быстро испаряются, образуются трещины, расслоения и пористость.

Все это приводит к обильному увлажнению изоляции двигателей, особенно во время длительных отстоев, когда наблюдается сближение температуры ТД и окружающего воздуха. Переувлажнение изоляции содействует резкому снижению ее электрической прочности. Установлено, что после отстоя восстановление требуемого уровня электрической прочности переувлажненной изоляции происходит лишь через час работы электровоза с токовой нагрузкой. Динамика изменения параметра потока отказов двигателей электровозов 2ЭС6, представленная на рис. 2, свидетельствует о существенном изменении количества отказов ТД по сезонам эксплуатации.

Несмотря на ввод электровозов 2ЭС6 в эксплуатацию в 2009 г. алгоритм автоматической защиты ТД при боксовании до сих пор не усовершенствован. В большинстве случаев это приводит к появлению кругового огня по коллектору ТЭД.

Во многих случаях повреждение изоляции ТД может быть предотвращено своевременным контролем увлажненности и, при необходимости, сушки. В настоящее время, в соответствии с инструкциями, состояние изоляции тяговых двигателей оценивается мегомметром по величине активного сопротивления изоляции. Этого, как показали исследования, во многих случаях недостаточно для объективной оценки состояния изоляции. Установлено, что электровозы с переувлажненными тяговыми двигателями и, соответственно, резким снижением уровня электрической прочности изоляции двигателей, вводятся в работу с тяжеловесными поездами, когда при приложении рабочего напряжения на высших позициях регулирования происходит ее пробой.

В Проектно-конструкторском бюро локомотивного хозяйства (ПКБ ЦТ) разработана конструкторская документация на переносное устройство типа А3280 для контроля степени увлажненности изоляции ТД локомотивов и моторных вагонов электропоездов. Работа этого устройства основана на анализе емкостных характеристик и сопротивления изоляции ТД. Это даст возможность существенно уменьшить число пробоев изоляции двигателей электровозов 2ЭС6 путем своевременного восстановления требуемого уровня электрической прочности изоляции сушкой. На вышеуказанное устройство получен патент на полезную модель.

Основное оборудование устройства смонтировано в металлическом корпусе прямоугольной формы, оснащенном ручкой для переноски устройства. На лицевой панели корпуса устройства расположены основные органы управления процессом проверки изоляции ТД (выключатели, переключатели, сигнальные лампы и т.п.). В корпусе предусмотрен дополнительный отсек для размещения аккумуляторных батарей.

Данное устройство универсально и автономно, оно может использоваться как в сервисных локомотивных депо, так и на заводах при проведении среднего и капитального ремонтов. Время проверки состояния изоляции ТД одного двухсекционного электровоза не превышает одного часа. При этом выкатка двигателей не требуется.

Измерение степени увлажненности изоляции ТД происходит в автоматизированном режиме. Запуск процесса измерения осуществляется оператором путем нажатия на кнопку «Пуск», расположенную на лицевой панели устройства.

Существует несколько различных способов восстановления диэлектрических свойств изоляционных обмоток ТД. К ним относятся: сушка изоляции нагретым воздухом от внешнего источника и путем нагрева изоляции током, протекающим через обмотки, а также под вакуумом.

При использовании контактной сети в качестве источника энергии, необходимой для проведения токовой сушки изоляции ТД, требуется минимальное вмешательство в работу электрических цепей локомотива, и управление таким процессом ведется из кабины машиниста. Этот режим относительно просто может быть реализован на локомотивах переменного тока. Процесс передачи энергии от контактной сети к ТД с заторможенными якорями может быть реализован с относительно малыми потерями электроэнергии.

Контроль величины тока в обмотках подвергаемого сушке тягового двигателя несколько затруднен, так как размещенный на пульте машиниста амперметр тока включен в цепь лишь одного из имеющихся на секции ТД. Однако в случае применения данного метода сушки изоляции двигателя на тяговом подвижном составе постоянного тока необходимо наличие стационарного источника питания, так как сушка изоляции под напряжением от контактной сети приведет к повреждению обмоток изоляции, а также значительным затратам электроэнергии в пусковых резисторах электровоза.

Весьма эффективным способом является сушка изоляции ТД под вакуумом. При понижении давления окружающего тяговый двигатель воздуха на десятки кПа (по сравнению с нормальным атмосферным давлением), содержащаяся в толще изоляции ТД, влага начинает интенсивно перемещаться к ее поверхности. Однако данный метод может быть применен только в дополнение к токовому или инфракрасному способу сушки изоляции двигателей.

Большинство существующих инструкций, рекомендаций и руководств по выбо

ру режимов сушки увлажненной изоляции тяговых электродвигателей электрока-лориферными установками предлагают применять низкие температуры нагрева с постепенным их повышением. Однако опыт Восточно-Сибирской дороги, основанный на исследованиях специалистов Иркутского государственного университета путей сообщения (ИрГУПС) под руководством профессора А.М. Худоногова, показал, что такой режим не только энергозатратен, но и приводит к интенсивному старению изоляции и сокращению срока ее службы. Наиболее безопасен для изоляции обмоток и экономически выгоден метод сушки с широтно-прерывистым способом управления электронагревателем калорифера.

На рис. 3 представлены зависимости энергопотребления, мощности и температуры нагрева изоляции, а также времени включения и отключения электронагревателя при использовании широтно-пре-рывистого метода управления электронагревателем. Суть метода заключается в периодическом включении и отключении электронагревателя во время сушки переувлажненной изоляции ТД с постоянно включенным вентилятором.

В результате быстрого нагрева изоляции в первых циклах включения электронагревателя происходит удаление значительной части влаги. При этом исключается повреждение изоляции обмоток благодаря оставшейся в них влаги. Снижение температуры изоляции во время ее сушки позволяет завершить процесс при наиболее безопасных и низких температурах, а также с минимальными затратами энергии.

Подводя итог вышеизложенному, можно утверждать, что проведение указанных мероприятий крайне необходимо и важно для повышения уровня надежности современных локомотивов. Это обеспечит снижение эксплуатационных затрат на ремонт тяговых двигателей и времени нахождения локомотивов на неплановом ремонте.

0.0. СОКОЛОВ,

заместитель начальника отдела технологического оборудования ПКБ ЦТ, В.А. МЕЛЬНИКОВ,

ведущий конструктор