Усовершенствовать устройства защиты опор от электрической коррозии
Опыт Московской дороги
Длительное время для защиты опор контактной сети от электрической коррозии применяют различные защитные устройства. Основные требования, предъявляемые к ним — надежность при наличии тягового тока в рельсовых цепях и срабатывание в случае короткого замыкания в контактной сети.
Ранее считали, что эти требования будут полностью выполняться при пробивном напряжении защитных устройств в пределах 800 — 1200 В. Однако до последнего времени защитные устройства перечисленным требованиям не отвечали.
Например, искровые промежутки срабатывали от коммутационных перенапряжений в рельсовой цепи при пробивном напряжении 800 — 1200 В. В большинстве случаев после этого оказывались «сваренными» медные электроды, т.е. они пропускали тяговый ток на арматуру опоры или фундамента. Такие случаи на Московской дороге отмечали ежегодно, в среднем у 25 % искровых промежутков от числа установленных.
При пробое рабочей изоляции после нескольких подач напряжения в контактную сеть искровые промежутки, как правило, разрывались, опора отсоединялась от тягового рельса с последующим неотвратимым повреждением.
Широко распространенные диодные заземлители ЗД-1 на трех вентилях 8 — 10-го класса, соединенных параллельно, удовлетворительно работали при пробое рабочей изоляции, на пробивались от коммутационных перенапряжений в рельсовой цепи и пропускали ток на опору.
Диодно-искровому защитному устройству ЗД-1 + 2ИП присущи недостатки обоих защитных устройств из-за малости пробивного напряжения. Кроме того, оно дорого, громоздко и неудобно в обслуживании.
Недооценивалась также опасность для низкоомных опор перетекающих по групповым заземлениям токов — они в десятки раз превышали допустимые нормы.
Практически все изломы опор в подземной части на Московской и Куйбышевской дорогах в последние годы были вызваны именно перетекающими токами при полной исправности защитных устройств. Такие опары необходима выводить из групповых заземлений.
Выпускаемые в настоящее время защитные устройства (благодаря накопленному на Московской дороге опыту) существенно улучшены. Искровые промежутки комплектуют алюминиевыми электродами, которые труднее свариваются электрической дугой, если они имеют два последовательно образованных зазора В искровом промежутке предусмотрены выхлопные отверстия (рис. 1). Поэтому при многократном пропуске токов короткого замыкания промежуток не разрывается, не обрывает цепь на рельс хотя и выходит из строя, теряя первичную работоспособность.
Теоретические исследования и специальные испытания, выполненные в МИИТе, подтвердили необходимость увеличить пробивное напряжение для данных защитных устройств до 1500 В Для накопления опыта такое повышение разрешено пока только на Московской дороге. Отсутствие пробоев искровых промежутков в течение нескольких лет подтверждает необходимость, по меньшей мере, распространить полезную рекомендацию на сеть дорог.
Правильность этого мероприятия подтверждает и 20-летний опыт калибровки искровых промежутков на Московской дороге напряжением только на 1200 В. Оно дало быстрый и устойчивый результат: число выходов из строя искровых промежутков вследствие «сваривания» электродов ат коммутационных перенапряжений уменьшилась с 25 до 0,5 %.
После многолетних безупречных эксплуатационных испытаний партии диодных заземлителей на одном таблеточном 320-амперном вентиле 15-го класса (рис. 2), их специальной проверки на Московском энергомеханическом заводе в цепи короткого замыкания начали изготавливать заземлители многократного действия на одном 1000-амперном таблеточном вентиле 16-го класса в разгерметизированном корпусе. Однако к этому времени на Московской дороге из уже выработавших свой ресурс в выпрямительных установках 320-амперных вентилей 15-го класса было введено в работу около 600 заземлителей, и выбор заводом столь дорогого решения показался неоправданным.
Из сказанного следует, что потребность в защитном устройстве ЗД-1 + 2ИП для групповых заземлений после увеличения пробивного напряжения до 1200 В и повышения термической устойчивости искровых промежутков отпала. В то же время при необходимости оно может быть изготовлено очень компактным — в таком же разгерметизированном корпусе (рис. 3). Это тем более важно, поскольку диодный заземлитель ЗД-1 стал «приманкой» для вандалов из-за большого содержания в нем цветных металлов.
И еще об одном требовании к защитным устройствам. Глухо заземленные на рельс низкоомные опоры с приводами разъединителей абсолютно недопустимы. Их хорошо защищают от электрической коррозии одновентильные заземлители не ниже 15-го класса.
Опоры контактной сети, в массовом порядке устанавливаемые с 1997 г. на новых и обновляемых электрифицированных линиях постоянного тока, можно подключать к рельсу наглухо. Для этого необходимо, чтобы сопротивление изоляции закладных деталей (то же — при хомутовой армировке опор) составляло не менее 10 кОм.
С учетом сказанного специалисты признали целесообразным сосредоточить усилия групп защиты опор от электрической коррозии на повышении надежности защитных устройств и ужесточении контроля ее исполнения. С этой целью необходимо:
- установить величину пробивного напряжения для основной массы искровых промежутков 1200 В, для опытной партии (до 100 шт.) — 1500 В, они должны иметь выхлопные отверстия. Постепенно следует заменить заземлители ЗД-1 на устройства с таблеточными вентилями не ниже 15-го класса. Область применения диодных заземлителей надо ограничить опорами с ручными приводами разъединителей, в общедоступных местах и в групповых заземлениях с низкоомными опорами (рис. 4);
- ежегодно после грозового сезона необходимо заменять вкладыши искровых промежутков, отмечая на них дату замены (мера жесткого контроля исполнения). Для низкоомных опор исправность защитных устройств следует проверять ежеквартально. После замены вкладыша искровой промежуток в сборе надо «отформовать»: мегомметром на 1000 В выжечь пыль в разрядном промежутке, снижающую пробивное напряжение;
- сосредоточить проверку защитных устройств, их ремонт, калибровку пробивного напряжения, эксплуатационное обслуживание в группах защиты опор от коррозии ремонтно-ревизионных участков, подчинив их заместителям начальников дистанций по контактной сети. Случаи неисполнения указанных мер должны рассматриваться в службе электроснабжения дороги.
В настоящее время готовятся к переизданию Правила устройства и технической эксплуатации контактной сети. По нашему мнению, было бы целесообразным включить в них организационные и технические решения, положительно зарекомендовавшие себя в эксплуатационной практике.
Инж. В.А. САВЧЕНКО, Московская дорога,
д-р техн. наук В.И. ПОДОЛЬСКИЙ, ВНИИЖТ
Почта
05.07.2011, 21:38
12
Похожие темы
Справочник
