Повышение эксплуатационной надежности токопроводящих зажимов контактной сети электрифицированных железных дорог

• Автор: Игнатенко, Иван Владимирович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 145 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ РАБОТЫ И ПРИЧИНЫ ОТКАЗОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

СОЕДИНЕНИЙ КОНТАКТНОЙ СЕТИ.

1.1. Повреждаемость элементов контактной сети электрифицированных железных дорог

1.2. Соединительная арматура и способы соединения проводов контактной сети

1.3. Причины отказов и требования, предъявляемые к болтовым электрическим соединениям

1.4. Современные представления о способах снижения переходного электросопротивления.

1.5. Преимущества метода электроискрового легирования для создания покрытий на контактной поверхности зажима.
Выводы.

2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГ ИИ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

НА ПОВЕРХНОСТИ КОНТАКТНЫХ ЗАЖИМОВ.

2.1. Причины нагрева болтовых электрических соединений.
2.2. Влияние момента затяжки на переходное электросопротивление
2.3. Влияние окисных пленок на величину переходного электросопротивления зажима
2.4. Исследование покрытий из меди.
2.5. Исследование покрытия из сплава серебра.
2.6. Прогнозирование ресурса токопроводящих зажимов
Выводы.
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
3.1. Анализ основных положений в теории тепловых процессов в
контактных соединениях
3.2. Уравнение нагрева болтового электрического соединения.
3.2.1. Уравнение теплового источника
3.2.2. Моделирование процессов конвективного теплообмена
3.2.3. Тепловое излучение тела зажима. Суммарный тепловой поток.
3.2.4. Уравнение теплового потока нагрева.
3.2.5. Уравнение теплового баланса электрического соединения
3.3. Экспериментальные исследования электрических соединений.
Выводы.
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ВХОДНОГО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ЗАЖИМОВ КОНТАКТНОЙ СЕТИ
4.1. Требования к качеству изготовления зажимов
4.2. Акустические методы неразрушающего контроля.
4.3. Определению информативных параметров контроля
4.4. Методика входного контроля зажимов контактной сети.
4.5. Экспериментальные исследования по определению параметров дефектоскопии зажимов.
4.6. Автоматизация обработки результатов
5. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕАЛИЗАЦИИ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ НАДЕЖНОСТИ БОЛТОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ.
5.1. Общие положения определения экономической эффективности
5.2. Определение экономической эффективности совершенствования зажимов контактной сети.
5.3. Техникоэкономическое обоснование применения устройства входного контроля зажимов контактной сети.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИНСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ


При отказе одного из элементов выходит из строя вся система, что приводит к длительным перерывам в работе железнодорожного транспорта. Поэтому необходимо стремиться к более высокой надежности работы каждого элемента подвески в условиях эксплуатации. Количество нарушений нормальной работы контактной сети электрифицированных железных дорог России и их динамика за последние пять лет приведены в табл. Здесь и далее приводятся статистические сведения из Анализов работы хозяйства электрификации и электроснабжения ОАО РЖД, публикуемых ежегодно 4. Анализируя данные, приведенные в табл. Именно ее ненадежная работа в большинстве случаев является причиной браков задержек поездов по времени более установленного. Средний удельный вес от общего количества браков за пятилетие возрос и составляет ,1 . Несмотря на принимаемые организационные и технические меры по обеспечению стабильной работы КС, повреждаемость ее не снижается 5. Таблица 1. Показатель Годы
Количество случаев нарушений по вине хозяйства электроснабжения, шт. В т. ЭПС в работе по контактной сети, шт. Удельный вес от общего количества случаев брака задержек ЭПС в работе, . Основные причины отказов устройств контактной сети приведены в табл. Таблица 1. Основные причины отказов контактной сети, . Приведенные показатели указывают на несовершенство конструкций и деталей контактной сети, их монтажа и эксплуатации. Большой процент отказов по причине старения устройств говорит о несовершенстве отдельных элементов КС и о неблагополучном положении дел с диагностикой их состояния. Из общего числа повреждений устройств контактной сети отказы на участках постоянного тока составляют ,8 , на участке переменного тока ,0 . В работах 5,,,, приведен анализ условий работы и повреждений устройств КС, определены наименее надежные устройства, требующие повышенного внимания, показаны приоритетные направления исследований. Как отмечено в работе , элементы всей системы необходимо рассматривать совместно. Гак, например, обрывы проводов и тросов изза превышения температуры и потери ими механических свойств происходят в основном в узлах их соединения в местах установки соединительных и питающих зажимов. Отсутствие достаточного количества поперечных электрических соединителей и ухудшение контакта при значительных токовых нарузках электронодвижного состава приводят к интенсивному электрическому износу звеньевых неизолированных струн. А некачественная регулировка струн вызывает повышенный износ контактных проводов 8,. Опоры и поддерживающие конструкции выходят из строя достаточно равномерно в течение всего года. Осеннелетний максимум повреждений изоляторов связан с максимальной грозовой активностью. Воздушные стрелки выходят из строя чаще всего по причине разрушения зажимов, используемых в их конструкциях. Распределение повреждений устройств контактной сети но их видам приведено в табл. Современные и более ранние данные 9 и в соответствии с табл. Не уменьшается и доля пережогов проводов. Как указывается в , около всех повреждений приходится на недопустимые превышения температур в узлах контактной подвески. Таблица 1. Количество повреждений по видам, . По данным табл. При повышении отказов проводов замечено некоторое снижение отказов зажимов. Такое явление можно объяснить тем, что при разрушении всего узла, в основном фиксируется только провод. Из вышесказанного видно, что одним из наиболее слабых мест контактной подвески являются места соединения проводов контактной подвески. В настоящее время практически вес электрифицированные участки Российских железных дорог оборудованы цепными контактными подвесками, состоящими в основном из контактного и несущего проводов. Однако в случаях усиления подвески, повышения е токопроводящей способности применяют усиливающие и экранирующие провода. Все соединения обозначенных проводов на сегодняшний день выполняют а болтовыми, цанговыми, клиноболтовыми или клиновыми зажимами, б овальными соединителями методом обжатия или скручивания, в сваркой термитной, аргоновой и г опрессовкой. Рассмотрим преимущества и недостатки различных способов соединения проводов.