автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Мобильная компьютеризированная система диагностики арматуры и изоляции контактной сети по инфракрасному и ультрафиолетовому излучениям

На правах рукописи

Грачев Василий Федорович

МОБИЛЬНАЯ КОМПЬЮТЕРИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ДИАГНОСТИКИ АРМАТУРЫ И ИЗОЛЯЦИИ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПО ИНФРАКРАСНОМУ И УЛЬТРАФИОЛЕТОВОМУ ИЗЛУЧЕНИЯМ

Специальность 05 22 07 - «Подвижной состав железных дорог,

тяга поездов и электрификация»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 6 ОКТ 2008

Санкт-Петербург 2008

003448596

Работа выполнена на кафедре «Электроснабжение железных дорог» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Петербургский государственный университет путей сообщения»

Научный руководитель. доктор технических наук, профессор

Плотников Юрий Иванович

Официальные оппоненты- доктор технических наук, профессор,

Плакс Алексей Владимирович

кандидат технических наук Березин Юрий Евгеньевич

Ведущее предприятие

Научно-исследовательский институт транспортного строительства

(ОАО ЦНИИС), г Москва

Защита диссертации состоится «16 » октября 2008 года в « 13 30 » часов на заседании диссертационного совета Д 218 008 05 в ГОУ ВПО «Петербургский государственный университет путей сообщения» по адресу.

190031, г Санкт-Петербург, Московский пр, 9, ауд 5-407

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петербургского государственного университета путей сообщения

Автореферат разослан «16 » сентября 2008 г.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу. 190031, г Санкт-Петербург, Московский пр , 9, ПГУПС, ученому секретарю

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 218 008 05,

доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований

Анализ исследований, проведенных ранее учеными, специалистами ОАО «РЖД», а также опыт эксплуатации показывают, что отказы, приходящиеся на арматуру и изоляторы, составляют более 40% от числа отказов всех элементов КС, а появление неисправностей КС, включая дефектные арматуру и изоляторы, в значительной степени объясняется недостаточностью предупредительных мер со стороны работников дистанций электроснабжения, низкой эффективностью использования современных технических средств диагностирования

Задача своевременной диагностики и перехода к стратегии технического обслуживания и ремонта электрооборудования КС по его фактическому состоянию особенно актуальной становится в связи с увеличением нагрузки на КС из-за интенсификации перевозочного процесса, роста протяженности электрифицированных железных дорог, расширения перевозок поездами большой массы и повышенной скорости При этом необходимо отметить, что в настоящее время постоянно возрастает протяженность электрифицированных линий со сроком службы свыше нормативного (40 лет)

Тепловизионный (ИК) метод диагностирования электрооборудования контактной сети и тяговых подстанций (ТП) в последнее время находит все большее применение в ОАО «РЖД» вследствие ряда его известных преимуществ Однако, основные работы по тепловизионным обследованиям связаны либо с аналоговым оборудованием, не имеющим мощной компьютерной поддержки, либо с отсутствием соответствующего программного обеспечения по распознаванию образов (объектов диагностирования) в процессе мобильной диагностики в реальном масштабе времени с одновременной оценкой их технического состояния.

Метод ультрафиолетового (УФ) диагностирования изоляторов КС, основанный на визуализации электромагнитного излучения при возникновении коронных (КР) и поверхностных частичных разрядов (ПЧР) в УФ-диапазоне спектра достаточно хорошо известен и практически реализуется в эксплуатации высоковольтного электрооборудования как на ЛЭП, так и на КС По своей производительности, наглядности представляемой диагностической информации УФ-метод имеет несомненные преимущества перед такими методами функциональной дистанционной диагностики изоляторов КС как ультразвуковой, радиолокационный и др Однако, до настоящего времени аппаратная реализация УФ-метода в основном базировалась на отечественном электронно-оптическом дефектоскопе типа «Филин 6» Низкая чувствительность, невозможность работы в дневное время суток, недостаточная четкость и наглядность представляемой информации объясняют весьма ограниченное применение данного прибора Появление цифровых УФ-дефектоскопов последнего поколения, обладающих высокой чувствительностью, быстродействием, полным подавлением солнечного света в УФ-канале, создает техническую основу для эффективной реализации УФ-метода в системе мобильной диагностики изоляторов КС

Цель работы обоснование и разработка методического, алгоритмического, программного и аппаратного обеспечения мобильной системы диагностирования

арматуры и изоляции КС в составе цифровых ИК и УФ подсистем на базе вагона испытания контактной сети (ВИКС) для обеспечения перехода к стратегии технического обслуживания и ремонта КС по фактическому состоянию, дальнейшему повышению ее надежности и эффективности

Для достижения поставленной цели потребовалось решение следующих задач-

1 Системный критический анализ состояния вопроса в области отечественной электрификации железных дорог и за рубежом, рассмотрение существующих и перспективных диагностических систем с учетом появления аппаратных и программных средств последнего поколения

2 Разработка теоретических и методических основ мобильных тепловизионных обследований арматуры КС с анализом влияния внешних и внутренних факторов, построением диагностических моделей, обоснованием достоверности тепловизионного диагностирования объектов

3 Исследование возможности диагностирования изоляторов КС и ТП по УФ-излучению КР и ПЧР, выявление взаимосвязи интенсивности УФ-излучения от состояния изоляторов, оценка зависимости УФ-диагностического сигнала от температуры, влажности атмосферного воздуха, наличия загрязнений на поверхностях изоляторов, построение диагностических моделей и обоснование достоверности УФ-диагностирования

4. Разработка алгоритмического и программного обеспечения мобильных ИК и УФ подсистем диагностирования с учетом их размещения на ВИКС, создание пробами обработки первичной (измерительной) и вторичной (собственно диагностической) информации, для снижения временных и трудовых затрат персонала ВИКС, повышения объективности и достоверности оценки состояния исследуемого оборудования

5 Формирование аппаратных средств системы, проведение стендовых и эксплуатационных испытаний, оценка работоспособности и эффективности мобильной системы диагностирования

6 Разработка методических и организационно-технических рекомендаций по эксплуатации системы, проведение оценки технико-экономической эффективности и внедрение системы диагностирования арматуры и изоляторов КС в информационно-диагностическое оснащение ВИКС электрифицированных железных дорог РФ

Методы исследования В работе использованы теория и методы ИК и УФ излучения, нестационарного конвективного теплообмена и теплопроводности, математического моделирования и математической статистики, методы малых отклонений и метрологического анализа, геометрической вероятности и распознавания образов

Научная новизна работы

1 Получены теоретически и экспериментально обоснованные зависимости распределения температуры на поверхности соединительной арматуры КС с учетом нестационарности процессов, влияния внешних условий и условий эксплуатации, позволяющие определять ее фактическое состояние Представлены теоретически и экспериментально обоснованные данные по условиям возникновения УФ-излучения изоляторов КС в зависимости от состояния

изоляторов и структуры построения их в гирлянды с оценкой зависимости интенсивности УФ-диагностического сигнала от внешних условий (температуры и влажности атмосферного воздуха, наличия загрязнений на поверхностях изоляторов)

2 Обоснованы критерии дефектировки соединительной арматуры КС по регистрируемому ИК-излучению, а также критерии дефектировки гирлянд изоляторов КС по регистрируемому УФ-излучению применительно к условиям мобильной диагностики, осуществляемой из ВИКС, с учетом заданной достоверности результатов диагностики

3 Разработаны основные положения методики оценки состояния соединительной арматуры КС, основанные на данных ИК-системы и методики оценки состояния изоляторов КС на основании данных УФ-системы, получаемых в результате мобильных обследований КС из ВИКС

4 Предложены алгоритмы обработки ИК и УФ-измеригельной информации, обеспечивающие распознавание образов (объектов диагностирования) в процессе мобильной диагностики с одновременной оценкой их технического состояния

Достоверность научных положений и выводов подтверждена методами метрологического анализа и математической статистики, сопоставлением результатов аналитического расчета и моделирования с данными стендовых и натурных экспериментов, достаточным по точности совпадением результатов расчета с данными экспериментальных исследований

Практическая ценность работы заключается в:

- разработке методики оценки состояния арматуры и изоляции КС по ИК и УФ излучениям применительно к проведению мобильных диагностических обследований на базе ВИКС,

- создании, внедрении и тиражировании мобильной компьютеризированной системы диагностирования арматуры и изоляции КС в составе цифровых ИК и УФ подсистем, интегрированных, в информационно-диагностический комплекс ВИКС;

- формировании алгоритмического и программного обеспечения мобильных ИК и УФ систем диагностирования с учетом скорости движения ВИКС, обеспечения надежной привязки диагностической информации к электронному паспорту пути,

- разработке программ обработки первичной (измерительной) и вторичной (собственно диагностической) информации, обеспечивающих автоматизацию процесса распознавания и дефекгации арматуры и изоляторов КС;

- методических и организационно-технических рекомендациях по эксплуатации системы диагностирования, обеспечивающих получение достоверной информации по техническому состоянию арматуры и изоляции КС

Реализация результатов исследования

1 Цифровые ЙК-подсистемы диагностирования арматуры КС в течение 2002 -2006 г г внедрены на ВИКСЦЭ 14-ти ж д РФ

2. Цифровая УФ-подсистема диагностирования изоляции КС в 2006 -2007 г г внедрена на ВИКС ЦЭ Горьковской, Красноярской и Восточно-Сибирской ж, д

3 В 2007 г мобильная система диагностирования арматуры и изоляции КС в составе ИК и УФ подсистем внедрена на В ИКС республики Беларусь

4 В 2004-2005 г г модернизированная ИК-система была использована для проведения тепловизионного обследования оборудования, размещенного в тоннелях Петербургского метрополитена

Апробация работы Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались

- на заседании секции НТС «Электрификация и электроснабжение» МПС РФ в рамках темы «Диагностика тарельчатых изоляторов» (г Москва, 2001 г ),

- на сетевом совещании Департамента электрификации и электроснабжения ОАО «РЖД» по теме «Опыт создания и применения автоматизированных систем диагностики, мониторинга и управления оборудования тягового электроснабжения» (г Екатеринбург, 2004 г ),

- на заседании секции НТС «Электрификация и электроснабжение» ОАО «РЖД» «Перспективные технические средства и технологии для систем тягового электроснабжения железных дорог» (г Москва, 2006 г ),

- на международном симпозиуме UV Inspection User's Group Meeting, Charlotte, North-Carolina, USA, May 05,2005,

- на Четвертом Международном симпозиуме Eltrans 2007 «Электрификация и организация скоростных и тяжеловесных коридоров на железнодорожном транспорте», октябрь, 23 - 26,2007, Санкт-Петербург, Россия,

- на заседаниях кафедры «Электроснабжение железных дорог» ПГУПС (г С-Пб, 2006,2007 г г),

- на заседаниях секции НТС ООО «НИИЭФА-ЭНЕРГО» (г С.-Пб, 2004 -2007 г г)

Публикации По основным материалам диссертации опубликовано 8 работ

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованных источников и приложений Общий объем работы содержит 192 страницы, из них страниц машинописного текста 150, рисунков 27, таблиц 5, приложений 9 Список использованных источников состоит го 104 наименований

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, раскрыты структура и объем диссертации, обозначены основные направления и перспектива исследований

В первой главе проведен обзор литературы и элегаронной информации по теме диссертации На основе нормативных документов, опыта эксплуатации и публикаций выполнен анализ арматуры и изоляторов КС как объектов диагностирования, рассмотрена статистика отказов элементов КС, а также традиционные и перспективные методы и средства технического диагностирования элементов КС, сформулированы цель и задачи исследования

Во второй главе рассмотрены физические и методические основы мобильных тепловизионных обследований арматуры КС

В процессе эксплуатации соединительной арматуры КС в результате температурного, механического, химического, коррозионного и других

воздействий с течением времени происходит ослабление момента затяжки болтовых соединений зажимов, их окисление, увеличение электрического сопротивления в местах соединения токоведущих проводов КС, а для соединений многопроволочных тросов возможны также отжиг и обламывание наружных и внутренних проволок

Мощность, выделяемая в соединении, преобразуется в теплоту Джоуля и определяется активным сопротивлением контакта Яконт и величиной протекающего через соединение тока I

Ог^пт (1)

При толщине арматуры КС 23 значительно меньшей по габаритам ее ширины Ь и высоты Н, формируемое контактным соединением температурное поле может рассматриваться как одномерное с наличием внутреннего источника теплоты

81/дх=а дЬ/дх2 + д^ср, (2)

где /-температура, г-время, а-коэффициент температуропроводности (а=Уср), ^„-мощность внутренних тепловыделений (в случае соединительного зажима А-коэффициент теплопроводности материала зажима, />-плотность, с-теплоемкость материала зажима, К-объем зажима

Параметр Ккоит представляет собой сумму сопротивлений п слоев в контактном соединении

С3)

I

где п - число слоев (окисел, нагар, окалина и т д), гаГ удельное электрическое сопротивление г-ого слоя, /г, - толщина, я, - эффективная площадь контакта соответствующего слоя, зависящая от структуры поверхности и момента затяжки контактного соединения Используя уравнение Ньютона-Рихмана для конвективного теплообмена и интегрируя (2) для граничных условий однозначности (дг/дх = 0, х=± ё) и совместного решения (1)-(3), получено выражение для оценки температуры на наружной поверхности зажима

-1—:-- + и (4)

где а,- эффективный коэффициент теплоотдачи, учитывающий как конвективную, так и излучательную составляющую, Н, I, 26 - соответственно высота, ширина, толщина арматуры КС, // - температура наружного воздуха Измеряя 1„ с помощью тепловизионной съемки, появляется возможность оценить техническое состояние контактного соединения, определяемое структурными параметрами г„ /г, и я.

Выражение (4) справедливо для стационарного режима нагрева соединительного зажима и соответствует максимальной температуре на поверхности зажима при протекающем токе I

В процессе эксплуатации КС нагревание проводов и соединительной арматуры происходит только при прохождении по данному участку КС электроподвижного состава (ЭПС) Учитывая, что токовые нагрузки на КС имеют

ярко выраженный неравномерный характер, температурное поле при нагревании и охлаждении соединительной арматуры КС будет нестационарным

Для нестационарного температурного поля уравнение (2) для разности температур ву! = имеет вид

двудг = а& в^/дх2 + ду/ср, =Дх,х) (5)

Решение уравнения (5) производится по следующему алгоритму ву/(х,х)=АСозтхеатН (6)

Л = У(В1), (7)

где. вт„о - разность температур до начала процесса, Вг - число Био (¿?г=аэ<5/л, а, -эффективный коэффициент теплоотдачи, X - коэффициент теплопроводности соединительного зажима), величина т в показателе степени находится путем подбора на ЭВМ до значения, удовлетворяющего краевым условиям

В табл 1 представлены исходные данные для решения (6), (7), полученные для 1=100А и Кконт=100мк0м

Таблица 1

Тип зажима В: = а3ЗЛ Р0 = ат/б2

069,064 (алюминиевый сплав) 0,004 38 /а, 0,00013а, 0,115т

053, 054 (латунь) 0,009 71/а, 0,00013а, 0,208т

0,53, 0,54,0,59 (бронза) 0,014 68/аэ 0,00022а, 0,118т

Полученные значения параметров Вг и Р0 позволяют для арматуры КС использовать упрощенное выражение для определения безразмерной функции вк(х, тУву^о при Вг<0,1, ^ >0,3•

в„(х)/вт=0 = ехр(- а,х/рс5) (8) Значение параметра «э, входящего в (8), определяется внешними условиями теплообмена. В соответствии с имеющимися данными величина параметра аэ для проводов КС может быть представлена зависимостью

аэ = Ь06 (9)

где к - коэффициент, зависящий от теплофизических характеристик материала и характера поверхности провода, V - скорость ветра По аналогии с проводами КС, зависимость (9) может быть справедлива и для арматуры КС Используя выражения (8, 9), можно оценить темпы процессов нагревания и охлаждения соединительных зажимов КС

Результаты расчета времени т процесса охлаждения зажимов для значений функции в„(т)/9т.о, равных 0,75 (т0 75), 0,5 (т0 5) и 0,25 (т0 л) для основных типов соединительной арматуры КС при заданном значении коэффициента к =30 и скорости ветра \=4 (20)м/с представлены в табл 2 (в скобках указаны значения времени т для скорости ветра 20 м/с)

Таблица 2

Тип зажима То,75 (МИН ) То,5 (МИН ) То.25 (мин )

069, 064 (алюминиевый сплав) 4,5(3) 10,9 (7,4) 21,8 (14,7)

0,53, 0,54, 0,59

(бронза) 3,2 (2,2) 7,7 (5,3) 15,4(10,5)

053, 054 (латунь) 3,0 (2,1) 7,2 (5,0) 14,5 (9,9)

Анализ данных табл 2 показывает, что если разность температур поверхности соединительного зажима и окружающего воздуха составляла, например, 20°С, то в случае прекращения токовой нагрузки на соединение она будет уменьшаться и составит величину 15°С для зажима из алюминиевого сплава приблизительно через 4,5 (3) минуты, для зажима из бронзы через 3,2 (2,2) минуты, а для зажима из латуни через 3 (2,1) минута До 10°С разность температур для указанных зажимов уменьшится приблизительно через 11 (7,4), 8 (5,3) и 7 (5) минут соответственно, а до 5°С через 21,8 (14,7), 15,4 (10,5) и 14,5 (9,9) минуты

В работе показано, что данные обстоятельства необходимо учитывать при построении диагностической модели арматуры КС, определении критериев и, особенно, методики ее дефектировки

При диагностике арматуры КС по ИК-излучению важно определять не абсолютные, а относительные значения температуры диагностируемых объектов, соотношения между ними, оценивать влияние внешних параметров на эти соотношения В этом случае для анализа базовых уравнений, лежащих в основе ИК-диагностирования арматуры КС, можно воспользоваться методом малых отклонений, который позволяет получить систему линейных однородных алгебраических уравнений, связывающих между собой небольшие изменения параметров - малые отклонения их от исходных значений

Совместное решение уравнения Ньютона-Рихмана и уравнений (1) и (9) дает выражение для разности температур.

где Е - площадь поверхности теплообмена соединительной арматуры

Прологарифмировав и продифференцировав (10) и, заменяя — на — = &,

получим уравнение в малых отклонениях для температуры поверхности контактного соединения

а„=к]а/+к1я-к3з», (П)

где к =

/„-//' к 2 к 3 к

Коэффициенты К¡, К2, К3, показывают на сколько процентов изменится температура поверхности при изменении //, I и V соответственно на 1% На рис 1 а, б представлены графики изменения коэффициентов влияния К/ и К] в зависимости от величины температуры контактного соединения г„ и температуры окружающего воздуха у

3

б

Рис.1. Графики изменения коэффициентов влияния от температуры зажима г„ при различных значениях температуры окружающего воздуха //.' а - К) - коэффициент влияния температуры окружающего воздуха !/; б -К2- коэффициент влияния силы тока I.

Анализ графиков для коэффициента^ (рис. 1а) показывает, что наибольшее влияние изменение температуры окружающего воздуха дц на изменение температуры поверхности зажима 3?„, оказывает при небольшой разнице между этими параметрами. С ростом температуры поверхности зажима коэффициент влияния для существенно снижается. Так для значения г^=1°С коэффициент влияния/0 изменяется от 1 до 0,33 при изменении ^ от 1 до 3°С.

Графики для коэффициентов Кг (рис. 16) показывают, что влияние изменения протекающего тока I наоборот, незначительно влияют на при малой разнице между (, и (/ , но с ростом ¡„ это влияние увеличивается, стремясь к соответствующим предельным значениям. Для значения Г/=1°С коэффициент влияния ^изменяется от 0 до 1,33 при изменении от 1 до 3°С. Во всех случаях динамика изменения коэффициентов влияния К/, Кг, определяется разностью между А, и ?/и она (динамика) тем выше, чем эта разность меньше.

Исследования графиков изменения коэффициентов влияния показывает, что благоприятные условия для проведения ИК-диагностирования арматуры КС обеспечиваются в том случае, когда существует достаточная разность между температурой зажима /«, и температурой окружающего воздуха tf . При этом благоприятными условиями можно считать такие, когда влияние изменения температуры окружающего воздуха tf на температуру зажима {К,) незначительно, а влияние изменения величины протекающего тока (К2) наоборот велико, что напрямую связано как с возможной величиной измеряемого параметра (температурой зажима), так и с погрешностью его измерения. Коэффициент влияния К3 позволяет оценить воздействие изменения скорости ветра на температуру зажима.

Для оценки состояния контактных соединений в работе в качестве диагностических параметров предложено использовать разность температур поверхности зажима и контактного проводам)Г:

ЛТ = - (12)

и коэффициент дефектности Кд:

Кд = А1кс/А1„р, (13) где: Л1ка Лгпр - соответственно превышения температуры в месте контактного соединения и провода на расстоянии не ближе 1 м от соединения над температурой воздуха (Л?кс= /Н„р= ф. Используя уравнения (12) и (13), с

учетом того, что среднеквадратические погрешности а, =<г, = сг, , получено

выражение для оценки погрешности измерения разности температур между поверхностью соединительного зажима и поверхностью провода КС

где <т,г - среднеквадратическая относительная погрешность измерения температуры поверхности зажима и провода КС Выражение для приближенной оценки погрешности измерения коэффициента дефектности^ имеет вид.

+ сг. (15)

В выражении (15) =[(— сг/ )2+(— ох )2]05, где ет1 ,а -

Л? « ДI / « ^

среднеквадратические относительные погрешности измерения температуры

диагностируемой поверхности и воздуха, соответственно

На рис 2 а, б представлены результаты расчетов погрешностей сгйГ и в

виде графиков, соответственно для разности температур АТ и коэффициента

дефектности Кд

0,%

! кд=1 э

кл-и: 1

1 '¿Т-ГС

л>?с ! у/' 6Тмо 1

4><г 4т«з-с ;

ЛТ=1*С у/

-1- -1-

О 10 20 30

ПЧ'С

Рис 2 Графики зависимости погрешностей измерении а - сгАГ от величины Л и абсолютного значения температуры провода \1т], б • ак от величины ¿И и абсолютного значения температуры воздуха Щ

Анализ графиков на рис 2 а показывает, что при Л^сопяг и малых значениях разности температур, например, при М =0,5°С, погрешность измерения <тЛГ уже при |?М|~10°С, составляет более 19%, а при |/„„|>30°С, погрешность сг4Г>57% Анализ графиков изменения погрешностей коэффициента дефектности ак, представленных на рис.2 б, показывает, что при превышении температуры контактного соединения А1КС =ГС и изменении температуры воздуха Щ от 0 до 40°С, погрешность сгк увеличивается от 0,67 до 36,6-39 6%, соответственно для

/<¡¿=1,5 и 1,2, те возрастает практически в 54,6 - 59,1 раза Причиной этого, так же как и для сг4Г, является влияние погрешности малой разности температур ¿4 г

В работе произведена оценка влияния погрешности измерения диагностических параметров (14), (15) разности температур и коэффициента дефектности на достоверность контроля Достоверность контроля Д определена как вероятность принятия правильного решения о техническом состоянии электрооборудования по результатам контроля, зависящая от вероятности нахождения диагностического параметра в поле допустимых значений Д=Р(УН<У<УВ), (16)

где. Р(УН <У<У„) - вероятность нахождения диагностического параметра У в поле допуска, Ув, Уи - верхнее и нижнее граничные значения диагностического параметра

Косвенно измеряемые диагностические параметры У являются случайными величинами вследствие случайного характера непосредственного измеряемых параметров х, 0=1, ,, т) Для нормального закона распределения параметров и соответствующих погрешностей измерения вероятность нахождения случайной величины У в поле допуска определяется выражением

Р(У„ <У<УВ)=~ 1ехр(-г2)& илиР(УН <У<УвМ,5[Ф(ге-Ф(2н)], (17)

V* 4

где Ф - функция Лапласа, (2В) и (2И) -приведенные значения диагностического параметра для верхней и нижней границ поля допуска соответственно

Анализ выражений (16), (17) и табличных значений функции Лапласа показывает, что для одностороннего поля допуска можно получить аналитическое выражение в явном виде, определяющее требования к точности измерения диагностического параметра У, в свою очередь обеспечивающее заданную достоверность контроля Так для Д>80% и при ограничении У>УГР ,

требования по точности измерения следующие

где Угр, У - граничное и текущее значение диагностического параметра,

соответственно Для обеспечения Д>95%, необходимо обеспечить точность измерения У не хуже

(1-—)% (19)

' 1,17 л/2 У

При этом для повышения достоверности контроля с 80 до 95%, точность оценки ау необходимо увеличить практически в 2 раза

Выражение (18), (19) использованы для назначения граничных значений на диагностические параметры ЛТгр и Кдгр при известной точности измерения о-д^ и

сгк и обеспечения заданной достоверности постановки диагноза Д

В третьей главе рассмотрены принципы и методологические основы мобильных обследований изоляции КС по УФ-излучению

Электрическая прочность изоляционных конструкций определяется собственно конструкцией изоляторов, их геометрическими размерами и формой, типом изоляционного материала, его текущим состоянием (трещины, сколы, повреждение глазури, открытая микроскопическая пористость), на которое существенное влияние оказывают внешние условия температура, влажность, поверхностные загрязнения изолятора

Напряжения возникновения коронного ик и скользящего 11ск разрядов определяется, соответственно по формулам

ик = ¡¿(¿/е,)0'45 и и„ = 26,5(Ш/45, (20) где с! и ер- толщина и относительная диэлектрическая проницаемость твердого диэлектрика соответственно

Сила света В, излучаемая поверхностными разрядами на изоляторе, определяется величиной приложенного к нему напряжения

в = ли16 (и>и0),

где А - константа, зависящая от типа изолятора, и - напряжение на изоляторе, иа- среднее значение напряжения «зажигания» разряда, или в малых отклонениях

5В=5,6ди, (21)

где коэффициент влияния К=5,б Выражение (21) показывает, что при увеличении падения напряжения на изоляторе на 1% (¡три условии У > £/0), электромагнитное излучение КР или ПЧР (в тч ив УФ-диапазоне спектра) увеличивается на 5,6% Этим в значительной степени объясняется высокая чувствительность метода УФ-дефектоскопии изоляторов

Если для нормальных внешних условий эксплуатации (1(=+20°С и относительной влажности воздуха 60%) и чистых поверхностей фарфоровых изоляторов КС напряжение зажигания соответствует напряженности электрического поля, составляющей, в среднем, 24-30 кВ/см, то для реальных условий эксплуатации эта величина может быть существенно ниже

В работе на основе специальных стендовых испытаний, проведенных в ООО «НИИЭФА-ЭНЕРГО», показано, что с увеличением температуры воздуха с +10 до +38°С интенсивность УФ-излучения повышается, в среднем, в 4,5 раза При влажности 100% и загрязнениях поверхности с электрической проводимостью 56 мСм/см, интенсивность УФ-излучения возрастает более, чем в 30 и 60 раз соответственно В связи с этим рекомендовано УФ-обследование изоляторов КС проводить в жаркую влажную погоду

В работе также показано, что контроль только омического сопротивления и обеспечение неравенства Ком>300 МОм не гарантирует того, что изолятор, находящийся в эксплуатации, исправен На рис.3 представлена электрическая схема замещения для гирлянды, состоящей из трех изоляторов, находящихся под фазным напряжением 1!ф, в виде последовательно-параллельного соединения резисторов и емкостей, характеризующих сам изолятор (Яом, Сг), конструкцию гирлянды (Сю С„) и состояние изоляции изолятора (г0, Са), те наличие в изоляторе тока абсорбции, обусловленного релаксационными поляризациями

Рис.3. Электрическая схема замещения для гирлянды из трех изоляторов

Геометрическая емкость изолятора Сг, омическое сопротивление изоляции Ком, а также сопротивление и емкость абсорбции га и Са являются переменными величинами, зависящими от состояния изолятора На эти параметры изолятора существенное влияние оказывают внешние воздействия условия эксплуатации (агрессивность среды), температура и влажность атмосферного воздуха Наличие омического сопротивления изоляции (Ком) и сопротивления абсорбции (гя) приводят к активным потерям энергии при протекании через изолятор переменного тока Интегральным показателем, характеризующим состояние изоляции по значению активных потерь энергии, является тангенс угла диэлектрических потерь (tg¿>), определяемый как

= = (22) 6 /, пи соСЯ к

где 1а - активная составляющая тока, протекающего через изолятор, I, -реактивная составляющая тока, протекающего через изолятор, Л - суммарное активное сопротивление изолятора (Я = Яом га /(Ком + г^), Хс - реактивное сопротивление, со - частота, С - суммарная емкость изолятора (С = Сг + С„)

Из схемы замещения гирлянды изоляторов (рис 3) следует, чгго сопротивление каждого изолятора представляет собой комплексную величину, состоящую из активной (определяемой Я = Ком га /(Иом + г<)) и реактивной (определяемой С = Сг + Са) частей

В табл.3 приведены результаты расчета параметров изоляторов, состояние которых с помощью УФ-системы было определено как дефектное во время испытаний системы на Горьковской жд Измерение параметров Ком и tgS изоляторов были проведены специалистами ДЭЛ Горьковской жд сразу же после демонтажа гирлянд с опор КС На рис 4 представлены совмещенные УФ и видеоизображения соответствующих гирлянд изоляторов с зарегистрированным УФ-излучением разрядов Изображения получены при движении ВИКС со скоростью 65 км/ч

Участок, Гир- Ком. 1ё6, Са, Га, И, С, я, и,

опора лянда МОм % пФ Мом Мом пФ Мом кВ

Коинсар- !\ 500 29,4 510,9 21 5,7 540,9 20 1,"

Кукмор, А 10000 3,3 0,7 4660 104,8 30,7 3179 19,18

оп.536 л, >10000 2,8 0,3 4629 105,2 30,3 3759 18,42

Коинсар- А 7000 5,7 1.1 2416 102,2 31,10 1796 13,0

Кукмор, . Л, 3800 8,0 2,7 1828 98,4 32,7 1234 12,54

оп.656 .-Д-. 10000 3,8 0,5 3792 104,4 30,5 2749 13,23

Вятские Л 2000 16,9 13,6 551 72,0 43,6 432 14,38

Поляны, . А . 330 26,8 109,4 115 22,1 139,4 85 4,43

оп.50 >10000 3,4 0.4 3644 104,8 30,4 3082 19,92

а б в

Рис.4. Совмещенные УФ и видеоизображения гирлянд изоляторов с зарегистрированным УФ-шлучением разрядов: а - опора 536; б - опора 656; в - опора 50.

Анализ рис.4 и табл.3 показывает, что УФ-излучение для гирлянд соответствует тому изолятору, на который приходится повышенное падение напряжения.

Проведенные исследования и эксперименты показали, что в качестве критерия УФ-дефектировки изоляторов предпочтительно принять коэффициент отношения площадей:

где: Буф - площадь ПЧР или короны; £„ - условная площадь тарелки изолятора по максимальному диаметру. Данный критерий был принят, в первую очередь, исходя из его наглядности и возможности оперативной компьютерной оценки при движении ВИКС.

За время эксплуатационных испытаний на Горьковской ж.д. головной УФ-диагностической системой было выявлено 53 дефектных гирлянды изоляторов, из них 52 были признаны как действительно дефектные, путем проведения соответствующих традиционных контактных измерений независимыми специалистами ДЭЛ Горьковской ж.д., что подтверждено официальными протоколами и отчетами об электрических испытаниях. Распределение количества дефектных гирлянд изоляторов, выявленных УФ-системой путем объезда с борта ВИКС и путем пеших обходов, показано на рис.5.

Рис.5. Оценка достоверности Рис.6. Достоверность контактных

УФ-системы. (традиционных) способов контроля

Анализ эксплуатационных испытаний показывает, что достоверность диагностирования изоляторов КС с помощью мобильной компьютеризированной УФ-диагностической системы составляет не менее 96%. На рис.6 показана достоверность контроля изоляторов по tgд, пробивному напряжению (%), с помощью штанги (£/„) и мегаомметра (К). Достоверность последнего способа составляет 56%, что явно неприемлемо для эффективной эксплуатации изоляторов.

В четвертой главе представлены результаты разработки и формирования аппаратно-программных средств цифровой диагностической системы. Приведены описания аппаратных средств РЖ-подсистемы диагностики арматуры КС и УФ-подсистемы дефектоскопии изоляции КС, сформулированы требования к вычислительным модулям системы и коммуникациям, рассмотрены алгоритмы и пакеты программ для ИК и УФ диагностирования элементов КС, обеспечивающие распознавание образов (объектов диагностирования) в процессе мобильной диагностики с одновременной оценкой их технического состояния, аппаратные и программные компоненты автоматической привязки диагностической информации к электронному паспорту пути.

В пятой главе представлены результаты эксплуатационных испытаний мобильной системы диагностирования арматуры и изоляции КС по ИК и УФ излучениям, выполненных на Свердловской и Горьковской ж.д. Описана компоновка аппаратных и вычислительных средств системы ИК и УФ диагностирования при ее размещении на ВИКС, статистически проанализированы результаты испытаний, проведена оценка достоверности и технико-экономической эффективности мобильной диагностической системы на базе ВИКС.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработаны аналитические и методические основы мобильных тепловизионных обследований арматуры КС с учетом нестационарности термических процессов, оценки влияния внешних и внутренних факторов. Построены диагностические модели в малых отклонениях с дифференцированным анализом влияния тепло и электрофизических параметров на точность и достоверность тепловизионного диагностирования арматуры КС.

2 Показано, что для обеспечения погрешности косвенного измерения диагностических параметров AT и Кд не хуже 10% и достоверности результатов контроля Д не менее 80% следует учитывать влияние абсолютного значения температуры поверхности провода КС ¡¡тр\ (для параметра AT) и абсолютного значения температуры воздуха Щ (для параметра Кц) При этом в 1-ом интервале изменения 0°С < \tmp| < 10°С диагностический параметр AT должен быть не менее 1°С, во 2-ом 10°С < \tvnp\ < 20°С - не менее 2°С, в 3-ем 20°С < \tmp\ < 30°С - не менее 3°С, в 4-ом 30°С < \tmp| < 40°С - не менее 4°С, в 5-ом 40°С < \twnp\ < 50°С -не менее 5°С Граничные значения диагностического параметра АТгр для выделенных 5-ти интервалов изменения tw„p составят АТгр]= 1,07°С, ATip2= 2,14°С, АТгр3=3,21°С, АТгрг4,28°С, АТгр5 = 5,35°С Для параметра Кд в 1-ом интервале изменения 0°С < Щ < 10°С превышение температуры контактного соединения AtK должно быть не менее 1 °С, во 2-ом 10°С < Щ < 20°С - не менее 2°С, в 3-ем 20еС < М < 30°С - не менее 3°С, в 4-ом 30°С < Щ < 40°С - не менее 4°С, в 5-ом 40°С < \tj: < 50°С - не менее 5°С При этом граничное значение коэффициента дефектности должно составлять не менее Ki!p-1,64, что обеспечит достоверность контроля Д 2 80%

3 Исследованы возможности диагностирования изоляторов КС и ТП по УФ-излучению КР и ПЧР, выявлены взаимосвязи интенсивности УФ-излучения от состояния изоляторов, проведена оценка зависимости УФ-диагностического сигнала от температуры, влажности атмосферного воздуха, наличия загрязнений на поверхностях изоляторов Показано, что при увеличении падения напряжения на изоляторе на 1%, УФ-сигнал от КР или ПЧР увеличивается на 5,6% Проведена оценка достоверности УФ-метода диагностики

4 Показано, что мобильные обследования изоляции КС по УФ-излучению на базе камеры DayCorll возможно проводить практически в любых погодных условиях в любое время суток и в любое время года, когда сохраняются условия визуального наблюдения объектов диагностирования Наибольшую чувствительность УФ-диагностика имеет в условиях повышенной температуры и влажности окружающего воздуха при наличии атмосферных осадков в виде дождя и мокрого снега средней интенсивности Установлено, что при изменении температуры воздуха от +10 до +38°С, интенсивность УФ-излучения увеличивается в 4,5 раза, при увеличении относительной влажности воздуха от 60 до 100% интенсивность УФ-излучения увеличивается в 31 раз, а при загрязнениях поверхности изолятора с удельной электрической проводимостью g=56 мСм/см, интенсивность УФ-излучения увеличивается в 65 раз В качестве критерия для оценки состояния гирлянд изоляторов КС на базе ВИКС целесообразно использовать относительный размер пятна УФ-излучения дефекта Буф в виде коэффициента отношения площадей K^S^S^, где Su эквивалентная площадь поверхности по максимальному диаметру тарелки изолятора

5 На основе анализа условий ИК и УФ диагностики КС на базе ВИКС, возможностей современной измерительной и вычислительной техники сформированы аппаратные средства мобильной системы диагностики арматуры и изоляции КС по ИК и УФ излучениям с использованием в качестве чувствительных элементов ИК-камеры ТН7102 (фирма NEC, Япония) и УФ-камеры Day Corll (фирма Ofil, Израиль) последнего поколения В соответствии с

выбранными и обоснованными диагностическими параметрами и критериями дефектировки разработаны алгоритмы и пакеты программ ИК-диагностирования арматуры и УФ-диагностирования изоляторов КС, обеспечивающие надежное распознавание образов (объектов диагностирования) в процессе мобильной диагностики с одновременной оценкой их технического состояния

6 Испытания мобильной системы диагностирования арматуры КС по ИК-излучению на базе ВИКС Свердловской ж д на скоростях 40 - 90 км/ч показали ее высокую эффективность, подтвердили работоспособность принятых диагностических параметров AT и алгоритмического и программного обеспечения Достоверность оценки результатов диагностики составила величину Д=0,85-0,91. В работе проведено теоретическое и экспериментальное обоснование практической возможности обнаружения с помощью разработанной тепловизионной системы оборванных внутренних жил несущего троса по его ИК-излучению

7. Испытания системы диагностирования изоляции КС по УФ-излучению на базе ВИКС Горьковской жд подтвердили возможность использования УФ-метода для мобильной диагностики изоляторов КС и его преимущества по чувствительности, разрешающей способности и наглядности представления диагностической информации перед ультразвуковым и электромагнитным методами Результаты эксплуатации системы диагностирования изоляции КС по УФ-излучению показали, что система высокоэффективна для определения состояния фарфоровых изоляторов (достоверность Д=0,96) при движении ВИКС на скоростях 70-80 км/ч, а также обеспечивает возможность диагностирования изоляторов, выполненных из стекла и полимерных материалов

8 Цифровые ИК-подсистемы диагностирования арматуры КС внедрены на ВИКС ЦЭ 14-ти жд РФ, а цифровые УФ-подсистемы диагностирования изоляции КС внедрены на 3-х ВИКС ЦЭ Горьковской, Красноярской и Восточно-Сибирской ж д Мобильная система диагностики арматуры и изоляции КС в составе ИК и УФ подсистем внедрена на ВИКС республики Беларусь

9. Применение мобильной системы диагностики арматуры и изоляции КС по ИК и УФ излучениям при средней интенсивности эксплуатации системы только за счет изменения технологии обслуживания КС позволяет получить годовой экономический эффект в размере 3 362 280 рублей (без учета экономического эффекта от предотвращения аварий, связанных с пережогами КС и перекрытием изоляции) При этом срок окупаемости системы составляет около 1,5 лет

Основные положения диссертации опубликованы в работах

1 Грачев, В Ф Компьютеризированная тепловизионная система диагностирования арматуры контактной сети [Текст] / В Ф Грачев, A M Василянский, ВП Герасимов, AB Мизинцев, ЮИ Плотников, ЮМ Федоришин // Железные дороги мира -2003 - №12 -с 37-43

2 Грачев, В Ф Тепловизионные диагностические обследования электрооборудования тяговых подстанций метрополитена [Текст] / В Ф Грачев, В П Герасимов, А.В Мизинцев, Ю И Плотников, Ю M Равинский, Ю Г Сердюк // Метро и тоннели -2003 -№5 -с 36-40

3 Грачев, В Ф Перспективы создания компьютеризированной системы диагностирования изоляторов контактной сети по ультрафиолетовому излучению [Текст] / В Ф Грачев, В П. Герасимов, Д А Скороходов, Ю И Плотников, Ю М. Федоришин // Железные дороги мира -2004 - №7 -с 50-54

4 Грачев, В Ф Мобильная тепловизионная система диагностирования электрооборудования в тоннелях Петербургского метрополитена [Текст] / В Ф Грачев, Ю И Плотников, Ю M Федоришин // Метро и тоннели -2005 -№5 -с 4143

5 Грачев, В Ф Мобильные диагностические системы для железнодорожного транспорта и городского хозяйства [Текст] / В Ф Грачев, В П. Герасимов, А В Мизинцев, Ю И Плотников и др // Вопросы атомной науки и техники, серия Электрофизическая аппаратура, выпуск 3 (29) -СПб , 2005 - с 110115

6 Grachev, V The results of application DayCorll camera on Railways of Russia [Electronic resource] / Grachev V, Gerasimov V , Plotmkov Y , Vikhrov M, Fedonshin Y // UV Inspection User's Group Meeting, Charlotte, North-Carolina, EPRI, USA, May 05, 2005 - http://www seeing-corona com/UGM2005_3 html

Грачев, В Результаты применения камеры DayCorll на железных дорогах России [Электронный ресурс] / Грачев В , Герасимов В , Плотников Ю , Вихров М, Федоришин Ю// Симпозиум группы пользователей УФ инспектирования, Шарлотта, Северная Каролина, EPRI, США, май 05, 2005 - http //www seeing-corona com/UGM2005_3 html

7 Грачев, В Ф Испытания системы ультрафиолетовой дефектоскопии контактной электросети железных дорог [Текст] / В.Ф Грачев, Ю И Плотников, Ю M Федоришин, В А. Головичер, M А Вихров // Энергетик -2006 -№4 -с 45; №5 -с 45, №6 -с 47

8 Грачев, В Ф Мобильная система диагностики изоляторов контактной сети по ультрафиолетовому излучению [Текст] / В Ф Грачев, В В Хананов, А В. Мизинцев, Ю И Плотников, Ю M Федоришин, С В Демидов // Железные дороги мира -2006 - №9 -с 54-62

Подписано к печати 15.09.08 г. Печ.л - 1,0

Печать - ризография. Бумага для множит, апп. Формат 60x84 1\16

Тираж 100 экз._Заказ № 1-ЪЧ_

СР ПГУПС 190031, С-Петербург, Московский пр. 9

Введение.

1 Состояние вопроса. Цели и задачи исследования.

1.1 Обзор литературы и электронной информации по теме диссертации.

1.2 Анализ арматуры и изоляции КС как объектов диагностирования. Статистическая оценка отказов элементов КС.

1.3 Оценка традиционных и перспективных методов и средств технического диагностирования элементов КС.

1.4 Цель и задачи исследования.

2 Физические и методические основы мобильных тепловизионных обследований КС.

2.1 Анализ физических основ ИК-излучения, базовых теплотехнических и электротехнических уравнений, лежащих в основе ИК-диагностирования арматуры КС.

2.2 Влияние нестационарности теплообмена на оценку технического состояния арматуры КС.

2.3 Дифференцированный анализ влияния внешних и внутренних факторов на процесс диагностирования. Результаты стендовых испытаний по ИК-диагностированию арматуры КС, получение экспериментальных данных.

2.3.1 Влияние внешних и внутренних факторов на ИК-диагностические параметры.

2.3.2 Анализ результатов стендовых тепловизионных испытаний арматуры КС.

2.3.3 Оценка возможности ИК-диагностирования обрыва внутренних жил несущего троса.

2.4 Формирование диагностических параметров для оценки состояния арматуры КС. Основные положения методики ИК-диагностирования арматуры КС.

3 Принципы функционирования и методические основы системы диагностирования изоляции КС по УФ-излучению.

3.1 Физические основы и основные уравнения УФ-излучения применительно к изоляции КС.

3.2 Оценка влияния внешних условий на интенсивность УФ-излучения изоляции КС. Стендовые испытания гирлянд изоляторов, получение экспериментальных данных.

3.3 Построение математической модели УФ-диагностирования. Критерии дефектировки гирлянд изоляторов. Основы методики диагностирования.

4 Аппаратно-программные средства цифровой диагностической системы.

4.1 Аппаратные средства мобильной системы диагностики арматуры и изоляции КС по ИК и УФ излучениям.

4.2 Требования к программному обеспечению системы и коммуникациям.

4.3 Пакет программ ИК-диагностирования элементов КС. Модули обработки первичной (измерительной) и вторичной (в автоматическом режиме) собственно диагностической информации.

4.3.1 Модули обработки первичной (измерительной) информации.

4.3.2 Модули обработки вторичной (собственно диагностической) информации.

4.4 Идентификация технического состояния изоляции КС с использованием метода геометрической вероятности.

4.5 Аппаратные и программные компоненты автоматической привязки ИК и УФ диагностической информации к электронному паспорту железнодорожного пути.

5. Результаты эксплуатационных испытаний системы диагностирования арматуры и изоляции КС по ИК и УФ излучениям на базе ВИКС Свердловской и Горьковской железных дорог.

5.1 Компоновка аппаратных и вычислительных средств системы ИК и УФ диагностирования на ВИКС ЦЭ.

5.2 Результаты испытаний ИК-диагностической системы и обследования арматуры КС Свердловской железной дороги.

5.3 Результаты испытаний системы диагностирования изоляторов по УФ излучению на Горьковской железной дороге.

5.4 Оценка достоверности и технико-экономической эффективности мобильной диагностической системы на базе ВИКС ЦЭ.

5.4.1 Тепловизионная система диагностирования арматуры КС.

5.4.2 УФ-система диагностирования изоляторов КС.

5.4.3 Оценка технико-экономической эффективности системы диагностирования арматуры и изоляции КС.

Анализ ранее проведенных исследований и опыт эксплуатации показывает, что нарушение технического состояния контактной сети (КС) электрифицированных железных дорог (число отказов) представляется следующим образом: провода и тросы - 22,8%, изоляторы - 24,5%, зажимы и детали - 16,3%, воздушные стрелки — 10,4%, поддерживающие конструкции - 9,5%, струны — 5,1%. Отсюда следует, что отказы, приходящиеся на арматуру и изоляторы, составляют более 40% от отказов всех элементов КС.

По данным специалистов Департамента электрификации и электроснабжения ОАО «РЖД» появление неисправностей КС, включая дефектные арматуру и изоляторы, в значительной степени объясняется недостаточностью предупредительных мер со стороны работников дистанций электроснабжения, низкой эффективностью использования современных технических средств диагностирования.

Повышение надежности и эффективности работы КС, как и всего остального электрооборудования системы электроснабжения железных дорог, в значительной степени зависит от научно обоснованного перехода к стратегии технического обслуживания и ремонта электрооборудования по его фактическому состоянию. Особенно актуальной эта проблема становится в связи с тем, что в настоящий период идет интенсификация перевозочного процесса, растет протяженность электрифицированных железных дорог, организуются перевозки поездами большой массы и повышенной скорости, что в значительной степени увеличивает нагрузку на КС. При этом наряду с новыми участками электрифицированных железных дорог сохраняются и такие, на которых часть электрооборудования выработала свой ресурс на 60— 70% и более. Следует также учитывать, что происходящее обновление парка оборудования связано с внедрением новых технических средств и систем с высокой степенью автоматизации, не предусматривающих, в отдельных случаях, их непосредственное оперативное техническое обслуживание.

Тепловизионный (ИК) метод диагностирования электрооборудования контактной сети и тяговых подстанций (ТП) в последнее время находит все большее применение в ОАО «РЖД» вследствие ряда его преимуществ. Метод дистанционный, бесконтактный и высокопроизводительный, позволяет получать наглядную диагностическую информацию в реальном масштабе времени при штатных режимах функционирования оборудования как в статических, так и в динамических режимах тепловизионной съемки. Постоянное совершенствование аппаратных и программных средств получения и обработки тепловизионной информации о состоянии элементов КС и ТП способствует дальнейшему росту мобильности, степени автоматизации и производительности процесса диагностирования. Применение метода регламентировано отраслевым руководящим документом [1], однако основные работы по тепловизионным обследованиям связаны либо с аналоговыми приборами, не имеющими мощной компьютерной поддержки, либо с отсутствием соответствующего программного обеспечения по распознаванию образов (объектов диагностирования) в процессе мобильной диагностики в реальном масштабе времени с одновременной оценкой их технического состояния.

Метод ультрафиолетового (УФ) диагностирования изоляторов КС, основанный на визуализации электромагнитного излучения при возникновении коронных (КР) и поверхностных частичных разрядов (ПЧР) в УФ-диапазоне спектра хорошо известен и практически реализуется в эксплуатации высоковольтного электрооборудования как на ЛЭП, так и на КС. По своей производительности, наглядности представляемой диагностической информации УФ-метод имеет несомненные преимущества перед такими методами функциональной дистанционной диагностики изоляторов КС как ультразвуковой, радиолокационный и др. Однако, до настоящего времени аппаратная реализация УФ-метода в основном базировалась на отечественном электронно-оптическом дефектоскопе типа «Филин 6». Данный прибор имеет ряд существенных недостатков, которые объясняют его достаточно ограниченное применение. В основном это касается его низкой чувствительности, невозможности работы в дневное время суток, недостаточной четкостью и наглядностью представляемой информации. Прибор практически эффективен применительно к оборудованию, работающему на напряжении от 50 кВ и выше, что неприемлемо для диагностирования изоляторов КС. Кроме того, прибор «Филин 6» не позволяет проводить скоростные цифровые УФ-измерения, что является обязательным условием для организации мобильной диагностики изоляторов КС на базе вагона испытания контактной сети (ВИКС). Появление УФ-дефектоскопов нового поколения типа ОауСогН, обладающих высокой чувствительностью, быстродействием, полным подавлением солнечного света в УФ-канале, создает техническую основу для реализации УФ-метода в системе мобильной диагностики изоляторов КС.

Целью настоящего исследования является: разработка методического, алгоритмического, программного и аппаратного обеспечения мобильной системы диагностирования арматуры и изоляции контактной сети в составе цифровых ИК и УФ подсистем на базе ВИКС для обеспечения перехода к стратегии технического обслуживания и ремонта КС по ее фактическому состоянию, дальнейшему повышению ее надежности и эффективности эксплуатации электрифицированных железных дорог РФ.

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованных источников и приложений.

Выводы по главе 5.

1. Мобильная система диагностики арматуры и изоляции КС по ИК и УФ излучениям конструктивно и информационно введена в состав диагностического оборудования ВИКС ЦЭ производства ООО «НИИЭФА-ЭНЕРГО».

2. Испытания системы диагностирования арматуры КС по ИК-излучению, проведенные на Свердловской ж.д., показали ее высокую эффективность, подтвердили работоспособность принятых диагностических параметров ЛТ и Кд. Достоверность результатов диагностики составила величину 0,83 на первом и 0,91 на втором этапе испытаний.

3. Испытания системы диагностирования изоляции КС по УФ-излучению, проведенные на Горьковской ж.д., подтвердили возможность использования УФ-метода для диагностики изоляторов КС и его преимущества по чувствительности, разрешающей способности и наглядности представления диагностической информации перед ультразвуковым и электромагнитным методами. Достоверность результатов диагностики составила 0,96.

4. Проверка результатов УФ-диагностики с помощью контактных методов, выполненная специалистами Горьковской ж.д., показала, что наиболее надежно состояние изоляторов определяется по измерению тангенса угла диэлектрических потерь (100% соответствия). Измерение пробивного напряжения дает 96% соответствия, измерение сопротивления изоляции — 56%, использование дефектировочных штанг — 94%, что полностью согласуется с выводами, полученными в главе 3.

5. Эксплуатация систем диагностирования арматуры КС по ИК-излучению, внедренных на всех железных дорогах РФ, доказывает их высокую производительность и эффективность, возможность обнаруживать не только дефектную арматуру, но и дефектные разъединители, гирлянды изоляторов, ошибки в монтаже контактной подвески.

6. Испытания дефектных зажимов КС, переданных с железных дорог в лабораторию контактной сети ОАО ЦНИИС, показали, что основными дефектами в контактных соединениях являются ослабление момента затяжки болтов зажимов, коррозия поверхности плашек зажимов и проводов, поджоги жил проводов внутри зажимов, некачественный монтаж зажимов (использование плашек разных производителей, отсутствие плакировочной пластины, использование зажимов в непредназначенных для них узлах, незачищенные провода перед установкой нового зажима).

7. Результаты эксплуатации системы диагностирования изоляции КС по УФ-излучению на Горьковской ж. д. демонстрируют высокую эффективность системы для определения состояния фарфоровых изоляторов (достоверность более 90%), а также показывают возможность диагностирования изоляторов, выполненных из стекла и полимерных материалов.

8. Для уточнения критериев дефектировки применительно к стеклянным и полимерным изоляторам необходим набор статистических данных и проведение специальных стендовых испытаний.

9. Экономический эффект от применения мобильной системы диагностики арматуры и изоляции КС, связанный только с изменением технологии обслуживания КС на одной железной дороге может составить 3362280 рублей в год, срок окупаемости системы составляет приблизительно 1,5 года без учета экономического эффекта от исключения аварийных ситуаций, связанных с пережогами КС и перекрытием изоляции.

Заключение

1. Анализ существующей технологии диагностики арматуры и изоляции КС, показал, что она преимущественно ориентирована на проведение ручных измерений, трудоемких, малоэффективных и не удовлетворяющих потребностей железных дорог РФ в надежной и безаварийной работе оборудования КС. Имеющийся опыт диагностики энергетического и электротехнического оборудования свидетельствует о том, что наиболее перспективными для задач дистанционной диагностики соединительной арматуры и изоляции КС являются цифровые приборы и системы, обеспечивающие мобильную оперативную регистрацию и обработку ИК и УФ излучений объектов диагностирования с одновременным получением их видеоизображений.

2. В диссертации разработаны аналитические и методические основы мобильных тепловизионных обследований арматуры КС с учетом нестационарности термических процессов, оценкой влияния внешних и внутренних факторов. Показано, что при мобильной диагностике арматуры КС процесс измерения температур объектов диагностирования не синхронизирован по времени с процессом их нагрева, поэтому целесообразно различать только два состояния арматуры: исправное и дефектное. При этом следует учитывать, что при прекращении токовой нагрузки на арматуру КС разность температур диагностируемых поверхностей и окружающего воздуха (А^ будет уменьшаться с темпом, зависящем от материала арматуры КС и внешних условий. Для зажима из алюминиевого сплава при скорости ветра 4 (20) м/с величина Ж уменьшится на 25% приблизительно через 4,5 (3) минуты, для зажима из бронзы через 3,2 (2,2) минуты, а для зажима из латуни через 3 (2.1) минуты. На 50% разность температур для указанных зажимов уменьшится приблизительно через 11 (7,4), 8 (5,3) и 7 (5) минут соответственно, а на 75% через 21,8 (14,7), 15,4 (10,5) и 14,5 (9,9) минуты. Указанную динамику изменения Аг необходимо учитывать для достоверной оценки технического состояния арматуры КС по ИК-излучению.

3. Разработаны диагностические модели в малых отклонениях с дифференцированным анализом влияния тепло и электротехнических параметров на точность и достоверность тепловизионного диагностирования арматуры КС. Показано, что для обеспечения точности косвенного измерения диагностических параметров AT и Кд не хуже 10% и достоверности результатов контроля Д не менее 80% следует учитывать влияние абсолютного значения температуры поверхности провода КС \twnp\ (для параметра AT) и абсолютного значения температуры воздуха | tf | (для параметра Кд). При этом в 1-ом интервале изменения 0°С < \twnp\ < 10°С значение диагностического параметра АТ должен быть не менее 1°С, во 2-ом 10°С < \twnp\ < 20°С - не менее 2°С, в 3-ем 20°С < \twnp\ < 30°С - не менее 3°С, в 4-ом 30°С < \twnp\ < 40°С - не менее 4°С, в 5-ом 40°С < \twnp\ < 50°С — не менее 5°С. Граничные значения диагностического параметра АТгр для выделенных 5-ти интервалов изменения twnp соответственно составят: АТгр1 = 1,07°С; АТгр2 = 2,14°С; АТгр3 = 3,21°С; АТгр4 = 4,28°С; АТгр5 = 5,35°С. Для параметра Кд в 1-ом интервале изменения 0°С <| tf |< 10°С превышение температуры контактного соединения Atw3 должно быть не менее 1°С, во 2-ом 10°С < \tf | < 20°С - не менее 2°С, в 3-ем 20°С <\tf\< 30°С - не менее 3°С, в 4-ом 30°С < \tf | < 40°С - не менее 4°С, в 5-ом 40°С < \tf \ < 50°С - не менее 5°С. Граничное значение коэффициента дефектности должно составлять не менее Кдгр=1,64, что обеспечит достоверность контроля Д ^ 80%.

4. Исследованы возможности диагностирования изоляторов КС и ТП по УФ-излучению КР и ПЧР, выявлены взаимосвязи интенсивности УФ-излучения от состояния изоляторов, проведена оценка зависимости УФ-диагностического сигнала от температуры, влажности атмосферного воздуха, наличия загрязнений на поверхности изоляторов. Показано, что при увеличении падения напряжения на изоляторе на 1%, УФ-сигнал от КР или ПЧР увеличивается на 5,6%. Проведена оценка достоверности УФ-метода диагностики.

5. Показано, что мобильные обследования изоляции КС по УФ-излучению на базе камеры DayCorll возможно проводить практически в любых погодных условиях в любое время суток и в любое время года, когда сохраняются условия визуального наблюдения объектов диагностирования. Наибольшую чувствительность УФ-диагностика имеет в условиях повышенной температуры и влажности окружающего воздуха при наличии атмосферных осадков в виде дождя и мокрого снега средней интенсивности. Установлено, что при изменении температуры воздуха от +10 до +38°С, интенсивность УФ-излучения увеличивается в 4,5 раза, при увеличении относительной влажности воздуха от 60 до 100% интенсивность УФ-излучения увеличивается в 31 раз, а при загрязнениях поверхности изолятора с удельной электрической проводимостью g= 56 мСм/см, интенсивность УФ-излучения увеличивается в 65 раз. В качестве критерия для оценки состояния гирлянд изоляторов КС на базе ВИКС целесообразно использовать относительный размер пятна УФ-излучения дефекта в виде коэффициента отношения площадей Ks--=Syff/Su, где Su эквивалентная площадь поверхности по максимальному диаметру тарелки изолятора.

6. На основе анализа условий ИК и УФ диагностики КС на базе ВИКС, возможностей современной измерительной и вычислительной техники сформированы аппаратные средства мобильной системы диагностики арматуры и изоляции КС по ИК и УФ излучениям с использованием в качестве чувствительных элементов ИК-камеры ТН7102 (фирма NEC, Япония) и УФ-камеры Day Corll (фирма Ofil, Израиль) последнего поколения. В соответствии с выбранными и обоснованными диагностическими параметрами и критериями дефектировки разработаны алгоритмы и пакеты программ ИК-диагностирования арматуры и УФ-диагностирования изоляторов КС, обеспечивающие надежное распознавание образов (объектов диагностирования) в процессе мобильной диагностики с одновременной оценкой их технического состояния.

7. Испытания мобильной системы диагностирования арматуры КС по ИК-излучению на базе ВИКС Свердловской ж.д. на скоростях 40 — 90 км/ч показали ее высокую эффективность, подтвердили работоспособность принятых диагностических параметров AT и Кд, алгоритмического и программного обеспечения. Достоверность оценки результатов диагностики составила величину Д=0,85-Ю,91. В работе проведено теоретическое и экспериментальное обоснование практической возможности обнаружения с помощью разработанной тепловизионной системы оборванных внутренних жил несущего троса по его ИК-излучению.

8. Испытания системы диагностирования изоляции КС по УФ-излучению на базе ВИКС Горьковской ж.д. подтвердили возможность использования УФ-метода для мобильной диагностики изоляторов КС и его преимущества по чувствительности, разрешающей способности и наглядности представления диагностической информации перед ультразвуковым и электромагнитным методами. Результаты эксплуатации системы диагностирования изоляции КС по УФ-излучению показали, что система высокоэффективна для определения состояния фарфоровых изоляторов (достоверность Д= 0,96) при движении ВИКС на скоростях до 80 км/ч, а также обеспечивает возможность диагностирования изоляторов, выполненных из стекла и полимерных материалов.

9. Проверка результатов УФ-диагностики с помощью контактных методов, выполненная независимыми специалистами Горьковской ж.д. показала, что наиболее надежно состояние изоляторов определяется по измерению тангенса угла диэлектрических потерь (практически 100% соответствия). Измерение пробивного напряжения дает 96%, использование дефектировочных штанг — 94%, а измерение сопротивления изоляции дает только около 56% соответствия с действительным техническим состоянием изоляторов КС.

10. Цифровые ИК-подсистемы диагностирования арматуры КС внедрены на ВИКС ЦЭ 14-ти ж.д. РФ, а цифровые УФ-подсистемы диагностирования изоляции КС внедрены на 3-х ВИКС ЦЭ: Горьковской, Красноярской и ВосточноСибирской ж.д. Мобильная система диагностики арматуры и изоляции КС в составе ИК и УФ подсистем внедрена на ВИКС республики Беларусь.

11. Оценка годового экономического эффекта от применения мобильных ИК и УФ подсистем на базе ВИКС, связанного с изменением технологии обслуживания КС (без учета экономического эффекта от предотвращения аварий, связанных с пережогами КС и перекрытием изоляции) составляет 3 362 280 рублей, срок окупаемости системы около 1,5 лет.

12. Проведенные исследования и эксперименты показали, что технические решения, заложенные в систему мобильной диагностики арматуры и изоляции КС по ИК и УФ излучениям, достаточно универсальны и пригодны для построения мобильных диагностических систем других энергетических и электротехнических объектов: для проведения тепловизионного обследования оборудования, размещенного в тоннелях Петербургского метрополитена [94, 95, 96, 97, 98], исследования нагрева элементов коммутационного оборудования, разрабатываемого и выпускаемого ООО «НИИЭФА-ЭНЕРГО», входят в состав комплекта диагностической аппаратуры вагона-электротехнической лаборатории (ВЭТЛ) [101].

13. Наряду с совершенствованием отдельных подсистем ИК и УФ диагностирования, наиболее значимой перспективой развития данной системы представляется одновременное и совместное получение и обработка информации о состоянии арматуры и изоляции КС в ИК, УФ и видимом, т.е. оптическом диапазоне спектра. Использование обоих методов в комплексе, вместе с обоснованием и количественной оценкой комплексного диагностического критерия в перспективе позволит повысить достоверность контроля, расширить номенклатуру и увеличить глубину поиска дефектов арматуры и изоляции КС.

1. Объем и нормы испытаний электрооборудования Текст.: РД34.45-51.300-97, 6-е изд., с изменениями и дополнениями по состоянию на 01.03.2001: утв. Департаментом науки и техники РАО «ЕЭС России» 08.05.97.-М.: НЦ ЭНАС, 2001.- 256 с.

2. ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика. Термины и определения Текст.- Введ. 1991-01-01.-М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1989.

3. ГОСТ 26656-85. Техническая диагностика. Контролепригодность. Общие требования. Текст.- Введ. 1987-01-01. М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1985.

4. ГОСТ 27518-87. Диагностирование изделий. Общие требования Текст.-Введ. 1989-01-01.-М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1987.

5. ГОСТ 19919-74. Контроль автоматизированный технического состояния изделий авиационной техники. Термины и определения Текст.- Введ. 1975-0107.- М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1974.

6. ГОСТ 18322-78. Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения Текст.- Введ. 1980-01-01.-М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 2004.

7. Биргер, И.А. Техническая диагностика Текст.: М.: Машиностроение, 1978.- 240 с.

8. Коллакот, P.A. Диагностирование механического оборудования Текст.: JL: Судостроение, 1980.- 296 с.

9. Коллакот, P.A. Диагностика повреждений Текст.: М.: Мир, 1989.- 516 с.

10. Канарчук, В.Е. Термометрическая диагностика транспортных машин Текст. / В.Е. Канарчук, О.Д. Деркачев, А.Д. Чигринец.-Киев: Вища школа, 1985.

11. Глазунов, Л.П. Проектирование технических систем диагностирования Текст. / Л.П. Глазунов, А.Н. Смирнов.-Л.: Энергоатомиздат, Л. О., 1982.- 168 с.

12. Диагностика и идентификация Текст.: Рига: Зинанте, 1974.-171 с.

13. Пархоменко, П.П. Техническая диагностика объектов контроля Текст. / П.П. Пархоменко, В.В. Карибский, Е.С. Согомонян.- М.: Энергия, 1967.-80 с.

14. Афонин, A.B. Инфракрасная термография в энергетике Текст. / A.B. Афонин, Р.К. Ныопорт, B.C. Поляков, С.С. Сергеев, А.И. Таджибаев.- СПб.: Изд-во ПЭИПК, 2000.

15. Моисеев, В. А. Инфракрасная термография в диагностике высоковольтного электрооборудования Текст. /В.А. Моисеев // Энергетик.-2003.-№10.

16. Поляков, В. Тепловизионная диагностика высоковольтного оборудования энергосистем и энергопредприятий Текст. / В. Поляков, JI. Петров // Новости электротехники.-2001 .-№5.

17. Госсорг, Ж. Инфракрасная термография. Основы, техника, применение Текст. / Ж. Госсорг; пер. с фр.-М.: Мир, 1988.-416 с. с ил.

18. Ллойд, Дж. Системы тепловидения Текст. / Дж. Ллойд; пер. с англ.-М.: Мир, 1978.-420 с. с ил.

19. Тарасов, В.В. Инфракрасные системы смотрящего типа Текст. / В.В. Тарасов, Ю.Г. Якушенков.-М.: Лотос, 2004.-444 с.

20. Алексеенко, В.М. Тепловая диагностика элементов подвижного состава Текст. /В.М. Алексеенко.-М.: Маршрут, 2006.-398 с.

21. Мещеряков, А.Р. Тепловизионное диагностирование Текст. / А.Р. Мещеряков, Н.И. Молин, A.B. Крюков, В.П. Закарюкин, А.Д. Степанов // Железнодорожный транспорт.-2007.-№11.-С.39-41.

22. Горбунов, К.В. О тепловизионном контроле электрооборудования Текст. /К.В. Горбунов, Ю.С. Попрыкин, A.B. Соловьев // Энергетик.-2002.-№2.

23. Фоменков, А.П. Использование тепловизионных систем диагностики для предупреждения аварий оборудования Текст. / А.П. Фоменков // Энергетик.-2002.-№3,4.

24. Михеев, Г.М. Методика распознавания точки дефекта в контактных соединениях выключателя серии ВМТ на основе термографирования Текст. / Г.М. Михеев, С.Н. Баталыгин // Энергетик.- 2004.-№10.

25. Моисеев, В.А. Тепловизионное обследование вводов Текст. / В.А. Моисеев, А.Н. Лукичев // Электрические станции.- 1999.-№4.

26. Скворцов, Е.А Практика тепловизионного обследования линий электропередач 110-330 кВ Текст. / Е.А. Скворцов // Энергетик.- 2002.-№7.

27. Арбузов, P.C. ИК-диагностика воздушных линий электропередач Текст. / P.C. Арбузов, A.A. Нелаев, В.М. Толчин // Сб. докл. VII Симпозиума «Электротехника 2010 год», 27-29 мая, 2003 г., том III, Московская область.-2003 .-с. 189-194.

28. Бажанов, С.А. Тепловизионный контроль электрооборудования в эксплуатации Текст. / С.А. Бажанов // Прилож. к журн. «Энергетик».-М.: НТФ Энергопрогресс, Энергетик.-2005.-выпуск 5 (часть 1).-80 с.-выпуск 6 (часть 2).-64 с.

29. Власов, А.Б. Проблемы обработки и анализа данных тепловизионного контроля электрооборудования Электронный ресурс.-http://www.mstu.edu.rii/science/articles/thermal.shtml.

30. Petrausch, D. Тепловое моделирование и тепловидение в устройствах контактной сети Текст. / D. Petrausch // Железные дороги мира.-1993.-№7.

31. Krüll, S. Контроль электротехнических установок с помощью инфракрасной термографии Текст. / S. Krüll //Железные дороги мира.- 2005.-№1.-с.51-54.

32. Ефимов, A.B. Надежность и диагностика систем электроснабжения железных дорог Текст. / A.B. Ефимов, А.Г. Галкин.-М.: УМК, МПС России.-2000.-393 с.

33. Мрыхин, С.Д. Инфракрасная оптическая система для диагностирования соединений проводов контактной сети из вагона-лаборатории Текст. / С.Д. Мрыхин, Б.П. Перетокин // Железнодорожный транспорт, серия

34. Электрификация и энергетическое хозяйство», экспресс-информация, выпуск 3.-М.:.-1983.

35. Петрова, Т.Е. Расчет нагрева проводов при ветрах Текст. / Т.Е. Петрова, B.JI. Карминский //Железнодорожный транспорт, серия «Электрификация и энергетическое хозяйство», экспресс-информация, выпуск 3.-М.:.-1983.

36. Обложин, В.А. Контроль подвесной изоляции тепловизором Текст. / В.А. Обложин // Электрические станции.- 1999.-№11.

37. Алеев, P.M. Комплексный подход к дистанционной диагностике состояния подвесной изоляции Текст. / P.M. Алев // Известия ВУЗов. Проблемы энергетики.-2004.-№3-4.-с.78-86.

38. Зарипов, Д.К. Методы дистанционного контроля состояния многоэлементных изолирующих конструкций электрифицированных железных дорог Текст.: автореф. диссертации / Зарипов Дамир Камильевич.-Казань, 2006.

39. Фигурнов, Е.П. Разработка автоматизированного метода диагностики изоляции контактной сети Текст. / Е.П. Фигурнов, С.Д. Мрыхин, Б.П. Перетокин, Д.С. Мрыхин // Вестник РГУПС.-2000.-№3.-с.84-85.

40. Мрыхин, Д.С. Автоматизированный комплекс для диагностирования параметров положения контактного провода и изоляции контактной сети из транспортного средства Текст.: автореф. диссертации / Мрыхин Дмитрий Станиславович.-Ростов-на Дону, 2001.

41. Богданов, Ю.В. К вопросу дефектировки изоляторов контактной сети Текст. / Ю.В. Богданов, В.Г. Рогацкий // Вестник ВНИИЖТ.- 2003.-№3.

42. Овсянников, А.Г. Электронно-оптический контроль состояния внешней изоляции Текст. / А.Г. Овсянников, P.C. Арбузов, В.М. Толчин // Сб. докл. VII Симпозиума «Электротехника 2010 год», 27-29 мая, 2003 г., том III, Московская область.-2003 .-с. 182-185.

43. Рабинер, Л. Теория и применение цифровой обработки сигналов Текст. / Л. Рабинер, Б. Гоулд.-М.: Мир, 1978.

44. Евланов, Л.Г. Контроль динамических систем Текст. / Л.Г. Евланов.-2-e изд., перераб. и доп.-М.: Наука, 1979.-432 с.

45. Прикладная статистика. Основы моделирования и первичная обработка данных Текст.: справ, изд. / С.А. Айвазян, И.С. Енюков, Л.Д. Мешалкин; под ред. Айвазяна С.А.-М.: Финансы и статистика, 1983.-471 с.

46. Статистические методы обработки результатов наблюдений Текст.; под ред. Юсупова Р.М.-М.: МО СССР, 1984.-563 с.

47. Эндрюс, Г. Применение вычислительных машин для обработки изображений Текст. / Г. Эндрюс.-М.: Энергия, 1981.

48. Сантало, Л. Интегральная геометрия и геометрические вероятности Текст. / Л. Сантало; пер. с англ.-М.: Наука, 1983.

49. Бусленко, В.Н. Автоматизация имитационного моделирования сложных систем Текст. / В.Н. Бусленко.-М.: Наука, 1977.-239 с.

50. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Термины и определения.-Введ. 1990-01-07.-М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1989.

51. Гнеденко, Б.В. Математические методы в теории надежности Текст. / Б.В. Гнеденко, Ю.К. Беляев, А.Д. Соловьев.-М.: Наука, 1965.-524 с.

52. Вопросы математической теории надежности Текст.; под ред. Б.В. Гнеденко.-М.: Сов. радио, 1983.-376 с.

53. Марквардт, К.Г. Контактная сеть Текст. / К.Г. Марквардт, И.И. Власов.-М.: Транспорт, 1977.-271 с.

54. Чайкина, Л.П. Техника высоких напряжений Текст. / Л.П. Чайкина.-М.: Маршрут, 2005.-229 с.

55. Технологические карты на работы по содержанию и ремонту устройств контактной сети электрифицированных железных дорог Текст.-М.: Полигран, 1999.-427 с.

56. Механизация работ в хозяйстве электрификации и электроснабжения железных дорог Текст.-М.: Трансиздат, 2004.-456 с.

57. Инструкция по техническому обслуживанию и ремонту оборудования тяговых подстанций электрифицированных железных дорог Текст.-М.: Трансиздат, 2003.-80 с.

58. Савельев, И.В. Курс общей физики. Книга 2. Электричество и магнетизм Текст.: учебное пособие для втузов / И.В. Савельев.-М.: ООО «Изд-во Артель», ООО «Изд-во ACT», 2003.-336 с.

59. Закутин, П.Н. Теплопередача, 4.1: Теплопроводность Текст. / П.Н. Закутин.-JI., 1988.

60. Исаченко, В.П. Теплопередача Текст. / В.П. Исаченко, В.А. Осипова,

61. A.C. Сукомел.- М., 1981.-416 с.

62. Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент Текст.: справочник; под общ. ред. В.А. Григорьева и В.М. Зорина.-М.: Энергоатомиздат, 1988.-560 с.

63. Закутин, П.Н. Теплопередача, ч.З: Радиационный теплообмен Текст. / П.Н. Закутин.-СПб., 1992.

64. Черкез, А.Я. Инженерные расчеты газотурбинных двигателей методом малых отклонений Текст. / А.Я. Черкез.-М.: Машиностроение, 1975.-380 с.

65. Оценка возможности тепловизионного диагностирования обрыва внутренних жил несущего троса КС Текст.: отчет (результаты стендовых испытаний) / ООО «НИИЭФА-ЭНЕРГО»; рук. Федоришин Ю.М.; исполн. Грачев

66. B.Ф., Плотников Ю.И.-СП6., 2007.-19 с.

67. Василянский, A.M. Компьютеризированная тепловизионная система диагностирования арматуры контактной сети Текст. / A.M. Василянский, В.П. Герасимов, В.Ф. Грачев, A.B. Мизинцев, Ю.И. Плотников, Ю.М. Федоришин // Железные дороги мира.- 2003.-№12.-с.37-43.

68. ГОСТ 12393-77. Арматура контактной сети для электрифицированных железных дорог. Общие технические условия Текст.- Введ. 1980-01-01.-М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1997.

69. Плотников, Ю.И. Обоснование точности и достоверности контроля при тепловизионном диагностировании оборудования электрифицированных железных дорог Текст. / Ю.И. Плотников // Железные дороги мира,- 2006.-№3.-с.38-46.

70. What is corona? Electronic resource. / Ohio Brass Co. EU1234-H.-http.V/www.hubbellpowersystems.com/powertest/literaturelibrary/pdfs41ib/OB/EU123 4-H.pdf.

71. Что такое корона? Электронный ресурс. / Ohio Brass Co. EU1234-H.-http://www.hubbellpowersystems.com/powertest/literaturelibraiy/pdfs41ib/OB/EU123 4-H.pdf.

72. Электротехнический справочник (в 3-х томах). Том 1. Общие вопросы. Электротехнические материалы Текст.; под общ. ред. професс. МЭИ В.Г. Герасимова, П.Г. Грудинского, JI.A. Жукова [и др.].-6-е изд., испр. и доп.-М.: Энергия, 1980.-520 с.

73. Таджибаев, А.И. Автоматизированные системы распознавания состояний электроустановок Текст. / А.И. Таджибаев.-СПб.: Энергоатомиздат, 2001.-176 с.

74. Физические величины. Справочник Текст. / Бабичев А.П., Бабушкина H.A., Братковский A.M. [и др.]; под ред. Григорьева И.С., Мейлихова Е.З.-М.: Энергоатомиздат, 1991.-1232 с.

75. Improve System Reliability By using ofils DayCorll Technology Text.-Ofil Ltd., 2003.

76. Усовершенствованные возможности системы с использованием технологии DayCorll фирмы Ofil Текст.- Ofil Ltd., 2003.

77. ГОСТ 10390-86. Электрооборудование на напряжение свыше 3 кВ. Методы испытаний внешней изоляции в загрязненном состоянии Текст.- Введ. 1987-01-07.-М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1986.

78. Эме, Ф. Диэлектрические измерения Текст. / Ф. Эме.-М.: Химия, 1967.223 с.

79. Неразрушающий контроль и диагностика. Справочник Текст.; под ред. В.В. Клюева.-З-е изд.-М.: Машиностроение, 2005.-656 с.

80. Руководство по эксплуатации камеры ТН7102 Текст.-NEC San-ei, Japan.

81. Федотов, Н.Г. Методы стохастической геометрии в распознавании образов Текст. / Н.Г. Федотов .-М.: Радио и связь, 1990.-144 с.

82. Плотников, Ю.И. Методологическое, информационное и техническое обеспечение многоцелевого компьютеризированного визуального контроля корабельных технических средств Текст. / Ю.И. Плотников г. Пушкин.: ВВМИУ, 1997.-394 с.

83. Разработка быстродействующей компьютеризированной ультрафиолетовой системы диагностирования изоляторов контактной сети

84. Текст.: отчет по НИОКР (итоговый) (тема 11.1.21 плана НТР ОАО «РЖД» 2005г.) / ООО «НИИЭФА-ЭНЕРГО»; рук. Федоришин Ю.М.; исполн. Грачев В.Ф., Плотников Ю.И.-СПб., 2006.-146 с.

85. Плотников, Ю.И. Испытания системы ультрафиолетовой дефектоскопии контактной электросети железных дорог Текст. / Ю.И. Плотников, Ю.М. Федоришин, В.Ф. Грачев, В.А. Головичер, М.А. Вихров // Энергетик.-2006.- №4.-с.45.-№5.-с.45.-№6.-с.47.

86. Хананов, В.В. Мобильная система диагностики изоляторов контактной сети по ультрафиолетовому излучению Текст. / В.В. Хананов, В.Ф. Грачев, A.B. Мизинцев, Ю.И. Плотников, Ю.М. Федоришин, C.B. Демидов П Железные дороги мира.-2006.-№9.-с.54-62.

87. Результаты мобильных тепловизионных обследований кабельных трасс в тоннелях первой линии Петербургского метрополитена Текст.: отчет по договору / ООО «НИИЭФА-ЭНЕРГО»; рук. Федоришин Ю.М.; исполн. Грачев В.Ф., Плотников Ю.И.-СП6.,2004.-39 с.

88. Грачев, В.Ф. Мобильная тепловизионная система диагностирования электрооборудования в тоннелях Петербургского метрополитена Текст. /В.Ф. Грачев, Ю.И. Плотников, Ю.М. Федоришин // Метро и тоннели.-2005.-№5.-с.41-43.

89. Предварительные результаты тепловизионных обследований электрооборудования ТП метрополитена г. С.-Пб. на примере ТП ст. «Площадь Ленина» Текст.: отчет / ООО «НИИЭФА-ЭНЕРГО»; рук. Федоришин Ю.М.; исполн. Грачев В.Ф., Плотников Ю.И.-СПб., 2003.-30 с.

90. Герасимов, В.П., Тепловизионные диагностические обследования электрооборудования тяговых подстанций метрополитена Текст. / В.П. Герасимов, В.Ф. Грачев, A.B. Мизинцев, Ю.И. Плотников, Ю.М. Равинский, Ю.Г. Сердюк // Метро и тоннели.-2003.-№5.-с.36-40.

91. Технические решения и регламент технической оснащенности на вагон-электротехническую лабораторию Текст.: отчет по НИОКР / НИИЭФА им. Д.В. Ефремова; рук. Герасимов В.П.; исполн. Грачев В.Ф., Плотников Ю.И., Федоришин Ю.М.-СПб., 2001.-40 с.

92. Бурков, А.Т. Электронная техника и преобразователи Текст.: учеб. для вузов ж.-д. трансп. / А.Т. Бурков.-М.: Транспорт, 1999.-464 с.

93. Электрические железные дороги Текст.: учеб. для вузов ж.-д. трансп./ А.В. Плакс [и др.]; под ред. А.В. Плакса и В.Н. Пупынина.-Г.: Транспорт, 1993.280 с.

94. Stolper, R. Разработка и совершенствование мультиспектральной камеры для инспекции оборудования линий передач и подстанций Электронный ресурс. / R. Stolper, J. Hart, N. Mahatho.-http://www.positronpower.com/linkedfiles/IEEE-Esmo2000%20Paper.pdf.