Электромагнитные средства автоматического контроля износа электроконтактного провода

• Автор: Петренко, Елизавета Олеговна
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 199 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ ИЗНОСА КОНТАКТНОГО ПРОВОДА
1.1. Описание объекта контроля
1.2. Современное состояние проблемы контроля износа
контактного провода
1.3. Анализ возможности использования МВТ для контроля
износа контактного провода
Выводы и постановка задачи
Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТОПОЛОГИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ НАКЛАДНЫХ ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ ВТП
2.1. Математическая модель топологии электромагнитного
поля ВТП
2.2 Исследование топологии электромагнитного поля ВТП
2.3 Выбор рациональной конструкции ВТП
2.4 Расчет основных параметров ВТП
2.5 Исследование зависимости чувствительности от
конструктивных параметров ВТП
Выводы к главе 2
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ ВТП ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗНОСА КОНТАКТНОГО ПРОВОДА
3.1. Анализ методик проведения экспериментов
3.2. Экспериментальные исследования ВТП
3.3 Исследование матрицы преобразователей
Выводы к главе 3

Глава 4. РАЗРАБОТКА ВИХРЕТОКОВОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ИЗНОСА И ЗИГЗАГА КОНТАКТНОГО ПРОВОДА
4.1. Вихретоковая система контроля износа контактного провода
4.2. Функциональная и структурная схемы системы контроля
4.3. Программно - математическое обеспечение системы
4.4. Метрологический анализ
Выводы к главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЯ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Железные дороги в России являются основным видом пассажирских и грузовых перевозок. В связи с этим возрастает важность бесперебойной и безопасной работы объектов путей сообщения. Для обеспечения безопасности работы железнодорожного транспорта производится постоянный мониторинг состояния железнодорожных сооружений. Необходимо осуществлять контроль и диагностику состояния железнодорожного полотна, мостовых сооружений, контактной сети. Для этого в России и за рубежом существуют передвижные лаборатории диагностики состояния объектов путей сообщения.
Безопасность и регулярность движения на электрических железных дорогах в большой степени зависит от состояния системы тягового энергоснабжения подвижного состава.
Контактная сеть магистральных и пригородных электрических железных дорог представляет собой комплекс разнообразных устройств: контактные подвески, состоящие из несущего троса и контактных проводов; усиливающие и многие другие провода, необходимые для обеспечения нормальной работы тяговой сети; поддерживающие конструкции и опоры. Устройства контактной сети конструируются таким образом, что они не ограничивают скорость, установленную графиком движения поездов, и обеспечивают бесперебойный токосъем при экстремальных температурах воздуха, в период наибольших гололедных образований на проводах и при максимальной скорости ветра.
Контактная сеть в отличие от всех других устройств системы тягового
электроснабжения не имеет резерва. При повреждениях линии
электропередачи, питающего провода, трансформатора на тяговой подстанции
всегда предусматривают возможность замены вышедшего из строя элемента
резервным. Если же повреждена контактная сеть, движение электропоездов по
этому пути прекращается на время необходимое для ремонта. Поэтому к
контактной сети предъявляют высокие требования, как по совершенству ее
конструкции, так и по контролю и содержанию в условиях эксплуатации. В

Для элементарного объема можно записать: pdQ
dEr = -f—v (2.7)
dH= ; (2.8)
jdi1 sin(
4vtjut
Согласно литературе [3], соотношениями для постоянного тока можно пользоваться и для переменного тока постоянной частоты. В случае учета влияния переменного гармонического (синусоидального) тока во многих задачах рассматривают установившееся состояние, возникающее при периодическом воздействии на систему.
Так как в нашем случае токи переменные, используем комплексную форму записи. При дифференцировании по времени получаем произведение переменной на jco.
Преобразователь находится в свободном пространстве и в нем протекают только переменные токи, нет никаких статических зарядов вблизи преобразователя, постоянная составляющая тока отсутствует, тогда rot Е = -jioB;
rot Н = jcosE; (2.9)
div еЕ = 0; d iv В = 0;
Учитывая, что В = pH, получим
rot Е = -jcopH: (2.10)
rot Н = jcosE; (2.11)
Имеем два уравнения и два неизвестных вектора.
Возьмем rot (rot Е) = — / сор • rot(H)n подставим в его правую часть уравнение (2.11)
rot (rot Е) = —jcop ■ josE
rot(rot E) = о)2 psE. (2.12)
Аналогично поступим с rotCrot H) = jcos • rotE
rot(rot H) = oj2ps.H. (2.13)