Автоматический контроль углового смещения консолей контактной сети: повышение надёжно-сти тягового электроснабжения железных дорог на основе электромагнитных преобразователей

Аннотация

Актуальность: бесперебойность тягового электроснабжения электрифицированных железных дорог непосредственно зависит от технического состояния элементов контактной сети. Отклонение углового положения поддерживающей консоли от нормативного ухудшает условия взаимодействия контактного провода и токоприёмника, повышая риск повреждения элементов и внеплановых перерывов электроснабжения. Поскольку в интервалах между периодическими осмотрами такие изменения остаются неконтролируемыми, необходима разработка первичных преобразователей для автоматического контроля углового смещения консоли.

Цель: разработка электромагнитных преобразователей для автоматического контроля углового смещения консолей контактной сети, сравнительное исследование их технических и метрологических характеристик относительно существующего преобразователя и оценка расчётного экономического эффекта применения на действующем участке контактной сети.

Методы применены теория электромагнитной индукции и взаимной индуктивной связи, экспериментальное определение и сравнительный анализ статических характеристик преобразования, оценка метрологических показателей (чувствительность, приведённая погрешность, нелинейность) и расчёт экономического эффекта по эксплуатационным затратам.

Результаты: чувствительность предложенных преобразователей ЭД-1 и ЭД-2 составила 0,020 В/градус, что в 4 раза выше, чем у существующего преобразователя (0,005 В/градус). Погрешность измерения снижена с 2,0% до 1,5% и 1,0% соответственно. В преобразователе ЭД-2 при сохранении диапазона измерения 0–90° нелинейность статической характеристики уменьшена с 2,5% до 0,1%, а масса — с 1,2 до 0,6 кг. Преобразователь внедрён на действующем участке контактной сети; расчётный экономический эффект за первый год внедрения при принятых эксплуатационных данных составил 107 548 000 сум.