Защита от электрокоррозии опор контактной сети электротяги переменного тока при обращении поездов повышенной массы и длины

• Автор: Остапенко, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 124 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ ЗАЩИТЫ ОПОР КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПРИ

ЗАЗЕМЛЕНИИ ИХ НА РЕЛЬС

1.1 Анализ работы защитных устройств опор контактной сети на электрифицированных железных дорогах.

1.2 Влияние заземляющих устройств опор контактной сети на работу рельсовых цепей

1.3 Постановка задач исследования.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАЗНОСТИ

ПОТЕНЦИАЛОВ РЕЛЬС ЗЕМЛЯ.

2.1 Выбор участка проведения экспериментальных исследований.

2.2 Исследование разности потенциалов рельс земля и околорельсового пространства.

2.3 Экспериментальное исследование гальванического влияния между отдельными точками земли вблизи рельсов для поезда массой т.
2.4 Экспериментальное исследование разности потенциалов рельса и околорельсового пространства в момент повышенного содержания влаги для поезда массой т.
2.5 Экспериментальное исследование разности потенциалов рельса и околорельсового пространства в период отрицательных температур для поезда массой т.
2.6 Исследование величины разности потенциалов рельсземля в точке
подключения фидера отсоса для поезда весом т.
Выводы и результаты.
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ РАЗНОСТИ ПОТЕНЦИАЛОВ РЕЛЬСА И ОКОЛОРЕЛЬСОВОГО ПРОСТРАНСТВА И ОЦЕНКА ЭЛЕКТРОКОРРОЗИОННОЙ ОПАСНОСТИ АРМАТУРЫ ОПОР КОНТАКТНОЙ СЕТИ НА УЧАСТКАХ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
3.1 Метод определения эффективных токов для участка проведения эксперимента
3.2 Прогноз распределения значений разности потенциалов рельсземля в ближней зоне электрифицированных железнодорожных путей при обращении поездов повышенной массы и длины по методу регрессионного анализа
3.3 Определение разности потенциалов рельс земля при обращении поездов повышенной массы и длины
3.4 Основные закономерности электрокоррозионного разрушения арматуры опор контактной сети и определение критической величины тока утечки
3.5 Состояние величины сопротивлений опор контактной сети в эксплуатационных условиях.
3.6 Оценка коррозионной опасности опор контактной сети на участках
переменного тока
Выводы и результаты.
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ И ЗАЩИТНЫХ МЕР ПО ПОВЫШЕНИЮ ВЕЛИЧИНЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ ОПОР.
4.1 Влияние тока утечки на первичные параметры рельсовой цепи и защитные мероприятия
4.2 Пробивная характеристика искрового промежутка и е изменение
4.3 Конструктивные изменения искрового промежутка, для стабилизации пробивной характеристики
4.4 Испытания модифицированного искрового промежутка в различных климатических условиях
4.4 Техническое решение по заземлению групповых опор контактной сети на участках переменного тока.
Выводы и результаты
ГЛАВА 5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.
5.1 Расчет стоимости типовой схемы заземления группы низкоомных опор
5.2 Расчет стоимости оптимизированной схемы заземления группы низкоомных опор.
5.3 Экономическая эффективность предлагаемых технических решений. Выводы и результаты.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Определены условия разгерметизации искровых промежутков и предложены решения для стабилизации их работы. Предложен метод привязки групповых заземлений и заземлений ригельных опор, на тяговую рельсовую сеть исходя из условия минимизации токов утечки через тело опоры без снижения надежности работы системы. Доказано, что для подготовки линий к тяжеловесному движению необходимо проводить в дополнение к тяговому расчету выбранных участков расчт разностей потенциалов рельсземля, на основании чего осуществлять предупредительные меры по защите элементов, гарантирующих безопасность движения. По результатам проведенных исследований разработан подход для расчта критических значений токов утечки для опор контактной сети на участках электротяги переменного тока. Показана необходимость дифференцированного применения расчта эффективного тока в отдельных точках сети переменного тока и использование этого подхода для подбора характеристик электрооборудования в частности дроссельтрансформаторов. ИП иод воздействием климатических факторов. При решении теоретических задач по статистическому исследованию взаимосвязи переменных величин токов и потенциалов рельсземля для поездов массами 9 и тыс. МаШСАО. Достоверность научных выводов. Научные положения, выводы и рекомендации не противоречат законам электротехники и электрохимии. Они обоснованы теоретически, сопоставлены с экспериментальными данными, подтверждены результатами натурных испытаний в условиях эксплуатации на действующих линиях российских железных дорог. Практическая значимость работы. Инструкции по заземлению устройств электроснабжения на электрифицированных железных дорогах ЦЭ 1. Внедрение результатов работы. Разработанные в диссертации нормативы допустимых токов утечки с частотой Гц для всего типоразмерного ряда эксплуатируемых железобетонных опор используются службой электрификации и электроснабжения ЮгоВосточной железной дороги акт прилагается к диссертационной работе. Апробация работы. ЮгоВосточной железной дороги, Воронеж, г. Публикации. Результаты выполненных исследований представлены в пяти статьях, две из которых опубликованы в рецензируемых изданиях, рекомендуемых ВАК Минобрнауки России. Три статьи опубликованы в трудах ОАО ВНИИЖТ. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных результатов работы, библиографического списка из наименований. Работа содержит 1 страницу машинописного текста содержательной части, рисунков, таблиц. ГЛАВА 1. Одной из важнейших проблем электрифицированных железных дорог является проблема защиты контактной сети от токов коротких замыканий, возникающих преимущественно при пробое изоляции. Отсутствие защиты контактной сети в этом случае приводит к тяжелым повреждениям контактных проводов, несущих тросов и появлению значительных перерывов в движении, требующих продолжительных временных интервалов для ликвидации повреждений. При этом возникают также проблемы с безопасностью движения поездов и обслуживающего персонала. Для защиты контактной сети от токов короткого замыкания, а так же в ряде случаев от атмосферных перенапряжений, ранее был разработан ряд систем защиты контактной сети от токов короткого замыкания, среди которых наибольшее распространение получила максимально токовая защита. Принцип работы е состоит в том, что при превышении тока в контактной подвеске порогового значения вследствие короткого замыкания поступает сигнал на тяговую подстанцию и происходит отключение контактной сети. Как известно, для обеспечения работы токовой защиты обязательным условием является заземление всех металлических конструкций консоли, кронштейны, на которые возможно попадание рабочего напряжение, путем соединения этих деталей с рельсом. Это соединение осуществляется либо путем прокладки заземляющего металлического проводника от рельса до металлических деталей на каждой опоре так называемые индивидуальные заземления, либо путем объединения металлических деталей группы опор тросом заземления и присоединением последнего в одной точке к рельсу так называемое групповое заземление. Последний способ заземления имеет существенное преимущество.