Контроль изоляции контактной сети

Особенности функционирования контактной сети в системе электроснабжения железной дороги, проблема ее изоляции и безопасности. Основные виды изоляции контактной сети. Методы контроля изоляции контактной сети, недопустимые дефекты и способы их устранения.

Рубрика Физика и энергетика
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 04.02.2009
Размер файла 19,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

10

Федеральное агентство железнодорожного транспорта РФ

Иркутский государственный университет путей сообщения

Кафедра: «Электроснабжение железнодорожного транспорта»

Дисциплина: «Техника высоких напряжений электрифицированных железных дорог»

Реферат

«Контроль изоляции контактной сети»

Содержание

  • Введение 3
  • 1. Основные методы контроля изоляции контактной сети 6
  • 2. Методы повышения надёжности изоляции контактной сети 9
  • Заключение 10
  • Список литературы 11
  • Введение
  • В системе электроснабжения железной дороги контактная сеть является единственным нерезервируемым элементом, поэтому к ней предъявляются наиболее высокие требования по надежности функционирования.
  • Проблема изоляции проявляется при электрификации на переменном токе в связи с более высоким уровнем напряжения. Неисправности контактной сети составляет около четверти всех отказов устройств электроснабжения, а основной причиной неисправностей контактной сети является повреждение изоляторов - по ВСЖД в последние годы около одной трети (35%), иногда доля повреждений изоляторов в неисправностях контактной сети доходила до половины всех неисправностей.
  • Основным фактором, определяющим повреждаемость изоляторов контактной сети, являются тяжелые условия их эксплуатации, связанные с частыми механическими ударами и вибрацией. Изоляция контактной сети составлена гирляндами подвесных тарельчатых изоляторов, стержневыми фиксаторными, консольными и опорными изоляторами и секционирующими изоляторами секционных изоляторов. Разрядные напряжения различных элементов контактной сети, весьма высокие в нормальных условиях, могут снижаться до неприемлемо низких значений. Электрическая прочность воздушных промежутков достаточно высока и слабо зависит от атмосферных условий; так, воздушный промежуток провод - стойка опоры имеет электрическую прочность около 4 кВ-ампл/см. Изменения давления и температуры могут изменять эти значения на 15..20%, а увеличение абсолютной влажности воздуха способно повысить это значение на 6..8%.
  • Отдельные тарельчатые изоляторы наиболее распространенных типов имеют сухоразрядное напряжение перекрытия около 70..75 кВ эффективного значения, а мокроразрядное напряжение для чистого изолятора составляет около 40 кВ. Вместе с тем гирлянда из трех изоляторов имеет сухоразрядное напряжение перекрытия около 150 кВ на частоте 50 Гц (эффективное значение) и примерно 300 кВ импульсное напряжение перекрытия. Загрязнения (песок, частицы сыпучих грузов, металлическая пыль) резко снижают напряжения перекрытия изоляторов. Особенно большие неприятности доставляют загрязнения от химических предприятий, часто приводящие к разрушению материала изоляторов. Так, изоляторы типа ИФС, имеющие сухоразрядное напряжение около 140 кВ эфф., при загрязнении могут снижать мокроразрядное напряжение до 25..30 кВ (изоляторы со станции Зима). Полимерные изоляторы наиболее стойки к воздействию загрязнений, обладая отталкивающими свойствами по отношению к загрязнениям и влаге.
  • 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. Этим повреждениям способствуют скрытые дефекты изоляторов, наличие влаги в атмосфере и попадание ее в армировку изолятора, нагрев изоляторов солнечными лучами (почти 100% случаев пробоя изоляции происходит в теплый период года), загрязнение атмосферы различными химическими веществами, по которым происходит поверхностное перекрытие. Опыт эксплуатации показал, что срок надежной работы стержневого фарфорового изолятора не превышает 15-20 лет, после чего его необходимо заменить, иначе снижение механической прочности фарфора приводит к изломам изолятора.
  • Наибольшее количество повреждений приходится на гирлянды тарельчатых изоляторов - прежде всего потому, что их больше всего. Тарельчатые фарфоровые изоляторы гораздо менее надежны по сравнению со стеклянными, поскольку в фарфоре возникают трещины, не обнаруживаемые при осмотре и приводящие к полной потере изолятором изолирующих свойств. Трещины в стеклянном изоляторе приводят к осыпанию юбки изолятора, и дефект становится явным. Накопление дефектных изоляторов приводит к многочисленным перекрытиям, особенно в грозовой сезон, и к нарушению движения поездов. Такая ситуация требует проведения периодического контроля изоляции контактной сети.
  • 1. Основные методы контроля изоляции контактной сети
  • Изоляторы контактной сети подвергают контролю перед установкой и в процессе эксплуатации.

Фарфоровые тарельчатые изоляторы перед установкой и перед передачей в аварийный запас испытываются напряжением 50 кВ промышленной частоты в течение 1 мин, и мегаомметром на напряжение 2,5 кВ измеряют сопротивление изоляции, которое должно быть не менее 300 МОм. Электрическим испытаниям, измерениям сопротивления изоляции и маркировке не подвергаются стеклянные, полимерные и стержневые фарфоровые изоляторы. Изоляторы и изолирующие вставки контактной сети перед установкой осматривают и очищают от загрязнения.

Не допускаются к монтажу и заменяются в процессе эксплуатации изоляторы, имеющие следующие дефекты:

· трещины в оконцевателях, качание, сползание или проворачивание их в заделке, видимое искривление (несоосность) деталей у всех типов изоляторов;

· сколы фарфора ребер общей площадью более 3 см2 или видимые трещины;

· в стекле - трещины, сколы, посечки, морщины, складки, натеки, свищи, видимые внутренние газовые пузыри и инородные включения;

· у полимерных изоляторов - механические повреждения (надрезы, проколы, кратеры, ссадины), разгерметизация защитного чехла или покрытия, следы токопроводящих дорожек (треков) на длине более одной трети пути утечки;

· коррозия стержня тарельчатого изолятора до диаметра 12 мм.

Коэффициент запаса механической прочности изоляторов по отношению к их нормированной разрушающей силе должен быть не менее 5,0 при средней эксплуатационной нагрузке и 2,7 -- при наибольшей рабочей нагрузке.

Основным видом контроля изоляции контактной сети в процессе эксплуатации являются осмотры при обходах и объездах вагоном-лабораторией.

Диагностирование фарфоровых тарельчатых изоляторов производится приборами дистанционного контроля их состояния (тепловизорами, электронно-оптическими дефектоскопами типа «Филин» и др.) или измерительными штангами.

Дефектировка штангой производится на контактной сети переменного тока непосредственным измерением фактического напряжения на каждом из изоляторов гирлянды с изолирующей съемной вышки. Цель измерений - выявление отдельных «нулевых» изоляторов до пробоя всей гирлянды и потери ею механической прочности. Дефектным считают изолятор, падение напряжения на котором равно или меньше значений, приведенных в табл. 1. Гирлянды с выявленными нулевыми изоляторами немедленно заменяются. Работа по этой технологии достаточно трудоемкая и опасна для персонала.

Появившиеся в 80-х годах и рекомендуемые ПУТЭКС для применения электронно-оптические дефектоскопы типа «Филин» при попытках их освоения на Восточно-Сибирской железной дороге проявили себя неудовлетворительно. Работа с ними возможна только в темное время суток, надежность выявления дефектной гирлянды «Филином» оказалась низкой.

Таблица 1. Предельно допустимые падения напряжения на изоляторах

Число изоляторов в гирлянде

Падение напряжения, кВ, на изоляторе, считая от заземленной конструкции

1-м

2-м

3-м

4-м

5-м

6-м

3

4,0

4,0

5,0

-

-

-

4

3,0

3,0

3,0

5,0

-

-

5

2,0

2,0

2,0

2,0

3,0

-

6

1,5

1,5

1,5

2,0

2,0

3,0

Приборы контроля оборудования в инфракрасной области спектра (тепловизоры) нашли ограниченное практическое применение ввиду их громоздкости. Такой прибор установлен только в дорожном вагоне-лаборатории для испытаний контактной сети и используется при периодических объездах участков вагоном. Приборы тепловизионного контроля последних модификаций являются цифровыми и обычно работают в паре с компьютером.

Удовлетворительные результаты при контроле изоляции контактной сети показывают приборы ультразвукового контроля типа УД-8. Прибор УД-8 был первоначально разработан ТОО «Сигнал» (гор. Нижний Новгород) для выявления гирлянд, имеющих дефектные изоляторы, на воздушных ЛЭП напряжением 35, 110, 220 кВ, которые эксплуатируются энергосистемами. Восточно-Сибирская железная дорога в числе первых применила этот прибор для той же цели, но на контактной сети. УД-8 предназначен для определения мест искровых разрядов и коронирования, а также мест утечек газов и жидкостей. Принцип действия прибора УД-8 основан на приеме ультразвуковых колебаний от контролируемых изоляторов в диапазоне частот 39-41 кГц с выводом сигнала на стрелочный индикатор и на головной телефон оператора. Работа ультразвукового детектора основана на эффекте повышения напряжения на изоляторах гирлянды с увеличением интенсивности поверхностных частичных разрядов при наличии «нулевых» изоляторов. При повышении напряжения на изоляторе повышается и интенсивность ультразвукового фона, что и регистрируется прибором. Если же дефект изолятора проявляется в форме незавершенного пробоя, то это приводит к резкому увеличению интенсивности сигнала в ультразвуковом диапазоне. При напряжении более 20 кВ высоковольтный разряд обнаруживается на расстоянии до 20-30 м, а сам прибор УД-8 достаточно компактен и легок.

2. Методы повышения надёжности изоляции контактной сети

Методы повышения надежности изоляции контактной сети сводятся к следующему:

· усиление изоляции в местах, где наблюдались перекрытия изоляции, путем увеличения числа изоляторов и применением полимерных изоляторов;

· обмыв изоляторов струей воды передвижными установками; при малой эффективности обмывки - чистка вручную или замена изоляторов;

· временное понижение напряжения в контактной сети в зоне повышенного загрязнения атмосферы с дистанционным контролем изоляции;

· покрытие изоляторов гидрофобными пастами и смазочными материалами, рекомендуется в зонах цементных и химических загрязнений.

Заключение

Контактная сеть является нерезервируемым элементом, поэтому к ее изоляции предъявляются повышенные требования по надежности функционирования; вместе с тем основной причиной неисправностей контактной сети является именно повреждения изоляторов - около одной трети всех неисправностей. 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.

Фарфоровые тарельчатые изоляторы перед установкой испытываются повышенным напряжением и контролируются мегаомметром. Остальные изоляторы и изолирующие вставки контактной сети перед установкой осматривают и очищают от загрязнения.

Основными видами контроля изоляции контактной сети являются осмотры при обходах и объездах вагоном-лабораторией, диагностирование изоляторов производится приборами дистанционного контроля их состояния (приборами ультразвукового контроля, тепловизорами, электронно-оптическими дефектоскопами типа «Филин») или измерительными штангами.

Список литературы

1. Техника высоких напряжений: Учебное пособие для вузов. И.М. Богатенков, Г.М. Иманов, В.Е. Кизеветтер и др.; Под ред. Г.С. Кучинского. - СПб: изд. ПЭИПК, 1998. - 700 с.

2. Радченко В.Д. Техника высоких напряжений устройств электрической тяги. М.: Транспорт, 1975. - 360 с.

3. Егоров В.В. Техника высоких напряжений. Перенапряжения в устройствах электрической тяги. Профилактические испытания изоляции: Учебное пособие для вузов ж-д. транспорта. - М.: Маршрут, 2004. - 188 с.

4. Базуткин В.В., Ларионов В.П., Пинталь С.Ю. Техника высоких напряжений. Изоляция и перенапряжения в электрических системах. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 464 с.


Подобные документы

  • Устройство электрификации железной дороги, разработка контактной сети: климатические, инженерно-геологические условия, тип контактной подвески; расчеты нагрузок на провода и конструкции, длин пролетов, выбор рационального варианта технического решения.

    курсовая работа [57,3 K], добавлен 02.02.2011

  • Определение нормативных нагрузок на провода контактной сети. Расчет натяжения проводов и допустимых длин пролетов. Разработка схем питания и секционирования станции. Составление плана контактной сети. Выбор способа прохода контактной цепной подвески.

    курсовая работа [561,0 K], добавлен 01.08.2012

  • Определение нагрузок на провода контактной сети, группового заземления, максимально допустимых длин пролета. Трассировка контактной сети на перегоне. Требование к сооружениям и устройствам электроснабжения железных дорог. Расчет стоимости сооружения.

    дипломная работа [1,9 M], добавлен 30.07.2015

  • Количественная оценка технического состояния зажимов контактной сети по падению напряжения на зажимах. Прогнозирование долговечности ригеля. Восстановление устройств контактной сети. Погрузка и разгрузка на обочину опор, ригелей, фундаментов и анкеров.

    курсовая работа [63,8 K], добавлен 21.01.2013

  • Мощность тяговой подстанции, выбор количества тяговых трансформаторов. Экономическое сечение проводов контактной сети межподстанционной зоны. Расчет среднего уровня напряжения в контактной сети до расчетного поезда на условном перегоне и блок-участке.

    курсовая работа [227,7 K], добавлен 09.10.2010

  • Разработка технологического процесса выправки железобетонных опор контактной сети комплексом машин. Определение состава усиленной механизированной бригады по ремонту устройств электроснабжения. Расчет себестоимости работ по выправке опор контактной сети.

    контрольная работа [215,8 K], добавлен 11.01.2014

  • Проект участка контактной сети. Расчет нагрузок на провода. Определение допустимых длин пролетов. Механический расчет анкерного участка полукомпенсированной контактной подвески станции. Подбор стоек опор контактной сети. Оценка риска отказа участка.

    дипломная работа [495,8 K], добавлен 08.06.2017

  • Определение расчётных нагрузок на контактные провода и тросы, выбор их натяжения. Разработка схемы питания и секционирования станции и прилегающих перегонов однопутной железной дороги. Трассировка контактной сети на станции. Расчёт анкерного участка.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 27.03.2014

  • Требования к схемам питания и секционирования контактной сети, условные графически обозначения ее устройств. Принципиальные схемы питания однопутного и двухпутного участка контактной сети и их экономическая эффективность. Устройства секционирования.

    контрольная работа [2,5 M], добавлен 09.10.2010

  • Разработка плана контактной сети и воздушных линий станции, в пределах которой находится тяговая подстанция. Определение максимально допустимых длин пролетов с учетом ограничений. Расчет длины контактной сети, питающих и отсасывающих фидеров.

    курсовая работа [116,0 K], добавлен 19.11.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.