Ресурс и восстановление контактной сети

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОСИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ

СООБЩЕНИЯ

(СамГУПС)

Кафедра «Электроснабжение железнодорожного транспорта»

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине «Ресурс и восстановление контактной сети»

Выполнил: Шарипов И. Х.

Шифр: 05-ЭС-5172

Проверил: Тепляков В.Б.

Самара 2011

РЕФЕРАТ

Курсовая работа содержит: 16 страниц, 1 рисунок, 1таблицу, 2 источника

ЗАЖИМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДЕНИТЕЛЕЙ; ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПЕРЕХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ; МАТИМАТИЧЕСКОЕ ОЖИДАНИЕ ПАДЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ; ТАРЕЛЬЧАТАЯ ПРУЖИНА; ЗАПАС ПРОЧНОСТИ; КОРРОЗИЙНЫЙ ИЗНОС; СРОК СЛУЖБЫ; КОНТАКТНАЯ СЕТЬ; ФИКСИРУЮЩИЙ ТРОС; ГИБКАЯ ПОПЕРЕЧИНА; СНЯТИЕ НАПРЯЖЕНИЯ.

Целью курсовой работы является приобретение навыков в решении вопросов остаточного ресурса и восстановления устройств контактной сети.

Содержание

Исходные данные

1.Количественная оценка технического состояния зажимов контактной сети по падению напряжения на зажимах

2.Прогнозирование долговечности ригеля

3.Восстановление устройств контактной сети.

3.1 Погрузка и разгрузка на обочину опор, ригелей, фундаментов и анкеров

Используемая литература

Исходные данные

Падение напряжения на зажимах контактной сети: 90 ч120 мВ.

Количество исследуемых зажимов - 80 шт.

Время безотказной работы: 180 ч 110 месяцев.

Средние значения параметров коррозионного износа: Таблица 1

Коррозионный район	Начальный износ уо (мкм/г) при расположении коррозирующих элементов	Коэффициент вариации начального износа, Vk	Коэффициент затухания коррозионного процесса, в
	вертикально уо	под углом 45о к горизонту уор	горизонтально уоп
6	25	29	31	0,2	0,68

контактный сеть анкер зажим

Сроки службы начального покрытия: Т1 = 2 года.

Характеристика безопасности:

1.Количественная оценка технического состояния зажимов контактной сети по падению напряжения на зажимах

Уравнение линейной регрессии имеет вид :

, где (1)

r - коэффициент корреляции между и ;

- среднее значение времени безотказной работы;

- среднее значение падения напряжения на зажиме;

- среднеквадратичное отклонение падений напряжения ;

- среднеквадратическое отклонение времени безотказной работы.

Определяем шаг:

Время безотказной работы ,мес

, мес.

Падение напряжения , мВ.

, мВ

Дисперсия времени безотказной работы:

Дисперсия падения напряжения:

Определяем стандартные отклонения:

, мВ

, мес.

, мВ

, мес.

Определяем коэффициент корреляции r:

2. Прогнозирование долговечности ригеля

Долговечность (срок службы конструкций в работоспособном состоянии) в основном зависит от имеющихся запасов прочности и «скорости их расходования» - скорости коррозионного износа. Запасы прочности всегда имеются, несмотря на то, что расчет конструкций ведется по методу предельных состояний. С теоретической точки зрения этот метод не должен допускать какого-либо резервирования. Но за счет введения разного рода коэффициентов, практически всегда 20-30-процентный запас, а иногда и большой. Поэтому действующими нормами допускается 20-процентный коррозионный износ элементов конструкций контактной сети.

В общем случае запасы прочности могут быть двух видов:

-образующиеся за счет неточностей расчета;

-образующиеся за счет недогруза.

Считая, что коррозионный износ приводит только к уменьшению толщин элементов, срок исчерпания резервов прочности можно приравнять к сроку допустимого коррозионного износа 1 мм. Тогда общий срок службы конструкций Т можно найти следующим образом:

, где (6)

Т1 - срок службы защитных покрытий;

n - количество наносимых покрытий за время эксплуатации;

Т2 - срок допустимого коррозионного износа.

Для реально применяемых масляных красок сроки службы начальных защитных покрытий обычно составляют 2-4 года. Обычно ригели, опоры, оттяжки и другие элементы перекрашивают через 4-6 лет. Применение грунтового состава ГС-2 позволяет пропитывать ржавчину толщиной не более 150 - 200 мкм.

По истечении суммарного срока службы защитных покрытий металлические конструкции подвергаются коррозионному износу. Учитывая, что несущие конструкции изготавливаются из уголковой стали и коррозия протекает на всех поверхностях, суммарный коррозионный износ составит:

, (7)

где величины и в - исходные данные (таблица 1).

Зная допустимый износ в мм, можно вычислить Т2:

(8)

Рассчитывать сроки Т2 необходимо, выбирая наиболее нагруженные среди равных по значению элементов. Например, для ригелей жестких поперечин проверить скорость исчерпания резерва прочности нужно у поясных участков в середине пролета и у каждого стыка, у раскосов и стоек - в приопорной зоне ригеля, т.е. на концевых участках.

Причем скорость начальной коррозии нужно принимать с учетом угла наклона коррозирующих элементов.

При более высокой достоверности, величину определяют по формуле:

Тогда срок допустимого коррозионного износа Т2 определяется:

, где (9)

vк = 0,2 - коэффициент вариации (таблица 1);

- характеристика безопасности, исходные данные;

в=0,68 - коэффициент затухания коррозионного процесса;

- толщина коррозионного износа связей, раскосов и стоек.

Определение начальной скорости коррозии по району 6 у вертикально расположенных элементов (стойки) - 25 мкм/г, у горизонтально расположенных элементов (пояса и связи)- 29 мкм/г, у наклонно расположенных элементов (раскосы) - 39 мкм/г.

При допускаемом 20-процентном износе наибольшая толщина коррозионного износа составит у поясов , раскосов, стоек и связей

Определение гарантированного срока службы ригеля :

Пояс:

Стойки:

Раскосы:

Так как срок службы начального покрытия Т1 составляет 2 года, то

Последующих, периодически восстанавливаемых:

Тогда суммарный срок службы защитного покрытия будет:

По формуле 6 определяем полный срок службы ригеля (долговечность):

Пояс:

Стойки:

Раскосы:

Технологическая карта № 1.1.

ПОГРУЗКА И РАЗГРУЗКА НА ОБОЧИНУ ПУТИ ОПОР, РИГЕЛЕЙ, ФУНДАМЕНТОВ И АНКЕРОВ

1. Состав исполнителей

Исполнители	Погрузка на производственной базе	Разгрузка у места установки
		автокраном с поля	краном одной или двух автомотрис	саморазгружающейся платформы	железнодорожным
Электромонтер 5 разряда	--	--	1	--	1
Электромонтер 4 разряда	1	1	--	1	--
Электромонтер 3 разряда	--	--	1	__	1
Такелажник 4 разряда	1	1	1	1	1
Стропальщик 3 разряда	1	1	1	1	1

2. Условия выполнения работ

Работа выполняется:

2.1. Погрузка на производственной базе:

Краном на автомобильном (тракторном) ходу, краном автомотрисы АГВ (АДМ), или краном на железнодорожном ходу. Конструкции грузятся на железнодорожную платформу или в полувагон,либо на двухосный прицеп, или специальный опоровоз ( при возможности подъезда к месту установки автотранспортом).

2.2. Разгрузка у места установки:

2.2.1. Краном на автомобильном или тракторном ходу -- без перерыва в движении поездов, вдали от частей, находящихся по напряжением, по наряду, с уведомлением энергодиспетчера о времени, месте и характере работ.

2.2.2. Кранами одной или двух автомотрис АГВ (АДМ) (в сцепе между ними должна находиться платформа с погруженными конструкциями) -- с перерывом в движении поездов, в «окно» продолжительностью не менее 1 ч; со снятием напряжения; по наряду и приказу энергодиспетчера с указанием времени начала и окончания работ;

2.2.3. Саморазгружающейся платформой, оборудованной тельферами и электростанцией, -- с перерывом в движении поездов, в «окно» продолжительностью не менее 1 ч; вдали от частей, находящихся под напряжением; по наряду, с уведомлением энергодиспетчера о времени, месте и характере работ.

2.2.4. Краном на железнодорожном ходу -- с перерывом в движении Поездов, в «окно» продолжительностью не менее 1 ч; со снятием напряжения; по наряду и приказу энергодиспетчеру с указанием времени на-'i.iiki и окончания работ. Если при развороте стрелы крана его кабина становится негабаритной по отношению к соседнему пути, то поездам, и с идущим по соседнему пути, выдается предупреждение о работе крана, а место работ ограждается сигналистом.

2.3. При работе на станционных путях -- по согласованию с дежурным по станции.

2.4. В случае, когда стрела крана или закрепленная на нем конструкция могут приблизиться к проводам и оборудованию на расстояние менее 2 м, с них должно быть снято напряжение и работа должна выполняться по наряду и приказу энергодиспетчера.

3. Механизмы, приборы, монтажные приспособления, инструмент, защитные средства и сигнальные принадлежности

Комплекс № 1

Кран на автомобильном или тракторном ходу, шт...................................1

Прицеп двухосный или опоровоз, шт.........................................................1

Трактор или автомобиль, шт.......................................................................1

Комплекс № 2

Автомотриса АГВ (АДМ), шт.....................................................................1

Платформа железнодорожная, шт..............................................................1

Комплекс № 3

Автомотриса АГВ (АДМ), шт.....................................................................2

Платформа железнодорожная, шт..............................................................1

Комплекс № 4

Саморазгружающая платформа, шт...........................................................1

Мотовоз или автомотриса, шт.....................................................................1

Комплекс № 5

Кран на железнодорожном ходу, шт..........................................................1

Платформа или полувагон, шт....................................................................1

Мотовоз или автомотриса, шт.....................................................................1

Прибор для проверки толщины защитного слоя бетона

ИЗС-10Н, шт.................................................................................................1

Мегомметр М1101 на 500 В, шт ................................................................1

Стропа тросовая, шт.....................................................................................2

Расчалка веревочная, шт..............................................................................2

Топор, шт.......................................................................................................1

Перчатки диэлектрические, пар .................................................................1

Штанга заземляющая, шт..................................по числу мест, указанных в наряде

Каска защитная, шт...................................................................................3-4

Аптечка, компл ............................................................................................1

Радиостанция переносная,шт......................................................................2

Жилет сигнальный, шт.............................................................................3-4

Сигнальные принадлежности, компл........................................................1

4. Норма времени на одну конструкцию, чел.ч.

Тип механизма	номер комплекса	Железобетонные опоры	Металлические опоры массой, т	Металлические ригели	Фундаменты закапываемые
		раздельные	нераздельные	0,5	1,0	более 1,0		Для консольных опор и анкеры	Блочные, для опор гибких поперечин
I Погрузка
Автокран	1	0,36	0,54	0,25	0,29	0,35	0,35	0,26	0,39
Автомотриса АГВ (АДМ)	2	0,34	0,34	0,29	0,34	0,39	0,39	0,26	--
Железнодорожный кран	5	0,29	0,35	0,26	0,35	0,41	0,41	0,29	0,42
II Разгрузка
Автокран	1	0,36	0,36	0,36	0,36	0,39	0,39	0,29	0,43
Автомотриса АГВ (АДМ)	2	--	--	--	--	--	--	0,35	--
Две автомотрисы АГВ (АДМ)	3	1,08	1,08	--	--	1,08	1,08	--	--
Саморазгружающаяся платформа	4	0,25	0,25	0,20	0,25	--	--	--	--
Железнодорожный кран	5	0,62	0,72	0,48	0,58	0,78	0,78	0,58	0,78

Примечания:

1. При работе одним краном автомотрисы АГВ (АДМ) масса конструкции не должна превышать 3 т.

2. При погрузке в полувагон и выгрузке из него нормы времени умножить на 1,15.

Не допускаются к установке опоры, имеющие следующие дефекты:

-- ржавые пятна на наружной поверхности опор;

-- поперечные трещины;

-- больше трех продольных трещин в опоре или двух в одном сечении при их длине и ширине более 2 м и ОД мм, соответственно;

-- сколы бетона с обнаженной продольной арматурой;

-- выбоины или сколы бетона глубиной более 3 мм, размером более 100* 100 мм, при их числе более двух на опору;

-- пористый бетон по линии соединения полуформ;

-- отсутствие условного обозначения маркировки опоры;

-- отсутствие изолирующих элементов между закладными деталями и арматурой;

-- величину сопротивления изолирующих элементов между закладными деталями и арматурой менее 10000 Ом;

-- нарушение защитного покрытия подземной части опоры. 5.3.3. У фундаментов и анкеров:

-- Проверить отсутствие продольных и поперечных трещин, сколов с обнаженной арматурой, качество защитного покрытия поверхности бетона в подземной части;

-- Проверить посадочные размеры и диаметр анкерных болтов, «прогнать» резьбу на них, покрыть смазкой и подобрать крепежные детали (шайбы, гайки, контргайки);

-- Проверить толщину защитного слоя бетона прибором ИЗС-10Н Величина ее должна соответствовать ГОСТ 193330-90.

Не допускаются к установке фундаменты и анкеры, имеющие следующие дефекты:

-- толщину защитного слоя менее норм, установленных ГОСТ 19330-90;

-- более трех незаделанных раковин и повреждений ребер глубиной более 10 мм и длиной более 20 мм (без оголения арматуры) на 1 м2 поверхности;

-- нарушение защитного покрытия подземной части фундамента.

5.4. На отобранные для погрузки конструкции нанести номера, согласно монтажному плану контактной сети, а также центр тяжести и отметку условного обреза фундамента (у железобетонных опор неразъемного типа).

5.5. Установить на опоры, если это предусмотрено проектом, хомуты для крепления консолей, фиксаторов, кронштейнов ВЛ, анкеровок и других элементов. Все элементы, устанавливаемые на опоре, должны быть оцинкованы или качественно окрашены и иметь полиэтиленовые прокладки, обеспечивающие электрическую изоляцию от бетона и арматуры (для участков постоянного тока);

5.6. Подготовить транспортные средства для погрузки конструкций.

5.7. Подобрать монтажные приспособления, инструмент, защитные средства и сигнальные принадлежности, проверить их исправность и сроки испытаний, погрузить их на транспортные средства.

5.8. Произвести инструктаж членам бригады.

6. Схема последовательного технологического процесса

№ п/п	Наименование операций	Содержание операций, технологические требования и нормы
6.1.	Погрузка конструкций	6.1.1. После остановки крана у места погрузки, опустить аутригеры или установить рельсовые захваты и привести стрелу в рабочее положение. 6.1.2. Произвести строповку в двух точках за монтажные петли или непосредственно за конструкцию (в обхват ее) на расстоянии 0,3 длины ее от центра тяжести. Крюк присоединяется к стропам так, чтобы в поднятом положении конструкция находилась в горизонтальном положении. Для строповки применяют трос диаметром 16 мм. Проверить правильность строповки путем подъема конструкции на 5 -- 10 см. 6.1.3. Поднятую конструкцию переместить краном и уложить на платформу (в полувагон) или на опоровоз (двухосный прицеп). 6.1.4. Опуская крюк крана, вывести его из зацепления со стропами и снять стропы. Переместить стрелу крана для погрузки следующей конструкции. 6.1.5. По окончании погрузки, закрепить конструкции стойками или тросами, на двухосных прицепах закрыть борта и опустить стойки. Примечания: 1. Опоры, ригели, анкеры и фундаменты консольных опор грузятся в горизонтальном положении, а блочные фундаменты под опоры гибких поперечин в вертикальном положении подошвой вниз. Последовательность погрузки конструкций должна быть обратной последовательности их выгрузки. 2. При погрузке конструкций в несколько горизонтальных рядов, укладываются прокладки толщиной не менее 40 мм, а для цилиндрических .железобетонных опор-бруски толщиной не менее 100 мм с вырубками. Прокладки располагаются одна над другой на расстоянии 0,15 -- 0,20 м от торцов конструкций. 3. При погрузке на .железнодорожную платформу, более одного ряда, оборудовать платформу стойками, установленными и укрепленными клиньями в стоечных гнездах. Метамические ригели в зависимости от их длины грузятся на одну железнодорожную платформу или сцеп из двух-трех платформ. Сцеп оборудуется специальными поворотными конструкциями, на которые опираются погруженные ригели. 4. При погрузке на прицеп (опоровоз) на автоходу он должен быть оборудован специальными поворотными брусьями (турникетами) с гнездами для опор, покрытыми листовой резиной, и соответствующим креплением. Опоры, погруженные на прицеп, должны иметь две точки опоры, находящиеся на расстоянии 0,2 длины опоры от ее торцов.
6.2.	Доставка конструкций и бригады к месту разгрузки	6.2.1. Сформировать рабочий поезд. При работе «с поля», в голове следует трактор (автомобиль) с прицепом (опоровозом), на который погружены конструкции. Доставка железобетонных опор трактором или автомобилем допускается при наличии дорог с твердым покрытием, проходящих вдоль железнодорожного пути. При работе с железнодорожного пути, в голове поезда установить локомотив (секцию тепловоза, мотовоз или автомотрису), далее -- платформу (или сцеп платформ) с погруженными конструкциями, железнодорожный кран или автомотрису с краном. При разгрузке конструкций двумя автомотрисами они располагаются по обе стороны платформы с конструкциями крановыми установками к платформе. Маневровую работу осуществлять на подъездных путях производственной базы ЭЧ или на путях станции примыкания с разрешения дежурного по станции с соблюдением технико-распорядительного акта станции. 6.2.2. Организовать переезд установочного поезда с бригадой на станцию, ограничивающую перегон или на станцию, где в соответствии с нарядом будет производиться работа. Отправление и движение поезда осуществляется по разрешению дежурного по станции порядком, установленным Инструкций по движению поездов. При работе «с поля» комплекс механизмов с бригадой перемещается по автомобильным дорогам непосредственно к месту разгрузки.
6.3.	Допуск к работе по разгрузке конструкций	6.3.1. Разгрузка «с поля»: 6.3.1.1. При разгрузке «с поля» со снятием напряжения, получить приказ энергодиспетчера на выполнение работ и снятие напряжения с указанием времени начала и окончания работ, а без снятия напряжения -- согласовать выполнение работы с энергодиспетчером. 6.3.1.2. По прибытии на место провести текущий инструктаж всем членам бригады, с росписью в наряде каждого. 6.3.1.3. При снятии напряжения завесить заземляющие штанги, в соответствии с нарядом. 6.3.1.4. При работе автокрана вблизи проводов, находящихся под напряжением, заземлить его раму медным переносным заземлением сечением 50 мм2 на инвентарный заземлитель или на тяговый рельс. Для крана на гусеничном ходу установка заземления не требуется. 6.3.1.5. Осуществить допуск бригады к производству работ. 6.3.2. Разгрузка «с пути»: 6.3.2.1. При работе на путях перегона получить разрешение дежурного по станции на его занятие. На перегон рабочий поезд отправляется на правах хозяйственного поезда порядком, установленным Инструкцией по движению поездов. При работе на станционных путях согласовать ее выполнение с дежурным по станции, оформив запись в «Журнале осмотра путей, стрелочных переводов, устройств СЦБ, связи и контактной сети». 6.3.2.2. Получить приказ энергодиспетчера на выполнение работ и снятие напряжения, с указанием времени начала и окончания работ -- при работе с краном автомотрисы (автомотрис) или железнодорожным краном. При работе с саморазгружающейся платформой, согласовать выполнение работ с энергодиспетчером, с указанием времени начала и окончания работ. 6.3.2.3. По прибытии на место провести текущий инструктаж членам бригады, с росписью в наряде каждого. 6.3.2.4. При работе с краном, завесить заземляющие штанги, по обе стороны места работ, в соответствии с нарядом. 6.3.2.5. Осуществить допуск бригады к производству работ. Примечание. При работе с железнодорожным краном, в случае, если при развороте крана его кабина становится негабаритной по отношению к соседнему пути, убедиться в выдаче предупреждений поездам, следующим по соседнему пути, и выставить на нем сигналистов с переносными радиостанциями.
6.4	Разгрузка конструкций	6.4.1. После установки крана у места разгрузки опустить аутригеры или установить рельсовые захваты и привести стрелу в рабочее положение. Снять крепления с конструкций. 6.4.2. Произвести строповку в двух точках, за монтажные петли или непосредственно за конструкцию (в обхват ее) на расстоянии 0,3 ее длины от центра тяжести. По концам конструкции закрепить две расчалки, присоединить крюк к петлям строп. Для проверки правильности строповки приподнять конструкцию на 5 -- 10 см. 6.4.3. Поднять конструкцию и, поворачивая стрелу крана, опустить ее на бровку земляного полотна, удерживая от разворота расчалками. Опуская крюк крана, произвести расстроповку и отсоединить расчалки от конструкции. Переместить стрелу для выгрузки следующей конструкции. Примечания: 1. При разгрузке опор и ригелей двумя кранами автомотрис АГВ (АДМ) строповку производят на расстоянии 2 -- 2,5 м от концов опоры или ригеля и производят одновременный подъем, а затем разворот стрел кранов обеих автомотрис и опускание на бровку земляного полотна. Крепление расчалок не требуется. После снятия строп и приведения кранов в транспортное положение, механизмы перемещаются к следующему месту разгрузки. 2. При разгрузке опор и фундаментов с саморазгружающейся платформы откидывается борт платформы, крайнюю опору закрепляют двумя стропами под крюками тельферов, подъем и опускание на землю производят одновременно двумя тельферами, так чтобы груз находился в горизонтальном положении. Крепление расчалок не требуется. После снятия строп передвигают автомотрису с платформой к следующему месту разгрузки.

7. Окончание работ

7.1. Снять заземляющие штанги -- при работе со снятием напряжения или отсоединить заземляющую штангу от тягового рельса -- при работе вблизи частей, находящихся под напряжением.

7.2. Собрать материалы, монтажные приспособления, инструмент, защитные средства и погрузить их на транспортное средство.

7.3. Дать уведомление энергодиспетчеру об окончании работ. При работе на станции оформить запись в «Журнале осмотра путей, стрелочных переводов, устройств СЦБ, связи и контактной сети».

7.4. Привести механизмы в транспортное положение и возвратить их с перегона на станцию примыкания на правах хозяйственного поезда порядком, установленным Инструкцией по движению поездов. При работе с железнодорожным краном, у которого при развороте стрелы его кабина становится негабаритной, снять сигналистов, ограждающих место работы по соседнему пути.

7.5. Возвратиться на производственную базу ЭЧ.

При работе «с поля» механизмы возвращаются на производственную базу ЭЧ своим ходом по автомобильным дорогам.

Использованная литература

1. Григорьев В.Л. Ресурс и восстановление контактной сети: методические Указания по выполнению курсовой работы - Самара: СамГАПС,2005-12с.

2. Устройство и эксплуатация контактной сети и воздушных линий.-

Департамент электрификации и электроснабжения ОАО «РЖД». - М.: ТрансИздат,2004 - 472 с.

3. Контактная сеть и воздушные линии. Департамент электрификации и электроснабжения МПС РФ. - М.: ТрансИздат, 2001-512 с.

Размещено на Allbest.ru