автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Совершенствование системы технического содержания изоляции тяговых двигателей электровозов

На правах рукописи

004692059

ОЛЕНЦЕВИЧ Дмитрий Андреевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО СОДЕРЖАНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОВОЗОВ

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

И 3 МАЙ 2010

Хабаровск-2010

004602059

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Иркутский государственный университет путей сообщения» (ГОУ ВПО ИрГУПС). доктор технических наук, профессор Худоногов Анатолий Михайлович доктор технических наук, профессор Давыдов Юрий Анатольевич доктор технических наук, профессор Космодамианский Андрей Сергеевич ГОУ ВПО «Омский государственный университет путей сообщения» Защита диссертации состоится «26» мая 2010 г. в 12—часов на заседании диссертационного совета ДМ 218.003.06 ГОУ ВПО «Дальневосточный государственный университет путей сообщения» по адресу: 680021, Хабаровск, ул. Серышева, 47, ауд. 204.

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

Автореферат разослан «22» апреля 2010 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью, просим направлять по адресу совета университета.

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

Ю.М. Кулинич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время на Восточно-Сибирской железной дороге эксплуатируются мощные электровозы переменного тока. Морозы на участках эксплуатации достигают -50 °С и ниже, перепады температуры в течение суток до 20 ... 35 ПС, продолжительность работы при отрицательной температуре окружающей среды составляет до одиннадцати месяцев в году. При прохождении электровозами в зимний период искусственных сооружений перепады температур достигают более 60 °С. Аналогичное положение наблюдается и на других железных дорогах Сибири, Севера и Дальнего Востока.

Анализ технического состояния электровозного парка железных дорог России за последние годы эксплуатации показывают, что порчи и неисправности электровозов ВСЖД в 1,6 раза превышают среднесетевые. В экстремально холодный зимний период 2000-2001 годов это превышение составило 2 ... 2,5 раза.

Пониженная надежность электровозов Восточного региона приводит к задержкам поездов, срывам передач вагонов на соседние железные дороги и снижению безопасности движения поездов.

Исследованию надежности тягового подвижного состава железных дорог, системам технического диагностирования и ремонта уделялось значительное внимание различными научными коллективами. Однако вопросам надежности предельно нагруженного оборудования электровозов с учетом особенностей климатических условий внешней среды начали уделять внимание только в последние годы ушедшего столетия.

Большой вклад в изучение этих проблем внесли Ю.А. Бахвалов, В.И. Бервинов, И.В. Бирюков, И.Н. Богаенко, В.И. Бочаров, A.A. Воробьев,

A.И. Володин, И.И. Галиев, З.Г. Гиоев, A.B. Горский, В.Г. Григоренко, Ю.А. Давыдов, A.A. Зарифьян, Д.Д. Захарченко, И.П. Исаев, В.А. Камаев,

B.И. Киселев, В.Г. Козубенко, В.А. Кучумов, A.JI. Курочка, A.A. Лисицин, В.Н. Лисунов, В.Б. Мсдель, М.Д. Находкин, Е.С. Павлович, М.П. Пахомов,

A.B. Плакс, В.В. Привалов, H.A. Ротанов, А.Н. Савоськин, И.В. Скогорев,

B.В. Стрекопытов, Т.А. Тибилов, В.П. Феоктистов, В.А. Четвергов, В.Г. Щербаков, В.П. Янов и другие исследователи.

Значительный вклад в решение вопросов надежности наиболее «слабых» узлов тяговых электрических машин - изоляционных конструкций и коллекторно-щеточного узла тяговых электродвигателей внесли В.Д. Авилов, A.A. Бакланов, В.Г. Галкин, М.Д. Глушенко, Г.Б. Дурандин, Ш.К. Исмаилов, М.Ф. Карасев, В.И. Карташев, A.C. Космодамианский, E.IO. Логинова, Р.Я. Медлин, А.Т. Осяев, В.М. Попов, A.C. Серебряков, В.П. Смирнов, В.В. Харламов, О.И. Хомутов и многие другие.

Анализ надежности электровозов Восточно-Сибирской железной дороги за последние годы эксплуатации показал, что существенная часть отказов при-

ходится на тяговые электродвигатели (ТЭД). Наблюдается дальнейшее снижение надежности ТЭД. Более половины повреждений тяговых электрических машин приходится на изоляционные конструкции. В значительной степени снижение надежности ТЭД вызвано повышенной влажностью, колебаниями температуры окружающей среды по сравнению с ТЭД электровозов железных дорог западного региона страны.

Актуальность темы обусловлена быстрорастущими требованиями к эффективности технической эксплуатации ТПС (тяговый подвижной состав) и изысканиями резервов ее повышения в условиях конкретного полигона обращения.

Цель работы. Повышение надежности электровозов путем совершенствования системы технического содержания изоляции ТЭД с учетом особенностей климатических условий внешней среды.

Основные задачи исследования:

- выполнить анализ надежности изоляции ТЭД электровозов;

- установить взаимосвязь между климатическими условиями эксплуатации электровозов и надежностью изоляции ТЭД на железных дорогах Восточного региона;

- определить степень и характер влияния особенностей климатических условий внешней среды на механизм процесса повреждения изоляции ТЭД электровозов переменного тока железных дорог Восточного региона;

- проанализировать современные методы и средства контроля и диагностики изоляции ТЭД электровозов и выявить наиболее эффективные из них;

- разработать мероприятия и рекомендации по совершенствованию системы технического содержания изоляции ТЭД с учетом особенностей климатических условий внешней среды;

- внедрить результаты исследований в производство и выполнить расчет технико-экономической эффективности от их внедрения.

Методы исследования. В теоретической части работы использованы методы математического моделирования, теории надежности, метод оптимизации и прогнозирования, методы математической статистики, методы теории планирования эксперимента, теории нагревания и охлаждения твердого тела, методы теории тепломасообмена, метод оценки технико-экономической эффективности результатов исследований.

Экспериментальные исследования проводились в лаборатории и на оборудовании электровозов и заключались в измерении параметров, характеризующих режим работы и состояние ТЭД при тягово-эксплуатационных испытаниях, текущих ремонтах, технических обслуживаниях и нахождении электровозов в ожидании работы при помощи современных средств диагностики степени увлажнения ТЭД. Исследования осуществлялись в соответствии с методами планирования эксперимента. Обработка и анализ опытных данных велись с использованием теорий и методов математической статистики: теории проверки гипотез, теории оценивания, корреляционного и регрессионного анализов.

Научная новизна. В работе впервые получены следующие научные результаты:

- получены математические зависимости взаимосвязи между параметром потока отказов изоляции ТЭД электровозов от температуры и влажности окружающей среды конкретного полигона обращения;

- приведено теоретическое обоснование снижения влияния особенностей климатических условий полигона обращения на эффективность системы технической эксплуатации и ремонта изоляции ТЭД электровозов;

- установлена взаимосвязь и характер влияния особенностей климатических условий на развитие процессов повреждения изоляции ТЭД электровозов Восточно-Сибирской железной дороги;

- предложены математические модели и дано физическое обоснование процессов увлажнения и сушки изоляции тягового электродвигателя;

- уточнен процесс изменения надежности изоляции под влиянием эксплуатационных воздействий - изменения свойств изоляции под действием особенностей климатических условий.

Практическая значимость:

1. уточнены временные характеристики зон риска эксплуатации с учетом климатических условий полигона обращения электровозов;

2. предложена усовершенствованная система сбора, хранения и учета информации о состоянии изоляции ТЭД электровозов;

3. разработаны мероприятия и рекомендации по совершенствованию системы технического содержания изоляции ТЭД электровозов с учетом особенностей климатических условий внешней среды, обеспечивающие повышение надежности ТЭД электровозов.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Анализ надежности ТЭД электровозов с учетом особенностей климатических условий внешней среды.

2. Математические зависимости взаимосвязи между параметром потока отказов изоляции ТЭД электровозов от температуры и влажности внешней среды конкретного полигона обращения.

3. Теоретическое обоснование снижения влияния особенностей климатических условий полигона обращения на эффективность системы технической эксплуатации и ремонта изоляции ТЭД электровозов.

4. Математические модели и физическое обоснование процессов увлажнения и сушки изоляции тягового электродвигателя.

5. Усовершенствованная система сбора, хранения и учета информации о состоянии изоляции обмоток ТЭД электровозов.

6. Мероприятия и рекомендации по совершенствованию системы технического содержания изоляции ТЭД электровозов с учетом особенностей климатических условий внешней среды.

Реализация результатов работы.

Полученные автором результаты работы приняты для внедрения в локомотивных депо Нижнеудинск, Вихоревка и Иркутск-Сортировочный ВосточноСибирской железной дороги, а также внедрены в процессе создания лаборатории «Комплекс эффективных электротехнических методов и средств повышения надежности локомотивов и работоспособности локомотивных бригад», которая используется в научном и учебном процессе ИрГУПС при подготовке инженеров по специальности 190303 - «Электрический транспорт железных дорог», по дисциплинам «Тяговые электрические машины» и «Бесколлекторный привод ЭПС».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на III международной научно-технической конференции «Энергетика, экология, электроснабжение, транспорт» (Омск, 2007); VIII научно-практической конференции «Безопасность движения поездов» (Москва, 2007); научных семинарах кафедры «Электроподвижной состав» ИрГУПС (Иркутск, 2006, 2007, 2008); V Байкальском экономическом форуме (Иркутск, 2008); Международной научно-практической конференции «Развитие транспортной инфраструктуры - основа роста экономики Забайкальского края» (Чита, 2008); заседании кафедры «Подвижной состав электрических железных дорог» ОмГУПС (Омск, 2008); «Инновационном форуме - 2009» (Иркутск, 2009); П Научно-практической конференции «Безопасность регионов - основа устойчивого развития» (Иркутск, 2009).

Публикации и вклад автора. По результатам проведенных исследований опубликовано 20 статей (пять из них - в изданиях, определенных перечнем ВАК РФ по транспорту).

Автору принадлежит формулировка цели и постановка задач исследований, разработка математических моделей и алгоритмов решения задач, выполнение анализа по надежности ТЭД локомотивов с учетом особенностей климатических условий внешней среды, проведение значительной части экспериментов и вклад в создание новых устройств для управления процессами тепломассообмена в изоляции ТЭД электровозов.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, 7 выводов, библиографического списка из 120 наименований и приложения и содержит 145 страниц основного текста, 55 рисунков и 11 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи работы, отражена структура диссертации, характеризуется научная новизна и практическая ценность результатов исследования.

В первой главе представлен анализ надежности изоляции тяговых электродвигателей электровозов. Установлено, что на отказы ТЭД ВСЖД в последние годы эксплуатации приходится около одной пятой от общего количества отказов электровозов. Наблюдается рост отказов во времени эксплуатации тяговых электродвигателей как НБ-418К6, НБ-418КР, так и НБ-514. Наибольшее количество отказов ТЭД имело место в аномально холодный период эксплуатации (2000-2001 годы). На изоляционные конструкции приходится от 36,1 (НБ-418К6) до 66,6 (НБ-514) процента отказов ТЭД. Приведены результаты экспериментально-статистического исследования надежности изоляции ТЭД электровозов. Установлены степень и характер влияния эксплуатационных (климатических) факторов на развитие процессов повреждения изоляции ТЭД электровозов.

Исследованиями установлено определяющее влияние температуры на скорость старения изоляционных конструкций ТЭД. Воздействие отрицательных экстремальных температур приводит к снижению сопротивления изоляции, уменьшению токов утечки. Циклические воздействия отрицательных и положительных температур вызывают необратимые изменения сопротивления изоляции и снижение ее пробивного напряжения.

Проведенный анализ надежности электровозов показывает, что отказы ТЭД по зонам эксплуатации распределяются неравномерно. Например, в депо Вихоревка, условно зона «север», параметр потока отказов ТЭД НБ-418КР равен 16,2 отказа/млн км. В депо Нижнеудинск, условно зона «центр», параметр потока отказов ТЭД НБ-514 равен 9,2 отказа/млн км. Также для полного определения неравномерности распределения отказов взято значение параметра потока отказов ТЭД НБ-418 в депо Абакан, условно зона «юг», которое равно 5,62 отказа/млн км.

Прочие

7,5%

Рис. 1. Анализ повреждений ТЭД на ВСЖД

2ЭСБК ЗЭС5К Э5К В.П60 В Л 85 ВЛЭОР ВЛВОС ЕЛ ВОТ ВЛ80ТК В Л 55

Рис. 2. Отказы ТЭД по сериям электровозов Восточного региона

Таблица 1

Надежность изоляции ТЭД типа НБ-514 электровозов ВСЖД

Количество отказов 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Пробой изоляции и МВЗ якоря 65 75 77 73 68 49 72 57

Пробой изоляции и МВЗ главных полюсов 73 55 59 66 39 39 34 40

Пробой изоляции и МВЗ дополнительных полюсов 40 30 45 49 45 со т 51 32

Пробой изоляции и МВЗ компенсационной обмотки 0 1 5 2 3 1 0 2

Низкая изоляция 23 19 15 30 29 35 26 30

Анализ надежности изоляции тяговых электродвигателей, выполненный сотрудниками ИрГУПС и ОмГУПС, показал, что отказы изоляции ТЭД возрастали в годы с более суровыми зимами.

Пробой изоляции ТЭД обусловлен кинетикой необратимых физических явлений, происходящих за счет ее нагрева и воздействия случайных факторов, особенно увлажнения в зимний период. Динамика повреждения изоляции ТЭД по временам года показывает, что пробои имеют наибольшую частотность в месяцы с наиболее низкой температурой окружающей среды, а также в снегопады и метели. ,

ОТКЗЗ

млнГкм « :

___10,44

10 к 6 4

ы

2 О

*оиа <ЮГ> ТО КЖД Зона«Ц1НГР>ТЧг8СЖД Зона--СЕ8£Р>ТЧ9ВС!«Д

Н6-ШЮ> №514 НВ-ШКР

Рис. 3. Изменение параметра потока отказов ТЭД по зонам эксплуатации

В период работы электровозов изоляция ТЭД не подвергается опасности увлажнения, так как переход влаги от холодного воздуха к нагретой изоляции весьма затруднен. Увлажнение изоляции ТЭД возможно при постановке охлажденного электровоза в отапливаемый цех и резких оттепелях в период нахождения его в отстое. Причиной увлажнения является то, что на поверхности якоря и катушек полюсов при охлаждении воздуха до точки росы образуются капельки влаги или твердый кристаллический налет (иней).

Установлено, что в период отстоя электровозов в ожидании работы при работающих вентиляторах состояние изоляции ТЭД находится в пределах нормы, как по абсолютному значению ее сопротивления, так и по соотношению сопротивлений Яог/К]5 по прибору М1С-2500. Состояние изоляции существенно изменяется в процессе работы ТЭД после длительного отстоя при низких температурах.

При нагревании изоляции ТЭД в первые 30 ... 40 минут движения с поездом после длительного отстоя электровоза происходит ее увлажнение. Далее свойства изоляции после прогрева восстанавливаются.

Установлено, что около 20 % отказов происходит вследствие воздействия повышенного уровня и пиков напряжения. Значительная часть отказов (до 80 %) является следствием внезапных кратковременных понижений диэлектрических свойств изоляции вследствие её увлажнения по различным причинам, особенно в зимний период эксплуатации. Таким образом, пробой изоляции возникает в основном от воздействия случайных факторов и в меньшей степени -от постепенного старения.

Во второй главе приведены математические модели тепломассообмена в процессах увлажнения и сушки изоляции ТЭД в эксплуатации.

Из теории тепломассообмена известно, что если внутри влажного электроизоляционного материала имеется перепад температур, то под влиянием

3,23 5,26 »■--¿г-.......—

: Ш Ш Щ ¡йаг--^. я ГГ^Г | I (Г^^х

температурного градиента влага в виде жидкости или пара перемещается по направлению потока теплоты. Одной из причин такого перемещения является молекулярное движение жидкости и пара - явление термодиффузии. С использованием аналитических выражений этого явления было установлено, что минимальная разность температур между изоляцией ТЭД и окружающей средой, обеспечивающая защиту изоляции от проникновения внутрь влаги, составляет 6 ... 8 °С. Это правило было заложено при создании бортовых адаптивных средств поддержания оптимальной степени увлажнения изоляции.

Для более глубокого анализа процессов тепломассообмена в изоляции обмоток ТЭД A.M. Худоноговым, В.П. Смирновым и Ш.К. Исмаиловым была предложена система дифференциальных уравнений, описывающая динамику процесса переноса тепла и влаги в изоляции обмоток, которая выглядит следующим образом:

^ = KUV2U + KnV2t+K,3V2Pm + K,4V2V; (1)

at

— = K2IV2U + K„V2t + K23V2Pm + K2iV2V; (2)

dr

^ = K31V2U + K32V2t + KnV2P„ + KUV2V; (3)

dx

~ = KtlV2U + K42V2t + K43V2Pm + KitV2V. (4)

.at

Система уравнений (1)...(4) показывает, что изменение объема обмоток ТЭД V с течением времени г происходит под действием трех движущих сил: изменения влагосодержания U и массосодержания, температуры t и давления Рт. Трудности разработки схемы численного решения системы дифференциальных уравнений (1)...(4) связаны с определением коэффициентов тепло-и массопереноса (К11...К44). Задача получается достаточно сложной в аналитическом отношении, так как является нелинейной. Однако под действием этих трех движущих сил происходит увеличение или уменьшение объема изоляции обмоток ТЭД, в результате чего происходит образование микротрещин и микропустот в изоляции.

Выход из данной ситуации заложен в анализе уравнения кинетики процессов тепломассообмена в изоляции обмоток ТЭД, которое выглядит следующим образом:

dV (It

Уравнение (5) интересно в том отношении, что оно рассматривает протекание процесса переноса тепла и влаги в изоляции обмоток ТЭД под действием двух движущих сил: отклонения текущего объема изоляции обмоток ТЭД V от начального разнообъемного значения V™''n и отклонения V от конечного разно-

объемного значения V,™,".

Под разнообъемностыо понимается соотношение объемов в изоляции обмоток ТЭД между сухой частью и водой. Наличие положительного и отрицательного знаков перед уравнением (5) указывает на то, что в процессах тепло- и влагообмена за счет всех движущих сил происходит увеличение или уменьшение объема изоляции обмоток ТЭД.

Решение (5) для начальных условий т= 0,V =VH имеет вид

1 1п(у„ -у;::ну;::-у) Kjv;z-v;z) V;;: -v„ XV-v;;;j' 6)

Трудности применения уравнения (6) связаны с нахождением параметров Урюн и Кт, Параметры Ур1"н и Кт можно определить, получив и решив систему уравнений кинетики процесса переноса тепла и влаги, отражающих взаимосвязь между тепло- и влагообменом и изменением объема обмоток ТЭД. Из дифференциального уравнения энергетического баланса применительно к процессу нагрева изоляции обмоток ТЭД

т = Т1п(7)

min

где Т- постоянная времени нагрева изоляции ТЭД, с; в- превышение температуры изоляции над температурой окружающей среды, К.

Постоянную времени нагрева Т можно рассчитать по геометрическим и физическим характеристикам изоляции ТЭД.

Считая, что существует полное совпадение по фазам между явлениями тепло- и влагообмена и изменением объема изоляции ТЭД, из выражений (6) и (7) получаем необходимую систему уравнений для кинетики процесса переноса тепла и влаги в изоляции:

(у _у««» иу"» -у) в

* н разн раз» _ итах

(vPZ-v„)(v-v;z)

(8) 1

= Т.

fr /у™» )

m * amн разн '

Отсюда

Кт --. С9)

т /*7 кон _■^ иач \ /

' рази разн '

Величину Кт можно использовать в качестве модифицированного обобщенного диагностического параметра при прогнозировании состояния изоляции ТЭД.

В данной работе впервые приводится графическая интерпретация уравнения кинетики процессов тепломассообмена в изоляции обмоток ТЭД (рис. 4).

Кривые изменения объема изоляции обмоток ТЭД и кривые сорбции и десорбции имеют одинаковый Б-образный вид с разной полярностью. Путем графического дифференцирования можно получить кривые скорости изменения объема изоляции ТЭД, с помощью которых можно наиболее полно анализиро-

11

вать кинетику процесса тепло- и влагообмена. Кривые скорости изменения объема изоляции ТЭД будут иметь трапециидальный вид. Физически это объясняется наличием в процессах увлажнения и сушки изоляции ТЭД трех основных периодов: нарастающей, постоянной и спадающей скорости изменения объема изоляции обмоток ТЭД.

Рис. 4. Кривые сорбции и десорбции влаги в изоляции ТЭД электровозов Разделение территории России на климатические зоны и климатические условия эксплуатации в этих зонах определены ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 1554370. До создания БАМа электрифицированные дороги России были расположены в климатических районах с умеренным климатом (У). Основная часть БАМа пролегает в зоне умеренного и холодного климата (УХЛ).

Климатология ВСЖД в зоне центрального направления характеризуется умеренной температурой и достаточно высокой относительной влажностью окружающего воздуха, т.к. макроклиматическим регулятором для данной зоны эксплуатации электровозов является крупнейшее в мире озеро Байкал. Географическое расположение Байкала накладывает отпечаток и на зону северного направления, где во время так называемых «крещенских морозов» температура окружающего воздуха достигает -59° С, максимальная температура воздуха на ВСЖД не превышает +40 °С.

Учитывая изложенное, видно, что влияние при совокупном воздействии всех климатических факторов в определенной степени ухудшает основной показатель надежности изоляции, ее диэлектрическое свойство. Климатические факторы определяются годовыми, сезонными, суточными колебаниями температуры и относительной влажностью воздуха, а также количеством дней и интенсивностью выпадения осадков в виде снега, дождя и т.п.

На основании первичных данных рассчитаны параметры потока отказов тяговых электродвигателей шг)л, электрических отказов ТЭД ш,л, якорей ш„,

главных, дополнительных полюсов и компенсационных обмоток. При анализе к электрическим отказам ТЭД отнесены пробои изоляции, межвитковые замыкания, как якоря, так и остовных полюсов и обмоток.

При установлении связи между шэл и климатическими условиями эксплуатации, в период с января 2000 по декабрь 2008 года, использованы данные о среднемесячных значениях параметра потока электрических отказов ТЭД, температуры бв и колебания температуры воздуха AöH, давления водяного пара, содержащегося в воздухе, и его колебания Ду, числа циклов перехода температуры окружающего воздуха через нулевое значение Nn, а также глубины промерзания грунта Н, которое, согласно исследованиям сотрудников Ом-ГУПС, определяет величину вертикальных ускорений ТЭД. Данные о температуре, влажности окружающей среды и их колебаниях, а также о глубине промерзания грунта получены на метеостанциях Восточно-Сибирской и Красноярской железных дорог.

Анализ отказов по сериям электровозов (рис. 1) показывает, что в значительной мере надежность ТЭД подталкивающих (BJI80p) и наиболее загруженных (BJ185) электровозов зависит от эксплуатационных факторов, формирующих температурно-влажностный режим изоляции двигателя.

В третьей главе проанализированы методы и средства для контроля состояния изоляции электрических машин. В процессе выполнения работы был проанализирован комплекс стационарных и бортовых средств контроля и диагностики состояния изоляции ТЭД. Для оценки состояния изоляции ТЭД электровозов в локомотивных депо железных дорог Восточных регионов до сих пор используются такие приборы, как ручные мегаомметры, имеющие существенные недостатки: невозможность замера сопротивления изоляции в течение продолжительного времени, отсутствие регистрации результатов измерений, большая погрешность измерений.

Для того чтобы перейти от системы обслуживания по пробегу к альтернативной системе обслуживания по реальному техническому состоянию, нужны объективные оценки состояния изоляции. Такой подход к анализу современных методов и средств контроля и диагностики изоляции ранее был представлен в трудах М.Д. Глущенко, A.C. Серебрякова, О.И. Хомутова. В данной работе на основании систематизации этих работ и анализа средств контроля состояния изоляции в производственных условиях рекомендованы, на наш взгляд, наиболее дешевые и эффективные для обеспечения сбора, хранения и учета информации о состоянии изоляции обмоток ТЭД электровозов в локомотивных депо.

В процессе проведения сравнительных исследований методов и средств контроля и диагностики состояния изоляции рекомендованы электронные приборы типа MIC-2500 и Тангенс-2000. Представлено теоретическое обоснование ввода непрерывного контроля изоляции в эксплуатации и ремонте.

Повышенные температура нагрева и скорость изменения температуры обмоток ТЭД электровозов приводят к интенсивному тепловому и термомеха-

ническому старению изоляции с образованием многочисленных пор и включений, вызывающих быстрое и обильное увлажнение обмоток и их пробой. Масса влаги, поглощенная изоляцией, составляет в отдельных случаях более 1 % от массы изоляции. Наибольшее число отказов ТЭД, вызванных переувлажнением обмоток, наблюдается в переходные осенний, весенний периоды. В этой связи наряду с контролем состояния изоляции в депо и на ПТОЛ необходимо внедрять на электровозах бортовые адаптивные многоканальные и многофакторные системы мониторинга состояния изоляции ТЭД. Аналог такого устройства приведен на рис. 5.

температурно-влажностно-пылевых режимов обмоток тяговой электрической машины постоянного тока Предшественниками (Н.М. Луковым, A.C. Космодамианским, В.П. Смирновым, И.С. Гамаюновым и др.) ранее были разработаны и предложены устройства для автоматического регулирования температурно-влажностных режимов обмоток тяговой электрической машины постоянного тока. В вышеупомянутое устройство встроен электронно-ионный пылеуловитель, который защищает изоляцию обмоток ТЭД от пыли.

В четвертой главе приводятся результаты экспериментальных исследований процессов тепломассообмена в изоляции ТЭД.

С целью изучения механизма тепломассообмена в процессах увлажнения и сушки изоляции электрических машин тягового подвижного состава была предложена методика поэтапного проведения эксперимента.

Первый этап - проведение предварительных лабораторных исследований на специальных установках с целью изучения механизмов увлажнения и сушки различных изоляционных материалов, используемых в настоящее время в изоляционных конструкциях электрических машин тягового подвижного состава. На этом этапе тщательно проверялись теоретические предпосылки, выдвинутые научной гипотезой. Эти исследования проводились до получения положительных результатов по кинетике увлажнения и сушки изоляции. Полученные результаты реализовались в технических проектах и технических условиях на разработку действующих экспериментальных моделей производственного типа.

Второй этап - проведение экспериментальных исследований на действующих физических моделях производственного типа, то есть на натурных образцах электрических машин тягового подвижного состава. Экспериментальные исследование на натурных физических моделях механизмов охлаждения, увлажнения и сушки изоляции электрических машин тягового подвижного состава, но уже в динамике, вносили необходимые коррективы в выбор рациональных режимов тепломассообмена в процессах эксплуатации локомотивов.

Третий этап - опытная проверка явлений тепломассообмена в процессе эксплуатации локомотивов в различных климатических зонах. На этом этапе уточнялись оптимальные режимы вождения поездов с позиции увеличения долговечности изоляции электрических машин тягового подвижного состава.

Экспериментальные исследования на действующих физических моделях производственного типа проводятся в лаборатории мини-депо кафедры ЭПС ИрГУПС «Комплекс эффективных электротехнических методов и средств повышения надежности локомотивов и работоспособности локомотивных бригад». Общий вид лаборатории показан на рис. 7.

Рис. 7. Общий вид лаборатории по исследованию процессов тепломассообмена в изоляции ТЭД В качестве объекта исследования выбраны два тяговых двигателя типа РТ-51Д, соединенные гофрированными патрубками с электрокалориферной установкой типа СФ01Д-70.

В данной лаборатории проводятся экспериментальные исследования на натурных электрических машинах тягового подвижного состава, эксплуатируемых на сети железных дорог. Исследование процессов увлажнения и сушки изоляции ТЭД обеспечивается электрокалориферной установкой типа СФОЦ-70, снабженной специальными приставками. Например, для исследования процессов охлаждения ТЭД и в связи с этим процессов увлажнения необходимо иметь приставку в виде увлажнителя. Контроль и диагностика состояния изоляции, а также расхода энергии на увлажнение и сушку ее осуществляется комплексом измерительных приборов.

В качестве приборов для измерения показателей сопротивления, увлажненности и степени старения изоляции использовались приборы MIC-1000 и MIC-2500, представляющие собой портативные электрические цифровые измерительные приборы, предназначенные для измерения сопротивления, увлажненности и степени старения изоляции электрооборудования. Приборы позволяют также измерять ток утечки через изоляцию, напряжения постоянного и переменного тока и малые сопротивления. Основным мероприятием по повышению надежности изоляции ТЭД является совершенствование ее технического содержания.

Неоднократно в локомотивных депо ВСЖД сотрудниками кафедры ЭПС с участием автора диссертации проводятся исследования по определению степени увлажнения обмоток ТЭД электровозов BJI80c, ВЛ80т, ВЛ80р, ВЛ85, 2ЭС5К, ЗЭС5К, находящихся на техническом обслуживании ТО-2 и в ожидании работы.

Оценка увлажненности изоляции определялась по соотношению сопротивлений изоляции ТЭД, измеренных мегаомметром ЭС0202/2-Г на 2,5 кВ, на шестидесятой и пятнадцатой секундах после начала измерения, приборами типа MIC-1000 и MIC-2500, а также прибором контроля влажности ПКВ-7. Установлено существенное переувлажнение изоляции у большинства электродвигателей.

В качестве примера в табл. 2 и на рис. 8 показаны значения сопротивления изоляции ТЭД электровоза ВЛ85 № 151 при измерении и рассчитанный коэффициент абсорбции, характеризующий степень увлажнения. Электровоз прибыл с грузовым поездом с участковой станции Нижнеудинск, и его ТЭД имели перед началом измерений среднюю температуру передних лобовых частей якорных обмоток +15 °С, коллекторов +13,5 °С. Измерения температуры проводились инфракрасным термометром «Кельвин», имеющим погрешность 1 °С.

Приведенные в табл. 2 данные показывают, что из двенадцати ТЭД электровоза только два двигателя - 12 и 7 - имели сухую изоляцию. Двигатели 8 и 11 - частично увлажненную изоляцию. Остальные ТЭД электровоза имели недопустимую степень увлажнения изоляции и без удаления влаги из изоляции к эксплуатации не были пригодны.

Таблица 2

Характеристики увлажненности "ГЭД_

Номер Сопротивление изоляции, МОм Коэффициент абсорбции,

ТЭД 1*15 Кбо отн. ед.

1 480 560 1.17

2 29 28 0,97

3 90 105 1,17

4 500 500 1

5 32 26 0,81

6 49 48 0,98

7 1700 3800 2,24

8 1600 3100 1,94

9 16 10 0,63

10 800 850 1,06

И 970 1850 1,91

12 1450 3200 2,21

ТЭД--

Рис. 8. Значения коэффициента абсорбции (увлажненности) изоляции ТЭД электровоза ВЛ85 № 151 Пятая глава посвящена разработке мероприятий и рекомендаций для профилактики и нормализации изоляции ТЭД электровозов в заданных пределах, расчету экономического эффекта от совершенствования системы технического содержания изоляции тяговых электродвигателей.

Как установлено в процессе исследования надежности изоляции ТЭД, основными причинами ее повреждения являются: перегрев, скорость нагрева и отрицательное влияние климатических факторов внешней среды.

17

На основании комплекса теоретических и экспериментальных исследований была предложена система мониторинга надежности изоляции ТЭД электровозов, которая позволяет:

- непрерывно измерять показатели, определяющие надежность изоляции, такие как коэффициент абсорбции и коэффициент поляризации, влияющие на электрическое сопротивление,

- оценить состояние изоляции ТЭД,

- прогнозировать дальнейшее состояние изоляции ТЭД.

Все это выполняется с помощью внедрения бортовых систем мониторинга, а также стационарных систем при проведении ТО-2, техническим обеспечением которых являются приборы М1С-2500 и Тангенс-2000. С точки зрения д.т.н., профессора А.Т. Осяева (ВНИИЖТ), Тангенс-2000 является самым совершенным прибором для мониторинга состояния изоляции ТЭД.

С целью повышения срока службы изоляции якорей двигателей типа НБ-514 в условиях локомотивного депо Нижнеудинск ВСЖД была разработана технология восстановления изоляционных свойств якорных обмоток. Она заключается в периодической пропитке и сушке задней лобовой части якорной обмотки. Схема данного устройства представлена на рис. 9.

Рис. 9. Схема локального способа герметизации компаундом изоляции лобовых частей тяговых электрических машин: 1 - лобовая часть обмотки статора или якоря; 2 - привод статора или якоря; 3 - емкость с компаундом; 4 -ИК-излучатели; 5 - ИК-облучатель

4

А

А-А

С целью создания АРМ «Контроль состояния изоляции ТЭД» в локомотивных депо рекомендуется использование менее дорогостоящего и портативного измерителя сопротивления, коэффициента абсорбции (степени увлажнения), коэффициента поляризации (степени старения) и тока утечки - прибора MIC-2500. В качестве программного обеспечения на первом этапе планируется использование штатной программы SONEL Reader 1.0 фирмы SONEL. Наличие портативного цифрового прибора предопределяет создание системы для обеспечения сбора, хранения и учета информации по состоянию изоляции обмоток ТЭД электровозов в локомотивных депо.

Существующие объем и периодичность контроля сопротивления и увлажненности недостаточны для обеспечения требуемого уровня надежности изоляции ТЭД. Предлагаемая методика замера сопротивления и увлажнения изоляции ТЭД электровозов с помощью прибора MIC-2500 простая, малотрудоемкая и позволяет проводить регулярную объективную проверку при проведении технических обслуживании и текущих ремонтов, обеспечивая существенное повышение надежности изоляции ТЭД электровозов без увеличения времени простоя.

Анализ данных о надежности изоляции ТЭД электровозов ВСЖД во время эксплуатации свидетельствует о ее пониженной надежности, вызванной некачественной пропиткой обмоток ТЭД лаком пониженной нагревостойкости, который применяется в настоящее время при средних и капитальных ремонтах на У-У JIBP3, так как лак теряет свои диэлектрические свойства и разрушается в первые же месяцы эксплуатации после выполнения ремонта. Тяговые электродвигатели имеют повышенную пористость изоляции и, вследствие этого, ускоренное объемное увлажнение.

Предложена методика статистического контроля изоляции ТЭД эксплуатируемого парка электровозов депо, позволяющая определять температурно-влажностное состояние изоляции. Известно, что отказы ТЭД с качественно пропитанной изоляцией на ТР-3 и КР имеют регулярные изменения по сезонам эксплуатации. В первых кварталах каждого года эксплуатации отмечается максимальное количество пробоев изоляции, в полтора-два раза превышающее среднее значение. В третьих кварталах наблюдалось снижение отказов в два-три раза и более относительно среднего значения. Это отмечалось на дорогах как Западной, так и Восточной Сибири.

Прибыль от внедрения усовершенствованной системы технического содержания изоляции ТЭД электровозов складывается из уменьшения затрат от снижения отказов ТЭД по причине увлажнения, устраняемых лишь на капитальном ремонте. Годовой экономический эффект от внедрения усовершенствованной системы технического содержания ТЭД для электровозов ВСЖД составит 6,1 млнруб.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Выполнен анализ надежности изоляции тяговых электродвигателей электровозов железных дорог Восточного региона России с учетом особенностей климатических условий внешней среды, который показал, что наиболее слабым элементом является электрическая изоляция двигателей. В зависимости от климатических условий эксплуатации отказы по этому элементу составляют от 75 % до 85 %. Существующая система технического содержания ТЭД, основанная на системе ППР, не отвечает современным критериям поддержания надежности изоляции.

2. Получены математические зависимости взаимосвязи между параметром потока отказов изоляции ТЭД электровозов от температуры и влажности внешней среды конкретного полигона обращения. Параметр потока отказов ТЭД значительно отличается по зонам обращения локомотивов. Так, например, параметр потока отказов ТЭД ВСЖД по «Северному» ходу ВСЖД составляет 16,2 отказа/млн км, по «Центральному» ходу ВСЖД - 9,2 отказа/млн км и по «Южному» ходу КрЖД - 5,62 отказа/млн км.

3. Проведен анализ особенностей климатических условий эксплуатации электровозов на железных дорогах Восточных регионов. Установлено, что перепады температур по «северному» ходу ВСЖД достигают 40 ... 70 °С, по «центральному» ходу ВСЖД 20 ... 40 "С, по «южному» ходу КрЖД 10 ... 20 "С. Предложена математическая модель суточного прогнозирования температуры.

4. Дано теоретическое обоснование снижения влияния особенностей климатических условий полигона обращения на эффективность системы технической эксплуатации и ремонта изоляции ТЭД электровозов. Установлено, что минимальная разность температур между изоляцией ТЭД и окружающей средой, обеспечивающая защиту изоляции от проникновения внутрь влаги, составляет 6... 8 °С. Получены математические модели и физическое обоснование процессов увлажнения и сушки изоляции тягового электродвигателя.

5. Предложены мероприятия и рекомендации по совершенствованию системы технического содержания изоляции ТЭД электровозов с учетом особенностей климатических условий внешней среды. Обосновано использование современных методов и средств бортовых и стационарных систем мониторинга технического состояния изоляции ТЭД. Применение этих систем позволит уменьшить количество отказов изоляции ТЭД на 15 ... 20 %. Предложена усовершенствованная система сбора, хранения и учета информации о состоянии изоляции обмоток ТЭД электровозов.

6. Выполнены обширные комплексные экспериментальные исследования влияния температуры и относительной влажности воздуха на надежность изоляции обмоток ТЭД в локомотивных депо ВСЖД. По результатам экспериментальных исследований установлена значительная неравномерность степени увлажнения изоляции по ТЭД на одном электровозе, которая находится в пределах от 60 % до 170 %. Разработан комплекс мероприятий по совершенствова-

пию системы технического содержания изоляции ТЭД, включающий организационно-технические и методические рекомендации по защите изоляции от перегрева и переувлажнения.

7. Выполнен расчет технико-экономической эффективности результатов исследований. На основании этого расчета годовой экономический эффект от внедрения комплекса мероприятий по совершенствованию системы технического содержания изоляции ТЭД па Восточно-Сибирской железной дороге составит 6,1 млн руб., при сроке окупаемости 2 года.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

а) В изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Оленцевич, Д.А. Влияние климата на надежность изоляции обмоток тяговых электрических машин // Вестник ИрГТУ 1 (33). - 2008. - С. 184-185.

2. Худоногов, A.M. Надежность асинхронных вспомогательных машин электровозов / A.M. Худоногов, Д.А. Оленцевич, Е.М. Лыткина, В.Н. Иванов // Вестник ИрГТУ 2 (34). - 2008Í - С. 117-119.

3. Оленцевич, Д.А. Надежность электрических машин тягового подвижного состава / Д.В. Коноваленко, В.Н. Иванов, Д.А. Оленцевич, В.В. Сидоров, Е.М. Лыткина И Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2008. - № 1. - С. 196-198.

4. Оленцевич, Д.А. Эксплуатация электровозов в условиях низких температур / A.M. Худоногов, Д.В. Коноваленко, Д.А. Оленцевич, В.В. Сидоров, Е.М. Лыткина, H.A. Иванова // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2008. - № 1. - С. 201-204.

5. Худоногов, A.M. Микроклимат в кабине локомотива /

A.M. Худоногов, Д.В. Коноваленко, Д.А. Оленцевич, В.В. Сидоров, Е.М. Лыткина // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. -2008.-№ 1.-С. 306-308.

б) В других изданиях

6. Оленцевич, Д.А. Эксплуатационная надежность тяговых двигателей электровозов Восточного региона / И.С. Гамаюнов, Д.А. Оленцевич, Д.Ю. Алексеев, В.Н. Иванов, Ш.К. Исмаилов, A.M. Худоногов, В.П. Смирнов // Труды III международной научно-технической конференции «Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт». Ч. 1, 5 (8 июня 2007 г.) / под ред.

B.П. Горелова, C.B. Журавлева, В.А. Глушец. - Омск : Иртышский филиал ФГОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного транспорта», 2007. - С. 68-70.

7. Оленцевич, Д.А. Влияние эксплуатационных факторов на надежность ТЭД электровозов подталкивающего движения / И.С. Гамаюнов, Д.А. Оленцевич, Д.Ю. Алексеев, В.Н. Иванов, Ш.К. Исмаилов, A.M. Худоногов, В.П. Смирнов // Труды III международной научно-технической конференции «Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт». Ч. 1, 5 (8 июня 2007 г.) / под ред. В.П.Горелова, С.В.Журавлева,

В.А. Глушец. - Омск : Иртышский филиал ФГОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного транспорта», 2007. - С. 7-73.

8. Оленцевич, Д.А. Разработка мероприятий по повышению надежности изоляции ТЭД электровозов / И.С. Гамаюнов, Д.А. Оленцевич, Д.Ю. Алексеев, В.Н. Иванов, Ш.К. Исмаилов, A.M. Худоногов, B.II Смирнов И Труды 3-й международной научно-технической конференции «Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт». Ч. 1, 5 (8 июня 2007 г.) / под ред. В.П. Горелова, C.B. Журавлева, В.А. Глушец. - Омск : Иртышский филиал ФГОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного транспорта», 2007. - С. 74-76.

9. Оленцевич, Д.А. Диагностика вентиляции предельно нагруженного оборудования электровоза / A.B. Ермолаев, Д.А. Оленцевич, И.С. Гамаюнов, Д.Ю. Алексеев, В.Н. Иванов, Ш.К. Исмаилов, A.M. Худоногов, В.П. Смирнов // Труды Ш международной научно-технической конференции «Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт». Ч. 1, 5 (8 июня 2007 г.) / под ред. В.П. Горелова, C.B. Журавлева, В.А. Глушец. - Омск : Иртышский филиал ФГОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного транспорта», 2007.-С. 77-81.

10. Оленцевич, Д.А. Эксплуатационная надежность сглаживающих реакторов электровозов Восточного региона / A.B. Ермолаев, Д.А. Оленцевич, Д.Ю. Алексеев, В.Н. Иванов, Е.М. Лыткина, Ш.К. Исмаилов, A.M. Худоногов, В.П. Смирнов // Труды 3-й международной научно-технической конференции «Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт». Ч. 1, 5 (8 июня 2007 г.) / Под ред. В.П. Горелова, C.B. Журавлева, В.А. Глушец. - Омск : Иртышский филиал ФГОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного транспорта», 2007. - С. 82-86.

11. Оленцевич, Д.А. Расчет теплового старения изоляции асинхронных вспомогательных машин электровозов / Е.М. Лыткина, Д.А. Оленцевич, Д.Ю. Алексеев, В.П. Смирнов // Труды III международной научно-технической конференции «Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт». Ч. 1, 5 (8 июня 2007 г.) / под ред. В.П. Горелова, C.B. Журавлева, В.А. Глушец. - Омск : Иртышский филиал ФГОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного транспорта», 2007. - С. 89-92.

12. Оленцевич, Д.А. Мониторинг и управление процессами теплового старения изоляции тяговых двигателей электровозов / A.M. Худоногов, В.П. Смирнов, Д.А. Оленцевич, Д.Ю. Алексеев // Вестник ВЭлНИИ. - 2 (54). -Новочеркасск, 2007. - С. 177-180.

13. Оленцевич, Д.А. Система пожаробезопасного управления электровозом / В.В. Макаров, A.M. Худоногов, В.П. Смирнов, А.И. Орленко, Д.В. Коноваленко, Д.А. Оленцевич // Труды VIII научно-практической конференции «Безопасность движения поездов». - 2007. - С. 17-19.

14. Худоногов, A.M. Метод и средство повышения работоспособности локомотивных бригад / A.M. Худоногов, Д.В. Коноваленко, Д.А. Оленцевич,

B.B. Сидоров, E.M. Лыткииа // Развитие транспортной ипфрастуктуры - основа роста экономики Забайкальского края : материалы международной научно-практической конференции. - ЗабИЖТ, 2008. - С. 230-235.

15. Оленцсвич, Д.Л. Проблема надежности электрических машин тягового подвижного состава / Д.В. Коноваленко, H.A. Иванова, Д.А. Оленцевич, В.В. Сидоров, Е.М. Лыткииа II Развитие транспортной ипфрастуктуры - основа роста экономики Забайкальского края : материалы международной научно-практической конференции. - ЗабИЖТ, 2008. - С. 159-165.

16. Оленцевич, Д.А. Проблема эксплуатации электровозов в зимних условиях / A.M. Худоногов, Д.В. Коноваленко, Д.А, Оленцевич, В.В. Сидоров, Е.М. Лыткина, H.A. Иванова // Развитие транспортной инфрастуктуры - основа роста экономики Забайкальского края: материалы международной научно-практической конференции. - ЗабИЖТ, 2008. - С. 236-243.

17. Оленцевич, Д.А. Работа электровоза в зимних условиях / A.M. Худоногов, Д.В. Коноваленко, Д.А. Оленцевич // Вестник института тяги и подвижного состава : материалы международной научно-практической конференции ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки «Подвижной состав 21 века». - Хабаровск, 2008. -С. 133-135.

18. Оленцевич, Д.А. Влияние климата на надежность тяговых двигателей / Д.В. Коноваленко, Д.А. Оленцевич // Локомотив. - 2009 - № 4. - С. 33.

19. Худоногов, A.M. Принципы управления энергоподводом в процессах удаления влаги из изоляции обмоток тяговых электрических машин / A.M. Худоногов, В.П. Смирнов, Д.В. Коноваленко, И.С. Гамаюнов, Д.А. Оленцевич, В.В. Сидоров, Е.М. Лыткина, Н.Г. Ильичев // Энергосбережение: технологии, приборы, оборудование : сб. науч. тр. / под ред. A.B. Крюкова. - Иркутск : ИрГУПС, 2009. - С. 125-129.

20. Оленцевич, Д.А. Метод повышения ресурса изоляции обмоток электрических машин тягового подвижного состава / A.M. Худоногов, В.Н. Иванов, Д.В. Стецив, Д.А. Оленцевич // Труды II научно-практической конференции «Безопасность регионов - основа устойчивого развития». - Иркутск : ИрГУПС, 2009.-С. 156-160.

ОЛЕНЦЕВИЧ ДМИТРИЙ АНДРЕЕВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО СОДЕРЖАНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОВОЗОВ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 20.04.2010г. Формат 60 х 84 1/16. Бумага офсетная. Печать трафаретная.

Гарнитура Times. Усл. печ. л. 1,39 Уч.-изд. л. 1,3 Тираж 100 экз. Зак. 450

ФГУГП «Урангеологоразведка» Юр. адрес: 115148, г. Москва, ул. Б. Ордынка, дом 49, стр.3. ИНН 7706042118 БФ «Сосковгеология» «Глазковская типография». Адрес: 664039, г. Иркутск, ул. Гоголя, 53; тел.: 38-78-40, тел./факс: 598-498.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ РАБОТЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Анализ существующей системы технического содержания изоляции ТЭД электровозов.

1.2. Обзор работ по совершенствованию систем технического содержания электровозов с учетом особенностей эксплуатации.

1.3. Анализ отказов ТЭД электровозов Восточного региона.

1.4. Цель работы и задачи исследования.

ГЛАВА 2. ТЕОРИЯ ТЕПЛОМАССООБМЕНА КАК ОСНОВА МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ УВЛАЖНЕНИЯ И СУШКИ ИЗОЛЯЦИИ ТЭД.

2.1. Моделирование климатических условий эксплуатации электровозов на железных дорогах Восточного региона.

2.2. Моделирование процессов увлажнения изоляции ТЭД на основе теории тепломассообмена.

2.3. Математические модели процессов увлажнения и сушки изоляции ТЭД

ГЛАВА 3. ЭФФЕКТИВНЫЕ МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОВОЗОВ.

3.1. Анализ методов и средств контроля и диагностики изоляции обмоток электрических машин.

3.2. Теоретическое обоснование создания бортовых систем непрерывного контроля изоляции ТЭД.

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОМАССООБМЕНА В ИЗОЛЯЦИИ ТЭД.

4.1. Методика и техника экспериментальных исследований.

4.2. Результаты исследования.

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО СОДЕРЖАНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ТЭД ЭЛЕКТРОВОЗОВ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ ВОСТОЧНОГО РЕГИОНА.

5.1. Опытная проверка усовершенствованной системы в процессе эксплуатации и ремонта электровозов.

5.2. АРМ технолога ремонтного депо по контролю изоляции ТЭД на основе приборов типа MIC.

5.3. Рекомендации по совершенствованию системы технического содержания изоляции ТЭД электровозов.

5.4. Оценка технико-экономической эффективности.

Задача локомотивного хозяйства состоит в повышении эксплуатационной надежности и долговечности электровозов, увеличении послеремонтного ресурса тягового подвижного состава (ТПС) и его частей. Поддержание работоспособности локомотивов в эксплуатации всецело зависит от качественного ремонта и технического обслуживания, которые являются основой планово-предупредительной системы ремонта (ППР). На дорогах создана производственная база, обеспечивающая выполнение ремонта ТПС и техническое обслуживание его в процессе эксплуатации.

Локомотивное хозяйство непрерывно развивается. Особое внимание уделяется оптимизации межремонтных периодов и срокам службы электровозов, повышению качества ремонтных работ, внедрению новых и совершенствованию существующих форм организации производства, созданию поточно-конвейерных линий по ремонту ТПС и его отдельных частей на локомо-тиворемонтных предприятиях. Совершенствуется система планирования и материального стимулирования с широким внедрением научной организации труда, специализации и прогрессивной технологии ремонта на основе широкого использования передовых достижений науки и техники.

Анализ надежности тяговых электродвигателей Восточного региона ЖД России (далее Восточного региона) показывает, что на долю тяговых электродвигателей (ТЭД) приходится более одной пятой отказов. На основании исследований установлено, что 75 . 85 % тяговых электродвигателей выходит из строя по пробою изоляции, когда происходит интенсивное увлажнение изоляции обмоток ТЭД и снижение ее диэлектрической прочности.

Для повышения эффективности эксплуатации локомотивов начиная с 2000 года проводится увеличение плеч обращения грузовых электровозов, в результате чего локомотив оказывается под воздействием самого широкого спектра влияния климатических факторов. Как известно, любая техническая система проектируется под определенные климатические условия эксплуатации. Эксплуатируемые на сети дорог электровозы рассчитаны на некие усредненные климатические условия, и поэтому ресурс однотипных узлов в различных условиях может варьироваться до 40 %. Влияние отрицательного воздействия климатических факторов обязана компенсировать система технических обслуживании; и ремонтов, которая также разработана на общесетевых показателях.

Исследованиями установлено, что выход из строя тяговых электродвигателей по повреждениям, преимущественно по пробою изоляции вследствие ее недопустимого увлажнения, - одна из важнейших проблем эксплуатации электроподвижного состава в условиях Восточно-Сибирской железной дороги (ВСЖД) и других дорог Восточного региона России (BP). Имеющиеся в настоящее время в распоряжении эксплуатационного персонала методы и средства диагностики состояния изоляции тяговых электрических машин основаны на применении мегаомметра. Они не удовлетворяют современным требованиям, особенно в условиях перехода от системы планово-предупредительного ремонта к обслуживанию и ремонту по фактическому состоянию. Необходимо продолжить теоретические и экспериментальные исследования по внедрению новых способов и средств мониторинга ТЭД. Появившиеся на отечественном рынке современные методы и средства контроля состояния электрической изоляции позволяют диагностировать несколько параметров, в том числе и степень увлажнения изоляции обмоток тяговых электрических машин. Это, в свою очередь, позволяет устанавливать предельно допустимые значения по степени увлажнения изоляции, при которой возможен ее пробой.

На сети железных дорог Восточного региона, электрифицированных по системе переменного тока, эксплуатируются мощные грузовые электровозы. Срок их эксплуатации составляет 40 и более лет. Выпуск новых грузовых электровозов не обеспечивает потребностей отрасли, и в ближайшие 10 . 15 лет предполагается в основном эксплуатация имеющегося в настоящее время парка электровозов. Это в наибольшей мере касается Восточно-Сибирской железной дороги.

В настоящее время на дороги Сибири и Дальнего Востока начали поставлять новые электровозы, производимые на заводах после кризисных явлений в стране. Качество изготовления некоторых узлов и деталей этих электровозов в период внедрения новых серий не всегда отвечает требованиям надежности и безопасности [1].

Электровозы Э5К, 2ЭС5К, ЗЭС5К «Ермак» изготовлены в климатическом исполнении У, эксплуатируются на полигонах сети ЖД, соответствующих исполнению УХЛ.

Как показал опыт эксплуатации электровозов на направлении Тайшет -Таксимо ВСЖД при температурах окружающего воздуха в январе ниже -50 °С и наличии на этом участке Северомуйского железнодорожного тоннеля (температура внутри этого тоннеля 8 . 15 °С), такая политика оказалась несостоятельной. В период крещенских морозов 2008 года (-55 . -58 °С) произошло обледенение оборудования шести электровозов, в результате чего электровозы были выведены из эксплуатации на длительное время, а локомотивные бригады и бригады по ремонту электровозов не смогли своевременно исправить ситуацию.

Цель и задачи исследования. Цель работы - повышение надежности электровозов путем совершенствования системы технического содержания изоляции ТЭД с учетом особенностей климатических условий внешней среды.

Основные задачи исследования:

- выполнить анализ надежности изоляции ТЭД электровозов;

- установить взаимосвязь между климатическими условиями эксплуатации электровозов и надежностью изоляции ТЭД на железных дорогах Восточного региона;

- определить степень и характер влияния особенностей климатических условий внешней среды на механизм процесса повреждения изоляции ТЭД электровозов переменного тока железных дорог Восточного региона;

- проанализировать современные методы и средства контроля и диагностики изоляции ТЭД электровозов и выявить наиболее эффективные из них;

- разработать мероприятия и рекомендации по совершенствованию системы технического содержания изоляции ТЭД с учетом особенностей климатических условий внешней среды;

- внедрить результаты исследований в производство и выполнить расчет технико-экономической эффективности их внедрения.

Основные методы научных исследований.

При выполнении работы использованы методы математического моделирования деградационных процессов, теории надежности, метод оптимизации и прогнозирования, методы математической статистики, методы теории планирования эксперимента, метод оценки технико-экономической эффективности результатов исследований.

Экспериментальные исследования проводились на оборудовании электровозов и заключались в измерении параметров, характеризующих режим работы и состояние ТЭД при тягово-эксплуатационных испытаниях, текущих ремонтах, технических обслуживаниях и нахождении электровозов в ожидании работы при помощи современных средств диагностики состояния степени увлажнения ТЭД. Исследования осуществлялись в соответствии с методами планирования эксперимента. Обработка и анализ опытных данных велись с использованием теорий и методов математической статистики: теории проверки гипотез, теории оценивания, корреляционного и регрессионного анализов.

Научная новизна. В работе впервые получены следующие научные результаты:

- получены математические зависимости взаимосвязи между параметром потока отказов изоляции ТЭД электровозов от температуры и влажности окружающей среды конкретного полигона обращения;

- приведено теоретическое обоснование снижения влияния особенностей климатических условий полигона обращения на эффективность системы технической эксплуатации и ремонта изоляции ТЭД электровозов;

- установлена взаимосвязь и характер влияния особенностей климатических условий на развитие процессов повреждения изоляции ТЭД электровозов Восточно-Сибирской железной дороги;

- предложены математические модели и дано физическое обоснование процессов увлажнения и сушки изоляции тягового электродвигателя;

- уточнен процесс изменения надежности изоляции под влиянием эксплуатационных воздействий - изменения свойств изоляции под действием особенностей климатических условий.

Практическая значимость:

1) уточнены временные характеристики зон риска эксплуатации с учетом климатических условий полигона обращения электровозов;

2) предложена усовершенствованная система сбора, хранения и учета информации о состоянии изоляции обмоток ТЭД электровозов;

3) разработаны мероприятия и рекомендации по совершенствованию системы технического содержания изоляции ТЭД электровозов с учетом особенностей климатических условий внешней среды, обеспечивающие повышение надежности ТЭД электровозов.

Реализация результатов работы. Полученные автором результаты работы приняты для внедрения в локомотивных депо Нижнеудинск, Вихо-ревка и Иркутск-Сортировочный Восточно-Сибирской железной дороги, а также внедрены в процессе создания лаборатории «Комплекс эффективных электротехнических методов и средств повышения надежности локомотивов и работоспособности локомотивных бригад», которая используется в научном и учебном процессе ИрГУПС при подготовке инженеров по специальности 190303 — «Электрический транспорт железных дорог», по дисциплинам «Тяговые электрические машины» и «Бесколлекторный привод ЭПС».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на III международной научно-технической конференции «Энергетика, экология, электроснабжение, транспорт» (Омск, 2007); VIII научно-практической конференции «Безопасность движения поездов» (Москва, 2007); заседаниях кафедры «Электроподвижной состав» ИрГУПС (Иркутск, 2006, 2007, 2008, 2009); V Байкальском экономическом форуме (Иркутск, 2008); Международной научно-практической конференции «Развитие транспортной инфраструктуры - основа роста экономики Забайкальского края» (Чита, 2008); научно-техническом семинаре кафедры «Подвижной состав электрических железных дорог» ОмГУПС (Омск, 2008); «Инновационном форуме - 2009» (Иркутск, 2009).

Публикации и вклад автора. По результатам проведенных исследований опубликовано 20 статей (пять из них - в изданиях, определенных перечнем ВАК РФ по транспорту).

Автору принадлежит формулировка цели и постановка задач исследования, разработка математических моделей и алгоритмов решения задач, выполнение системного анализа по надежности ТЭД локомотивов с учетом особенностей климатических условий внешней среды, проведение значительной части экспериментов и вклад в создание новых устройств для управления процессами тепломассообмена в изоляции ТЭД электровозов.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, 7 выводов, библиографического списка из 120 наименований и 4 приложений и содержит 145 страниц основного текста, 11 таблиц и 55 рисунков.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Выполнен анализ надежности изоляции тяговых электродвигателей электровозов железных дорог Восточного региона России с учетом особенностей климатических условий внешней среды, который показал, что наиболее слабым элементом является электрическая изоляция двигателей. В зависимости от климатических условий эксплуатации отказы по этому элементу составляют от 75 % до 85 %. Существующая система технического содержания ТЭД, основанная на системе 111 IP, не отвечает современным критериям поддержания надежности изоляции.

2. Получены математические зависимости взаимосвязи между параметром потока отказов изоляции ТЭД электровозов от температуры и влажности внешней среды конкретного полигона обращения. Параметр потока отказов ТЭД значительно отличается по зонам обращения локомотивов. Так, например, параметр потока отказов ТЭД ВСЖД по «Северному» ходу ВСЖД составляет 16,2 отказа/млн км, по «Центральному» ходу ВСЖД - 9,2 отказа/млн км и по «Южному» ходу КрЖД — 5,62 отказа/млн км.

3. Проведен анализ особенностей климатических условий эксплуатации электровозов на железных дорогах Восточных регионов. Установлено, что перепады температур по «северному» ходу ВСЖД достигают 40 . 70 °С, по «центральному» ходу ВСЖД 20 . 40 °С, по «южному» ходу КрЖД 10 . 20 °С. Предложена математическая модель суточного прогнозирования температуры.

4. Дано теоретическое обоснование снижения влияния особенностей климатических условий полигона обращения на эффективность системы технической эксплуатации и ремонта изоляции ТЭД электровозов. Установлено, что минимальная разность температур между изоляцией ТЭД и окружающей средой, обеспечивающая защиту изоляции от проникновения внутрь влаги, составляет 6 . 8 °С. Получены математические модели и физическое обоснование процессов увлажнения и сушки изоляции тягового электродвигателя.

5. Предложены мероприятия и рекомендации по совершенствованию системы технического содержания изоляции ТЭД электровозов с учетом особенностей климатических условий внешней среды. Обосновано использование современных методов и средств бортовых и стационарных систем мониторинга технического состояния изоляции ТЭД. Применение этих систем позволит уменьшить количество отказов изоляции ТЭД на 15 . 20 %. Предложена усовершенствованная система сбора, хранения и учета информации о состоянии изоляции обмоток ТЭД электровозов.

6. Выполнены обширные комплексные экспериментальные исследования влияния температуры и относительной влажности воздуха на надежность изоляции обмоток ТЭД в локомотивных депо ВСЖД. По результатам экспериментальных исследований установлена значительная неравномерность степени увлажнения изоляции по ТЭД на одном электровозе, которая находится в пределах от 60 % до 170 %. Разработан комплекс мероприятий по совершенствованию системы технического содержания изоляции ТЭД, включающий организационно-технические и методические рекомендации по защите изоляции от перегрева и переувлажнения.

7. Выполнен расчет технико-экономической эффективности результатов исследований. На основании этого расчета годовой экономический эффект от внедрения комплекса мероприятий по совершенствованию системы технического содержания изоляции ТЭД на Восточно-Сибирской железной дороге составит 6,1 млн руб., при сроке окупаемости 2 года.

1. Распоряжение вице-президента ОАО «РЖД» В.А. Гапановича 443Р от 4.03.08 г. По проведению неплановой проверки электромашинного производства на ООО ПК «Новочеркасский электровозостроительный завод».

2. Распоряжение о системе технического обслуживания и ремонта локомотивов ОАО «РЖД» № ЗР от 17.01.2005 г.

3. Повышение ресурса тяговых электродвигателей : сборник докладов и сообщений научно-технической конференции / под ред. А.Т. Осяева. М., 2004. - 127 с.

4. Юренков, М.Г. Анализ влияния условий эксплуатации на надежность тяговых электродвигателей // Исследование работы электрооборудования и вопросы прочности электроподвижного состава : науч. тр. Омск : ОмИИТ, 1974. - Т. 163. - С. 57-60.

5. Руководство по техническому обслуживанию и текущему ремонту электровозов переменного тока ВЛ80 ИО. 2004. - 451 с.

6. Инструкция по подготовке к работе и техническому обслуживанию электровозов в зимних и летних условиях: ЦТ/814 от 10.04.01 г. М. : Транспорт, 2001.-72 с.

7. Техническое обслуживание и ремонт тягового электродвигателя НБ-514 технологическая инструкция ТИ 752, ПКБ ЦТ ОАО «РЖД». 2004. - 109 с.

8. Техническое обслуживание и ремонт тягового электродвигателя НБ-418 технологическая инструкция ТИ 754, ПКБ ЦТ ОАО «РЖД». 2004. - 115 с.

9. Правила ремонта электрических машин электроподвижного состава. ЦТ-ЦТВР/4782. М.: Транспорт, 1990. - 356 с.

10. Повышение срока службы электровозов // Труды ЦНИИ МПС. -Вып. 386. -1969.

11. Сонин, B.C. Результаты опытной эксплуатации тяговых двигателей электровозов без пропитки их изоляции между заводскими ремонтами / Повышение надежности и совершенствование ремонта электровозов // Труды ЦНИИ. -М. : Транспорт, 1974. Вып. 516. - С. 45-52.

12. Галкин, В.Г. Надежность тягового подвижного состава / В.Г. Галкин, В.П. Парамзин, В.А. Четвергов. -М. : Транспорт, 1981. 184 с.

13. Смирнов, В.П. Непрерывный контроль температуры предельно нагруженного оборудования электровоза : монография. Иркутск : Изд-во Ир-кут. гос. ун-та, 2003. - 328 с.

14. Булатов, А.А. Совершенствование системы технического содержания узлов электровозов с учетом изменения климатических условий: дис. . канд. техн. наук : 05.22.07 / А.А. Булатов. М., 2005. - 147 с. : ил.

15. Постников, Р.А. Влияние условий эксплуатации на надежность оборудования электроподвижного состава : дис. . канд. техн. наук : 05.22.07 / Р.А. Постников. -М., 2005. 158 с. : ил.

16. Слободянюк, А.П. Установление рациональной системы ремонта и технического обслуживания тепловозов для конкретных условий эксплуатации: дис. . канд. техн. наук / А.П. Слободянюк. Л., 1984. - 140 с.

17. Осяев, А.Т. Повышение эффективности эксплуатации магистральных электровозов методами управления их техническим состоянием : дис. . д-ра техн. наук / А.Т. Осяев. М., 2002. - 371 с.

18. Руководство по определению показателей надежности электровозов ЦТ ОАО «РЖД».

19. Делягин, В.Н. Ресурсосберегающие системы энергообеспечения и технические средства управления тепловыми процессами в АПК Сибири : дис. . д-ра техн. наук : 05.20.02 / В.Н. Делягин. Краснояр. гос. аграр. ун-т, Новосибирск, 2005. - 383 с. : ил.

20. Анализ технического состояния электровозного парка по сети железных дорог России за 2008 год. 74 с.

21. Гук, Ю.Б. Теория надежности в электроэнергетике. — Л. : Энерго-атомиздат. Ленинградское отделение, 1990. -208 с.

22. Котеленец, Н.Ф. Испытания и надежность электрических машин / Н.Ф. Котеленец, H.JI. Кузнецов. М. : Высш. шк., 1988. - 232 с.

23. Горский, В.Г. Надежность электроподвижного состава / В.Г. Горский, А.А. Воробьев. М. : Маршрут, 2005. - 302 с.

24. Рапопорт, O.JT. Нужна система мониторинга теплового состояния тяговых двигателей / O.J1. Рапопорт, Д.Н. Хомченко // Локомотив. — 2009.5.

25. Оленцевич, Д.А. Влияние климата на надежность изоляции обмоток тяговых электрических машин // Вестник ИрГТУ 1 (33), 2008. С. 184-185.

26. ГОСТ 15150-69. Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнение для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды. -М., 1983. — 50 с.

27. Худоногов, A.M. Эксплуатация электровозов в условиях низких температур / A.M. Худоногов, Д.В. Коноваленко, Д.А. Оленцевич и др. // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. Хабаровск, 2008.201.204.

28. ГОСТ 15543-70. Изделия электротехнические. Исполнение для различных климатических районов. Условия эксплуатации в части воздействия климатических факторов внешней среды. М. : Изд-во стандартов, 1970. - 6 с.

29. Атлас Иркутской области. М.; Иркутск : ГУГК, 1962. - 182 с.

30. Галиев, И.И. Влияние переменной жесткости пути на ускорения не-обрессоренных частей тепловоза ТЭЗ / И.И. Галиев, Г.А. Чистяков, В.Ф. Кузнецов // Сб. науч. тр. Омск : ОмИИТ, 1974. - Т. 165. - С. 26-28.

31. Селиванов, Н.И. Рациональное использование тракторов в зимних условиях / Н. И. Селиванов ; науч. ред. Н. В. Цугленок. Красноярск : Крас-нояр. гос. аграр. ун-т, 2006. - 338 с. : ил.

32. Атлас Забайкалья. Иркутск, 1967. - 176 с.

33. Агеев, JI.E. Эксплуатация энергонасыщенных тракторов / Л.Е. Агеев, С.Х. Бахриев. -М. : Агропромиздат, 1991.-271 с.

34. Шепелин, П.В. Совершенствование системы ремонта коммутационных электрических аппаратов электровозов ВЛ10У на полигоне их обращения : дис. . канд. техн. наук : 05.22.07 / П.В. Шепелин. Самара, 2004. - 201 с. : ил.

35. Лыков, А.В. Теория сушки. Минск : Энергия, 1968. - 472 с.

36. Лебедев, П.Д. Теплообменные сушильные и холодильные установки. Минск : Энергия, 1966.

37. Маслов, В.В. Влагостойкость электрической изоляции. Минск : Энергия, 1973.

38. Ильин, Б.К. Природа адсорбционных сил. М. : Гостехиздат, 1952.

39. Сполдинг, Д.Б. Конвективный массоперенос. Минск : Энергия, 1965.

40. Коловандин, Б.А. Тепло- и массоперенос. — Т. 1. — Минск : Энергия, 1968.-С. 154.

41. Лыков, А.В. Тепло- и массоперенос / А.В. Лыков , О.Г. Мартыненко, Б.А. Коловандин , В.Е. Аеров. Минск : Энергия, 1968. - С. 664.

42. Эккерт, Э.Р. Теория тепло- и массообмена / Э.Р. Эккерт, P.M. Дрейк. -М. : Госинергоиздат, 1961.

43. Смольский, Б.М. В кн.: Тепло- и массоперенос / Б.М. Смольский, Л.А. Файнгольд. Т. 10, Минск, 1968.

44. Вайнберг, Р.П1. В кн.: Тепломассоперенос. Т. 10. - Минск, 1968.

45. Худоногов, A.M. Технология обработки дикорастущих и культивированных растений высококонцентрируемым ИК-нагревом : дис. . докт. техн. наук : 05.20.02 / A.M. Худоногов. Новосибирск, 1989. - 349 с.

46. Немухин, В.П. Эффективность применения нагревостойкости изоляции в тяговых электрических машинах тепловозов / В.П. Немухин,

47. B.Н. Яковлев. М. : Транспорт, 1977. — 46 с.

48. Кучин, В.Д. Исследование динамики электрического пробоя твердых диэлектриков : автореф. дис. . докт. физ.-мат. наук / В.Д. Кучин. -Одесса, 1971. — 26 с.

49. Андреев, Г.А. Температурная зависимость электрической прочности ионных кристаллов от температуры при электронной форме пробоя // Г.А. Андреев, А.А. Воробьев, В.Д. Кучин // Изв. вузов. Физика. 1958. - № 2.1. C. 114-120.

50. Кучин, В.Д. Температурная зависимость процессов, протекающих при пробое твердых диэлектриков // Изв. вузов. Физика. 1958. - № 4. -С. 25-36.

51. Богаенко, И.Н. Контроль температуры электрических машин. Киев : Техника, 1975. - С. 234.

52. Львовский, Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул : учеб. пособие. М. : Высш. школа, 1982. - 224 с. : ил.

53. Котеленец, Н.Ф. Кузнецов Н.Л. Испытание и надежность электрических машин. М. : Высш. шк., 1988. - 232 с. : ил.

54. Серебряков, А.С. Новые разработки в области диагностики изоляции электрооборудования.

55. Герцен, Н.Т. Акустическая диагностика изоляции обмоток асинхронных двигателей в сельскохозяйственном производстве: дис. . д-ра техн. наук : 05.20.02 / Н.Т. Герцен. Иркутск, 2007. - 193 с. : ил.

56. Хомутов, О.И. Электрические и акустические методы диагностики электрических машин / О.И. Хомутов, Г.В. Суханкин, Н.Т. Герцен, В.И. Сташко. Новосибирск : Наука, 2007. - 209 с.

57. Железнодорожный транспорт. 1996. - № 12 ; 1999. - № 2.

58. Локомотив. 1996.-№ 11 ; 1999.-№ 12.

59. Электричество. 1999. - № 5.65. http://www.chauvin-arnoux.ru/MEGOMETERS.htm.66 . http://www.pergam.ru.67. http://www.permonline.ru.

60. Баркова, Н.А. Современное состояние виброакустической диагностики машин.69. http://www.L-Card.ru.

61. Коноваленко, Д.В. Надежность электрических машин тягового подвижного состава / Д.В. Коноваленко, В.Н. Иванов, Д.А. Оленцевич, В.В. Сидоров, Е.М. Лыткина // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2008. - № 1. - С. 196-198.

62. Космодамианский, А.С. Измерение и регулирование температуры обмоток тяговых электрических машин локомотивов : монография. -РГОТУПС, 2002.-285 с.

63. Пат. РФ на изобретение № 2291544. Устройство для автоматического регулирования температурно-влажностным режимом тяговой электрической машины постоянного тока / В.П. Смирнов, В.В. Макаров, A.M. Худоногов, И.А. Худоногов, H.JI. Михальчук, В.А. Иванов,

64. A.В. Артемьев, А.И. Орленко, К.Л. Фейлер, И.С. Гамаюнов. № 2005108737 ; заявл. 28.03.2005.73. Паспорт прибора MIC-2500.

65. Паспорт прибора Тангенс-2000.

66. ГОСТ 11828-86. Машины электрические вращающиеся. Общие методы испытания. — М., 1986. 42 с.

67. ГОСТ 13109-97. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.

68. ГОСТ 10518-88. Системы электрической изоляции. Общие требования к методам ускоренных испытаний на нагревостойкость. М., 1988. - 28 с.

69. ГОСТ 8.326-89. Метрологическая аттестация средств измерений. — М., 1990.- 14 с.

70. Худоногов, A.M. Эффективные методы и средства повышения надежности локомотивов и работоспособности локомотивных бригад : учебно-научно-производственный комплекс кафедры ЭПС / A.M. Худоногов,

71. B.П. Смирнов, В.В. Макаров, А.И. Орленко, И.А. Худоногов, Д.В.Коноваленко, И.С. Гамаюнов, Д.А. Оленцевич, В.В.Сидоров, Е.М. Лыткина, Н.Г. Ильичев. Иркутск : ИрГУПС, 2009. - 188 с.

72. Худоногов, A.M. Мониторинг и управление процессами теплового старения изоляции тяговых двигателей электровозов / A.M. Худоногов,

73. B.П. Смирнов, Д.А. Оленцевич, Д.Ю. Алексеев // Вестник ВЭлНИИ. — Новочеркасск, 2007. -№ 2 (54). С. 177-180.

74. Коноваленко, Д.В. Влияние климата на надежность тяговых двигателей / Д.В. Коноваленко, Д.А. Оленцевич // Локомотив. 2009. - № 4. - С. 33.

75. Анализ технического состояния тяговых электродвигателей тепловозов в локомотивном депо Чара за 2004, 2005 и шесть месяцев 2006 г. : отчет. Иркутск : ИрГУПС, 2006. - 19 с.

76. Андерсон, Т. Статистический анализ временных рядов. М. : Мир, 1976.-755 с.

77. Виленкин, С.Я. Статистическая обработка результатов исследований случайных функций. М. : Энергия, 1979. - 320 с.

78. Вентцель, Е.С. Теория вероятностей. м. : Наука, 1969. - 576 с.

79. Шенк, Н. Теория инженерного эксперимента. М. : Мир, 1972. -312 с.

80. Немухин, В.П., Яковлев, В.Н. Эффективность применения нагрево-стойкости изоляции в тяговых электрических машинах тепловозов. — М. : Транспорт, 1977. 46 с.

81. Худоногов, A.M. Восстановление изоляционных свойств обмоток якоря тягового электродвигателя // Вестник ИрГТУ. 2006. - № 4 (28).1. C. 60-62.

82. Лакин, И.К. Разработка теории и программно-технических средств комплексной автоматизированной справочно-информационной и управляющей системы локомотивного депо : дис. . д-ра техн. наук : 05.22.07 / И.К. Лакин. М., 1997. - 377 с. : ил.

83. Головатый, А.Т., Исаев, И.П., Горский, А.В., Буйносов, А.П. Система ремонта локомотивов на конкретных участках обращения // Железнодорожный транспорт. 1992. - № 7. - С. 40-44.

84. Горский, А.В., Воробьев, А.А. Оптимизация системы ремонта локомотивов. М. : Транспорт, 1994. - 208 с.

85. Методические рекомендации по оценкам эффективности инвестиций на железнодорожном транспорте / Б.А. Волков, А.П. Абрамов, Ю.М. Кудрявцев, М.Т. Миджири, А.Д. Сапожников и др. ; под ред. Т.М. Миджири. М. : Слово, 1997. - 50 с.

86. Методические рекомендации по обоснованию эффективности инноваций на железнодорожном транспорте. М. : Транспорт, 1999. — 230 с.

87. Котлярова, Е.В. Расходы железных дорог и себестоимость перевозок / Е. В. Котлярова. Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2004. - 71 с.

88. Отчет о выполнении приказа № 9796 старшего вице-президента ОАО «РЖД» В.А. Гапановича от 23 июня 2008 г. «О проведении испытании критических масс поездов на участке Тайшет Таксимо».

89. ЮО.Гамаюнов, И.С. Влияние эксплуатационных факторов на надежность ТЭД электровозов подталкивающего движения / И.С. Гамаюнов, Д.А. Оленцевич, Д-Ю. Алексеев, В.Н. Иванов, Ш.К. Исмаилов,

90. A.M. Худоногов, В.П. Смирнов // Труды III международной научно-технической конференции «Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт». Ч. 1, 5 (8 июня 2007 г.) / под ред. В.П.Горелова, С.В.Журавлева,

91. B.А. Глушец. Омск : Иртышский филиал ФГОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного транспорта», 2007. - С. 71-73.

92. ГОСТ 16962-71. Изделия электронной техники и электротехники. Механические и климатические воздействия. Требования и методы испытаний. М. : Изд-во стандартов, 1971. - 69 с.

93. Указание № 577Н Восточно-Сибирской ЖД от 14.04.2009 г.

94. Указание 5616ЦЗ от 2.04.2009 г.

95. Шергунова, Н.А. Повышение надежности воздушных линий электропередачи распределительных сетей. М. : Энергоатомиздат, 2006. - 212 с.

96. Михайлов, М.М. Электроматериаловедение. — М.; JI. : Госэнергоиздат, 1959.

97. Гончаренко, Ю.В. Исследование влагозащитных свойств электроизоляционных покровных нагревостойких эмалей : дис. . канд. техн. наук (Всесоюзный электротехнический институт имени В.И. Ленина) / Ю.В. Гончаренко. — М., 1965.

98. Эрлих, И.М. Эксплуатация изоляционных материалов в условиях высокой влажности и температуры. — М. : ВИНИТИ, 1958.

99. Борисов, Б.И., Мощанский, Н.А. Диффузия агрессивных сред через полимерные материалы. — Пластические массы, 1966.

100. Борисов, Б.И. О количественной оценке действия полимеров от различных агрессивных жидкостей. Пластические массы, 1965.

101. Яманов, С.А. Гидрофобизация диэлектриков кремнийоргани-ческими соединениями. М.; JI. : Энергия, 1956.

102. Михайлов, М.М. Влагопроницаемость органических диэлектриков / под ред. В.Т. Ренне. — М.; JI. : Госэнергоиздат, 1960.

103. Адам, Н.К. Физика и химия поверхностей. М. : Гостехиздат, 1947.

104. Торговников, Г.Н. Диэлектрические свойства древесины. М. : Лесная промышленность, 1986.

105. Богородицкий, Н.П., Пасынков В.В., ТареевБ.М. Электротехнические материалы. -М. : Энергоатомиздат, 1985.

106. Боровиков, A.M., У го лев, Б.Н. Справочник по древесине / под ред. Б.Н. Уголева. -М. : Лесная промышленность, 1989.

107. Коноваленко, Д.В. Рациональные режимы сушки увлажненной изоляции обмоток тяговых электрических машин : дис. . канд. нехн. наук : 05.22.07 / Д.В. Коноваленко. Иркутск, 2007. - 193 с. : ил.

108. Горский, А.В. Определение оптимальных сроков проведения планово-предупредительных ремонтов элементов ТПС на основе информации о параметре потока отказов / Тр. МИИТ. 1972. - Вып. 405.

109. Подшивалов, А.Б., Слободянюк, А.П. АРМ анализа надежности тепловоза // Локомотив. 1990. - № 2. - С. 30-32.