автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Совершенствование диагностики изоляторов воздушной линии электропередачи в сетях нетяговых железнодорожных потребителей 6-10 кВ встроенными средствами контроля

На правах рукописи

Несенюк Татьяна Анатольевна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ДИАГНОСТИКИ ИЗОЛЯТОРОВ ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ В СЕТЯХ НЕТЯГОВЫХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ 6-10 кВ ВСТРОЕННЫМИ СРЕДСТВАМИ КОНТРОЛЯ

05.22.07 - Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

13 НОЯ 2014

Екатеринбург — 2014

005554985

005554985

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уральский государственный университет путей сообщения» (ФГБОУ ВПО УрГУПС).

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор, Галкин Александр Геннадьевич.

Официальные оппоненты:

Бурков Анатолий Трофимович, доктор технических наук, профессор, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I», профессор кафедры «Электроснабжение железных дорог» (ФГБОУ ВПО ПГУПС), Гаранин Максим Алексеевич, кандидат технических наук, доцент, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарский государственный университет путей сообщения», проректор по учебной работе (ФГБОУ ВПО СамГУПС).

Ведущая организация: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Омский государственный университет путей сообщения» (ФГБОУ ВПО ОмГУПС).

Защита состоится «7.4 » пекабря 2014 г., в14_й0 часов на заседании диссертационного совета Д 218.013.01 на базе федерального государственного бюджетного образовательного учреждении высшего профессионального образования «Уральский государственный университет путей сообщения» по адресу: 630034, г. Екатеринбург, ул. Колмогорова, д. 66, ауд. Б2-15 - зал диссертационных советов.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета и на сайте федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Уральский государственный университет путей сообщения».-Адрес сайта, на котором размещена диссертация и автореферат: http://www.usurt.ru .

Автореферат диссертации разослан «

Ученый секретарь диссертационного совета

2014 г.

Тимухина Елена Николаевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Электроснабжение железных дорог представляет собой сложный энергетический комплекс. К основным элементам наружных систем электроснабжения относятся линии сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ), линии продольного электроснабжения (ПЭ), нетяговых железнодорожных и не железнодорожных потребителей. Работа линий определяется как надежностью и качеством приема и передачи электрической энергии, так и изоляцией токопроводящих линий.

Длительная эксплуатация изолирующего оборудования, рост загрязненности атмосферы, увеличение грузоперевозок, изменение природно-климатических условий часто приводит к нарушениям нормальной работы линий нетяговых потребителей. Особенно остро возникают проблемы поиска неисправных изоляторов в сетях 6-10 кВ из-за малого тока однофазного замыкания, неоднородности и протяженности линии. Надежность изоляции воздушных линий электропередачи (ВЛЭП) в полной мере не исследована, существующие методы диагностики требуют улучшения и не позволяют осуществлять оперативный контроль электрической прочности изоляции. В связи с вышеизложенным актуальным остается совершенствование контроля изоляции воздушных линий.

Степень разработанности достигнутых результатов предусматривает научные основы анализа предлагаемых устройств с доведением до опытного образца на линии продольного электроснабжения Свердловской дирекции инфраструктуры филиала ОАО «РЖД».

Объект исследования - воздушные линии электропередачи напряжением 6-10 кВ

нетяговых железнодорожных потребителей.

Предмет исследования - состояние изоляторов воздушных линий 6-10 кВ в условиях

эксплуатации.

Цель исследования - совершенствование диагностики воздушной линии электропередачи устройств нетяговых потребителей путем контроля изоляторов бесконтактным методом.

Для достижения данной цели решены следующие научные задачи:

1. Выполнен анализ и дано обобщение методов диагностики изоляторов.

2. Разработана схема подключения сигнального устройства к изолятору воздушной линии и исследована возможность применения однофазного тока замыкания на землю для диагностики изоляторов.

3. Предложено применение базового устройства для определения неисправности штыревого изолятора, разработаны и проведены испытания с вариантами способов передачи сигнала:

- электрохромного, с применением вольфрамовой бронзы;

- электромеханического, с перемещающимся сигнальным устройством;

- радиочастотного, с применением ЯРЮ-технологии.

4. Проведены эксплуатационные испытания и выполнен расчет экономии денежных средств от внедрения встроенных средств контроля изоляторов.

Научная новизна работы:

1. Выполнен анализ и дано обобщение методов поиска неисправных изоляторов воздушной линии электропередачи, в результате которых предложена индивидуальная диагностика изоляторов.

2. Предложена новая схема замещения подключения сигнального устройства к изолято ру воздушной линии для определения тока срабатывания сигнального устройства.

3. Предложен, теоретически и экспериментально исследован электромеханический спо соб индикации опорно-нггыревого изолятора воздушной линии электропередачи 6-10 кВ.

4. Разработан алгоритм выбора проводника для опорно-штыревого изолятора с переме

щающимся сигнальным устройством.

5. Впервые предложен радиочастотный мобильный способ диагностики изоляторо

и исследованы его эксплуатационные характеристики.

Теоретическая и практическая значимость работы:

1. Разработано устройство для определения неисправного изолятора, на основе которог можно осуществлять контроль изоляции воздушной линии электропередачи.

2. Предложена методика расчета тока срабатывания устройства для определения ней правного изолятора.

3. Рассмотрена возможность применения электрохромного эффекта для визуальног контроля загрязненного изолятора.

4. Разработано электромеханическое сигнальное устройство для штыревого изолятора изготовлена его действующая модель, проведены лабораторные испытания.

5. Предложено применение ЯРД)-технологий с использованием модернизированнь пассивных меток для мобильной бесконтактной диагностики изоляторов.

Методология и методы исследования определялись поставленными задачами диссе тации и были основаны на теоретических и экспериментальных исследованиях. Использов лись методы имитационного моделирования процессов устойчивого однофазного замыкания воздушной линии электропередачи при пробое изолятора с встроенным сигнальным устройс вом в программной среде А/и//шт с учетом основных положений теории линейных и нел нейных электрических цепей переменного напряжения. Проведены исследования процесс теплопроводности металлических проводников и электрохромного эффекта вольфрамов

бронзы. Для изучения результатов эксперимента обработка данных осуществлялась программой Microsoft Excel.

Положения, выносимые на защиту:

1. Анализ методов поиска однофазных замыканий воздушной ЛЭП 6-10 кВ; проблемы, вызванные сложностью выборамегодов определения неисправных изоляторов наружной установки.

2. Возможность использования признака величины тока пробоя в качестве диагностического параметра исправности изоляции и обнаружения предотказного состояния изоляторов воздушной линии. Результаты теоретических расчетов тока срабатывания сигнального устройства при определении неисправного изолятора.

3. Инновационные конструктивные решения диагностирования неисправной изоляции в результате исследований разработанного «устройства для выявления неисправной изоляции».

4. Результаты теоретических расчетов в выборе диаметра проводника по заданному току пробоя и экспериментальные подтверждения работы модели опорно-штыревого изолятора с

перемещающимся устройством.

5. Способ распознавания неисправного изолятора с применением ÄF/D-технологий и результаты экспериментальных исследований. Методика оценки состояния электрической изоляции с применением ЯНО-технологии на воздушной линии электропередачи.

Степень достоверности и апробация результатов. Полученные результаты работы опубликованы в научной литературе, подтверждаются экспериментальными исследованиями. Разработаны электромеханический, радиочастотный способы контроля изоляции воздушной линии электропередачи 6-10 кВ. Опорно-штыревой изолятор с перемещающимся сигнальным устройством реализован на линии продольного электроснабжения Свердловской дирекции инфраструктуры филиала ОАО «РЖД», ЭЧ-12.

Результаты работы докладывались на международных и всероссийских конференциях: Межд. науч.-практ. конф., «Актуальные проблемы науки и практики» (Курган, 2012); Межд. науч,-технич. конф. «Интеллектуальная электроэнергетика, автоматика и высоковольтное коммутационное оборудование» (Москва, 2012); Научн.-техн. конф. «Современное оборудование и системы диагностики в электроэнергетике» (2012); Всерос. науч.-техн. конференция с международным участием «Транспорт Урала» (Екатеринбург, 2013), II Межд. конф. и выставки «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем России-2013» (Чебоксары, 2013); Межд. науч.-техн. конф. «Полимерные, фарфоровые и стеклянные изоляторы и изоляционные конструкции высокого напряжения»; Седьмой Международный симпозиум Элтранс-2013, (Санкт-Петербург, 2013); X Межд. науч.- пракг. конф. «Бъдещите изследвания -2014» (София, 2014); Межд. науч.-практ'. конференция «Транспорт-2014» (Ростов-на-Дону, 2014); V Межд. науч.-практ. конф. «Энергосбережение на железнодорожном транспорте и в промышленности» (Воловец, 2014).

Научно-технические семинары в УрГУПС на кафедре «Физика и химия», 2013; «Прикладная математика», 2013; Университетский научный семинар аспирантов 2013; расширенное заседание кафедры «Электроснабжение транспорта», 2014.

Публикации. Основные положения диссертационной работы и научные результаты опубликованы в 17 печатных работах, в том числе семь статей опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК Минобразования РФ, и двух патентах РФ. Общий объем публикаций -4,25 печ. л., из которых автору принадлежит 3,2 печ. л.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка и семи приложений. Основное содержание изложено на 133 страницах машинописного текста, включает 9 таблиц, 49 рисунков, библиографический списо содержит 147 наименований. Общий объем работы составляет 231 страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность разрабатываемой в диссертационной работе на учной проблемы диагностики изоляторов напряжением 6-10 кВ линий СЦБ и нетяговых потре бителей железных дорог, сформулированы цель и задачи работы, представлены научная новиз на и практическая ценность результатов исследований, приведены положения, выносимые н защиту.

В первой главе приведена динамика повреждений нетяговых потребителей, рассмотр ны факторы, влияющие на их работоспособность, выполнен анализ повреждений изоляторов з 2005 - 2013 гг. приводящих к нарушению нормальной работы в сетях 6-10 кВ.

Однофазные замыкания на землю (033) составляют 60-80 % от существующих вид замыканий, и, несмотря на малые токи, они нередко приводят к серьезным авариям и созда повышенную опасность для людей и животных, которую в большинстве случаев трудно уст новить визуально. К причинам аварий из-за неисправности изоляторов можно отнести неоа данные повреждения оборудования, нарушения в работе электроустановки, воздействие эле трической дуги и ошибочные действия персонала. Неисправности линии устраняются действ ем специальных автоматических устройств и ликвидируются оперативным персоналом.

При изучении методов и устройств для определения места повреждения (ОМП) при о нофазном замыкании на землю в сетях 6-10 кВ автор опирался на работы учень Б. А. Аржанникова, М. П. Бадера, А. Т. Буркова, В. А. Бухтоярова, М. А. Гаранина, Ю. И. Жа кова, В. М. Кискачи, Д. Т. Комарова, М. Ш. Мисриханова, А. И. Сидорова, Е. П. Фигурно

А. И. Шанина, В. А. Шуина и др. Проанализированы особенности применения методов для нахождения места повреждения, но все они имеют единственный недостаток - сложность определения непосредственно местонахождения замыкания.

При разработке диагностики изолирующих конструкций изучались работы: Р. С. Арбузова, А. Г. Галкина, А. В. Ефимова, А. А. Косякова, Г. С. Кучинского, А. Н. Марикина, А. Г. Овсянникова, В. М. Руцкого, А. П. Сухогузова, А. С. Серебрякова, М. К. Ярмаркина и др. В результате выполненного анализа существующих методов диагностики изоляции обнаружено, что ни один из методов не позволяет достоверно определить неисправный изолятор, поэтому поиск новых методов технической диагностики не потерял актуальности.

Во второй главе диссертационной работы для устранения изложенных негативных последствий функционирования воздушной линии электропередачи предусмотрено решение двух основных задач, позволяющее улучшить эксплуатационные показатели железных дорог. Первая - необходимость минимизации времени на точное определение места неисправности воздушной линии электропередачи эксплуатационным штатом дистанций электроснабжения и последующего ее устранения. Существующие методы обнаружения неисправности не дают возможности определить место отказа элементов воздушной линии с точностью до конкретной опоры. Решение второй задачи предполагает обнаружение предотказного состояния элементов воздушной линии, которое потенциально приведет к последующему нарушению функционирования линии электроснабжения. В известных методах диагностики воздушной линии электропередачи такая возможность практически отсутствует.

Индикация каждого изолятора позволит осуществлять индивидуальный подход к диагностике с учетом особенностей изготовления, монтажа, эксплуатации и местных внешних воздействующих факторов, при этом увеличится точность нахождения места повреждения до конкретно отказавшего изолятора.

Для контроля состояния изоляторов воздушной линии электропередачи 6-10 кВ автором

разработано устройство для выявления дефектов изоляторов, рисунок 1.

Разработанная схема замещения подключения сигнального устройства к изолятору воздушной линии используется для определения тока срабатывания сигнального устройства при

поиске неисправного изолятора (рисунок 2).

Изолятор характеризуется параметрами геометрической емкости Сг (Ом), абсорбционными элементами Да6с иСЛ (Ом), сопротивлением тока сквозной проводимости Лскв, поверхностными параметрами Лп и С„ (Ом), сопротивлением токопроводящей пленки колпачка Я™ (Ом), активным сопротивлением Лк (Ом) и емкостью пластмассового колпачка Ск (Ом), сопротивлением сигнального устройства Дс„г(Ом), сопротивлением заземлителя Д3аз (Ом).

Изолятор

Воздушная

Рисунок 1 - Устройство для выявления дефектов изоляторов

/и

Рисунок 2 - Схема замещения встроенного сигнального устройства, подключенного к изолятору воздушной линии

Составляющие поверхностного тока изменяются в широких пределах, воздействуют^ влияние оказывают эксплуатационные и климатические условия. Комплекс общего сопротш ления поверхностного слоя можно представить в виде:

= Дп ■ ^п2 ■ = д / _ }Х, (1)

" яп - }хп йп + ]ХП йп2 + хп2 дп2 + хя2

где - активная составляющая эквивалентного поверхностного сопротивления (Ом), X / - реактивная составляющая эквивалентного поверхностного сопротивления (Ом). Необходимо учитывать ток абсорбции /абс, ток сквозной проводимости /скв и ток заряда геометрической емкости /г. Результирующий активный и реактивный токи изолятора равны

соответственно: /а = /скв + /пов + /абс и = А- + 1ща + *абс-

Таким образом, активная и реактивная составляющие будут формировать результирующий ток изоляции в установившемся режиме работы /и = /а + / (А), что определяется уравнением:

КВ ш К„ • Лп

+;

. ^п2 +

Я„2-*„ /' (2)

где йСкв - сопротивление для тока сквозной проводимости (Ом), £абс и Вг6с - проводимость, соответствующая активному и реактивному току абсорбции (1/Ом), т - время затухания тока абсорбции до первоначального значения (с), Сг - геометрическая емкость (Ом).

Ток срабатывания сигнального устройства в случае пробоя изоляции рассчитывается по формуле

: __ _

*1 СИГ

я. • (-Ю

1 , . йд2+хп

•X2

(К- НХК)\ + са6с• ? '2т+1 +

«Ш1 + «СИГ+ ЙК-;ХК

+ Р + Р , Кк ■ (~/*к)

"пл + "сиг + Як — ¡Хк

При контроле изолятора величина тока срабатывания определится по выведенной формуле. Разработанная в программе МиЫзхт упрощенная схема замещения трехфазной воздушной линии электропередачи в системе с изолированной нейтралью со встроенными в изолято-

ры сигнальными устройствами позволит уточнить ток срабатывания встроенного сигнального устройства путем моделирования пробоя изолятора.

В результате экспериментов получено подтверждение работоспособности разработанного базового устройства для определения дефектов изолятора при сквозном и поверхностном пробое.

В третьей главе предложены бесконтактные способы контроля изоляции, позволяющие при осмотре и поиске места повреждения обнаружить неисправность. К базовому устройству для определения дефектов в изоляторах разработаны термический, электрохромный, электромеханический и радиочастотный сигнальные устройства, срабатывающие при прохождении тока пробоя по неисправному изолятору.

Автором предлагается использовать электрохромный индикатор, которому свойственна память, при наблюдении под углом изображение не искажается, обеспечивается высокая контрастность. По спектру цвета индикатора можно делать выводы о проведении профилактических мероприятий по приведению электрической прочности изоляции к уровню, соответствующему условиям эксплуатации (чистка изоляции, обмыв под напряжением и т. д.), или необходимости замены изолирующих устройств.

В качестве электромеханического сигнального устройства для контроля исправности изоляторов предлагается применить опорно-штыревой изолятор с перемещающимся сигналь- \ ным устройством (рисунок 3).

Провод воздушной

Рисунок 3 - Опорно-штыревой изолятор с перемещающимся сигнальным устройством

Выбор диаметра проводника сигнального устройства определяется протекающим по нему током, нарушающим механическую прочность искомого проводника по выведенной автором формуле 4

= 47. гтр,д т (4)

7Г С • О • (С2 - ^1)

где / -ток , А; руд- удельное сопротивление проводника при температуре 20 С, Ом м; т - время протекания тока, с; с - теплоемкость материала проводника, кДж/(кг-К); т| - коэффициент полезного действия, %; Г, - температура окружающей среды (начальная температура), равная 20° С; /2- температура плавления (конечная температура),°С; В - плотность материала, кг/м3.

По разработанному расчету построены графики зависимости диаметров проводников от тока срабатывания сигнального устройства при исполнении проводника из медной, стальной и

манганиновой проволоки.

Срабатывание сигнального кольца опорно-штыревого изолятора с перемещающимся сигнальным устройством помогает специализированным бригадам при первичном обходе диагностировать прохождение тока пробоя через изолятор. Данный способ позволит исключить использование контрольно-измерительной аппаратуры.

Предложенный радиочастотный способ в устройстве для обнаружения неисправности изоляции позволит контролировать изоляторы не только при пеших обходах, но и определять место нахождения неисправного изолятора при проезде на транспортном средстве. В качестве сигнального устройства предлагается установить пассивную ЯРЮ-ыегку, не требующую дополнительного источника питания. Пассивные ЛИО-метки функционируют, получая энергию сигнала считывателя.

При прохождении тока пробоя изолятора по антенне через микросхему токопроводящей пассивной ЯРЮ-метки происходит ее пробой, из-за чего ЯРЮ-метка не может отправить ответный сигнал на антенну считывателя, от которого исходит постоянный широкополосный зондирующий сигнал в сторону изоляторов. Отсутствие ответного сигнала от пассивной ЯРЮ-метки является сигналом о неисправном изоляторе на контролируемом участке. С помощью программного обеспечения компьютера и полученной информации определяют местоположение поврежденного изолятора по идентификационному номеру интегральной микросхемы ДЛВ-метки. Данные по количеству не ответивших Л^/И-меток и их местоположению выводят на монитор компьютера и передают в диспетчерский пункт.

Теоретический анализ показал возможность контроля изоляторов током пробоя при нарушении диэлектрических свойств изолятора как при загрязнении, так и при сквозном пробое. Зная величину тока, можно задавать уставки срабатывания сигнального устройства, что помо-

жет выявить предотказное состояние изолятора и предотвратить нарушение работы системы электроснабжения.

В четвертой главе описаны экспериментальные исследования работоспособности устройства для определения неисправности изоляторов и использование электрохромного эффекта, электромеханического и радиочастотного сигнальных устройств, применяемых для контроля изоляции.

По экспериментальным исследованиям электрохромного эффекта установлены зависимости влияния различных электрохимических факторов на скорость электрохромного эффекта и изменение свойств вольфрамовой бронзы.

В лаборатории кафедры «Электроснабжение транспорта» УрГУПС были проведены экспериментальные исследования разработанного электромеханического сигнального устройства с помощью модели опорно-штыревого изолятора с перемещающимся сигнальным устройством. Полученные результаты испытаний материалов из меди, манганина, стали соответствуют теоретическим исследованиям выбора диаметра проводника. Построен график зависимости времени плавления стального проводника диаметром 0, 14 мм от величины тока при срабатывании электромеханического сигнального устройства (рисунок 4).

1 2 3 4 5 6

Рисунок 4 - График зависимости времени плавления стального проводника от величины тока

После экспериментальных исследований в дорожной электротехнической лаборатории Свердловской дирекции инфраструктуры филиала ОАО «РЖД» опорно-штыревой изолятор ' перемещающимся сигнальным устройством внедрен в опытную эксплуатацию на линии про дольного электроснабжения Свердловской дистанции электроснабжения.

Экспериментальные исследования работы радиочастотной индикации изоляторов воз душной линии электропередачи были проведены с целью возможности применения ЛИГ) технологий для контроля изоляции с учетом влияния внешних факторов при эксплуатация

Автором совместно с бригадой дорожной электротехнической лаборатории Свердловской железной дороги проведен ряд экспериментов, позволяющих утверждать, что на дальность считывания ЛРУ£>-устройства не влияет температура, влажность, загрязненность, электрические поля. Искусственно создаваемые разряды в лаборатории «Техника высоких напряжений» Ур-ГУПС: коронный разряд, разряд шарового разрядника, разряд игла-плоскость не повлияли на работу радиочастотной идентификации.

Проведенные испытания показали надежность срабатывания перемещающегося сигнального устройства, что позволяет предложить изготовление данного устройства на заводских площадях и применять его в диагностике опорно-штыревых изоляторов в действующих сетях среднего напряжения. Предлагаемое устройство выявляет неисправный изолятор и исключает использование сложной контрольно-измерительной аппаратуры. Выбор проводника сигнального устройства определяется током срабатывания и зависит от величины однофазного тока замыкания на землю воздушной линии электропередачи.

Реализация мероприятий по введению контроля изоляторов существенно повысит надежность работы оборудования, снизит технологические нарушения, расходы на эксплуатацию и последующие ремонтные работы, уменьшит количество случаев отключения электроэнергии ответственным потребителям и потери при транзите, понизит вероятность травматизма обслуживающего персонала.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных исследований решены следующие задачи:

1. Выполнен анализ существующих способов и устройств поиска места замыкания на землю, рассмотрены особенности их применения, достоинства и недостатки. Дано обобщение методов поиска неисправной изоляции и предложены бесконтактные методы диагностики изоляторов встроенными средствами контроля.

2 Разработана схема замещения изолятора воздушной линии электропередачи с встроенным сигнальным устройством. Предложена расчетная формула для выбора тока срабатывания встроенного в крепежный узел сигнального устройства. С помощью моделирования неисправности изоляторов с встроенными сигнальными устройствами в программе МиШзт проведено исследование возможности применения однофазного тока замыкания на землю. Различие между током однофазного замыкания у источника питания и током, проходящим через сигнальное устройство, составило 0,1-0,5%.

3. Теоретически и экспериментально обоснован инновационный бесконтактный способ контроля изоляции - устройство для определения неисправных изоляторов. Базовое устройство минимизирует время поиска неисправного изолятора и позволяет обнаружить предотказное состояние изоляторов, что предотвратит последующее нарушение функционирования линии электроснабжения. В известных методах диагностики воздушной ЛЭП такая возможность практически отсутствует.

Проведены исследования электрохромного способа передачи сигнала с применением вольфрамовой бронзы. Теоретически доказана возможность использования данного способа для выявления загрязненных изоляторов.

Разработан опорно-штыревой изолятор с перемещающимся сигнальным устройством. Предложен алгоритм выбора диаметра проводника для устойчивого срабатывания электромеханического сигнального устройства, даны рекомендации по подбору габаритных размеров сигнального кольца. Например, для изолятора ШФ-10 внутренний диаметр сигнального кольца равен 32 мм, наружный - 38 мм, высота - 20 мм, а диаметр проводника из стальной проволоки при длине 150 мм составит 0, 14 мм для тока срабатывания 5 А. Проведены экспериментальные исследования, подтверждающие работоспособность модели.

Впервые для поиска неисправных изоляторов предложено применение радиочастотного способа передачи сигнала - ЛИО-технологии. В качестве встроенного сигнального устройства рекомендовано использование пассивной RFID-метки. В случае неисправности изолятора ток пробоя прожигает микросхему RFID-меггш, тем самым определяя место нахождения неисправного изолятора. Для пассивной RFID-метки МЗ ток пробоя составляет 3,0-3,5 А и соответствует предотказному состоянию при установившемся сквозном пробое изолятора, а для модернизированной - 0,38-0,42 А, данная величина соответствует поверхностному току пробоя. Исследованиями доказана возможность применения радиочастотной технологии с учетом воздействий внешних факторов.

4. Проведены эксплуатационные испытания опорно-штыревого изолятора с перемещающимся сигнальным устройством на линии продольного электроснабжения Свердловской дирекции инфраструктуры филиала ОАО «РЖД».

Годовой экономический эффект от совершенствования устройств диагностики ЛЭП 6 10 кВ только за счет снижения количества задержанных поездов составит около 1,8 млн руб.

Основные положения диссертации опубликованы в работах, включенных в перечен] ВАК Минобрнауки России:

1. Несенюк, Т. А. Методы поиска однофазных замыканий в электрических сетях 6-35 к! /Т. А. Несенюк//Транспорт Урала,-2011.-№ 1(28).-С. 77-82.

2 Несеток, Т. А. Диагностирование изолирующих конструкций / Т. А. Несенюк // Транспорт Урала,-2011.-№3 (30). С. 69-71.

3. Несенюк, Т. А. Изменение конструктивного исполнения изолирующих конструкций для диагностики неисправной изоляции / Т. А. Несенюк, А. П. Сухогузов // Транспорт Урала. 2012,-№4 (35). С. 69-74.

4. Несенюк, Т. А. Диагностика и поиск неисправных изолирующих конструкций на воздушных линиях в системе с изолированной нейтралью / Т. А. Несенюк // Энергобезопасность и энергосбережение. -2013-№ 1- С. 29-31.

5. Несенюк, Т. А. Применение ÄF/ö-технологий для поиска неисправной изоляции // Транспорт Урала, 2013,- № 2 (37). - С.72-76.

6. Несенюк, Т. А. Непрерывная диагностика опорно-штыревых изоляторов в воздушных линиях среднего напряжения 6-10 кВ / Т. А. Несенюк // Энергобезопасность и энергосбережение.- 2013. - № 5 (53). - С. 32-35.

7. Галкин, А. Г. Бесконтактный №Я)-контроль изоляторов / А. Г. Галкин, Т. А. Несенюк, О. А. Шерстюченко// Транспорт Урала, 2014. - № 1(40).- С. 65-71.

Патенты

1 Пат. № 2503076 Российская Федерация, МПК7 Н 01В 17/42. Устройство для определения дефектов в изоляторах / Несенюк Т. А.; заявитель и патентообладатель Уральский государственный университет путей сообщения (RU). - №2012120948/07; заявл. 22.05.2012; опубл. 27.12.2013, Бюл. № 36 - 5с.: ил.1.

2 Пат. П.М. № 130747 Российская Федерация, МПК Н 01В 17/2. Опорно-штыревой изолятор с перемещающимся сигнальным устройством. Несенюк Т. А.; заявитель и патентообладатель Уральский государственный университет путей сообщения (RU). - № 2013101625/07; заявл. 11.01.2013; опубл. 27.07.2013, Бюл. № 21 - 4 е.: ил.1

Личный вклад автора в работах, опубликованных в соавторстве, заключается: [3] - постановка задачи, анализ результатов и выводы, [7] - методика работы ÄF/D-технологий на высоковольтных ЛЭП и их применение.

Несенюк Татьяна Анатольевна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ДИАГНОСТИКИ ИЗОЛЯТОРОВ ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ В СЕТЯХ НЕТЯГОВЫХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ 6-10 кВ ВСТРОЕННЫМИ СРЕДСТВАМИ КОНТРОЛЯ

05.22.07 - Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

Издательство УрГУПС, 620034, г. Екатеринбург, ул. Колмогорова, 66

Подписано в печать 20.10.2014

Формат 60x84 1/6 Тираж 120 экз.

Усл. печ. л 0,9 Заказ 215