CC BY
10
УДК 656.25: 621.318.5
В. В. МАЛОВ1ЧКО, В. I. ГАВРИЛЮК (ДПТ)
П1ДВИЩЕННЯ ЕКСПЛУАТАЦ1ЙНО1 НАД1ЙНОСТ1 КОЛ1ЙНИХ ПРИСТРО1В ЕЛЕКТРИЧНО1 ЦЕНТРАЛ1ЗАЦП
Проведено аналiз основних експлуатацшних факторiв, як1 необхвдно враховувати для рацюнального ви-бору параметрiв та побудовi алгоритмiв контролю i дiагносгування пристро!в електрично! цешралiзацii.
Проведен анализ основных эксплуатационных факторов, которые необходимо учитывать для рационального выбора параметров и построения алгоритмов контроля и диагностирования устройств электрической централизации.
Analysis of main exploitation .factors which are necessary for rational choosing of the parameters and developing control and diagnostic algorithm for electric centralization devices are provided.
Вступ
Електрична центратзащя стршок та сигна-лiв, що використовуеться на затзницях Укра!-ни для управлшня рухом поiздiв е складною територiально розгалуженою системою, вiд ро-боти яко! залежiть безпека i ефектившсть робо-ти залiзничного транспорту [1]. Значна кшь-кiсть систем електрично! центратзацп (ЕЦ) на залiзницях Укра!ни працюють бiльше 25 рокiв, в тому чи^ е системи, що використовуються сорок i бiльше роюв. У процесi експлуатацii пристро! ЕЦ тдлягають перiодичнiй перевiрцi та обслуговуванню згiдно з iнструкцiею та технолопчними картами [2-4]. Пiдвищити експлуатацiйну надшшсть та зменшити час вiдновлення пристро!в ЕЦ можливо за раху-нок своечасного виявлення вщхилень !х пара-метрiв вiд нормативних значень шляхом орга-нiзацii безперервного контролю [3; 4]. Типовi рiшення ЕЦ передбачають безперервний контроль стану рейкових кш, положення стрiлок, справностi св^лофорних ламп, запобiжникiв. Використання сучасних комп'ютерних техно-логiй дозволяе розробити автоматизовану систему безперевного контролю [2; 3].
У [5-7] описаш системи техшчного дiагнос-тування ЕЦ великих та малих станцiй. Запропо-новано такий набiр параметрiв для контролю та дiагностування систем ЕЦ: значення напруги на лампах свiтлофорiв (вхщних, станцiйних), на акумуляторнiй батаре! (станцшнш при максимальному навантаженнi, робочш, резервнiй, бата-ре! вхiдного свгглофора), на колiйних реле, напруги основного джерела живлення ПХ-ОХ, пе-ретворювача частоти ПЧ 25/50 БПШ, резервного джерела живлення, iзоляцii монтажу i кабелю, зсув фаз мiж напругою на колiйнiй i мюцевш об-
мотках реле ДСШ, тягове зусилля на секторi реле ДСШ, емностi конденсаторiв, час спрацьовуван-ня стабiлiтронного блока, час перекриття вхщно-го свгглофора час перекриття по!зних i маневро-вих сигналiв, час та струм переводу стршки, роботу схеми змши напряму та ш. Але такий вибiр не е науково обгрунтованим i не дозволяе конт-ролювати деякi важливi параметри, зокрема, дiа-гностувати колшш пристро! централiзацii. Через складнiсть системи ЕЦ постае задача рацюнального вибору параметрiв та алгоршмв контролю та дiагностування.
Вiдповiдно до вищесказаного метою роботи е проведення анатзу основних експлуатацш-них факторiв, що необхщно враховувати для рацiонального вибору параметрiв та побудовi алгоритмiв контролю та дiагностування при-стро!в електрично! центратзаци.
Перелiк фактор1в, якi впливають на вибiр параметрiв дiагностування
Для побудови рацюнального вибору конт-рольованих параметрiв i розробка оптимального алгоритму дiагностування необхiдно враховувати таю фактори:
а) штенсившсть вщмов;
б) ступiнь значущостi контрольованого параметра (вщповщно до наслiдкiв, що можуть виникнути у разi вщмови, а саме - короткочас-ний збш, затримка в поiзнiй робот або виник-нення небезпечно! ситуаци);
в) затримки потягiв;
г) час пошуку i усунення несправностi;
д) можливють контролю по непрямих вимь рюваннях;
е) витрати часу на перевiрку i обслугову-вання.
Аналiз причин вщмов пристроТв ЕЦ
В основу анатзу взято статистику вщмов пристро!в ЕЦ за даними «Укрзатзнищ» за пе-рiод 1998-2003 рр. Вщносну долю вiдмов для основних пристрош наведено на рис. 1.
30Р0%
25р0%
З рис. 1 видно, що найменш надiйнi елементи -це рейковi кола. На них припадало в 1998 р. -34,64 %, в 1999 р. - 37,98 %, в 2000 р. - 28,05 %, в 2001 р. - 24,27 %, в 2002 р - 25,25 % вах вщмов електрично! центратзацн (рис 2).
20р0%
Э 15Л0%
5,00%
0,00
Рис. 1. Вщносна к1льк1сть вщмов пристро!в ЕЦ:
1 - пульти, табло, апарати керування; 2 - релейш шафи, стативи; 3 - щитов1 електроживляч1 установки; 4 - релейна [ безконтактна апаратура; 5 - трансформаторы, перетворювач1, випрямляш, електрнчш машини; 6 - елементи захисту; 7 - акумулятори [ первинш елементи; 8 - сигнали; 9 - електроприводи; 10 - повггряш лши; 11 - кабельш лши; 12 - рейков1 кола; 13 - невстановлеш об'екти; 14 - шш1
Рис. 2. Вщносна к1льк1сть вщмов пристро1в електрично! централ1зацп за перюд з 1998-2002 рр.
Таким чином, простежусться стшка тенден-щя до зменшення кiлькостi вiдмов рейкових кiл за останнi 5 роюв на залiзницях Укра!ни. Це пов'язане з тим, що практично вс головш шляхи станцiй перебудоваш на залiзобетонне полотно, широко почали використатися iзолюючi стики з бiчними накладками з iзоляцiйного ма-терiалу (що е бiльш надшними в порiвняннi з набiрними iзолюючими стиками), пiдсилився контроль за станом рейкових кш на дiлянках швидюсного руху, де напруга на колшних реле перевiряеться щодня.
На другому мющ по iнтенсивностi вiдмов перебувають стрiлковi приводи й релейна й безконтактна апаратура. На вщмови релейно! i безконтактно! апаратури припадало у 1998 р. -12,74 %, 1999 р. - 11,45 %, 2000 р. - 13,49 %,
2001 р. - 12,38 %, а у 2002 р. - 10,36 %. Як видно з цих даних, вiдмови релейно! i безконтакт-но! апаратури становлять у середньому понад 12 % i тенденцiя до змiн кiлькостi вщмов практично не спостерiгаеться, за винятком 2002 р, що пов'язано з пщвищенням вимог апаратур у зв'язку iз впровадженням дiлянок зi швидюс-ним рухом по!зщв. 1нтенсившсть вiдмов стршко-вих приводiв в 1998р склала 12,69 %, в 1999 р. -10,52 %, в 2000 р. - 10,93 %, в 2001 р. - 12,47 %, а в 2002 р. - 10,41 %. 1з цих даних видно, що ш-тенсившсть вщмов стрiлковий приводiв стано-вить 10 - 12 % вщ кiлькостi всiх вiдмов пристро-!в ЭЦ i не мае явно! тенденцп до зменшення.
На вщмови кабельних мереж припадала ю-лькiсть вiдмов: в 1998 р. - 8,21 %, в 1999 р. -7,77 %, в 2000 р. - 7,69 %, в 2001 р. - 9,32 %, i в
2002 р. - 10,61 % .Видно, що кшьюсть вщмов кабелiв збiльшуеться. 1нтенсившсть вiдмов у релейних шаф i стативiв в 1998 р склала 5,53 %, в 1999 р - 6,895 %, в 2000 р - 9,77 %, в 2001 р -9,7 %, i в 2002 р - 14,15 % . Вiдсоток вщмов шших пристро!в ЭЦ досить малий i !хне дiаг-ностування й контроль не рацюнальш.
Аналiз штенсивност в1дмов
стрiлкового електропривода
Одним з елеменпв колiйних пристро!в сис-теми ЕЦ, який вимагае обов'язкового дiагнозу, е стршковий електропривод. Зi вшх вiдмов ста-нцiйного обладнання ЕЦ на стршковий електро-приводи припадае близько 20,41 %, за перюд в 5 рокiв за даними Укрзашзнищ кшьюсть вiдмов практично залишаеться не змiнною (рис. 2). У свою чергу вщмови електродвигуна в приводi складають 19... 25 %. Бшьший вiдсоток вiдмов в стрiлковому приводi (СП) припадае тiльки на автоперемикач, який на вiдмiну вiд електродвигуна повною мiрою перевiряеться тд час внут-рiшнього огляду СП, який провадиться за гра-фшом електромеханiком.
Зараз, при технологiчному обслуговуванш електропривода, один раз в чотири тижнi елек-тромеханiк спiльно з електромонтером роблять внутршню перевiрку електропривода з переводом стршки (технолопчна карта № 14).
Ступiнь значущост контрольованого параметра
Важливiсть контролю та дiагностики даного елемента ЕЦ визначаеться тим, що при виходi з ладу елемента електропривода вщбуваеться вiдмова всього стршкового переводу, а це у свою чергу призводить до того, що частина си-стеми ЕЦ виходить з ладу (залежно вщ важли-востi стрiлки i положення на станцi!, з роботи може вимкнуться як одне РК, так i значна час-тина горловини станцн). У разi виникнення вщмови, вс маршрути до складу яких входить стрiлка, що вщмовила, не можуть використову-ватися в робот (якщо стрiлка не дае контролю), чи використовуеться лише частина маршрупв, як проходять через дану стршку (стрiлка дае контроль але не переводиться).
У разi виходу з ладу електропривода мож-ливi два типи пошкоджень: стршка не переводиться i не дае контролю (не зафшсована в одному з крайшх положень), або стршка не переводиться, але дае контроль. Перший тип вщмов бшьш небезпечний, оскшьки виключае будь-яю пересування по маршрутах, в як входить даний стрiлковий перевщ.
Затримки потягiв iз за вщмов стршок
Затримки в по!зднiй робот у зв'язку з вихо-дом з ладу стршкових електроприводiв, складають 18,1 хвилин (табл. 1), що е найбшьшим часом затримки серед вшх параметрiв ЕЦ. Це повязано з тим, що при виходi з ладу стршкового переводу потяг не може його прослщувати навт за наказом, а вщновлення роботи переводу займае багато часу.
Час пошуку i усунення несправност
Це середня тривалють вiдмови (табл. 1) складае 32,3 мш. Цей час е досить значним i вимагае зменшення, яке можливе при дiагнос-тицi та контролю електропривода.
Можливкть контролю по непрямих вим1рюваииях
Деякi елементи ми частково можемо конт-ролювати за непрямими даними. Наприклад, по контролю положення вютряюв, який здiйсню-еться самою апаратурою ЕЦ, ми можемо визна-чити, що автоперемикач в електроприводi пра-цюе нормально, а також в якому положены знаходяться контакты ножi автоперемикача.
Витрати часу на перевiрку i обслуговування
В електроприводах щ витрати дуже значш (робота по тех. картах 13, 14, 15, 16). Причому слщ зазначити, що час затрачуваний на пере-вiрку електроприводiв, при упровадженш сис-теми дiагностики i контролю, iстотно скоро-титься, а час затрачуваний на обслуговування електроприводiв залишиться практично не-змiнним. Проте витрати часу на перевiрку, значно перевершують час затрачуваний на об-слуговування, i вiдповiдно при упровадженнi системи дiагностики загальнi витрати часу iс-тотно зменшаться.
Параметри як необхiдно контролювати в строковому переводi
Для того, щоб мати повну картину стану еле-ктропривода (а частково i стрiлкового переводу) необидно контролювати там параметри:
1. Порушення роботи електродвигуна. 1н-тенсившсть вiдмов даного параметра 24...30 %. Перюдичшсть перевiрки споживання струму проводиться один раз в чотири тижш, перевiрка напруги - один раз в рш
2. Порушення контакту в автоперемикачг На цю вщмову припадае 45... 62 % вiдмов всього електропривода. Автоперемикач е найменш на-дiйним елементом електроприводуа, отже вимагае обов'язково! дiагностики i контролю. Перевiрка стану - провадиться один раз у чотири тижш.
3. Справнють i точнiсть роботи стршко-вих блоюв.
4. Контроль постiйноi i змiнноi складово! в двохпровiднiй схемi стрiлки.
5. Заклинювання шибера, несправшсть стрiлкового переводу попадання стороннiх предмеив мiж рамною рейкою i вютряком стрь лки. Данi параметри можна контролювати тiль-ки непрямим шляхом.
Таблиця 1
Затримки потяпв у зв'язку з вщмовами пристроТв ЕЦ
Значения параметр1в для об'ектш
Параметр Свггло-фори Електро-приводи Рейков1 кола Постов! пристро! Джерела живлення Маневров1 колонки Кабельш лши
Середня тривал1сть затримки одного потяга, хв 9,7 18,1 11,6 12,5 9,9 21 13,2
Середня тривалють за-тримки одного потяга на одну ввдмову, хв 6,21 11,95 4,99 4,25 8,6 22,26 12,8
Юльшсть затриманих потяпв, середне зна-чення на одну вщмову 0,64 0,66 0,43 0,34 0,87 1,06 0,97
Юльшсть затриманих потяпв на тисячу ма-ршрупв 0,08 0,09 0,1 0,015 0,02 0,015 0,03
Середня тривал1сть ввдмов, хв 28,1 32,3 30,8 21,1 23,2 70,6 67,9
Висновки
Проведено аналiз основних експлуатацш-них факторiв, що необхщно враховувати для рацiонального вибору параметрiв та побудови алгоритмiв контролю та дiагностування при-стро!в електрично! централiзацii. На основi аналiзу наведений перелш факторiв, якi слiд враховувати тд час вибору параметрiв дiаг-ностування. Наведений список параметрiв, якi необхщно контролювати для повного кон-
тролю стану стршкового привода та його дiа-гностування.
Б1БЛ1ОГРАФ1ЧНИЙ СПИСОК
1. Сапожников В. В. Станционные системы автоматики и телемеханики: Учеб. для вузов ж.-д. трансп. / В. В. Сапожников, Б. Н. Елкин, И. М. Кокурин и др. - М.: Транспорт, 1997. - 432 с.
2. Инструкция ЦШ.
3. Перникис Б. Д. Предупреждение и устранение неисправностей в устройствах СЦБ. / Б. Д.
Перникис, Р. Ш. Ягудин. - М.: Транспорт, 1984. - 224 с.
4. Дмитренко И. Е. Измерения и диагностирование в системах железнодорожной автоматики, телемеханики и связи / И. Е. Дмитренко, В. В. Сапожников, Д. В. Дьяков - М.: Транспорт, 1994. - 263 с.
5. Кораблев Е. А. /Система технической диагностики ЭЦ крупной станции. / Е. А. Кораблев, В. И. Антипов, В. К. Донцов // Автоматика, связь, информатика, 2000. - № 1. - С. 21-25.
6. Кораблев Е. А. Некоторые вопросы разработки систем технической диагностики ЭЦ малых станций / Е. А. Кораблев, В. К. Донцов // Современные системы разработки систем технической диагностики ЭЦ малых станций. Екатеринбург, 2000. - Вып. 16(98), - С. 46-51.
7. Пальчик Л. В. / Л. В. Пальчик, Д. В. Швалов // Автоматика, связь, информатика, 2000. - № 5, -С. 36-37.
Надшшла до редколеп 11.12.2006.
