автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Совершенствование эксплуатационного контроля коррозионного состояния подземных сооружений систем электроснабжения железнодорожного транспорта

На правах рукописи

КАНДАЕВ Василий Андреевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ КОРРОЗИОННОГО СОСТОЯНИЯ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО

ТРАНСПОРТА

Специальность 05.22.07 - «Подвижной состав железныхдорог, тяга поездов и

электрификация»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

ОМСК 2004

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный университет путей сообщения» (ОмГУПС) МГТС России и в федеральном государственном унитарном предприятии «Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта» (ВНИИЖТ) МПС России.

На у ч н ы й к о н с у л ь т а н т:

доктор технических наук,-профессор

КОТЕЛЬНИКОВ Александр Владимирович.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор ЗАЖИРКО Виктор Никитич;

доктор технических наук, профессор ПОДОЛЬСКИЙ Виктор Иванович;

доктор технических наук, профессор ДЕМИН Юрий Васильевич.

Ведущеепредприятие:

ОАО «Сибирский научно-исследовательский институт энергетики»

(СибНИИЭ)

Защита состоится ». апреля 2004 г. в 9-00 на заседании диссертационного совета Д218.007.01«при Омском. государственном университете путей сообщения по адресу: 644046, г. Омск, пр. Маркса, 35.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан » марта 2004 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять в адрес диссертационного совета Д218.007.01.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук профессор

Омский гос. университет путей сообщения, 2004

Г. П. Маслов.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Электрифицированные железные дороги составляют основную часть железных дорог России, выполняющих свыше 80 % грузоперевозок. Они - представляют собой совокупность сложных инженерных сооружений, взаимодействующих между собой и оказывающих мощное воздействие на окружающую среду в виде электромагнитного загрязнения. Одним из наиболее значительных факторов проявлений такого влияния являются блуждающие токи, источник которых - тяговая сеть.

Блуждающие токи оказывают разрушающее действие на подземные коммуникации, увеличивая скорость коррозии в десятки и сотни раз. Подземные коммуникации и конструкции систем; электроснабжения железнодорожного транспорта находятся в непосредственной близости от тяговой сети и имеют ряд особенностей, которые обусловлены применением для этих конструкций различных материалов: стали, железобетона, алюминия, свинца, меди; По условиям электробезопасности все конструкции электрически соединены и образуют многоэлектродную систему, что приводит к возникновению гальванических пар и к ускорению процессов коррозии. Наиболее уязвимыми конструкциями этой системы являются стальные и алюминиевые элементы. Проблема коррозии подземных конструкций осложняется невозможностью повседневного визуального контроля их состояния. Известные методы контроля целостности электрической цепи заземления не гарантируют готовности системы к восприятию аварийных токовых нагрузок. Не выявленное в процессе эксплуатационного контроля частичное коррозионное повреждение заземляющих устройств и подземных конструкций элементов систем электроснабжения при протекании: тока короткого замыкания может явиться причиной их недостаточнойтермиче-ской устойчивости. В этих условиях, вслед за термическим повреждением за-землителей, аналогичные повреждения получают и другие подземные конструкции: кабели, трубопроводы, фундаменты. Термические повреждения могут вызывать отказы в работе аппаратуры защиты, вследствие чего ущерб от аварии может быть сопоставим со стоимостью электротехнического оборудования тяговой подстанции.

Одним из основных элементов контактной сети являются опоры. Отказ опоры контактной сети и потеря ею несущей способности могут сопровождаться непредсказуемыми последствиями, которые оказывают влияние на безопасность движения поездов, поэтому проблема надежности опор имеет важное значение для всего железнодорожного транспорта. Подключение подвесных элементов контактной сети, находящихся на опоре, к цепям протекания тяговых токов (к рельсам) приводит к существенному повышению вероятности коррозионного повреждения арматуры железобетонной опоры. Анализ состояния устройств электроснабжения железнодорожного транспорта за 2000 г., проведенный Департаментом электрификации и электроснабжения, показал, что износ основных фондов по хозяйству электроснабжения составляет около 50 %.

РОС." НАЦИОНАЛЬНАЯ I БИБЛИОТЕКА [

Нормативные сроки выработали 58 % тяговых подстанций(от их общего числа) и 27 % контактной сети от ее общей протяженности. При этом 21 % отказов устройств вызван, их старением, коррозией и износом. С учетом изложенного становится понятной актуальность вопросов предупреждения коррозии заземляющих устройств тяговых подстанций, фундаментных частей опор контактной сети и других подземных конструкций систем электроснабжения железнодорожного транспорта.

Рассматриваемые в работе проблемы решались в рамках целевой комплексной программы «Разработать и внедрить высокоэффективные технологические процессы и технические средства в хозяйствах электрификации и энергетики» и соответствуют научному направлению деятельности кафедр Омского государственного университета путей сообщения и ВНИИ железнодорожного транспорта. Представленная работа и ее отдельные части выполнялись в соответствии с приказами министра путей сообщения, планами НИР Свердловской и Южно-Уральской железных дорог. Испытание аппаратуры проводилось на участках Западно-Сибирской,- Южно-Уральской, Свердловской и Московской железных дорог.

Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка способов повышения безаварийности подземных сооружений систем электроснабжения железнодорожного транспорта путем внедрения более современных методов контроля за их коррозионным состоянием и более совершенных технических средств.

Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи.

1. Выполнен анализ особенностей защиты от коррозии заземляющих устройств тяговых подстанций, опор контактной сети и кабелей в алюминиевых оболочках и шланговом изолирующем покрытии. Показано, что существующие способы защиты от коррозии не обеспечивают безаварийной работы подземных сооружений в условиях действия электрифицированного железнодорожного транспорта.

2. Определены составляющие электромагнитного поля, информативные относительно неоднородностей коммуникаций. Показано, что наибольшей информативностью обладает первичное поле, источником которого является ток, протекающий в подземном сооружении.

3. Определены первичные, волновые и взаимные параметры изолированных подземных сооружений, а также собственные параметры ферромагнитных проводников различной формы с учетом токовой и частотной зависимости.

4. Определены параметры границы раздела сред «металл - электролит» для алюминиевого проводника в различных коррозионных средах, предложена методика учета этих параметров при распространении измерительного сигнала по кабельной линии с повреждениями.

5. Выполнен анализ затухания измерительного сигнала в изолированном кабеле с многочисленными повреждениями в зависимости от размеров повреждения, параметров земли и частоты измерительного сигнала.

6. Определены. составляющие напряженности магнитного поля на поверхности земли от кабеля с многочисленными повреждениями, а также от элемента заземляющего устройства, имеющего различные коррозионные повреждения.

7. Определены вольт-амперные характеристики и параметры переходного режима в системе «арматура - бетон» при анодной поляризации и в различных коррозионных средах. На основе полученных данных предложен метод и разработана аппаратура определения коррозионного состояния арматуры и сопротивления бетона подземной части опоры контактной сети..

8. Разработаны новые методы и предложены технические средства определения состояния подземных сооружений, заземляющих систем тяговых подстанций, кабелей электроснабжения, СЦБ и связи.

Методы исследования. Для достижения поставленной цели использовались теоретические, и экспериментальные методы.

Решения выполнены с применением уравнений электродинамики и вектор-потенциальной функции дипольных источников, в необходимых случаях вычисления проводились с привлечением численных методов.

Обработка экспериментальных данных: выполнялась с использованием элементов теории вероятности и математической статистики.

Научная новизна диссертационной работызаключается в следующем.

1. Разработана математическая модель полного переходного сопротивления повреждения изолирующего покрытия кабеля с учетом параметров границы раздела сред «металл — электролит», определенных для различных коррозионных условий.

2. Предложена методология оценки коррозионной опасности тока промышленной частоты для алюминиевых элементов кабеля в полимёрнбм изолирующем покрытии с повреждениями.

3. Разработана математическая модель взаимного сопротивления кабелей в полимерном изолирующем покрытии. Определены собственные параметры ферромагнитных проводников различной формы с учетом токовой и частотной зависимости.

4. На основе анализа амплитудно-временных параметров переходного процесса в системе «арматура - бетон» разработаны методы определения состояния бетона и коррозионного состояния арматуры в подземной части железобетонных опор контактной сети.

5. На основе анализа составляющих электромагнитного поля, создаваемых элементами заземляющего устройства, разработан способ количественной оценки эффективности работы отдельных элементов сложных заземляющих систем, а также метод определения глубины залегания элементов, наличия обрыва элемента, наличия или отсутствия соединения между элементами в сетке.

Практическая значимость и внедрение результатов работы.

1. Разработан метод определения коррозионной опасности токов промышленной частоты для кабелей в алюминиевой оболочке и полимерном изолирующем покрытии с повреждениями, эксплуатируемых в зоне влияния электрифицированной железной дороги

: 2. Определены параметры электромагнитного поля источников, .расположенных в земле, информативные относительно неоднородностей источников, что позволило разработать методы и технические средства эксплуатационного контроля подземных сооружений систем электроснабжения железнодорожного транспорта.

3. Предложен метод учета параметров границы раздела сред «металл -электролит» в полном переходном сопротивлении в местах повреждения полимерного изолирующего покрытия и выполнены исследования зависимости этих параметров от различных влияющих факторов.

4. Выполнены исследования собственных параметров ферромагнитных проводников различной формы с учетом токовой и частотной зависимости. Неучет токовой зависимости собственных параметров может привести к погрешности составляющей в 100 % и более.

5. Разработанные метод и аппаратура определения коррозионного состояния опор контактной сети позволяют определить состояние арматуры и бетона в эксплуатационных условиях. Аппаратура позволяет запоминать полученную информацию, передавать ее в компьютер, формировать и сопровождать базу данных.

6. Разработанные методы и аппаратные средства эксплуатируются на предприятиях железнодорожного транспорта;

- аппаратура поиска мест повреждения кабеля удостоена серебряной медали ВДНХ, эксплуатируется в организациях Южно-Уральской, Свердловской, Западно-Сибирской железных дорог;

- аппаратура диагностики опор контактной сети прошла эксплуатационные испытания, готовится ее промышленный выпуск;

аппаратура определения технического состояния заземляющих устройств тяговых подстанций

- разработано техническое задание, изготовлен опытный образец и проведены его испытания.

Основные положения, выносимые на защиту:

- переменный ток промышленной частоты представляет реальную коррозионную опасность для алюминиевых оболочек кабелей в шланговом изолирующем покрытии с повреждениями,

- методы определения коррозионного состояния подземной части железобетонных опор контактной сети, мест повреждения кабеля в шланговом изолирующем покрытии, технического состояния заземляющих устройств тяговых подстанций.

Апробация работы. Основные положения работы и ее результаты доложены на научно-технических конференциях ОмГУПСа, ОмГТУ, НГТУ, Сиб. ГУПСа, МГУПСа, на научно-технических совещаниях комплексного отделения ВНИИЖТа, на научно-технических семинарах Западно-Сибирской железной дороги; отдельные положения работы доложены на НТС ЦЭ и ЦШ МПС, на объединенных семинарах кафедр электромеханического и электротехнического факультетов ОмГУПСа.

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 49 печатных работах.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, семи глав, заключения и приложений. Общий:объем — 324 с, в том числе 89 рисунков, 15 таблиц, 196 источника, восемь приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение посвящено анализу рассматриваемой проблемы, определены факторы, влияющие на долговечность подземных сооружений железнодорожного транспорта. Отмечено, что существующая инфраструктура железнодорожного транспорта характеризуется многообразием энергетических, информационных и других технических систем, имеющих в своем арсенале подземные коммуникации. Износ основных фондов, в том, числе и подземных сооружений систем электроснабжения, связи и автоматики, прослуживших 40 - 50 лет и более, составляет более 50 % и ежегодно возрастает, поэтому увеличивается количество отказов систем, что ведет к существенным экономическим потерям. Показано, что решение коррозионных проблем имеет важное народнохозяйственное значение.

В первой главе определяются и анализируются условия коррозионного разрушения опор контактной сети, заземляющих устройств тяговых подстанций, кабелей электроснабжения, СЦБ и связи. Показано, что в настоящее время на сети железных дорог Российской Федерации эксплуатируется около 13 миллионов опор контактной сети, из которых металлические составляют только 5 %, а 95 % - железобетонные. Железобетонные опоры, в свою очередь, на 90 % состоят из предварительно напряженного железобетона (опоры типа СК или СКУ) и только 10 % эксплуатируемых опор - из обычного железобетона. Одной из причин снижения надежности работы опор контактной сети является разрушение бетона в подземной части опоры, особенно в зоне периодической смачиваемости и действия максимального изгибающего момента, действующего на опору. Разрушающее действие многих факторов, особенно блуждающих токов, усиливается и может быть причиной аварийной ситуации. Существующие методы определения технического состояния опор контактной сети трудоемки, малоинформативны и не позволяют свести к минимуму вероятность падения опор.

Железнодорожный транспорт располагает большим количеством подземных коммуникаций, которые, как правило, эксплуатируются в жестких корро-

зионных условиях. В особых условиях работают заземляющие системы тягового электроснабжения. Отсутствует элементарный приборный контроль. Визуальный контроль, осуществляемый в соответствии с действующей нормативной документацией, выполняется выборочно, через три - пять лет, и не позволяет предотвратить отказы в системах тягового электроснабжения. Отсутствие достоверной информации о коррозионном состоянии заземляющих систем не позволяет своевременно спланировать и осуществить ремонта о-восстановительные работы.

Применяемые кабели электроснабжения, кабели местной связи и СЦБ без металлических покровов значительно снижают стоимость линейной части проектируемых и находящихся в эксплуатации объектов. Однако низкая механическая прочность полимерных изолирующих покрытий предопределяет повреждаемость кабеля в процессе транспортировки, укладки и эксплуатации, поэтому существует реальная необходимость обоснования и разработки методов и технических средств, которые будут обеспечивать достоверное обнаружение мест повреждения изоляции кабеля.

Подтверждена актуальность работы, сформулированы основные задачи, решение поставленных задач позволит обеспечить безаварийную работу подземных сооружений железнодорожного транспорта и получить значительный экономический эффект.

Во второй главе диссертации определены параметры границы раздела сред «металл - электролит» для различных коррозионных сред. Параметры измерительного сигнала, распространяющегося по изолированному кабелю с повреждениями, зависят от параметров, как самого кабеля, так и от повреждения. Повреждения изоляции учитываются в виде дискретных нагрузок, подключаемых к изолированному кабелю в местах повреждения изоляции. Координаты повреждения по длине кабеля, их количество и площадь поврежденного участка есть величины случайные. Полное переходное сопротивление повреждения в общем случае состоит из двух составных частей: сопротивления двойного электрического слоя границы раздела сред «металл — электролит» и сопротивления растеканию тока через дефект в землю (рис, 1).

Рис. 1. Эквивалентная схема полного переходного сопротивления при повреждении изолирующего покрытия

Сложная зависимость параметров границы раздела сред «металл - электролит» от многих трудно учитываемых факторов, а также отсутствие достоверной математической модели не позволяют расчетным путем получить емкость двойного электрического слоя и поляризационное сопротивление, поэтому параметры двойного электрического слоя определены экспериментально. Для этого изготовлялся специальный электрод. Эквивалентная электрическая схема измерительной ячейки приведена на рис. 2.

. , Рис; 2. Эквивалентная схема ячейки:

Од, К-п — емкость и сопротивление двойного электрического слоя образца; Сд Идэ - емкость и сопротивление двойного электрического слоя-дополнительного электрода; - сопротивление раствора:

Так как площадь дополнительного электрода много больше исследуемого, т.е. 8да »Бд.то Сда »Сд, Кда «Яп и без большой погрешности, параметрами дополнительного электрода можно пренебречь. Сопротивление раствора Яр определялось на частоте 100 кГц. На такой высокой частоте, параметры <дК-п и Сда и Яда не оказывают влияния на результат измерения'!^.

Измерения проводились с применением мостовых методов ив средах с различным удельным сопротивлением раствора, которые изменялись подбором концентрации Из результатов измерений для последовательной схемы

замещения вычиталось сопротивление раствора. Полученные таким образом параметры двойного электрического слоя пересчитывались далее в параллельную схему замещения. Результаты обработки измерений приведены на рис, 31 4. Для определения сопротивления растеканию поврежденный участок заменялся равновеликим полусферическим источником, помещенным на глубину закопки-кабеля Ь. Сопротивление; растеканию полусферы, помещенной на глубину Ь, превышающую размеры полусферы, запишется в следующем виде:.

(1)

К; »£¿11 +

2.1 4тсЫ1;

о/

где - удельное сопротивление земли;

а/2;

яг

сопротивление растеканию полусферы при

г - эквивалентный радиус повреждения с площадью Б Полное переходное сопротивление запишется

Рис. 3. Изменение емкости двойного электрического слоя

Рис. 4, Изменение сопротивления двойного электрического слоя

Таким образом, полное переходное сопротивление Хп имеет комплексный характер и его значение зависит, от частоты, площади повреждения и удельиой проводимости земли. Для неизолированных сооружений или для изолированных, но имеющих большие площади повреждений,

поэтому в выражении (2) первое и последнее слагаемые будут равны нулю. При увеличении частоты измерительного сигнала модуль полного переходного сопротивления стремится к значению сопротивления растеканию.

В третьей главе рассматриваются электромагнитное поле источников, расположенных в земле, таких как однопроводные линии — металлические покровы кабелей связи, электроснабжения, элементы заземляющего устройства и т. д. Распределение токов и потенциалов в однопроводных линиях описывается системой уравнений, для которых должны быть известны первичные и волновые параметры, которые сложным образом зависят от проводимости земли. Она в свою очередь зависит от температуры, влажности, минералогического состава

грунта. Например в период выполнения строительно-монтажных работ заземляющего устройства грунт на строительной площадке перемешивается, а в некоторых случаях используется привозной грунт, в этом случае удельное сопротивление техногенного грунта есть величина случайнаяЛ изменяющаяся,в .широких пределах, и не определяется геологическим строением коренных пород. Электромагнитное поле, формируемое источником и определяемое в ближней к источнику зоне, является первичным.. Именно первичное поле несет информацию о наличии и расположении по длине источника неоднородностей. Вторичное поле формируется неоднородностями окружающей среды и информативно относительно структур, породивших ее. Расчетные формулы для определения; параметров электромагнитного поля определены для однородной земли и получены для ее поверхности . Параметры электромагнитного поля определены для проводника, изолирующего покрытия и окружающей среды через векторный и скалярный потенциалы. Известные составляющие электромагнитного поля позволяют определить параметры проводников. Постоянная; распространения изолированного проводника определяется из граничного условия, которое связывает составляющие электрического поля по обе стороны изолирующего покрытия:

(3)

где - тангенциальная и нормальная составляющие электрического поля

на поверхности проводника;

тангенциальная: составляющая электрического поля на поверхности изолирующего покрытия;

- толщина и проводимость изолирующего покрытия; - проводимость металла.

Подставляя значения составляющих электрического поля в (3), получим трансцендентное уравнение относительно постоянной распространения: т,10(т1Г,) , ,)'соц К0(т2г2)

, 2дг,ст,1,(т,г,) 2дг2т2 К,(т2г2) ■

У ~ Ьи 1 К0(т2г2) +

2лг1дих 27сг2ст2т2 К,(т2г2)

(4)

В области низких частот (до 1000 Гц) получено-упрощенное выражение, для постоянной распространения путем замены функций Бесселя первыми членами разложения их в ряд:

Из результатов расчета, выполненных по точной и упрощенной формулам, следует, что на частоте 1000 Гц относительная погрешность составляет -0,5 %, на частоте 3 кГц '5 = 9 % и на частоте 5 кГц- 22 %, далее с увеличением частоты погрешность резко возрастает.

Внутреннее поверхностное сопротивление стальных проводников круглой формы описывается выражением:

к!0(кг)

2п =

2ягамГ,(кг)

(6)

где г - радиус проводника;

к = ^юцо: - волновое число металла проводника; стм проводимость металла проводника; ц — Мгнитная проницаемость металла проводника;

угловая частота; 1о, II - модифицированные функции Бесселя.;

На рис. 5 приведены результаты измерений и расчета внутреннего сопротивления стального стержня диаметром 10 мм, пунктирная кривая получена из расчета при ц = 200. Указанная величина магнитной проницаемости используется специалистами при определении внутреннего сопротивления ферромагнитных проводников.

0,051

0 200- 400 г 600 > 800 Гц 100

Рис. 5.1 Зависимость модуля внутреннего сопротивления стального цилиндрического проводника диаметром 10 мм-

По известным значениям внутреннего сопротивления проводника представляется возможным определить зависимость магнитной проницаемости:

ферромагнитного проводника от частоты и величины протекающего по проводнику тока:

(7)

Результаты расчета магнитной проницаемости приведены на рис. 6.

Предлагаемый метод позволят определить токовую и частотную зависимость в условиях, наиболее близких к реальным, т. е. когда ток, намагничивающий стержень, протекает по этому же стержню. В качестве элементов заземляющего устройства, как правило,, используют стальные конструкции некруглой формы и оперируют при этом эквивалентным радиусом при определении сопротивления растеканию зазмлителя.

Рис. 6. Годограф относительной магнитной проницаемости стального цилиндрического проводника диаметром 10 мм

Учет магнитных свойств элементов некруглой формы осуществим для элементов круглой формы с известным эквивалентным радиусом; При этом вместо магнитной проницаемости вводится понятие «эквивалентный магнитный коэффициент» - кт, с помощью которого определяется токовая зависимость внутреннего сопротивления элемента. Для больших значений аргумента функций Бесселя (кг »1) можно записать:

2П =

27гго1,(КГ) 2та

(8)

для элемента некруглой формы -

2ягэст

где гэ. — эквивалентный радиус;.

Кш -эквивалентный магнитный коэффициент. Для эквивалентного магнитного коэффициента кт можно записать:

„2 2 2П(Г7 '

'А1В(К1Ь)=Ч45-АГ8(2п)12;

(10)

где гэ - эквивалентный радиус ферромагнитного проводника некруглой формы сечением 8, г,

При использовании многокабельных систем в одной траншее может быть уложено • несколько „ кабелей. Многоканальные, системы связи работают,. как правило, по двух кабельным системам. Эти кабели укладываются, как правило в одну траншею в непосредственной близости друг от друга и имеют взаимные магнитную и гальваническую связи. Индуктивная или магнитная связь между проводниками определяется взаимным сопротивлением:, .

м ч

(11)

После необходимых расчетов для малых значений можно за-

писать выражение:

(12)

Взаимная проводимость между двумя изолированными проводниками есть отношение тока утечки,первого проводника к потенциалу второго, наведенному током первого проводника:

(13)

потенциал изолированного проводника,

где II, - падение напряжения на изолирующем покрытии проводника;

9р, - потенциал земли на поверхности изолирующего покрытия относительно удаленной земли. Распределение потенциалов между двум я изолиро-

ванными кабелями приведено на рис. 7. Разность потенциалов между двумя изолированными проводниками запишется:

05)

где 9р,2 - падение напряжения в среде между кабелями;.

и, и и2 - падение напряжения на изолирующих покрытиях первого и второго кабеля.

Из полученных соотношений можно записать:

Рис. 7. Распределение потенциалов между изолированными кабелями

После необходимых вычислений получим:

где Ьг = яД (Д - внешний диаметр кабеля);

С - электрическая емкость изолированного проводника относительно земли.

Если параллельное сооружение не имеет изолирующего покрытия, т. е. толщина изолирующего покрытия равна нулю, , второе сла-

гаемое будет равно нулю. Из полученных результатов следует, что для кабелей в шланговом изолирующем покрытии 1тЪ\2 »Яе2{2 в широком диапазоне частот и проводимостей земли.

В четвертой главе рассматривается распределение измерительного сигнала по длине подземного сооружения; Расчет распределения тока и потенциала по кабелю с поврежденным изоляционным покрытием осуществлялся с использованием рабочей постоянной передачи отражающей изменение сигнала как по амплитуде «а», так и по фазе «Ь».

Кабель с поврежденным изолирующим покрытием можно представить в виде последовательно соединенных полных и неполных четырехполюсников. Полные четырехполюсники - это участки кабельной линии, заключенные между соседними повреждениями. Места повреждения представлены в виде неполных четырехполюсников. Для четырехполюсника можно записать:

2Г + 2ВХ ^ ^ + 2.

с1 +1п2"+2

с2

= ёвх+ёп, (18)

с2

где собственная (характеристическая) постоянная передачи;

- характеристические сопротивления четырехполюсника в схеме:

замещения;

- сопротивления генератора и нагрузки (повреждения); - постоянная передачи, обусловленная несогласованностью генератора с входным сопротивлением четырехполюсника;

- постоянная передачи четырехполюсника. Для кабеля с многочисленными повреждениями изолирующего покрытия запишем:

N М ёр = ёвх ^Ёш £ёпК »

¡ = 1

(19)

К = 1

где

где гв^=2с1Ш(вы +д!); СЬ =АГлг^^й! ;

Zn - полное переходное сопротивление в местах повреждения изоляции.

Результаты расчета затухания кабеля - с повреждениями приведены на рис. 8. Из них следует, что на частотах до 100 Гц основное затухание сигнала происходит на неполных четырехполюсниках, т. е. на повреждениях, а на более высоких частотах затухание сигнала происходит на неповрежденных участках кабеля.-

II .1 —1000 Гц -н-100 — 1= \ \

—М) \ _/

/

У / п

У * л

1

0 5 10 15 км 24

Рис. 8. Затухание гармонического сигнала на различных частотах

Из результатов расчета следует, что рабочую частоту аппаратуры для определения мест повреждения следует выбирать не более 100 Гц.

В пятой главе рассматриваются методы определения мест повреждения изоляции кабеля, которые основываются на регистрации параметров электромагнитного поля, информативных относительно повреждения: изолирующего покрытия» Информативными свойствами обладают электрическое поле на поверхности земли; создаваемое током, стекающим с поврежденного участка кабеля, амплитуда и фаза вектора напряженности магнитного поля от тока в кабеле с поврежденным изолирующим покрытием. Для количественной оценки изменения информативных параметров определялись векторный и скалярный потенциалы элементарных источников, через которые рассчитывались параметры электромагнитного поля кабеля с повреждениями. Составляющая напряженности магнитного поля Нх, направленная вдоль кабеля, имеет незначительную величину по сравнению с составляющими поэтомупринималось Магнитное поле кабеля с повреждениями изолирующего покрытия определя-гюсь численно. Для этого суммировались соответствующие компоненты поля

от отрезка кабеля до повреждения изолирующего покрытия и после него. Поскольку в подынтегральные выражения входят функции Бесселя J0(^.r) J|(^r)» которые в пределах интегрирования дают большое количество осцилляции, их заменили функциями Ханкеля первого и второго рода нулевого и первого порядка. Неоднородность магнитного поля кабеля, образующаяся за счет наличия повреждения изолирующего покрытия, определяется по изменению напряженности, которая формируется из составляющих Ну и Нг. Выполнен расчет отношения модулей напряженности поля от участка до повреждения изолирующего покрытия (Hi) и после повреждения (Нг). Из полученных результатов следует, что с уменьшением площади повреждения изолирующего покрытия кабеля модуль IH2/H1I —»-1, а аргумент' ф—► 0. То же, самое происходит при увеличении

частоты. По известным значениям вектор-потенциальной функции элементарного источника, расположенного в земле, определен потенциал на поверхности земли от тока, протекающего через повреждение. Полученное выражение совпадает с известным для точечного источника постоянного тока. Численные расчеты показали, что погрешность, допускаемая при использовании формулы для постоянного тока в диапазоне частот до 1000 Гц, не превышает нескольких процентов в широком диапазоне проводимости земли.

Потенциал поверхности земли, от тока, стекающего через полимерный изолирующий покров, определялся интегрированием потенциала точечного источника по длине кабеля. Результаты расчета разности потенциалов между двумя точками поверхности земли от тока, стекающего с повреждения изолирующего покрова, и тока, стекающего через распределенные параметры кабеля, приведены на рис. 9.

В нижнем спектре тонального диапазона. потенциал земли, созданный токами утечки, с кабеля (кривая 1), незначителен по сравнению с потенциалом, созданным током, стекающим с повреждения: (кривая 2). Измерения показали ; что в присутствии рельсовой; сети с уверенностью можно обнаруживать, повреждения; с. полным- переходным; сопротивлением 700 кОм и менее. На основании проведенных исследований обоснованы технические

2

ч )

ч п

—г / 1

/

\

1

Рис. 9. Изменение Дер на поверхности земли в зависимости от тока утечки кабеля и тока повреждения повреждения

характеристики аппаратуры для определения- мест повреждения изоляции кабеля.

Кроме несомненных преимуществ, таких как высокая точность обнаружения повреждений и большая дальность, контактный метод обладает рядом существенных недостатков. Во-первых, метод не позволяет,локализовать участок, на котором находится повреждение, поэтому необходимо проходить трассу кабельной линии до места повреждения. Во-вторых, через каждые 2-3 метра оператору необходимо останавливаться и подключать контактные электроды к поверхности земли. Все это ведет к потере времени и к дополнительным затратам, поэтому метод целесообразно использовать на коротких линиях. Названные недостатки отсутствуют в фазовом методе. На основании материала, изложенного в четвертой главе, следует, что в местах повреждения изоляции кабеля происходит приращение продольного тока не только по модулю, но и по фазе. Для определения границ изменения напряженности магнитного поля и его фазы при приближении к месту повреждения выполнен расчет Ну для поверхности земли над кабелем. Для этого случая у = 0 и Нг = 0. Результаты расчета? приведены на рис. 10 - П. Если параметры цепи постоянны, то фаза тока в конце каждого участка будет отличаться от фазы тока в начале участка на определенный угол РЬ, где Ь - длина участка, и эта величина будет постоянна до тех пор, пока не встретится участок с поврежденным изолирующим покрытием.:

1

|Н|

Рис. 10. Изменение модуля напряженности магнитного поля при разных повреждениях

Место повреждения определяется методом измерения разности фаз между сигналом, снимаемым с датчика, и сигналом встроенного (носимого) генератора. Носимый генератор синхронизируется с генератором, подключенным; к. кабелю. С этого момента оператор имеет носимый эталон фазы. Переместив-

щись на заданное расстояние, оператор определяет фазовый сдвиг межд; лонным и исследуемым сигналами.

рад 0,8

<Р(Н) °'7 0,6

■ -, 0,5

0,4____

-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 м 10

L —-»

Рис.11. Изменение фазового угла напряженности магнитного поля для разных повреждений

Определение мест повреждения кабеля можно осуществить с использованием амплитудно-модулированного сигнала (АМ-сигнала), который в своем спектре содержит составляющие двух боковых частот - (со — fî), (ю+Q) и составляющую несущей: частоты СО. Для амплитудно-модулированного сигнала можно записать:

A(t) = Aq sin rat + MA0 sin(ot)sin(C!t) = = AQsincût + ^^-[cos(co-fi)t-cos(Q + n)t], ( )

где Ag — амплитуда несущей (без модуляции);

M — коэффициент модуляции;

- круговая частота несущего и модулирующего сигналов;

A(t) = A0(l + Msinüt)sinot. (22)

Амплитудно-модулированный сигнал и все его составляющие, проходя по кабелю с поврежденным изолирующим покрытием, в местах повреждения получают приращение фазы, поэтому можем записать:

- р A(t) = А0 sin(ü) t + ф, )+■^2-[cos(co - Q)t + ф, ] - eos [(со + Q)t + Ф3 ], (23)

где ф, - приращение фазы сигнала с частотой <в - несущая;

фг - приращения фазы сигнала сч а с т |(со-П) - нижняя боковая; ф3 - приращения фазы сигнала с частотой (ю + £2) - верхняя боковая;

Приращение фазы в месте повреждения зависит от частоты сигнала и площади поврежденного участка. На приемном конце необходимо подавить сигнал с частотой со и выделить сигналы верхней и нижней боковых частот. Измерения разности фаз между выделенными сигналами возможны, если они будут иметь равные частоты. Для этого их необходимо преобразовать к одной частоте методом умножения на целые коэффициенты, таким образом, получим:

п[(ю-П) + ф2]-т[(са + П) + ф3]=Дф. (24)

Учитывая,, что п(ю - О) = т(ш + П), можем записать выражение для приращения фазы, пф2 — тфз == Дф, где Дф/(пт) - разность фаз между сигналами боковых частот; пит- постоянные коэффициенты.

В шестой главе диссертации обоснованы параметры аппаратуры для определения технического состояния опор контактной сети. В соответствии с диаграммой Пурбе арматурная сталь в среде с высоким значением РН находится в пассивном состоянии. Такое состояние может продолжаться бесконечно долго до появления трещин в бетоне и поступления влаги из окружающей бетон среды к границе раздела сред «арматура - бетон». Это ведет к резкому уменьшению РН и интенсивному коррозионному процессу арматуры. Учитывая сложные взаимодействия в системе «арматура - бетон — окружающая среда» и отсутствие достоверных количественных методов, описывающих эти взаимодействия, исследование параметров арматурной стали и изменения свойств бетона было выполнено экспериментально в условиях интенсивного искусственного «старения» бетона. Для этого были изготовлены образцы, которые представляли собой арматурную сталь в бетоне. Образцы выполнялись в заводских условиях по технологии изготовления железобетонных опор. Исследования проводились в электролитических ваннах с дистиллированной, водопроводной водой ив растворе, содержащем ионы хлора, как наиболее агрессивном с точке зрения коррозии. Измерения поляризационных характеристик проводились после пропускания через каждый образец определенного значения количества электричества. Измерялись вольт-амперные характеристики образцов и с помощью запоминающего осциллографа снимались осциллограммы изменения потенциала образцов и тока, протекающего через образцы. Все измерения осуществлялись относительно медносульфатного электрода сравнения специальной конструкции, Рабочая поверхность электрода сравнения находилась в непосредственной близости от образца.

Анализ экспериментальных данных выявил, что на первом этапе поляризации образцов, происходит увеличение сопротивления бетона. Это связано с выделением на арматуре газообразных продуктов коррозии. Процесс увеличения сопротивления бетона продолжался до тех пор, пока в бетоне не образова-

лись микротрещины, после чего резко уменьшились сопротивление образцов и наклон вольт-амперных характеристик (рис. 12). Из анализа изменения сопротивления бетона для образцов, находящихся в различных коррозионных средах, следует, что в ванне с раствором №С1 уменьшение сопротивления произошло раньше, чем у образцов в дистиллированной и водопроводной воде. Это объясняется присутствием ионов хлора, более высокой агрессивностью среды и, следовательно, большей скоростью протекания коррозионных процессов.

Анализ переходных процессов при. прерывистой поляризации образцов катодным и анодным током обнаружил, что протекание коррозионных процессов в образцах изменяет наклон поляризационной кривой.

В первой фазе поляризации происходит скачок потенциала на границе раздела сред «арматура - бетон» (падение напряжения на омической составляющей сопротивления), а во второй - изменение потенциала арматуры вследствие протекания тока поляризации

Рис.12. Вольт-амперные характеристики арматуры железобетонных образцов: без поляризации! Оо = О А ч; первый этап (2] := 1,2 А-ч;. второй этап, С)2 = 2,5 А-ч; СЬ =3,27 А-ч; С24 :=4,25 А-ч; СЬ =5,4 А-ч.

Как омическое, так и поляризационное сопротивления содержат информацию о состоянии бетона и арматуры. На основании полученных результатов был разработан метод диагностики коррозионного состояния опор контактной: сети, который заключается в поляризации арматуры опоры катодным или анодным током и в измерении относительно медно-сульфатного электрода ее по-

тенциала и величины тока поляризации. Особенностью процесса измерений является синхронизация измерений потенциала арматуры с моментами коммутации поляризующего тока (рис. 13). .

Яп =

¡(0+)

^. = 11,;- +Ко- (25)

-и

20 с-.

и2

20с:

Из

и4

Р^с. 13. Диаграмма тестовой поляризации арматуры опоры

Для получения более достоверной информации измерения выполняются после переключения поляризующего тока (см. рис.13):

К^+К*./ (26)

Коррозионное состояние арматуры определяется значением поляризационной составляющей в суммарном сопротивлении опоры. Для этого определяются ее средние значения: . .

кп---——

(27)

Доля поляризационной составляющей в суммарном сопротивлении арма-

туры-

К=^±о .юо о/о.

(28)

Если К > 22, то арматура незначительно подвержена коррозионному износу, бетон опоры не имеет микротрещин, очередная проверка - через три года.

При 10 < К < 22 арматура имеет значительные коррозионные повреждения, в бетоне имеются трещины, опора должна подлежать замене в течение полугода. Если К < 10, то арматура имеет коррозионные разрушения, бетон отслоился от арматуры, опора должна быть укреплена оттяжками и подлежит замене.

Значения коэффициента «К» были определены из результатов измерений при испытании опытного образца аппаратуры для определения коррозионного состояния опор контактной сети. Результаты измерений сравнивались с данными, полученными при частичной откопке подземной части опоры и обследовании ее состояния.

В седьмой главе диссертации выполнено обоснование параметров аппаратуры для определения технического состояния элементов заземляющего устройства тяговых подстанций.

В соответствии с требованиями нормативно-технической документации контроль технического состояния заземляющего устройства тяговой подстанции включает в себя осмотр видимых элементов заземляющего устройства, выборочное вскрытие грунта, измерение сопротивления растеканию заземляющего устройства напряжения шага и прикосновения. Выполнение этих работ не позволяет оценить пригодность заземляющего устройства для выполнения им своих функций. Вскрытие грунта производится один раз в пять лет в нескольких точках и не дает информации о состоянии всех элементов заземляющего устройства, существует большая вероятность пропуска элементов с недопустимо малым сечением. Измеренное значение сопротивления растеканию может удовлетворять нормативным значениям за счет низкого входного сопротивления естественных заземлителей (трубопроводов, оболочек кабелей и т. п.), заходящих на территорию тяговой подстанции и по условиям безопасности подключаемые к заземляющему устройству. В этом случае при наличии повреждений отдельных элементов выравнивание потенциалов на отдельных - участках территории подстанции будет отсутствовать, напряжение прикосновения и шага может превышать нормативное значение.

Для заземляющих;устройств больших размеров, каковыми являются за-землители тяговых подстанций, характерна неэквипотенциальность, которая влияет на распределение токов в элементах заземляющего устройства и параметры электромагнитного поля на поверхности земли, поэтому расчет распределения токов и потенциалов в элементах заземляющего устройства должен производиться с ее учетом.

Распределение токов и потенциалов в заземляющем устройстве, описывается системой из 2п дифференциально-интегральных уравнений, которая обладает определенной универсальностью, позволяет, при необходимости, учитывать существующие связи между элементами заземляющего устройства, а также организовать вычислительный процесс с учетом зависимости магнитной проницаемости стальных элементов заземляющего устройства от величины тока, протекающего по ним:

гдег=1,2,...,п;

-длина |-го элемента;

а»

поперечные сопротивления элементов; при 1 =) - сопротивление расте-

канию элемента, при I фу- взаимные сопротивления элементов; /1| — внешние продольные сопротивления элементов;

- продольный градиент потенциала 1-го элемента;

линеиная плотность поперечного тока |-го элемента.

Решение системы уравнений (29) производится в предположении, что потенциалы и продольные токи меняются по длине элементов линейно и, следовательно, линейная плотность стекающего с элементов тока есть величина постоянная.

Внутреннее продольное сопротивление зависит от магнитной проницаемости стали, которая в свою очередь является нелинейной функцией тока, протекающего по элементу. С учетом указанной нелинейности от тока продольные параметры элементов определяются путем последовательных приближений. В начале их значения рассчитываются при значении; относительной магнитной проницаемости ц, равном 200. Затем, после расчета токораспределе-ния, значения продольных параметров уточняются с последующим пересчетом; распределения.токов (первая итерация) и т. д. По известным значениям токов, стекающих с элементов заземляющего устройства, определяется распределение гальванического потенциала поверхности земли над элементами заземляющего устройства. Потенциал на поверхности земли от тока стекающего с элемента заземляющего устройства,

(30)

где р — удельное сопротивление земли; I - ток утечки; х, у, z, - координаты точки измерения;

Ь — глубина закопки элементов.

5ф

Результаты расчета потенциала поверхности земли и его производных

ду Эх

свидетельствуют о том, что как по значению потенциала, так и по значению его

производной по у с поверхности земли можно обнаружить расположение элементов заземляющего устройства. Из анализа результатов следует, что чувствительность приемной части аппаратуры должна быть не хуже 10 мВ. Выбор рабочей частоты аппаратуры в 25 Гц осуществлялся на основе анализа затухания сигнала в элементах заземляющего устройства и амплитуды поля помех.

Напряженность магнитного поля от элемента заземляющего устройства определяется интегрированием этого поля от элементарного источника по длине элемента, который через координаты начала и конца элементов заземляющего устройства запишется так:

Распределение составляющих магнитного поля в точке измерения приведено на рис. 14,15. Проекция вектора напряженности Н2 на вектор Ш запишется в следующем виде:

ъ Н2

Рис.14. Напряженность магнитного поля от параллельных элементов заземляющего устройства

Определим напряженность магнитного поля на поверхности земли, создаваемую горизонтальным и вертикальным элементами контура заземления:

Н2 =

I

4тфв - гср + Ь)2 + (хв - хср1 )2 + (у в - у 1 )2

1,+Ь-.

+Ь)2 +(хв.-хср1)2 +(у2 -У1)2 ^Ь2+(хв-хср1)2+(ув-у,)2 Проекция вектора напряженности Нг на вектор Н1?

(33)

Н2 = Н2

хи -х

ср!:

У^в-ХсрО^СУв-У!)2

(34)

Рис.15. Напряженность магнитного поля от токов в горизонтальном и вертикальном элементе

Векторы напряженности магнитного поля на поверхности земли от токов двух перпендикулярных элементов перпендикулярны, и их проекции друг на друга будут равны нулю.

Из результатов расчета напряженности магнитного поля над элементами заземляющего устройства следует: напряженность магнитного поля от тока в вертикальном элементе над этим элементом стремится к нулю. При удалении от вертикального элемента она сначала растет, а затем медленно убывает. Непосредственно над горизонтальным элементом наблюдается максимальное значение напряженности магнитного поля, которое определяется током в нем и от токов в остальных элементах зависит незначительно (доля напряженности от токов во влияющих элементах не превышает 10 %).

Наличие вертикального элемента в заданной точке определяется минимальным значением Н в этой же точке, т. е.. Составляющая, параллельная вертикальному элементу на его конце, будет стремиться к минимуму.

Эффективность работы вертикального элемента оценивается коэффициентом эффективности

Кэ=1-Р, (35)

к _ / ш к _

где - сумма всех токов, выходящих из узла по горизон-

]=1 / ¡=1 п

тальным элементам;

т

- сумма всех токов, входящих в узел по горизонтальным элементам.

¡=1

Глубина закопки элемента, заземляющего устройства определяется результатами измерения напряженности магнитного поля в двух точках: на поверхности земли и на известной высоте «а» от поверхности. Глубина закопки определяется по формуле:

где Н] - напряженность магнитного поля поверхности земли;

Н2 — напряженность магнитного поля на высоте.

Глубину закопки элемента можно определить также по результатам измерения напряженности магнитного поля в двух точках на поверхности земли, над элементом и на известном расстоянии от него.

Влияние сооружений, заходящих на территорию подстанции и электрически связанных с заземляющим устройством, на величину сопротивления растеканию заземлителя определяется входным сопротивлением этих сооружений, зависящим от потенциала заземляющего устройства в точке подключения сооружения к заземлителю и тока, который ответвляется на сооружение. На основе выполненных исследований создан макетный образец аппаратуры для определения технического состояния заземляющих устройств, который прошел

28

испытания на ряде тяговых подстанций и показал удовлетворительные результаты.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Выполненный анализ особенностей защиты от коррозии заземляющих устройств тяговых подстанций; опор контактной сети и кабелей в алюминиевых оболочках и шланговом изолирующем покрытии показал, что рекомендованные в нормативно-технической документации способы защиты не обеспечивают безаварийной работы подземных сооружений в условиях действия электрифицированного железнодорожного транспорта.

2. Исследования параметров границы раздела сред «металл - электролит» в местах повреждения изоляции показали, что сопротивление и емкость двойного электрического слоя зависят от частоты, размеров повреждения и удельной проводимости земли. При достаточно малых площадях повреждения (менее 1 мм ) модуль сопротивления границы раздела, сред «металл - электролит» больше сопротивления растеканию. При увеличении площади повреждения со-отношение|2|дс ^ Ир уменьшается, и при площади п о в р е ж д ¿АГ^м? и более

параметры границы раздела можно не учитывать для

3. Результаты расчета распределения тока и потенциала по оболочке магистрального кабеля связи с поврежденным изолирующим покрытием показали, что рекомендованные нормативно-технической документацией методы защиты от коррозии не обеспечивают сохранности оболочки кабеля; При появлении повреждения изолирующего покрытия оболочка выходит из строя за считанные месяцы. Кроме того, при прохождении трассы кабельной линии вдоль линии электропередачи параллельного сближения на оболочке кабеля формируются потенциалы, вызывающие значения плотности протекающих через повреждения токов больше критических.

4. Затухание гармонического сигнала в оболочке кабеля. в шланговом изолирующем покрытии показало, что на частоте 100 Гц и ниже основное затухание сигнала происходит на повреждениях в изолирующем покрытии кабеля. На более высоких частотах сигнал затухает на участках кабеля между повреждениями, поэтому рабочую частоту аппаратуры поиска мест повреждения следует выбирать не выше 100 Гц.

5. На частотах выше 1 кГц потенциал на поверхности земли от тока, стекающего через изолирующий покров кабеля, соизмерим с потенциалом, созданным током, текущим через повреждения изоляции кабеля. С уменьшением площади повреждения и увеличением к частоты измерительного сигнала. уменьшается приращение модуля напряженности магнитного поля и его фазового угла.

6. Разработаны метод и аппаратные средства определения технического состояния железобетонных опор контактной сети. Метод основан на регистрации поляризационных параметров арматуры опоры в переходном режиме. Ап-

паратура позволяет определить коррозионное состояние арматуры и состояние бетона по величине его сопротивления.

7. Омическая и поляризационная составляющие сопротивления границы раздела сред «арматура — бетон» зависят от коррозионного состояния арматуры. Относительное уменьшение поляризационного сопротивления свидетельствует о разрушении бетона, появлении трещин, разрушении пассивной пленки и высокой скорости коррозии арматуры. Относительное уменьшение сопротивления бетона свидетельствует о его разрушении, появлении трещин в бетоне, уменьшении относительного значения поляризационного сопротивления и высокой скорости коррозии арматуры.

8. Разрушение бетона сопровождается уменьшением тангенса угла наклона вольт-амперной характеристики от значения 1,5 - 2 до 0,05 - 0,1, что свидетельствует об отсутствии омического контроля коррозии арматуры.

9. Разработана база данных, совместимая с аппаратными средствами, что позволяет пополнять базу и отслеживать изменения параметров арматуры и бетона во времени, заблаговременно планировать мероприятия по техническому обслуживанию опор.

10. Потенциал поверхности земли над точкой пересечения горизонтальных элементов заземляющего устройства имеет максимальное значение, по которому можно обнаружить расположение точки пересечения элементов.

11. Предложенная методика позволяет определить собственные параметры ферромагнитных элементов заземляющего устройства различной формы с учетом токовой и частотной зависимости.

12. Разработанная аппаратура определения технического состояния элементов. заземляющего устройства позволяет определить место расположения вертикальных и горизонтальных элементов заземляющего устройства и глубину их расположения, определить коррозионный износ горизонтальных элементов по потере сечения элемента более 80 %.

13. Составляющая напряженности магнитного поля, совпадающая по направлению с протяженным ферромагнитным стержнем, имеет минимальное значение на концах стержня. Указанный эффект используется для определения места расположения вертикальных элементов заземляющего устройства.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. КандаевВ. А. Собственные параметры элементов контура заземления/В. А. Кандае в, А. В. Котельников, Н. Ю. Свешникова// Первая Российская конференция по заземляющим устройствам: Сборник докладов/ Сибирская энергетическая академия. Новосибирск, 2002. С. 51 - 58.

2. К а н д а е в В. А. Метод определения контакта между вертикальным элементом и сеткой контура заземления/В; А. К а н д а е в, Н. Ю. С в е ш н и-

к о в а// Первая российская конференция по заземляющим устройствам: Сборник докладов/ Сибирская энергетическая академия. Новосибирск, 2002. С. 149-155.

3. Ко тельник о в А. В. Экспериментальные исследования сопротивления элементов контура заземления различной формы/А, В. К о т е л ь н и -к о в, В. А. К а н д а е в, Н. Ю.* С в е ш н и к о в а // Вестник ВНИИЖТа. 2003. С.38-4Ь

4. А.С. 024634 Россия, МКИ3 ОО 1С 23/9. Устройство для измерения электрохимического потенциала/О. А. Андреев, В;А. К а н д а е в, В.Н. К у -л а г и н// Открытия. Изобретения. 2000. № 11.

5; А; с. 20759 Россия, МКИ3 С23Б 13/00. Автоматическая дренажная установка/ В. А. К а н д а е в, Н. Ю. С в е ш н и к о в а, А. В. К а н д а е в// Открытия. Изобретения. 2001.№ 33.

6. А. с. 21667 Россия, МКИ3 ОО 1Я 27/20. Устройство для диагностики целостности элементов контура заземления/ В. А. К а н д а е в, Н. Ю. С в е ш -н и к о в а// Открытия.Изобретения. 2002Л№ 3. .

7. Пат. 2207582 Россия, МКИ О01Я31/08. Способ определения места повреждения кабеля / В. А. К а н д а е в, Н. Ю. С в е ш н и к о в а// Открытия, Изо-бретенияЛООЗ. № 18.

8. Пат. 2222816 Россия, МКИ О 01 Я 27/20. Способ определения глубины залегания элементов контура заземления/ В.А К а н д а е в, Н. Ю. С в е ш н и к о в а, А. В. К а н д а е в// Открытия. Изобретения: 2004. № 3.

9. Пат. 2223 510 Россия, МКИ ОО 1Я27/20. Способ определения наличия вертикальных элементов контура заземления / В* А. К а н д а е в, Н. Ю. С в е-ш н и к о в а, А. В. К а н д а е в// Открытия. Изобретения. 2004, № 4;

10. Пат. №32284 Россия, МКИ ОО 1Я27/20. Способ диагностики целостности контакта вертикального элемента с контуром заземления / В. А. К а н д а е в, Н. Ю. С в е ш н и к о в а, А. В. К а н д а ев// Открытия. Изобретения. 2003. №17.

11. К а н д а е в В. А. Исследование параметров повреждения изолирующего покрытия кабелей электроснабжения и связи/В; А. К а н д а е в, А. В. К о тельнико в//Вторая междунар. Науч.-технконф. «Актуальные проблемы: развития железнодорожного транспорта»: //Материалы доклУМИИТ. М: 1996.

12; К а н д а е в В. А. Система контроля сопротивления изоляции оболочки кабеля связи в шланговом покрытии /В. А. К андаев, Н. М. Б у р ц ев С. А. Б а т р а к о в// Автоматика, телемеханика и связь. 1997. № 9. С. 7-8.

13. Андр е е в О. А. Параметры границы раздела арматуры опор контактной сети/О. А. А н д р е е в, В. А. К а н д а е в//Энергосбережение на предприятиях Западно-Сибирской железной дороги: Материалы науч.-практ. конфУ Омская гос. акад. путей сообщения. Омск,, 1999. С. 35 - 37.

14. А.с. 024634 Россия, МКИ3 О01С 23/9. Устройство для измерения электрохимического потенциала/О. А. А н д р е е в, В. А. К а ндаев, В.Н. Кулагин// Открытия. Изобретения. 2000. №11.

15. К а н д а е в В. А. Совершенствование эксплуатационного контроля коррозионного состояния подземных сооружений систем электроснабжения железнодорожного транспорта: Монография/ Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2003. 225 с.

16. К а н д а е в В. А. Распределение измерительного сигнала в заземляющем устройстве и его коррозионное состояние/ В. А. К а н д а е в, Н. Ю. С в е шникова// Материалы всероссийской науч.-техн. конф. «Проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта/Уральский гос. ун-т путей сообщения. Екатеринбург, 2003. Т. 1. С. 230-238.

17. К а н д а е в В. А. Параметры электромагнитного поля на поверхности земли, информативные относительно целостности элементов контура заземления/ В. А. К а н д а е в, Н. Ю. С в е ш н и к о в а // Вестник инженеров электромехаников железнодорожного транспорта/Самарская гос. акад. путей сообщения. Самара, 2003. Вып. 1 С. 161 - 164.

18. К а н д а е в В. А. Исследование затухания гармонического сигнала в оболочке кабеля с поврежденным изолирующим покрытием / В. А. К а н д а е в, А. В. К о т ел ь н и к о в, Л. Г. П о з д н я к о в// Вестник ВНИИЖТа. 1985. № 4. С. 19-21.

:;. 19. Определение информативных параметров коррозионного состояния арматуры опор контактной сети//АндреевО. А. Кандаев В. А. Карп о в а Л. А./ Проблемы электромагнитного влияния и надежности функционирования систем передачи информации на железнодорожном транспорте: Меж-вуз. темат; сб. науч. тр./ Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 1998. С. 121-123.

20. Б а т р а к о в С. А. Исследование зависимости параметров повреждения изолирующего покрытия кабеля от тока поляризации/С. А. Батраков, Л. Г. П о з д н я к о в, В. А. К а н д а е в; Омский ин-т инж. ж.-д. трансп. -Омск- 1990.- 15 с.-Рус.-Деп. вИнформэнерго 06.09.91,№3257-эн90.

2Ь Б а т р а к о в С. А. Исследование температурной зависимости параметров полного переходного сопротивления/ С. А. Б а т р а к о в, Л. Г. П о з д н я к о в, В. А. К а н д а е в; Омский ин-т инж. ж.-д. трансп. - Омск. - 1990.-17с- Рус. - Деп. в Информэнерго 22.02.91, № 3253-эн90.

22. А н д р е е в О. А. К а н д а е в В. А. Параметры границы раздела ар-.матуры опор контактной сети. //Энергосбережение на предприятиях ЗападноСибирской железной дороги: Материалы научн-практ. конф. /Омская гос. акад. путей сообщения. Омск, 1999. С. 35-37.

23. К а н д а е в В. А. Автоматическая дренажная установка/ В. А. К а н -д а е в, Н. Ю. С в е ш н и к о в а; Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск. -2001-13 с. - Деп. в ЦНИИТЭИ МПС, 21.05. 2001. № 6325-жд 01.

Типография ОмГУПСа. 2004. Тираж 100 экз. Заказ 209 644046, Омск, пр. Маркса, 35

1 -5 06 3

Введение.

1. Коррозионное состояние подземных сооружений железнодорожного транспорта.

1.1. Анализ коррозионного состояния заземляющих устройств тяговых подстанций.

1.1.1. Существующие методы определения технического состояния заземляющих устройств.

1.2. Коррозионное состояние и особенности защиты от коррозии кабелей в алюминиевых оболочках и шланговом изолирующем покрытии.

1.2.1. Методы определения мест повреждения изоляции кабеля.

1.3. Опоры контактной сети и методы определения их коррозионного состояния.

1.3.1. Опоры контактной сети и факторы, снижающие срок их службы.

1.3.2. Состав и свойства цементного камня.

1.3.3. Существующие методы определения коррозионного состояния опор контактной сети.

1.3.3.1. Способы определения низкоомных опор в группе.

1.3.3.2. Методы оценки коррозионного состояния опор контактной сети.

1.4. Формулировка проблемы и определение задач исследования

2. Параметры переходного сопротивления алюминиевого проводника в местах повреждения полимерного изолирующего покрытия.

2.1. Граница раздела электрод - электролит в цепях постоянного и переменного тока.

2.2. Описание экспериментальной установки обработка результатов измерений.

3. Электромагнитное поле линейных изолированных проводников и их параметры.

3.1. Изолированный цилиндрический проводник в однородном пространстве.

3.2. Трубчатый изолированный проводник в однородном пространстве.

3.3. Трубчатый изолированный проводник в нижнем полупространстве.

3.4. Взаимные параметры изолированных проводников.

3.5. Экспериментальное определение собственного сопротивления стальных проводников различной формы.

4.Распределение тока и потенциала по кабелю с поврежденным полимерным изолирующим покрытием.

4.1. Входное сопротивление кабеля с поврежденным изолирующим покрытием.

4.2. Распределение тока и потенциала по кабелю с поврежденным изолирующим покрытием. 4.3.Изменение амплитуды и фазы тока в местах повреждения изолирующего покрытия кабеля.

5. Разработка методов определения мест повреждения кабеля.

5.1. Методы определения мест повреждения изоляции кабеля.

5.2. Напряженность магнитного поля кабеля с поврежденным изолирующим покрытием.

5.3. Потенциал поверхности земли от тока, стекающего мере 5 повреждение. 5.4. Потенциал поверхности земли от тока, стекающего через изолирующий покров кабеля.

5.5. Устройства для определения мест повреждения изоляции кабеля.

5.5.1. Контактный метод поиска повреждения кабеля.

5.5.2. Фазовый метод поиска мест повреждения кабеля.

5.5.3. Определение мест повреждения кабеля с использованием А М сигнала.

6. Электрохимический метод определения коррозионного состояния опор контактной сети.

6.1 Определение параметров границы раздела «арматура бетон».

6.2. Разработка методики определения коррозионного состояния арматуры железобетонных опор.

6.3 Аппаратура и программное обеспечение.

7. Определение технического состояния элементов заземляющего устройства тяговых подстанций.

7.1. Распределение токов в элементах эквипотенциального заземляющего устройства.

7.2.Распределение тока и потенциалов в элементах неэквипотенциального заземляющего устройства.

7.3. Распределение напряженности магнитного поля на поверхности земли от тока в элементах заземляющего устройства.

7.4. Потенциал поверхности земли от тока, стекающего с элемента заземляющего устройства.

7.5. Технические средства повышения долговечности заземляющих систем тяговых подстанций.

7.5.1. Автоматическая дренажная установка.

7.5.2. Определение технического состояния элементов заземляющих устройств.

Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта осуществляется за счет увеличения пропускной и провозной способности железных дорог, что требует применения современных систем электроснабжения, их надежной и безотказной работы. Кроме того, применение систем управления транспортом, включающих в себя элементы вычислительной техники, систем передачи и обработки больших информационных потоков требует внедрения волоконно-оптических систем передачи информации, расширения кабельных сетей электроснабжения и связи и их надежной и безотказной работы.

Важнейшими элементами системы электроснабжения электрифицированных железных дорог, железнодорожной автоматики и связи являются подземные конструкции, к которым относятся заземляющие системы, подземные части опор контактной сети и подземные кабели всех назначений. Подземные коммуникации обеспечивают функционирование систем, и их безопасное обслуживание и защиту этих систем в условиях грозовых разрядов и токов короткого замыкания как ЛЭП высокого напряжения, так и тягового электроснабжения. Нормальное функционирование системы электроснабжения напрямую зависит от надежности контактной сети, элементами которой являются опоры -ответственные и дорогостоящие сооружения устройств тягового электроснабжения [1]. В процессе эксплуатации опоры подвергаются различным воздействиям, приводящим к изменению первоначальных значений прочностных характеристик бетона и арматуры. В результате этих воздействий изменяется несущая способность опоры, возрастает вероятность превышения нагрузкой фактической несущей способности опоры и, как следствие, увеличивается вероятность ее падения [2]. Из общего числа опор (1,5 млн) железобетонные составляют около 90 %. Для электрифицированных участков железных дорог постоянного тока одной из наиболее серьезных проблем является коррозия железобетонных опор под действием блуждающих токов при попадании потенциала обратной тяговой сети на арматуру [3, 4]. Ежегодно по этой причине приходится заменять (0,4-1) % от общего количества опор. Часто среди заменяемых оказываются те, чей ресурс еще не выработан, и которые еще могут находиться в эксплуатации. В то же время выход из строя опоры, как правило, является от ка-зом катастрофическим, который приводит к существенным экономическим потерям и может сопровождаться аварийными ситуациями с тяжелыми последствиями.

По этой причине разработка методов и аппаратуры определения коррозионного состояния подземной части железобетонных опор без откопки является актуальнейшей задачей, направленной на повышение надежности, снижение затрат на содержание контактной сети и повышение безопасности движения поездов.

Железнодорожный транспорт имеет развитую сеть кабельных линий электроснабжения, магистральных и местных линий связи, кабельных линий контроля и автоматики. Использование кабелей в алюминиевой оболочке и полимерном покрытии значительно повышает надежность работы линейных сооружений систем электроснабжения и связи [5]. Они длительное время сохраняют высокое переходное сопротивление металлических элементов кабеля относительно земли, надежно обеспечивая тем самым защиту как от почвенной коррозии, так и от коррозии блуждающими токами и имеют значительный КЗД за счет высокой проводимости алюминия. Кроме того, кабели с алюминиевой оболочкой или токоведущей жилой и качественным полимерным изолирующим покрытии примерно на 30 % дешевле аналогичных бронированных, поэтому их применение дает существенный экономический эффект. Однако полимерное изолирующее покрытие, имея низкую механическую прочность, в процессе транспортировки, укладки и эксплуатации кабеля может быть повреждено. ^ак показывает опыт, эксплуатации кабельных систем с поврежденным изолирующим покрытием, токоведущая жила или оболочка кабелей электроснабжения или связи в местах повреждения быстро выходит из строя по причине коррозии. Процесс коррозии ускоряется, если трасса кабеля проходит в зоне распространения блуждающих токов электрифицированного рельсового транспорта, где обратным проводом служит рельс. Учитывая что алюминий имее! очень «узкий» потенциальный диапазон в котором скорость коррозии минимальна то существующие активные методы [6] не обеспечивают зашиты от коррозии подобных кабельных систем, особенно в условиях работы электрифицированного железнодорожного транспорта. Одним из способов обеспечения безаварийной работы кабеля является быстрое и точное определение мест повреждения изоляции и его устранение.

Отсутствие приборов и приборного контроля за коррозионным состоянием элементов заземляющих систем, а также отсутствие возможности организации повседневного визуального контроля увеличивает риск отказа заземляющей системы. Наличие коррозионных потерь в элементах заземляющих систем может стать причиной недостаточной термической устойчивости. В этих условиях вслед за термическим повреждением заземлителей получают повреждения другие подземные конструкции: кабели, трубопроводы, фундаменты. Термическое повреждение заземлителей может явиться также причиной отказа в работе защит от токов коротких замыканий, вследствие чего ущерб от аварии может быть сопоставим со стоимостью электротехнического оборудования подстанции. Существующие методы и аппаратные средства [7] не обеспечивают определения технического состояния заземляющих систем в полном объеме, особенно в условиях функционирования электрифицированного железнодорожного транспорта поэтому актуальными являются задачи предупреждения коррозии заземляющих устройств тяговых подстанций, опор контактной сети и других подземных конструкций систем электроснабжения железнодорожного транспорта.

Основные теоретические положения, используемые в работе базируются на законах электромагнитного поля, коррозии и защиты металлов, теории заземлителей. Изучению электромагнитного поля в среде от линейных источников посвящены многочисленные работы геофизиков и электротехников. Теоретические положения о закономерностях формирования составляющих электромагнитного поля и зависимость этих составляющих от свойств среды первоначально были разработаны основоположниками отечественной геофизической школы электроразведки В. А. Фоком и В. Р. Бурсианом [8]. Опубликованные в 50-х годах прошлого столетия работы А. Н. Тихонова [9] Д. Н. Шахсуварова [10] и С. М. Шейнмана [11] явились обоснованием для целей электроразведки методов с использованием переменных электромагнитных полей и методов становления электромагнитного поля. Приблизительно в это же время были опубликованы исследования JI. Б. Гасаненко, И. С. Гельфанда и В.И. Дмитриева [12-14] о распространении электромагнитного поля в слоистых средах. В работах JI. JI. Ваньяна, А.В. Вешева, А. А. Кауфмана, А. И. Заборовского и др., [15-17], основные положения выдвинутые А. Н. Тихоновым доведены до практического применения. Хотя перечисленные работы имеют чисто геофизическое применение, способы решения задач и полученные результаты и выводы имеют прямое отношение к решаемым в работе задачам. Кроме геофизиков значительный вклад в развитие теории электромагнитного поля внесли специалисты изучавшие взаимное влияние сильночных цепей на сети связи конечной или бесконечной длины.

Первые работы по исследованию индуктивного влияния бесконечно длинного провода, расположенного над однородной землей были опубликованы в1926 году Поллячеком [18] и Карсоном [19], через значения составляющих электромагнитного поля были получены выражения для определения взаимного сопротивления бесконечно длинного проводника расположенною над однородной землей. В последствии Као-Ю-Кан [20] показал что решения полученные Поллячеком и Карсоном эквивалентны.

Большая работа по созданию теории влияния сильноточных цепей на линии связи и разработке методов защиты от внешних электромагнитных полей была выполнена М. И. Михайловым и J1. Д. Разумовым [21, 22 ], М. В. Костен-ко [23 ], Г. А. Гринбергом и Б. Э. Бонштедтом [24 ], М. Г. Шалимовым [25, 26]

JI. Г. Поздняковым,[27, 28 ], В. У. Костиковым [27 ], и др. В работах М. Г. Шалимова на основе теории дипольных источников получены выражения для определения составляющих электромагнитного поля проводника расположенного над однородной или многослойной землей через которые определяются как собственные параметры проводников , так и параметры влияния. На основе работ выполненных М. Г. Шалимовым JI. В. Шагарова получила приближенные выражения для составляющих электромагнитного поля бесконечно длинного проводника расположенного над двухслойной землей. В. У. Костиковым и Л. Г. Поздняковым предложен способ приведения многослойной структуры земли к эквивалентной - однородной, который получил название как метод «свертывания геоэлектрического разреза» и нашло широкое применение на практике. Кроме того Л. Г. Поздняковым выполнены работы по исследованию взаимного влияния между однопроводными линиями конечной длины. В работе опубликованной Э. П. Каскевичем [29 ] представлены результаты по определению кажущегося удельного сопротивления земли с учетом его вероятностного характера. В последствии он предложил методику статистической обработки первичной информации по учету неоднородности строения земли и параметров влияния, что позволило определить минимальный объем измерений, обеспечивающий заданную точность получаемых результатов.

Несмотря на достаточно большое количество работ в этой области, существует некоторая неопределенность при вычислении параметров изолированных проводников проложенных в земле [30]. Например в известных литературных изданиях [31], [22] в выражении для определения полной переходной проводимости отсутствует однозначность в применении волнового числа земли к» и постоянной распространения «у». Кроме того, во многих работах скорость распространения электромагнитной волны принимается равной скорости света [31], [32-34].

Теоретические основы эксплуатационного контроля заземляющих систем электроустановок основываются на общетеоретических положениях начало которым положено в широко известной работе Ф. Оллендорфа [35] в которой были получены решения для простейших заземлителей располагаемых в однородной земле. Аналогия между электростатическим полем и полем постоянного тока в земле высказанная Ф. Оллендорфом долгое время являлось основополагающим при построении методов расчета основных параметров заземляющих систем [36], [37]. Этот этап позволил исследовать основные закономерности распределения потенциального поля в грунте для простых и сложных заземлителей [37] [38]. Развитие энергетики, увеличение мощности сетей и токов замыкающихся через землю и заземлители потребовали увеличения точное!и расчета и учета реального строения земли. Интегрируя функцию для точечного источника В. В. Бургсдорф получил решение применительно для двух и ipex слойной земли с переменными границами раздела между слоями [39]. Для расчета сложных заземляющих систем А. И. Якобе, теоретически обосновал метод наведенного потенциала [40-42] применительно для грунтов с неоднородными электрическими параметрами. Для аналогичных условий А. Б. Ослон применил метод оптической аналогии [43]. Очередным шагом в совершенствовании методов расчета является учет продольного сопротивления ферромагнитных проводников (из которых сооружается заземлитель) переменному току. Такие работы были выполнены А. И. Якобсом и П. И. Петровым, [44] Р. Н. Корякиным и В. К. Добрыниным, [45] и др. Применение стальных конструкций для заземляющих устройств, кроме учета нелинейной токовой зависимости продольног о сопротивления, выдвигает задачу защиты этих конструкций от коррозии.

Применение вектор-потенциальной функции для расчета электромагнитного поля от простых и сложных заземлителей предложенный Г. Г. Пучковым [46], позволяет решать задачи электромагнитной совместимости на территории подстанции, учета взаимного индуктивного влияния между элементами заземляющего устройства, а также между элементами заземляющего устройства и внешними токонесущими конструкциями.

Большая работа по защите элементов заземляющих устройсчь oi коррозии, с учетом особенностей развития коррозионных процессов в заземляющих системах была выполнена Ю. В. Целебровским и Ю. В. Деминым [47-50]. Заземляющее устройство, с многочисленными гальванически связанными сооружениями, заходящими на территорию подстанции и выполненные из разных конструкционных материалов (алюминий, свинец, сталь итд.) они рассматривали как многоэлементную коррозионную систему.

Вопросам приборного эксплуатационного контроля заземляющих систем посвящены работы Р. К. Борисова [51] и Б. Е. Дынькина [52].

Измерение поляризационного потенциала системы металл - электролит и вообще задача исключения омической составляющей из результата измерения общего потенциала сооружения является достаточно сложной инженерной задачей. Однако, высокая информативность поляризационного (электродного) потенциала о коррозионном состоянии системы металл-электролит стимулирует работы в этой области. Существующие методы измерения поляризационного потенциала можно разделить на компенсационные и релаксационные. Первые схемы с использованием компенсационного метода были выполнены в США и получили название нулевой цепи Пирсона [53]. Основой компенсационного метода является мостовая схема измерений. Компенсационный метод используется преимущественно в лабораторных исследованиях и мало пригоден для полевых измерений в силу особенностей которыми этот метод обладает.

Принцип работы измерительных схем использующих релаксационный метод, основан на разной скорости формирования омической и поляризационной составляющих потенциала сооружения при полной или частичной коммутации источника поляризующего тока. Большой вклад в разработку релаксационных методов внесли Н. П. Глазов В. В. Притула И. В. Стрижевский [54-58]. Метод вспомогательного электрода теоретически обоснованный Н. П. Глазовым в настоящее время является основным способом при определении поляризационного потенциала на отечественных нефте-газопроводах. Имеются другие разновидности методов измерения поляризационного потенциала [59-62] однако они не нашли широкого практического применения.

Выводы

1. Предложенный метод расчета распределения измерительного сигнала в заземляющем устройстве позволяет учесть нелинейную зависимость магнитной проницаемости и внутренних параметров ферромагнитных проводников от величины тока в них.

2. Выполненный анализ составляющих электромагнитного поля на поверхности земли позволил, определить параметры, информативные относительно технического состояния элементов заземляющего устройства.

3. На основе анализа составляющих электромагнитного поля, измеренных на поверхности земли, разработаны методы;

- определения наличия вертикальных элементов заземляющего устройства, позволяющий отыскивать места расположения вертикального элемента с точностью не хуже ± 10 см.

- определения контакта между вертикальным элементом и сеткой заземляющего устройства.

- определения эффективности работы вертикального элемента заземляющего устройства.

- определения глубины залегания горизонтальных элементов заземляющего устройства.

232

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Выполненный анализ особенностей защиты от коррозии заземляющих устройств тяговых подстанций, опор контактной сети и кабелей в алюминиевых оболочках и шланговом изолирующем покрытии показал что рекомендованные в нормативно-технической документации способы защиты не обеспечивают безаварийную работу подземных сооружений в условиях действия электрифицированного железнодорожного транспорта.

2. Исследования параметров границы раздела металл - электролит в местах повреждения изоляции показало, что сопротивление и емкость двойного электрического слоя зависят от частоты, размеров повреждения и удельной проводимости земли. При достаточно малых площадях повреждения (менее 1 л мм ) модуль сопротивления границе раздела металл - электролит больше сопротивления растеканию. При увеличении площади повреждения соотношение

Z\ уменьшается, и при площади повреждения 10*' м2, и более парамефы Rp границы раздела можно не учитывать для р3 < 500 Ом-м.

3. Результаты расчета распределения тока и потенциала по оболочке магистрального кабеля связи с поврежденным изолирующим покровом показало, что рекомендованные нормативно технической документацией методы защиты от коррозии не обеспечивают сохранность оболочки кабеля. При появлении повреждения изолирующего покрытия оболочка выходит из строя за считанные месяцы. Кроме того, при прохождении трассы кабельной линии вдоль линии электропередачи параллельного сближения на оболочке кабеля формируется потенциалы вызывающие значения плотности протекающих через повреждения токов больше критических.

4. Анализ затухания гармонического сигнала в оболочке кабеля в шланговом изолирующим покрытии показал, что на частоте 100 Гц и ниже основное затухание сигнала происходит на повреждениях в изолирующем покрытии кабеля. На более высоких частотах сигнал затухает на участках кабеля между повреждениями. Поэтому рабочую частоту аппаратуры поиска мест повреждения следует выбирать не выше 100 Гц.

5. На частотах выше 1 кГц потенциал на поверхности земли от тока стекающего через изолирующий покров кабеля, соизмерим с потенциалом, созданным током, текущим через повреждения изоляции кабеля. С уменьшением площади повреждения и увеличением частоты измерительного сигнала уменьшается приращение модуля напряженности магнитного поля и его фазового угла.

6. Разработан метод и аппаратные средства определения технического состояния железобетонные опор контактной сети. Метод основан на регистрации поляризационных параметров арматуры опоры в переходном режиме. Аппаратура позволяет определить коррозионное состояние арматуры и состояния бетона по величине его сопротивления.

7. Омическая и поляризационная составляющие сопротивления границы раздела арматура-бетон зависят от коррозионного состояния арматуры и связаны между собой причинно следственными зависимостями. Относительное уменьшение поляризационного сопротивления свидетельствует о разрушении бетона, появлении трещин и высокой скорости коррозии арматуры. Относительное уменьшение сопротивления бетона свидетельствует о его разрушении, появлении трещин в бетоне, уменьшении относительного значения поляризационного сопротивления и высокой скорости коррозии арматуры.

8. Разрушение бетона сопровождается уменьшением тангенса угла наклона вольтамперной характеристики от значения 1,5 - 2 до 0,05 - 0,1, что свидетельствует об отсутствии омического контроля коррозии арматуры.

9. Разработана база данных, совместимая с аппаратными средствами, что позволяет пополнять базу и отслеживать изменения параметров арматуры и бетона во времени, заблаговременно планировать мероприятия по техническому обслуживанию опор.

10. Потенциал поверхности земли над точкой пересечения горизонтальных элементов заземляющего устройства имеет максимальное значение, по которому можно обнаружить расположение точки пересечение элементов.

11. Предложенная методика позволяют определить собственные параметры ферромагнитных элементов заземляющего устройства различной формы с учетом токовой и частотной зависимости.

12. Разработанная аппаратура определения технического состояния элементов заземляющего устройства позволяет определить место расположения вертикальных и горизонтальных элементов заземляющего устройства и глубину их расположения, определить коррозионный износ горизонтальных элементов по потере сечения элемента более 80%.

13. Составляющая напряженности магнитного поля, совпадающая по направлению с протяженным ферромагнитным стержнем, имеет минимальные значения на концах стержня. Указанный эффект используется для определения места расположения вертикальных элементов заземляющего устройства.

235

1. Котельников А. В. Электрификация железных дорог, мировые тенденции и перспективы. М.: Интекст, 2002. 103 с.

2. ПодольскийВ. И. Эксплуатационные воздействия на опоры контактной сети электрифицированных железных дорог и повышение их надежности: Автореф. дис. докт. техн. наук. М., 1997. 66 с.

3. Баранов Е. А., СеледцовЭ. П. Состояние железобетонных опор и защита их от разрушения /. Железнодорожный транспорт. Сер. Электрификация и энергетическое хозяйство. 1965. вып. 10. с. 20.

4. М и х е е в В. П. К а р п о в А. П. Опоры и Фундаменты контактной сети/ М.: Транспорт, 1965. 63 с.

5. Котельников А. В. Блуждающие токи электрифицированного транспорта. М.: Транспорт, 1986. 279 с.

6. Инструкция по защите железнодорожных подземных сооружений от коррозии блуждающими токами (ЦЭ-518). М.: Трансиздат, 1999.128 с.

7. К а р я к и н Р. Н. Заземляющие устройства электроустановок М.: Энергосервис, 2000. 373 с.

8. Ф о к В. А. Б у р с и а н В. Р. Электромагнитное поле переменного тока в цепи с двумя заземлениями. Ж. Рус. Физ.-хим. об-ва, т. 58, вып. 2, 1926 г. с.355 -363.

9. Тихонов А.Н. О распределении переменного электромагнитного поля в слоистой анизотропной среде. Докл. АН СССР, т. 125, № 5 1959 г. С. 982-985

10. Тихонов А.Н. ШахсуваровД. Н. Метод расчета электромагнитных полей, возбуждаемых переменным током в слоистых средах. Изв. АН СССР. Геогр. и геофиз. 1956 г. т. 20, № 3 С. 245 251.

11. П.Шейнман С. М. Об установлении электромагнитных полей в земле. Прикл. геофиз., вып. № 3 ,1947 г.

12. Гасаненко JI. Б. Поле вертикального гармонического магнитного диполя на поверхностью многослойной структуры. Учен, зап .ЛГУ, 1959г №278, вып. 11 сер. физич. и геол. наук., С. 164-174.

13. Гельфанд И. С. Электромагнитное поле кабеля в слоистой среде. Сб. ст. по геофиз. мет. разв. Свердловского горн. Института, Госгеолтехиздат 1955 г. вып. 23 с.

14. Дмитриев В. И. Влияние неоднородности земли на поле прямолинейного бесконечного кабеля. Изв.АН СССР, сер. Геофиз. 1959г. №4 с.

15. Вешев А. В. Электропрофлирование на постоянном и переменном токе. Л.: Недра, 1980г. -391 с.

16. В а н ь я н Л. Л. Основы эектромагнитных зондирований. М.: Недра, 1965г. 109 с.

17. Кауфман А. А. О влиянии вмещающей среды на результаты индуктивной электроразведки рудных месторождений в ближней зоне.Изв. Ан.СССр, сер. геофизич., 1961г. №1

18. PollaczekF. Uber das Feld einer unendlich langen wechselstrom-durchflossenen Einfachleitungen. ENT, 1926, №3, s. 339 359.

19. Carson J. Wave Propogation in Overhead Wires with Ground Return. RSTJ, 1926, v.5 № 10, p. 539-554.

20. К а о-Ю-К а н. Некоторые применения Бесселевых функций в технике защиты линий связи.//Электросвязь, 1959г. № 11 С. 50-57.

21. Михайлов М. И. Влияние внешних электромагнитных полей на цепи проводной связи и защитные мероприятия. М.: Радио и связь, 1959г. 583 е.

22. Михайлов М. И., Разумов Л. Д., Соколов С. А. Электромагнитные влияния на сооружения связи. М.: Связь, 1979г. с. 264.

23. К о с т е н к о М. В. Взаимные сопротивления между воздушными линиями с учетом поверхностного эффекта в земле. Электричество, №10, 1965г. С. 29-34.

24. Гринберг Г. А., БонштедтБ. Э. Основы точной теории волнового поля линиий электропередачи. Журнал технической физики 1954. Т. 24. Вып.1. С. 67-95.

25. Ш а л и м о в М. Г. Вектор-потенциальная функция бесконечно длинной возду шной линии провод-однородная земля. «Энергоснабжение электрических железных дорог». Научные труды Омского ин-та инж. ж.-д. транспорта, Омск, 1969г. т. 104, 4.1.

26. Поздняков JI. Г., Костиков В. У., Цыганков В. И. Метод определения эквивалентной удельной проводимости многослойной структуры земли. Научные труды Омского ин-та инж. ж.-д. транспорта. Зап.-Сиб. Книжное изд.-во, Омское отделение, 1964г. т.45.

27. Поздняков JI. Г. Определение опасного влияния ЛЭП на линии связи ограниченных размеров.-«Влияния внешних электромагнитных полей на линии связи. Эксплуатационные покозатели связи». Научные труды Омского ин-та инж. ж.-д. транспорта. Омск, 1970г. т. 119.

28. Каскевич Э. П. О выборе кажущейся электропроводности земли для расчетов электромагнитного влияния ЛЭП на цепи проводной связи. Труды СибНИИЭ. М.: Энергия. 1969г. т. 13. с.

29. Бессоненко А. В. Взаимное сопротивление проводников с утечкой при двухслойной структуре земли.-В кн.:.-Влияния внешних электромагнитных полей на линии связи.-Омск, Омский ин-т инж. ж.-д. транспорта, 1967г, т. 77, С. 24-28.

30. Стрижевский И. В., Дмитриев В. И. Теория и расчет влияний электрифицированной железной дороги на подземные металлические сооружения. М.: Стройиздат, 1967. 247 с.

31. Максименко Н. Н. Заземляющие устройства в многолетнемерз-лых грунтах.-Красноярск.: Наука, 1979г. 303 с.

32. К а л ю ж н ы й В. Ф., Лившиц М. Ю. Метод определения параметров цепи подземный провод-земля.-Электричество, 1974, №7 С. 74-77.

33. Платонов В, В., Дроздов А. А. Электромагнитное поле кабельной линии с возвратом тока в земле. Изв. Вузов, Электромеханика, 1976, №7, С. 793-796.

34. Оллендрф Ф. Токи в земле. Теория заземлителей М.: ОГИЭ-ГНТИ, 1932г. 215 с.

35. В а й н е р A. JI. Заземления. Харьков: ОНТИ, 1938г. 287 с.

36. Марголин Н. Ф. Токи в земле. Госэнергоиздат, 1947г. 195 с.

37. К о с h W. Erdung in Wecselstromanlagen uber 1 kV. Berlin-Gottinger-Heidelberg: Springer-Verl., 1961.-229 s.

38. Бургсдорф В.В. Расчет заземлителей в неоднородных грунтах// Электричество. 1954.-№1. С. 15-25.

39. Э б и н JI. Е., Я к о б с А. И. Применение метода наведенных потенциалов при расчете сложных заземлителей в неоднородных грунтах// Электричество. 1964, - №9. С. 1 - 6.

40. Якобе А. И. Теоретическое обоснование метода наведенного потенциала и его частных случаев// Изв. Акад. наук СССР. Энергетика и транспорт. 1967. - № 4. С. 46-51.

41. Я к о б с А. И. О методах расчета сложных заземляющих систем, расположенных в неоднородных средах//Электричество. 1967г. №5. С24-26.

42. О с л о н А. Б., С т а н к е е в а И. Н. Применение оптической аналогии к расчету электрических полей в многослойных средах//Электричество. -1977гб-№11 С. 77-79.

43. Я к о б с А. И., П е т р о в П. И. Об учете продольного сопротивления горизонтальных элементов крупных заземляющих устройств//Электричество. -1974. №1. С. 13-19.

44. К а р я к и н Р. Н., Д о б р ы н и н В. К. Входное сопротивление протяженного вертикального заземлителя в многослойной земле// Электричество. -1978 г. №8. С. 18-21.

45. Пучков Г. Г. Математическая модель заземляющего устройства переменноготока// Электричество. 1984г. №3 С. 25-30.

46. Целебровский Ю. В., Д е м и н Ю. В., Волковински К. и др. Защита металлов от подземной коррозии в электроустановках: обзор/ М.: Информэнерго, 1979г. 72 с.

47. Демин Ю. В., Целебровский Ю. В. Выбор сечения стальных заземлителей по условиям коррозии//Электр. Станции. 1978г. № 7 С. 62-65.

48. Демин Ю. В., А с е е в Г. Е. Разработка способа долгосрочного прогноза коррозии металлических заземлений// Тр. Сиб.НИИ энергетики -1976г. Вып. 33. С. 8-16.

49. Д е м и н Ю. В., Целебровский Ю. В., А й з и к о в и ч Н, И., и др. Районирование территории по степени грунтовой коррозии искуственных заземлителей/Электр. Станции. 1980г. №4. С. 51-54.

50. Д ы н ь к и н Б. Е., И с я н о в С. Р., Ч и к а р о в Ю. А. Диагностика контуров заземления действующих электроустановок// Тезисы конф. по заземляющим устройствам/Сибирская энергетическая академия. Новосибирск, 2002. С. 165-172.

51. Pearson Т. Hull Methods Applied to Corrosion Measurmnts Trans. Electrochem, 18. 1942. p. 485-508

52. G 1 a z о v N. P. Diagnostic of main pipeline corrosion and their cathodic protection. Plenaru and general lecturs. Corrosion in soil. IV international symposium. Hyngarian Chemical Sosiety, 1986 p. 24-32.

53. Рекомендации по методам измерения потенциалов стальных сооружений с исключением омической составляющей.Р 414-81/ВНИИСТ. Сост. Н. П. Глазов, Б. С. Дуков, Я.Г. Али-Заде и др. М.,-1981, 17 с.

54. Г л а з о в Н. П., П р и т у л а В.В., А л и-3 аде Я. Г. и др. Современное состояние защиты от коррозии нефтегазопромысловых сооружений за ру-бежом.М.: ВНИИОЭНГ, 1977, 76 с.

55. Дуков Б. С., Г л а з о в Н. П., Притула В. В. Современные методы электрических измерений при коррозионных обследованиях подземных нефтегазовых сооружений. М.: Недра. 1977. 76 с.

56. Глазов Н. П., Стрижевский И. В., Калашникова А. М. и др. Методы контроля и измерений при защите подземных сооружений от коррозии. М.: Недра. 1978. 215 с.

57. Sudrabln L. P. A review of cathodic protection. Theory and practice Material Protection. 1963 №5, p. 11-15.

58. A.C. № 240837 СССР, МКИ3 G01C 23/9. Способ измерения электродных потенциалов металлических сооружений в условиях их электрохимической защиты от коррозии. И. В. Стрижевский Э. И. Иоффе. Бюллетень изобретений 1969г. №13.

59. Baeckmann W. Katodischer Schutz erdkerlegter Leitungen in Stadtgbit und Potenzialmessung. GWW Bd.3 1971, s. 47-52.

60. M e a n u T. Measuring and Interpriting Polarization Effects. West. Verginia University Bulletin Station. 1967.86, p. 39-44.

61. К a p я к и н Р. Н. Нормы устройства сетей заземления М.: Энергосервис, 2002. 238 с.

62. Котельников А. В., Косарев А. Б. Специфические особенности заземления в системах тягового электроснабжения железных дорог и метрополитенов// Тезисы конф. по заземляющим устройствам / Сибирская энергетическая академия. Новосибирск, 2002. С. 137-141.

63. Демин Ю. В., Д е м и н а Р. Ю., Горелов В. П. Обеспечение долговечности электросетевых материалов и конструкций в агрессивных средах/ Под ред. В. П. Горелова/ Новосибирская государственная академия водного транспорта. Новосибирск, 1998. 209 с.

64. Инструкция по техническому обслуживанию и ремонту оборудования тяговых подстанций, пунктов питания и секционирования электрифицированных железных дорог (ЦЭ-39). М.: Издательский дом «ЮДЖИ», 1993. 95 с.

65. Асеев Г. Е. Методы и средства повышения долговечности подземных сооружений систем электроснабжения железнодорожного транспорта: Дис. канд. техн. ннаук. Омск, 2002. 160 с.

66. КандаевВ. А. Совершенствование эксплуатационного контроля коррозионного состояния подземных сооружений систем электроснабжения железнодорожного транспорта: Монография/ Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2003. 225 с.

67. Кац Е. JL, Меньшов Б.Г., Целебровский Ю. В. Заземляющие устройства электроустановок высокого и низкого напряжения/ М., /ВИНИТИ. 1989. Т.15. С. 1-160.

68. Рябкова Е. А. Заземления в установках высокого напряжения. М.: Энергия, 1978. 225 с.

69. Инструкция по заземлению устройств электроснабжения на электрифицированных железных дорогах.(ЦЭ-191 отЮ.06.93 г). М.: Транспорт, 1993.68 с.

70. Т а р а с о в А. И. Заземляющие устройства на подстанциях 500кВ// Электрические станции. 1965. № 2. С. 68-70.

71. Никольский К. К. Защита от коррозии кабелей связи в алюминиевых оболочках. М.: Связь, 1970. 140 с.

72. КандаевВ. А. Бурцев Н. М. Батраков С. А. Система контроля сопротивления изоляции оболочки кабеля связи в шланговом покрытии // Автоматика, телемеханика и связь. 1997. № 9. С. 7 8.

73. Руководство по проектированию и защите от коррозии подземных металлических сооружений связи. М.: Связь1978. 216 с.

74. Кузнецов А.В. Исследование защиты от блуждающих токов алюминиевых оболочек кабелей с полимерными изолирующими покрытиями в условиях электрифицированных железных дорог: Дис. канд. техн. наук. М., 1977.

75. Волотковский С. А., Василевский Е. В., Гутман Э. М. Защита подземных сооружений от электрокоррозии. Киев, Наукова Думка 1964.132 с.

76. Котельников А. В. О применений вероятностно-статистических методов при измерениях блуждающих токов//Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности. 1970. №1.С. 20-24.

77. Свешников А. А. Прикладные методы теории случайных функций. М.: Наука, 1968. 463 с.

78. Вентцель Е. С. Теория вероятностей. М.: 1968. 576 с.

79. Михайлов Ю.В. Коррозия металлов под действием переменных токов в жидких электролитах и влажных грунтах: Дис. докт. хим. наук. М., 1963.

80. Белорусов Н. И., Саакян А. Е., Яковлева А. И. Электрические кабели, провода и шнуры. М.: Энергия, 1979. 416 с.

81. Гаврилюк В. В. Любимов К. А., Молочинская А. Н. Кабели связи для электрических железных дорог переменного тока. М.: Транспорт, 1965. 158 с.

82. Вайнштейн А. Л. Павлов А. В. Коррозионные повреждения опор контактной сети М.: Транспорт, 1988. 111 с.

83. Томашов Н. Д. Пассивность и защита металлов от коррозии. М.: Наука, 1965. 208 с.

84. Ветров Н. И. Справочник электромеханика контактной сети. М.: Транспорт, 1967. 240 с.

85. Горошков Ю. И., Павлов А. В. Контактная сеть/.-3-е изд., пе-рераб. и доп. М.: Транспорт, 1990. 399 с.

86. Селедцов Э. П.,. Баранов Е. А. Эксплуатация опор контактной сети. М.: Транспорт, 1970. 93 с.

87. Указания по техническому обслуживанию и ремонту опорных конструкций контактной сети. М.: Транспорт, 1996. 120 с.

88. Герасимов В. П., Вайнтрут И. Н. Аппаратура диагностика опор. Индуктивный метод. Электрическая и тепловозная. 1981. № 4. С.40 41

89. Кузнецов К. Б., Звягинцева Г. В. и др. Поиск дефектных опор. Электрическая и тепловозная тяга. 1983, № 2. С. 42-43.

90. Подольский В. И. Диагностика железобетонных опор контактной сети ультразвуковыми методами // Электроснабжение железных дорог. 1993. №4 С. 14- 19.

91. Лопатин Б. А. Теоретические основы электрохимических методованализа. М.: Высшая школа, 1978. 294 с.

92. Болтон У. Карманный справочник инженера-метролога. М.: До дека, 2002. 383 с.

93. Г р а ф о в Б. Н., У к ш е Е. А. Электрохимические цепи переменного тока. М.: Наука, 1973. 127 с.

94. Шевчук P.M. Метод двух вольтметров для измерения полных сопротивлений. //Проводная связь и радиосвязь на железнодорожном транспорте/ Омский ин-т инж. ж. д. трансп.Омск, 1964. Т. 45. С. 45 58.

95. Стрижевский И. В., Дмитриев В. И. Теория и расчет влияний электрифицированной железной дороги на подземные металлические сооружения. М.: Стройиздат, 1967. 247 с.

96. БурсианВ. Р. Теория электромагнитных полей применяемых в электроразведке. Л.: Недра, 1972. 367 с.

97. У э й т Дж. Р. Геоэлектромагнетизм. М.: Недра, 1987. 235 с.

98. Ш е й н м а н С. М. Об электрических свойствах пород верхних слоев земной коры// Физика земли. 1968. №5. С. 1120-1135.

99. Ф р у м к и н А. Н. Кинетика электродных процессов/МГУ М., 1952.256 с.

100. Ф е т т е р К. Электрохимическая кинетика.М.: Химия, М.,1967.855 с.

101. Делахей П. Двойной слой и кинетика электродных процессов. М.: Мир, 1967. 351 с.

102. М a n s f е 1 d Fl: Recording and Analysis of AC Jmpedance Data for Corrosion Studies// Corrosion (USA). 1981. № 5. P. 301 307.

103. Батраков С. А., Поздняков JI. Г., КандаевВ. А. Исследование зависимости параметров повреждения изолирующего покрытия кабеля от тока поляризации/ Омский ин-т инж. ж.-д. трансп. 0мск-1990. 15 с.-Рус. Деп.в Информэнерго 06.09.91, № 3257-эн90.

104. Батраков С. А., Кандаев В. А. Экспериментальное определение параметров внешних покровов кабеля типа МАУМ./Омский ин-т инж. ж.-д. трансп. Омск-1992. 13 с.-Рус. Деп.в Информэнерго 10.07.91, № 33357-эн92.

105. Батраков С. А., Поздняков JI. Г., Кандаев В. А. Исследование температурной зависимости параметров полного переходного сопротивления./ Омский ин-т инж. ж.-д. трансп. 0мск-1990. 17 с.-Рус. Деп.в Информэнерго 22.02.91, № 3253-эн90.

106. Шалимов М. Г. Сопротивление бесконечно длинной воздушной линии провод однородная земля при высоте подвеса, равной нулю//. Энергоснабжение электрических железных дорог/ Омский ин-т инж. ж. д. трансп.Омск, 1969. Т. 104. С. 19-24.

107. ЗажиркоВ. Н. Электрические цепи с распределенными параметрами. Омск, 1995. 103 с.

108. S u n d е Е. D. Earth Conduction Effects in transmission Systems// Van Nostrand. New York-Toronto, 1949. 373 p.

109. Поздняков JI. Г. Исследование взаимных влияний между одно-проводными заземленными линиями конечной длины// Науч. тр./ Омский ин-т инж. ж-д. трансп. Омск, 1965. 52. С. 99-117.

110. Электроразведка: Справочник геофизика/ Под ред. Тархова А. Г. М.: Недра, 1980. 518 с.

111. Л а в р о в Г. А., Князев А. С. Приземные и подземные антенны. М.: Советское радио, 1965. 472 с.

112. Справочник по специальным функциям с формулами,графиками математическими таблицами. /Под ред. Н. Абрамовича, И. Нетигяна М.: Наука, 1979. 830 с.

113. В э н с Э.Ф. Влияние электромагнитных полей на экранированные кабели. М.: Радио и связь 1982. 117 с.

114. Заборовский А. И. Электроразведка. М.: Гостоптехиздат, 1963. 423 с.

115. Рыжик И. К., Г р о д ш т е и н И. О. Таблицы интегралов сумм, рядов и произведений. М.: Физматгиз, 1962. 1108 с.

116. Ш и м о н и К. Теоретическая электротехника. М.: Мир, 1964. 773 с.

117. Кандев В. А. Взаимные параметры металлических оболочек кабелей в шланговом изолирующем покрытии. Омский ин-т инж. ж-д трансп. -Омск, 1984. 16с. - Рус. - Деп. в Информэлектро 03.12.1984, № 333 ЭТ-84.

118. Шалимов М. Г. Сопротивление проводов, линий электропередач и контактной сети в спектре повышенных частот. Дис.докт. техн. наук. Омск, 1970. 411 с.

119. Марквардт К. Г. Энергоснабжение электрических железных дорог. М.: Трансжелдориздат, 1967. 463 с.

120. Аркадьев В. К. Электромагнитные процессы в металлах/Л.: 1934. Государственное технико-теоретическое издательство. Ч I, II.

121. К и ф е р И. И. Испытание ферромагнитных материалов. М.: Энергия, 1969. 369 с.

122. Демидович Б. П., М а р о нИ. А. Численные методы анализа. М.: Физматгиз, 1962. 629 с.

123. Мелентьев П. В. Приближенные вычисления. М.: Физматиздат, 1962. 388 с.

124. И о с с е л ь Ю. Я., К л е н о в Г. М. Математические методы расчета электрохимической коррозии и защиты металлов. М.: Металлургия, 1984. 270 с.

125. Гроднев И. И. Шварцман В. О. Теория направляющих систем связи. М.: Связь, 1975. 295 с.

126. К у л е ш о в В. Н. Теория кабелей связи. М.: Связьиэдат, 1950.412 с.

127. Кандаев В. А., Котельников В. А., Г. Поздняков Л. Г. Исследование затухания гармонического сигнала в оболочке кабеля с поврежденным изолирующим покрытием. Вестник ВНИИ железнодорожного трансп. М„ 1985. №3. С. 19-21.

128. Атабеков Г. И. Линейные электрические цепи. М.: Энергия, 1978. 591 с.

129. Поздняков Л. Г., Кандаев В. А. Параметры проводника в однородной среде/ Л. Тезисы науч.-техн. конф. Омский ин-т инж. ж. д. трансп. Омск, 1984. 187 с.

130. Акульшин П. К., Кощеев И. А., Кульбацкий К. Е. Теория связи по проводам. М.: Связьиздат. 1940. 563 с.

131. Баскаков С. И. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Высшая школа, 1983. 536 с.

132. Коваленков В. И. Теория передачи по линиям электросвязи. М.: Связьиздат. 1938. Т.2. 330 с.

133. Н е.й ман Л. Р., Демирчя нК. С. Теоретические основы электротехники. Л.: Энергия. 1967. 522 с.

134. Бахмутский В. Ф., 3 у е н к о Г. И. Индукционные кабелеиска-тели. М.: Энергия. 1970. 112 с.141Бахмутский В. Ф., Зуенко Г. И. Определение места повреждения кабельных линий большой протяженности/Изв. НИИ постоянного тока. М.: 1959. Т. 4. С. 49-64.

135. Половников В. А. Бунин В. А. Кауфман Б.Л. Малогабаритный испытатель кабелей и линии Р5-5 // Энергетик. 1966. № 11. С. 13-15.

136. Парикожка И. А. Шварцман В. О. Определение мест повреждения изоляции кабеля связи. М.: Связь, 1968. 246 с .

137. Дементьев В. С. Как определить место повреждения в силовом кабеле. М.: 1966. 54 с.

138. Я н к е Е. Эмде Ф. Леш Ф. Специальные функции. М.: Наука,1977. 344 с.

139. Пат. 2207582 Россия, МКИ G01R31/08. Способ определения места повреждения кабеля / В. А. К а н д а е в, Н. Ю. Свешникова// Открытия. Изобретения. 2003. № 18.

140. Иоссель Ю. Я., Кочанов Э. С., Струнскии М. Г. Расчет электрической емкости. JL: Энергоиэдат. 1981. 288 с.

141. А.с. №1553921 СССР. Способ измерения сдвига фаз / В.В. Петров// БИ. 1990. №12. С. 7.

142. Погрешности измерения сдвига фаз в тяговых сетях переменного тока / П е т р о в В. В. Ш а х о в В. Г. К о г у т А. Т.; Омский ин-т инж. ж.-д. трансп. Омск, 1986. Деп. в ЦНИИТЭИ МПС 01.12.86, №3790.

143. С. JI. Марпл-мл. Цифровой спектральный анализ и его приложения. М.: Мир. 1990. 584 с.

144. Артамонов В. С. Защита от коррозии транспортных железобетонных конструкций. М.: Трансжелдориздат. 1961. 126 с.

145. Москвин В. М. Алексеев С. Н. Новгородский В. И. Пассивация и нарушение пассивности стальной арматуры в бетоне. // Защита металлов, 1965, т. 1, №5, С. 599-564.

146. Бернацкий А. Ф. Целебровский Ю. В. Ч у н ч и н В. А. Электрические свойства бетона. М.: Энергия, 1980. 204 с.

147. Андреев О. А. Кандаев В. А. Параметры границы раздела арматуры опор контактной сети. //Энергосбережение на предприятиях ЗападноСибирской железной дороги: Материалы научн-практ. конф. /Омская гос. акад. путей сообщения. Омск, 1999. С. 35-37.

148. Иоффе Э. И. Стрельникова Т. Н. С тр ижевский И. В. Влияние анодной поляризации на электродный потенциал арматуры железобетона. // Тр. АКХ, вып. 68, М.: 1969, С. 103-111.

149. Иоффе Э. И. Рейзин Б. Л.Стрижевский И. В. Критерии опасности электрокоррозии арматуры железобетонных напорных водопроводов. // Тр. АКХ, вып. 102, 1974, С. 35-42.

150. Гуков А. И., Ч а д и н А. В. Поведение потенциала стали в бетоне при ее коррозии блуждающими токами. // Тр. МИИТа, вып. 604, М.: 1978. С. 173-180.

151. Григорьев В. Л., Михеев В. П., Яковлев В. Н. Выбор опор контактной сети и линий электропередачи //Железнодорожный транспорт. 1998. №9. С.30-32.

152. Селедцов Э. П., Кудрявцев А. А. Повреждения фундаментов опор контактной сети. Ст. тр./ЛИИЖТ, Л., 1964, вып. 227. С. 121-135.

153. Кудрявцев А. А., Селедцов Э. П. Характер разрушения железобетонных опор контактной сети при электрохимической коррозии арматуры.//Тр. ЛИИЖТа, 1973, вып. 351. С. 113-118.

154. А.С. №024634 Россия, МКИ3 G01C 23/9. Устройство для измерения электрохимического потенциала/О.А. Андреев, В.А. Кандаев, В.Н. Кулагин // Бюллетень изобретений 2000. №11.

155. Андреев О.А. Мониторинг коррозионного состояния опор контактной сети электрифицированных железных дорог. Дисс. на соиск. учен, степ, к.т.н. Омск. 171с.

156. Бургсдорф В. В., Якобе А. И. Заземляющие устройства электроустановок. М.: 1989. 400 с.

157. Лисинкер Л. Ш., Целебровский Ю. В. Учет неэквипотенциальности заземляющего устройства подстанции при расчете напряжения прикосновения // Электричество. 1978. № 3. С. 85 88.

158. Якобе А. И., Ослон А. Б., Станкеева И. Н. Метод расчета сложных заземлителей в многослойной земле // Электричество. 1981. № 5.1. С. 27-33.

159. Нестеров С. В. Математическая модель заземляющего устройства. Первая Российская конференция заземляющим устройствам: Сборник докладов Новосибирск 2002. С. 45-50.

160. Овчинников И. К. Теория поля. М.: Недра 1979. 350 с.

161. Якубовский Ю. В. Л я х о в Л. Л. Электроразведка. М.: Недра. 1988. 393 с.

162. Геоэкологическое обследование предприятий нефтянной промышленности. /Под ред. проф В. А. Шевнина и доц. И. В. Модина. М.: РУССО, 1999. 511 с.

163. Защита металлических сооружений от подземной коррозии/справочник. Стрижевский И. В. Зиневич А. М. Никольский К. К. М.: 1981. 292 с.

164. Котельников А. В., Баранов Е. А. Совершенствование защиты железнодорожных конструкций от электрокоррозии. М.: Транспорт. 1990. 32 с.

165. ГОСТ 9.602-89 Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии. —М.; Изд-во Стандартов. 1989. 51 с.

166. Руководящие указания по катодной защите подземных энергетических сооружений от коррозии. М.: Союзтехэнерго. 1985.119с.

167. Долганов М. JT. БабченкоГ. М. Параметрическое регулирование автоматических поляризованных дренажей // Повышение эффективности электрохимической защиты подземных трубопроводов от коррозии. Сб. научн. тр. М.: 1980 С. 51-58.

168. Стрижевский И. В. Теория и расчет дренажной и катодной защиты магистральных трубопроводов от коррозии блуждающими токами. М.: Гостоптехиздат. 1963. 237 с.

169. А. с. 16739 Россия, МКИ3 C23F 13/00. Автоматическая дренажная установка / В. А. К а н д а е в, Н. Ю. Свешникова// Открытия. Изобретения. 2001. № 4.

170. А. с. 20759 Россия, МКИ3 C23F 13/00. Автоматическая дренажная установка/ В. А. К а н д а е в, Н. Ю. Свешникова, А. В. Кандае в// Открытия. Изобретения. 2001. № 33.

171. Автоматическая дренажная установка. Кандаев В. А., С в е ш н и к о в а Н. Ю. Омский гос. ун-т путей сообщения.- Омск,2001.- 13 е.- Деп. в ЦНИИТЭИ МПС, №6325-жд 01.

172. Пат. 2222816 Россия, МКИ G 01 R 27/20. Способ определения глубины залегания элементов контура заземления/ В.А. К а н д а е в, Н. Ю. С в е ш н и к о в а, А. В. К а н д а е в// Открытия. Изобретения. 2004. № 3.

173. Пат. №32284 Россия, МКИ G01R27/20. Способ диагностики цело-стнсти контакта вертикального элемента с контуром заземления / В. А. К а н д а е в, Н. Ю. Свешникова, А. В. Кандаев// Открытия. Изобретения. 2003. № 17.

174. К а н д а е в В. А., Свешникова Н. Ю. Метод определения контакта между вертикальным элементом и сеткой контура заземления. // Первая Российская конференция по заземляющим устройствам: Сборник докладов Новосибирск 2002. С. 149-155.

175. А. с. 21667 Россия, МКИ3 G01R 27/20. Устройство для диагностики целостности элементов контура заземления/ В. А. К а н д а е в, Н. Ю. С в е ш н и к о в а// Открытия. Изобретения. 2002. № 3.

176. Кандаев В. А., Свешникова Н. Ю. Мониторинг технического состояния элементов контура заземления //ВУЗы Сибири и Дальнего Востока Транссибу: Тезисы докл региональной науч.-практ.конф./ Сибирский гос. унт путей сообщения. Новосибирск. 2002. 856 с.

177. Типовые нормы времени на диагностику устройств электроснабжения. Департамент электрификации и электроснабжения МПС РФ. М., " Транс-издат 2000 г. 8 с.

178. Типовые нормы времени на техническое обслуживание и текущий ремонт контактной сети электрифицированных железных дорог. Утверждено: Заместитель Министра путей сообщения РФ А. Н. Кондраженко 7 июня 1995 г. М. 1995 г.

179. Типовые нормы времени на техническое обслуживание и текущий ремонт контактной сети электрифицированных железных дорог. Разработана: Нормативно-исследовательская станция Ц Э МПС. 1995 г.