книги из ГПНТБ / Коррозия и защита сооружений на электрифицированных железных дорогах

помощью вольтметра с пределом измерения 50 или 100 В, вклю­ чаемого между сооружением и рельсом. Искровой промежуток считается исправным, если стрелка вольтметра отклоняется. До­ пускаются и другие способы проверки непробитого состояния воздушного зазора искрового промежутка.

С о п р о т и в л е н и е и з о л я ц и и о т с а с ы в а ю щ е й л и ­ нии (кабельной или воздушной) по отношению к земле измеря­ ют мегомметром напряжением 1000 В. При измерении отсасы­ вающая линия должна быть отключена с обоих концов. Сопро­ тивление изоляции не должно быть менее 0,5 МОм. Измерения производятся 1 раз в год.

Н а п р я ж е н и е г а р м о н и ч е с к и х с о с т а в л я ю щ и х в ы п р я м л е н н о г о т о к а усиленного дренажа измеряют на выходных зажимах дренажа селективным вольтметром (напри­ мер, ТТ-1301, «Орион» и др.), анализатором гармоник (С5-ЗА) или обычным вольтметром, подключаемым к выпрямителю дре­ нажа через узкополосные фильтры на частоте измеряемой гар­ моники с большим затуханием в полосе непропускания (не ме­ нее 2 Нп).

При устройстве сглаживающих фильтров на выходе выпря­ мителя усиленного дренажа напряжение гармонических состав­ ляющих измеряют на выходных клеммах сглаживающего фильт­ ра. При определении коэффициента сглаживания фильтра на­ пряжение гармоник измеряют на входе и выходе фильтра, при

мачт, фундаментов релейных шкафов, постов секционирования), можно измерять приборами, на показания которых не оказыва­ ют влияние токи и напряжения в измеряемых цепях. Опыт по­

и ими лучше в условиях эксплуатации не пользоваться. Самым удобным прибором для измерения сопротивления заземлений от­ дельных конструкций является измеритель заземления МС-08 Д07). Для конструкций, расположенных вблизи рельсов, можно пользоваться этим прибором по двухэлектродной схеме (см. рис. 62,а), так как переходное сопротивление рельсов составляет десятые доли Ома, а измеряемые сопротивления заземлений на один или несколько порядков выше.

При измерении сопротивлений больших 1000 Ом параллель­ но клеммам прибора подключают дополнительное сопротивле-

140

ние 1000 Ом (на рис. 62, а штриховые линии — предложение ЛИИЖТа). Измеряемое при этом сопротивление является об­ щим сопротивлением двух параллельных цепей: дополнительно­ го и измеряемого. Действительное измеряемое сопротивление следует принимать в зависимости от показания прибора:

участках, электрифицированных на постоянном токе, можно так­ же по методу вольтметра—амперметра (рис. 62,6).

При измерении двумя приборами один прибор включают как вольтметр и измеряют им разность потенциалов рельс—земля; другой — как амперметр в рассечку цепи заземления конструк­ ция—рельс. Показания с обоих приборов снимают синхронно. Деля мгновенное значение разности потенциалов рельс—земля на соответствующее значение тока утечки через конструкцию, определяют сопротивление цепи заземления конструкции. Изме­ рения производят при разности потенциалов рельс—земля по­ рядка нескольких Вольт.

При приемке в эксплуатацию железобетонных конструкций, когда отсутствует тяговый ток в рельсах, можно измерять со­ противление цепи заземления опор и проверять уровень изоля­ ции деталей крепления контактной сети от арматуры искусствен­ ных сооружений приборами: ме­

гомметром Ml 101 или тестером (с изменением полярности вклю­ чения приборов), а также други­ ми приборами с соответствующи­ ми пределами измерения. Во вре­ мя измерений заземляющий про­ водник не должен касаться

- земли.

141

его ликвидация являются первостепенными задачами при вы­ полнении защиты их от электрокоррозии (глава Ш ).

Не во всех случаях сообщение обнаруживают простым ос­ мотром, чаще его можно выявить специальными электрически­ ми измерениями. Наиболее простым методом является измере­ ние вольтметром разности потенциалов между сооружением и рельсом в месте предполагаемой связи. Если на шкале 50 или 100 В будут наблюдаться отклонения прибора, то в данном ме­ сте сообщения нет. Более точно для этих целей следует пользо­ ваться двумя вольтметрами: один включен между сооружением и рельсом, другой измеряет разность потенциалов рельс—земля. Если измеряемые величины (измерения нужно производить при больших значениях потенциалов на рельсах — несколько Вольт) на обоих приборах близки к одинаковым, то сообщение от­ сутствует. Отсутствие показаний на вольтметре, включенном между сооружением и рельсом, при наличии больших значений разности потенциалов на рельсах говорит о существовании ме­

.вольтметра (стрелочного, регистрирующего, интегрирующего) соединяют (рис. 63) с выводом от подземного сооружения; а отрицательный зажим — с измерительным электродом, в качест­ ве которого может быть: специальный электрод (бронелента), закопанный рядом с сооружением (кабелем), стальной штырь или неполяризующийся электрод,

При использовании медносульфатного неполяризующегося электрода действительную мгновенную разность потенциалов между сооружением и землей определяют из формулы

Uc—з = + &изм — ( — 0,55В) = i U изм + 0,55 В, (23)

где Uизм — мгновенное значение потенциала стали, измеряемое в поле блуждающих токов, В;

(—(\55В) — среднее значение потенциалов стали в грунтах отно­ сительно медиосульфатного электрода.

Измерительный электрод должен располагаться над соору­ жением и по возможности ближе к нему. По средним действи­ тельным положительным и отрицательным значениям строят по­ тенциальные диаграммы.

При измерениях с медносульфатным электродом можно сра­

если измерения выполняются интегрирующим прибором.

В случае необходимости иногда измеряют ток, протекающий по подземному сооружению, используя для этого величину па­

дения напряжения на участке сооружения. Возможны измере- „?

142

использования датчиков Холла, но пока эти методы не получи­

(рис. 64). Электроды размещают в одну линию в 1—2 м от

не прокладки сооружения), м; R — показание МС-08, Ом.

Полученная величина характеризует удельное сопротивле­

Вентильные поляризованные дренажи каждый раз необходимо проверять на отсутствие пробоя вентилей (либо по отсутствию обратного тока при обратных напряжениях в цепи сооружение— рельс, либо путем отсоединения гибкого провода вентиля и про­

143

том) проверять выдерживание необходимых защитных потенци­ алов вдоль трасс подземных сооружений. Эти измерения прово­ дят и чаще, если произошло изменение в режимах работы 'элект­ ротяги защиты; появились дополнительные подземные сооруже­ ния и т. д.

§4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

ИПОСТРОЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГРАММЫ

Обработку результатов измерений производят в целях опре­ деления средних положительных и отрицательных величин по­ тенциалов и токов"за период измерений:

т '

1-1N‘ <+> ^ср(+) — п

т'

где

#ср( + ) , -ZVcp(-)— соответственно средние положительные и сред­ ние отрицательные значения (измеренных) ве­ личин;

Рис. 65. Пример построения потенциальной диаграммы

144

троду) на диаграммную ленту наносят линию стационарного потенциала, смещенную относительно нуля шкалы на 0,55 В в отрицательную сторону. При планиметрировании «положи­ тельных» и «отрицательных» площадей за нулевую линию при­ нимают линию стационарного потенциала.

П о т е н ц и а ль ные д и а г р а м м ы представляют собой изо­ бражение изменения потенциалов рельсов или подземного со­ оружения по отношению к земле вдоль их трасс. Диаграммы строят в удобном для изображения масштабе, причем положи­ тельные значения потенциалов откладывают вверх, а отрица­ тельные — вниз. Изменение потенциалов между точками изме­

рения принимают по линейному закону (рис. 65).

*

§ 5. ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА

При коррозионных электрических измерениях используют как приборы общего назначения, так и специальные, в связи с особыми требованиями, предъявляемыми к такого рода изме­ рениям. Например, вольтметры для измерения потенциалов на подземных сооружениях, конструкциях, рельсах должны быть высокоомными, с двусторонней шкалой, многопредельными* с быстрым успокоением. Поэтому промышленностью освоен вы­ пуск специальных универсальных приборов для измерений при защите подземных сооружений в поле блуждающих токов как

145

Приборы Н-373 работают с встроенными фотоусилителями, что позволило поднять их входное сопротивление до 66,6 кОм/В. Питание усилителя и лентопротяжного механизма может осу­

наружных шунтов 75 мВ, входящих в комплект прибора. Вре­ мя успокоения — 2 с. Вес без блока питания 9,5 кг, с блоком —

14,5 кг.

В последние годы велись попытки создания интегрирующих приборов электронного [21] или химотронного [22] типов. Они, естественно, в значительной степени облегчают процесс обра­ ботки результатов измерений. Но массовое производство таких приборов пока еще не налажено.

В ЦНИИ МПС накоплен опыт использования счетчиков ки- лоВатт-часов (СКВТ-Д621) в качестве и н т е г р а т о р а т о к о в при определении интегрального уровня токов в земле и норма­ лизации распределения тяговых нагрузок.

' Счетчики такого типа имеют две обмотки: последовательную (она включается через шунт), обеспечивающую длительное прохождение тока (750 А, 1500 А, 3000 А), и параллельную, по которой протекает ток в несколько миллиАмпер (до 18мА). Для питания параллельной обмотки можно использовать источник небольшой мощности — сухие батареи (70-АМЦ, Г-1,3). Это по­ зволяет отградуировать их как счетчики Ампер-часов. Счетчики должны быть специально для таких измерений поляризованы, для чего на оси вращающегося диска с вольтметровой обмот­ кой устанавливается упор, не позволяющий диску вращение в обратную сторону. Цену деления счетчика определяют в зави­ симости от времени его работы (учитывая падение напряжения внутри батарей). Желательно производить установку всех счет­ чиков одновременно. Если счетчики работают более суток, то необходимо учитывать поправку на падение напряжения бата­ рей. Необходимо снимать показания всех счетчиков строго одно­ временно: в начале и в конце измерений.

При проведении работы по нормализации распределения тяговых нагрузок'между подстанциями эти счетчики (поляризо­ ванные) включают как счетчики килоВатт-часов, так как, изме­ рения производятся более длительный период времени.

Н е п о л я р и з у ю щ и е с я э л е к т р о д ы с р а в н е н и я со­ стоят (рис. 66) из корпуса (эбонит, оргстекло), в нижней части которого крепится пористая диафрагма из дуба, предохраняемая от повреждений в нерабочем состоянии колпачком из латуни. В верхней части посредством резиновой пробки внутрь корпуса

т

дый контур настраивают отдельно, при разомкнутых других контурах. Уровень связи между контурами регулируют пере­ ключением числа витков на дросселях. Величина индуктивно­ сти каждого дросселя составляет 2,7—3,0. Гн. Конденсаторы >С/—С6 КСГ или СГ.

Электронный милливольтметр переменного тока имеет трех­ каскадный усилитель, собранный на триодах П41 с коэффици­ ентом усиления р>30. Прибор многопредельный с девятью пре­ делами измерения. Входное сопротивление прибора не менее 0,3 МОм/В. Питание от двух батарей КБСЛ-0,5, потребляемый ют батареи ток не превышает 2 мА. Резисторы R1 — R9 подби­ рают при градуировке шкалы измерения. Показывающим при­ бором Г служит головка микроамперметра магнитоэлектриче­ ской системы М-24-5, шкала которого градуируется на соответ-

147

л

вход

Рис. 67. Прибор для измерения гармонических составляющих

148

ств.ующее напряжение переменного тока различных частот. Ин­ дикатор рассчитан на работу при изменениях температур воз­ духа от 0 до + 35°С. Вес прибора не более 2 кг. Настройку при­ бора делают следующим образом. От генератора звуковой ча­ стоты на вход прибора подается определенной величины ток какой-либо из настраиваемых частот (например, 100 мА). Фик­ сируется отклонение стрелки указывающего прибора на всех диапазонах. Затем то же самое проделывается для других ча­ стот селективного индикатора тока помех. Необходимую часто­ ту выбирают двухконтактными кнопками или многопозицион­ ными переключателями.

С помощью этого индикатора, обладающего весьма боль- t шим внутренним сопротивлением, хорошей избирательностью к частоте измеряемого напряжения и малой чувствительностью к помехам посторонних токов, можно производить контроль уров­ ня мешающего тока в цепи усиленного дренажа.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

4. С е р г е е в Н. Г. Токораспредедение в системе рельс—земля—подземное- сооружение при применении путевых источников тока и оценка их эффектив­ ности. В кн. «Вопросы энергоснабжения электрических железных дорог». М., Трансжелдориздат, 1962, с. 114—125 (Труды Московского института инженеров ж.-д. транспорта, вып. 144).

5. Р о з е н ф е л ь д В. Е., Ш е в ч е н к о В. В., Ма й б о г а В. А., До л а - б е р и д з е Г. П. Тиристорное управление электрическим подвижным составом постоянного тока. М., «Транспорт», 1970, с. 213.

блуждающих токов железных дорог. М., «Транспорт», 1965, с. 1—144.

12. Л о м а з о в Д. Б. Унифицированная антикоррозионная защита подзем­ ных металлических сооружений, расположенных в зоне промежуточных стан­ ций электрических железных дорог постоянного тока. В кн. Вопросы усовер­ шенствования устройств электрической тяги. М., «Транспорт», 1969, с. 92—103.

149