Совершенствование конструкций электрических соединений многопроволочных проводов контактной сети

• Автор: Самохвалова, Жанна Владимировна
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 134 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1. Условия работы и причины отказов элементов контактной сети

1.1 .Анализ нарушений нормальной работы устройств контактной сети электрифицированных железных дорог.

1.2. Анализ причин отказов многопроволочных проводов и зажимов контактной сети.

1.3. Анализ требований и норм, предъявляемых к соединительным узлам контактной сети.

1.4. Соединительная арматура и способы соединения многопроволочных

проводов.

Выводы по главе. Цель и основные задачи исследования

2. Выбор схем и расчет параметров магнитноимпульсного соединения многопроволочных проводов контактной
2.1. Физические процессы и расчет электромагнитных сил при магнитноимпульсном методе соединения
2.2 Расчет и анализ прочностных характеристик соединений многопроволочных проводов при магнитноимпульсном соединении.
2.1 Л. Соединение проводов равномерным обжимом втулки.
2.2.2. Сборка соединения формовкой раздельных кольцевых рифтов
2.2.3. Соединение последовательной формовкой перекрывающихся рифтов
2.3. Общая схема расчета параметров процесса соединения многопроволочных проводов магнитноимпульсным методом
2.4. Математическое моделирование и исследование параметров магнитноимпульсной сборки многоироволочных проводов.
2.4.1. Основные уравнения математической модели.
2.4.2. Численная реализация задачи магнитноимпульсной сборки проводов
2.4.3. Моделирование процесса магнитноимпульсной сборки проводов Выводы по главе.
3. Экспериментальные исследования соединений многопроволочных проводов, полученных магнитноимпульсным методом.
3.1. Основные задачи и методика исследований, экспериментальная оснастка и оборудование
3.2. Математическое планирование экспериментов и оценка адекватности моделей.
3.3. Металлографические исследования соединений многопроволочных проводов при магнитноимпульсном обжиме.
3.4. Исследование прочностных характеристик соединений многопроволочных
проводов, полученных магнитноимпульсным методом
Выводы по главе.
4. Исследование термической устойчивости электрических соединений, полученных магнитноимпульсным методом
4.1. Анализ способов расчета тепловых параметров соединительных узлов контактной сети.
4.2. Основные соотношения теплового расчета электрических соединений контактной сети.
4.3. Тепловые и электрические испытания полученных соединений
Выводы по главе
5. Практические рекомендации по применению технологии и техникоэкономические перспективы использования результатов
исследования
5.1. Технологическая оснастка и оборудование для магнитноимпульсной сборки соединительных узлов многопроволочных проводов в цеховых и полевых условиях.
5.1.1 .Выбор конструкции и параметров индуктора
5.1.2. Проектирование технологической оснастки.
5.2. Оптимизация параметров сборки и повышение стабильности характеристик зажимов
5.3. Техникоэкономическая эффективность применения магнитноимпульсного метода для соединения миогопроволочных проводов контактной сети железных
Выводы по главе
Общие выводы и результаты работы.
Список использованной литературы


Курлаеву Н. В. за помощь в разработке расчетных схем и проведении расчетов, использованных в разделе 2. В настоящее время в эксплуатации находится более 5 тыс. Общая длина других воздушных линий, размещаемых на опорах контактной сети, составляет более 8 тыс. По техническим и экономическим причинам КС сооружается без резервирования. Если она находится в нерабочем состоянии, то и вся система тягового электроснабжения не работает, если нельзя использовать соседний электрифицированный путь или объездные участки. Несмотря на принимаемые организационные и технические меры по обеспечению стабильной работы ее устройств, повреждаемость КС не снижается 2. Согласно 5, удельное число повреждений на станциях выше 1. Поэтому, необходимы новые решения, направленные на повышение надежности КС. Анализ эксплуатации КС за последние лег проведен в 5, . Правильно выбрать приоритеты исследований в этой области позволяет анализ условий работы и повреждений устройств КС. С помощью сведений об отказах по форме ЭУ, регистрируемых в дистанциях электроснабжения для Департамента электрификации и электроснабжения можно определить наименее надежные устройства, требующие повышенного внимания ,. КС как система с точки зрения надежности состоит примерно из двух десятков элементов, которые соединены последовательно. При отказе одного из элементов выходит из строя вся система, что приводит к длительным перерывам в работе железнодорожного транспорта. При отказе зажимов, соответственно, 1, и 1, часа. Элементы этой системы необходимо рассматривать совместно. Так, например, обрывы проводов и тросов изза превышения температуры происходят, в основном, в узлах соединения проводов в местах установки соединительных и питающих зажимов. Отсутствие достаточного количества поперечных электрических соединителей и ухудшение их характеристик при значительных токовых нагрузках электроподвижного состава приводят к быстрому выходу из строя обычных неизолированных струн изза повышенного электрического износа в местах сочленений. Некачественная регулировка струн, в свою очередь, вызывает повышенный износ контактных проводов 2, 5. Опоры и поддерживающие конструкции выходят из строя довольно равномерно в течение всего года. Осеннеелетний максимум повреждений изоляторов связан с максимумом гроз и ливней этого времени года. Воздушные стрелки ломаются чаще зимой. Но часто в их повреждениях виноваты зажимы, используемые в конструкциях. У отказов контактных проводов есть пики и в теплое, и в холодное время года. Летом, при интенсивных перевозках, основная причина недопустимое превышение температуры и короткие замыкания, зимой пережоги изза гололеда и неисправностей электроподвижного состава. Летние максимумы отказов струн и зажимов объясняются таюке превышением температуры. Вообще, как указывается в 2, около всех повреждений приходится на недопустимые превышения температур в узлах контактной сети. Выходы из строя КС характеризуются разными причинами. Согласно данным об отказах элементов контактной сети на железных дорогах Западной Европы, на 0 км пути в год приходится от 3 до 5 повреждений . Конструкционные дефекты в 3 всех случаев являются причиной выхода из строя КС. Западной Европы. В нее включены таюке данные, собранные в течение первых двух лет эксплуатации новой высокоскоростной линии в Германии . Анализ этих данных показывает, что нарушения технического состояния элементов контактной подвески по прежнему составляют . КС, даже на современной высокоскоростной линии. Таблица 1. Различные виды анализа таких данных по сети отечественных электрических железных дорог за период с по годы приведены в , . По введенному в показателю риска отказа произведение вероятности отказа на величину вызываемого ущерба лидируют контактные провода, вне зависимости от рода тока. Риск отказов несущих тросов за последние годы уменьшился, в тоже время примерно в 1,5 раза увеличился риск отказов зажимов. По показателю задержек поездов все другие устройства опережают изоляторы , а по перерывам электроснабжения опоры .