ПЗ ДП Козуб (1227746), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Нормативными документами установлено, что при железобетонных шпалах сварные или сболченные рельсовые плети, расположенные внутри колеи, не следует заземлять на ходовые рельсы во избежание нарушения работы автоблокировки. В этом случае плети заземляются в трех точках (по концам и в центре) при помощи металлических штанг, забиваемых в земляное полотно на глубину не менее 0,5 м. На фотографии (рисунок 1.5) приведен фрагмент заземления рельсов, уложенных внутри колеи с нарушением этих требований. Кроме того, рельсы расположенные внутри колеи уложены непосредственно на железобетонные шпалы.
Рисунок 1.5 - Заземление рельсовых нитей на участке с ж.-б. шпалами, расположенных внутри колеи на ходовой рельс
Заземляющие проводники открытой прокладки должны быть изолированы от земли (например, укладкой на деревянных полушпалах) и по всей длине покрыты антикоррозийным составом п. 4.9 инструкции ЦЭ-191 [2] (лак, битумная мастика и др.). Однако это требование часто нарушается. На рисунке 1.6 приведена фотография заземления контактной опоры, которое проходит через грунт к рельсовой нити.
Рисунок 1.6 - Заземляющий провод контактной опоры не изолирован от земли
1.2 Анализ состояния сопротивлений заземлений контактных опор на участках Дальневосточной железной дороги
На эксплуатируемых участках железных дорог с электротягой переменного тока для обеспечения устойчивой работы автоблокировки должны проводиться плановые измерения сопротивления индивидуально заземленных опор и входных сопротивлений групповых заземлений. При индивидуальном заземлении опор сопротивление должно быть не менее 100 Ом, а при групповом заземлении сопротивление должно быть не мене 6 Ом·км. Последнее значение получается путем приведения фактического входного сопротивления к километру длины группового заземления и умножения приведенного значения сопротивления на фактическую длину группового заземления. Нормативное значение минимально допустимого сопротивления сигнальному току в цепи утечки на землю определяется по формуле:
Rгз = 6/Lгз, (1.1)
где Lгз- фактическая длина троса группового заземления, км.
В условиях эксплуатации по измеренному значению входного противления группы Rвх.гз, приведенное к 1 км пути, сопротивление Rгз определяется по формуле:
Rгз = Rвх.гз · Lгз, (1.2)
Измерения проводят специализированными приборами ИСО-1М или ПК-2 (рисунок 1.7). ПК-2 предназначен для комплексных измерений при техническом обслуживании опорных конструкций контактной сети постоянного и переменного тока на электрифицированных участках железных дорог.
Прибор ПК-2 может быть использован для:
- оценки опасности электрокоррозии арматуры опор контактной сети путём измерений параметров опор - сопротивления и потенциала "рельс-земля" (в диапазоне от -250 В до 250 В);
- проверки исправности защитных устройств;
- выявления низкоомных опор при их групповом заземлении диапазоне от 1 Ом до 1 МОм);
- проверки изоляции проводов разъединителей, анкеров, роговых разрядников.
Рисунок 1.7 – Измерение сопротивления прибором ПК-2: а) при индивидуальных заземлителях; б) при групповом заземлении
В приложении А приведены данные протокола измерений сопротивлений контактных опор на участке Дальневосточной железной дороги. Измерения производились согласно Указаниям по техническому обслуживанию и ремонту опорных конструкций контактной сети № К-146-2008, технологическим картам на работы по содержанию и ремонту устройств контактной сети электрифицированных железных дорог ЦЭ 197-5/1-2 пункты 1.2.21, 1.2.23, 1.2.24, 1.2.25.
Из результатов (приложения А) видно, что на участке имеется ряд опор, сопротивление которых значительно ниже нормативных (10 Ом), что в 10 раз ниже нормы.
Проанализировав данные результаты измерений из приложения А, можно сделать вывод, что 24,16% измеренных опор имеют сопротивление менее 100 Ом.
Следовательно, общее сопротивление опор, подключенных к рельсовым нитям будет меньше нормативного значения 6 Ом·км.
Уменьшение сопротивлений происходит в результате того, что опоры и их фундаменты в процессе эксплуатации подвергаются воздействиям и естественному старению, приводящему к образованию в них дефектов и повреждений, вызывающих снижение несущей способности и долговечности конструкций [3].
Для снижения сопротивлений заземлений контактных опор устанавливаются специальные искровые промежутки типа ИПМ-62 или ГРПЗ-1. Для уменьшения негативного воздействия заземляющих устройств электроснабжения на рельсовые цепи напряжение пробоя искровых промежутков ИПМ-62 было повышено в два раза (с 800 до 1600 В), что противоречит требованиям ГОСТ12.1.038-82 и часто приводит к их пробою.
Иногда, в погоне за снижением количества отказов, обслуживающим персоналом допускаются грубые нарушения обслуживания устройств, например, для увеличения сопротивления заземления контактных опор на рельсовую нить из корпусов искровых промежутков извлекаются контакты с слюдяными прокладками. Эти действия могут привести к трагическим случаям.
1.3 Измерение намагниченности рельсов в зоне изолирующих стыков
Известно, что на работу рельсовых цепей существенное влияние оказывает намагниченность рельсовых нитей. Намагниченность в районе изолирующих стыков приводит к накоплению металлических продуктов (стружки). В результате накопления стружки происходит короткое замыкание, что фиксируется как ложная занятость рельсовых цепей. Намагниченность в отдельных точках рельсовых звеньев и элементов стрелочных переводов приводит к сбоям автоматической локомотивной сигнализации и комплексных локомотивных устройств безопасности (КЛУБ).
Рисунок 1.8 – Накопление металлической стружки на изолирующем стыке
Действующими инструкциями по содержанию рельсовых цепей установлены допустимые нормативные значения магнитной индукции для различных участков пути установлены действующей инструкцией [4]:
- рельсы, эксплуатирующиеся в пути - не более 1 мТл;
- рельсовые элементы стрелочных переводов, участки пути с
рельсами, расположенными внутри колеи или на концах шпал – не более 7 мТл;
- изолирующие стыки - не более 10 мТл.
Для объективной оценки значений магнитной индукции в зоне расположения изолирующих стыков на Дальневосточной дороге были выполнены многочисленные измерения с использованием прибора А9-1. Результаты измерений, выполненные на одной из станций ДВЖД, приведены на рисунке 1.9 и 1.10.
Рисунок 1.9 – Результаты измерений намагниченности изолирующих стыков по нечётному направлению движения поездов
Рисунок 1.10 – Результаты измерений намагниченности изолирующих стыков по чётному направлению движения тяжеловесных поездов
На рисунке 1.11 приведён фрагмент путевого развития станции ДВЖД, на которой были произведены измерения намагниченности изолирующих стыков, (максимально допустимая скорость движения по станции 70 км/ч), расположенной на участке интенсивного движения поездов повышенной массы (6 300 …7 000 т) и составных массой до 12 000 т. в чётном направлении. На рисунке цифрами указаны максимальные значения магнитной индукции. Анализ результатов (рисунки 1.9, 1.10, 1.11) показывает, что намагниченность рельсов чётного направления значительно выше намагниченности рельсов нечётного направления. Магнитная индукция в большей части этих стыков превышает максимально допустимые значения (10 мТл). Сравнение результатов магнитной индукции изолирующих стыков позволяет сделать вывод, что на величину намагниченности рельсов существенное влияние оказывает величина обратного тягового тока, который в свою очередь зависят от массы и скорости движения поездов.
Рисунок 1.11 – Фрагмент путевого развития станции ДВЖД
Учитывая, что на величину магнитной индукции рельсов могут оказывать влияние различные факторы, в том числе и конструкции изолирующих накладок, для получения объективных результатов измерений магнитной индукции рельсов был изготовлен специальный лабораторный стенд (рисунок 1.12). В процессе измерений изолирующий стык собирался с различными типами изолирующих накладок и торцевых прокладок. Намагниченность самих рельсов для всех испытаний была одинаковой. Результаты измерений магнитной индукции вдоль отрезков рельсов в районе изолирующих стыков при различных изолирующих накладках приведены на графиках (рисунок 1.12).
Рисунок 1.12 - Результаты измерений магнитной индукции и испытательный стенд изолирующих стыков: 1 – метало-полимерные накладки; 2 – полимерные накладки типа АпАТэК и прокладки стыковые ПСК-65; 3 - полимерные накладки АпАТэК
Результаты эксперимента показали, что метало-полимерные накладки существенно снижают магнитную индукцию рельса на участке 10 см от торцов стыкуемых рельсов. Прокладка стыковая ПСК-65 практически не оказывает влияния на снижение магнитной индукции. Учитывая, что на границах смежных рельсовых цепей появление помехи заложено типовой схемой кодирования рельсовых цепей (с момента разрыва фронтового контакта путевого реле) метало-полимерные накладки могут снизить только эффект короткого замыкание стыка продуктами металлического происхождения. Однако в процессе эксплуатации метало-полимерных накладок выявлены случаи разрушения полимерного слоя (рисунок 1.13), что очевидно необходимо учитывать в процессе их дальнейшей модернизации.
Рисунок 1.13 – Изолирующий стык с поврежденным полимерным покрытием
В связи с тем, что рельсы являются проводниками обратного тягового тока и сигнального тока рельсовой цепи возникает проблема обеспечения полной электромагнитной совместимости устройств тягового электроснабжения и устройств автоматики и телемеханики.
Эта проблема особенно остро проявилась на участках железных дорог с организацией движения тяжеловесных и составных поездов.
Решить эту проблему радикально можно путем перехода на бесстыковой путь с применением рельсовых цепей тональной частоты [5].
На звеньевом пути необходимо принимать меры по уменьшению обратных тяговых токов путем установки дополнительных междупутных перемычек, с учетом выполнения требований нормативных документов ЦЭ 868 п 2.21.5.
В качестве изолирующих накладок применять металло-полимерные.
Анализ причин отказов рельсовых цепей на Дальневосточной железной дороге и изучение материалов анализа состояния безопасности движения поездов, надёжности работы систем и устройств ЖАТ в хозяйстве автоматики и телемеханик ОАО «РЖД» за 2011 - 2014 годы, можно сделать вывод, что большинство отказов носит «Эксплуатационный характер». В хозяйстве автоматики и телемеханики этот показатель составляет 50,6%, что значительно выше, чем по смежным службам. Другими причинами отказов, наиболее часто встречающимися, являются: конструкционные, производственные, деградационные и вследствие внешних воздействий.
Из анализа причин отказов (конструкционные, производственные, эксплуатационные, деградационные и вследствие внешних воздействий) следует, что 50,6 % отказов, вызвавших задержки пассажирских и пригородных поездов, - эксплуатационные, 18,4 % - деградационные и 11,3 % - конструкционные.
Оценивая эксплуатационные отказы с позиции влияния персонала на их возникновение, можно сделать вывод: отказы, вызванные непредумышленными ошибочными действиями (за счёт низкой профессиональной подготовки и других факторов), составляют 43 %, низкой исполнительской дисциплиной – 31 %. Это резервы, не требующие дополнительных финансовых вложений, т.е. для снижения числа отказов необходимо только наладить методичную ежедневную работу с исполнителями и повысить качество профессиональной подготовки.
Значительное число отказов происходит за счёт внешних влияний – грозовых разрядов. За грозовой период 2014 года по данным Управления пути и сооружений ЦДИ ОАО «РЖД» на сети железных дорог России зафиксировано 5089 случаев грозовой активности.
Целью выпускной работы является разработка мероприятий, направленных на: повышение защищённости аппаратуры ЖАТ, в том числе и рельсовых цепей, от перенапряжений; совершенствование технологии обслуживания ЖАТ и рельсовых цепей, за счёт применения современных средств мониторинга и диагностики; повышение качества технической учёбы за счёт разработки учебного тренажёра бесконтактного датчика кодов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
