Вместе с тем
опыт ксплуатации лектрооборудования пассажирских вагонов показывает, что в
целом коммутационная аппаратура недостаточно надежна, так как доля ее отказов в
общем количестве отказов достаточно высока. Произведем количественную оценку
надежности комплекта коммутационной аппаратуры вагона.
Значения интенсивности отказов и вероятности безотказной работы комплектов
однотипных аппаратов, установленных на вагонах различных типов, приведены в
табл. 5.14. Ввиду большого числа коммутационных аппаратов на одном вагоне
надежность комплекса оказывается недостаточно высокой, например для вагонов
ЦМВО-66 и 47Д вероятность безотказной работы между полугодо выми техническими
ревизиями составляет всего 0,7.
Повышать надежность коммутационной аппаратуры можно путем улучшения
технического обслуживания, совершенствования конструкции некоторых типов
аппаратов и их функциональных
узлов, а также путем перехода на бесконтактные аппараты с исполь- зоЁанием
различных видов резервирования.
5.4. Надежность электрических контактных соединений
Высокие требования к надежности контактных соединений обусловлены их
массовостью и многообразием исполнений даже на вагонах одного и того же типа.
Количество контактных соединений на вагонах различных типов составляет 300—500
единиц на вагонах ранних лет постройки и до 1000 и более — на современных.
Другая особенность состоит в том, что отказы контактных соединений приводят к
аварийным режимам. Сложность обнаружения и устранения отказов контактных
соединений при проведении профилактических работ обусловлена труднодоступностью
значительной их части, что является характерной особенностью конструкции
пассажирских вагонов.
Контактные соединения по конструктивным признакам и характеру работы
подразделяются на четыре основные группы [13]:
неразъемные (резьбовые, паяные и сварные) для соединения чрезвычайно редко
разъединяемых электрических цепей; разъемные (штепсельные разъемы) для
соединения цепей периодически разрыраемых в обесточенном состоянии; разрывные
(контакты контакторов, реле, автоматических выключателей, переключателей и т.
п.) для относительно частых соединений и разъединений электрических цепей под
током; скользящие (потенциометры, реостаты) для периодического изменения
относительно расположения контактов как под током, так и в обесточенной цепи.
Наиболее важными с точки зрения надежности электрооборудования являются
неразъемные резьбовые контактные соединения.
Провода к контактным соединениям подсоединяются как непосредственно своими
жилами, так и через различного рода оконцеватели-наконечники. Наконечники
соединяются с токоведущими жилами проводов путем обжима, пайки или сварки.
При работе
контактных соединений электрооборудования в рабочей зоне происходят сложные
физико-химические, механические и электрические процессы, приводящие к-
нагреву, окислению и уменьшению контактных нажатий. Все эти процессы происходят
в небольшом труднодоступном для наблюдения объеме и потому еще мало изучены.
Проведенные исследования, а также многократное моделирование процессов в
лабораторных условиях позволяют установить, что основным фактором, определяющим
развитие отказов контактных соединений, являются вибрации, приводящие к ослаблению
контактного усилия соединений.
Одно из основных условий, определяющих надежную работу контактного соединения,
— это обеспечение больших усилий затягивания болтов = 900 + 1800 Н/мм2. Однако,
как доказали исследования на вибростендах, при длительных переменных
воздействиях тряски и вибрации усиление затяга резьбового соединения
ослабляется, что приводит к самоотвинчиванию крепящих гаек и болтов. Ослабление
усилия затягивания происходит также под воздействием температурных деформаций,
зависит от уменьшения угла трения при наличии смазки на резьбе (увлажнение,
загрязнение), в результате потери со временем упругих свойств металлов
(старения металла) и ряда других причин.
При прохождении электрического тока через контактное соединение в теле контакта
и в зоне перехода всегда выделяется тепло и контактная зона нагревается.
Вследствие хорошей теплопроводности электрических контактов выделяющееся тепло
быстро отводится из контактной зоны и температура контактов стабилизируется.
При тепловом равновесии тепло, выделяемое контактным соединением, равно теплу,
отводимому от контакта в подсоединенные проводники и окружающее пространство.
Испытания, проводимые на вагонах эксплуатационного парка, показали, что в
стационарных условиях, т. е. на неподвижном вагоне, существующие конструкции
контактных соединений при установленных в электрсоборудовании максимальных
токовых нагрузках от 2 до 150 А обеспечивают: при моменте затягивания О,ОIМтЛах
iЧ Мл’а’ величину переходного сопротивления Я З х х 1О Ом и
соответственно величину перегрева контактного соединения над окружающей средой
не более 8° С; при моменте затягивания О М О,ОIМЛIах величину
переходного сопротивления З-IО4Я7-10-3 Ом и соответствующий перегрев не более
130° С. В этом случае за максимальный момент затягивания
шах принят момент, обеспечивающий контактное усилие, близкое
к допустимому пределу упругих деформаций материала зажима
(для стальных шпилек = 410 Н/мм2, для латунных 0ТТ =
= 320 Н/мм2). Момент затягивания М = О соответствует свободному
затягиванию соединения от руки.
Экспериментальные зависимости перегрева контактного соединения на шпильке с
номинальным током 60 А от величины переходного сопротивления при отсутствии
вибрации показаны на рис. 5.2. диагностика
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.