Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Продолжение таблицы 1.4

Окончание таблицы 1.4

На рисунке 1.5 изобразим количество отказов изоляторов по причине заводского дефекта в период с 2015-2016 год. И ранжируем их по заводу изготовителя и годам выпуска.

Рисунок 1.5- Количество отказавших изоляторов ранжированных по заводу изготовителя и году выпуска в период эксплуатации с 2015-2016 гг

Из данного рисунка можно сделать вывод о том что чаще всего на Дальневосточной железной дороги по причине заводского дефекта отказывают изоляторы типа ФСФ-70 завода "Электроизолятор" 2002 и 2003 годов изготовления.

Немаловажным фактором также является и место установки изолятора. На рисунке 1.4 изобразим количество отказов изоляторов в различных местах установки.

Рисунок 1.6- Статистика отказов изоляторов по месту установки

Результаты анализа статистики позволили определить, что чаще всего на ДВЖД отказывают изоляторы марки ФСФ-70-25/0,95 УХЛ 1 Гжельского завода изоляторов "Электроизолятор" 2002-2003 годов изготовления. Данные изоляторы находились в эксплуатации от 1 до 7 лет. Местами установки отказавших изоляторов были прямой фиксатор и подкос консоли. Частые отказы послужили поводом для проведения механических испытаний, и изучению структуры тела и глазури изоляторов.

По состоянию на 27.04.2015г. в хозяйстве электрификации и электроснабжения Дальневосточной дирекции инфраструктуры находится в эксплуатации 89,9 тысяч штук стержневых фарфоровых изоляторов всех типов из них 53,9 тысяч штук изоляторов марки ФСФ-70, в том числе 23,73 тысяч штук производства ОАО Гжельский завод «Электроизолятор» и 15,29 тысяч штук производства ОАО «ЭЛИЗ» г. Пермь.

Год выпуска установленных изоляторов марки ФСФ-70 с 1999 по 2003 гг., установка вышеуказанных изоляторов производилась в период с 1999 по 2007 гг.

В первые случаи самопроизвольного разрушения изоляторов марки ФСФ-70 зафиксированы в начале 2015 года.

На 2016 год запланирована замена 670 штук стержневых изоляторов, в 2015 году заменено 736 штук.

В аварийно – восстановительном запасе дистанций электроснабжения находится 160 изоляторов марки ФСФ-70 вышеуказанных заводов (45 изоляторов производства ОАО Гжельский завод «Электроизолятор» и 115 штук производства ОАО «ЭЛИЗ» г. Пермь.)

Таблица 1.5- Количество изоляторов находящихся в эксплуатации на ДВЖД

2 МЕХАНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ И УСЛОВИЯ РАБОТЫ СТЕРЖНЕВЫХ ИЗОЛЯТОРОВ

Как было отмечено в ведении, основной целью данной работы является разработка диагностических средств элементов контактной сети. В предыдущих разделах было выяснено, что элементом, оказывающим наибольшее негативное влияние на бесперебойное функционирование контактной сети, являются изоляторы, а именно их отказы. Согласно данным, полученным от службы электрификации и электроснабжения, среди всех вариантов отказов стержневых изоляторов на контактной сети в последние годы преобладает такой вид отказа как "механическое разрушение". Данный вопрос требует особого внимания, т.к. эта проблема существует не только на Дальневосточной железной дороге, но и на Забайкальской железной дороге, а, вероятно, и на других дорогах с условиями эксплуатации схожими с дальневосточными. Механическое разрушение изолятора может происходить по различным причинам (несоответствие конструкции изделия условия работы, ненадлежащее качество исполнения и др.), поэтому необходимо выявить наиболее часто встречающиеся и снизить их негативное влияние.

Таким образом, одной из возможных причин отказа может быть несоответствие конструкции изделия реальным условиям эксплуатации, с целью определения влияния данной причины на число отказов оценим условия работы стержневых изоляторов на контактной сети.

2.1 Описание методик по расчету изгибающих моментов в стержневых изоляторах

Методика определения изгибающего момента в фиксаторных и консольных изоляторах разработана Г.Н. Бродом и А.В. Фрайфельдом более тридцати лет назад, но не смотря на незначительных изменений в конструкции рассматриваемых узлов на сегодняшний день, является по-прежнему актуальной.

Фиксаторные и консольные стержневые изоляторы находятся под действием сложной системы нагрузок, которые могут быть приведены к продольным и поперечным силам и изгибающему моменту. Продольная и поперечная силы незначительно влияют на напряженное состояние изолятора вследствие того, что при реальных значениях этих сил и геометрических размеров сечения изолятора напряжения в фарфоре несущественны. Во множестве случаев, например, в изолированных консолях продольная сила, действующая на изолятор, является сжимающей, что облегчает его работу (сжимающие напряжения для фарфора менее опасны, чем растягивающие; кроме того, сжимающие напряжения уменьшают растягивающие, вызываемые другими силовыми факторами). Поэтому, изгибающий момент является основной нагрузкой, определяющей напряженное состояние изолятора . Это подтверждается результатами проведенных испытаний, которые показали, что разрушение фарфора стержневых изоляторов происходит обычно в сечениях, где развивается наибольший изгибающий момент [9].

Полный изгибающий момент, действующий на фиксаторные и консольные изоляторы, можно разложить на несколько составляющих: от веса консоли, от веса самого изолятора, фиксатора и его деталей, от ветровых нагрузок на элементы консоли, от изменения направления контактного провода вблизи опоры, на которой находится рассчитываемый изолятор,.

Несмотря на известные факты разрушения стержневых изоляторов в подкосах консоли и тягах, изгибающий момент для них рассчитан не будет. Проанализировав конструкцию консоли, а именно, крепление подкоса и тяги, видно, что на эти элементы действуют только сжимающие и растягивающие силы, сил же направленных на изгиб данных деталей нет. Проверка изоляторов на соответствие нормам на растяжение приведена в следующем разделе.

1) Общие параметры при расчете консольных и стержневых изоляторов:

1.1) Тип изолятора. При расчете выбирается один из предложенных типов изоляторов, производства либо Гжельским заводом "Электроизолятор" либо Пермским заводом "ЭЛИЗ", и подставляются его данные по его массе и длине в процесс расчета.

1.2) Расчет составляющей изгибающего момента, создаваемой изменением направления контактного провода. Для этого необходимо:

1. выбрать один из предложенных вариантов расчетной схемы: прямой участок, кривой участок, отвод провода на анкеровку (в зависимости от выбранного варианта меняется формула расчета усилия, создаваемого контактным проводом);

2. числено задается натяжение контактного провода, даН;

3. числено задается зигзаг на расчетной опоре, а также зигзаги на смежных опорах, либо зигзаг на смежной опоре и расстояние от оси пути до анкерной опоры, м;

4. числено задаются длины смежных пролетов, м;

5. для получения точного результата необходимо при любой выбранной расчетной схеме учесть радиус кривой (при расчете кривого участка, это является необходимым элементом расчета, при расчете остальных вариантов расчетных схем, данный параметр не будет учитываться), м;

6. при расчете отвода провода на анкеровку следует также указать, направление зигзага на расчетной опоре, а так же взаимную направленность зигзагов на расчетной опоре КС и смежной, м;

7. при расчете на прямом участке пути, следует указать направленность зигзагов на смежных опорах.

Расчетная схема для определения усилия от изменения направления контактного провода на кривых участках:

Рисунок 2.1 – Расчетная схема для определения на кривом участке пути

Формула для расчета усилия на кривом участке пути:

, (2.1)

где и - длины смежных пролетов, м; a₃, a₁ и a₂- зигзаги на расчетной и смежных опорах соответственно, м; R - радиус кривой, м; H - натяжение контактного провода, даН.

Расчетная схема для определения усилия , обусловленной изменением направления провода при отводе:

Рисунок 2.2 – Расчетная схема для определения усилия при отводе контактного провода.

Расчет усилия , обусловленной изменением направления провода при отводе, рассчитывается по формуле:

, (2.2)

где l и l₁ - расстояние да смежной и анкерной опоры соответственно, м; a₃и a₁ - зигзаги на расчетной и смежной опоре, м; z - расстояние от оси пути до анкерной опоры, м; H - натяжение контактного провода, даН.

Знаки "минус" в формуле 2.2 относятся к случаю, когда зигзаг a на расчетной опоре направлен к опоре, а знаки "плюс" - когда он направлен от нее. Если зигзаги имеют одностороннее направление, знак "плюс" в числителе второго члена скобки в формуле 2.2 должен быть заменен на "минус" [9].

Расчетная схема для определения усилия , обусловленной изменением направления провода на прямом участке пути:

Рисунок 2.3 – Расчетная схема для определения усилия при изменении направления контактного провода на прямом участке пути

Расчет усилия , обусловленного изменением направления провода на прямом участке пути, рассчитывается по формуле:

Характеристики

Список файлов ВКР