ДП-23.05.05 Окутин А.Н. (1235076), страница 2
Текст из файла (страница 2)
–100 км (6,7%) более 10 лет;
–530 км (35,7%) менее 10 лет.
Как мы видим, 24,2% эксплуатационной длины находится в работе уже более 30 лет. На этих участках истекает (либо уже истек) нормативный срок эксплуатации опор контактной сети, несущих тросов, контактного провода, металлоконструкций, оборудования тяговых подстанций и линий автоблокировки.
Рисунок 1.1 – Грузооборот ДВЖД 2004–2015 гг
Руководство ОАО «РЖД», владея данной информацией, проводит реконструкцию уже имеющихся и строительство новых объектов. Для эффективного инвестирования средств необходимо выявить наиболее «узкие» места в элементах инфраструктуры.
Одним из основных элементов электрификации железных дорог является контактная сеть, служащая для передачи электрической энергии к электроподвижному составу через непосредственный контакт с токоприемником в сложных климатических условиях при заданных скоростях движения и весах поездов. Поэтому необходимо обеспечивать механическую прочность и устойчивость всех ее элементов: проводов, опорных и поддерживающих устройств, постоянно совершенствовать их конструкцию, методы монтажа, техническое обслуживание и ремонт с учетом экономической целесообразности и надежности.
Проблема надежности контактной сети заключается в том, что не имеется резерва и при нарушении работы какого-либо элемента, нарушается работа всей системы в целом [1]. Удельная повреждаемость на 100 км контактной сети носит разносторонний характер. На определённых участках дороги повреждаемость возрастает, например, из-за выработки ресурса оборудования, на других наоборот уменьшается. Это связано с заменой старотипных и дефектных элементов, своевременным ремонтом устройств контактной сети, соблюдение технологий монтажа и качественного проведения ревизии контактной подвески.
Стоит учесть, что не все участки дорог соблюдают поставленные задачи. Поэтому большое влияние оказывают старение устройств, отсутствие должного контроля над работой подрядных организаций, не выявленные заводские дефекты изделий.
Общие данные по отказам сведены в таблицу 1.1.
Таблица 1.1 – Отказы элементов контактной сети
Причина отказов | Количество отказов технических средств | Общее кол-во отказов | ||||||||||||
2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | |
Обрыв, пережог провода (КП, НТ) | 2 | 1 | 2 | 0 | 1 | 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 10 | |
Повреждение изоляции | 3 | 3 | 2 | 0 | 4 | 4 | 3 | 2 | 2 | 1 | 4 | 2 | 30 | |
Разрушение деталей к.с. | 0 | 0 | 0 | 0 | 4 | 5 | 1 | 0 | 0 | 2 | 1 | 3 | 16 | |
Повреждение консолей, фиксаторов | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 4 | |
Разрегулировка воздушных стрелок | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 3 |
Окончание таблицы 1.1
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
Обрыв струн | 0 | 1 | 0 | 0 | 17 | 30 | 0 | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
Повреждение опор | 0 | 1 | 2 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 2 | 1 | 6 |
Основной причиной отказов устройств контактной сети участка ЭЧ-2 ст. Кирга – ст. Хабаровск-II является обрыв струн - в рассмотренные годы почти половина от общего числа отказов (42%) (рисунок 1.2). Согласно отчетам об отказах устройств контактной сети, данные отказы вызваны пережогом струн либо разрушением в месте сочлененья звеньев струны в результате электромеханического воздействия (износ).
Также большое внимание следует уделить отказам изоляции, занимающим второе место по частоте на данном участке (25%). Согласно отчетам ЭЧ-2, основным фактором, определяющим повреждаемость изоляторов контактной ети, являются тяжелые условия их эксплуатации, связанные с частыми механическими ударами и вибрацией. Основными видами повреждений изоляции контактной сети являются перекрытия изоляторов из-за их загрязнения, пробои изоляторов из-за нарушения изоляционной части, перекрытия изоляторов птицами, механические изломы стержневых изоляторов, а также вандализм со стороны посторонних лиц. Этим повреждениям способствуют скрытые дефекты изоляторов, наличие влаги в атмосфере и попадание ее в армировку изолятора, нагрев изоляторов солнечными лучами (большинство случаев пробоя изоляции происходит в теплый период года), загрязнение атмосферы различными химическими веществами, по которым происходит поверхностное перекрытие. Согласно данным, предоставленным как ДВЖД так и Забайкальской железной дорогой (ЗабЖД) в последние годы наметился рост отказов стержневых изоляторов (фиксаторных, консольных и т.д.) вследствие механического разрушения, причины которого требуют более детального изучения.
Рисунок 1.2 –Процентное соотношение видов отказов контактной сети на участке ст. Кирга – ст. Хабаровск-II за период с 2004 по 2015 год
На относительно высоком уровне так же находится вид отказов, связанный с разрушением деталей контактной сети (13%), таких как различные зажимы, скобы, и другие виды креплений. К основным причинам отказов данных элементов следует отнести: во-первых, отказ ввиду некачественного литья элементов детали, недостаточное соответствие конструкции решаемым задачам; во-вторых, технологические ошибки персонала при монтаже и эксплуатации; в-третьих, дефекты фурнитуры. Важно заметить, что несмотря на относительную дешевизну отказавшей детали контактной сети, последствия самого отказа могут приводить к гораздо более затратным повреждениям, таким как излом токоприемника электровоза, вследствие нарушения геометрии расположения провода относительно нормального положения.
Четвертое место по частоте появления занимает такой вид отказа как "пережог и обрыв контактного провода (несущего троса)" - более 8% от общего числа отказов. Причинами повреждений явились не своевременное выявление отступлений и ремонта устройств контактной сети, некачественное проведение ревизии подвески и не принятие мер, исключающих приближение проводов к заземленным частям, скрытым дефектам монтажа. Токи, протекающие по проводам, вызывают выделение в них тепла, а, следовательно, потерю электроэнергии и превышение их температуры относительно температуры окружающей среды. Это приводит к двум последствиям: изменяются натяжения и ускоряется старение, что выражается в понижении предела упругости (пропорциональности) и разрушающего натяжения и, следовательно, в уменьшении запаса прочности сооружения.
Профиль участка Кирга –Хабаровск-II преимущественно равнинный (рисунок 1.3). Наиболее сложным участком, с точки зрения профиля пути, является перегон Кирга – Биробиджан-I, участков же с малыми радиусами кривых здесь нет. Несмотря на данные факторы перегон Кирга –Биробиджан-I не имеет наибольшее число отказов среди всех рассмотренных участков. Наибольшее количество отказов, за рассмотренный период произошло на участке Аур –Ольгохта. Подавляющее большинство отказов на этом участке связано с отказом струн (50%), что может быть вызвано сложными климатическими условиями работы, в частности повышенным ветром в условиях равнинной местности, либо нарушением технологии работ, эксплуатирующим данный участок контактной сети подразделением ЭЧ-2.
16
Р
Контактная сеть является весьма ответственным элементом системы тягового электроснабжения, из-за отсутствия её резервируемости она напрямую влияет на непрерывность перевозочного процесса. Ненадежная работа контактной подвески в большинстве случаев является причиной задержки поездов. Анализируя статистику Хабаровской дистанции электроснабжения, видно, как возросло количество отказов с вводом в эксплуатацию поездов повышенной массы.
Для увеличения надежности работы элементов контактной сети можно предложить следующие мероприятия:
а) внедрение современного диагностического оборудования для своевременного обнаружения повреждений;
б) правильный монтаж и входной контроль, т.к. ошибки при монтаже могут привести к отказам устройств контактной сети и повышенному износу, а проведение входного контроля работ по монтажу контактной подвески, снизит вероятность отказов;
в) сбор и анализ отказов элементов контактной сети с помощью информационной базы данных.
Таким образом, проанализировав отказы элементов контактной сети за указанный период на участке Кирга –Хабаровск-II, можно сделать вывод о том, в каком направлении исследования по уменьшению отказов более целесообразны. В первую очередь следует обратить внимание на отказы изоляторов, т.к. согласно проведенному анализу, задержки поездов, вызванные данным типом отказа, по продолжительности задержки подвижного состава практически в три раза превышают задержки из-за отказа струн, из-за чего проблема отказа изоляторов выходит на первое место по актуальности.
2 АНАЛИЗ ВЗАИМОСВЯЗИ МЕЖДУ ТЕНДЕНЦИЕЙ РОСТА
ГРУЗООБОРОТА И ДИНАМИКОЙ ИЗМЕНЕНИЯ
КОЛИЧЕСТВА ОТКАЗОВ
Существующие между явлениями формы и виды связей весьма разнообразны по своей классификации. Предметом статистики являются только такие из них, которые имеют количественный характер и изучаются с помощью количественных методов [3]. Рассмотрим метод корреляционно-регрессионного анализа, который является основным в изучении взаимосвязей явлений. В данной работе используется метод корреляционно-регрессионного анализа, являющийся наиболее эффективным в выявлении взаимосвязи переменных.
Корреляционно-регрессионный анализ – классический метод изучения взаимосвязи явлений, когда зависимость между ними не является строго функциональной и искажена влиянием посторонних, случайных факторов. Корреляционный анализ ставит задачу измерить тесноту между варьирующими переменными. Регрессионный анализ служит для выбора формы связи [4].