МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ДИАГНОСТИКИ КОНТАКТНОЙ СЕТИ

Применительно к контактной сети можно выделить три группы методов диагностирования, получивших наиболее широкое применение на практике [6]:

• • диагностика по параметрам рабочих процессов, которые непосредственно характеризуют состояние контактной сети;
• • диагностика по параметрам сопутствующих процессов, косвенно характеризующих состояние КС;
• • диагностика по структурным параметрам, непосредственно характеризующим состояние отдельных элементов и узлов КС.

Первые две группы методов можно отнести к динамическим, так как они применимы только к функционирующему объекту. Третья группа относится к статическим методам.

Методы диагностирования КС в основном базируются на измерении механических параметров и относятся к классу непосредственной оценки состояния.

Разнообразие диагностических методов позволяет воспользоваться наиболее целесообразными из них в каждом конкретном случае. При этом необходимо учитывать степень их информативности, точности, универсальности, экономичности и т. д. В то же время сложность структуры КС и многообразие физических процессов, сопровождающих ее работу, вызывают необходимость сочетать различные методы при ее диагностировании.

Независимо от типа контактной подвески существует определенный набор признаков, по которым оценивается ее техническое состояние. К ним прежде всего относятся:

• • высота контактного провода над уровнем головок рельсов;
• • смещение контактного провода относительно оси пути;
• • величины контактного нажатия.

Последний из отмеченных диагностических признаков позволяет оценивать качество взаимодействия токоприемника подвижного состава с контактным проводом.

Качество взаимодействия можно оценить по регистрации кратковременных нарушений контакта вследствие вертикальных ударов при проходе токоприемником спецчастей, зажимов, изгибов провода. Кратковременные отрывы регистрируются посредством фиксации возникающей при этом дуги с помощью оптических датчиков либо по увеличению уровня радиопомех, либо по нарушению цепи КП-токоприем- ник-контактный рельс.

Наиболее эффективным и информативным средством диагностики технического состояния контактной сети является комплекс, объединяющий в себе средства для измерения параметров всех указанных выше признаков и размещаемый обычно на специализированном подвижном составе - вагоне-лаборатории (ВЛ). Существующие ВЛ в полном объеме или частично позволяют контролировать следующие параметры КС:

• • положение провода в плане (зигзаги, выносы);
• • высоту подвешивания КП над уровнем головок рельсов;
• • уклоны КП;
• • величину контактного нажатия токоприемника;
• • препятствие движению токоприемника от КП;
• • износ КП.

Основное достоинство диагностических комплексов - это возможность контроля основных параметров КС за один проезд участка. Оснащение комплекса устройствами привязки ВЛ к точке начала измерений с фиксацией прохождения контрольных пунктов (например, опор, спецчастей и т. д.), а также устройствами обработки информации позволяет оперативно оценивать техническое состояние как отдельных участков, так и сети в целом.

Вместе с тем нельзя не отметить, что использование ВЛ предполагает значительно большие капитальные затраты и эксплуатационные расходы в сравнении с ручными измерениями и становится целесообразным лишь при наличии достаточно протяженной длины линий.

При использовании диагностических комплексов возникает проблема эффективности их применения для городов с различной протяженностью КС. Для расчета границы целесообразности использования комплекса необходимо рассмотреть два варианта: первый вариант - ручные измерения с автовышки, второй - с использованием вагона- лаборатории (ВЛ). В случае первого варианта капвложения можно считать равными нулю, т. е. Kt = 0, а себестоимость измерений - С]. При втором варианте необходимы капвложения Кг при себестоимости измерений Сг. Использование ВЛ является целесообразным при выполнении условия

где Тн - нормативный срок окупаемости.

Удельная себестоимость ручных измерений С[ включает в себя затраты на рабочую силу, расходы на механизмы, инструмент, спецодежду, а полная себестоимость может быть определена как

где LKC - протяженность КС.

Расходы по контролю параметров контактной сети во втором варианте, т. е. при использовании ВЛ, можно разделить на зависимые и независимые от объема работы, тогда

где q - доля амортизационных отчислений; К2 - капитальные затраты;

С2нез - независимые расходы;

С2зав - зависимые расходы.

Рис. 4.13. Кривые затрат на диагностику контактной сети

Независимые расходы С2нез складываются из заработной платы обслуживающего персонала и стоимости обслуживания вагона. В состав зависимых расходов Сзав входят расходы на электроэнергию, запасные части и материалы, ремонты по пробегу.

Результаты расчетов для определения границ целесообразности использования различных вариантов проведения измерений (вручную и с использованием ВЛ) на примере КС г. Новосибирска представлены на рис. 4.13 [5].

Следует отметить, что данные расчеты не учитывают экономического эффекта от снижения количества отказов, так как такие расчеты могут быть выполнены только по результатам эксплуатационных исследований.

Автор: Бирюков В.В.