CC BY
34
УДК 621.51
Л. В. ДУБИНЕЦЬ, Д. В. УСТИМЕНКО, G. О. ЖЕРНАКОВ (ДПТ), Р. В. КРАСНОВ (Дншропетровське локомотивне депо ТЧ-8)
ВПЛИВ УМОВ ЕКСПЛУАТАЦИ НА НАД1ЙН1СТЬ ДВИГУН1В КОМПРЕСОР1В ЕЛЕКТРОПО1ЗД1В ПОСТ1ЙНОГО СТРУМУ
На основ1 статистичних даних дослщжено вплив умов експлуатаци на надшшсть двигушв компресор1в електропо1здв постшного струму. Основною причиною високо! пошкоджуваносп двигушв е значний переев обмоток якоря та головних полюав в наслщок тривалих перевантажень по струмовг Одним з шлях1в виршення ще! проблеми е вдосконалення апаратури захисту.
На основании статистических данных проведено, исследование влияния условий эксплуатации на надежность двигателей компрессоров. Основной причиной выхода из строя двигателей является значительный перегрев обмоток якоря и главных полюсов вследствие длительных перегрузок током. Одним из путей решения этой проблемы есть усовершенствование аппаратуры защиты.
On the basis of the statistical data it is lead, research of influence of conditions of operation on reliability of engines of compressors. A principal cause of failure of engines is significant overheating windings of an anchor and the main poles owing to long overloads a current. One of ways of the decision of this problem is improvement of the equipment of protection.
Статистика виход1в з ладу в депо Дшпропе- 2000 р - 54; 2001 р. - 34; 2002 р. - 42; 2003 р. -тровськ двигушв ДК 406, 409 (електропо!зд1в 56; 2004 р. - 31; 2005 р. - 32; 2006 р. - 25. ЕР1, ЕР2) показуе, що кшьюсть виходу з ладу Причини виходу з ладу вказаних титв дви-вказаних титв двигушв по роках складае: гутв наведет в табл. 1.
Таблиця 1
Статистика виходу з ладу двигушв ДК 406, 409
Вид несправносл Юльюсть пошкоджень, по рокам
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Прогар обмотки якоря 31 15 23 25 14 17 15
Знос сальника 4 5 4 4 3 2 1
Брак
моторно-яшрного тдшипника 5 1 - 5 - - -
Пробш обмотки збудження 9 6 4 8 5 3 -
Обрив вала 5 2 5 4 4 3 6
Зношення вала - 2 - 2 - 2 -
Прогар обмоток головного полюса 2 1 6 6 5 3 1
Зношення колектора - 1 - 1 - 1 -
Вихвд з ладу
моторно-яшрного тдшипника - 1 - 1 - 1 2
У вищевказаш роки загальна кшьюсть двигушв ДК 406, 409 в експлуатаци була одна й таж, що приблизно складае А = 45 машин. Тоб-то вважаемо, що кшьюсть двигушв, за якими велося спостереження, дор1внюе А = 45.
Для оцшки надшност окремих вузл1в двигушв використаемо поняття пошкоджуваносп,
як вщношення кшькосп машин, що вийшли з ладу по тим чи шшим причинам (табл. 1) до загально! кшькосп машин, за якими велося спостереження. Результати наведет у табл. 2.
Таблиця 2
Пошкоджувашсть основних вузлiв двигушв ДК 406, 409
Вид несправносп Пошкоджуван1сть, по рокам
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Прогар обмотки якоря 0,69 0,33 0,51 0,56 0,31 0,38 0,33
Знос сальника 0,09 0,11 0,09 0,09 0,07 0,04 0,02
Брак моторно-яшрного шдшипника 0,11 0,02 0 0,11 0 0 0
Проб1й обмотки збудження 0,2 0,13 0,09 0,18 0,11 0,07 0
Обрив вала 0,11 0,04 0,11 0,09 0,09 0,07 0,13
Зношення вала 0 0,04 0 0,04 0 0,04 0
Прогар обмоток головного полюса 0,04 0,02 0,13 0,13 0,11 0,13 0,02
Зношення колектора 0 0,02 0 0,02 0 0,02 0
Вих1д з ладу моторно-яшрного щдши-
пника 0 0,02 0 0,02 0 0,02 0,04
Середня пошкоджувашсть вузлiв за 20002006 роки складае:
- прогар обмотки якоря - 0,44;
- знос сальника - 0,061;
- брак моторно-яюрного тдшипника -0,034;
- пробш обмотки збудження - 0,11;
- обрив вала - 0,091;
- зношення вала - 0,017;
- прогар обмоток головного полюса -0,083;
- зношення колектора - 0,0086;
- вихщ з ладу моторно-яюрного тдшипника - 0,014.
Таким чином, електричш пошкоджуваност (прогар обмотки якоря та обмотки головного полюса, пробш обмотки збудження) складають основну масу пошкоджень. Очевидно, що по-трiбно звернути особливу увагу на експлуата-щйш причини, як впливають на стан iзолящl. Серед багатьох цих причин звернемо увагу на реальний стан захисту двигунiв при !х переван-таженнях. Спостереження показали, що пуск двигушв компресорiв (особливо в зимових умовах) тривае до декшькох десяткiв секунд. Якщо при цьому не забезпечити потрiбний теп-ловий захист, то вщбуваеться iнтенсивний пе-регрiв iзоляцil, И старiння та вихiд з ладу iз часом шсля здiйснення певно! кiлькостi „важких" пусюв. На електропо!здах ЕР1, ЕР2 для захисту силового кола двигуна компресора, коли по ньому проходить струм бшьший робочого зна-чення, але менший струму уставки реле пере-
вантаження, передбачено теплове реле ТРВ-8,5. Це реле дае команду на розмикання кола жив-лення двигуна компресора при струмi 12-15 А. При струмi 12 А теплове реле спрацьовуе через 60 секунд, а при струмi 30 А - через 2,5 секун-ди. При струмi 35 А спрацьовуе реле переван-таження Р-103. Номшальний струм двигуна компресора 4,65 А.
На рис. 1 наведет дослщш характеристики ^ = / (I) двох екземплярiв теплових реле ТРВ-8,5, як знаходились в експлуатацп, де I -струм через бiметалiчну пластину реле; I - час спрацювання реле.
1з характеристики 1 (рис. 1) видно, що при струмi 10 А реле №1 спрацьовуе через 1050 секунд. Ймовiрно, що струм у 10 А, який бшьше, шж у два рази перевищуе номшальний струм двигуна, за такий тривалий час (1050 с) викличе переев iзоляцil. Звернемо увагу, що реле №2 (характеристика 2 рис. 1) при струмi 10 А спра-цювало через 80 секунд, що в достатнш мiрi вiдповiдае дiючим вимогам. В результат огляду технiчного стану систем захисту двигушв компресорiв на електропо!з-дах ЕР1, ЕР2 було виявлено, що бшя 60 % парка рухомого складу експлуатуеться з тепло-вими реле, яю мають рiзного роду несправно-стi, а iнколи щ реле взагалi вiдсутнi. Це при-зводить до експлуатацil двигунiв компресорiв з недопустимими перевантаженнями по струму, що в свою чергу призводить до прискоре-ного старiння iзоляцil машини i передчасного виходу !х з ладу.
Рис. 1. Дослщт залежносп I = / (I) теплових реле ТРВ-8,5
Розглянутий вище матер1ал дае можливють зробити висновок про необхщшсть суттевого шдвищення захисту кш двигушв компресор1в як шд час пуску, так { шсля запуску. Доцшьно у тепершнш час використати сучасш датчики струму I мшроконтролери, що дае змогу забез-печити високу надшшсть пристро!в захисту, а також !х точшсть спрацювання як по значенню струму, так I по часу. Можливо об'еднати фун-кцп ддачих реле ТРВ-8,5 та реле переванта-ження Р-103 в одному мшроконтролерному пристро!.
Б1БЛ1ОГРАФ1ЧНИИ СПИСОК
1. Левин Б. Р. «Надежность. Теория и практика» -М.: Мир, 1965. - 524 с.
2. Электропоезда постоянного тока П. В. Цукало, Н. Г. Ерошкин, А. И. Ковалев, А. А. Вашурин -М.: Транспорт, 1979. - 415 с.
Поступила в редколлегию 25.06.2007.
