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

Текст из файла (страница 4)

Из анализа данных таблицы 1.2 можно заключить, что все перечисленные отказы являются следствием действия асимметрии обратного тягового тока. Таким образом, проблема асимметрии существует и требует своего решения. Из таблицы 1.2 также следует, что проблема остра, и как следствие имеет тяжелые последствия, так как большинство случаев отказов технических средств приходится на отказы 2-ой категории (10 случаев), что примерно составляет 71,4% из общего числа отказов цепи канализации обратного тягового тока.

Рассмотрим, как изменяется количество отказов цепи канализации обратного тягового тока по годам, для чего представим собранную информацию в виде таблицы 1.3 и рисунка 1.4.

Таблица 1.3 – Количество отказов рельсовых цепи канализации обратного тягового тока по годам

Год	2010	2011	2012	2013	2014	2015	2016	2017
Кол-во отказов, N, шт	1	1	0	2	3	0	6	1

Рисунок 1.4 – Количество отказов элементов цепи канализации обратного тягового тока на Хабаровской ЭЧ ДВЖД: – отказы за 3 месяца 2017 года

Из рисунка 1.4 видна тенденция увеличения случаев отказа цепи канализации обратного тягового тока в период с 2013 по 2016 года.

Анализ причин отказов цепи канализации обратного тягового тока показал, что значительная часть сбоев цепи канализации обратного тягового тока (78,57% всех случаев отказов) вызвана асимметрией обратного тягового тока. Подавляющее большинство отказов цепи канализации обратного тягового тока связано с утечкой обратного тягового тока через низкоомные опоры и неисправные искровые промежутки.

Рассмотрим, как связаны между собой сезон времени года возникновения отказов и их количество, для чего приведем в таблице 4, в какие числа месяца определенного года происходили отказы рельсовой цепи.

Таблица 1. 4 – Распределение отказов по годам и месяцам

Год	2010	2011	2013	2014	2016
Число, месяц	15 марта	1 февраля	8 февраля	18 апреля	11 марта
					25 ноября
				14 декабря	28 ноября
			21 декабря		11 декабря
				18 декабря	12 декабря
					16 декабря

Исходя из таблицы 1.4, можно сделать вывод, что отказы технических средств происходят в большей степени в холодных период, когда среднесуточная температура наружного воздуха находится в пределах от плюс 10°С и ниже. Как показывает изучение литературных источников [14], сопротивление изоляции рельсовых нитей относительно земли значительно зависит от метеорологических условий, конструкции верхнего строения пути и его засоренности. На сопротивление изоляции одной из двух рельсовых нитей также оказывает существенное влияние присоединение к ней заземлений опор контактной сети и нарушение изоляции с трубопроводами сети пневмообдувки стрелок. Наибольшего значения разница сопротивлений изоляции рельсовых нитей относительно земли достигает зимой [14, 15]. При этом, вследствие высокого сопротивления промерзшего грунта, проводимость между одним рельсом и землей, а также между двумя рельсами практически равна нулю, а проводимость изоляции другого рельса относительно земли определяется проводимостью опор контактной сети и может быть значительной

Проведем анализ количества отказов технических средств цепи канализации обратного тягового тока, с целью определения наиболее «слабого» участка на Хабаровской ЭЧ ДВЖД (где количество отказов максимально) в виде диаграммы рисунок 1.5.

Рисунок 1.5 – Распределение отказов по районам контактной сети

за период с 2010 по 2017 года

Из диаграммы рисунок 1.5, следует, что больше всего (по 4 случая) отказов технических средств приходится на ЭЧК-14 (ст. Вяземская) и ЭЧК-16 (ст. Бикин), в два раза меньше отказов (2 случая) на ЭЧК 8 (ст. Ин), у остальных районов контактной сети зафиксировано по одному событию. Исходя из этого, участками для дальнейшего рассмотрения проблемы асимметрии обратного тягового тока являются ЭЧК-14 и ЭЧК-16, как участки с наибольшим количеством отказов элементов цепи канализации обратного тягового тока.

Таким образом, рассмотрев проблему влияния асимметрии обратного тягового тока на работу рельсовых цепей, можем сформулировать следующие выводы:

1. Повышение эффективности работы цепи канализации обратного тягового тока является актуальной и практически значимой задачей, так как за последние 7 лет количество отказов технических средств цепей обратного тягового тока значительно (в 6 раз) возросло.

2. Наиболее вероятной причиной неправильной работы технических устройств является асимметрия обратного тягового тока.

3. Большинство отказов технических средств происходит в холодный период, когда среднесуточная температура наружного воздуха находится в пределах от плюс 10°С и ниже.

4. Наиболее проблемными участками для Хабаровской ЭЧ ДВЖД являются ЭЧК-14 и ЭЧК-16, поэтому один из них можно принять в качестве расчетного. Выберем в качестве расчётного участок ЭЧК-14 Дормидонтовка-Аван Хабаровской ЭЧ ДВЖД.

Перейдем к построению имитационной модели цепи канализации обратного тягового тока на участке Дормидонтовка-Аван Хабаровской ЭЧ ДВЖД.

1. Разработка имитационной модели цепи канализации обратного тягового тока

Целью разработки имитационной модели является оценка влияния асимметрии обратного тягового тока на работоспособность аппаратуры рельсовой цепи. В качестве прототипа модели участка рельсовой цепи используем имитационную модель из [9].

В настоящее время существует множество программ для создания имитационных моделей, предназначенных для исследования сложных систем, представляющих собой логико-алгоритмическое описание поведения отдельных элементов системы и правил их взаимодействия, отображающих последовательность событий, возникающих в моделируемой системе [16], таких как Electronics Workbench, DesignLab, P-Spice, Micro-Logik, LabVIEW, Matlab, Multisim и др.

Для создания имитационной модели участка рельсовой цепи был выбран программный пакет Multisim 12.0 позволяющий разрабатывать (моделировать) электронные схемы, тестировать режимы их работы, а также подключать к ним виртуальные приборы измерения для различных параметров. Multisim 12.0 имеет ряд следующих преимуществ [17]:

• быстрое выполнение сложных и объемных работ;

• простота в обращении и отсутствие требований к пользователю на предмет наличия глубоких знаний в компьютерной технике;

• высокая точность и глубина анализа;

• интуитивно понятный интерфейс.

Исходя из вышеназванных преимуществ, по оценке специалистов [18, 19], на данный момент программа является лучшей из существующих в этой сфере.

Далее перейдем к построению имитационной модели цепи канализации обратного тягового тока на участке Дормидонтовка-Аван Хабаровской ЭЧ ДВЖД.

Строить имитационную модель будем согласно структурной схеме рисунок 2.1. На рисунке 2.1 а) обобщенно показан путь канализации тягового тока. От ТП А тяговый ток протекает через понизительный трансформатор. Далее через фидер контактной сети проходит через контактную подвеску, токоприемник, тяговый двигатель электровоза и через рельсы поступает обратно на тяговую подстанцию через отсасывающий фидер. Для наглядности на рисунке 2.1 а) показаны две тяговые подстанции, однако при моделировании имитационной модели учитывается только одна из них, так как обратный ток канализируется на ближайшую к точке стока подстанцию.

Существенным отличием нашей модели от прототипа [9] является наличие опоры контактной сети, которая подключена к рельсовой цепи через искровой промежуток, рисунок 2.1 б).

На рисунке 2.1 в) детально показан путь протекания обратного тягового тока по рельсовым нитям. Этот путь обозначен сплошными стрелками на рисунке 2.1. Общий тяговый ток от токоприемника поступает на тяговый двигатель электровоза, а далее через колесные пары – в рельсовые нити. Ток разделяется на тяговые полутоки , которые в каждой рельсовой нити протекают в одном направлении. У дроссель-трансформатора эти полутоки, проходя через обе половины основной обмотки дроссель-трансформатора, стекаются к его средней точке, и по междроссельной перемычке через обратный фидер суммарный ток возвращается на тяговую подстанцию.

30

Рисунок 2.1 – Структурная схема цепи канализации обратного тягового тока

В каждой из рельсовых нитей 1 и 2 присутствует сигнальный ток , показанный пунктирными стрелками на рисунке 2.1 в). При нахождении электроподвижного состава на блок-участке сигнальный ток от источника сигнального тока через дроссель-трансформатор протекает по рельсовой нити 1. Через колесную пару этот ток шунтируется и, протекая через рельсовую нить 2, возвращается обратно на источник сигнального тока. Из-за шунта ток не поступает на путевой приёмник, тем самым размыкая якорь на путевом реле. Токи и не оказывают мешающее воздействие друг на друга, так как имеют разные частоты, обратный тяговый ток – 50 Гц, сигнальный ток – 25 Гц.

Для построения имитационной модели необходимы данные марок и типов оборудования, которые возьмем из баз данных программного комплекса расчетов тягового электроснабжения (КОРТЭС), предоставленных дорожной электротехнической лабораторией (ДЭЛ) Хабаровской ЭЧ ДВЖД для рассматриваемого участка Дормидонтовка – Аван. Основная информация, используемая для построения модели, приведена в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Исходные данные участка Дормидонтовка – Аван для создания имитационной модели

Наименование параметра	Марка оборудования
1. Марка контактной подвески	ПБСМ-95+МФ-100
2. Марка рельса	Р65
3. Длина блок-участка рельсовой цепи	1,5 км
4. Марка дроссель-трансформатора	ДТ-1-150
5. Марка изолирующего трансформатора	ПРТ-А-1

Следующим этапом при построении имитационной модели необходимо создать следующие основные блоки цепи канализации обратного тягового тока: блок тяговой подстанции, блок дроссель-трансформатора, блок источника сигнального тока, блок контактной сети, блок рельсовых нитей, блок сопротивлений воздуха блок электровоза, блок путевого приемника, блок искрового промежутка, блок заземления. Перейдем к построению имитационной модели. На рисунке 2.2 показана обобщенная принципиальная схема соединения блоков, необходимых для построения имитационной модели.

Характеристики

Список файлов ВКР