Гоголева А. В. (1209085), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Далее перейдем к разработке мероприятий по обеспечению устойчивой работы цепи канализации обратного тягового тока на участке Дормидонтовка-Аван Хабаровской ЭЧ ДВЖД.
-
РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ УСТОЙЧИВОЙ РАБОТЫ ЦЕПИ КАНАЛИЗАЦИИ ОБРАТНОГО ТЯГОВОГО ТОКА
В главе 3 были определены критерии оценки состояния элементов цепи канализации обратного тягового тока, главным из которых по результатам анализа был выбран балластный слой земли и величина его сопротивления. В данном разделе необходимо произвести разработку мероприятий, главным образом влияющих на этот критерий. Также в 3 главе была обоснована необходимость мониторинга (отслеживание текущего состояния) параметров, влияющих на балластный слой.
В результате работы будет составлена технологическая карта проверки параметров балластного слоя и предложены мероприятия, позволяющие повысить эффективность работы этого элемента, что положительно скажется на условиях работы цепи обратного тягового тока.
-
Разработка технологической карты проверки балластного слоя
Поддержание сопротивления балластного слоя земли в пределах 1÷50 Ом·км позволяет предотвратить пробой искрового промежутка, что обеспечивает работоспособность цепи канализации обратного тягового тока. Высокое сопротивление балласта зимой соответствует низкому сопротивлению летом [25], т.е. если летом сопротивление будет низким, то зимой оно будет высоким, это связано с количеством влаги, которое присутствует в балласте. Максимальное сопротивление достигается зимой, когда происходит максимальное промерзания балластного слоя, при сухом слабо промерзшем балласте Rбал=50 Ом·км при сильно промерзшем балласте Rбал=50÷100 Ом·км. Однако электрическое сопротивление балласта и шпал рельсовых цепей измеряют в теплую погоду и после дождя, т. е. когда грунт имеет минимальное сопротивление, такой замер проводится для определения минимального сопротивления, которое должно быть не меньше 1 Ом⋅км при мокром балласте и 2 Ом⋅км при влажном балласте, на горочных участках – 3 Ом⋅км.
Согласно [25], для определения величины электрического сопротивления балластного слоя земли необходимо использовать измеритель сопротивления балласта (ИСБ-1 или ИСБ-2).
На рисунке 4.1 показана схема подключения к рельсовой цепи измерительного прибора ИСБ-2 [25].
Рисунок 4.1 – Схема подключения к рельсовой цепи
измерительного прибора ИСБ-2
В схему измерительного прибора, рисунок 4.1, входят генератор G получающий питание от сухой батареи и вырабатывающий ток частотой 5000 Гц, резистор RB, включенный последовательно с генератором. Внутреннее сопротивление генератора вместе с сопротивлением резистора значительно выше входного сопротивления рельсовой цепи, поэтому при подключении прибора ИСБ-1 даже при самом низком сопротивлении изоляции ток на выходе генератора остается постоянным. При этом между точками а и б появляется напряжение, пропорциональное напряжению на нагрузке R/2. Через защитный фильтр ZQ, и трансформатор Т это напряжение подается на индикатор И. По показаниям индикатора, пользуясь градуировочной таблицей, определяют удельное сопротивление изоляции рельсовой цепи.
Фильтр ZQ, включенный в схему, защищает измерительный прибор от источника тока рельсовой цепи, а также от гармоник тягового тока, чем исключается неточное показание прибора. На лицевой стороне прибора имеется кнопка SB для включения прибора в режим калибровки или измерения и переключатель SA для переключения эталонных резисторов R1, R10. Перед началом измерения прибор калибруют, для чего переключатель SА устанавливают в одно из положений в зависимости от значения удельного сопротивления балласта (1 – 10 Ом·км). После чего кнопкой SB генератор подключают к эталонному резистору R1 или R10. Затем, подключая резистор RР, добиваются того, чтобы стрелка прибора максимально отклонялась по шкале измерения. После калибровки нажатием кнопки SB генератор включают в рельсовую цепь.
На рисунке 4.2 изображен внешний вид прибора ИСБ-2 производства ЗАО «Ассоциация АТИС» [25].
Рисунок 4.2 – Внешний вид прибора ИСБ-2
Цифрами на рисунке 4.2 обозначены следующие элементы:
1 – жидкокристаллический знакосинтезирующий индикатор (ЖКИ);
2 – панель управления;
3 – разъем XP2 для подключения измерительного кабеля к РЦ;
4 – разъем XP1 для подключения кабеля RS-232 к ПК;
5 – отсек для элементов питания габарита АА (4 шт).
На рисунке 4.3 приведена панель управления ИСБ-2 с основными клавишами.
Рисунок 4.3 – Панель управления ИСБ-2
ИСБ-2 имеет два измерительных кабеля для определения сопротивлений, показанные на рисунке 4.4 и 4.5.
Рисунок 4.4 – Измерительный кабель 1
Рисунок 4.5 – Измерительный кабель 2
Измерительный кабель 1 применяется для подключения к рельсовой цепи при измерении сопротивления балласта. Он имеет контакты и магниты. Контакты обеспечивают 4-х проводное подключение к рельсовой цепи. Магниты создают необходимое контактное давление.
Измерительный кабель 2 применяется для измерения модуля полного электрического сопротивления при калибровке прибора.
Электрическое сопротивление балласта и шпал рельсовых цепей следует измерять в теплую погоду и после дождя, то есть когда грунт имеет минимальное сопротивление, такой замер необходимо проводить для определения минимального сопротивления, которое должно быть не меньше 1 Ом·км при мокром балласте и 2 Ом·км при влажном балласте. Максимальное сопротивление балласта следует измерять зимой, когда достигается максимальное промерзание балластного слоя, при сухом слабо промерзшем балласте при сильно промерзшем балласте сопротивление находится в следующих пределах
При измерении электрического сопротивления балласта рельсовых цепей длиной от 300 м до 400 м, как правило, делают одно измерение в середине рельсовой цепи. При измерении электрического сопротивления балласта рельсовых цепей длиной от 400 м и более следует произвести несколько измерений через (200—300) м [25].
Прибор подключают к рельсовой цепи не менее чем за 150 м от изолирующих стыков (точки подключения аппаратуры тональной рельсовой цепи), или выравнивающего дроссель-трансформатора, дроссель-трансформатора отсоса тяговой подстанции и т.п. и проводят измерения. По полученным значениям замеров находят участки рельсовой цепи с пониженным сопротивлением изоляции, а также определяют среднее значение сопротивления изоляции рельсовой цепи [25]:
| (4.1) |
где n – число измерений; – показания прибора в точках измерений Ом·км.
Число измерений определяется по формуле:
| (4.2) |
где l – длина рельсовой цепи, м.
Сопротивление изоляции рельсовой линии (сопротивления балласта) при частоте сигнального тока 25, 50, 75 Гц должно быть для двухниточных рельсовых цепей - не менее 1 Ом·км, для однониточных и разветвленных рельсовых цепей - не менее 0,5 Ом·км [25].
В случае заниженного сопротивления балласта необходимо совместно с дорожным мастером дистанции пути проверить следующие элементы: состояние рельсовых скреплений и отсутствие загрязнения балласта солями и токопроводящими сыпучими грузами (загрязненные рельсовые скрепления должны быть очищены, а загрязненный балласт удален работниками дистанции пути), наличие зазора между подошвой рельса и верхним слоем балласта не менее 30 мм [25].
Далее перейдем к разработке технологической карты, представленной в таблице 4.1.
Таблица 4.1 – Технологическая карта определения сопротивления балластного слоя
Описание, производимых работ |
|
|
|
|
|
|
Для этого подключить контактные устройства измерительного кабеля к рельсам на расстоянии не менее 200 м от изолирующих стыков, установив их на головки рельсов. Пользуясь кнопкой ВЫБОР, выбрать режим измерения Lmin, нажать кнопку ВВОД и зафиксировать показание прибора. |
После выполнения нескольких измерений на одной рельсовой цепи с сохранением результатов в памяти прибора выбрать в меню прибора режим вычисления Rбс и произвести расчет. |
|
Окончание таблицы 4.1
|
|
-
Технология очистки или смены балластного слоя для нормального функционирования цепи обратного тягового тока
Мероприятия по очистке или замене щебеночного балластного слоя стоит проводить с помощью специальных машин, чтобы обеспечить качественный результат, существенно сэкономить время и человеческий ресурс.
В процессе длительной эксплуатации балластная призма постоянно засоряется, как сыпучими грузами с проходящих поездов, так и мелкими фракциями грунта, попадающими со стороны дефектной площадки земляного полотна, а также мелкими частицами щебня при его разрушении под воздействием поездной нагрузки. Больший ущерб щебеночному балласту наносит засорение его высыпающимися из вагонов грузами (уголь, руда, торф), в некоторых случаях щебень требует сплошной очистки через каждые один-два года. При таком воздействии балластная призма теряет свои первоначальные свойства, а остаточные деформации пути увеличиваются, что ведет к повышенному износу элементов верхнего строения пути и подвижного состава. Возрастают расходы на перевозки.