Измерение износа контактного провода

механический износы контактных проводов.
Способы измерения износа контактных проводов. Измерительный инструмент.

Таблицы для определения износа контактных проводов в зависимости от величины их сечения.
Предельно допустимые значения высоты оставшегося сечения и износа контактного провода.
Срок службы контактных проводов.
Влияние вида смазки и материала контактных пластин токоприемников на снижение износа контактных проводов.
Удельный износ и удельная потеря меди.
Мероприятия по уменьшению износа и продлению срока службы контактных проводов.
Требования охраны труда при производстве работ.

Тема практического занятия

«Техническое обслуживание и ремонт контактной сети и воздушных линий»;


приобретение практических

навыков проверки состояния и измерения контактного провода;

приобретение практических навыков анализа результатов пересчёта значений оставшейся высоты сечения контактного провода в значения износа;

приобретение навыков пользования измерительным инструментом и техничес­кой литературой.

виды износа и формулу определения износа контактных проводов;
нормы

и допуски износа контактных проводов в эксплуатации;
- формулу определения срока службы контактных проводов.
требования охраны труда при производстве работ.

Обучающиеся должны уметь:
пользоваться измерительным инструментом;
определять средний износ, удельный износ и удельную потерю меди контактных проводов;
пользоваться таблицами определения износа контактных проводов в зависимости от величины их сечения;
выполнять мероприятия по уменьшению износа и продлению срока службы контактных проводов.

Измерение износа контактного провода

стойкость.

Контактные провода

ФЕДЕРАЦИИ
ГОСТ Р 55647-2013 Провода контактные из меди и ее сплавов

для электрифицированных железных дорог

поверхности твердого тела и (или) накопления его остаточной деформации при

трении, проявляющегося в постепенном изменении размеров и формы тела.

Виды износа контактных проводов

состояние трущихся поверхностей, смазка, величина снимаемого тока, сила на­жатия токоприемника

на контактный провод, равномерность эластичности контактной под­вески, качество регулировки контактной сети и токоприемников.

провода являются: окислительный, усталос­тный, абразивный и молекулярно-механический. 
Окислительный износ - образова­ние и

разрушение тонких оксидных пленок на поверхностях трения; обычно наличие оксидных пленок препятствует другим видам износа. 
Усталостный износ - деформи­рование трущихся поверхностей и растрескивание перенаклепанного слоя металла с пос­ледующим его удалением. 
Абразивный износ - попадание между трущимися поверхностями продуктов износа и внешних твердых частиц (пыли, песка), а также наличи­е твердых включений в самих контактных материалах.
Схватывание - прерывистое скольжение (заедание и скачки) сопровожда-ется тяжелым износом с глубинным вырыванием крупных частиц материала, подобно сварке контактных выступов при полном отсутствии смазки и окисных пленок. Если одним из контактирующих элементов является графит, то схватывания, так же как и сварки, не происходит.
Изнашивание в жестких точках (фиксаторы, зажимы электрических соединений, стыковые, средних анкеровок)- сопровождается значительным изменением контактного нажатия, иногда – отрывами от провода и искрением.

материала под действием электрических разрядов, как устойчивых (дуговой токосъем), так

и единичных неустойчивых (искрение);
- гололедом - состоянием контактирующих поверхностей;
наличием жестких точек (фиксаторы, зажимы электрических соединений, стыковые, средних анкеровок);
- на воздушных промежутках и воздушных стрелках;
- на сопряжениях анкерных участков;
- волнообразный износ - интенсивный электрический износ и тяжелые дуговые повреждения контактного провода на последовательно расположенных коротких участках (100–150 мм), разделенных еще более короткими (10–30 мм) участками с хорошо пришлифованной блестящей поверхностью.

Факторы, обусловливающие электрический износ контактных проводов

повышении качества смазки в контакте. Влияние нагрева на интенсивность износа

различно: с одной стороны, предупреждает перенаклеп и усталостное разрушение поверх­ностных слоев; с другой стороны, он способствует разрушению смазки, вызывает разупрочнение поверхности трения и снижает ее стой­кость к абразивному и молекулярно-механическому износу (схватыванию, задирам).
Интенсивность электрического износа при одних и тех же ма­териалах контактной пары зависит от плотности тока(значения тока, приходяще­гося на единицу площади контактной поверхности полоза токоприемника). На электрический износ влияет вибрация проводов, схватывание и задиры трущихся поверхностей. Интенсивность электрического износа контактного провода выше в местах трогания, на подъемах, где ЭПС потребляет значительные токи.
Срок службы контактного провода на линиях постоянного тока(18-22 года) при равных эксплуатационных условиях (числе и массе поездов) меньше, чем на дорогах переменного тока(50 лет).
Износ возрастает при реверсивном движении одной детали по другой из-за постоянной переориентации частиц на поверхности трения, а также с увеличением напряжений растяжения основного материала.

Интенсивность износа контактных проводов

потребности в проводе и для разработки экономичных способов сокращения этой

потребности;
анализа характера и особенностей процесса изнашивания;
изучения влияния отдельных факторов, определяющих срок службы провода.

Измерение износа контактных проводов

высоты оставшегося сечения провода.
Данная работа проводится при техническом обслуживании

ТО-2
по технологической карте 1.2.11, утвержденной
14.10.12 ЦЭ-868- П5/1-2

измерение с помощью мобильного информационно-измерительного комплекса - является основным;

- измерение

ручным мерительным инструментом.

Способы измерения износа контактных проводов

Мобильный информационно­-измерительный комплекс с абсолютной погрешностью измерения высоты оставшегося

сечения контактного провода не выше 0,3 мм при количестве контактных проводов от 1 до 4, диапазоне изменения не менее, чем от
6,8 до 14,8 мм и скорости движения не менее 50 км/ч.

измерения профиля изношенной части контактного провода с последующим вычислением остаточной

высоты или площади изношенной части сечения КП, а также измерения положения КП относительно оси токоприемника.

Измерение износа контактных проводов мобильным информационно­ -измерительным комплексом

более 25 % площади сечения провода для медного или легированного

контактного провода или более 30 % площади сечения провода для бронзового контактного провода, измерения повторяют с помощью ручного мерительного инструмента.

пределом измерения до 150 мм
и абсолютной погрешностью не выше

0,1 мм;
- универсальным микрометром ГОСТ 6507 с точностью до 0,01мм
с пределом измерения от 0 до 25 мм класса точности не выше 2;
- комплек­том измерительных скоб или индикаторным прибором с точностью до 0,01 мм.

Измерение высоты сечения контактного провода ручным измерительным инструментом

4- винт фиксирующий; 5- нониусная шкала; 6- линейка глубиномера
Измерение высоты

сечения контактного провода штангенциркулем

измеряют:
- у каждого фиксирую­щего зажима;
- в середине пролета;
у питающих

и стыковых зажимов;
в зоне подхвата на воздушной стрелке;
дугогосящие рога секционных разъединителей;
в точках с повышенным местным износом провода.

При двух контактных проводах записи замера ведут дробью:
в числителе — левого, в знаменателе — правого провода относительно счета километров независимо от номера пути и направления движения поездов по нему.

При шахматном расположении звеньевых струн измерения выполняют у зажима одного провода и рядом, в середине межструнового пролета второго провода.
На отходящих нерабочих ветвях сопряжений анкерных участков высоту се­чения провода не проверяют.

(форма ЭУ-85).

В книге указывают дату замеров, наименование перегона, номера опор,

номера струн по счету километров и т.д.

Когда произведены замеры с каждой стороны от зажима (всех типов), записывают меньшее значение высоты сечения провода.

При двух контак­тных проводах записи замера ведут дробью: в числителе — левого, в знаменателе — право­го провода относительно счета километров независимо от номера пути и направления дви­жения поездов по нему.

Значение высоты сечения 8 мм и меньше записывают красными чернилами.

Форма ЭУ-85 Предприятие___________ Утверждена ОАО «РЖД» в 2004г
Цех___________________

Книга состояния контактного про­вода (форма ЭУ-85)

значения износа для круглых проводов сечением 100 мм2 ( ПУТЭКС

гл.7.6.4)

Определение износа контактного провода

значения износа для круглых проводов сечением 120 мм2( ПУТЭКС гл.7.6.4)
Определение

износа контактного провода

в результате пересчёта по значениям износа в каждой точке измерения

сравнивают с предельно допустимыми, которые приведены в строках 1-2 таблицы( ПУТЭКС гл.7.6.4.2)

Таблица 7

если значение износа ни в одной из точек не превышает

предельно допустимого.
При превышении предельно допустимого значения износа в одной или нескольких точках, в этих точках делают вставку нового контактного провода того же типа.
Длина вставки должна быть не менее 1,5 м, расстояние между стыковыми зажимами при двойном контактном проводе должно быть не менее 6 м, расстояние от стыкового зажима до фиксирующего зажима должно быть не менее 1 м.
На участках 1-3 классов при превышении общего количества стыковых зажимов 7 в пределах анкерного участка (за исключениям ветвей, отходящих на анкеровку) (при двойном контактном проводе - в каждом из контактных проводов), предусматривают замену контактного провода анкерного участка.
На участках 4 и 5 класса общее количество стыковых зажимов в пределах анкерного участка не ограничивается.

вычисляют по формуле:

Sср=∑Si /n,
где Si - значение износа в i-той

точке, мм2 ;
п - количество точек измерения износа в пределах анкерного участка.

Полученное в результате расчёта среднее значение износа сравнивают с предельно допустимым, которое приведено в строке 3 таблицы( ПУТЭКС гл.7.6.4.2). В случае двух контактных проводов подсчет ведут для левого и правого проводов отдельно.
Замеры на вставках не учитывают.
Если среднее значение износа не превышает предельно допустимого, то контактную подвеску считают пригодной к дальнейшей эксплуатации.
Если среднее значение износа превышает предельно допустимое, то предусматривают замену контактного провода на всём анкерном участке.

коэффициентом неравномерности износа Кн, который определяют делением среднего износа провода

в середине пролета ΔScp пр на средний износ провода у фиксатора ΔSф.
Кн =ΔScp пр / ΔSф
При хорошей регулировке провода коэффициент неравномерности близок к единице. Если значения Кн:
- меньше 0,8 - принять меры по повышению качества токосъема в зоне фиксаторов;
- больше 1,2 - принять меры по регулировке контактного провода по высоте.

анкерном участке выражается средним удельным износом.

Удельный износ i -

износ контактного провода в мм²
(для двойного контактного провода — суммарный износ обоих проводов) за 10 000 проходов электроподвижного состава.

средний удельный износ провода определяют отдельно по перегонам и станциям, умножая средний износ каждого анкерного участка на его длину.

В России замене подлежит контактный провод с номинальной площадью сечения 100 мм², у которого средний износ на данном анкерном участке достиг 30 мм².

Удельный износ контактного провода

ввода в эксплуатацию на основании среднего износа выражается графиками

провода из-за уменьшения площади сечения возрастает растягивающее натяжение его мате­риала.

Удельное натяжение медного и низколегированного контактного проводов не должно превышать 100Н/мм2, а бронзово­го—120Н/мм2.
По мере изнашивания контактного провода снижают его натяжение, руководствуясь максимальным износом провода на анкерном уча­стке. При двух контактных проводах их натяжение снижают, ис­ходя из наибольшего износа одного из проводов.

т/106км - уменьшение массы провода в тоннах на 1 млн

км пробега ЭПС:

mk = d ⋅i ⋅10-4 ,

где d - плотность материала контактного провода, равная для меди 8900 кг/м3;

i – удельный износ контактного провода, мм2/10 тыс. проходов электроподвижного состава.

Значение mk для электрической тяги постоянного тока примерно:
0,25 т при угольных вставках;
0,55 т при медных и металлокерамических вставках.

по формуле:
tk= ΔScр ∙ n ∙ 104 / i

∙Pгод


tk=ΔScр ∙ n ∙0,89 ∙ 104 / mk ∙Pгод

где ΔSср – средний износ (потеря сечения) контактного провода к моменту его замены, мм2;
n – число контактных проводов в подвеске;
Pгод – число проходов по участку единиц подвижного состава за год;
i – удельный износ контактного провода, мм2/10 тыс. проходов электроподвижного состава;
mk – удельная потеря меди контактным проводом, кг/1000 км пробега электроподвижного состава (ЭПС).

провода влияют:

регулировка контак­тного провода в контактной подвеске;
характер изменения эластичности подвески

в про­лете;
наличие на проводе сосредоточенных масс, жестких точек и неровностей;
влияние фиксаторов как жесткой точки в кривых малых радиусов;
материал вставок токоприемников;
наличие смазки полозов токоприемников.

В результа­те воздействия данных факторов в контактном проводе появляются зоны с большим местным износом, значительно уменьшающие срок его эксплуатации.

разрабатываются на основании анализа износа контактных проводов.
При небольшом количестве

зон с повышенным износом ставят шунты или монтиру­ют вставки, а при большом — производят замену контактного провода на анкерном учас­тке. 

Регулировка цепной подвески - проводится при температуре наружного воздуха близкой к температуре беспровесного состояния провода (весной или осенью) для установки оптимальной стрелы провеса в середине пролета.

Сдвижка контактного провода –на несколько метров вдоль пути производится при небольших длинах анкерного участка и значительном местном износе в жестких точках. Изношенная часть провода выводится за пределы мест повышенного износа (фиксаторы и другие жесткие точки). При своевременно проведенной сдвижке срок службы контактного провода увеличивается на 4—7 лет.

повышенный износ провода и улучшить состояние рабочей поверх­ности токосъемных пластин.

Установка

двух фиксаторов (на расстоянии не менее 0,02 длины пролета)на опорах в кривых радиусом 800 м и менее – применяется для уменьшения угла излома провода в плане.

Уменьшение веса болтовых со­единительных зажимов, при сохранении их механических характеристик.

Применение более легких дюралюминиевых фикса­торов, тросовых фиксаторов вместо стальных полосовых.

Применение бронзовых контактных проводов и нанокомпозитного сплава ниобиевой меди Cu/Cu-Nb и позволит уменьшить износ.

Смазка контактных проводов антигололедной жидкостью комплексом «АЛМАЗ» - в настоящее время проводятся испытания.

Мероприятия по продлению срока службы контактных проводов

обеспечивают
наименьший износ контактного провода,
полозов токопри­емника и обладают:
большой термостойкостью;
высокой износостойкостью;
низким

коэффициентом трения.
Угольные вставки изготавливают двух типов:
А — на коксовой основе и Б — на графитовой.
Вставки типа А имеют более высокую твердость и более высокое электрическое сопротивление. При­меняют на токоприемниках, снимающих меньшие токи— на ЭПС переменного тока и электро­поездах постоянного тока.
Вставки типа Б обладают низкой твердостью и в 2 раза меньшим электрическим сопротивле­нием (большая интенсивность износа и меньший пробег самих вставок). Применяют на электровозах постоянного тока, где токи, снимаемые токоприемником при дви­жении составляют 1600—2200А боль­шой стойкостью к электрической эрозии.

методом спекания
металлического порошка (Fe-Cu-Ni) .
Применяют на мощных грузовых
электровозах.

В сравнении

с угольными вставками
твердость их поверхности значительно
выше. Это приводит к увеличению
износа контактного провода, а так же
улучшению на­дежность их работы
в условиях гололеда на контактной сети.

Практика показала невозможность совмест­ной работы угольных вставок и медных пластин, так как последние ухудшают рабочую повер­хность контактного провода и резко снижают эффект уменьшения износа провода в случае применения угольных вставок.

сухой графи­товой смазки:

СГС-О сухая, графитовая смазка (основная) - смесь 35%

кумарановой смолы с 65% графита.

СГС-Д сухая, графитовая смазка (дополнительная). Имеет тот же состав, но с добавлением растворителя бензолового происхождения и имеет большее электрическое сопротивление. Применяется для подмазки трещин, отколов, при выкрашивании основной смазки СГС-О.

ЦНИИ-КЗ смазка противогололёдная. Наносится на подъёмные пружины, подвижные рамы и фартуки полозов токоприемника сло­ем 1-2 мм при гололёде.
Недостаток смазки полоза токоприемника приводит к сухому трению, усилению механического износа контактного провода и металлокерамических пластин.
Некачественное (с избытком) нане­сение смазки приводит к усилению электрического износа, может быть причиной пережога провода.

Влияние смазки токоприемников на износ контактных проводов и полозов токоприемников.

вышки;
с подъемом на высоту;
3. без перерыва в движении поездов;
4.

с ограждением места работ сигна­листами и выдачей предупреждений поездам о работе съемной вышки;
5. по наряду и уведомлению энергодиспетчера с указанием време­ни, места и характера работ;
6. по согласованию с дежурным станции при работе на станционных путях с оформлением записи в «Журнале осмотра путей, стрелоч­ных переводов, устройств СЦБ, связи и контактной сети» формы ДУ-46;
7. с шунтированием проводов смежных секций в местах секционирования;
8. со снятием напряжения с контактной сети в искусственных сооружениях и вблизи заземленных конструкций.

обслужива­нию и ремонту устройств контактной сети отражены в
ИНСТРУКЦИи ПО

БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОМОНТЕРОВ КОНТАКТНОЙ СЕТИ № 104
утвержденной 16 декабря 2010 года

Работы по измерению износа контактного провода ручным мерительным инструментом
выполняются согласно Технологической карте №1.2.11.
бригадой в составе не менее 5 электромонтеров.

Правила техники безопасности

высоте, утвержденных приказом Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации

№155н от 28 марта 2014г.:
- к работе на высоте допускаются лица, достигшие возраста восемнадцати лет;
- работники, выполняющие работы на высоте, в соответствии с действующим законодательством должны проходить обязательные предварительные (при поступлении на работу) и периодические медицинские осмотры;
- работники, выполняющие работы на высоте, должны иметь квалификацию, соответствующую характеру выполняемых работ. Уровень квалификации подтверждается документом о профессиональном образовании (обучении) и (или) о квалификации.
- работники допускаются к работе на высоте после проведения:
а) инструктажей по охране труда;
б) обучения безопасным методам и приемам выполнения работ;
в) обучения и проверки знаний требований охраны труда.
- работодатель (уполномоченное им лицо) обязан организовать до начала проведения работы на высоте обучение безопасным методам и приемам выполнения работ для работников.

линий железных дорог, утвержденные распоряжением ОАО «РЖД» N 1362р от

25 июня 2010 года:
все работы, в том числе не требующие ограждения места работы сигналами остановки должны быть прекращены не менее чем за 20 минут до проследования высокоскоростного поезда;
устройства должны быть приведены в состояние, обеспечивающее безопасный пропуск поезда (габарит), материалы и инструмент убраны с пути;
не менее чем за 10 минут до прохода высокоскоростного поезда все работники должны отойти на расстояние не менее чем 5 метров на скоростных и высокоскоростных участках от крайнего рельса пути, по которому должен проследовать поезд. Возобновление работ разрешается только после прохода поезда.

Правила техники безопасности

высокоскоростного поезда все съемные подвижные единицы должны быть сняты с

путей, а также с путей станции, имеющих выход на маршрут его приема и отправления, и закреплены;
запрещается выезд на перегон съемных единиц, а также моторно-рельсового транспорта несъемного типа, если до прохода скоростного поезда остается менее 30 минут;
работы на пути, расположенном рядом с тем, по которому ожидается проследование высокоскоростного или скоростного поезда, должны быть прекращены, и работающие должны отойти на обочину этого пути на расстояние не менее 5 метров от крайнего рельса за 10 минут до его прохода;
запрещается нахождение работников на междупутье при пропуске высокоскоростного и скоростного поездов на перегонах на участках пути, расположенных на совмещенном земляном полотне.

Правила техники безопасности

контактной сети железных дорог ОАО «РЖД» № 4579 от 18.03.2010г.
п.1.4.

Сигналистами могут быть электромонтеры контактной сети с группой по электробезопасности не ниже III, имеющие об этом запись в удостоверении.
п.1.5. Работы на контактной сети с изолирующих съемных вышек, лестниц под напряжением, без перерыва в движении поездов производятся только в светлое время суток.
Для своевременного съема вышки с пути около нее постоянно должны находиться не менее 4 человек, включая работающих на вышке и производителя работ. У лестницы должно находиться не менее 3 человек, включая производителя работ.
Вышки, применяемые на железнодорожных путях, оборудованных
автоблокировкой, должны иметь изоляцию трёх колес, чтобы не нарушать действия автоблокировки. Не допускается остановка колес вышки на изолирующем рельсовом стыке.
Заземляющее красное колесо вышки во всех случаях должно находиться только на тяговом рельсе.

Правила техники безопасности при производстве работ

видимые сигналы (днем - красные флаги, ночью - фонари с

красным или белым огнями) и ограждаться в соответствии с требованиями пункта.
п.1.7. Производитель работ и электромонтеры во время производства работ должны быть одеты в костюмы с сигнальной кокеткой или сигнальные жилеты и защитные каски, сигналисты - в сигнальные жилеты и должны иметь головные уборы желтого цвета.
Запрещается допускать к работе электромонтеров без соответствующей и исправной спецодежды, спецобуви и других средств индивидуальной защиты.
Бригада электромонтеров контактной сети должна быть снабжена:
- ручными флагами (красным и желтым);
- петардами (не менее 6 штук);
- духовыми рожками;
- сигнальными фонарями (в темное время суток);
- переносными радиостанциями (при применении радиосвязи между
производителем работ и сигналистами, ДСП);
- красным флагом, закрепленным на вышке;

Правила техники безопасности

с одновременным передвижением
сигналистов, ограждающих вышку. При передвижении и выполнении работ
без

применения радиосвязи должна постоянно обеспечиваться визуальная
связь между производителем работ и сигналистами.

Правила техники безопасности

износ контактного провода.
3. Причины образования местных износов.
4. Зачем необходимо замерять

износ контактного провода?
5. Измерительный инструмент для определения высоты оставшегося сечения контактного провода.
6. Последовательность и места проведения замеров контактного провода.
7. Порядок оформления результатов замеров.
8. Таблицы для определения износа контактных проводов в зависимости от высоты сечения.
9. Определение износа контактных проводов - нормы и допуски.
10. Определение коэффициента неравномерности износа Кн.
11. Определение удельного износа и удельной потери меди.
12. Мероприятия по уменьшению износа и продлению срока службы контактных проводов.
13. Срок службы контактных проводов.
14.Требования охраны труда при производстве работ.

по их предупреждению и устранению.
3. Измерительный инструмент для определения износа

контактного провода.
4. Последовательность и места проведения замеров контактного провода.
5. Порядок оформления результатов замеров.
6. Как определить оставшееся сечение провода?
7. Определение удельного износа контактных проводов.
8. Определение коэффициента неравномерности износа Кн.
9.Предельные значения износа контактного провода;
нормы и допуски.
10.Определение срока службы контактных проводов.
11. Мероприятия по уменьшению износа и продлению срока службы контактных проводов.
12.Требования охраны труда при производстве работ.

и линий электропередачи, утверждены распоряжением ОАО «РЖД» от 25.04. 2016

г. № 753р.
ГОСТ Р 55647-2013 Национальный стандарт РФ «Провода контактные из меди и ее сплавов для электрифицированных железных дорог».
ГОСТ 27674-88Трение, изнашивание и смазка. Термины и определения
4. Инструкция по безопасности для электромонтеров контактной сети N 104, утвержденная 16 декабря 2010 г.
5. Н.Л. Соколов Учебное иллюстрированное пособие « Контактная сеть».
- М.: Маршрут, 2003, -50с.
6. Технологические карты на работы по техническому содержанию и ремонту устройств контактной сети и воздушных линий электропередачи электрифицированных железных дорог, от 14.10.12г. ЦЭ-868- П5/1-2.
7. В.Е. Чекулаев Контактные сети и линии электропередачи.- М.:ОАО «РЖД», 2014.
8. Инструкция по ограждению изолирующих съемных вышек при производстве работ а контактной сети железных дорог ОАО «РЖД» № 4579 от 18.03.2010г.
9. Правил по охране труда при работе на высоте, утвержденных приказом Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации №155н от 28 марта 2014г.
10. Правила по охране труда при обслуживании скоростных и высокоскоростных линий железных дорог, утвержденные распоряжением ОАО «РЖД» N 1362р от 25 июня 2010 года.