Деревянные кронштейны заменят полимерными
Протяженность железных дорог России составляет более 87,4 тыс. км. Для оперативного управления перевозками и координации работы подразделений необходима бесперебойная и качественная связь. Исторически сложился порядок, когда телеграфные линии прокладывались вдоль железных дорог. И сегодня на опорах контактной сети крепятся провода, обеспечивающие несколько видов связи: магистральную, дорожную, участковую.
Для обеспечения безопасного движения поездов важнейшими считаются устройства проводной радиосвязи, которая обеспечивает связь машиниста и станционного диспетчера. Переговоры между ними осуществляются с помощью радиосигналов. Чтобы передать устойчивый радиосигнал, нужны передатчик, приемник и волновод. В качестве железнодорожного волновода используются, в основном, биметаллические провода диаметром 4 и 6 мм.
Они крепятся на изоляторах типа ТФ-20 с помощью проволочной вязки. Изолятор волновода расположен на штыре, укрепленном на деревянной траверсе. Практика работы на Московско-Павелецкой дистанции электроснабжения показала, что у пользователей связи было много замечаний по неисправностям волновода. Причиной их становились старые и даже гнилые деревянные траверсы. Штыри с изоляторами из них вырывались, и провода провисали, касаясь металлических заземленных конструкций. Помехи в радиосигналах усиливались, качество связи снижалось.
К тому же дерево — плохой диэлектрик, особенно сырое. Когда провод волновода падал на влажную траверсу, происходило к.з., увеличивая помехи в радиосигнале. Машинисты постоянно делали замечания... Работники районов контактной сети по сей день тратят много сил и времени на их устранение.
Несколько лет назад Проектно-конструкторскому бюро по электрификации железных дорог (ПКБ ЭЖД) ОАО «РЖД» было поручено упростить кронштейн, объединив в одном элементе изолятор и траверсу. Материалом для траверсы могла послужить и пластмасса на основе синтетических полимеров, наиболее дешевый и общедоступный материал.
После испытаний оптимальный вариант был выбран: подошел полимерный композиционный материал, армированный стекловолокном. Его изготавливают из расплава специального стекла, вытягивая через фильеры. Из волокон диаметром от 7 до 35 микрон в процессе переработки формируются ровинги или комплексные нити. Для повышения прочности они пропитываются связующими веществами (латекс, полиуретан, крахмалы, смолы и прочие полимеры).
Следующим шагом стало определение формы и размеров. Деревянные траверсы изготавливают из соснового бруса с поперечным сечением 100x100 мм. По результатам проведенного анализа и расчетов подошли траверсы в виде брусков длиной от 1 до
2 м, шириной 65 мм и толщиной 14 мм. Они в несколько раз легче использующихся ныне. Расчеты показали, что для траверс длиной до 2 м этот размер сечения наиболее оптимален.
Провод разместили в специальном фигурном пазу траверсы, из которого даже при сильном раскачивании волновода он не может выйти. Крепление провода осуществляют специальный зажим, стандартный стяжной болт Мб длиной 40 мм и цилиндрическая гайка с перпендикулярно расположенным относительно оси цилиндра гайки резьбовым отверстием (см. рисунок). Гайка-бочонок вставляется в сквозное горизонтальное отверстие в траверсе, а через вертикальное отверстие вворачивается винт, который при его завинчивании прижимает провод волновода к траверсе в специальной прорези. В случае обрыва провод остается зафиксированным в траверсе.
Траверса кронштейна крепится к железобетонной опоре при помощи металлического хомута. Для предотвращения проворачивания и сползания траверсы применяется профильное металлическое крепление с двумя ребрами жесткости.
В 2011 г. ПКБ ЭЖД ОАО «РЖД» завершило разработку конструкторской документации изолирующих полимерных кронштейнов (КИП), по которой в цехах ООО «Компания "Армопроект"» была изготовлена экспериментальная партия из 25 комплектов. После этого были проведены предварительные испытания на предпри-ятии-изготовителе. Результаты испытания материала траверсы на проверку электрической прочности, удельного поверхностного и объемного электрического сопротивления показали положительные физико-механические и диэлектрические свойства материала траверсы и кронштейна.
После этого на действующем участке Булатниково — Бирюлево Московско-Павелецкой дистанции электроснабжения были смонтированы 25 новых кронштейнов. В течение четырех месяцев проводились эксплуатационные, а затем и приемочные испытания. После проезда вагона-лаборатории связи с участием специалистов Московско-Курского регионального центра связи были получены графики с уровнями сигналов связи и помех. Сравнительный анализ данных показал, что после замены деревянных кронштейнов на полимерные уровень помех уменьшился на 10 — 30 %, а уровень полезного сигнала увеличился в той же пропорции. Важно отметить, что эти кронштейны практически не нуждаются в обслуживании.
В начале декабря 2012 г. на сеть дорог разослана техническая информация Управления электрификации и электроснабжения Центральной дирекции инфраструктуры - филиала ОАО «РЖД». В нем сказано, что ООО «Компания "Армопроект"» приступило к серийному производству волноводных изолирующих полимерных кронштейнов типа КИП-1,0; 1,4; 2,0 (отличающихся длиной) для железобетонных опор и КИП-1,4М; 2,ОМ для металлических опор (отличающихся длиной и способом крепления). Этот документ дает официальное разрешение применять на сети полимерные кронштейны вместо деревянных.
А.А. ФЕДОТОВ, директор ПКБ ЭЖД ОАО «РЖД»,
С.А. КОЛЕСНИКОВ, главный инженер ПКБ, канд. техн. наук
Р.А. ХОРОШЕВСКИЙ, начальник конструкторского отдела ПКБ
