sterowania hamulcem pneumatycznym zespolonym
i elektropneumatycznym typu bezpośredniego (EN57)

Zawór Oerlikon FVEL6 ma następujące pozycje:
1. LUZOWANIE EP - luzowanie hamulca elektropneumatycznego
2. JAZDA - pozycja jazdy
3. HAMOWANIE EP - pozycja hamowania elektropneumatycznego
4. LUZOWANIE / JAZDA PN - pozycja luzowania / jazdy - hamulca pneumatycznego
5. ODCIĘCIA - pozycja odłączenia zasilania
6. HAMOWANIE PN - pozycja hamowania hamulcem pneumatycznym (obniżanie ciśnienia w PG)
7. WYŁĄCZENIE ZAWORU - pozycja odłączenia zaworu na czas prowadzenia składu z innej kabiny

W nowoczesnych jednostkach trakcyjnych poza hamulcem pneumatycznym (jako zasadniczym) i elektropneumatycznym (jako wspomagającym) stosowany jest również hamulec elektrodynamiczny, czyli taki w którym siłę hamowania wytwarzają silniki trakcyjne pracujące w trybie prądnicowym. Wytworzona energia może być zwracana do sieci trakcyjnej lub wytracana na opornikach hamowania. Hamulec elektrodynamiczny wykorzystywany jest w takim przypadku jako hamulec służbowy (eksploatacyjny), który w razie potrzeby może być wspomagany hamulcem elektropneumatycznym lub pneumatycznym. Zobacz opis hamulca ED - tutaj. Funkcja współpracy hamulca elektrodynamicznego (ED) z hamulcem elektropneumatycznym (EP) zwana jest tzw. "blendingiem". W zabiegu tym chodzi o to, że jeżeli siła hamowania hamulcem ED jest zbyt mała dla zadanego przez maszynistę opóźnienia hamowania automatycznie zostaje załączony hamulec EP, który wspomaga hamownie elektryczne. O tym jaki rodzaje hamowania muszą być włączone decyzuje między innymi układ ważenia pojazdu, na podstawie danych z którego siła hamowania jest dobierana do aktualnego obciążenia. Zasadniczo sterownik pojazdu jest zaprogramoway tak, że w procesie hamowania najpierw jest uruchamiany hamulec ED, a w razie potrzeby dołączane jest działanie hamulca EP.

   
Nastawnik jazdy i hamowana z funkcją "blendingu" hamulców ED / EP (opis na powiększeniu)

         
Pulpit maszynisty
- lewa strona - nastawnik jazdy (rozruchu) i hamowania ED / EP
- prawa strona: nastawnik hamulca zespolonego
(opis na powiększeniach)

Innym rozwiązaniem jest zastosowanie na pulpicie przełącznika wyboru hamulca, który ma być wykorzystywany do hamowania. W takim przypadku nie ma automatyzacji współpracy hamulców - wybór realizowany jest ręcznie. W tym rozwiązaniu stosowany jest niezależny nastawnik jazdy, niezintegrowany z funkcją hamowania.

   
Nastawnik hamulca z przełącznikiem rodzaju hamulca
(opis na powiększeniu)

   
Pulpit maszynisty
- lewa strona - nastawnik jazdy (rozruchu)
- prawa strona: nastawnik hamulców (z wyborem PN, ED, EP)
(opis na powiększeniu)

Sterowanie elektryczne hamulca EP jest uzupełnieniem sterowania pneumatycznego hamulca PN i dlatego nazwane jest STEROWANIEM WSPOMAGAJĄCYM.