ДП-23.05.05 Окутин А.Н. (1235076), страница 12
Текст из файла (страница 12)
. (8.2.4)
Высота подвески эквивалентных проводов контактной сети и линии ДПР находится в пределах 7,5–8,5 м, примем h1 = h2 = h3 = 8 м. При габарите опор контактной сети 3,1 м, диаметре опоры 0,5 м, будем иметь: м;
м;
м;
м;
;
.
Поэтому:
Для линий ДПР, как правило, используют провода А-50, А-70, примем их радиусы м тогда по формулам (8.2.3) и (8.2.4) рассчитываем:
;
Подставив в первое, второе и четвертое системы уравнения (8.2.2) значения и учитывая, что
= 0, получим:
(9.2.5)
Решив систему уравнений (8.2.5), находим значения ,
,
и подставляем эти значения в третьи уравнения систем (9.2.2), в результате получим
то есть
=8,57 Кв.
8.3 Расчет напряженности электрического поля в зоне работы
Рассчитаем напряженности электрического поля контактной сети переменного тока для двухпутного участка. Расчетная схема приведена на рисунок. 9.3.1. Для определения Еу составим систему уравнений Максвелла (8.3.1), учитывая, что в точке М нет заряда:
(8.3.1)
где α - потенциальные коэффициенты, τ - заряды проводов на единицу длины.
Рисунок 8.3.1 - Расчетная схема для двухпутного участка
Высота подвески эквивалентных проводов контактной сети и линии ДПР находится в пределах 7,5–8,5 м, примем h1 = h2 = h3 = 8 м. При габарите опор контактной сети 3,1 м, диаметре опоры 0,5 м, будем иметь: 5,2 м;
4,1 м;
9,3 м;
5,2м;
м;
14,5 м.
Выразим коэффициенты ,
через координаты точки М, с учетом рисунка 8.3.1:
где h – высота провода относительно земли, y – высота точки М относительно земли, x – кратчайшее расстояние от провода 1 до точки М.
Найдем заряды на единицу длины ,
,
,
из уравнения Максвелла (8.3.1) (потенциалы -
и потенциальные коэффициенты -
берем из предыдущего пункта
,
,
,
,
м;
м;
м;
м;
;
м и т.д.):
(8.3.6)
Получаем:
Подставив значения ,
,
,
и
,
в пятое уравнение системы (8.3.1), получим:
(8.3.1)
Вертикальная составляющая напряженности электрического поля будет равна:
(8.3.9)
Рассчитаем Еу по (8.3.9) задаваясь значением м на уровне головы человека, стоящего на земле (у=1,8 м), и на уровне головы человека, работающего под напряжением, с изолированной вышки (у = 6,0 м):
Выполним аналогичные расчеты для у = 6,0 м:
Допустимое значение напряженности электрического поля, при которомчеловек может длительно работать, составляет 5 кВ/м. Таким образом при работе под напряжением на изолирующей вышке эксплуатационный персонал контактной сети подвергается воздействию напряженности электрического поля не выше допустимого значения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе выполнения дипломного проекта был произведён анализ данных по отказам устройств контактной сети за период 2004 – 2015гг. на участке ДВЖД Кирга ─ Хабаровск-II. Основные выводы по результатам проведенного анализа: во-первых, определены элементы, наиболее подверженные отказу – струны и изоляторы, во-вторых, выяснено, что задержка поездов от отказов изолятора примерно в три раза выше, чем при отказе струны, таким образом, в первую очередь следует обратить внимание на отказы изоляторов.
Для анализа ситуации с отказами в ближайшие годы, необходимо установить уровень связи динамики изменения отказов и динамики изменения грузооборота, а также дать прогноз на ближайшие годы. С помощью методов Пирсона и знаков Фехнера рассчитаны коэффициенты корреляции rxy, равные 0,86 и 0,67 соответственно, между графиком роста грузооборота и динамикой изменения нормальной работы контактной сети, которые указывают, как минимум, на заметную связь между показателями. Для прогнозирования динамики изменения грузооборота и количества отказов подобраны прямолинейные тренды, показывающие стабильный рост отказов в ближайшие годы. Таким образом, показана важность рассматриваемого вопроса, о мерах по уменьшению числа отказов элементов контактной сети.
В последние годы, как на ДВЖД так и на ЗабЖД, изоляторы ФСФ-70 и КСФ-70 вышли в лидеры по числу отказов среди изоляторов. В качестве основных причин их отказов были выделены: качество изготовления и повышенные эксплуатационные нагрузки. Для оценки качества изготовления были проведены испытания на растяжение и последующий анализ результатов, показавший, что часть испытуемых изоляторов не соответствует нормам. Для оценки влияния эксплуатационных нагрузок были разработаны две программы по расчету изгибающих моментов в различных условиях эксплуатации. Согласно результатам расчетов в данных программах, нагрузки, приходящиеся на изолятор, находятся в допустимых пределах и не могут быть основной причиной массовых отказов изоляторов, указанных типов. Из чего следовало, что главной причиной отказов изоляторов является качество их изготовления.
Для оценки качества изготовления, необходимо определить диагностируемый параметр, отражающий качество изготовления изделия, а также разработать или подобрать существующие средства диагностики.
В целях определения диагностируемого параметра, была разработана методика анализа отказов изоляторов, производящая ранжирование данных по отказам изоляторов в зависимости от различных характеристик как самих изоляторов, так и условий, при которых произошел отказ. В результате проведения данного анализа, было замечено, что подавляющее большинство отказов происходит с марта по апрель и в октябре, что позволило сделать предположение, что причина отказов находится в структуре изолятора и связана с его пористостью. Для подтверждения данного предположения, были проведены исследования структуры тела и глазури изолятора, отказавшего процессе эксплуатации, и изолятора, соответствующего нормам по результатам механических испытаний. Данное исследование показало, что отказавший в процессе эксплуатации изолятор имеет более высокую пористость керамики по сравнению с качественно изготовленным изолятором. Таким образом, относительный уровень пористости является тем параметром, который отражает качество его изготовления. Для диагностики уровня пористости изолятора были предложены несколько методов ультразвуковой дефектоскопии, и по определению электрических параметров изолятора.
В разделе экономики, было определено, что предлагаемые средства диагностики окупятся менее чем за два года каждый. В разделах безопасности жизнедеятельности и электробезопасности разработаны мероприятия при работах на контактной сети, для предотвращения несчастных случаев, обеспечения безопасности жизнедеятельности людей и защиты электроустановок от повреждений в ходе эксплуатации.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
-
Ефимов, А.В. Надежность и диагностика систем электроснабжения железных дорог[Текст]: учеб. для вузов ж.-д. транспорта/ А.В. Ефимов,А.Г. Галкин– М.: УМК МПС России, 2000. – 512 с.
-
Елисеева, И. И. Общая теория статистики [Текст]: учебник для вузов / И. И. Елисеева, М.М.Юзбашев – М.: Финансы и Статистика, 2002. — 480 с.
-
Шмойлова,Р.А. Общая теория статистики [Текст]: учебник / Р.А. Шмойлова – М.: Финансы и Статистика, 2002. — 560 с.
-
Гмурман, В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика[Текст]: учебное пособие для вузов / В.Е. Гмурман – М.: Высшая школа, 2004. — 479 с.
-
Афанасьев, В.Н. Анализ временных рядов и прогнозирование[Текст]: учебник / В.Н. Афанасьев, М.М. Юзбашев – М.: Финансы и статистика, 2001. – 228 с.
-
Фёрстер, Э. Методы корреляционного и регрессионного анализа [Текст]/ Э. Фёрстер, Б. Рёнц – М.: Финансы и статистика, 1981. — 302 с.
-
Ильченко, А.Н.Экономико-математические методы[Текст]: учеб. пособие / А.Н. Ильченко – М.: Финансы и статистика, 2006. – 288 с.
-
Дмитриев, В.А. Экономика железнодорожного транспорта[Текст]/ В.А. Дмитриев, А.Д. Шишков – М.: Транспорт, 1996. – 328 с.
-
Фрайфельд, А.В. Проектирование контактной сети. 2-е изд.[Текст]/ А.В. Фрайфельд. – М.: Транспорт, 1984-327 с.
-
ГОСТ Р 51203-98Изоляторы стержневые фарфоровые для контактной сети железных дорог. Общие технические условия[Текст]. – М.: Изд-во стандартов, 1999. – 10 с
-
Картографический сервис Googlemaps: [Электронный ресурс]. URL: https://www.google.ru/maps. (Дата обращения: 01.05.2016)
-
Электротехнические материалы : сб. лаб. работ / А. И. Кульмановский. – Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2005. – 101 с. : ил.
-
Клиндух, В.Ф. Неразрушающие методы контроля и диагностики узлов и деталей подвижногосостава[текст]: учебное пособие / В.Ф.Клиндух, В.М.Макиенко, Е.Н.Кузьмичёв. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005. - 109 с.: ил.
-
Ермолов, И.Н. Неразрушающий контроль В 5 кн. Кн. 2 Акустические методы контроля[текст]: Практическое пособие И.Н. Ермолов, Н.П. Алешин, А.И. Потапов. Под ред. В.В. Сухорукова. - M.: Высш. шк., 1991.-283 с.
-
ГОСТ 18321-73. Статистический контроль качества. Методы случайного отбора выборок штучной продукции[Текст]. – М.: Изд-во стандартов, 1973. 8 с
-
ГОСТ 12.0.003-74 Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация [Текст]. – М.: Изд-во стандартов, 1999. – 8 с
-
Приказ Министерства труда и социальной защиты РФ от 24 июля 2013 г. № 328н “Об утверждении Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок” [Текст]. – М.: Минтруд, 2013
-
Гусарова, Е.В. Экономическое обоснование эффективности проектных решений и внедрения новой техники на железнодорожном транспорте[Текст]: учеб. пособие / Е.В. Гусарова. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС. 2008. – 157 с.: ил.
-
Гусарова, Е.В. Разработка экономических показателей деятельности дистанции электроснабжения[Текст]: метод. пособие / Е.В. Гусарова. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2011.- 45 с.
-
Бадер, М.П. Электромагнитная совместимость: учебник для вузов железнодорожного транспорта[Текст] / М.П. Бадер. – М.: УМК МПС, 2002. – 639 с.
-
Инструкция по безопасности для электромонтеров контактной сети [Текст]: ЦЭ-761 от 15.06.2000 г. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003. – 247 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(обязательное)