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

Текст из файла (страница 2)

Будучи одним из основных элементов системы безопасности, рельсовые цепи сложны и затратны в эксплуатации. Повышение их надежной работы требует постоянного пристального внимания исполнителей и руководителей всех уровней, а также финансовых вложений. В выпускной квалификационной работе произведем анализ работы цепи канализации обратного тягового тока конкретного участка Хабаровской дистанции электроснабжения Дальневосточной железной дороги.

Причины возникновения проблем в работе цепи канализации обратного тягового тока часто становятся объектами споров нескольких служб железной дороги. Ситуация осложняется тем, что при расследовании аварийной ситуации ищется виновная сторона, но виновников несколько, так как причины возникновения проблем в работе цепи канализации обратного тягового тока это совокупность сложных взаимосвязей служб. Но вследствие слаженной работы определенных служб (служба пути, служба электрификации, измерительных лабораторий) на железной дороге, возможно решение проблемы функционирования цепи канализации обратного тягового тока.

Использование современных программных комплексов, с возможностью симуляции работы систем тягового электроснабжения совместно с системой сигнализации, централизации и блокировки позволяет более точно проанализировать принципы работы и параметры рельсовой цепи и наметить пути их решения, что может положительным образом повлиять на уменьшение количества отказов и увеличение эффективности работы рельсовой цепи. Помимо этого оценим экономическую эффективность применяемых мероприятий, и оценим влияние напряженности электрического поля контактной подвески на монтеров рельсовой цепи.

1. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ цепи ОБРАТНОГО ТЯГОВОГО ТОКА НА РАБОТУ рельсовых цепей

1. Назначение, состав и характеристики элементов цепи канализации тягового тока

Объектом исследования в выпускной квалификационной работе является электрическая система пропуска обратного тягового тока от электроподвижного состава на тяговую подстанцию. Приведем схему канализации обратного тягового тока через контакты колесо-рельс на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Схема канализации тягового тока через контакты колесо-рельс

Как следует из рисунка 1.1 общий обратный тяговый ток , который поступает из контактной сети на электроподвижной состав, на выходе из него через колесную пару разделяется на две части и . Эти обратные тяговые токи протекают через первый и второй рельсы соответственно. Далее в рельсе каждый ток и делится на две составляющие , и , , то есть предполагается, что весь ток первого рельса протекает вправо и влево от точки его втекания и образуются следующие суммы токов:

;

.

В данную схему, в целях упрощения на данном этапе не включены токи утечки, т. е. принимается, что весь ток может быть найден как сумма вышеупомянутых токов, по выражению:

.

Далее обратный тяговый ток возвращается через отсасывающий фидер (на рисунке 1.1 не показан) на тяговую подстанцию.

Как следует из рисунка 1.1, в рассматриваемую систему входят электрически объединенные (последовательно и параллельно) элементы [1]:

1. ходовые рельсы;

2. междроссельные и дроссельные перемычки;

3. дроссель-трансформаторы;

4. стыковые тяговые соединители;

5. междупутные и междурельсовые перемычки;

6. отсасывающие фидеры тяговых подстанций.

Для бесперебойной работы этой достаточно сложной системы требуется осуществление целого комплекса технических, организационных и технологических мероприятий, направленных на обеспечение безотказной и эффективной работы смежных устройств, использующих в своей структуре компоненты данной системы при условии обеспечения их электромагнитной совместимости [1]. От правильности выбора нормируемых параметров системы пропуска обратного тягового тока зависит качество функционирования электротехнического комплекса электроснабжения железных дорог [1].

Целью выпускной квалификационной работы является повышение эффективности и безопасности функционирования электротехнического комплекса системы канализации обратного тягового тока на конкретном участке, который будет определен в ходе анализа статистики отказов.

В соответствии со стратегией развития холдинга «РЖД» на период до 2030 года одним из приоритетных направлений является создание условий устойчивого, безопасного и эффективного функционирования железнодорожного транспорта как организующего элемента транспортной системы страны для реализации основных геополитических и геоэкономических целей Российской Федерации [2]. Важной тенденцией роста ОАО «РЖД» является развитие тяжеловесного движения, в связи, с чем российские железные дороги ведут работу по увеличению весовых норм поездов. Интенсивный рост грузооборота требует увеличение массы перевозимых грузов, а значит и массы поездов. Поэтому, повышение весовых норм является одним из приоритетных направлений, позволяющее увеличить провозную способность, повысить эффективность работы железных дорог в рыночных условиях. Таким образом, возрастает нагрузка на все элементы инфраструктуры железной дороги, в том числе усложняется работа системы канализации обратного тягового тока, что может негативно сказаться на работе рельсовых цепей.

Для всей системы канализации тягового тока наиболее сложным элементом являются рельсовые цепи. Рельсовые цепи являются основным путевым датчиком систем железнодорожной автоматики на станциях и перегонах, от правильности их которых зависит безопасность движения поездов. В связи с повышенными требованиями к безопасности движения поездов, особенно в условиях вождения тяжеловесных составов возрастает важность устойчивого функционирования рельсовых цепей [3].

Рельсовыми цепями называются особого вида электрические цепи, у которых проводниками служат рельсы железнодорожного пути. Рельсовые цепи являются основным элементом железнодорожной автоматики, действие которого заложено в устройство всех автоматических и телемеханических систем регулирования движения поездов и в значительной степени определяет надежность работы устройств и безопасность движения поездов.

Электрические рельсовые цепи служат для контроля свободного состояния и занятости станционных путей и стрелочных участков, блок-участков на перегонах, автоматического регулирования движением поездов на участках автоблокировки, подачи извещения о приближении поездов к переездам, передачи информации о показаниях путевых светофоров на локомотив, обеспечивают невозможность перевода централизованных стрелок под подвижным составом при занятости стрелочной секции и т.д., обеспечивают пропуск обратного тягового тока на электрифицированных участках.

На рисунке 1.2 представлен принцип работы рельсовых цепей при свободном (а) и занятом (б) положениях контролируемого участка подвижным составом.

Рисунок 1.2 – Принцип работы РЦ: а – РЦ свободна; б – РЦ занята

Как следует из рисунка 1.2, рельсовые звенья являются хорошими проводниками электрического тока, поэтому если к одному концу рельсовой линии подключить источник питания, который будет посылать электрический сигнал, а с другой стороны подключить приемник этого сигнала, то при свободном состоянии контролируемого участка по рельсам будет протекать электрический ток. Путевой приемник срабатывает от полученного сигнала и выдает информацию о свободности участка, если же на контролируемом участке находится подвижная единица, то ток на путевой приемник не попадает, так как он проходит через колесные пары, и путевой приемник выдает информацию о занятости участка пути.

Важным элементом рельсовой цепи является дроссель-трансформатор. Дроссель-трансформатор имеет две обмотки: основную обмотку с большим сечением проводов, подключаемую к рельсовым нитям, и дополнительную для подключения источников питания или путевых приемников. Тяговые полутоки протекают в обход изолирующих стыков через основные полуобмотки дроссель-трансформаторов и междудроссельную перемычку.

Принцип протекания тягового тока через дроссель-трансформатор показан на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3 – Принцип протекание тягового тока через дроссель-трансформатор

Как следует из рисунка 1.3, тяговые полутоки в каждой рельсовой нити протекают в одном направлении. Дойдя до следующего дроссель-трансформатора они, проходя через обе половины основной обмотки, стекаются к средней точке и по междудроссельной перемычке суммарный ток попадает к средней точке дроссель-трансформатора. Далее ток разветвляется по обеим половинам основной обмотки и снова в виде полутоков протекает по рельсовым нитям до изолирующих стыков, которые обтекает с помощью следующей пары дроссель-трансформаторов.

На основании анализа литературных источников [4, 5] можно выделить следующие параметры, которые характеризуют работу цепи канализации обратного тягового тока и их значения нормируются соответствующими документами [6]:

- – напряжение источника питания, В;

- – удельное электрическое сопротивление рельсовых нитей в Омах на 1 км пути, Ом;

- – удельное электрическое сопротивление изоляции между двумя нитями одной рельсовой цепи (сопротивление балласта) в Омах на 1 км пути (норма 1 Ом на км для двухниточных и 0,5 Ом на км для однониточных рельсовых цепей), Ом;

- – шунтовая чувствительность (максимальное сопротивление колесной пары, при котором происходит выключение путевого реле), Ом.

Нормируемые значения вышеперечисленных параметров записаны в инструкции [6]. Их величины необходимо контролировать и поддерживать в допустимых пределах. На работоспособность цепи канализации обратного тягового тока оказывают влияние не только четыре вышеперечисленные параметры, а также состояние балластного слоя, стыковых и дроссельных перемычек, изолирующих стыков и т. д. Вместе с тем, одного соблюдения норм [6] недостаточно, так как система тягового электроснабжения также оказывает существенное воздействие на аппаратуру и элементы рельсовых цепей.

Характеристики

Список файлов ВКР