Защита токосъемных устройств магистральных электрических железных дорог от продольных динамических возмущений

• Автор: Чертков, Иван Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 136 с. : ил.

Введение.

1. Условия работы токоприемников при наезде на препятствие на контактной сети.

1.1. Характеристика условий работы токоприемников при взаимодействии

с контактной подвеской.

1.2. Анализ повреждений токосъемных устройств, связанных с наездом на препятствия на контактной сети
1.3. Анализ известных предохранительных устройств, обеспечивающих сохранность токоприемников и контактной сети

1.3.1. Предохранительные устройства верхнего узла токоприемников

1.3.2. Предохранительные устройства системы подвижных рам токоприемников

1.3.3. Предохранительные устройства для локализации препятствий на контактной подвеске.

1.4. Обеспечение работоспособности токоприемников в аварийном режиме .

1.5. Выводы.

2. Расчет взаимодействия токоприемника с контактной подвеской при возникновении продольных динамических возмущений.
2.1. Анализ методов расчета взаимодействия токоприемников с контактными подвесками.
2.1.1. Анализ методов расчета взаимодействия, учитывающих контактную подвеску с сосредоточенными параметрами.
2.1.2. Анализ методов расчета взаимодействия, учитывающих контактную подвеску с распределенными параметрами
2.2. Разработка метода расчета взаимодействия токоприемника с контактной подвеской при наезде на препятствие.
2.3. Выводы.
3. Разработка предохранительных устройств токоприемников, воздействующих на силовую цепь электроподвижного состава
3.1. Влияние процесса токосъема на физические показатели контактных проводов
3.1.1. Электрическая дуга и ее влияние на качество токосъема.
3.1.2. Характеристики электрических параметров токоприемников
3.1.3. Отжиги и пережоги контактных проводов.
3.2. Показатели, определяющие параметры работы предохранительных устройств
3.3. Предлагаемая методика расчета параметров предохранительных устройств
3.4. Разработка конструкций предлагаемых предохранительных устройств
3.5. Выводы
4. Методика испытаний предохранительных устройств токоприемников
4.1. Методы и виды испытаний предохранительных устройств токоприемников .
4.2. Методика макетных испытаний предохранительных устройств.
4.3. Методика лабораторных испытаний предохранительных устройств
4.3.1. Статическая проверка
4.3.2. Динамическая проверка.
4.3.2.1. Анализ известных стендов для динамических испытаний токоприемников .
4.3.2.2. Стенд ОмГУПСа для испытания предохранительных устройств токоприемников
4.4. Методика линейных испытаний предохранительных устройств
4.5. Выводы
5. Экспериментальные исследования предложенных предохранительных устройств токоприемников и их техникоэкономическая эффективность
5.1. Результаты лабораторных испытаний и их анализ.
5.2. Результаты линейных испытаний и их анализ.
5.3. Оценка экономической эффективности использования предохранительных устройств токоприемников
5.4. Выводы.
Заключение.
Библиографический список.
Приложение А. Копии документов об испытании разработанных предохранительных устройств токоприемников электроподвижного состава
Приложение Б. Определение себестоимости предохранительного устройства
ВВЕДЕНИЕ


Ненадежный токосъем в сложных условиях работы может привести к повреждениям токосъемных устройств с тяжелыми последствиями технического характера пережог контактного провода, поломка элементов токоприемников и контактных подвесок изза кратковременного появления недопустимых вертикальных и горизонтальных продольных и поперечных сил. Процесс взаимодействия контактной сети и токоприемников можно разделить на два режима 1 установившийся и переходный. Таким образом, взаимодействие в установившемся режиме связано с экономичным с малым износом и надежным без повреждений токосъемом. В переходных режимах неудовлетворительный токосъем ведет к следующим нежелательным последствиям пережогу контактного провода, поломке элементов токоприемников и контактных подвесок изза кратковременного появления вертикальных и горизонтальных сил, недопустимому изменению характеристик и параметров узлов во время эксплуатации и т. Основные факторы, вызывающие повреждения токосъемных устройств приведены на рис. Рис. Это продольные удары о препятствия на контактной сети, удары при подъеме и опускании токоприемника, горизонтальные силы от контактного провода при его смещении, аэродинамическое воздействие, продолжительное время опускания токоприемника и наезд на поврежденный участок, подъем на высоту более допустимой, боковой ветер, поперечные и вертикальные колебания кузова, недостаточная прочность узлов, отсутствие должного контроля в эксплуатации и т. Продольные удары о препятствия, возникающие на контактной сети поджатые фиксаторы, перевернутые зажимы, оборванные струны, посторонние предметы и т. Удары при подъеме и опускании полоза происходят изза неправильной регулировки электропневматических клапанов токоприемников и связаны с возникновением недопустимых ускорений, что может привести к поломке контактных вставок и изоляторов, выкрашиванию графитовой смазки. Повышенные горизонтальные силы от контактного провода при его смещении и недопустимо большом угле наклона рога появляются при прохождении воздушных стрелок и приводят к его излому, а также обрыву контактного провода. Воздействие аэродинамической подъемной силы приводит к самопроизвольному подъему токоприемника, а также мешает ему своевременно опуститься, что приводит к наезду на поврежденный участок, а, следовательно, к повреждению токоприемника излом элементов и контактной подвески отжиг, пережог электрической дугой, обрыв контактного провода. Продолжительное время опускания токоприемника неправильная регулировка электропневматического клапана и др. Это приводит к повреждению элементов токоприемника. Отклонение подвески изза сильного бокового ветра особенно в середине пролета сопровождается сходом контактного провода с рога полоза, а, следовательно, изломом токоприемника и обрывом пережогом электрической дугой контактного провода. Поперечные колебания кузова наклоны появляются при прохождении кривых и приводят к сходу контактного провода с полоза, излому токоприемника и обрыву пережогу электрической дугой контактной подвески. Вертикальные перемещения появляются при изменениях уклона контактного провода и профиля пути. Они приводят к появлению инерционного эффекта, который связан с наличием массы у элементов токоприемника, которые могут перемещаться в вертикальном направлении, приводящего к появлению дополнительной вертикальной составляющей контактного нажатия. Это приводит к повышенного механическому износу контактных элементов или к отрывам полоза от контактного провода отжиг электрической дугой. Недостаточная прочность узлов контактной подвески низкие технические характеристики материалов и др. Кроме этого, разрушение переднего по ходу движения токоприемника может привести к повреждению следующих за ним токоприемников табл. Поэтому вопросу безаварийной работы токоприемников и контактной сети придается большое значение. Предпосылками нарушений работы токоприемников и контактной сети, как правило, являются отказы устройств, отступления от норм их технического содержания и ошибки персонала. По данным Департамента электрификации и электроснабжения 4, 5, полученным на основе отчетов дорог, приведем сведения о нарушениях нормальной работы контактной сети табл. Наибольшее число повреждений элементов контактной сети за последние годы приходится на контактные провода и тросы до и арматуру до .