автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Применение методов неразрушающего контроля элементов токосъема электрифицированных железных дорог

ТИТОВ ЕВГЕНИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ЭЛЕМЕНТОВ ТОКОСЪЕМА ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

Специальность 05.22.07 -Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

1 о Д£К 2009

Хабаровск - 2009

003488055

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Дальневосточный государственный университет путей сообщения» (ГОУ ВПО ДВГУПС).

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент

Ли Валерий Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Власьевский Станислав Васильевич

доктор физико-математических наук, профессор Луговой Владимир Александрович

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Иркутский государственный

университет путей сообщения»

Защита диссертации состоится «22» декабря 2009 г. в 16 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета ДМ218.003.06 при ГОУ ВПО «Дальневосточный государственный университет путей сообщения» по адресу: 680021, г. Хабаровск, ул. Се-рышева, 47, аудитория 204.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Дальневосточный государственный университет путей сообщения».

Автореферат разослан «20» ноября 2009 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью учреждения, просим направлять в адрес диссертационного совета университета ДМ 218.003.06.

Тел./факс: 8(4212) 40-74-10; e-mail: nknich@festu.khv.ru

Учёный секретарь диссертационного совета доктор технических наук, доцент

Ю.М. Кулинич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Важнейшую роль в техническом перевооружении железнодорожного транспорта играет электрификация железных дорог, позволяющая повысить скорость движения поездов, а следовательно, сократить время доставки грузов и пассажиров.

Основные проблемы и задачи по решаемой проблеме отражены в ряде основополагающих документов: федеральной целевой программе «Модернизация транспортной системы России (2002-2010) (подпрограмма «Железнодорожный транспорт») № 848, утвержденной Правительством Российской Федерации 5.12.2001 г.; «Стратегии развития железнодорожного транспорта Российской Федерации до 2030 г.», утвержденной распоряжением Правительства РФ № 877-р от 17.06.2008 г.; «Стратегических направлениях научно-технического развития ОАО «Российские железные дорог» на период до 2015 г. («Белая книга» ОАО «РЖД»).

Согласно приведенным документам одним из важнейших направлений является создание подвижного состава и инфраструктуры для обеспечения высокоскоростного и тяжеловесного движения.

Особенностью электрифицированного транспорта является подвод энергии через скользящий контакт между контактным проводом и токоприемником, поэтому с повышением скоростей движения и массы поездов увеличиваются значения снимаемых полозом токов, а, следовательно, увеличивается негативное воздействие электрической дуги на токосъемные устройства. Тем самым особо актуальной задачей остается решение проблемы поддержания в работоспособном состоянии контактной сети и токоприемников электроподвижного состава.

На железных дорогах, электрифицированных на переменном токе, редко встречается механический износ, однако отжиг и пережог проводов встречается не менее часто, чем на постоянном. Установлено, что имеет место так называемый «тепловой» износ контактного провода, приводящий к частичной или полной потере механических характеристик, приобретенных им в процессе изготовления. Тепловой износ наблюдается как при действии токов нагрузки, коротких замыканий, так и при локальных электроэрозионных повреждениях поверхности провода, во многом зависящих от состояния контактных вставок токоприемников.

Рассмотрение механизмов разупрочнения контактного провода в процессе токосъема необходимо производить с учетом наличия второго контакта - вставки. Явления, происходящие в области контакта, и свойства самой вставки непосредственно влияют на прочностные свойства провода.

Вследствие этого необходимы исследования механизмов и причин разруше ния элементов контактной сети и токоприемников, разработка комплекса средст неразрушающего контроля токосъемных устройств в условиях эксплуатации.

Цель работы

Целью работы является разработка методов неразрушающего контроля эле ментов токосъема электрифицированных железных дорог путем применени средств измерения их механических и акустических характеристик.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи.

1. Предложить аналитическую модель теплового воздействия подвижно электрической дуги на поверхность контактного провода и определить услови дефектообразования в его материале.

2. Разработать методику оценки состояния контактных проводов на базе уста новленных корреляционных связей между механическими, структурными, аку стическими свойствами контактных проводов и предложить неразрушающи средства оценки их состояния.

3. Установить причинно-следственные связи ухудшения эксплуатационны свойств контактных вставок токоприемников и разработать методику их нераз рушающего контроля.

4. Оценить экономическую эффективность предлагаемых технических решений.

Методы исследования. Теоретические и экспериментальные исследован]

выполнены на основе методов системного подхода, математического моделиро вания с использованием элементов теории тонкого слоя и линейных феноменоло гических соотношений.

Экспериментальные исследования проводились в лабораторных условиях и на р альных натурных объектах с использованием метода планирования эксперимента.

Научная новизна решений, сформулированных автором, состоит в следующем.

1. Предложена аналитическая модель теплового воздействия подвижной эле трической дуги, с помощью которой определены условия дефектообразования материале контактного провода.

2. Определены корреляционные зависимости между механическими, структу ными и акустическими свойствами материала контактных проводов при их нагрев позволившие разработать ультразвуковые и механические методы контроля.

3. Разработана методика проведения неразрушающего контроля угольных ко тактных вставок токоприемников, основанная на методе ультразвукового зонд рования и позволяющая их сортировать по структурному состоянию, наличи дефектов и месту установки в полозе.

Личный вклад автора состоит: в постановке задач исследования, анализе литературных источников, проведении теоретических и лабораторных исследований теплового воздействия электрической дуги на механические и акустические свойства проводов с последующим анализом и обработкой полученных данных; создании устройств неразрушающего контроля состояния контактного провода и угольных вставок токоприемников.

Достоверность научных положений и результатов диссертационной работы обоснована теоретически, подтверждена данными лабораторных и натурных экспериментов, проведенных на действующих электрифицированных участках Дальневосточной железной дороги - филиала ОАО «РЖД». Сравнение результатов теоретических исследований и эксперимента свидетельствуют об адекватности разработанной математической модели нагрева провода подвижной электрической дугой. Расхождение результатов многократных определений локального разупрочнения провода по коэффициенту ослабления ультразвуковых колебаний не превышает 6 %.

Практическая ценность работы заключается в следующем.

1. Созданная экспериментальная база позволяет в лабораторных условиях обеспечить условия проведения испытания проводов контактной сети, приближенные к эксплуатационным.

2. На основе установленных корреляционных зависимостей между структурными и акустическими свойствами контактных проводов созданы устройство и программа расчета определения степени теплового износа материала контактных проводов по величине коэффициента ослабления ультразвукового сигнала.

3. Предложенные пределы регулирования натяжения контактных проводов в зависимости от степени его теплового износа позволят продлить срок использования провода и повысить надежность электроснабжения.

4. Методика проведения неразрушающего контроля угольных контактных вставок позволяет производить выбраковку и сортировку угольных контактных вставок токоприемников в эксплуатационных условиях.

Внедрение. Фактическое использование результатов диссертационной работы в хозяйстве электрификации и электроснабжения Дальневосточной железной дороги - филиала ОАО «РЖД» подтверждено соответствующими актами.

Созданные экспериментальные стенды для испытания элементов контактной сети и токоприемников, разработанные при участии автора, а также научные ре-ультаты диссертации используются для проведения научно-исследовательской аботы, научно-технических экспертиз и учебного процесса в Электроэнергетиче-ком институте и институте дополнительного образования ДВГУПС.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и ее отдельные разделы докладывались и были одобрены:

- на региональной научно-практической конференции представителей производства, ученых транспортных вузов и инженерных работников «Надежность и эффективность систем и устройств электроснабжения железных дорог», Хабаровск, ДВГУПС, 19-20 декабря 2005 года;

- на 3-м международном симпозиуме Eltrans «Электрификация и развитие энергосберегающей инфраструктуры и электроподвижного состава на ж.-д. транспорте», С.-Петербург, ПГУПС, 15-17 ноября 2005 года;

- международном симпозиуме «Принципы и процессы создания неорганических материалов», Хабаровск, ТОГУ, 12-15 апреля 2006 года;

- региональной научно-технической конференции творческой молодежи «Научно-технические проблемы транспорта, промышленности и образования», Хабаровск, 18-19 апреля 2006 года;

- 44-й Всероссийской научно-практической конференции ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки «Современные технологии - железнодорожному транспорту и промышленности», Хабаровск, ДВГУПС, 25-26 января 2006 года;

- 5-й Международной научной конференции творческой молодежи «Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке», Хабаровск, ДВГУПС, 17-19 апреля 2007 года;

- VIII Международном симпозиуме Россия - Китай «Modern materials and technologies 2007», Хабаровск, ТОГУ, 17-18 октября 2007 г.;

- 45-й Международной научно-практической конференции ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки, Хабаровск, ДВГУПС, 7-9 ноября 2007 г.;

- III Российской научно-технической конференции «Разрушение, контроль и диагностика материалов и конструкций», Екатеринбург, ИМаш УрО РАН, 2007 г.;

- 10-м краевом конкурсе молодых ученых Хабаровского края, Хабаровск, ТОГУ, 28 января 2008 г.;

- заседаниях и научно-технических семинарах кафедры «Электроснабжение транспорта», Хабаровск, ДВГУПС, 2005-2008 гг.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 17 печатных работ, в том числе 14 статей (из них 1 - в издании, определенном ВАК Минобрнауки РФ), два патента на полезные модели и одно свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, библиографического списка и приложений, изложена на 165 страницах основного текста. Содержит 54 рисунка, 28 таблиц, библиографический список из 139 наименований на 14 страницах и 4 приложения на 28 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность, значимость выбранной темы диссертации, ее научное и практическое значение, сформулированы цель и задачи исследований.

В первом разделе произведен анализ дефектов на контактной сети, вызывающих дугообразование при токосъеме. Указанные дефекты можно разделить на пять основных групп: 1) дефекты на контактном проводе; 2) наличие точек с неравномерной жесткостью; 3) неправильное положение деталей контактной сети относительно контактного провода; 4) неправильная регулировка или разрегулировка воздушных стрелок и сопряжений; 5) уход опоры контактной сети от вертикального положения. Дефекты всех пяти групп могут вызывать в определенных условиях появление электрической дуги при токосъеме, увеличивающей и развивающей дефект.

Приведена классификация видов износа проводов контактной сети, позволившая выделить тепловой износ контактного провода, выражающийся в его разупрочнении под термическим воздействием электрической дуги.

Приведены результаты выполненного анализа математических моделей дугового воздействия на контактный провод, отмечено, что с использованием существующих модельных решений не представляется возможным определять степень разупрочнения провода под воздействием дуги, отсутствует возможность определения температуры нагрева провода дугой при её перемещении, так как рассматривается стационарный процесс горения дуги. Произведенный анализ позволил определить дальнейшие шаги в направлении исследования и разработке аналитической модели теплового воздействия подвижной электрической дуги на контактный провод.

Второй раздел посвящен исследованию теплового износа контактных проводов, изготовленных на основе меди, в результате воздействия подвижной электрической дуги. В результате моделирования получены оценки характерных параметров процесса термической усталости, определены количественные критерии образования различных дефектных структур в контактной зоне провода.

Для описания нагрева контактного провода подвижной электрической дугой используются элементы теории тонкого слоя.

При этом принято, что время горения дуги меньше порядка времени релаксации температуры по всему сечению провода, когда происходит существенный нагрев вследствие выравнивания температуры:

где Хом> Хобр ~ характерное значение температуропроводности меди, бронзы; О0 - характерный размер сечения провода, см; т0, ^ - характерные масштабы времени релаксации и горения дуги, с.

Б0 = 1 см, т0м ~ 4-х0м =0,21 с -0,1 с; *обР ~ Оо/4-Хобр =0,28 с -0,1 с,10 -0,01 с,

О) (2)

Характерный размер тела значительно больше характерного размера основания источника; время существования дуги (теплового воздействия) меньше порядка времени релаксации температуры, теплоотдачей в окружающую среду можно пренебречь; теплофизические параметры тела с температурой изменяются слабо; при структурных (и фазовых) превращениях в области нагрева тепло не выделяется и не поглощается.

Тепловую мощность дуги, поглощаемую на контакте, можно определить из соотношения (переменные представляются в исходных значениях)

Ч(1')=Ч(х'д')-5(1')=иЕ -1т 5т4р+1'), (3)

где 5- площадь основания дуги; и2, 1т, ю, гр- падение напряжения, мгновенное значение тока, частота и время от предшествующего перехода тока через нуль до момента размыкания контактов (1'=0).

Распределение температуры от неподвижного источника, расположенного в начале координат, представлено в виде

Т(Х'*М-¡Г 2П л\з/2 ехр(~ г2 /4 • ^ - О)- Ск' + Т, (4)

о

где Т - начальное установившееся распределение температуры; г = |х-х'| - расстояние рассматриваемой точки «х» до основания подвижной дуги; I - время действия точечного источника; с, р,х -характерные значения параметров материала.

Расчеты показывают, что по мере удаленности рассматриваемой точки нагрев внутрь контактного провода увеличивается величина тока дуги, приводящая к изменению структуры контактного провода при одном и том же времени горения дуги.

Для определения температуры основания дуги в процессе охлаждения окру жающей средой можно воспользоваться соотношением

Т(0,1)4+(Т-^(егГ(2)-еХр(-г2)-2-2, (5

л/я

где е(•) — функция ошибок (табличный интеграл), определяемая с помощью ап проксимации ее рациональными функциями.

Дуговой разряд на э.п.с. лежит в области малых времен и воздействует точеч но на поверхность контактного провода, но даже при таком малом времени воз действия температура провода увеличивается достаточно для того, чтобы про изошло разупрочнение, и под действием натяжения в нагретом месте провод происходит пластическая деформация.

При следующих прохождениях полоза токоприемника по поврежденному участку будут происходить повторные нагревы этого участка, которые приводят к дальнейше му разупрочнению и в конечном итоге к обрыву контактного провода в этом месте.

В момент мгновенных локальных нагревов в материала провода возникают термические напряжения малых деформаций, которые можно определить на основании обобщения закона Гука

Е 0

РаР=у7^-«-(Т-Т)-5ар=РТ-5оф. (6)

где 6ар - символ Кронекера, Е - модуль Юнга, МПа; а - коэффициент Пуассона, а - коэффициент линейного расширения, 1/град;

Под действием электрической дуги, вследствие возникающих термических напряжений, происходят процессы нагрузки-разгрузки. Модель позволяет определить термомеханические и усилия в малом сегменте провода (рис 1, 2), возникающие в результате воздействия электрической дуги

РД=РТ5, (7)

где в - площадь радиального сечения области нагрева.

Контактные провода марок МФ-85 и МФ-100 имеют временное сопротивление при растяжении соответственно составляет 367,5 МПа и 362,6 МПа. При нагреве рассматриваемой точки в малом сегменте провода (г=0,02 см) до температуры 100 °С превышение данного сопротивления составляет к 2 раза, а при температуре плавления меди (2582 °С) составляет « 63 раза. В этом случае можно говорить о практически мгновенной потере механических свойств на поверхности контактного провода

Дополнительное усилие (рис. 2) сопоставимо с воздействием собственного веса, ветра, гололеда. При значительном нагреве в сумме с номинальным натяжением может достигаться допустимое максимальное растягивающее натяжение 12 кН. Кроме того, происходят структурные изменения в области нагрева и образуются дефекты (концентраторы напряжений) контактной поверхности провода.

Оценка числа циклов до разрушения контактного провода получена в предположении, что деформирование в результате теплового воздействия дуги в целом является необратимым,

КВ~104«ЫО=5 107. (8)

Термическая усталость носит кратковременный характер, но приводит к разрушению за число циклов, много меньшее базы испытания для медных сплавов N 0.

Время существенного нагрева рассматриваемого элемента провода за весь период горения дуги определяется

(9)

где С - величина основания дуги, I = 0,04 см; V - скорость перемещения дуги, м/с; Д1,, Д12- время возможного воздействия дуги на поверхность провода

_-3-Х±(9-Х2-У2-(г2-6-Х-М,)Г

М \т2

Р, МПа 20000 15000 10000 5000 0

1

*

500 1000 1500 2000 2500 Т, "С

Рис. 1. Термические напряжения малых

деформаций в контактном проводе в зависимости от температуры нагрева в рассматриваемой точке: 1 - медный провод; 2 - бронзовый провод

700 600 500 400 300 200 100 О

Р3

гу а 3'

1 к

Л У 42

У л" г-* ♦2'

1 - Т

—

1000 1500 2000 2500 Т, С

Рис. 2. График зависимости дополнительных термических усилий в контактном проводе от температуры нагрева в рассматриваемой точке: 1 -г=0,02 см; 2-г=0,1 см; 3 -г=0,2 см

(без цггриха - медный провод, со штрихом - бронзовый провод)

При неизменной во времени мощности подвижной дуги q0, кал/с в элемент провода поступает следующее количество тепла

О„от = ч0-и, (П)

где - характерное значение тепловой мощности дуги.

Например, для неподвижной дуги постоянной мощностью 100 Вт и основанием 0,04 см за время горения I = 0,01 с в точечный элемент провода поступает О « 0,025 калорий тепла, достаточного для испарения материала (рис. 3, 4). На рабочей поверхности провода при этих режимах горения дуги возникают соответственно каверны, наплывы и выплавления. Образовавшиеся дефекты провода в условиях дальнейшего термического циклирования и растягивающей нагрузки являются концентраторами напряжений. Необходимо заметить, что при г = 0,05 см и г = 0,1 см в элемент провода поступает приблизительно такое же количество тепла, но этого тепла недостаточно для изменения структуры материала контактного провода. Следовательно, выплавления на поверхности провода возможны в небольших объемах.

Рис. 3. Количество поступающего тепла в провод в зависимости от скорости движения дуги: — г = 0 см; -х- г = 0,1 см

Мед ^ прс ный вод

Боонзо выи

провод

5 10 15 20 25 У.мй

Рис. 4. Время нагрева элемента провода в зависимости от скорости движения дуги: -г = 0 см; г = 0,1 см

Результаты количественного анализа показывают, что воздействие электрической дуги приводит к локальному разупрочнению, повреждению рабочей поверхности провода. Накопление изменений в процессе многократного дугового воздействия приводит в конечном итоге к разрушению провода. Процесс разупрочнения равносилен уменьшению сечения провода вплоть до недопустимых по условиям эксплуатации значений.

Третий раздел содержит материалы разработки методики выявления степени термического (теплового) повреждения провода и ее аппаратурного сопровождения.

Разработка средств определения степени теплового износа потребовала проведения исследований взаимосвязи структурных, механических и акустических свойств материала контактного провода.

Для этих целей создан испытательный стенд, выполненный с использованием стандартных деталей контактной сети, и защищенный патентами на полезную модель № 64568,72915.

Испытательный стенд для нагрева (отжига) токопроводящих образцов позволяет имитировать эксплуатационные воздействия на испытываемый образец провода, а именно одновременное воздействие электрической дуги величиной тока до 500 А, регулируемой растягивающей нагрузки до 1000 даН, тепловое воздействие от протекающего тока нагрузки до 1000 А и охлаждающее действие ветрового потока.

Отожженные образцы подвергаются металлографическому исследованию (микроскоп М!сго-200), измерению микротвердости зерен (микротвердомер ПМТ-3), акустическому зондированию (дефектоскоп А1212).

Результаты исследования влияния степени теплового износа, происходящего при определенной температуре, на размер равноосного зерна Э, микротвердость Н2о и коэффициент ослабления ультразвуковых сигналов а в материале приведе-

ны на рис. 5. Параметры а, О и Н2о связаны линейной корреляционной зависимостью, причем параметр а прямо пропорционален Б и обратно пропорционален Н20. В экспериментах коэффициент корреляции между ними достигал величин порядка 0,8 и более, что говорит о тесной связи рассматриваемых характеристик.

Это позволяет использовать коэффициент ослабления ультразвуковых колебаний в качестве информативного параметра оценки механических свойств контактного провода, подвергнутого тепловому, в том числе и электродуговому воздействию. Расчетная формула для определения коэффициента ослабления ультразвуковых колебаний имеет вид

а =

N

■ Л

26

(п — 1) 1п

0(а,1\п,1)

,п-1

N

-I

п=2!_

(п-1)1п

(12)

2>-»2

п=2

где а - размер преобразователя; 6 - толщина образца провода; Г - частота ультразвуковых колебаний; п - номер переотражения эхо-сигнала; Б(аД£п) - дифракционная расходимость ультразвуковых колебаний; V - коэффициент отражения от границы раздела преобразователь — образец; А, и А„- амплитуды первого и п-го сигнала переотраженных ультразвуковых импульсов.

Установлено, что коэффициент ослабления ультразвукового сигнала медного контактного провода в состоянии поставки находится в пределах 4-12,5 Нп/м, бронзового - 2,5-8 Нп/м. Увеличение коэффициента ослабления а непосредственно в точке воздействия дуги зависит от степени разупрочнения провода в результате рекристаллизации структуры провода.

Кроме того, полученные зависимости свидетельствуют о том, что рекристаллизация провода происходит в локальном объеме, практически в точке дугового воздействия, и свойства материала провода изменяются на небольшом участке (рис. 6).

Изменение значения коэффициента ослабления ультразвукового сигнала с увеличением нагрева испытываемого образца и количества дуговых воздействий, о&ьясняеггся измене-

а,Нп/м~ 50 40 3020 10 0J

900 800' 700 600 500, 400

1

•< 1 к 2 Г /

- ; ^ 1 ,

1 к 1 ц У

* < 1 1 _ я 1

Р, мкм 25

20

15

10

5

0 100 200 300 400 500 600 700 Т,°С

Рис. 5. Изменение структуры и свойств медного провода в зависимости от температуры термической обработай (степени теплового износа): 1 - изменение микротвердости; 2 - изменение размера равноосного зерна; 3 - изменение коэффициента ослабления ультразвукового сигнала

нием кристаллической решетки, а также процессов отдыха и возврата, происходящих в образце в результате охлаждения.

В качестве второго критерия, с помощью которого можно обеспечить с необходимой надежностью определение степени теплового износа контактного провода в условиях эксплуатации может быть значение поверхностной твердости. По значению твердости легко установить температуру отжига.

Результатом дугового воздействия является и уменьшение поверхностной твердости в точке воздействия дуги на 40 %, этом также подтверждается локальность характера разупрочнения контактного провода (рис. 7). Аналогичные результаты получены при исследовании свойств бронзового контактного провода.

Полученные результаты позволили разработать методы и средства идентификации мест на контактном проводе, в которых поверхностная прочность провода не соответствует требованиям эксплуатации, а также предложить регулирование натяжения контактных проводов в зависимости от их степени теплового износа (рис. 8).

По результатам ультразвукового контроля выбранных мест контактного провода рассчитывается коэффициент ослабления ультразвукового сигнала и выполняются технические мероприятия: при значении коэффициента ослабления ультразвукового сигнала 22,5 Нп/м и более хотя бы в одной точке выбранного места -контролируемый участок контактного провода находится в критическом состоянии, и требуется немедленная его замена; от 18 до 22,5 Нп/м - контролируемый участок контактного провода находится в близком к критическому состоянии, и требуется его замена в период времени, определенный разработанным графиком планово-предупредительных работ со снижением натяжения согласно тепловому износу на время эксплуатации; от 4 до 18 Нп/м - контролируемый участок контактного провода находится в удовлетворительном состоянии, дальнейшая эксплуатация при проектном натяжении допускается.

Рис. 6. Значения коэффициента ослабления ультразвукового сигнала: 1 - до дугового воздействия; 2 - дуговое воздействие продолжительностью 3 сек (10 воздействий); 3 - дуговое воздействие продолжительностью 10 сек (100 воздействий) при токе дуги 100 А

Рис. 7. Поверхностная твердость испытуемого образца медного провода по его длине до и после воздействия электрической дуги

Н, кН

1

О

8

6 О

I-1-1-1-1-1

О 10 15 20 25 30 а,Нп/м

Рис. 8. Зависимость натяжения контактного провода от величины максимального износа и значения коэффициента ослабления сигнала: 1, Г - натяжение провода МФ-100 в зависимости от величины остаточного сечения и коэффициента ослабления сигнала; 2, 2' - натяжение провода МФ-85 в зависимости от величины остаточного сечения и коэффициента ослабления сигнала

С целью автоматизации процесса определения степени разупрочнения контактного провода в условиях эксплуатации в результате теплового воздействия и определения необходимого натяжения контактного провода автором разработан «Программный комплекс расчета степени локального разупрочнения контактного провода» (Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2008615538) и технологическая карта «Измерение степени локального разупрочнения контактного провода» для производства указанных работ.

В четвертом разделе рассматриваются причинно-следственные связи ухудшения эксплуатационных свойств контактных вставок токоприемников, предложены способы их неразрушающего контроля.

Рассмотрение механизмов разупрочнения контактного провода в процессе токосъема необходимо производить с учетом наличия второго контакта - вставки токоприемника электроподвижного состава. Процессы, происходящие в области контакта, и свойства самой вставки, заложенные в процессе изготовления, непосредственно влияют на прочностные свойства провода. В работе предложено, на основе экспериментальных исследований, проведение входного контроля качества изготовления вставок.

Оценку возможности использования ультразвукового метода подтвердили корреляционным анализом. Установлено, что удельное электрическое сопротивление вставки достаточно тесно связано с длительностью реверберации импульсных ультразвуковых колебаний в объеме её материала. Значение коэффициента корреляции

1' 1 Г

т/

1 1

■л

11 ■ — Т 1

/ _2У 1 1 1

5 10 15 20 25 30 35 40 5итах,мм2

между указанными параметрами составляет 0,85, что говорит о тесной связи рассматриваемых характеристик. Взаимосвязь удельного электросопротивления и амплитуд спектра ультразвукового сигнала отчетливо просматривается с ростом частоты спектральной характеристики сигнала и достигает значения 0,98.

Установленная связь параметров спектра акустического сигнала и электросопротивления позволила разработать методику, устройство выбраковки и сортировки вставок по качеству изготовления методом ультразвукового зондирования, с помощью которой стало возможным косвенно оценить прочностные характеристики материала вставок, выявить в нем неоднородность структуры, наличие расслоений и другие дефекты строения, послужившие для разработки критериев оценки.

Исследования показали, что для вставок типа А в состоянии поставки, обладающими электросопротивлением согласно ГОСТ 14692-78 в пределах 320 мкОм ± 5 % и без дефектов строения, характерен спектр сигнала, имеющий ярко выраженные колебания в диапазоне от 7,5 до 35 кГц амплитудой от 80 до 170 мВ с дальнейшим затуханием амплитуды. Вставки после эксплуатации, имеющие повышенное электросопротивление (до 500 мкОм), обладают спектральной характеристикой с колебаниями в начале диапазона до 15 кГц и амплитудой от 15 до 70 мВ с резким уменьшением амплитуды с ростом частоты (рис. 9). Вставки в состоянии поставки с дефектами структуры имеют спектральную характеристику с явно выраженными провалами амплитуд.

А, мВ 100

80

60

40

20

0

-V

т ГГ-

ШЁШ

5 10 15 20 25 30 35 401, кГц

мВ 50 40 30 20 10 0

; : : : :

; ! ! ! !

...1.....■........■.................|.........

! .]....; .. .....;.........

Л 1 <

5 10 15 20 25 30 35 40/, кГц

Рис. 9. Спектр акустического сигнала угольных вставок: а - в состоянии поставки; 6 - после эксплуатации

Предложенный метод обладает высокой чувствительностью при выявлении дефектов структуры, что подтверждается результатами рентгеноскопического исследования.

Разработанная методика контроля заключается в проведении сравнения спектров ультразвуковых сигналов испытываемой вставки с шаблоном. Шаблон представляет собой амплитудно-частотный спектр ультразвуковых колебаний, соответствующий определенному состоянию вставки по плотности и однородности структуры.

Натурные эксперименты по эксплуатации подобранных по качеству угольных вставок показали высокий экономический эффект. Отсортированные вставки были установлены в токоприемниках электровозов для грузового и пассажирского движения локомотивного депо Хабаровск-2 для опытной эксплуатации в различные времена года.

При среднем пробеге вставок по механическому износу в весеннее время года 15 тыс. километров (по данным депо) опытные вставки после двухмесячной эксплуатации (апрель - май) имели пробег 32 тыс. км. с максимальным износом менее трех миллиметров и без нарушения в большинстве случаев целостности, что свидетельствует о высокой эффективности применения контроля качества их изготовления.

Например, анализ результатов испытаний вставок после эксплуатации показал, что установленная в набегающий ряд полоза токоприемника вставка имеет увеличение объемного электросопротивления на 14 %, амплитуды первого импульса ультразвукового сигнала А] - на 32 %, времени прихода первого импульса I - на 12 % по сравнению с исходными значениями величин. Характер спектра ультразвуковых колебаний отличается от первоначального и шаблона.

В пятом разделе выполнен расчет для определения экономического эффекта инновационных разработок на примере внедрения устройства по оценке степени теплового износа контактного провода и устройства входного контроля токо-съемных элементов токоприемников. По результатам экономических расчетов установлено, что оборудование дистанции электроснабжения комплексом приборов по диагностике состояния проводов контактной сети окупится за 2,1 года, индекс рентабельности инвестиций равен 2,27; оборудование трех локомотивных депо диагностическим комплексом входного контроля качества угольных вставок токоприемников окупится за2,5 года, индекс рентабельности инвестиций- 3,66.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Предложена аналитическая модель теплового воздействия подвижной электрической дуги, расчеты по которой позволили определить величину силы тока, время воздействия, скорость перемещения, вызывающие дефектообразование в его материале в виде электроэрозионных повреждений, разупрочнения в расчетном объеме, приводящих в конечном итоге к разрушению провода.

2. Установлены корреляционные зависимости между механическими, структурными и акустическими свойствами контактных проводов, что позволило разработать устройство и методику оценки состояния контактного провода.

3. Предложены критерии оценки эксплуатационного состояния контактных проводов по изменению поверхностной твердости провода, коэффициенту ослаб-

ления ультразвуковых колебаний, позволившие установить пределы регулирования натяжения.

4. Разработана методика входного контроля контактных вставок токоприемников, которая позволяет производить их выборку и сортировку по качеству изготовления в эксплуатационных условиях.

5. По результатам экономических расчетов установлено, что оборудование дистанции электроснабжения комплексом приборов по диагностике состояния проводов контактной сети окупится за 2,1 года, индекс рентабельности инвестиций равен 2,27; оборудование трех локомотивных депо диагностическим комплексом входного контроля качества угольных вставок токоприемников окупится за 2,5 года, индекс рентабельности инвестиций - 3,66.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Кондратьев, А.И. Контроль состояния контактного провода ультразвуковым методом диагностики [Текст] / А.И. Кондратьев, В.Н. Ли, Титов Е.А. // Транспорт Урала. -2008. - № 4 (99). - Екатеринбург: ИД «Лазурь». - С. 86 - 89.

2. Ли, В.Н. Расширение параметров диагностического комплекса на базе ВИКС [Текст] / В.Н. Ли, Е.А. Титов, С.Н. Химухин // Надежность и эффективность систем и устройств электроснабжения железных дорог : тр. регион, науч,-практ. конф. представителей производства, ученых трансп. вузов и инженерных работников. - Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2005. - С. 42 - 46.

3.Барбачков, A.C. Электроснабжение участка Смоляниново - Партизанск в условиях тяжеловесного движения поездов [Текст] / A.C. Барбачков, И.В. Игнатенко, Е.А. Титов // Инновационные технологии - транспорту и промышленности : тр. 45-й междунар. науч.-практ. конф. ученых трансп. вузов, инженерных работников и представителей академической науки. - Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2007. - Т. 2. - С. 37 - 40.

4. Титов, Е.А. Использование математической модели в оценке текущего состояния проводов контактной сети [Текст] / Е.А. Титов // Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке: тр. пятой междунар. науч. конф. творческой молодежи. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2007. - Т. 2. - С. 198 - 202.

5. Ли, В.Н. Использование диагностического комплекса на базе ВИКС для оценки состояния контактного провода [Текст] / В.Н. Ли, Е.А. Титов, С.Н. Химухин И Электрификация и развитие энергосберегающей инфраструктуры и электроподвижного состава на железнодорожном транспорте : материалы третьего междунар. симп. «ELtrans 2005». - Санкт-Петербург : Тип. «Сфера-Медиа Арт», 2005.-С. 333-340.

6. Механизмы разрушения контактного провода [Текст] / С.Н. Химухин,

B.Н. Ли, Е.А. Титов [и др.] // Принципы и процессы создания неорганических материалов : междунар. симпоз. (Третьи Самсоновские чтения): матер, симпоз. -Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2006. - С. 301 - 302.

7. Ли, В.Н. Методика экспериментальных исследований термических воздействий на провода [Текст] / В.Н. Ли, Е.А. Титов, И.В. Игнатенко // Научно-технические проблемы транспорта, промышленности и образования : тр. регион, науч.-техн. конф. творческой молодежи. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2006. - С. 62 - 64.

8. Установка для исследования теплового износа элементов контактной сети [Текст] / В. Н. Ли, Е.А. Титов, И.В. Игнатенко [и др.] // Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке : тр. пятой междунар. науч. конф. творческой молодежи. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2007. - Т. 2. - С. 203 - 206.

9. Неразрушающий контроль состояния контактного провода [Текст] / В.Н. Ли, А.И. Кондратьев, Е.А. Титов [и др.] // Известия вузов. Приборостроение. - СПб: Изд-во Сашсг-Петебургского гос. ун-та информационных технологий, механики и оптики. - 2007. - № 9, т. 50. - С. 61 - 65.

10. Изменение свойств контактных вставок при эксплуатации [Текст] /

C.Н. Химухин, В.Н. Ли, Е.А. Титов [и др.] // Принципы и процессы создания неорганических материалов : материалы междунар. симп. - Хабаровск : Изд-во ТОГУ, 2006.-С. 355-356.

11. Неразрушающие методы для контроля контактных вставок [Текст] / А.И. Кондратьев, В.Н. Ли, Е.А. Титов [и др.] // Современные технологии - железнодорожному транспорту и промышленности : тр. 44-й Всерос. науч.-практ. конф. ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академ. науки. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2006. - Т. 1.-С. 109-112.

12. Ультразвуковой контроль угольных вставок на низких частотах [Текст] / А.И. Кондратьев, В.Н. Ли, Е.А. Титов [и др.] // Современные технологии - железнодорожному транспорту и промышленности : тр. 44-й Всерос. науч.-практ. конф. ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2006. - Т. 1. - С. 112-115.

13. Контроль состояния контактных вставок токоприемников электроподвижного состава [Текст] / В.Н. Ли, Е.А. Титов, И.В. Игнатенко [и др.] // Приоритетные направления развития науки и технологий. Книга II. Всерос. научно-техн. конф. в 2 кн.; под общей ред. чл.-кор. РАН В.П. Мешалкина - М., Тула : Изд-во ТулГУ, 2006.-С. 138-140.

14. Investegation of loss of strength mechanisms and monitoring of contact wire characteristics [Текст] / E.A.Titov, S.N. Khimukhin, E.V. Muromtseva [и др.] // Modern materials and technologies 2007: Materials of international VIII Russia - China Symposium: two volumes. - Khabarovsk: Pacific National University, 2007. - vol. 2. - p. 49-52.

15. Пат. 64568 РФ, U1 МПК В60М 1/12. Испытательный стенд для образцов токоподающего провода [Текст] / В. Н. Ли, С. Н. Химухин, Е. А. Титов, И. В. Иг-натенко (РФ) ; заявитель и патентообладатель ДВГУПС (RU). - № 2007107634; заявл. 28.02.07; опубл. 10.07.07. Бюл. № 19.-3 с.: ил.

16. Пат. 72915 РФ, U1 МПК В60М 1/12. Испытательный стенд для токопрово-дящих элементов контактной подвески [Текст] / В. Н. Ли, И. В. Игнатенко, Е. А. Титов, (РФ) ; заявитель и патентообладатель ДВГУПС (RU). - № 2007147741; заявл. 20.12.07; опубл. 10.05.08. Бюл. № 13.-3 с.: ил.

17. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2008615538. Программный комплекс расчета степени локального разупрочнения контактного провода [Текст] / В.Н. Ли, А.И. Кондратьев, Е.А. Титов, A.A. Король. -№2008613534; заявл. 28.07.08; опубл. 12.03.09, Бюл. № 1,- 1 с.

ТИТОВ ЕВГЕНИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ЭЛЕМЕНТОВ ТОКОСЪЕМА ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Подписано в печать 16.11.2009. Гарнитура Times New Roman. Печать RJSO. Усл. печ. л. 1,2. Зак. 344. Тираж 100 экз.

Издательство ДВГУПС 680021, г. Хабаровск, ул. Серышева, 47.

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МОДЕЛЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ И ЕЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА КОНТАКТНЫЙ ПРОВОД.

1.1 Анализ дефектов на контактной сети, вызывающих дугообразование при токосъеме.

1.2 Анализ повреждаемости элементов контактной сети электрифицированных железных дорог и их доля в общем объеме повреждений.

1.3 Проблемы износа контактных проводов.

1.4 Требования, предъявляемые к сильноточному скользящему контакту

1.4.1 Характеристика сильноточного скользящего контакта.

1.4.2 Причины ухудшения качества контакта между токоприемником и контактным проводом.

1.5 Анализ существующих моделей дугового воздействия на контактный провод.

1.5.1 Определение сопротивления, напряжения и мощности дуги переменного тока.

1.5.2 Определение температуры дуги переменного тока.

Выводы.

2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОДВИЖНОГО ДУГОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА КОНТАКТНЫЙ ПРОВОД.

2.1 Моделирование нагрева контактного провода подвижной электрической дугой.

3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЛИЯНИЯ ТЕРМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СВОЙСТВА КОНТАКТНОГО ПРОВОДА.

3.1 Испытательный стенд по воздействию электрической дуги на провода контактной подвески.

3.2 Обоснование выбора метода ультразвуковой дефектоскопии для диагностики состояния медных контактных проводов.

3.3 Исследование взаимосвязи акустических и структурных свойств контактного провода.

3.4 Определение коэффициента ослабления.

3.5 Влияние электрической дуги на изменение свойств контактного провода.

3.5.1 Изменение акустических свойств.

3.5.2 Изменение механических свойств контактного провода от температуры нагрева и степени дугового воздействия.

3.6 Применение методов неразрушающего контроля контактного провода измерением поверхностной твердости.

3.7 Устройство и методика оценки состояния контактного провода.

3.7.1 Устройство оценки состояния контактного провода.

3.7.2. Методика оценки состояния контактного провода.

3.7.3 Выбор мест контроля.

3.7.4 Измерение огибающей ультразвуковых эхо — импульсов.

3.7.5 Оценка состояния контактного провода.

3.7.6 Регулирование величины натяжения контактного провода.

3.7.7 Оформление результатов контроля.

Выводы.

4 НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ КОНТАКТНЫХ ВСТАВОК ТОКОПРИЕМНИКОВ.

4.1 Материал контактных вставок и требования к ним.

4.2 Экспериментальные исследования свойств контактных вставок токоприемников.

4.2.1 Исследования электросопротивления.

4.2.2 Исследования изменения плотности.

4.2.3 Исследование возможностей ультразвукового контроля.

4.2.4 Определение корреляционной связи между объемным сопротивлением, водопоглощением и результатами ультразвукового контроля.

4.2.5 Создание осредненных спектрограмм (шаблонов) определенных типов.

4.2.6 Методика дефектировки угольных вставок.

4.2.7 Натурный эксперимент эксплуатации подобранных по качеству угольных вставок токоприемников.

Выводы.

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРЕДЛАГАЕМЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ.

5.1 Определение экономической эффективности методами дисконтирования.

5.2 Определение экономической эффективности инновационных разработок на примере внедрения устройства по оценке степени теплового износа контактного провода.

5.3 Особенности расчета экономического ущерба при различных видах повреждений устройств контактной сети и токоприемников.

5.3.1 Затраты на материалы для восстановления контактной подвески

5.3.2 Ущерб от задержки поездов.

5.3.3 Оплата труда бригады аварийного восстановления контактной сети.

5.3.4 Расчет затрат на диагностику контактного провода.

5.3.5 Экономическая целесообразность диагностики контактного провода.

5.3.6 Определение экономической эффективности от внедрения устройства входного контроля токосъемных элементов токоприемников.

Выводы.

Актуальность работы. Важнейшую роль в техническом перевооружении железнодорожного транспорта играет электрификация железных дорог, позволяющая повысить скорость движения поездов, а, следовательно, сократить время доставки грузов и пассажиров.

Основные проблемы и задачи по решаемой проблеме отражены в ряде основополагающих документов: федеральной целевой программе «Модернизация транспортной системы России (2002—2010) (подпрограмма «Железнодорожный транспорт») № 848, утвержденной Правительством Российской Федерации 5.12.2001 г.; «Стратегии развития железнодорожного транспорта Российской Федерации до 2030 года», утвержденной распоряжением Правительства РФ' № 877-р от 17.06.2008 г.; «Стратегических направлениях научно-технического развития-ОАО «Российские железные дорог» на период до 2015 г. («Белая книга» ОАО «РЖД»).

Согласно приведенным документам одним из важнейших направлений является создание подвижного состава и инфраструктуры для обеспечения высокоскоростного и тяжеловесного движения.

Особенностью электрифицированного транспорта является подвод энергии через скользящий контакт между контактным проводом и токоприемником, поэтому с повышением скоростей движения увеличивается мощность подвижного состава, при этом значения снимаемых полозом токов возрастают, а, следовательно, увеличивается негативное воздействие электрической дуги при нарушении токосъема. Это оставляет решение проблемы поддержания в работоспособном состоянии контактной сети и токоприемников электроподвижного состава по причине существенных эксплуатационных затрат особо актуальной задачей. Реализация мер по повышению надежности их работы возможна за счет создания высокоэффективных средств диагностирования, позволяющих снизить затраты на обеспечение требуемого уровня надежности.

Существующие на сегодняшний день способы контроля механических свойств контактного провода, можно отнести в основном к разрушающим, что малоэффективно. Бесконтактные методы контроля контактной сети, достаточно широко внедряемые на ряде дорог на базе вагона-испытательной лаборатории контактной сети, позволяют осуществлять оперативный контроль геометрических параметров и состояния поверхности провода, однако они не обеспечивают определение его прочностных характеристик.

На железных дорогах, электрифицированных на переменном токе, редко встречается механический износ, однако отжиг и пережог проводов встречается не менее часто, чем на постоянном. Установлено, что имеет место так называемый «тепловой» износ контактного провода, приводящий к частичной или полной потере механических характеристик, приобретенных им в процессе изготовления. Тепловой износ наблюдается как при действии токов нагрузки, коротких замыканий, так и при локальных электроэрозионных повреждениях поверхности провода, во многом зависящих от состояния контактных вставок токоприемников.

Рассмотрение механизмов разупрочнения контактного провода в процессе токосъема необходимо производить с учетом наличия второго контакта - вставки. Явления, происходящие в области контакта, и свойства самой вставки непосредственно влияют на прочностные свойства провода.

Вследствие этого необходимы детальные теоретические и экспериментальные исследования механизмов и причин разрушения элементов контактной сети и токоприемников, разработка комплексной системы мер и мероприятий по диагностике токосъемных устройств в условиях эксплуатации на основе неразрушающих методов контроля.

Однако ограничиваться только разработкой методов проведения неразрушающего контроля нецелесообразно. Необходимы технические и технологические решения, направленные на повышение качества токосъема.

Целью работы является разработка методов неразрушающего контроля элементов токосъема электрифицированных железных дорог путем применения средств измерения их механических и акустических характеристик.

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие основные задачи.

1. Предложить аналитическую модель теплового воздействия подвижной электрической дуги на поверхность контактного провода и определить условия дефектообразования в его материале.

2. Разработать методику оценки состояния контактных проводов на базе установленных корреляционных связей между механическими, структурными, акустическими свойствами контактных проводов и предложить неразрушающие средства оценки их состояния.

3. Установить причинно-следственные связи ухудшения эксплуатационных свойств контактных вставок токоприемников и разработать методику их неразрушающего контроля.

4. Оценить экономическую эффективность предлагаемых технических решений.

Методы исследования. Теоретические и экспериментальные исследования выполнены на основе методов системного подхода, математического моделирования с использованием элементов теории тонкого слоя и линейных феноменологических соотношений.

Экспериментальные исследования проводились в лабораторных условиях и на реальных натурных объектах с использованием метода планирования эксперимента.

Научная новизна решений, сформулированных автором, состоит в следующем.

1. Предложена аналитическая модель теплового воздействия подвижной электрической дуги, с помощью которой определены условия дефектообразования в материале контактного провода.

2. Определены корреляционные зависимости между механическими, структурными и акустическими свойствами материала контактных проводов при их нагреве, позволившие разработать ультразвуковые и механические методы контроля.

3. Разработана методика проведения неразрушающего контроля угольных контактных вставок токоприемников, основанная на методе ультразвукового зондирования и позволяющая их сортировать по структурному состоянию, наличию дефектов и месту установки в полозе.

Достоверность научных положений и результатов диссертационной работы обоснована теоретически, подтверждена данными лабораторных и натурных экспериментов, проведенных на действующих электрифицированных участках Дальневосточной железной дороги — филиала ОАО «РЖД». Сравнение результатов теоретических исследований и эксперимента свидетельствуют об адекватности разработанной математической модели нагрева провода подвижной электрической дугой. Расхождение результатов многократных определений локального разупрочнения провода по коэффициенту ослабления ультразвуковых колебаний не превышает 6 %.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

1. Созданная экспериментальная база позволяет в лабораторных условиях обеспечить условия проведения испытания проводов контактной сети, приближенные к эксплуатационным.

2. На основе установленных корреляционных зависимостей между структурными и акустическими свойствами контактных проводов созданы устройство и программа расчета определения степени теплового износа материала контактных проводов по величине коэффициента ослабления ультразвукового сигнала.

3. Предложенные пределы регулирования натяжения контактных проводов в зависимости от степени его теплового износа позволят продлить срок использования провода и повысить надежность электроснабжения.

4. Методика проведения неразрушающего контроля угольных контактных вставок позволяет производить выбраковку и сортировку угольных контактных вставок токоприемников в эксплуатационных условиях.

Реализация результатов работы. Фактическое использование результатов диссертационной работы в хозяйстве электрификации и электроснабжения Дальневосточной железной дороги — филиала ОАО «РЖД» подтверждено соответствующими актами.

Созданные экспериментальные стенды для испытания элементов контактной сети и токоприемников, разработанные при участии автора, а также научные результаты диссертации используются для проведения научно-исследовательской работы, научно-технических экспертиз и учебного процесса в Электроэнергетическом институте и институте дополнительного образования ДВГУПС.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и ее отдельные разделы докладывались и были одобрены:

- на региональной научно-практической конференции представителей производства, ученых транспортных вузов и инженерных работников «Надежность и эффективность систем и устройств электроснабжения железных дорог», Хабаровск, ДВГУПС, 19-20 декабря 2005 года;

- 3-м международном симпозиуме Eltrans «Электрификация и развитие энергосберегающей инфраструктуры и электроподвижного состава на ж.-д. транспорте», С.-Петербург, ПГУПС, 15-17 ноября 2005 года;

- международном симпозиуме «Принципы, и процессы создания неорганических материалов», Хабаровск, ТОГУ, 12-15 апреля 2006 года;

- региональной научно-технической конференции творческой молодежи «Научно-технические проблемы транспорта, промышленности и образования», Хабаровск, 18—19 апреля 2006 года;

- 44-й Всероссийской научно-практической конференции ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки «Современные технологии — железнодорожному транспорту и промышленности», Хабаровск, ДВГУПС, 25 — 26 января 2006 года;

- 5-й Международной научной конференции творческой молодежи «Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке», Хабаровск, ДВГУПС, 17-19 апреля 2007 года;

- VIII Международном симпозиуме Россия — Китай «Modern materials and technologies 2007», Хабаровск, ТОГУ, 17-18 октября 2007 года;

- 45-й Международной научно-практической конференции ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки, Хабаровск, ДВГУПС, 7-9 ноября 2007 года;

- Ill Российской научно-технической конференции «Разрушение, контроль и диагностика материалов и конструкций», Екатеринбург, ИМаш УрО РАН, 2007 год;

- 10-м краевом конкурсе молодых ученых Хабаровского края, Хабаровск, ТОГУ, 28 января 2008 года;

- заседаниях и научно-технических семинарах кафедры «Электроснабжение транспорта», Хабаровск, ДВГУПС, 2005 - 2008 годы.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 17 печатных работ, в том числе 14 статей (из них 1 — в издании, определенном ВАК Минобрнауки РФ), два патента на полезные модели и одно свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Результаты моделирования нагрева контактного провода подвижной электрической дугой.

2. Методика и устройство оценки состояния контактного провода ультразвуковым методом.

3. Методика и устройство входного неразрушающего контроля контактных вставок полозов токоприемников.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, библиографического списка и приложений, изложена на 165 страницах основного текста. Содержит 54 рисунка, 28 таблиц, библиографический список из 139 наименований на 14 страницах и 4 приложения на 28 страницах.

Выводы

1. Произведенный экономический расчет показывает, что расходы на оборудование дистанции электроснабжения комплексом приборов по диагностике состояния проводов контактной сети окупятся за 2,1 года, ЧДЦ становится положительным на третий год эксплуатации диагностического комплекса;

2. Оборудование трех локомотивных депо диагностическим комплексом входного контроля качества угольных вставок токоприемников окупится за 2,5 года, ЧДД становится положительным на четвертый год эксплуатации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные научные и практические результаты диссертационной работы состоят в следующем:

1. Предложена аналитическая модель теплового воздействия подвижной электрической дуги, расчеты по которой позволили определить величину силы тока, время воздействия, скорость перемещения, вызывающие дефектообразование в его материале в виде электроэрозионных повреждений, разупрочнения в расчетном объеме, приводящих в конечном итоге к разрушению провода.

2. Установлены корреляционные зависимости между механическими, структурными и акустическими свойствами контактных проводов, что позволило разработать устройство и методику оценки состояния контактного провода.

3. Предложены критерии оценки эксплуатационного состояния контактных проводов по изменению поверхностной твердости провода, коэффициенту ослабления ультразвуковых колебаний, позволившие установить пределы регулирования натяжения.

4. Разработана методика входного контроля контактных вставок токоприемников, которая позволяет производить их выборку и сортировку по качеству изготовления в эксплуатационных условиях.

5. По результатам экономических расчетов установлено, что оборудование дистанции электроснабжения комплексом приборов по диагностике состояния проводов контактной сети окупится за 2,1 года, индекс рентабельности инвестиций равен 2,27; оборудование трех локомотивных депо диагностическим комплексом входного контроля качества угольных вставок токоприемников окупится за 2,5 года, индекс рентабельности инвестиций — 3,66.

1. Правила устройства и технической эксплуатации контактной сети электрифицированных железных дорог (ЦЭ-868) Текст. / Департамент электрификации и электроснабжения Министерства путей сообщения Российской Федерации. М. : Трансиздат, 2002 г. - 184 с.

2. Ачкасов, Л. Г. Механические свойства медных сплавов для контактных проводов Текст. / Л. Г. Ачкасов, В. Я. Берент, Н. А. Буше // Вестн. ВНИИЖТа. 1969. - № 4. - С. 10 - 14.

3. Беляев, И. А. Взаимодействие токоприемника и контактной сети при высоких скоростях движения Текст. / И.А. Беляев. — М.: Транспорт, 1968. — 101 с.

4. Беляев, И. А. Токосъем и токоприемники электроподвижного состава Текст. : изд. 2-е, перераб. и доп. / И. А. Беляев, В. П. Михеев, В. А. Шиян ; под ред. И. А. Беляева. М. : Транспорт, 1976. - 184 с.

5. Беляев, И. В. Контактная сеть: технические решения, возможности их использования Текст. / И.А. Беляев // Железнодорожный транспорт. — 1992. № 6. - С. 48-53.

6. Беляев, И. А., Вологин В.А. Взаимодействие токоприемников и контактной сети Текст. / И. А. Беляев, В.А. Вологин //. — М.: Транспорт, 1983.- 191 с.

7. Берент, В. Я. Исследование прочностных и структурных изменений эксплуатируемых контактных проводов Текст. /В. Я. Берент, А. А. Порцелан // Труды ВНИИЖТа. 1968. - Вып. 337. - С. 69 - 76.

8. Берент, В. Я. Структурные изменения поверхности трения контактных проводов и пластин пантографов Текст. / В.Я. Берент // Труды ВНИИЖТа — 1964.-Вып. 277.-С. 144- 158.

9. Берент, В. Я. Структура и свойства медных контактных проводов в условиях эксплуатации / В. Я. Берент, К. И. Красиков // Металловедение и свойства металлов. — 1979. № 5. — С. 14-19.

10. Панфиль, JI. С. Эксплуатация и ремонт контактной сети электрических железных дорог Текст. / JI. С. Панфиль, Н. А. Бондарев, И. А Беляев. — М. : Транспорт, 1972. — 240 с.

11. Буше, Н. А. Классификация повреждений контактных проводов Текст. / Н.А. Буше, В.Я. Берент, И.Я. Сегал // Электрическая и тепловозная тяга. 1971.-№ 1.-С. 15-16.

12. Власов, И. И. Борьба с износом контактного провода на электрифицированных участках железных дорог Текст. / И. И. Власов, JI. А. Вислоух // Труды ВНИИЖТа. 1947. - Вып. 7 - С. 151 - 155.

13. Власов, И. И. Способы снижения износа контактного провода при токосъеме на электрифицированных железных дорогах Текст. / И.И. Власов // Электрические контакты. М. : Энергия, 1967. - С. 373 - 382.

14. Галкин, А. Г. Совершенствование системы обслуживания контактной сети электрифицированных железных дорог на основе технической диагностики : Дис. . канд. техн. наук / А. Г. Галкин. М. : Изд-во МИИЖТ, 1988.-260 с.

15. Гершман, И. С. Исследование закономерностей образования вторичных структур в условиях трения с токосъемом / И. С. Гершман // Трение и износ, № 1. С 126 - 131.

16. Гершман, И. С. Реализация диссипативной самоорганизации поверхностей трения в трибосистемах Текст. / И. С. Гершман, Н. А. Буше // Трение и износ, № 1. — С. 61 70.

17. Купцов, Ю. Е. Увеличение срока службы контактного провода Текст. / Ю. Е. Купцов. М. : Транспорт, 1972. - 160 с.

18. Купцов, Ю.Е. Об экономическом стимулировании увеличения срока службы контактного провода Текст. / Ю.Е. Купцов // Труды ВНИИЖТа. -1969.-Вып. 404.-С. 16-21.

19. Купцов, Ю. Е. Исследование износа двойного контактного провода Текст. / Ю. Е. Купцов // Труды ВНИИЖТа. 1962. - Вып. 233. - С. 40 - 48.

20. Михеев, В. П. Новый способ прогнозирования износа Текст. / В. П. Михеев, О. А. Сидоров // Локомотив. 2003. - № 8. - С. 41 - 42.

21. Михеев, В.П. Исследование и прогнозирование контактных пар устройств токосъема Текст. / В. П. Михеев, О. А. Сидоров, И. Л. Саля // Изв. вузов. Электромеханика. 2003. — № 5. — С. 74 - 79.

22. Плакс, А. В. Математическое моделирование колебаний контактной подвески и токоприемников электрического подвижного состава / А. В. Плакс // Изв. высш. учебн. заведений, серия «Электромеханика». -1966.-№3.-С. 251 -259.

23. Родзаевская, Ю. А. Влияние тока и истощение смазки на износ контактного провода Текст. / Ю. А. Родзаевская // Вестник ВНИИЖТ. — I960.-№6.-С. 18-21.

24. Сидоров, О. А. Обеспечение надежной работы токоприемников при высоких скоростях движения / О.А. Сидоров // Железнодорожный транспорт. 2004. N° 11. С. 66-67.

25. Иосида Т. Метод определения критического износа контактного провода / Т. Йосида // Ж. д. мира. 1999. - № 6. - С. 46 - 47.

26. Макино, X. Исследования износа контактного провода и пластин пантографа Текст. /X. Макино, И. Хитути // Дэнкитыцудо. 1974. Т. 28. №9.-С. 15-19.

27. Макино, X. Исследование накладок токоприемников Текст. / X. Макино // Дэнкитыцудо. 1976. - Т. 30. № 9. - С.7 - 10.

28. Сато, С. Истирание контактных проводов на Японских национальных железных дорогах / С. Сато // Дэнкитыцудо. 1974. - Т. 28. № 6. - С. 17 - 24.

29. Тэраока, Т., Угольные вставки пантографов Текст. / Т. Тэраока // Дэнкитыцудо. 1975. - Т. 29. № 12. - С. 7 - 13.

30. Хасимото, К. Пантографы с угольными вставками на электропоездах фирмы Кэйхин кюхо дэнтэцу Текст. / К. Хасимото // Дэнкитыцудо. — 1975. — Т. 29. №8.-С. 16-18.

31. Власьевский, С.В. Проблемы обеспечения качества электрической энергии в контактной сети железных дорог при работе электровозов переменного тока Текст. / С.В. Власьевский, В.Г. Скорик // Дальневосточный энергопотребитель. — 2005. — № 9. С. 32 - 33

32. Луговой, В. А. Высокоточные методы измерений физико-механических характеристик твердых сред Текст. / В.А. Луговой, А.И. Кондратьев // Фундаментальные и прикладные вопросы механики : материалы междунар. конф. Хабаровск, 2003. - С. 577 - 580.

33. Справочник по электроснабжению железных дорог. Том 2 ; под ред. К. Г. Марквардта. М.: Транспорт, 1981. - 392 с.

34. Семенов, Ю. Г. Дефектировка контактной сети по искрению при токосъеме. Текст. : дис. . канд. техн. наук : 05.22.09. / Семенов Юрий Георгиевич. Ростов-на-Дону, 1986. - 217 с.

35. Классификация дефектов и повреждений контактных проводов электрифицированных железных дорог. — М.: Транспорт, 1974. — 80 с.

36. Ли, В. Н. Совершенствование методов и средств неразрушающего контроля элементов контактной сети и токоприемников электроподвижного состава электрифицированных железных дорог Текст.: Автореф. дис. . д-ра. техн. наук. / В.Н. Ли. Омск, 2008. - 44 с.

37. Кобозев, А. В. Проблемы ползучести и прочности медных проводов контактной сети электрифицированных железных дорог Текст. / А. В. Кобозев,

38. B. Н. Ли. // Препринт № 27. Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2000. - 39 с.

39. Гарбар, И. И. Кинетика развития дислокационной структуры меди в про-цессе трения / И. И. Гарбар // Трение и износ. — 1982. — Т. 3. № 5. —1. C. 882-887.

40. Рыбин, В. В. Закономерности внутризеренного разрушения металлов с ОЦК решеткой Текст. / В. В. Рыбин, А. Н. Вертазов, Ю. В. Соломко // ФММ. 1978. - Т. 46. № 3. - С. 582-596.

41. Алехин, В. П. Особенности микропластического течения в приповерхностных слоях материалов и их влияние на общий процесс макропластической деформации / В. П. Алехин, М.Х. Шоршоров. М. : Изд-во ИМЕТ им. Байкова АН СССР, 1973. - С.82.

42. Алехин, В.П. К вопросу об аномальности механических свойств поверхностных слоев кристаллов / В. П. Алехин, М. X. Шоршоров, О. В. Гусев // Усталость металлов и сплавов. — М. : Наука, 1971. — С.48-53.

43. Рыбин, В. В. Большие пластические деформации и разрушение металлов / В. В. Рыбин. М. : Металлургия, 1986. - С.224.

44. Костецкий, Б. И. Механические процессы при приграничном трении / Б.И. Костецкий, М.Э. Натансон, JI.M. Бершадский. М. : Наука, 1972. - С. 170.

45. Miller, W. Aldrey ais Fahrleituagsdraht Aluminium / W. Miller. 1934. -№ 11. P. 142-147.

46. Тэрасиа, Т. Истирание контактных пластин токоприемников Текст. / Т. Тэрасиа // Тацудогидаюцу КЕНКЮ Сир. 1977. - Т.34. № 4. - С. 152 - 157 (Япония).

47. Забродин, В. А. Японские железные дороги Текст. / В. А. Забродин. — М. : Транспорт, 1960. С.З - 40.

48. Контактные вставки пантографов на японских национальных железных дорогах Текст. / Бюллетень технико-экономической информации (ЦНИИТЭИМПС), 1972. -№3 (141). -С. 8- 10.

49. Пантограф для электрических моторных вагонов : пер. с яп. // Центральная научно-техническая библиотека. М. 1963, пер. 107/63 (док. № 3).

50. Таев, И. С. Электрическая дуга в аппаратах низкого напряжения Текст. / И. С. Таев М - Л. : Энергия, 1965. - 224 с.

51. Таев, И. С. Исследование процессов гашения свободной дуги переменного тока Текст. / И. С. Таев Электричество, 1960. №4

52. Таев, И. С. Исследование тепловых параметров электрической дуги переменного тока Текст. / И. С. Таев Труды МЭИ, Электромеханика, 1964.

53. Колосов, Д.В. Электродуговые процессы как основа технической диагностики нарушений токосъема в электротяговых сетях переменного тока. Текст. : дис. . канд. техн. наук : 05.22.07 : защищена 02.07.07 / Д. В. Колосов. Ростов-на-Дону, 2007. - 158 с.

54. Orlandi, A. Prediction model of transients EM field dne to sliding contact arcing in urban rail systems / A. Orlandi, C. Zoizoli // Proceedings of 1st1.ternational Symposium on Electromagnetic Compatibility, September. Roma : 1994.-pp. 448 -453.

55. Lucca, G. Papers presented at International Zurich Symposiums on Electromagnetic Compatibility / G. Lucca // Zurich, Switzerland : 13th, February, 16-18 1999; 14th, February, 20-22 2001; 15lh, February, 18-20 2003.

56. Журавлев, Э.Н. Радиопомехи от коронирующих линий электропередачи Текст. / Э.Н. Журавлев. -М.: Энергия, 1971. — 200 с.

57. Brilliante, S. Integration of arc and radiated emission models: Validation report. / S. Brilliante, G. Loehning // ESCARV Technical Report ES5-034, Version 3,2000-10-20.

58. Loehning, G. Development of the analytical arc model. / G. Loehning // ESCARV Technical Report ES5-032, Version 2, 2000-06-06.

59. Loehning, G. Requirements for the Arc Model. / G. Loehning // ESCARV Technical Report ES5-001, 1999-05-20.

60. Построение математической модели нагрева контактного провода электрической дугой Текст. / В. Н. Ли, А. И. Кондратьев, И. В. Кочетова [и др.] // Контроль. Диагностика. 2005г. — № 8. — С. 16 - 18.

61. Пехович, А. И. Расчеты теплового режима твердых тел Текст. / А. И. Пехович, В. М. Жидких. Л. : Энергия, 1968. - 304 с.

62. Фрайфельд, А.В. Проектирование контактной сети Текст. / А. В. Фрайфельд, Г. Н. Брод. 3-е изд., перераб и доп.-М.: Транспорт, 1991— 335 с.

63. Анализ производственно-хозяйственной деятельности хозяйства электрификации и электроснабжения за 2003, 2004, 2005, 2006, 2007 гг. — М. : Изд-во Департамента электрификации и электроснабжения ОАО «РЖД», 2003, 2004, 2005, 2006, 2007 гг.

64. Кобозев, А.В. Исследование механизма потери прочности медных контактных проводов под воздействием дуги : препринт № 54 / А.В. Кобозев, В.Н. Ли. Хабаровск : ДВГУПС, 2004. - 23 с.

65. Chojnowaski E.A. Annealing of shock-deformed copper / E.A. Chojnowaski, R.W. Cahn. In.: Metallurgical Effects at High Strain Rates. N. J.-L., Plenum Press, 1973. - P. 631 - 644.

66. Разрушение медных проводов железнодорожной контактной сети / А. И. Кондратьев, В. Н. Ли, Е. В. Муромцева и др. // Актуальные проблемы Транссиба на современном этапе: тез. докл. науч.-практ. конф. -Новосибирск : Изд-во СГУПСа, 2001 г. С. 498.

67. Панин, В. Е. Структурные уравнения пластической деформации и разрушения Текст. / В.Е. Панин, Ю.В. Гриняев, В.И. Данилов-Новосибирск : Наука, 1990. 225 с.

68. Седов, Л. И. Математические методы построения новых моделей сплошных сред Текст. / Л. И. Седов // Успехи математических наук, 1965. — Т. 20.-Вып. 5.

69. Мясников, В. П. Геофизические модели сплошных сред Текст. / В.П. Мясников // Пятый Всесоюзный съезд по теоретической и прикладной механике: аннот. докл. М. : Наука, 1981. - С. 263 — 264.

70. Кобозев, А. В. Построение нелокальной модели разномодульных вязкоупругих сред Текст. / А.В. Кобозев. ПМТФ, 1996. - Т. 37. — № 5. -С. 154-161.

71. Физические величины : справ.; под ред. С.Н. Григорьева, Е.З. Мейлихова-М. : Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.

72. Пехович, А. И. Расчеты теплового режима твердых тел Текст. / А. И. Пехович, В. М. Жидких. Л. : Энергия, 1968. - 304 с.

73. Мэзон, У. Пьезоэлектрические кристаллы и их применение в ультраакустике Текст. / У. Мэзон. ИЛ, 1952 г.

74. Mason, W. P. Journ. Acoust Soc./ W. P. Mason, McSkimin. -1947. V.19. -464 p.

75. Roth, W. Appl. Phys. / W. Roth. 1948. - V.19. - 901 p.

76. Лифшиц, И. M. К теории распространения ультразвуковых волн в поликристаллах Текст. / И. М. Лифшиц, Г. Д. Пархомовский // ЖЭТФ. — 1950. Т.20. № 20. - С.175-182.

77. Меркулов, Л. Г. Исследование рассеяния ультразвука в металлах Текст. / Л. Г. Меркулов // Журнал технической физики. — 1956. — Т. 26. Вып. 1.-С. 64-75.

78. Меркулов Л. Г. Поглощение и диффузное рассеяние ультразвука в металлах / Л. Г. Меркулов // Журнал технической физики. 1957. - Т.27. №5.-С. 1045-1050.

79. Кеслер, Н. А., Шермергор Т. Д. Исследование рассеяния ультразвука с учетом статистики распределения величин зерен поликристаллических металлов Текст. / Н.А. Кеслер, Т.Д. Шермергор // Дефектоскопия. -1975. № 1. С. 95 - 100.

80. Баранов, В.М. Акустические измерения в ядерной энергетике Текст. / В. М. Баранов. -М. : Энергоатомиздат. 1990. 320 с.

81. Усов, А. А. Дисперсия скорости и рассеяния поперечных ультразвуковых волн в композиционных материалах Текст. / А.А. Усов, Т.Д. Шермергор // Акустический журнал. 1978. — Т. 24. №2. - С. 256-259.

82. Усов, А.А. Дисперсия скорости и рассеяния продольных ультразвуковых волн в композиционных материалах Текст. / А.А. Усов, Т.Д. Шермергор // Прикладная математика и техническая физика. 1978. -№ 3. - С. 145 - 152.

83. Данилов, В. Н. К расчету коэффициента затухания упругих волн в поликристаллических средах Текст. / В. Н. Данилов // Дефектоскопия. — 1989.-№8.-С. 18-24.

84. Bass, R. Diffraction effects in the ultrasonic field of a piston source./ R. Bass //J. Acoust. Soc. America 1958. -V. 36, № 7. - P. 602-605.

85. Бреховских, JI.M. Волны в слоистых средах Текст. / Л.М. Бреховских. М. : Наука, - 1973. - 373 с.

86. Берент, В .Я. Материалы и свойства электрических контактов в устройствах железнодорожного транспорта Текст. / В.Я. Берент. — М. : Интекст. 2005. С. 408

87. Порцелан, А. А. Исследование нагрева и механических характеристик контактных проводов Текст. / А. А. Порцелан // Труды ВНИИЖТа. 1968. - Вып. 337. - С. 44 - 63.

88. Контроль микроструктуры контактного провода акустическим методом / В. Н. Ли, А. И. Кондратьев, С. Н. Химухин и др. // Дефектоскопия. 2003. - № 12 - С.39-45.

89. Правила устройства и технической эксплуатации контактной сети электрифицированных железных дорог (ЦЭ-868). Департамент электрификации и электроснабжения Министерства путей сообщения Российской Федерации. М., Трансиздат, 2002 г. - 184 с.

90. Кондратьев, А.И. Контроль состояния контактного провода ультразвуковым методом диагностики Текст. / А.И. Кондратьев, В.Н. Ли, Титов Е.А. // Транспорт Урала. -2008. № 4 (99). - Екатеринбург: ИД «Лазурь». - С. 86 - 89.

91. Марковец, М. П. Определение механических свойств металлов по твердости Текст. /М. П. Марковец. — М. : Машиностроение, 1979. — 191 с.

92. Ли, В.Н. Неразрушающий контроль элементов контактной сети и токоприемников электроподвижного состава электрифицированных железных дорог Текст. Моногр./ В.Н. Ли, С.Н. Химухин Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2007. - 266 с.

93. Буше, Н. А. Воздействие токосъёмных материалов на разупрочнение контактных проводов в эксплуатации Текст. / Н.А. Буше, В.Я. Берент, А.А. Порцелан // Труды ЦНИИ МПС. 1976. - Вып. 473. - С. 88 - 94.

94. Берент, В.Я. Влияние эксплуатационных факторов на электроконтактные характеристики токосъемного узла Текст. / В. Я. Берент // Вестник ВНИИЖТа. 1995. - № 4. - С 35 - 40.

95. Маслов, Г. П. Исследование направления воздушных потоков в зоне контактных проводов Текст. / Г. П. Маслов, В. Н. Ли // Обеспечение надежности работы токоприемников и контактной сети : межвуз.сб.науч.тр. -Омск : Изд-во ОМИИТа, 1984. С.58 - 63.

96. Ли, В.Н. Проблемы надежности устройств контактной сети электрифицированных железных дорог Текст. / В.Н. Ли // Проблемы транспорта Дальнего Востока : науч.-практ. конф. ДВ гос. морская академия, 1995.-С.76.

97. Миронос, Н. В. Исследование токосъема на базе технического зрения Текст. / Н.В. Миронос, П.Г. Тюрнин, А.Т. Тибилов // Вестник ВНИИЖТа. -2005.-№5.-С. 44-47.

98. Михеев, В.П. Встроенные диагностические устройства Текст. / В. П. Михеев, В. Е. Чекулаев // Локомотив. 2004. - № 6. - С.41 - 43.

99. Гершман, И.С. Токосъемные углеродные материалы нового поколения Текст. / И.С. Гершман, Л.М. Бучнев // Вестник ВНИИЖТа. -2003.-№6.-С. 21-27.

100. Берент, В.Я. Электрическая эрозия токосъемных элементов и контактного провода в процессе нарушения контакта Текст. / В.Я. Берент // Трение и износ. 1985. — Т.16, №1. - С. 175- 185.

101. Щерба, Ю. Н. Исследование электрофрикционных характеристик материалов скользящего контакта электрифицированного железнодорожного транспорта : Дис. . на соискание ученой степени канд. техн. наук / Ю.Н. Щерба; МИИТ, 1982. 136 с.

102. ГОСТ 14692-78. Вставки угольные контактные для токоприемников электроподвижного состава. М.: Изд-во стандартов, 1978. — 23 с.

103. ТУ-1916-020-27208846-99. Вставки угольные контактные для токоприемников электроподвижного состава.

104. Изменение свойств контактных вставок при эксплуатации Текст. / С.Н. Химухин, В.Н. Ли, Е.А. Титов [и др.] // Принципы и процессы создания неорганических материалов : материалы междунар. симп. — Хабаровск: Изд-во ТОГУ, 2006. С. 355 - 356.

105. ГОСТ 15139-69. Пластмассы. Методы определения плотности (объемной массы). -М. : Изд-во стандартов, 1969. 17 с.

106. ГОСТ ИСО 9001 — 2001. Системы менеджмента качества. Требования М.: Изд-во стандартов, 2001. — 21 с.

107. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов : вторая редакция / М-во экон. РФ, М-во фин. РФ, ГК по стр-ву, архит. и жил. политике; рук. авт. кол. : Коссов В.В, Лившиц

108. B.Н., Шахназаров А.Г. М. : Экономика, 2000. — 421 с.

109. Методические рекомендации по обоснованию эффективности инноваций на железнодорожном транспорте. — М.: МПС, 1999.

110. Гусарова, Е. В. Методические указания по разработке экономической части дипломных проектов для студентов специальности «Системы электроснабжения и их автоматизация» Текст. Хабаровск: ДВГУПС, 1989. - 47 с.

111. Технологические карты на работы по содержанию и ремонту устройств контактной сети электрифицированных железных дорог : кн. 1 / Капитальный ремонт. (ЦЭ № 197 — 5/3). — М. : Трансиздат, 1997. — 526 с.

112. Сердинов, С. М. Повышение надежности устройств электроснабжения электрифицированных железных дорог Текст. /

113. C.М. Сердинов. 2-е изд., перераб. и доп. М. : Транспорт, 1985. - 301 с.

114. Технологические карты на работы по содержанию и ремонту устройств контактной сети электрифицированных железных дорог : кн. 2 / Техническое обслуживание и текущий ремонт. (ЦЭ № 197 5/1-2). - М. : Трансиздат, 1999. - 432 с.

115. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ НАГРЕВА КОНТАКТНОГО ПРОВОДА ПОДВИЖНОЙ1. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГОЙ

116. В табл. П. 1 приведены необходимые данные для контактных проводов марок МФ-100, МФ-85, БрФ-100 на линиях переменного тока