Теория и методы расчетов процессов проектирования и технического обслуживания контактной сети

• Автор: Галкин, Александр Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 370 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ И ОБОБЩЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ТЕНДЕНЦИЙ РАЗВИТИЯ КОНТАКТНОЙ СЕТИ

1.1 Анализ наработки и эксплуатационной надежности контактной сети МПС РФ

1.2 Техническое состояние контактной сети на примере дороги

1.3 Анализ результатов диагностирования контактной сети

1.4 Обобщение нормативных документов МПС РФ

1.5 Анализ научных и инженерных разработок .

Выводы по первой главе.

2. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНЫХ МОДЕЛЕЙ КОНТАКТНОЙ СЕТИ

2.1 Обобщенная системная модель контактной сети

2.2 Модель системы линий электрифицированного участка
2.3 Структурирование контактной подвески.
2.4 Граф опорной конструкции.
2.5 Информационная энтропия моделей контактной сети
Выводы по второй главе.
3.МОДЕЛИРОВАНИЕ НАГРУЗОК И СИЛ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА КОНТАКТНУЮ СЕТЬ
3.1 Ветровые нагрузки
3.2 Тяговые нагрузки.
3.3 Модели токоприемников
3.4 Модель экипажа.
3.5 Разрегулировки и неровности пути.
Выводы по третьей главе
4. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОНТАКТНОЙ СЕТИ С ТОКОПРИЕМНИКАМИ
4.1 Обзор и классификация существующих моделей и подходов к проблеме
4.2 Конечноэлементная модель статического взаимодействия
4.3 Квазидинамическая гибридная модель.
Выводы по четвертой главе.
5.РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ СТАРЕНИЯ, ИЗНОСА, ДЕГРАДАЦИИ И РАЗРЕГУЛИРОВОК ОБЪЕКТОВ
5.1 Модели износа контактного провода.
5.2 Электроэрозионный износ струн.
5.3 Износ фиксаторов
5.4 Нагрев и старение зажимов
5.5 Разрегулировка зигзагов и уклонов контактных проводов.
Выводы по пятой главе.
6. ВЫБОР МЕСТ, СРОКОВ И ОБЪЕМОВ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА
6.1 Исследование критериев и стратегий технического обслуживания
и ремонта
6.2 Стратегии технического обслуживания контактных проводов по износу
6.3 Назначение регулировок подвески.
6.4 Стратегия технического обслуживания звеньевых струн, фиксаторов и зажимов по уровню надежности.
6.5 Синтез программы технического обслуживания и ремонта с ограничением гаммаресурса
6.6 Разработка программы технического обслуживания и ремонта по минимуму затрат.
6.7 Выбор мест и сроков проведения управляющего воздействия 4
Выводы по шестой главе
7. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНТАКТНОЙ СЕТИ
7.1 Структурирование процесса проектирования
7.2 Модель исходных данных
7.3 Динамическое программирование при разбивке на анкерные участки
7.4 Формализация расстановки точек подвеса
7.5 Разработка автоматизированной армировки опорных конструкций
7.6 Построение графических изображений результатов проектирования.
7.7 Расчет сметной документации.
7.8 Разработка реляционной базы данных
7.9 Модель взаимодействия с проектировщиком.
Выводы по седьмой главе.
8. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ПРИ ТЕХНИЧЕСКОМ ОБСЛУЖИВАНИИ И ПРОЕКТИРОВАНИИ
8.1 Существующие подходы к оптимизации проектных решений контактной сети
8.2 Расчет стоимости жизненного цикла контактной сети.
8.3 Разработка положений выбора рациональных вариантов проектируемой контактной сети
8.4 Расчет техникоэкономической эффективности применения САПР
Выводы по восьмой главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Полученные показатели не совпадают со среднесетевыми, поэтому необходим дифференцированный подход к планированию УВ. Главный недостаток ВИКС состоит в отсутствии обобщения результатов измерений. Нет преемственности анализов, в каждом источнике приводится неполная информация, причем рассматриваемые показатели и форма их представления произвольно меняются. Рис. В г. ВИКС- был заменен на ВИКС НИИЭФА; различие их чувствительности привело к резкому изменению соотношений числа аварийных точек высоты, подхватов, ударов и отрывов. Изменение числа аварийных точек в зависимости от сезона показано на рис. Рис. Начиная с г. ВИКС, также произошли радикальные изменения. За столь короткий промежуток времени резкие изменения климата маловероятны. Причина опять заключается в изменении чувствительности ВИКС. Можно оценить отличие чувствительности ВИКС по известным группам аварийных точек. Допустим, что распределение вероятностей аварийных точек по годам не меняется. Полученные отношения показаны в табл. Таблица 1. Приведенные результаты измерений ВИКС показаны на рис. Обобщение результатов визуального контроля представлено на рис. Рис. ВИКС. Наиболее вероятным представляется последнее предположение. Этим же объясняется быстрое уменьшение числа наклонов опор. Тем более значимым является рост числа оборванных струн и разбитых изоляторов. Рис. Сравнение отклонений зигзагов от норматива, полученные автором при анализе регистрограмм в г. КР на этом перегоне не проводился. В г. В [] говорится, что вольготное штрафование отклонений зигзагов в сторону оси полоза снижает вероятность отказов из-за встронсустойчивости, но ускоряет износ накладок полозов. Среднее значение отклонения от норматива возросло с ,8 мм до ,6 мм, среднее квадратическое отклонение - с мм до 5 мм. Рис. Отклонение зигзагов от норматива в г. Рис. Отклонение зигзагов от норматива в г. Ежегодно с помощью тепловизора «Прировидикон», установленого на вагоне-лаборатории, выявлялось - питающих зажимов, имеющих температуру нагрева выше допустимой. За год портативными приборами диагностики выявлено 8 железобетонных опор III категории (АДО - шт. ИЗС - 5 шт. УК - шт. III категории. Основными причинами дефектности являются: состояние бетона и фундаментов (прибор УК- или УК-ПМ), коррозия анкерных болтов и арматуры. Опоры на дороге также диагностируются разработанным с участием автора индукционным дефектоскопом арматуры ИДА-2 []. Модель железобетонной опоры как объекта диагностирования разработана с участием автора в статье []. Состояние остродефектных (III категория) и дефектных (И категория) опор дороги в году показано на рис. Коррозия Состояние арматуры бетонаІЗ? Рис. Всего в г. По сети дорог общее число дефектных опор составляет более ООО штук или 0, %. Следовательно, оставшийся ресурс опор на дороге и в среднем по сети дорог существенно отличается. Замена опор по сети составляет около 0,7% ежегодно. На сети дорог установлено около 8 0 0 фарфоровых тарельчатых изоляторов. Диагностированием с помощью УД-8 выявлено, что около 9 % из них являются дефектными. Требуется заменять 0 подвесных изоляторов в год. За - гг. Только параллельное по надежности соединение изоляторов в гирлянде спасает КС от отказов. Различие доли дефектных изоляторов на дороге и по сети можно объяснить родом тока. Объемы выявляемых при диагностировании дефектных объектов КС из года в год неуклонно повышаются. В г. НТС МПС РФ принята «Концепция модернизации устройств электроснабжения» [6], где отмечается, что КС, в отличие от ЭПС обладает протяженностью, чем и обусловлены определенные проблемы. Эксплуатационная длина КС составляет тыс. КР необходим в объемах периода массовой электрификации. Отмечается, что существующая система текущего и КР эффективна до срока службы КС - лет, т. КС на этап старения. Утверждается, что % повреждений КС связано с действием тяговой нагрузки и токосъема. Доля повреждений КС по вине хозяйства электроснабжения выросла с % в г. Автор). Старение, износ, коррозия являлись причинами % повреждений в г. Автор), обнаружена тенденция их роста.