Анализ методов и средств диагностирования для оценки состояния изоляторов контактной сети
Loading...
Date
2012
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ
Abstract
RUS: Для обеспечения стабильной работы системы электроснабжения железных дорог необходима надежная изоляция контактной сети в условиях многолетней эксплуатации и разнообразных атмосферно-климатических влияний. Не смотря на то, что число отказов не очень велико по сравнению с общим числом изоляторов на железной дороге, но большая часть этих отказов случается по вине работников хозяйства электроснабжения. Среди причин отказов необходимо выделить главные из них: пробои, перекрытия; снижение качества тарельчатых фарфоровых изоляторов; несвоевременное выявление и замена дефектных изоляторов; несоблюдение требований нормативных документов при транспортировании, разгрузке и хранении; установка изоляторов без предыдущих электрических испытаний; старение полимерных изоляторов; неудовлетворительные условия работы изоляторов.
Самыми распространенными дефектами фарфоровых изоляторов являются нарушения глазури, коррозия металлической арматуры, снижение изоляционных свойств, сколы и трещины в фарфоре. Для полимерных изоляторов свойственны нарушения целостности адгезионного шва между силиконовыми ребрами и несущим стержнем, появление и развитие частичных разрядов внутри и каналах ветвистых структур, образование треков на внешней поверхности защитной оболочки.
Существующая система диагностирования изоляторов имеет множество недостатков: низкая информативность визуальных проверок и осмотров из-за невозможности выявления большинства причин отказов; недостаточность профилактических мероприятий по предупреждению и предотвращению постороннего человеческого влияния в работу устройств контактной сети, которая проявляется в виде вандализма; необходимость повышенной осторожности и внимательности со стороны обслуживающего персонала при использовании измерительных приборов; низкий уровень автоматизации и механизации. Именно поэтому являются обоснованными актуальность и экономически целесообразным усовершенствование системы диагностирования. В статье проведен анализ существующих на сегодняшний день методов неразрушающего контроля состояния изоляции и рассмотрены особенности их применения в контактных сетях электрического транспорта.
Отмечено, что каждый из этих методов обладает ограниченной способностью обнаруживать дефекты изоляторов, особенно на начальной стадии их зарождения. Измерительные средства для выполнения диагностирования, которые регламентируются нормативными документами, практически почти не используются из-за низкой эффективности.
Высокая стоимость современных технических средств диагностики ограничивает их массовое применение на железных дорогах Украины. Анализ литературных источников показывает, что применение технических средств и методологии неразрушающего дистанционного контроля изоляторов разрешает значительно качественнее выполнять диагностирование изоляторов.
Для улучшения использования среднего ресурса изоляторов контактной сети целесообразно дальнейшее усовершенствование диагностики по УФ методу. Основной помехой для использования его на железной дороге есть весьма высокая стоимость заграничных измерительных приборов. Поэтому главной задачей решения данной проблемы есть создание отечественного УФ дефектоскопа, который был бы простым в эксплуатации и приспособленным для использования в вагон-лаборатории контактной сети.
UKR: Для забезпечення стабільної роботи системи електропостачання залізниць необхідна надійна ізоляція контактної мережі в умовах багаторічної експлуатації та різноманітних атмосферно-кліматичних впливів. Не дивлячись на те, що число відмов не дуже велике в порівнянні із загальним числом ізоляторів на залізниці, але більша частина цих відмов трапляється з вини працівників господарства електропостачання. Серед причин відмов необхідно виділити головні з них: пробої, перекриття; зниження якості тарілчастих фарфорових ізоляторів; несвоєчасне виявлення та заміна дефектних ізоляторів; недотримання вимог нормативних документів при транспортуванні, розвантаженні та зберіганні; установка ізоляторів без попередніх електричних випробувань; старіння полімерних ізоляторів; незадовільні умови роботи ізоляторів. Найпоширенішими дефектами фарфорових ізоляторів є порушення глазурі, корозія металевої арматури, зниження ізоляційних властивостей, сколи та тріщини в порцеляні. Для полімерних ізоляторів властиві порушення цілісності адгезійного шва між силіконовими ребрами і несучим стрижнем, поява і розвиток часткових розрядів всередині і каналах гіллястих структур, утворення треків на зовнішній поверхні захисної оболонки. Існуюча система діагностування ізоляторів має безліч недоліків: низька інформативність візуальних перевірок і оглядів через неможливість виявлення більшості причин відмов; недостатність профілактичних заходів з попередження і запобігання стороннього людського впливу в роботу пристроїв контактної мережі, яка проявляється у вигляді вандалізму; необхідність підвищеної обережності й уважності з боку обслуговуючого персоналу при використанні вимірювальних приладів; низький рівень автоматизації та механізації. Саме тому є обгрунтованими актуальність і економічно доцільним удосконалення системи діагностування. У статті проведено аналіз існуючих на сьогоднішній день методів неруйнівного контролю стану ізоляції та розглянуто особливості їх застосування в контактних мережах електричного транспорту. Відзначено, що кожен з цих методів має обмеженою здатністю виявляти дефекти ізоляторів, особливо на початковій стадії їх зародження. Вимірювальні засоби для виконання діагностування, які регламентуються нормативними документами, практично майже не використовуються через низьку ефективність. Висока вартість сучасних технічних засобів діагностики обмежує їх масове застосування на залізницях України. Аналіз літературних джерел показує, що застосування технічних засобів і методології неруйнівного дистанційного контролю ізоляторів дозволяє значно якісніше виконувати діагностування ізоляторів. Для поліпшення використання середнього ресурсу ізоляторів контактної мережі доцільно подальше удосконалення діагностики по УФ методу. Основною перешкодою для використання його на залізниці є вельми висока вартість закордонних вимірювальних приладів. Тому головним завданням вирішення даної проблеми є створення вітчизняного УФ дефектоскопа, який був би простим в експлуатації і пристосованим для використання у вагон-лабораторії контактної мережі.
ENG: To ensure stable operation of the power supply system of railways need a reliable isolation of the contact network in many years of service and a variety of atmospheric and climatic influences. Despite the fact that the number of failures is not very large compared to the total number of insulators on the railroad, but most of the-se failures occur due to the fault of workers power supply facilities. Among the reasons for failure to identify the main ones: breakdowns, floor, lowering the quality of Belleville porcelain insulator untimely identification and replacement of defective insulators, failure to meet regulations for transportation, unloading and storage, in-stallation of electrical insulators without previous testing; aging of polymeric insulators, poor conditions of insu-lators. The most common defect porcelain insulators are violations of the glaze, the corrosion of steel reinforce-ment, reducing the insulating properties, chips and cracks in the porcelain. For polymeric insulators character-ized Break adhesive bond between silicone ribs and backbone carrier, the emergence and development of par-tial discharges inside and canals branching structures, the formation of tracks on the outside of the contain-ment. The current system of diagnosing insulators has many disadvantages: low in-formative visual inspections and examinations due to the inability to identify the majority of causes of failures, lack of preventive measures to prevent and prevent NIJ outside of human influence in the work of the contact network devices, which mani-fests itself in the form of vandalism , the need for increased care and attention from the servicing personnel-is alive when using measuring devices, a low level of automation and mechanization. It is therefore a reasonable and economically relevant it is expedient to improve the system diagnosis. The analysis of currently existing methods for non-destructive testing of insulation and consider the singularity of their application in the contact networks of electric transport. It is noted that each of these methods has limited ability to detect defects in insulators, especially at the beginning of their origin. Measuring equipment for diagnosis, which are regulated by normative documents practically are not used due to the low efficiency. The high cost of modern technology diagnostic limits their widespread use of the railways of Ukraine. Analy-sis of the literature shows that the use of means and methods of nondestructive remote control allows the iso-lators to perform a qualitative diagnosis of isolators. To improve the use of average resource catenary insulators useful for further improvement of diagnostic UV method. Major obstacle to its use on the railway is a very high cost of foreign instruments. Therefore, the main task of solving this problem is the creation of the domestic UV flaw that would be easy to use and adapted for use in a laboratory car-contact system.
UKR: Для забезпечення стабільної роботи системи електропостачання залізниць необхідна надійна ізоляція контактної мережі в умовах багаторічної експлуатації та різноманітних атмосферно-кліматичних впливів. Не дивлячись на те, що число відмов не дуже велике в порівнянні із загальним числом ізоляторів на залізниці, але більша частина цих відмов трапляється з вини працівників господарства електропостачання. Серед причин відмов необхідно виділити головні з них: пробої, перекриття; зниження якості тарілчастих фарфорових ізоляторів; несвоєчасне виявлення та заміна дефектних ізоляторів; недотримання вимог нормативних документів при транспортуванні, розвантаженні та зберіганні; установка ізоляторів без попередніх електричних випробувань; старіння полімерних ізоляторів; незадовільні умови роботи ізоляторів. Найпоширенішими дефектами фарфорових ізоляторів є порушення глазурі, корозія металевої арматури, зниження ізоляційних властивостей, сколи та тріщини в порцеляні. Для полімерних ізоляторів властиві порушення цілісності адгезійного шва між силіконовими ребрами і несучим стрижнем, поява і розвиток часткових розрядів всередині і каналах гіллястих структур, утворення треків на зовнішній поверхні захисної оболонки. Існуюча система діагностування ізоляторів має безліч недоліків: низька інформативність візуальних перевірок і оглядів через неможливість виявлення більшості причин відмов; недостатність профілактичних заходів з попередження і запобігання стороннього людського впливу в роботу пристроїв контактної мережі, яка проявляється у вигляді вандалізму; необхідність підвищеної обережності й уважності з боку обслуговуючого персоналу при використанні вимірювальних приладів; низький рівень автоматизації та механізації. Саме тому є обгрунтованими актуальність і економічно доцільним удосконалення системи діагностування. У статті проведено аналіз існуючих на сьогоднішній день методів неруйнівного контролю стану ізоляції та розглянуто особливості їх застосування в контактних мережах електричного транспорту. Відзначено, що кожен з цих методів має обмеженою здатністю виявляти дефекти ізоляторів, особливо на початковій стадії їх зародження. Вимірювальні засоби для виконання діагностування, які регламентуються нормативними документами, практично майже не використовуються через низьку ефективність. Висока вартість сучасних технічних засобів діагностики обмежує їх масове застосування на залізницях України. Аналіз літературних джерел показує, що застосування технічних засобів і методології неруйнівного дистанційного контролю ізоляторів дозволяє значно якісніше виконувати діагностування ізоляторів. Для поліпшення використання середнього ресурсу ізоляторів контактної мережі доцільно подальше удосконалення діагностики по УФ методу. Основною перешкодою для використання його на залізниці є вельми висока вартість закордонних вимірювальних приладів. Тому головним завданням вирішення даної проблеми є створення вітчизняного УФ дефектоскопа, який був би простим в експлуатації і пристосованим для використання у вагон-лабораторії контактної мережі.
ENG: To ensure stable operation of the power supply system of railways need a reliable isolation of the contact network in many years of service and a variety of atmospheric and climatic influences. Despite the fact that the number of failures is not very large compared to the total number of insulators on the railroad, but most of the-se failures occur due to the fault of workers power supply facilities. Among the reasons for failure to identify the main ones: breakdowns, floor, lowering the quality of Belleville porcelain insulator untimely identification and replacement of defective insulators, failure to meet regulations for transportation, unloading and storage, in-stallation of electrical insulators without previous testing; aging of polymeric insulators, poor conditions of insu-lators. The most common defect porcelain insulators are violations of the glaze, the corrosion of steel reinforce-ment, reducing the insulating properties, chips and cracks in the porcelain. For polymeric insulators character-ized Break adhesive bond between silicone ribs and backbone carrier, the emergence and development of par-tial discharges inside and canals branching structures, the formation of tracks on the outside of the contain-ment. The current system of diagnosing insulators has many disadvantages: low in-formative visual inspections and examinations due to the inability to identify the majority of causes of failures, lack of preventive measures to prevent and prevent NIJ outside of human influence in the work of the contact network devices, which mani-fests itself in the form of vandalism , the need for increased care and attention from the servicing personnel-is alive when using measuring devices, a low level of automation and mechanization. It is therefore a reasonable and economically relevant it is expedient to improve the system diagnosis. The analysis of currently existing methods for non-destructive testing of insulation and consider the singularity of their application in the contact networks of electric transport. It is noted that each of these methods has limited ability to detect defects in insulators, especially at the beginning of their origin. Measuring equipment for diagnosis, which are regulated by normative documents practically are not used due to the low efficiency. The high cost of modern technology diagnostic limits their widespread use of the railways of Ukraine. Analy-sis of the literature shows that the use of means and methods of nondestructive remote control allows the iso-lators to perform a qualitative diagnosis of isolators. To improve the use of average resource catenary insulators useful for further improvement of diagnostic UV method. Major obstacle to its use on the railway is a very high cost of foreign instruments. Therefore, the main task of solving this problem is the creation of the domestic UV flaw that would be easy to use and adapted for use in a laboratory car-contact system.
Description
В. Сыченко: ORCID 0000-0002-9533-2897
Keywords
контактная сеть, изолятор, состояние, диагностирование, дефект, фарфор, полимер, контактна мережа, ізолятор, стан, діагностування, дефект, фарфор, полімер, contact network, insulator, condition, diagnosis, defect, porcelain, polymer, КЕПЗ
Citation
Рейх, Е. Н. Анализ методов и средств диагностирования для оценки состояния изоляторов контактной сети / Е. Н. Рейх, В. Г. Сыченко, Е. Д. Ким // Електрифікація транспорту. – 2012. – № 4. – С. 54–62. – DOI: 10.15802/etr.v0i4.18054.