Путеизмеритель цнии-4

Скоростной вагон-путеизмеритель ЦНИИ-4 с бесконтактным съемом информации и автоматической ее расшифровкой контролирует состояние пути с рабочей скоростью до 160км/ч. Он определяет состояние пути по следующим параметрам

• ширины рельсовой колеи, мм;

• взаимному положению рельсовых нитей по уровню, мм;

• просадкам обеих рельсовых нитей в вертикальной плоскости, мм;

• стрелам прогиба рельсовых нитей от несимметричной хорды, мм;

• перекосам пути на базе тележки (коротким перекосам), мм;

• перекосам пути на базе кузова вагона (длинные перекосы), мм;

• уклонам продольного профиля оси пути, 0,001 рад;

• кривизны пути в плане, 1/м;

• боковому износу рельсов, мм;

• величине стыковых зазоров, мм;

• температуры рельсов, град;

• смещению рельсовых плетей относительно маячных шпал, мм;

• неровностям на поверхности катания рельсов (коротким неровностям);

• горизонтальным и вертикальным ускорениям кузова, м/с²;

• длине пройденного пути, м;

• скорости движения путеизмерителя, км/ч;

Кроме того, после рабочей поездки вычисляются следующие параметры:

• отметки продольного профиля пути, см;

• неровности продольного профиля, мм;

• параметры устройства кривых участков пути;

• отклонения прямолинейного положения пути в плане, см;

• горизонтальные неровности в прямых участках пути, мм;

• статистические характеристики геометрических параметров рельсовой колеи.

Комплект датчиков обеспечивает измерение первичных характеристик рельсовой колеи и параметров движения. В него входят: два оптических датчика ширины колеи; 2 оптических датчика вертикальных и горизонтальных перемещений головки рельса относительно кузова; гироскопическая система с датчиками углов крена, галопирования, азимутального направления и ускорений; спутниковая навигационная система GPS; 6 датчиков вертикального перемещения букс относительно кузова; датчик пройденного пути; 4 датчика вертикального и поперечного ускорения букс; 2 инфракрасных датчика измерения температуры рельсов.

Датчиковая аппаратура размещается на корпусе вагона, на буксах колесных пар и на балках ходовых тележек. Корпуса оптических датчиков герметизированы. Конструкция всех датчиков съемная.

Датчики через информационную магистраль с согласующими устройствами соединены с вычислительным комплексом, который состоит из трех ПЭВМ, объединенных в локальную сеть со специальным программно-математических обеспечением. ПЭВМ имеют различное назначение.

ПЭВМ – 1 на стоянке обеспечивает тарировку датчиков и измерительных каналов. В процессе движения производит прием измерений от датчиков, первичную обработку измерений, передачу вычисленных параметров и признаков отказов измерительных каналов в ПЭВМ–2, запись на магнитный носитель первичной измерительной информации. Результаты измерений выводятся на экране дисплея в цифровом и графическом виде.

ПЭВМ–2 производит привязку контролируемых параметров к административной структуре дороги (априорные данные о проверяемом пути, маршруты поездок и др.), осуществляет прием информации от ПЭВМ–1 о параметрах пути и их расшифровке, производит оценку состояния рельсовой колеи по основным параметрам пути с соответствующими ТУ (ЦП-515 и др.). Выдает на экран дисплея и документирует информацию об опасных отступлениях, ограничениях скорости движения, дает оценку километров, обслуживаемых производственными подразделениями непосредственно после их проверки. ПЭВМ – 3 управляет работой гироскопической системы.

Вагон-путеизмеритель ЦНИИ-4 проверяет состояние пути более, чем по 20 параметрам. В настоящее время нет единого стандарта на выходные документы этого путеизмерителя. Основными потребителями получаемых материалов являются дорожный центр диагностики (ПЦД) и дистанции пути. Часть материалов хранится в вагоне до следующей рабочей поездки. Дистанции пути используют полученные данные для устранения выявленных отступлений в содержании пути: кривых участков с сверхнормативным боковым износом или чрезмерным возвышением наружной рельсовой нити, с недопустимыми уклонами продольного профиля, чрезмерными перекосами на базе тележки и кузова др. Кроме того, результаты проверок используются для планирования отдельных путевых работ, ремонтов пути и при составлении паспортов.

В настоящее время на сети железных дорог России используются восемь путеобследовательских станций ЦНИИ-4. Они находятся в штатной эксплуатации на дрогах: Московской, Октябрьской, Дальневосточной, Горьковской, Западно-Сибирской. Они дополняют эксплуатируемые на дорогах путеизмерители ЦНИИ-2 и КВЛ-П, за которыми остается основной объем оперативного контроля состояния рельсовой колеи и его оценка.

Работают путеизмерители ЦНИИ-4 в составе скорых или пассажирских поездов (основной вариант) или с отдельным локомотивом. Примерный годовой план работы (для дороги с развернутой длиной главных путей около 9 тысяч км) составляет:

по главным путям – 20-30 тыс. км. Пути 1 и 2 класса проверяются 4-5 раз в год (с учетом повторных измерений участков ремонта); пути 3 класса – 1-2 раза в год. Годовой план проверки станционных путей составляет 200-250 км.

Лекция 8. Ручные и механизированные средства ТД в хозяйстве Электрофикации и электроснабжения (Тема 4)

В системе электроснабжения принято выделять три основных элемента:

1. Устройства преобразования энергии. В нее входят стационарные тяговые станции, передвижные тяговые станции ТП, передвижные тяговые подстанции, распределительные пункты.

Надежность ТП и устройств электроснабжения потребителей повышается за счет применения автоматизированных систем оперативно-технологического управления, удаленного мониторинга, диагностики с передачей данных по цифровым каналам связи в аналитические и диспетчерские центры.

Система автоматизированного управления и диагностики должна удовлетворять следующим основным требованиям. Во-первых – совмещать функции телеизмерения, телесигнализации и телеуправления. Во-вторых – допускать возможность дистанционного управления подстанцией с оперативного пункта управления (ОПУ) во время нахождения на ней персонала. В-третьих – осуществлять функциональную и тестовую диагностику состояния оборудования и подстанции в целом, необходимую и достаточную для оценки состояния как «нормальное», «требующее детального обследования» (при наличии признаков развивающихся неисправностей) и «предаварийное» (при выработке 90% ресурса).

Перечисленные функции должны выполняться единым программно-аппаратным комплексом. Все они должны быть реализованы с использованием единых каналов связи, соответствующих отраслевым стандартам. Таким требованиям в наибольшей степени отвечает система АСУ тяговой подстанции.

Основой современных АСУ ТП являются так называемые интеллектуальные терминалы присоединений. ИТП – это высокоточные цифровые устройства, совмещающие в себе функции защит, противоаварийной автоматики, местного и дистанционного управления, регистратора аварийных процессов, диагностики оборудования, контроля цепей управления коммутационными аппаратами, передачи текущих и аварийных параметров.

В хозяйстве электрификации и электроснабжения «РЖД» используются комплектные ячейки с ИТП для распредустройств РУ-3,3 кВ; РУ-27,5 кВ; РУ-(6-10) кВ; РУ ВЛСЦБ. Эти технические решения нашли воплощение при реализации ТП «Вохтога» Северной железной дороги, АСУ которой полностью выполнена на интеллектуальных терминалах.

Для тяговых подстанций чрезвычайно эффективна диагностика часто повреждаемого коммутационного и выпрямительного оборудования, позволяющая отслеживать состояние оборудования в режиме реального времени, извлекать из электронного архива параметры событий штатных и аварийных ситуаций. Применение этой диагностики позволяет отслеживать работу устройств электроснабжения, извлекать из электронного архива параметры событий штатных и аварийных ситуаций, перейти на обслуживание оборудования «по фактическому состоянию», отказавшись от постоянного дежурного персонала и сосредоточив обслуживающий персонал в одном месте, организовав работу выездными бригадами.

Опыт эксплуатации оборудования тяговых подстанций с системами диагностики убеждает, что необходимо шире применять малолюдные технологии с переходом от планово-предупредительной системы к обслуживанию по фактическому состоянию подстанций. [Евразия Вести 2008 №12 доклад А.В. Мизинцев]

2. Устройства управления. Интегрированы в систему СЦБ.

3. Устройства передачи энергии (ЛЭП, контактная сеть, , вспомогательные сети). Основной источник отказов - контактная сеть, включающая в себя: контактные провода (электрифицировано 27 000 км из 88700 км.) В среднем происходит 270 обрывов в год. Отказы контактного провода составляет 38 % от отказов контактной сети. Прочие провода 19 % отказов. Фиксирующие устройства и конструкции (опоры контактной сети, системы подвеса)- 9 % отказов. Изоляторы- 9 % отказов.

Для контроля состояния контактной сети используются мобильные средства диагностики: диагностический комплекс «ЭРА», «Интеграл», КВЛ-Э.2, вагон-лаборатория испытаний контактной сети ВИКС ЦЭ.

Основные параметры контроля:

-высота подвески и положения в плане нескольких контактных проводов

-измерения высоты основных стержней фиксаторов

-измерения износа контактного провода

-измерения силы нажатия токоприемника на контактный провод

-контроль положения дополнительного стержня фиксатора, контроль сопряжения воздушных стрелок

- измерения напряжения на контактном проводе

-тепловизионный контроль состояния контактной сети

Для контроля состояния опор используются ручные средства диагностики. При этом:

Железобетонные опоры подвергаются контролю степени коррозионного повреждения. Используется несколько методов:

• Электропотенциальный - на глубине 1,5 метра измеряют потенциал поля. (ПК-2)

• Акустический - измерение скорости ультразвуковой волны. УК 1401)

• Виброакустический - оценивается спектр сигнала в трех точках по высоте опоры. (Интроскоп 98)

У металлических опоры определяют степень коррозионного повреждения с помощью УЗ толщиномеров. (А1207, УТ 93 П)

Подавляющую часть опор на сети дорог составляют железобетонные, предварительно напряженные. Практика показывает: с течением времени в них появляются различные повреждения, приводящие к снижению их несущей способности и надежности. Доминирующие и наиболее опасные повреждения связаны с воздействием токов утечки на участках постоянного тока, а также с физическим старением бетона и потерей им прочности на сжатие.

Технология оценки электрокоррозионной опасности для арматуры железобетонных опор, их диагностики описана в нормативных документах. Для этого рекомендован и используется импульсный прибор ПК-2. С его помощью осуществляется весь комплекс измерений сопротивления опор, потенциалов «рельс – земля», состояния искровых и диодных заземлителей. ПК-2 оснащен индикатором утечки тока, позволяющим выявлять низкоомные опоры в групповых заземлениях, а для надежной и продолжительной работы снабжен зарядным устройством от солнечной батареи.

После выявления электрокоррозионно опасных опор должна осуществляться диагностика состояния арматуры в их подземной части. До сих пор предлагалось несколько методов: откопки с визуальным осмотром; электрохимических измерений (с применением приборов типа АДО и Диакор); вибрационный (приборы типа «Интроскоп-98»).

Из-за ряда ограничений достоверность электрохимических методов оказалась чрезвычайно низкой. Вибрационный метод, хотя и является с физической точки зрения безукоризненным, из-за необходимости создания в бетоне опоры требуемого уровня напряжений не может быть использован в полевых условиях. Сейчас оптимальным признан подход, основанный на использовании откопки опор на небольшую глубину (50–70 см) и дополнительном применении ультразвуковых измерений прибором УК – 1401М. Метод трудоемкий, однако, обеспечивающий высокую степень достоверности диагноза состояния арматуры подземной части опор.

Что касается оценки прочности бетона и связанной с нею несущей способности опор, то используемый ультразвуковой метод обеспечивает требуемую точность диагноза.