Черуканов А.С. 652 гр. ВКР (1217170), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В ходе дипломного проектирования проводился сбор и анализ отказов устройств контактной сети; определена динамика изменения количества отказов методом тренда; произведён корреляционный анализ взаимосвязи числа отказов, грузооборота и количества проходов токоприёмников на участке; предложены организационные и технические мероприятия усиления контактной сети, в том числе разработанные в программном комплексе КОРТЭС; проанализированы вредные и опасные производственные факторы, приведён перечень мероприятий при обслуживании и ремонте контактной сети; разработан ряд мероприятий по обеспечению электробезопасности персонала при обслуживании и ремонте контактной сети; проведено экономическое обоснование целесообразности замены несущего троса марки М-95 на трос М-120.
1 АНАЛИЗ ПОВРЕЖДАЕМОСТИ УСТРОЙСТВ КОНТАКТНОЙ СЕТИ В УСЛОВИЯХ РОСТА ГРУЗООБОРОТА НА РУЖИНСКОЙ ДИСТАНЦИИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ
Последнее десятилетие ознаменовано широкомасштабным увеличением объёмов грузов, перевозимых железнодорожным транспортом. Дальневосточная железная дорога в общей тенденции роста грузооборота играет важную роль связующего звена между крупнейшими импортёрами грузов (такими как Южно-Якутское угольное месторождение) и международным торговым портом в городе Владивостоке. Значительное увеличение грузопотока было достигнуто путём увеличения весовых норм поездов до 7.1 тыс. т. и использованием сдвоенных поездов массой 12 тыс. т. Совместно с использованием поездов увеличенной массы и длины существует тенденция уменьшения интервалов попутного следования для увеличения числа пропускаемых подвижных составов.
Такое увеличение грузооборота возымело последствия, заключающиеся в увеличении нагрузки на контактную сеть, что непременно отразилось на неподготовленной системе ростом числа отказов её устройств. Особенно это заметно на участках со сложным продольным профилем.
Статистические данные о грузообороте по Ружинской дистанции электроснабжения за 2008-2016 гг. сведены в таблицу 1.1. На основе этих данных был построен график грузооборота за указанный период (рисунок 1.1).
Рисунок 1.1 – Грузооборот по Ружинской дистанции
электроснабжения за 2008-2016 гг.
Контактная сеть представляет собой комплексное техническое сооружение электрифицированных железных дорог, обеспечивающее энергоснабжение подвижного состава. Основным обязательным требованием, предъявляемым контактной сети, является бесперебойность токосъёма при заданных объёмах движения и в определённых климатических условиях.
В отличие от других устройств системы электроснабжения железных дорог, контактная сеть резерва не имеет. Поэтому к её надёжности предъявляются повышенные требования, с учётом которых осуществляется проектирование, техническое обслуживание и ремонт.
Надёжность контактной сети – это свойство обеспечивать передачу электроэнергии от тяговых подстанций к электроподвижному составу (ЭПС) и нормальный токосъём при расчётных скоростях движения при расчётных скоростях движения и любых атмосферных условий (за исключением стихийных бедствий) с минимальным износом контактных проводов и накладок токоприёмника [1].
Повреждение – это нарушение нормальной работы, в виде полного отказа, или некоторые категории частичных отказов. Данное определение позволяет анализировать работу контактной сети.
Полный отказ – незапланированные события, которые приводят либо к невозможности движения ЭПС по участку, либо к необходимости движения на выбеге (с опущенным токоприёмником).
Повреждения, по типу причин их возникновения, делятся на постепенные (старение полимеров, загрязнение поверхностей изоляторов, износ провода и другие) и внезапные (перекрытие изоляторов, пережёг провода и другие).
Своевременная замена утративших необходимые характеристики узлов, проводов, выполнение обслуживающим персоналом качественных ремонтных работ и соблюдение правил эксплуатации позволяют обеспечивать продолжительную нормальную работу элементов контактной сети. Проведение модернизации, заключающейся, к примеру, в использовании более прочных материалов при изготовлении устройств, а также тщательная проверка самих устройств при введении их в эксплуатацию позволяют значительно повысить надёжность и снизить количество отказов на контактной сети [2].
В качестве исследуемого участка была выбрана Ружинская дистанция электроснабжения Дальневосточной железной дороги. Её границы установлены от станции Бурлит (исключительно) до станции Спасск Дальний (включительно).
С точки зрения особенностей участка можно отметить довольно сложные климатические условия (большие сезонные перепады температур, обильные осадки), достаточная протяжённость трассы (256,5 км), большое расстояния между соседними тяговыми подстанциями (между ТП Ружино и ТП Свиягино достигает 87 км), удалённость железной дороги от крупных населённых пунктов. Также стоит принять во внимание сложный географический рельеф местности (максимальный уклон профиля пути 12,7‰ отмечен на перегоне Свиягино – Спасск Дальний). Профиль пути с расположением на нём тяговых подстанций изображён на рисунке 1.2.
Все вышеупомянутые факторы оказывают огромное влияние на организацию грузовых и пассажирских перевозок, осуществляемых железнодорожным транспортом, и негативно сказываются на работе устройств контактной сети. Особенные сложности, в связи с этим, возникли при введении в эксплуатацию поездов повышенной массы и длины.
Грузоперевозки в условно чётном направлении осуществляются гружёными тяжеловесными поездами, в то время как обратно, в условно нечётном направлении, двигаются порожние подвижные составы. Причиной этого служит то, что конечной станцией Транссиба в чётном направлении является город Владивосток – крупнейший грузовой и пассажирский порт на Дальнем востоке.
Из всего вышеуказанного следует, что, в условиях тяжеловесного движения на участке Бурлит – Спасск Дальний, очевидной является необходимость использования современных методов, таких как обработка статистических данных, при поиске наиболее проблемных элементов контактной сети.
Анализ данных о работе Ружинской дистанции электроснабжения позволили выявить статистику отказов устройств контактной сети, которая сведена в таблицу 1.1. Для удобства отображения информации типы устройств, отказы на которых за выбранный период времени не происходили, в таблицу не включены.
На Ружинской дистанции электроснабжения на главных путях установлена контактная подвеска типа М-95+МФ-100+А-185. Однако, согласно техническим указаниям № K-061007 от 31.08.2007 департамента электрификации и электроснабжения применение несущего троса контактной сети переменного тока М-95 запрещено, что указывает на несоответствие контактной сети современным техническим требованиям.
Рисунок 1.2 – Профиль пути на участке Бурлит – Спасск Дальний с расположением на нём тяговых подстанций.
Таблица 1.1 – Грузооборот на участке Бурлит – Спасск Дальний за 2008-2016 гг.
| Год | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 |
| Грузооборот, млн. т-км | 136 | 138 | 142 | 154 | 147 | 151 | 153 | 155 | 159 |
Таблица 1.2 – Количество отказов устройств контактной сети на участке Бурлит – Спасск Дальний за 2008-2016 гг.
| Тип отказа | Год | Сумма | Процент | ||||||||||
| 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | |||||
| Пережог, обрыв, разрегулировка проводов, тросов КС | 2 | 0 | 2 | 0 | 3 | 0 | 3 | 3 | 3 | 16 | 61,54% | ||
| Пробой, перекрытие, механическое разрушение изоляторов | 0 | 0 | 1 | 2 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 4 | 15,38% | ||
| Разрушение деталей КС | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 3 | 11,54% | ||
| Неисправность и нарушение работы разъединителей | 0 | 1 | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 3 | 11,54% | ||
| Всего | 2 | 2 | 5 | 2 | 3 | 1 | 3 | 5 | 3 | 26 | 100% | ||
При тенденции увеличения грузооборота на участке Бурлит – Спасск Дальний (см. рисунок 1.1) необходимо выявить динамику изменения числа отказов устройств контактной сети путём построения графика отказов за выбранный период. На основе данных таблицы 1.1 такой график был построен (рисунок 1.3).
Рисунок 1.3 - Число отказов устройств контактной сети на
участке Бурлит – Спасск Дальний за 2008-2016 гг.
Взглянув на график, можно отметить два интервала резкого увеличения числа отказов устройств контактной сети: 2009-2010 гг. и 2014-2015 гг.
В первом случае рост числа отказов связан с введением в эксплуатацию грузовых поездов повышенной массы (тяжеловесных). По Распоряжению ОАО «РЖД» от 30.06.2015 № 1601р грузовым поездом повышенной массы является грузовой поезд весом более 6000 т. с числом осей до 350 (до 87 четырёхосных вагонов). Дальнейшее снижение количества отказов происходило вследствие модернизации контактной сети для обеспечения нормальной работы системы тягового электроснабжения при изменившихся условиях грузооборота.
Увеличение числа отказов контактной сети в 2014-2015 гг. возник вследствие пуска по участку сверхтяжёлых сдвоенных грузовых поездов массой до 12 тыс.т. Так же, как и в первом случае, скачок числа отказов сменяется спадом, связанным с модернизацией контактной сети под изменившиеся условия грузооборота.













