Износ контактного провода

Материал из Ответы на вопросы WikiPTE
Перейти к: навигация, поиск

Износ контактного провода — уменьшение линейных размеров, площади поперечного сечения и массы провода в результате изнашивания при токосъёме. Различают электрическую и механическую составляющие износа контактного провода. Первая связана главным образом с бесконтактной электродуговой эрозией — плавлением, испарением и выбросом материала провода под действием электрической дуги, возникающей при отрывах токоприёмника от контактного провода (в том числе при гололёде на контактной сети); обусловлена схватыванием и задиром поверхностей трения при недостаточном их смазывании, абразивным воздействием твёрдых включений материала контактных вставок, усталостными явлениями в перенаклёпанном материале поверхности трения.

Файл:Износ контактного провода, рисунок.jpg
Износ контактного провода SИ: h — высота сечения; a — ширина поверхности трения.

На отечественных дорогах износ контактного провода выражают обычно уменьшением площади его сечения SИ в мм² (рис.1), в некоторых странах — уменьшением высоты сечения h в мм. Износ контактного провода неравномерен по длине пролёта контактной сети главным образом из-за неодинаковой эластичности контактной подвески и, следовательно, различных нажатий токоприёмника на провод. У фиксаторов контактного провода износ обычно больше, чем в серединах пролётов, но при длительном ухудшении условий смазывания в серединах пролётов он оказывается более высоким, чем у фиксаторов. При несамосмазывающихся контактных вставках истощение или исчезновение внешней смазки, например при дождях, приводит к неравномерному износу контактного провода вдоль участка обращения локомотивов: износ увеличивается по мере удаления электроподвижного состава от станций, на которых эту смазку возобновляют. Износ приводит к возрастанию в проводе растягивающих напряжений. Для предупреждения обрыва провода нормируют максимальное значение износа (например, для провода с площадью сечения 100 мм² в России — 35 мм², в Германии — 20 мм²).

На отечественных железных дорогах и на некоторых зарубежных линиях по мере увеличения износа контактного провода периодически уменьшают его натяжение (рис.2). Периодичность измерения износа контактного провода в зависимости от интенсивности изнашивания составляет от одного раза в год (Япония) до одного раза в 6 и более лет (Россия). Износ контактного провода измеряют ручными инструментами (штангенциркулем, микрометром, скобами и т. п.) и автоматизированными устройствами. Измеряемые параметры контактного провода, пропорциональные его износу (высота сечения h, ширина поверхности трения a), переводятся в SИ с помощью таблиц или компьютерной программы.

Файл:Нормированная зависимость износа контактного провода, рисунок.jpg
Нормированная зависимость номинального (у компенсаторов) натяжения контактного провода марки МФ-100 от его максимального износа SИ max на анкерном участке.

В России замене подлежит контактный провод с номинальной площадью сечения 100 мм², у которого средний износ на данном анкерном участке достиг 30 мм². Износ контактного провода (для двойного контактного провода — суммарный износ обоих проводов) в мм² за 10 000 проходов электроподвижного состава называется удельным износом i, а уменьшение массы провода в тоннах на 1 млн км пробега электроподвижного состава — удельной потерей меди mК. Для медного контактного провода mК = 0,89i. Значение mК для электрической тяги постоянного тока составляет примерно 0,25 т при угольных вставках и 0,55 т при медных и металлокерамических вставках.

Срок службы контактного провода tК колеблется от 2 лет (Япония) до более чем 60 лет на линиях переменного тока (Россия). Наибольший эффект в увеличении tК даёт применение вместо металлических угольных контактных вставок, а при потребляемых электровозами токов свыше 2000 А также использование для токосъёма двух соединённых параллельно токоприёмников. В России на всём электроподвижном составе переменного тока и почти на всех электропоездах постоянного тока применяют угольные вставки, на электровозах постоянного тока — как металлокерамические, так и угольные.

Источник:

  • «Энциклопедия железнодорожного транспорта», научное издательство «Большая Российская энциклопедия», 1995 год.