ЗАКЛЮЧЕНИЕ 111

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 113

ПРИЛОЖЕНИЕ А 116

ВВЕДЕНИЕ

Электрификация железных дорог России существенно увеличит их провозную и пропускную способность. От надежности устройств электроснабжения зависит бесперебойное движение поездов. Поэтому неслучайно вопросам диагностики состояния и повышения долговечности этих устройств, и в первую очередь контактной сети, придавалась и придается огромное значение. Но в тоже время условия работы контактной сети остаются тяжелыми и прежде всего поэтому, что она не имеет резерва. Выход из строя одного элемента влечет за собой нарушение функционирования всей системы. Запасы прочности в элементах контактной сети невелики и в тоже время неопределенны. Проектирование ее ведется по методу предельных состояний. Чтобы не допускать предельных аварийных состояний, необходимо ясно определить их последствия, своевременно принимать меры к замене или усилению, а также замедлению скорости разрушения.

По установившемуся мнению, ряд основных несущих элементов, такие как опоры, ригеля, фундаменты опор, поддерживающие и фиксирующие устройства должны служить 50-70 лет. Затем предлагается проводить их замену, но не всегда оборудование и конструкции требуют замены. Помимо этого, в последнее время наблюдается тенденция размещения на опорах контактной сети дополнительного оборудования других служб железнодорожного транспорта, таких как волоконно-оптические линии связи (ВОЛС), линий электроснабжения (ЭЛС) нетяговых железнодорожных потребителей. Все это приводит к увеличению нагрузок на опоры контактной сети.

Для оценки реально картины необходимо учитывать множество факторов, действующих в процессе эксплуатации на элементы контактной сети. Влияние таких факторов значительно снижает установленный срок службы устройств. Для выявления остаточного ресурса конструкций и рекомендаций по дальнейшему использованию их требуется использование диагностического подхода. С учетом этого и предлагается выбирать стратегию эксплуатации, когда требуется минимальные трудозатраты. И, наоборот, в 10-15 летний период, предшествующий замене, следует сократить все ремонтные работы до минимума. При таком подходе общие затраты на эксплуатацию будут наименьшими.

В настоящем дипломном проекте освещен вопрос анализа причин преждевременного снижения несущей способности железобетонных опор контактной сети в условиях резкоконтинентального климата. В качестве объекта исследования был выбран Сковородинский район Забайкальского края. Там проблема сохранения несущей способности опор контактной сети стоит достаточно остро. Необходимо исследовать причины, приводящие к потере несущей способности конструкций.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

• анализ состояния опорного хозяйства, для количественной оценки, как дефектных опор, так и опор с наклоном от вертикального положения;

• изучение факторов, влияющих на несущую способность опор контактной сети;

• анализа существующих видов дефектов и повреждений опор контактной сети;

• анализ мероприятий по диагностики железобетонных опор контактной сети.

В разделе БЖД рассмотрены мероприятия по безопасности жизнедеятельности при работе на контактной сети.

В разделе электробезопасность производится расчет напряженности электрического поля контактной сети и оценивается влияние полученных величин на обслуживающий персонал, а также рассматриваются защитные мероприятия от биологического действия электромагнитных полей.

1 АНАЛИЗ ОПОРНОГО ХОЗЯЙСТВА ЕРОФЕЙ ПАВЛОВИЧСКОЙ ДИСТАНЦИИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Опоры контактной сети в процессе эксплуатации подвергаются различным воздействиям и естественному старению, приводящих к образованию на них дефектов и повреждений, вызывающих снижение несущей способности. В соответствии с эксплуатационной документацией опоры в зависимости от вида дефектов, размеров повреждений подразделяются на остродефектные и дефектные [1, 2].

Остродефектные опоры – это конструкции, состояние которых представляет угрозу безопасности движения поездов из-за возможного их разрушения, происходящего вследствие потери этими конструкциями своей несущей способности.

Дефектные опоры – конструкции, у которых произошло снижение несущей способности. Однако остаточной способности достаточно для восприятия действующих на них нагрузок.

Для оценки состояния опорного хозяйства проанализированы данные отчетов и ведомостей Ерофей Павловичской дистанции электроснабжения Забайкальской железной дороги.

Согласно статистике на сегодняшний день в дистанции всего эксплуатируется 10284 опор контактной сети. Количество железобетонных опор составляет 8507, металлических 1777. Срок службы всех опор не превышает 40 лет.

На начало 2017 года количество дефектных опор контактной сети на Ерофей Павловичской дистанции составляет 157 штук, в том числе на 27-х опорах контактной сети требуется заделка трещин в фундаментах. Распределение дефектных опор и фундаментов, находящихся в эксплуатации в ЭЧ-10, приведено в таблице 1.1 и на рисунке 1.1.

Таблица 1.1 – Распределение дефектных опор и фундаментов, находящихся в эксплуатации на ЭЧ-10

Рисунок 1.1 – Распределение дефектных опор по ЭЧК

Большое количество дефектных опор стало возможным связи с тем, что порядка 40% опор подвергаются повторной выправке каждые 3-4 года, что неизбежно ведет к механическим повреждениям, и как следствие к снижению несущей способности. Повторная выправка опор происходит по причине недостаточного защемления опор с полевой стороны, находящихся на высоких насыпях и подверженных давлению железнодорожного полотна, а также в места прохождения земляного полотна в пучинистых местах.

Перечень наклоненных опор контактной сети по хозяйству электроснабжения Забайкальской железной дороги представлен в таблице 1.2.

Таблица 1.2 – Перечень наклоненных опор контактной сети по хозяйству электроснабжения

Анализируя данные таблицы 1.2 можно сделать вывод о том, что 31835 опор контактной сети отклоняется от вертикального положения. Количество опор подлежащих выправке составляет 51 % от общего количества наклоненных опор контактной сети, подлежащих замене 17 % и 32 % составляют опоры, наклон которых не превышает 2 градусов.

На рисунке 1.2 приведен анализ состояния опорного хозяйства Забайкальской железной дороги.

На начало 2017 года количество опор контактной сети, имеющих отклонение от вертикального положения по ЭЧ-10 составляет 31,6 % от общего количества опор эксплуатирующийся на дистанции.

а)

б)

в)

Рисунок 1.2 – Анализ состояния опорного хозяйства Забайкальской железной дороги: а – наклоненные опоры; б – опоры под выправку;

в – опоры под замену

Из таблицы 1.2 видно, что для ЭЧ-10 количество опор, подлежащих выправке составляет 46 %, замене – 27 % и опоры, имеющие угол наклона менее 2 градусов – 27%. Диаграмма состояния опор контактной сети с наклоном, эксплуатируемых на ЭЧ-10 приведена на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3 – Состояние опор контактной сети с наклоном, эксплуатируемых на ЭЧ-10

Анализ данных о состоянии опор контактной сети по ЭЧК приведен в таблице 1.3.

Из таблицы видно, что наибольшее количество опор с наклоном находится в эксплуатации на ЭЧК-27 – 910 шт., что составляет 28 % от общего количества по ЭЧ-10.

Таблица 1.3 – Статистика распределения опор контактной сети с наклоном по ЭЧК

Окончание таблицы 1.3