автореферат диссертации по транспорту, 05.22.09, диссертация на тему:Новые узлы электрических и механических соединений проводов контактной сети

р г & О А*

г ц опт г,л

МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

На правах рукописи

Ностюченко Константин Леонидович

НОВЫЕ уаш ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МЕХАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПРОВОДОВ КОНТАКТНОЙ СЕТИ-

05. 22.09 - Электрификация железнодорожного транспорта

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1994

J.

Работа выполнена в Московской Государственном университете путей сообщения (миит).

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор Гуков А. И. Официальные оппоненты - академик АТР,

iCAhlllibnjiA lid,J Г»,

профессор Демченко А. Т.; кандидат технических наук, старший научный сотрудник Чучев А. II Ведущее предприятие - Проектно-кскструкторексе бюро

Управления электрификации и электроснабжения МПС F©

:тоится МНй^яБ^ % 19Q4 года в 14:00

на заседании специализированного совета Д 114.05.07 при Ызско-в с ком государственном университете и утей с gg С прения не адресу! 101475) ГСП, г. Москва* А~ S3} ул. Образцова 15 f ауд. 2о10. С с с ртац! ¿с й мо ккс сs наксмит£ о я в бi¿С ллоте ке ми иts

Автореферат разослан 4 О Л О 1994 г.

0-mn,m тт»ч лпг iin т-1«л>>о.ттттг rvv гг.*rtnmt то tt»>/"»..~it»w ттп"in,

± colo nek а.д j-L/^CL^r^rCfj., caocp'cnniwi iai uiUj u^wo/Im Hanpaa JMl li UU ОДрСГ^ j- jr ЛЛДУ JJV-iii

Ученый секретарь специализированного сове

( -

■ А. П. Матвеевичев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Электрифицированные линии составляют около 45% железных дорог Российской Федерации и в настоящее время выполняют более 70Х объема грузовых и пассажирских перевозок. Важной составляющей системы электрической тяги является контактная сеть, которая на своем протяжении находится в разных климатических условиях. На нее воздействует множество факторов, приводящих к отказам, а иногда и к авариям.

Несмотря на модернизацию устройств и многообразие применяемых методов технического обслуживания, по-прежнему элементы контактных подвесок по числу повреждений значительно превосходят отказы оборудования тяговых подстанций и линий электропередач. Наибольшие последствия вызывают механические и тепловые разрушения проводов и их соединений.

В настоящее время в эксплуатации находится почти 500 тыс км проводов из цветных металлов и около 100 млн соединительных узлов. Реальные режимы работы большинства из них не соответствуют расчетным. Конструкции некоторых узлов несовершенны. Довольно низко качество изготовления и монтажа деталей арматуры. Нет достаточно однозначных методик дефектировки и надежных средств дистанционного диагностирования, поэтому своевременно не проводится ремонт и замена деталей. Параметры узлов подвешивания контактных проводов по условиям взаимодействия с токоприемниками электроподвижного состава (ЭПС) вносят ограничения для высоких скоростей движения поездов.

Таким образом, повышение надежности контактной сети путем улучшения характеристик соединительных узлов является важнейшей задачей. Решение ее возможно на основе совершенствования конструкций, использования неиспользуемых ранее матери-

-А-

алов с более лучшими свойствами, применения новых прогрессивных технологий, упрошзщих техническое обслуживание и позволяющих эффективно расходовать сырьевые ресурса Необходимы также работы по развитию нормативно-методической базы для изготовления и эксплуатации узлов контактных подвесок.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Целью диссертационной работы является совершенствование методик расчетов и разработка конструкций узлов контактной сети, предотвращающих пережоги, обрывы проводов, опасные перегревы и разрушения соединений.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ. При выполнении работы использовались методы математического моделирования, комплексного системного анализа, конструирования. Проводились натурные, лабораторные и вычислительные эксперименты.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ.

Разработан способ определения токовых нагрузок в узлах контактной сети при нахождениии электроподвижного состава постоянного тока"на участке, ограниченном двумя соседними поперечными электрическими соединителями.

Разработана модель неустановившегося процесса нагрева элементов контактной подвески на участке, ограниченном двумя соседними поперечными соединителями. Модель основана на выделении двух составляющих: длительный незначительный нагрев транзитными токами и кратковременный интенсивный нагрев тяговым током проходящего ЭПС. Получены уравнения для определения максимальной температуры нагрева элементов контактных подвесок при пропуске поездов с минимальными интервалами движения.

Установлено, что постоянные времени нагревания и охлаждения основных токоведудих соединений узлов при скорости ло^ тока охлаадающего воздуха 1 м/с составляют 12. ..34 мин, что в 1.5... 3 раза вше, чем у проводов.

Определены ситуации, когда средства дистанционного диагностирования не позволяют адекватно дефектировать токоведущие узлы, и установлено, что контролируемое отношение перегрева соединения к перегреву провода качественно отличается от истинного значения коэффициента дефектности соединения по нагреву.

Обоснована возможность создания активных автономных датчиков, встраиваемых в контактную подвеску постоянного тока и способных распозновать виды и режимы работы электроподвижного состава, потребляющего ток. Предложено использовать встраиваемые датчики: для защиты от коротких замыканий на локальных участках конктной сети, для исключения заездов под нагрузкой на обесточенные секции.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ работы заключается:

- в разработке методики расчета номограмм для выбора марок и сечений проводов поперечных электрических соединителей, а также интервалов их установки;

- в реализации на ПЭВМ способа расчетов токов в проводах и узлах контактных подвесок в рабочих и аварийных режимах при любых сочетаниях и соединениях элементов;

- в рекомендациях по целесообразным сферам применения новых прессуемых деталей арматуры контактных подвесок;

- в изготовленнии затамов для стыкования медных и стальных контактных проводов с различными фэрмами сечений;

— в определении комплекса средств для монтажа стальных контактных проводов круглого сечения;

- в создании основ для разработки тепловых зашит контактной сети;

- в возможности использования в учебном процессе результатов реализации на ПЭВМ способов расчета токовых и тепловых нагрузок в элементах контактной сети.

ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЕ Результаты исследований позволили составить Инструкцию по соединению проводов прессуемыми зажимами, утвержденную Ш МПС РФ. Изготовлена и прошла -испытания опытная партия стыковых зажимов для медных и стальных контактных проводов.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры "Энергоснабжение электрических железных дорог" МИИТа; на научной конференции, посвященной 80-летию присвоения МИИТу статуса института путей сообщения; на Первой международной научно-техни-конференции МИИТа "Актуальные проблемы развития ж. -д. транспорта".

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы, приложений. Общий объем работы составляет 4 2>Ъстраниц , таблиц ,50 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Ю ВВЕДЕНИИ обоснована актуальность рассматриваемой про--блемы, изложена цель работы и краткое ее содержание.

ПЕРВАЯ ГЛАВА диссертации содержит результаты анализа работы и отказов узлов контактной сети.

Проведенный анализ повреждаемости контактной сети железных дорог России за 1991-1993 годы показал, что основную часть (около 462)-всех отказов, не связанных с внешними причинами, составляют провода, струны и зажимы.

Значительная доля таких повреждений (39 %.) связана с недопустимыми перегревами и пережогами контактных проводов в соединительных узлах, особенно в летнее время. Это указывает на необходимость исследования соответствия расчетных режимов работы узлов контактной сети реальным условиям, требует разработки способов определения токовых и тепловых нагрузок в этих узлах, в первую очередь при питании на постоянном токе."

. Одним из главных факторов обеспечения нормального теплового режима проводов, струн и соединений является выбор интервалов установки поперечных электрических соединителей (ПС) и сечений их проводов.

Многочисленные примеры отказов свидетельствует о том, что типовые латунные литые детали арматуры, особенно устанавливаемые на контактных проводах, часто разрушаются из-за дефектов литья, а стальные крепежные болты подвержены коррозии. Получаемые с помощью них узлы не отвечают современным требованиям надежности, технического обслуживания, диагностирования и обеспечения высокоскоростного движения.

-С точки зрения конструктивного выполнения наиболее критическими являются узлы стыкования контактных проводов (самая высокая повреддаемость). А с точки зрения экономии материалов и уменьшения массы - узлы подвешивания - струновые зажимы, которые составляют 3/4 общего количества, около 70 млн. штук.

Более половины обрывов контактных проводов (почти 6 X всех отказов контактной сети) вызваны воздействием электрической дуги и токами короткого замыкания, что указывает на недостаточную эффективность существующих средств зашиты от пережогов и КЗ.

Сформулированы следующие задачи диссертации:

1. Разработать способ расчета токовых и тепловых нагрузок в элементах контактной сети.

2. Разработать новые средства исключения пережогов контактных проводов и способ зашиты от' КЗ.

3. Усовершенствовать узлы контактной сети, а также спроектировать и внедрить в опытное производство новые конструкции зажимов.

ВТОРАЯ ГЛАВА посвящена разработке способа расчета токовых нагрузок в узлах контактной подвески.

Показано, что существующие методы расчета токораспределения в проводах подвесок, основанные на пропорциональности токов относительным долям их сечений, не применимы для участка, ограниченного двумя соседними ПС (УОС), когда по нему проходит ЭПС в редаме потребления тока.

В работах А. В. Воронина, хотя и учтен указанный факт, но считается, что элементы имеют однородные характеристики по

всей длине рассматриваемой фидерной зоне. Не уделено должного внимания подвескам с усиливающими проводами, а также не рас-' смотрено влияние сопротивления ПС на точность расчетов.

Указанные недостатки устранены в разработанном способе.

Расчетная схема участка контактной сети показана йа рис. 1, и состот из двух УОС с контактными проводами (КП), несущим тросом (НТ), усиливающими проводами (УП) и поперечными электрическими соединителями (ПС, ПСл, ПСп). На постоянном токе осуществляется двустороннее питание единственной нагрузки 1э.

При допущениях, что сопротивления ПС равны нулю, а ток 1з = const при перемещении ЭПС по УОС, получены уравнения

1эу = l3-sy-(l - L/Lnc) (1)

1зк « 1з -С sy + sh) • (1 - L/Lnc) (2)

1кл - Is-(sy + sh) • (1 - L/Lnc) + !3-sk-(1 - L3/Lth) (3)

Ira - Ia-(sy -i- sh)-L/Lnc + Is-sK-La/LTn (4)

Iy = Is - (La/Lra - L/Lnc)-(5)

1н = 1з-(Ls/Ltii - L/Lnc)-SH . (6)

Здесь: эу, эн, бк - доли сечений проводов в общем сечении подвески (в медном эквиваленте); L - расстояние от ЭПС до расчетного ПС; Lпc - расстояние мевду соседними ПС; Lз - удаленность рассматриваемого УОС от тяговой подстанции, находящейся слева; Ьтп - расстояние между тяговыми подстанциями.

Построены графики зависимостей I Ь). Независимой переменной при Удв=сог^ может быть как время Ь, так и путь L. Как видно из рис. 1, форма графика 1к =ГШ в конкретной точке "а" зависит от ее удаленности от соседних ПС и соотношения Lэ/Lтп. Графики зависимостей 1эк=ПЬ) и 1эу=П^ представляют

-ю-

собой треугольники с максимальными значениями у расчетного ПС и нулевыми - у соседних. Эффективные токи определяются

1эу эф = 1эу макс / \/3" = О. 577-sy- 1э (7)

1эк эф - 1эк макс / \ГЗ = О. 577 • (sy + sh) -1э (8)

Однако, значения сопротивлений ПС отличны от нуля и, как показывают измерения, находятся в диапазоне 0. 4 ... О. 8 мОм. В случае применения алюминиевых проводов - О. 7 ... 1.5 мОм. Последнее время существует тенденция уменьшения интервала установки ПС (1пс) с 150... 200 до 60... 130 м.

Учет этих факторов вызывает необходимость рассмотрения более полной расчетной схемы, составляемой не менее чем из пяти У ОС. При этом разница в расчетах составит 2... 8 Z.

Показано, что можно не учитывать проводимость струн. Сопротивления обычных звеньевых струн составляют 3... б мОм, и, следовательно, токи в них на 2... 3'порядка ниже, чем в. ПС. Не учитывается также и перераспределение токов, вызываемое изменением сопротивлений при различном нагреве продольных проводов (ошибка_ менее 1 %).

Показано, что в при движении ЭГО с двумя или более поднятыми токоприемниками максимум токов в ПС снижается на 10 ...25 Z. При прохождении электропоездов с пятью работатаюшими токоприемниками график Inc=f(t) становится еще более пологим. Сильнее это проявляется с уменьшением расстояния Lnc.

При наличии на фидерной зоне других поездов учет транзитных токов от них производится при помоши метода наложения.

Для описанного выше способа расчетов токов составлен алгоритм вычислений и программа для ПЭВМ на языке QuickBASIC.

Токораспределение в элементах контактных подвесок

J

Программа позволяет расчитывать схемы со всевозможными соединениями проводов подвесок однопутных и многопутных участков и находить наиболее нагруженные элементы в рабочих и аварийных режимах.

В качестве примера реализации разрабатываемого способа расчетов представлены диаграммы максимальных значений токов в проводах контактной подвески М120 + 2-МФ100 + пу-А185 при различном износе КП. Показано, что увеличение числа усиливающих проводов пу вызывает уменьшение токов в КП и увеличиваение токов в ПС на 4. ..14 X. При 15 й-ном износе КП в подвеске Ш20 + 2-МФ100 + 2-Al85 токи в ПС увеличиваются на 4.5 X.

На основе рассматриваемого способа составлена методика выбора марок и сечений проводов ПС, а также интервалов их установки. Представлена номограмма выбора 1пс для наиболее распространенной подвески Ш20 + 2-ЫФ100 ¥ 2-А185 в случае использования проводов МГ95, МГ70, АС95 при обращении различных видов электровозов: ВЛ10, ВЛ11 (3 секции), ЧС2. С корректировкой номограмма применима и для других подвесок.

В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ разрабатывается модель нагрева элементов контактных подвесок.

В разрабатываемой модели неустановившиеся тепловые процессы рассматриваются на участке контактной сети, ограниченном соседними поперечными соединителями. Выделяются две составляющие С рис. 2): кратковременный интенсивный нагрев большими токами 1пс при нахождении ЭПС на расчетном участке и длительный незначительный нагрев транзитными токами 1тр (или охлаждение в случае отсутствия 1тр).

Эдементы контактных подвесок по форме токовой нагрузки и характеру нагревания разделены на три группы: несущие тросы, усиливающие провода и их соединительные узлы (1пс<1тр); провода и зажимы поперечных электрических соединителей (1тр-0); контактные провода, питающие и стыковые зажимы (1пс=(2..4)-1тр).

Экспериментально выявлено, что значения постоянных времени нагрева и охлаждения основных токоведущих соединений (Тс) в 1.5...3 раза больше, чем у проводов (Тпр).

Установлено, что в зависимости от конструкции, качества монтажа и длительности эксплуатации соединительные узлы могут как способствовать охлаждению проводов, так и быть источниками доплнительного нагрева. Другими словами, коэффициент дефектности соединения по нагреву Кв (по Г0СТ12393-77 - отношение превышения температуры соединения над температурой окрушищей среды к превышению температуры проводов при условно номинальном токе) может быть Кв < 1 ("хороший" узел) и Кв > 1 ("плохой"). Реальные значения Кв находятся в диапазоне 0.5. ..1.2.

При циклическом характере токовой нагрузки графики температур 6п=ГШ и имеют зигзагообразный вид (рис. 2) и находятся в пределах температур 9пс и 9тр, которые определяются при длительном протекании токов 1пс и 1тр.

По условиям нагревания наихудшим является регам пропуска поездов с минимальным интервалом движения. В этом случае максимальные значения температур рассчитываются по формуле, предложенной в диссертации

0 8„.С -е~4|*У9,»(<-е",'~**о/т) е"'"1^ ,01

е= ¡Т^л-

Исследования графиков вс/0пр=Г(Ь) показьшают, что существуют ситуации, когда 9с/бпр качественно отличается от Кэ. При производстве диагностирования в эти промежутки времени "плохие" соединения могут быть приняты за "хорошие" и наоборот. Таким образом, накладываются ограничения на применение существующих средств и методик дистанционной диагностики.

ЧЕТВЕРТАЯ 'ГЛАВА посвещена исследованиям характеристик соединительных узлов и созданию новых конструкций.

Произведены измерения коэффициетов дефектности соединений по нагреву Ке и по электрическому сопротивлению К а основных токоведувдх узлов. При сравнении их с допускаемыми значениями по ГОСТ 12393-77 (рис. 3. а) можно выделить три группы соединений у которых: .1) Ке < 1, Кя < Квдоп; 2) Ке < .1, К „ > > Кядоп; 3) Ке > 1. Показано, что для умеьшения сопротивления в местах контактирования с проводом зажимы должны иметь специальную насечку или зубцы.

Узлы стыкования контактных проводов допохяительно испы-тывались на механическую разрушающую нагрузку (рис. 3. б). Показано, что латунные зажимы КС-059 не соответствуют стандарту. Варианты их усовершенствования улучшают лишь один из параметров: либо уменьшают электрическое сопротивление, либо увеличивают механическую прочность узла. Для контактных подвесок на главных путях можно рекомендовать неразборные медные прессуемые затамы, обладающие хорошими электрическими и весовыми характеристиками. Более прочные бронзовые болтовые зажимы лучше всего использовать на станционных путях.

Характеристики соединительных узлов контактных подвесок

Ст! ПРОВОД: «ч П\ \ $ \ \ \ прес сземые „А" У .КС-053 Ст^ У У КСту "волтовые нерж.стш с,п

/ //1 Доп.обл. Г0СИ2595-77 прессой, (г „ ИУ*! Ч>РГ, тт \ \ \ ч КС-05' •БОЛТО ПОРОЩМ вые > / /рЬ? " КС-053"1 ■вые пресс» „5" / / У 7 У ем ые

0 2 3 4 5 ,/6

а) соединительных (С), питающих ..(П), стыковых (Ст)

б) стыкования контактных проводов Рис. 3.

Показано, что прессуемые безболтовые зажимы являются наиболее перспективными. Они экономичны, устойчивы к воздейст-' вию коррозии, не ограничивают высокоскоростное движение своими размерами и массой. Так из всех струновых зажимов прессуемый обладает наименьшей массой (всего 28 г).

Анализируются электрические и механические характеристики опытных образцов зажимов, изготавливаемых с помощью новых методов литья и-порошковой металлургии.

С целью повышения надежности контактных подвесок в местах трогания ЭПС рекомендуется выполнять вставки из стального контактного провода, имеющего более лучшие термопрочностные свойства и способного выдерживать воздействия электрической дуги при неисправностях ЭПС. Кроме специального фасонного провода возможно применение провода круглого сечения диаметром 10... 12 мм. Формование пазов для установки зажимов в требуемых местах производится непосредственно перед монтажем при помощи малогабаритных ручных гидравлических прессов.

Для соединения стальных и медных контактных проводов спроектирован болтовой зажим из нержавеющей стали 14Х17К2. Зажим имеет зубцы для улучшения сцепления с проводами. Основные характеристики: масса - 0.7 кг, К9 = 0.8, разрушающая нагрузка 26 кЕ

В ПЯТОЙ ГЛАВЕ содержатся рекомендации по созданию защит контактной сети от коротких замыканий и пережогов на основе применения новых признаков.

Исследования показали, что появление напряжения между вертикально расположенными точками КП и НГ (или УГО какого-

либо- места ЗПС является однозначным признаком нахождения в этой зоне ЭПС в режиме тяги. Величина напряжения и скорость ее изменения позволяют судить о типе ЭПС (электровоз, электропоезд) , а также о режиме его работы, наличии КЗ в ЭПС или в контактной сети.

Следовательно, благодаря установленным зависимостям появляется возможность создания информационного датчика локального действия, указывающего на наличие и передвижение ЭПС в рассматриваемой зоне, длина которой определяется интервалом установки ПС. Гак, при ее длине 100 м, даже при' скорости движения поезда 50 м/с, время прохода составляет 2 с, что вполне достаточно-для измерения и обработки сигнала.

Использование этого признака рекомендуется для создания системы зашиты от КЗ на локальных участках контактной сети постоянного тока, где наиболее вероятны пережоги проводов и опасны их последствия. Такими местами являются: "мертвые зоны" токовой зашиты фидеров тяговых подстанций, изолирующие сопряжения, места_трогания ЭПС, пассажирские платформы и т. д.

Датчик, реализующий указанный признак, функционально состоит из блока анализа, блока формирования выходного сигнала, передатчика радиосигнала, блока питания. Преимуществом такого устройства является то, что питание осуществляется за счет отбора мощности от регистрируемого входного сигнала, так как выявлено, что напряжение между КП и НГ достигает 10 ... 30 В. Датчик укрепляется на несущем тросе в требуемом месте участка между ПС (рис. 4), например, перед изолирующим сопряжением. Приемники устанавливаются на ЭПС или на тяговых подстанциях.

Пе ре дача сигналов о наличии, типе, режиме работы ЭПС и КЗ

•ЭЛС Ьсо сш

пс

^ГТГ

датчик

Сигнал

наличие

э пс

режим тип

ЭПС

3 ащита ог КЗ

Рис. 4-,

При приближении ЭПС с неотключенным тяговым током к месту расположения датчика, последний выдает сигнал на отключение силовых цепей.

Показана разница в характере изменения напряжения на входе датчика при движении одиночного локомотива, ЭПС с одним поднятым токоприемником, двух электровозов (секций) и электропоезда (рис. 4.6). Указан уровень напряжения при возможном КЗ.

Передаваемые сигналы могут отличаться по длительности, амплитуде, частоте или принципу кодирования (рис. 4. виг). При напряжении на входе выше порога срабатывания защиты Ь'сз выдается специальный сигнал на отключение КЗ (рис. 4.д).

Кроме рассмотренных выше вариантов датчик может быть использован для повышения безопасности обслуживающего персонала, заблаговременно извещаемого о приближении подвижного состава.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ случаев разрушения узлов контактной сети позволяет утверждать, что необходимо совершенствовать существующие способы тепловых расчетов проводов и их соединений; создавать новые конструкции деталей арматуры (зажимов); разрабатывать технические средства защиты контактных подвесок от пережогов и токов короткого замыкания.

2. Разработан и реализован на ПЭВМ способ определения токовых нагрузок в узлах контактной сети при нахождении« зле-ктроподвижного состава постоянного тока на участке, ограниченном двумя соседними поперечными электрическими соединителями.

3. Составлена методика выбора марок и сечений проводов

поперечных электрических соединителей, рациональных интервалов их установки в зависимости от типа контактной подвески, вида обращающегося ЭПС, а также в соответствии с наличием режима тяги ЭПС при ведении поезда по участкам разных видов.

4. Разработана модель неустановившегося процесса 'нагрева элементов контактной подвески на участке, ограниченном двумя соседними поперечными соединителями. Модель основана на выделении двух составляющих-, длительный незначительный нагрев транзитными токами и кратковременный интенсивный нагрев тяговым током проходящего ЭПС. Получены уравнения для определения максимальной температуры нагрева элементов контактных подвесок при пропуске поездов с минимальными интервалами движения.

5. Впервые установлено, что постоянные времени нагревания и охлаждения основных токоведуших соединений узлов при скорости потока охлаждающего воздуха 1 м/с составляют 12... 34 мин, что в 1.5. ..3 раза выше, чем у проводов. На основании этих результатов показано, что существуют ситуации, когда средствами дистанционного диагностирования нельзя адекватно де-фектировать токоведущие узлы, так как контролируемое отношение перегрева соединения к перегреву провода качественно отличается от истинного значения коэффициета дефектности по нагреву.

6. С целью повышения надежности узлов контактных подвесок указаны целесообразные сферы применения новых типов прессуемых и штампованных болтовых деталей арматуры подвесок и разработана Инструкция по соединению проводов прессуемыми зажимами.

7. Для защиты контактных подвесок от пережогов ■ в местах трогания ЭПС на боковых путях рекомендуется выполнять вставки из стального контактного провода, обладающего лучшими термопрочностными свойствами. Обоснована возможность использования для этих целей стального провода круглого сечения, выбраны средства и отработаны приемы монтажа с формованием пазов, требуемых для установки зажимов. Спроектированы, изготовлены и испытаны две модификации стыковых зажимов из нержавеющей стали, предназначенных для соединения стальных и медных контакт-, ных проводов в различных вариантах.

8. Исследования процесса гокораспределения в элементах подвески показали, что по изменению тока в поперечном электрическом соединителе, определяется наличие ЭПС в зоне, ограниченной соседними поперечными соединителями. Специфический характер изменения напряжения между контактным проводом и несущим тросом при проходе ЭПС является признаком распознавания

• его вида, режима работы, а также возникновения короткого замыкания в -контактной сети. Амплитуда напряжения может достигать 10... 30 В, что достаточно для осуществления питания датчиков, встраиваемых в контактную подвеску.

9. Предложена новая локальная автономная система защиты контактной сети от коротких замыканий на базе использования встраиваемых активных датчиков, способных подавать сигнал на отключение ЭПС и выключателей на фидерах тяговых подстанций. Система дополняет фидерную токовую защиту и позволяет ликвидировать пережоги в ее "мертвых зонах", исключать заезды ка обесточенные участки под нагрузкой.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Определение токов в элементах контактной сети / Костюченко К. Л.; Моск. гос. унив-т путей сообш, - М.: 1993. - 3 с. - Деп. в ЦНИИТЭИ МПС. N 5924-2Щ93.

2. Испытания новых стыковых зажимов контактных проводов / Костюченко К. Л.; Моек гос. унив-т путей сообщ. - М.: 1993. - 5 с. - Деп. в ЩШТЗИ МПС. N 5923-ВД93.

3. Костюченко К. X Использование механической и тепловой модели соединителей проводов контактной подвески // Тез. докл. Научно-технич. конф. , посвященной 30-летию присвоения ШИТу статуса инст-та путей сообщения. М.: МИИТ, 1993. с. 45.

4. Гуков А. И. , Мунькин А. Е , Костюченко К. Л Перспективы ■ применения стальных контактных проводов // Тез. докл. Первой международной научно-гехнич. конф. "Актуальные- проблемы развития ж.-д. транспорта", ч. 2, М. : ШОП1, 1994.

5._ Инструкция по соединению проводов прессуемыми безболтовыми зажимами. Утв. 16.11.93 ЦЭ МПС / Порцелан A.A. . Костюченко К. Л.; М.: Министерство путей сообщения, 1993.- 14 с.