Совершенствование предохранительных устройств скоростных токоприемников

2. Issledovanie voprosov mekhaniki i teploperedachi agregatov podvizhnogo sostava, tekhnologiia remonta i ekspluatatsii transportnykh mashin (Study on mechanics and heat transfer units of rolling stock, maintenance technology and operation of transport trucks). Moscow: Engineering Works, 1975, Vol. 479, 162.

3. Lukov N. M. Avtomatizatsiia sistem okhlazhdeniia teplovozov (Automation of systems of cooling of diesel locomotives). Moscow: 1974. - p. 56.

4. Beloglazov A. K., Taruta V. F., Chulkov A. V. Influence of the type of accessory drive on energy costs locomotive [Vliianie tipa privoda vspomogatel'nykh agregatov na energeticheskie zatraty teplovoza]. Issledovanie nadezhnosti i ekonomichnosti dizel'nogo podvizhnogo sostava: Mezhvuzovskii tematicheskii sbornik nauchnykh trudov (Study of reliability and efficiency of diesel rolling stock: Interuniversity thematic collection of scientific papers). Omsk, 1983, pp. 73 - 77.

5. Jakushin R. Y. Sposoby progreva sistem teplovoznykh dizelei v usloviiakh lokomotivnykh depo [Methods warming systems diesel engines under the locomotive depots]. Metody otsenki tekhnich-eskogo sostoianiia, ekspluatatsionnoi ekonomichnosti i ekologicheskoi bezopasnosti dizel'nykh lokomo-tivov: Monografiia (Methods of assessing the technical condition , operating -term cost-effectiveness and environmental safety of the diesel locomotives: Monograph). Moscow: Zheldorizdat, 2007, pp 185 - 201.

6. Volodin A. I., Balagin D. V., Komkova Y. S. Investigation of the processes of heat transfer in diesel engines [Issledovanie protsessov teploperedachi v teplovoznom dizele]. Izvestiia Transsi-ba - The Trans-Siberian Bulletin, 2011, № 4 (8), pp. 6 - 10.

7. Makhanko M. G., Grishchenko S. G. Issledovanie teplotekhnicheskikh voprosov transporta (Study thermal transport issues). Moscow, 1976, vol. 511.

8. Polkovnikov M. A., Noskov V. O., Fomenko V. K., Jakushin R. Y. Innovatsionnyeproekty i tekhnologii v obrazovanii, promyshlennosti i na transporte (Increasing efficiency and improving the maintenance and repair of locomotives). Omsk, 2014, pp.43 - 48

УДК 629.423.33:621.336.3

С. В. Заренков, И. Е. Чертков

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ СКОРОСТНЫХ ТОКОПРИЕМНИКОВ

В статье рассмотрены новые разработки в области надежности работы скоростных токоприемников. Приведено описание принципа работы предохранительных устройств токоприемника нового поколения, рассмотрена методика и приведены результаты расчета характеристик и параметров предохранительных устройств. Представлена методика испытаний предохранительных устройств токоприемника на ударно-колебательном комплексе для исследования взаимодействия токоприемника с контактной сетью.

Развитие скоростного и высокоскоростного движения - насущная необходимость современного железнодорожного транспорта, что подтверждается документами Правительства Российской Федерации и ОАО «Российские железные дороги» [1, 2].

Управлением электрификации и электроснабжения ОАО «Российские железные дороги» рассмотрены варианты обеспечения электроснабжения высокоскоростного движения поездов со скоростями до 350 км/ч на магистрали Санкт-Петербург - Москва, сформирована унифицированная модель устройства системы тягового электроснабжения высокоскоростных железнодорожных магистралей (ВСМ) с учетом опыта других стран [3].

Однако с повышением мощности и скорости электроподвижного состава, интенсивности движения поездов увеличивается вероятность возникновения аварий на железнодорожном транспорте. При этом особое внимание уделяется безопасности движения поездов, связанной с надежностью работы токосъемных устройств. Для этого токоприемники электроподвижно-

го состава необходимо оборудовать специальными предохранительными устройствами, сохраняющими контактную подвеску и токоприемники при их неисправностях и предотвращающими серьезные аварии. Конструкция токоприемника электроподвижного состава должна обеспечивать требуемую скорость движения на заданном участке, допустимую токовую нагрузку и соответствовать требованиям ГОСТ 32204-2013 [4], а также должна иметь устройство автоматического аварийного опускания в случае повреждения полоза и контактных элементов.

Характеристики и параметры предохранительных устройств токоприемников должны быть выбраны таким образом, чтобы они не влияли на их работу в установившихся режимах, а срабатывали только при возникновении нештатных ситуаций, предотвращая повреждения или сводя к минимуму их последствия.

В настоящее время известно большое количество отечественных разработок в области предохранительных устройств, основанных, как правило, на использовании системы датчиков и пружин, установленных в конструкции токоприемника. Существуют также разработки для дистанционного управления положением токоприемника, содержащие приемник сигналов управления, подключенный к приводу самого токоприемника. Однако при использовании таких устройств возможен пережог контактных проводов в связи с ошибочным действием машиниста, осуществляющего опускание токоприемника с внешних устройств. Кроме того, для управления предохранительными устройствами часто используются механические связи, что не позволяет обеспечить требуемое быстродействие системы. Зарубежные аналоги используют устройства, основанные на применении специальных электромагнитных клапанов аварийного опускания токоприемника, а также устройства, принцип работы которых основан на использовании давления жидкости, проходящей в каналах полоза, что не позволяет использовать данные разработки в сложных климатических условиях.

Учитывая все эти факторы, можно сделать вывод о том, что существующие разработки не удовлетворяют современным условиям скоростного режима электроподвижного состава.

В Омском государственном университете путей сообщения (ОмГУПСе) в рамках проекта «Разработка и организация высокотехнологичного производства нового магистрального токоприемника для применения на линиях с модернизированной инфраструктурой системы токосъема», реализованного при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации, разработан токоприемник, оснащенный предохранительными устройствами нового поколения на основе пневматического управления [5, 6]. Токоприемник оборудован предохранительными устройствами, срабатывающими при срыве контактного элемента, при подъеме полоза на высоту больше допустимой, при ударах и наездах на препятствия на контактной подвеске. При срабатывании предохранительных устройств во избежание повреждения элементов токоприемника и контактной сети электрической дугой одновременно с опусканием токоприемника происходит срабатывание быстродействующего выключателя электровоза. Конструкции предохранительных устройств токоприемников для постоянного и переменного тока аналогичны. Различия заключаются в выбранных значениях уставок срабатывания устройства защиты при ударах и наездах на препятствия на контактной подвеске и в конструкции канала полоза для устройства защиты при срыве контактного элемента.

Для контроля и управления работой предохранительных устройств используется защитный пневматический контур (рисунок 1), расположенный на основании токоприемника в специальном корпусе, защищающем контур от воздействия внешних климатических факторов. Сжатый воздух от управляющих устройств с помощью распределителя поступает через соединительный рукав (РУ) в резинокордный элемент (РКЭ) токоприемника и к его предохранительным устройствам.

К пневмомагистрали сжатого воздуха, идущей к предохранительным устройствам, подключен пневматический выключатель с электрическими контактами, который находится внутри электровоза на панели с управляющими устройствами. При уменьшении давления в предохранительных устройствах пневматический выключатель одновременно с опусканием

18 ИЗВЕСТИЯ Транссиба ^^ № 4(24) 2015

= _

токоприемника сбрасывает давление в питающей магистрали, что служит сигналом для срабатывания быстродействующего выключателя электровоза. Таким образом, предотвращаются появление электрической дуги и повреждение контактных проводов.

К защите при срыве контактного элемента К защите при подъеме полоза на высоту больше допустимой К защите при ударах и наездах на препятствия на контактной подвеске

> В атмосферу Рисунок 1 - Схема защитного пневматического контура

При срабатывании одного из предохранительных устройств с помощью пневматического клапана (КЭПа) мембранного типа происходит разгерметизация пневмомагистрали защитного контура. Во время срабатывания одного из предохранительных устройств значение рабочего давления над мембраной клапана снижается, в результате чего мембрана возвращается в нормальное положение и воздух из РКЭ через распределитель сбрасывается в атмосферу. Давление в РКЭ снижается и токоприемник опускается под действием собственной силы тяжести. Если токоприемник исправен, то его можно снова поднять из кабины машиниста и продолжить движение, в противном случае восстановление возможно только в условиях депо или пункта технического обслуживания локомотивов.

Краны КН1 - КН3 используются для подключения предохранительных устройств к пневматического защитному контуру, кран КН4 - для имитации срабатывания предохранительных устройств. При срабатывании устройств защиты в результате срыва контактного элемента или наездах и ударах о препятствия на контактной подвеске токоприемник должен опуститься, последующее отключение и повторное включение управляющих устройств не должны привести к поднятию токоприемника.

Принцип действия устройства защиты при срыве контактного элемента. Каркас полоза токоприемника выполнен в виде Ш-образного несущего профиля с герметичным внутренним каналом (рисунок 2), который с помощью системы трубопроводов соединен с защитным пневматическим контуром токоприемника. В верхней части каркаса полоза имеются монтажные гнезда, которые герметично закрываются контактным элементом.

2

Рисунок 2 - Верхний узел токоприемника с устройством защиты при срыве контактного элемента: 1, 4 - монтажное гнездо; 2 - контактный элемент; 3 - полоз; 5 - герметичные внутренние каналы

При срыве контактного элемента, его повышенном износе или изломе полоза нарушается герметизация внутреннего канала и воздух из каркаса полоза выходит в атмосферу, подавая управляющий сигнал на опускание токоприемника, при этом происходит сброс давления из РКЭ и токоприемник автоматически опускается.

Принцип действия устройства защиты при подъеме полоза на высоту больше допустимой. Устройство (рисунок 3) предназначено для автоматического опускания токоприемника при его подъеме на высоту больше допустимой, например, при выезде электровоза за знак «Конец контактной подвески» или при обрыве контактных проводов. Устройство состоит из нажимной пластины, закрепленной на валу нижнего рычага токоприемника, и пневматического мини-распределителя (ПМР1), расположенного на кронштейне основания токоприемника и соединенного с защитным пневматическим контуром.

Рисунок 3 - Нижний рычаг токоприемника с устройством защиты при подъеме полоза на высоту больше допустимой: 1 - основание; 2 - вал нижнего рычага; 3 - пневматический мини-распределитель ПМР1;

4 - нажимная пластина; 5 - кронштейн

Предельно допустимая высота подъема полоза токоприемника задается расположением ПМР1 на кронштейне относительно нажимной пластины, выполненной гибкой для исключения повреждения ПМР1 в случае поворота нижнего рычага токоприемника на недопустимый угол. При подъеме токоприемника на высоту более допустимой нажимная пластина воздействует на ПМР 1, который выпускает сжатый воздух из системы трубопроводов в атмосферу, подавая управляющий сигнал на опускание токоприемника, при этом происходит сброс давления из РКЭ и токоприемник автоматически опускается.

Принцип действия устройства защиты при ударах и наездах на препятствия на контактной подвеске. Нижняя штанга токоприемника выполнена телескопической и представляет собой две сочлененные и расположенные соосно тяги (рисунок 4), при этом диаметр полости одной тяги больше внешнего диаметра другой, что позволяет создать плунжерное соединение. Нижняя штанга токоприемника может удлиняться и укорачиваться в зависимости от прилагаемых к ней усилий, которые передаются на пороговый элемент, воздействующий с помощью рессоры на пневматический мини-распределитель (ПМР2), который выпускает сжатый воздух из системы трубопроводов в атмосферу, подавая управляющий сигнал на опускание токоприемни-

20 ИЗВЕСТИЯ Транссиба ^^ № 4(24) 2015

= _

ка. Для регулировки уставки срабатывания устройства защиты используется хомут, который имеет возможность закрепления в различных позициях на рессоре.

Рисунок 4 - Нижняя штанга токоприемника с устройством защиты при ударах и наездах на препятствия на контактной подвеске: 1 - неподвижная тяга; 2 - рессора; 3 - пневматический мини-распределитель ПМР2;

4 - хомут; 5 - пороговый элемент; 6 - подвижная тяга

Исполнение устройства защиты при ударах и наездах на препятствия на контактной подвеске обеспечивает восстанавливаемое расцепление нижней штанги токоприемника, что является приемлемым для условий эксплуатации. Восстановление целостности токоприемника возможно при подъеме обслуживающего персонала на крышу электроподвижного состава в условиях депо.

Расчет параметров и характеристик предохранительных устройств. Наибольший интерес представляет расчет характеристик и параметров устройства защиты при ударах и наездах на препятствия на контактной подвеске, который зависит от геометрических размеров звеньев токоприемника.

Исходными данными для расчета являются значения единичных перемещений, сил, моментов, определенных экспериментальным путем на базе лабораторного комплекса ОмГУПСа [7]. При продольном ударе, возникающем в результате наезда на препятствие на контактной подвеске, устройство обеспечивает упругое отклонение и складывание рам токоприемника. Это свойство системы подвижных рам токоприемника может быть оценено характеристикой продольной жесткости Жпродр, представляющей собой отношение продольной силы к вызываемой ею продольной деформации системы подвижных рам:

Р

иг _ продр

Жпрод.р "Т- •

прод.р

Тогда жесткость рессоры устройства определяется по формуле:

ЦТ _ Рпр°д-т

Жпрод.т " д- •

прод.т

№ 4(24) ОЛИ с ИЗВЕСТИЯ Транссиба 21

2015 1

Характеристика продольной жесткости рам токоприемника Жпр0д.р должна быть нелинейной (рисунок 5) и должна рассматриваться по трем зонам: нормальной, опасной и аварийной. В зоне нормальной работы необходимо нормировать продольную силу

Р

прод.р

= Рр/ + Р

у.т 5

д А

прод.р

д '

д '

д '

прод.р

Р„

^ ^

Рисунок 5 - Идеальная характеристика продольной жесткости

рам токоприемника, оборудованного устройством защиты при ударах и наездах на препятствия на контактной подвеске

где Рр - статическое нажатие токоприемника, Н; / - коэффициент трения; Рут - продольная аэродинамическая сила токоприемника, Н.

В зоне нормальной работы сила Рпродр, возникающая за счет силы трения полоза о контактные провода и продольной аэродинамической силы, не должна вызывать отклонения токоприемника при движении, а нижняя штанга в данном случае не должна проявлять своих упругих свойств. Величина силы Рпрод. р регулируется перемещением хомута на рессоре устройства (на рисунке 5 - Р'прод. р,

Р" р'" \

1 прод. р, 1 прод. р).

В опасной зоне система подвижных рам токоприемника должна отклоняться под действием продольной силы, т. е. должна иметь определенную продольную жесткость. Величина этого отклонения (наклон характеристики, чувствительность) регулируется подбором жесткости пружины возвращающего устройства (при его наличии).

Аварийная зона определяется моментом срабатывания устройства защиты. При определенной жесткости рессоры величину этой силы Рпрод. р можно регулировать уставкой срабатывания по перемещению (отклонению).

Значения продольной силы Рпрод. р и продольного перемещения Дпрод. р следует нормировать - их рациональные значения должны быть определены в ходе натурных экспериментов для конкретных конструкций токоприемников.

Реальная характеристика продольной жесткости токоприемника отличается от идеальной за счет наличия нелинейной передачи влияющих величин от полоза к предохранительному устройству.

Поскольку в предлагаемом устройстве защиты отсутствует упругий элемент, то при расчете необходимо учитывать только зоны нормальной и аварийной работы.

Расчет устройства защиты при ударах и наездах на препятствия на контактной подвеске производился путем моделирования в программе SolidWorks с использованием разработанной модели токоприемника.

В результате моделирования определены продольные перемещения нижней штанги при перемещении верхнего узла токоприемника для двух случаев - при движении токоприемника «коленом» вперед (рисунок 6, а) и при движении «коленом» назад (рисунок 6, б). Поскольку исследуемый токоприемник представляет собой асимметричную конструкцию, то в первом случае будет происходить удлинение нижней штанги, а во втором - ее укорачивание.

Анализ полученных зависимостей (см. рисунок 6) показывает, что зависимость изменения длины нижней штанги от перемещения верхнего узла токоприемника практически одинакова как при движении токоприемника «коленом» вперед, так и при движении «коленом»

22 ИЗВЕСТИЯ Транссиба ^^ № 4(24) 2015

= _

назад. Максимальное перемещение нижней штанги составляет 200 мм и ограничено радиусом кривошипа верхней системы подвижных рам токоприемника. Эти особенности необходимо учитывать при конструировании устройства защиты и выборе его параметров.

250

мм

150

100

50

2500 1 Н„= 2100 мм

\ 11 по Л

v 1900

4 00

> И

50

100

150 200

250

300 350

450

250

мм

150

100

50

2500 I Н , = 2100 мм

1 1 ПО А

\ 1900

4 00

50

100

150

200 250

300

350

мм

450

б

Рисунок 6 - Зависимость изменения длины нижней штанги от перемещения верхнего узла токоприемника: а - движение токоприемника «коленом» вперед (удлинение нижней штанги); б - движение токоприемника

«коленом» назад

Для определения поведения токоприемника при наезде на препятствие необходимо знать траекторию перемещения верхнего узла токоприемника в зависимости от силы удара и скорости движения электроподвижного состава. В результате моделирования получены траектории перемещения верхнего узла токоприемника под действием различных прилагаемых сил при движении токоприемника «коленом» вперед (рисунок 7, а) и назад (рисунок 7, б). Высота подъема токоприемника при расчетах принимается равной 1900 мм, так как в этом случае возникают наибольшие перемещения верхнего узла.

Из полученных зависимостей (см. рисунок 7) видно, что асимметричный токоприемник должен двигаться «коленом» вперед, так как возникающие при этом силы трения полозов о контактные провода и аэродинамические усилия будут способствовать опусканию токоприемника при его наезде на препятствие на контактной подвеске, что позволит локализовать

а

повреждения и уменьшить причиненный ущерб. При движении токоприемника «коленом» назад, т. е. в сторону, противоположную направлению движения электроподвижного состава, в месте контакта возникают повышенная сила трения и аэродинамическая сила, которые стремятся поднять токоприемник, что может привести к его «раскрытию» и повреждению всего анкерного участка контактной сети. Кроме того, траектория перемещения верхнего узла в значительной степени зависит от прикладываемой к нему силы, поэтому необходимо, чтобы при движении токоприемника «коленом» назад срабатывание устройства защиты происходило при меньшем значении силы удара (ударного импульса).

1900

н,

1500

1300

1100

900

2200

100 / оо

\ 1000 / 51)1 и

\4

V- \1 прод .,= 500 Н

500

1000

1500

2000

мм

3000

н,

1800

1600

1400

1200

-----

1000 \ 5000 \10000

/

Р = 5С А првд.п " ОН

500

1000

1500

2000

3000

б

Рисунок 7 - Траектория перемещения верхнего узла токоприемника при различных прилагаемых силах: а - при движении токоприемника «коленом» вперед; б - при движении «коленом» назад

Стендовые испытания предохранительных устройств токоприемника. Испытания предохранительных устройств токоприемника проводятся с целью проверки минимально необходимых требований безопасности: основных технических показателей и параметров устройств аварийного опускания в соответствии с техническим регламентом «О безопасности инфраструктуры железнодорожного транспорта», утвержденным постановлением Правительства Российской Федерации от 15.07.10 № 525 и техническим регламентом «О безопасности высокоскоростного железнодорожного транспорта», утвержденным постановлением Правительства Российской Федерации от 15.07.10 № 533 [8].

№ 4(24) 2015

а

Для проведения испытаний предохранительных устройств токоприемника в лаборатории ОмГУПСа имеется ударно-колебательный комплекс для исследования взаимодействия токоприемника с контактной сетью [9], состоящий из следующих основных модулей (рисунок 8): имитации колебаний электроподвижного состава; имитации вертикальных и горизонтальных возмущений от контактной подвески; имитации ударных воздействий; управления; информационно-измерительного и дополнительного оборудования.

Рисунок 8 - Ударно-колебательный комплекс для исследования взаимодействия токоприемника с контактной сетью: а - внешний вид; б - модуль имитации колебаний электроподвижного состава

Исследуемый токоприемник, оборудованный устройством защиты при ударах и наездах на препятствия на контактной подвеске, устанавливается на платформу ударно-колебательного комплекса. Проверка срабатывания устройства защиты проводится для трех положений токоприемника:

- полоз зафиксирован на наибольшей рабочей высоте;

- полоз зафиксирован на высоте, составляющей 50 % от наибольшей рабочей;

- полоз зафиксирован на наименьшей рабочей высоте.

Перед началом испытаний производится подъем токоприемника в рабочее положение таким образом, чтобы полоз касался контактного провода (рисунки 9, 10). Сила статического нажатия токоприемника должна быть отрегулирована в соответствии с его паспортом. Далее прикладывают к середине полоза поочередно с обеих сторон горизонтальный импульс р посредством модуля имитации ударных воздействий.

\\\\\

I \\\\\

//////////////////////////////////////////////////

Рисунок 9 - Схема для проверки работы устройства защиты от ударов и наезда на препятствие токоприемника: 1 - измерительная линейка; 2 - контактный провод; 3 - боек модуля имитации ударных воздействий

Рисунок 10 - Боек модуля имитации ударных воздействий

б

а

№ 4(24) ОЛИ с ИЗВЕСТИЯ Транссиба 25

2015 1

Время между ударом бойка о полоз и последующим его опусканием на 300 мм (время срабатывания защиты от ударов и наезда на препятствие) определяют по секундомеру. Начало и конец движения полоза фиксируют с помощью высокоскоростной видеокамеры. По результатам испытаний делается вывод о работоспособности предохранительных устройств токоприемника.

В заключение стоит отметить, что новые разработки в области предохранительных устройств позволяют увеличить надежность работы токоприемников электроподвижного состава и повысить безопасность при организации скоростного движения поездов.

Список литературы

1. Стратегия развития железнодорожного транспорта Российской Федерации до 2030 года [Текст]: Распоряжение Правительства Российской Федерации от 17 июня 2008 г. № 878-р. -М., 2008. - 96 с.

2. Энергетическая стратегия холдинга «Российские железные дороги» на период до 2015 года и на перспективу до 2030 года [Текст]: Распоряжение ОАО «Российские железные дороги» от 15 декабря 2011 г. № 2718р. М., 2012. - 97 с.

3. Разработка контактной сети для ВСМ России [Текст] / А. Г. Галкин, В. А. Иванов и др. // Инновационный транспорт / Уральский гос. ун-т путей сообщения. - Екатеринбург. -2011. - № 1 (1). - С. 16 - 22.

4. ГОСТ 32204-2013. Токоприемники железнодорожного электроподвижного состава. Общие технические условия [Текст] / Межгосударственный стандарт. - М.: Стандартин-форм, 2014. - 34 с.

5. Пат. 115725 Российская Федерация, МПК7 B 60 L 5/32. Асимметричный токоприемник электроподвижного состава [Текст] / Сидоров О. А., Чертков И. Е., Заренков С. В., Тарасен-ко А. В., Емельянов М. В.; заявитель и патентообладатель Омский гос. ун-т путей сообщения. - 2011153146/11; заявл. 26.12.2011; опубл. 10.05.2012, Бюл. № 13.

6. Чертков, И. Е. Разработка предохранительной системы измерительного токоприемника высокоскоростного электроподвижного состава [Текст] / И. Е. Чертков, М. В. Емельянов // Актуальные проблемы проектирования и эксплуатации контактных подвесок и токоприемников электрического транспорта: Сб. науч. статей с междунар. участием / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2011. - С. 212 - 221.

7. Михеев, В. П. Разработка и исследование автоматических предохранительных устройств токоприемников электроподвижного состава, обеспечивающих безопасность движения скоростных поездов [Текст] / В. П. Михеев, И. Е. Чертков // Исследование процессов взаимодействия объектов железнодорожного транспорта с окружающей средой: Сб. науч. статей / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2003. - С. 119 - 133.

8. Заренков, С. В. Испытания магистрального токоприемника для применения на линиях с модернизированной инфраструктурой токосъема [Текст] / С. В. Заренков, О. А. Сидоров, А. Н. Смердин // Инновационный транспорт / Уральский гос. ун-т путей сообщения. - Екатеринбург. - 2013. - № 1 (7). - С. 23 - 28.

9. Пат. 2469879 Российская Федерация, МПК7 B 60 L 5/00. Устройство для динамических испытаний токоприемников электроподвижного состава [Текст] / Сидоров О. А., Смердин А. Н., Чертков И. Е., Заренков С. В.; заявитель и патентообладатель Омский гос. ун-т путей сообщения. - 2011120705/11; заявл. 20.05.2011; опубл. 20.12.2012, Бюл. № 35.

References

1. Strategiya razvitiya zheleznodorozhnogo transporta Rossiiskoi Federatsii do 2030 goda. Rasporyazhenie Pravitel'stva Rossiiskoi Federatsii ot 17.06.2008, № 878-р (Strategy of development of railway transport of the Russian Fédération till 2030. Order of the Government of the Russian Federation of 17.06.2018 no. 878-r), Moskow, 2008, 96 р.

2. Energeticheskaya strategiya kholdinga «Rossiiskie zheleznye dorogi» na period do 2015 goda i na perspektivu do 2030 goda. Rasporyazhenie OAO «Rossiiskie zheleznye dorogi» ot

26 ИЗВЕСТИЯ Транссиба ^^ № 4(24) 2015

= _

15.12.2011, № 2718p (Power strategy of Russian Railways holding for the period till 2015 and on prospect till 2030. Order of JSC «Russian Railways» of 15.12.2011 no. 2718r), Moskow, 2012, 97 p.

3. Galkin A. G., Ivanov V. A., Kudryashov E. V., Kovalev A. A. Development of a contact network for VSM of Russia [Razrabotka kontaktnoi seti dlya VSM Rossii]. Innovatsionnyi transport - Innovative transport, 2011, no. 1 (1), pp. 16 - 22.

4. Tokopriemniki zheleznodorozhnogo elektropodvizhnogo sostava. Obshchie tekhnicheskie usloviya, GOST 32204-2013 (Current collectors of a railway electrorolling stock. General specifications, State Standart 32204-2013), Moscow, Standarinform, 2014, 34 p.

5. Sidorov O. A., Chertkov I. E., Zarenkov S. V., Tarasenko A. V., Emel'yanov M. V. Patent RU115725, 26.12.2011.

6. Chertkov I. E., Emel'yanov M. V. Development of safety system of a measuring current collector of a high-speed electrorolling stock. Actual problems of design and operation of contact suspension brackets and current collectors of electric transport [Razrabotka predokhranitel'noi sistemy izmeritel'nogo tokopriemnika vysokoskorostnogo elektropodvizhnogo sostava. Aktual'nye prob-lemy proektirovaniya i ekspluatatsii kontaktnykh podvesok i tokopriemnikov elektricheskogo transporta]. Sbornik nauchnykh statei s mezhdunarodnym uchastiem (The collection of scientific articles with the international participation). - Omsk, 2011, pp. 212 - 221.

7. Mikheev V. P., Chertkov I. E. Development and research of automatic safety devices of the current collectors of an electrorolling stock ensuring traffic safety of high-speed trains. Research of processes of interaction of objects of railway transport with environment [Razrabotka i issledovanie avtomaticheskikh predokhranitel'nykh ustroistv tokopriemnikov elektropodvizhnogo sostava, obespechivayushchikh bezopasnost' dvizheniya skorostnykh poezdov. Issledovanie protsessov vzaimodeistviya ob"ektov zheleznodorozhnogo transporta s okruzhayushchei sredoi]. Sbornik nauchnykh statei (Collection of scientific articles). - Omsk, 2003, pp. 119 - 133.

8. Sidorov O. A., Smerdin A. N., Zarenkov S. V. Tests of the main current collector for application on lines with the modernized infrastructure of system of removal of current [Ispytaniya mag-istral'nogo tokopriemnika dlya primeneniya na liniyakh s modernizirovannoi infrastrukturoi to-kos"ema]. Innovatsionnyi transport - Innovative transport, 2013, no. 1 (7), pp. 23 - 28.

9. Sidorov O. A., Smerdin A. N., Chertkov I. E., Zarenkov S. V. Patent RU 2469879, 20.05.2011.

УДК 629.4

П. Ю. Иванов, Е. Ю. Дульский, А. И. Романовский

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ АСИНХРОННЫХ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАШИН ЭЛЕКТРОВОЗОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

НА ВСЖД

В данной статье проанализированы условия работы асинхронных вспомогательных машин (АВМ) электровозов переменного тока, в основном эксплуатируемых на сети Восточно-Сибирской железной дороги. Представлены экспериментальные данные по зависимости фазных токов двигателя АНЭ225 электровоза ВЛ85 от величины напряжения питания, продолжительность пуска МК с асинхронным двигателем в зависимости от напряжения контактной сети, изменение момента сопротивления компрессора в зависимости от температуры воздуха. Рассмотрены особенности работы АВМ, в частности их поочередный запуск от обмотки собственных нужд тягового трансформатора. Проведена систематизация условий эксплуатации, воздействующих на изоляцию АВМ с целью оптимизации параметров слежения за темпом их износа, в результате которой выделено два основных фактора старения изоляции - перегревы и вибрация - и один фактор, повышающий вероятность отказа независимо от степени старения изоляции - ее увлажненность.

Значительная часть отказов АВМ электровозов переменного тока вызвана снижением уровня изоляционных свойств вследствие низкого качества изготовления и плохого обслу-