Повышение качества токосъёма за счёт выбора рационального натяжения проводов контактной подвески

• Автор: Емельянова, Марина Николаевна
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 105 с. : ил.

Оглавление

Введение

Глава 1 Состояние вопроса. Цели и задачи исследования

1.1 Анализ существующих конструкций контактных подвесок

1.2 Анализ исследований по выбору параметров контактных подвесок..

1.3 Анализ статических и конструктивных параметров контактной подвески

1.4 Анализ динамических параметров контактной подвески

1.5 Условия эксплуатации проводов контактной подвески

1.6 Анализ повреждения проводов контактной подвески в эксплуатации

1.7 Выводы
Глава 2 Теоретические основы моделирования взаимодействия токоприемника с контактной подвеской
2.1 Обзор существующих физико-математических моделей системы токосъема
2.2 Анализ динамической модели контактная подвеска-токоприемник
2.3 Выводы
Г лава 3 Решение уравнения динамической модели контактная подвеска-токоприемник
3.1 Анализ влияния натяжения несущего троса на качество токосъема на основе динамической модели контактная подвеска-токоприемник
3.2 Изучение влияния параметров контактной подвески на качество токосъёма при различных скоростях движения ЭПС на основе спектрального анализа
3.3 Выводы

Г лава 4 Экспериментальные исследования по определению свойств проводов контактной подвески
4.1 Анализ прочности контактных проводов при различных термомеханических нагрузках
4.1.1 Экспериментальные исследования параметров низкотемпературной ползучести контактных проводов и несущих тросов и определение скорости их относительного удлинения
4.1.2 Определение разрывных усилий медных и бронзовых проводов контактной сети при различной температуре
4.2 Анализ результатов испытаний
4.3 Выводы
Глава 5 Оценка экономической эффективности
5.1 Исходные данные для определения показателей экономической эффективности
5.2 Определение показателей экономической эффективности
5.3 Выводы
Заключение
Список литературы
Приложение А

Введение
В соответствии со стратегией развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года [1], утвержденной Правительством
Российской Федерации, одним из приоритетных направлений является развитие скоростного и высокоскоростного движения. Для выполнения поставленной задачи, а также повышения безопасности и комфортности пассажирских перевозок необходимо:
- разработать комплекс технических регламентов и национальных стандартов с учетом мирового опыта проектирования, строительства и
эксплуатации скоростного и высокоскоростного железнодорожного транспорта;
- разработать и создать технические средства нового поколения для скоростных и высокоскоростных магистралей, включая инфраструктуру и
подвижной состав.
Для обеспечения высокоскоростного движения предусмотрен ввод в
эксплуатацию электропоездов и инфраструктуры, рассчитанных на скорость движения 250 км/ч и более.
Наряду с повышением скорости движения важное значение имеет энергоэффективность железнодорожного транспорта. Главными направлениями для реализации задач повышения энергоэффективности железных дорог в области тягового электроснабжения, согласно стратегическими направлениями научно-технического развития ОАО "РЖД" на период до 2015 года («Белая книга» ОАО «РЖД») являются:
- дальнейшее расширение полигона электрифицированных линий;
- модернизация и усиление системы тягового электроснабжения на ряде лимитирующих направлений и др.
Для существующего полигона электрифицированных участков железной дороги необходимо повысить надежность работы устройств контактной сети. В

Как видно из рисунка 8, провода и тросы, которые испытывают в процессе эксплуатации только механическую нагрузку, имеют коэффициент запаса 4 или 3; несущий трос, по которому протекает электрический ток и вызывает его нагрев, имеет коэффициент запаса ниже 2,5. Контактный провод, который подвергается термической и механическим нагрузкам на растяжение и износ, имеет коэффициент запаса 2,5.
В эксплуатации скоростных участков контактной сети значения натяжений и коэффициентов запаса прочности составляют в несущем тросе М-120 соответственно 7М8 кН и кзт= 2,5 и в контактном проводе МФ-100 К= кН и к3кп=3,0. Такие значения не удовлетворяют условиям, заложенным в требованиях [3] и их нельзя считать обоснованными с точки зрения условий их работы.
Несущий трос воспринимает нагрузки от собственно веса и дополнительных нагрузок от гололеда и ветра, а также, нагрузки от подвешенных к нему контактных и других проводов. При таких условиях значение нагрузки, передающейся с контактного провода на несущий трос, зависит от стрел провеса и натяжений контактных проводов [39]. При тепловых расчетах несущий трос первым достигает предельной температуры и является лимитирующим узлом по токовой нагрузке в контактной подвеске. Следовательно, несущие тросы должны обладать большим запасом по термомеханической прочности.
1.6 Анализ повреждения проводов контактной подвески в
эксплуатации
Из анализа работы хозяйства электрификации и электроснабжения ОАО «РЖД» с 2003 по 2013 гг. [40-50] видно, что повреждения проводов и тросов является одной из основных причин нарушения нормальной работы устройств контактной сети. В таблице 7 отражена статистика нарушения работы контактных проводов и несущих тросов за период с 2003 по 2013 гг. Основными причинами повреждений контактных проводов и несущих тросов являются:
- недостаток регулировки контактной сети;