2013-12-31
716
Підготовка дистанції електропостачання до роботи у зимових умовах
Права оперативного персоналу.
1.Не допускати до робіт персонал, що не має на це дозволу (або при його не правильному оформленні); припиняти роботи на тяговій підстанції, початі без відома оперативного персоналу.
2.Переривати всі телефонні переговори, звільняючи засоби зв'язки, необхідні для ведення оперативних переговорів.
3.Усувати від роботи в електроустановках осіб, що порушили вимоги ПТБ, з повідомленням про це енергодиспетчера, начальника (старшого електромеханіка) тягової підстанції.
4.Видаляти з тягової підстанції осіб, перебування яких не викликане производствен ний необхідністю, і осіб, що знаходяться в нетверезому стані, наркотичному або токсичному сп'янінні.
На більшій частині залізниць Росії робота дистанцій електропостачання в зимових умовах, а також в перехідні періоди від зими до весни і від осені до зими зв'язана з великими труднощами. Це і явища ожеледі, погіршуючі знімання струму струмоприймачами електрорухомого складу, провокують обрив дротів контактної мережі, і мінімальні температури, при яких можливі механічні обриви дротів контактної мережі, злами опор, перегорання дротів і відмови спрацьовування комутаційної апаратури тягових підстанцій, і багато інших пошкоджень. При сильному вітрі (швидкість 20 м/с і більше) дроти відхиляються понад допустимі межі, стосуються один одного і заземлених частин, «захльостують» і ламають струмоприймачі. Інколи при сильних вітрах спостерігається мимовільне піднімання струмоприймачів, що наводить до вичавлювання підвіски і в деяких випадках викликає пошкодження струмоприймачів і підвіски. У ожеледь можливі як механічні обриви дротів, так і пережоги їх із-за втрати контакту і утворення дуги. В період мінімальних температур можливі механічні обриви дротів, злами опор і кріпильних деталей, перегорання дротів із-за погіршення контакту і тому подібне.
Це наводить до аварійних ситуацій і порушення графіка руху поїздів із-за порушення електропостачання. Тому підготовка до роботи пристроїв електропостачання в зимових умовах набуває особливої значущості. Слід врахувати, що зимовий період на наших залізницях має велику тривалість (5-7 місяців).
Для забезпечення в зимових умовах надійного електропостачання тяги, пристроїв СЦБ, зв'язку, обчислювальної техніки як споживачів електричної енергії першої категорії і електропостачання останніх споживачів залізничного транспорту відповідно до встановленій Росії МПС категорією своєчасно виконується комплекс заходів, а також необхідних заходів за несприятливих метеорологічних умов.
Організаційні заходи. Дистанція електропостачання в квітні кожного року проводить ретельний аналіз причин порушення в роботі пристроїв електропостачання за період з листопада по березень. На підставі узагальнених даних служба електропостачання дороги розробляє заходи щодо підготовки пристроїв електропостачання до роботи в зимових умовах і направляє їх дистанціям електропостачання і керівникові Департаменту електрифікації і електропостачання МПС Росії.
Департамент електрифікації і електропостачання МПС Росії проводить аналіз роботи господарства електропостачання і направляє службам електропостачання залізниць заходу щодо забезпечення стійкої роботи пристроїв електропостачання в зимових умовах у вигляді інструкцій. Дистанції електропостачання не пізніше червня розробляють і затверджують остаточні плани робіт кожного підрозділу по підготовці пристроїв електропостачання до роботи в зимових умовах з вказівкою об'ємів робіт і термінів їх виконання.
Службою електропостачання розробляється і коректується особливий план дій експлуатаційного персоналу в складних метеоумовах, в якому передбачаються:
взаємодія між собою всіх служб залізниці;
порядок сповіщення, збору і організації чергування експлуатаційного і інженерно-технічного персоналу;
порядок дії працівників в складних метеорологічних умовах (пониження температури, посилення вітру і утворення льоду);
задіювання при необхідності пересувних і аварійно-відновних засобів;
готовність під'їзних шляхів районів контактної мережі, тягових підстанцій, районів електропостачання і баз дистанцій електропостачання;
організація вчення працівників всіх служб, які взаємодіятимуть в роботі, пов'язаній із забезпеченням безперебійного руху поїздів.
Оперативний план затверджується заступником начальника залізниці. Відповідно до плану дистанція електропостачання проводить:
технічні заняття з працівниками лінійних підрозділів і суміжних господарств по роботі в складних метеорологічних умовах;
інструктажі машиністів спеціального самохідного рухливого складу і водіїв автомобілів про особливості роботи в зимових умовах із записом у формуляри;
спільно з локомотивними депо інструктажі працівників локомотивних бригад про дії при ожеледі, сильному вітрі і низьких температурах, методам чіпання з місця і руху електрорухомого складу, перегорання контактних дротів і пошкодження струмоприймачів, що виключають;
спільно з дистанціями дороги інструктажі працівників бригад снігоочисної техніки.
Лінійні підрозділи ЕЧ повинні своєчасно виучити особливостям роботи в зимових умовах електромонтерів із стажем роботи менш одного року, закріпивши за кожним з них дослідного фахівця. Відробіток навиків дій в складних метеоумовах і ліквідації пошкоджень ведуть на спеціальних полігонах. З енергодиспетчерами і іншим персоналом підрозділів дистанції електропостачання проводяться тренування за схемами плавки ожеледі або профілактичного підігрівання дротів контактної мережі і повітряних ліній.
Підготовка і вчення працівників мають бути завершена у вересні.
Крім того, у вересні перевіряють і доукомплектовують незнижуваний запас устаткування і матеріалів для відновних робіт, забезпечують працівників спецодягом, засобами індивідуального захисту.
Коректування технічної документації старшим енергодиспетчером і ЕЧ має бути проведене в серпні.
Технічні заходи. На контактній мережі у вересні передбачаються об'їзди, обходи і огляди керівництвом дистанції електропостачання із залученням дослідних електромонтерів. Перевіряється стан контактної підвіски відповідно до Правил [22]. Служба електропостачання проводить вибіркові перевірки, в першу чергу в районах, де була підвищена пошкодженність або проводилася реконструкція і модернізація пристроїв контактної мережі. Виявлені порушення записуються в Книгу оглядів і несправностей, і встановлюються терміни їх усунення.
До кінця жовтня має бути закінчена комплексна перевірка стану і регулювання контактної підвіски. Виявлення відхилень від нормативних параметрів виробляється в листопаді перевіркою контактної мережі вагоном-лабораторією з підвищеним натисненням струмоприймача.
Здійснюється також підготовка пристроїв на вітрових ділянках. При цьому звертається увага на стан жорстких розпірок або противітрових струн, обмежувачів підйому фіксаторів, відстань від контактного дроту до основних стержнів фіксаторів і фіксуючих тросів, відповідність натягнень і стріл провисання дротів вимогам Інструктивних вказівок по регулюванню контактної мережі. Підвищена увага приділяється боротьбі з ожеледдю. У ЕЧК на дрезинах або автомотрисах в жовтні встановлюють пристрою для очищення контактних дротів від ожеледі (М Про Г-6) і перевіряється наявність мастила проти ожеледиці.
Начальник ЕЧК спільно з працівниками локомотивних депо і пунктів технічного огляду проводять в жовтні комісійну перевірку підготовки струмоприймачів до роботи в зимових умовах. Сюди входить перевірка полозів, регулювання натиснення, наявність зимового мазання шарнірів і приводів, наявність в депо необхідної кількості вібропантографів і пневмобарабанів.
Для тягових підстанцій найбільш небезпечними режимами є максимальні і особливо мінімальні температури, сильні вітри, ожеледь і атмосферні перенапруження. У ці ж періоди різко зростають аварійні відключення фідерів контактної мережі і інших споживачів.
Найбільш важкі умови роботи для більшості тягових підстанцій Росії доводяться на зимовий період, тому персонал підстанції повинен чітко представляти особливості поведінки устаткування за тих або інших екстремальних метеорологічних умов і пройти підготовку по правилах дії в цих умовах, а також по особливостях оперативної схеми і оперативних перемикань у випадках відмови того або іншого устаткування.
Аби виявити слабкі місця в електроустаткуванні підстанцій і краще підготуватися до зимових умов, керівники і інженерно-технічні працівники дистанції електропостачання, начальники і електромеханіки тягових підстанцій і ремонтно-ревізійної ділянки із залученням дослідних електромонтерів проводять у вересні огляд устаткування і інших пристроїв тягових підстанцій, постів секціонування, пунктів паралельного з'єднання, пунктів угрупування залізничних станцій і високовольтних установок для електропостачання пасажирських вагонів в пунктах відстою і місцях нічного відпочинку пасажирів.
Працівники служби електропостачання і дорожньої електротехнічної лабораторії проводять вибіркові перевірки устаткування, в першу чергу там, де були випадки відмов або вироблялася реконструкція або модернізація.
При оглядах особлива увага звертається на стан контактних з'єднань; справність приладів; засобів підігрівання; наявність і стан захисних засобів і плакатів; стан опор і конструкцій, що підтримують; місця можливого схльостування дротів; стан заземлень; ділянки, які сильно замітає снігом; просіли грунту і фундаментів; стан отмостки і кабельних каналів.
Виробляється пробне включення резервного устаткування.
Порушення, виявлені при оглядах, записуються перевіряючим працівником в Книгу оглядів і несправностей, і встановлюються терміни їх усунення.
За планом поточного ремонту працівники тягової підстанції і РРУ до кінця про жовтня повинні провести комплексну перевірку стану і ремонт устаткуваннятягової підстанції, передбачені Інструкцією [2].
При цьому частини, що труться, очищають і змащують тонким шаром морозостійкого мастила. Перевіряють і ремонтують ланцюги підігрівання, а також нагрівальні елементи приводів і баків вимикачів. Кришки кожухів приводів герметизують щоб уникнути попадання сніги в приводи і їх механізми відключення. В разъединителей звертають увагу на стан мастила контактів. Перевіряють наявність резерву трансформаторного масла і при необхідності поповнюють його. Якщо в літній період проводився монтаж шин або шлейфів, то перед настанням зими необхідно перевірити стріли провисання гнучких шин і правильність монтажу шлейфів.
У цьому ж місяці проводиться огляд агрегатів, разъединителей, спеціальних заземлень, вживаних в схемах плавки ожеледі або профілактичного підігрівання дротів. Працівниками тягової підстанції збирається потрібна схема, і енергодиспетчер спільно з працівниками енергосистеми перевіряє готовність пристроїв до плавки ожеледі на лініях контактної мережі або лініях електропередачі, які живлять тягові підстанції, і випробує схеми плавки ожеледі.
Дизель-генератори, що знаходяться на деяких тягових підстанціях, і пересувні тягові підстанції розконсервуються і випробуються.
Виробляють також ревізію ходових частин відновних автодрезин, автолетучок, автомашин і готують їх до роботи в зимових умовах, ремонтують і поповнюють інструмент, деталі і монтажні пристосування до встановлених норм.
По оперативному плану всі його заходи є основними, але враховуються специфічні особливості експлуатації для кожного відділення дороги.
Всі керівники підприємств дороги, пов'язаних із забезпеченням безперебійного руху поїздів, зобов'язані виучити і проінструктувати експлуатаційний персонал так, щоб кожен працівник відповідно до вимог оперативного плану міг самостійно і своєчасно прийняти необхідні рішення і виконати все потрібні заходи щодо забезпечення стійкої роботи обслуговуваних ним пристроїв і своєчасно попередити всіх причетних осіб.
При погіршенні стану погоди працівники метеослужби негайно інформують про це службу електропостачання, дистанції електропостачання і локомотивні депо.
Пониження температуринижче 0 0C зобов'язав працівників локомотивних депо до випуску на лінію електровозів лише з перекладеними на зимове мастило струмоприймачами. Підігрівання приводів масляних вимикачів, роз’єднувачів і іншого комутаційного устаткування КРИЧУ включають при пониженні температури до мінус 50C і нижче, а при зниженні температури до мінус 25 0C і нижче - підігрівання баків масляних вимикачів ОРУ.
Позачергові об'їзди і обходи контактної мережі організовують при різкому (більше 20 °С) пониженні або підвищенні температури за добу або при пониженні температури нижче мінус 40 °С з метою систематичного спостереження за станом повітряних стрілок, сполучень анкерних ділянок, повітряних проміжків, компенсуючих пристроїв контактної мережі, а також за станом ліній електропередачі, розташованих на опорах контактної мережі, і ліній автоблокування. При першому такому пониженні температури організовують позачерговий об'їзд контактної мережі вагоном-лабораторією (ВІКС) з окремим локомотивом.
При мінус 30 °С для спостереження за всіма поїздами, які відправляються, і перевірки роботи струмоприймачів на станціях, визначених оперативним планом відділення дороги, направляють на чергування в парки відправлення електромонтерів контактної мережі, а при пониженні температури нижче мінус 40 °С організовують цілодобове чергування командного складу в дистанціях електропостачання і бригад в районах контактної мережі.
Забороняється відключення тягових підстанцій і перемикання разъединителей ОРУ, окрім аварійних режимів. Черговому персоналу тягових підстанцій ставиться в обов'язки виробляти позачергові огляди устаткування через 6 ч.
При тривалих стоянках (більш за півгодини) електрорухомого складу на станційних і тракційних дорогах при температурі мінус 30 °С і нижче через кожних 30 хв. виробляється підйом і опускання струмоприймачів при відключених силових і допоміжних ланцюгах. При подальшому пониженні температури трогання з місця і відправлення поїздів, що тривало стоять (доба і більш), здійснюється підштовхуванням маневровим або спеціально виділеним локомотивом щоб уникнути перегорання контактного дроту.
При посиленні вітру понад 20 м/с встановлюється цілодобове чергування електромонтерів контактної мережі і оглядачів вагонів для огляду стану струмоприймачів і рухливого складу проходящих поїздів, а з локомотивними бригадами проводять інструктаж про посилення уваги до стану контактної мережі. Подальше посилення вітру (понад 25 м/с) вимагає цілодобового чергування командного складу ЕЧ, бригад ЕЧК і ЕЧЕ, об'їздів контактної мережі і ЛЕП начальниками, електромеханіками і електромонтерами ЕЧК. При швидкості вітру понад 30 м/с з метою виявлення і негайного усунення ненормальностей в роботі пристроїв контактної мережі аварійно-відновні дрезини пропускаються по перегонах, розташованих на вітрових ділянках, на правах відновного поїзда. На вітрових ділянках (по затвердженому переліку) обмежується швидкість руху всіх поїздів до 50 км/ч.
Після припинення сильного вітру організовуються позачергові огляди контактної мережі і ЛЕП і усуваються дефекти.
При появі на дротах контактної мережі ожеледінеобхідна особливо чітка робота і повна взаємодія персоналу дистанції електропостачання і енергодиспетчерів з працівниками всіх служб. Основним завданням чергового по відділенню, поїздового і локомотивного диспетчерів є збереження руху з мінімальними зупинками, аби не допустити охолодження контактного дроту і утворення ожеледі. Якщо немає можливості відправлення поїздів з інтервалами не більше 10 мін, то за наявності утворення ожеледиці на дротах контактної мережі організовується пропуск електровозів або дрезин з механічними засобами очищення. Всі заходи щодо боротьби з ожеледдю здійснюються під єдиним керівництвом чергового по відділенню в тісному взаємозв'язку поїздового, локомотивного і енергодиспетчерів, НОДЕ і служби електропостачання.
Енергодиспетчер при здобутті інформації-попередження про очікувану ожеледь оповіщає керівництво відділу і дистанцій електропостачання і дає наказ черговому персоналу ЕЧ на сповіщення начальників районів контактної мережі, тягових під-- станцій і районів електропостачання. При цьому організовують спостереження за відкладенням ожеледі на стендах ожеледі районів контактної мережі, перевіряють готовність до виїзду дрезин з ожеледо-обивачними установками і аварійно-відновних дрезин. Викликають чергові бригади ЕЧК і ЕЧС, на тягових підстанціях встановлюють цілодобове чергування. За винятком аварійних випадків, забороняється виробництво робіт в пристроях електропостачання.
У початковий період утворення ожеледі, тобто при товщині крижаної кірки до 4 мм, дається вказівка на випуск електровозів з вібропантографами, лижами із сталевими накладками і дрезин з гололедообивочными установками, встановлюється контроль за ефективністю їх вживання.
Швидкість руху дрезин з ожеледо-обивачними установкою має бути не менше 20 км/ч. При продовженні відкладення ожеледі, коли механічними засобами не забезпечується очищення, організовують плавку ожеледі головних доріг станції і перегонів струмами короткого замикання. Контроль за плавкою ожеледі здійснюється електромонтерами, які прямують на найближчі станції сполучення і через 2-5 мін інформують енергодиспетчера по селекторному зв'язку про плавлення льоду, а по опусканню компенсаторних вантажів визначають нагрів контактних дротів.
Вживані схеми плавки ожеледі на контактній мережі змінного струму (мал. 2.3) дозволяють не припиняти руху поїздів, але унеможливлюють замикання секційних ізоляторів на з'їздах між головними дорогами. На дорогах постійного струму рух поїздів із-за недостатньої напруги тимчасово припиняють.
На одноколійних ділянках змінного струму плавку ожеледі виробляють відразу на двох зонах між підстанціями (мал. 2.1, а). Середню тягову підстанцію Б відключають, а розташовану біля неї нейтральну вставку шунтують, включаючи секційні роз’єднувачів 2 і 3. Пости секціонування також відключають від мережі і для створення ланцюга струму включають подовжні разъединители 1 і 4. На тяговій підстанції А до мережі підключають фазу «а» (або «6»), а на підстанції В - фазу «6» (або «б»), здійснюючи таким чином замикання різних фаз через контактну мережу між підстанціями А і В.
На двоколійних ділянках змінного струму (мал. 2.1, б) фази замикають на одній з тягових підстанцій через контактні мережі обох доріг, що сполучаються запасною шиною іншої підстанції (як це показано на малюнку) або поперечним секційним роз’єднувачів, встановленим в іншої підстанції.
На ділянках постійного струму для плавки ожеледі застосовують схеми, де струм, що підігріває дроти, проходит на контактну мережу від «плюсової» шини і далі повертається до «мінусової» шини. На одноколійних ділянках застосовують схему (мал. 2.2, а), в якій використовуються рейки; на двоколійних - здійснюють одночасну плавку ожеледі на контактних підвісках обох доріг (мал. 2.2, би). Рейкові ланцюги в схему плавки ожеледі не входять. У цих схемах дроту двох підвісок можна з'єднати, включивши поперечні роз’єднувачі; заздалегідь завішують заземляючі штанги при використанні рейок або застосовують роз’єднувачі із заземляючим ножем.
Рисунок 2.1. схема плавлення голо льоду на контактній мережі постійного струму
На ділянках постійного струму в районах ожеледі здійснюють профілактичне підігрівання дротів контактної мережі без припинення руху поїздів. Для цього використовують спеціальний агрегат підігріву (мал. 2.3), який підключають з одного боку до шини «+» і до підвіски однієї дороги, а з іншого боку - до запасної шини і підвісці іншої дороги. Струм підігріву проходе по підвісках обох доріг, сполучених в поста секціонування. Для електропостачання поїздів використовується робочий агрегат, що підключається лише до підвіски однієї дороги.
Рисунок 2.2. Схема плавлення голо льоду на контактній мережі постійного струму
Рисунок 2.3. Схема профілактичного підігріву проводів
З багатьох чинників, що впливають на знос контактних дротів, основними є: матеріал і стан поверхонь, що труться, мастило, величина струму, що знімається, сила натиснення струмоприймача на контактний дріт, рівномірність еластичності контактної підвіски, якість регулювання контактної мережі і струмоприймачів.
Для зручності вивчення процес зносу елементів ковзаючого контакту розділяють на електричний і механічний, хоча таке ділення є умовним, оскільки електричні і механічні явища в контакті взаємозалежні. Так, при дуговому токосъеме, наприклад, під час ожеледі сильно погіршується стан поверхні тертя; це наводить до посилення механічного зносу. В той же час при грубих механічних пошкодженнях поверхні стає інтенсивнішим і електричний знос.
Електричний знос викликається, в основному, електричною ерозією, під якою розуміють плавлення, випар і направлений викид (перенесення) матеріалу під дією електричних розрядів, як стійких (дуговий струмознімач), так і одиничних нестійких (іскріння). Інтенсивність електричного зносу при одних і тих же матеріалах контактної пари залежить від щільності струму, тобто від значення струму, що доводиться на одиницю площі контактної поверхні полоза струмоприймача. Крім того, на електричний знос впливає стан контактуючих поверхонь (наявність жорстких крапок, вібрація дротів, ожеледь, схоплювання і задираки поверхонь, що труться). У загальному випадку інтенсивність електричного зносу контактного дроту вище в місцях чіпання, а також на підйомах, де електрорухомий склад споживає значні струми. З цієї ж причини термін служби контактного дроту на лініях постійного струму за рівних експлуатаційних умов (числі і масі поїздів) менше, ніж на дорогах змінного струму.
Механічний знос відбувається при терті ковзаючих поверхонь. Основними видами зносу в контакті «полоз-дріт» є окислювальний, втомний, абразивний і молекулярно-механічний. Окислювальний знос пов'язаний з освітою і руйнуванням тонких оксидних плівок на поверхнях тертя; звичайна наявність оксидних плівок перешкоджає іншим видам зносу. Втомний знос пов'язаний з деформацією поверхонь, що труться, і розтріскуванням перенаклепанного шару металу з подальшим його видаленням. Абразивний знос обумовлений попаданням між поверхнями, що труться, продуктів зносу і зовнішніх твердих часток (пилу, піску), а також наявністю твердих включень в самих контактних матеріалах.
Інтенсивність механічного зносу в загальному випадку збільшується при збільшенні тиску (натиснення, що доводиться на одиницю контактної поверхні) і зменшується при підвищенні якості мастила в контакті. Вплив нагріву на інтенсивність зносу різний: з одного боку, попереджає перенаклеп і втомне руйнування поверхневих шарів, але, з іншого боку, він сприяє руйнуванню мастила (особливо органічного походження), викликає разупрочнение поверхні тертя і знижує її стійкість до абразивного і молекулярно-механічного зносу (схоплюванню, задиракам).
Матеріал контактних поверхонь також впливає на інтенсивність зносу, особливо несприятливим в цьому відношенні є виконання контактної пари з одного металу, тому останніми роками, в основному, відмовилися від вживання на полозах струмоприймачів мідних контактних пластин.
Контактні дроти на вітчизняних дорогах в переважній більшості виготовляють з твердий поцупленій електролітичній міді. Разом з мідними почали застосовувати низьколеговані контактні дроти з присадкою олова і магнію (у малому об'ємі). Досвід експлуатації низьколегованих дротів на найбільш вантажонапружених ділянках показав, що вони володіють на 10-15 % більшою зносостійкістю, чим мідні. Більш зносостійкими є термооброблені бронзові контактні дроти (з кадмієвої бронзи), в порівнянні з мідними вони володіють підвищеною термостійкістю і міцністю. Проте ці дроти мають істотний недолік - підвищений електричний опір, що наводить до збільшення втрат електроенергії. Через це вони отримали обмежене вживання.
Певною мірою на термін служби контактного дроту впливають регулювання контактного дроту в контактній підвісці, характер зміни еластичності підвіски в прольоті, наявність на дроті зосереджених мас, жорстких крапок і нерівностей. В результаті цього в контактному дроті з'являються зони з великим місцевим зносом.
При невеликій кількості зон з підвищеним зносом ставлять шунти або вмонтовують вставки, а при великому - виробляють заміну контактного дроту на анкерній ділянці. Таким чином, із-за місцевого зносу зменшується термін служби контактного дроту. Значення показників зносу контактного дроту, при яких роблять вставку і замінюють дріт, вказані в Правилах [22].
Попередженню місцевих зносів сприяє заміна болтових сполучних затисків, за допомогою яких дроти електричних з'єднань підключаються до контактного дроту пресованими затисками, що мають меншу масу. Рішенню тієї ж задачі сприяє вживання легших дюралюмінієвих фіксаторів, а також тросових фіксаторів замість сталевих смугових.
Вплив фіксаторів як жорсткої крапки особливо сильно виявляється на кривих малих радіусів, де в точках фіксації велика горизонтальна складова від натягнення контактного дроту. Для зменшення цієї складової потрібно наскільки можливо зменшувати в опори кут зламу дроту в плані. Практично це досягається установкою на опорі двох фіксаторів (мал. 2.4), видалених один від одного на відстань не менше 0,02 довжини найближчого прольоту. Здвоєні фіксатори доцільно встановлювати на кривих радіусом 800 м і менш.
Рисунок 2.4. Схема встановлення здвоєних фіксаторів із зовнішньої (а) та внутрішньої (б)
сторони кривої: 1 – опора; 2 – кронштейн; 3 – ізолятор; 4 – гнучкий фіксатор; 5 – контактний дріт; 6 - зворотній фіксатор.
Найменший знос дроту забезпечують вугільні вставки на полозі струмоприймача, які вигідно відрізняються від інших не лише високими антифрикційними властивостями (низьким коефіцієнтом тертя), але і великою термостійкістю, а отже, великою стійкістю до електричної ерозії. Забезпечуючи мінімальний знос контактного дроту, вугільні вставки і самі володіють високою зносостійкістю. Виготовляють вугільні вставки двох типів: А - на коксовій основі і Б - на графітовій. Вставки типа А мають вищу твердість, але і вищий електричний опір. Тому їх застосовують на струмоприймачах, що знімають менші струми - на ЕПС змінного струму і електропоїздах постійного струму. Вставки типа Б мають в 2 рази менший електричний опір, але володіють низькою твердістю, що визначає велику інтенсивність зносу і, отже, менший пробіг самих вставок. Їх застосовують на електровозах постійного струму, де що знімаються одним двухполозним струмоприймачем струми складають 1600-2200 А при русі і 135-170 А при стоянці під одиночним контактним дротом в зимовий час.
Металокерамічні пластини декілька збільшують знос контактного дроту в порівнянні з вугільними; їх застосовують на потужних вантажних електровозах, що забезпечують централізоване електропостачання вагонів, замість вугільних пластин із-за їх великого електричного опору. Крім того, практика показала неможливість спільної роботи вугільних вставок і мідних пластин, оскільки останні погіршують робочу поверхню контактного дроту і тим самим різко знижують ефект зменшення зносу дроту в разі вживання вугільних вставок. При централізованому електропостачанні вагонів з використанням вугільних вставок на струмоприймачах для попередження пережогов одинарного контактного дроту доводиться у ряді випадків на час стоянок поїзда піднімати другі струмоприймачі електровоза, що не можна вважати раціональним.
Досвід показує, що найкращим поєднанням є робота на одних і тих же ділянках струмоприймачів з металокерамічними і вугільними вставками. В цьому випадку поліровка контактного дроту не погіршується.
При всіх достоїнствах металокерамічних пластин необхідно ще підвищити надійність їх роботи в умовах ожеледі на контактній мережі, що стало можливим при використанні методів порошкової металургії, які дозволяють з'єднати в спеченому матеріалі практично будь-які компоненты і отримати пластини з необхідними технічними характеристиками.
Вживання мідних пластин на деяких ділянках вимагає закладки сухого графітового мастила основного (СГС-О) і додаткового (СГС-Д) складів. Мастилом СГС-Д змащують полозы струмоприймачів на пунктах технічного обслуговування (ПТО) при вифарбовуванні основного мастила. Слід зазначити, що неякісне (з лишком) нанесення мастила може привести до посилення електричного зносу дроту, тобто мастило СГС-Д має великий електричний опір. Особливо це небезпечно при троганні - це одна з причин перепалу дротів. З іншого боку, мала кількість мастила наводить до сухого тертя і посилення механічного зносу.
Неправильна установка мідних і металокерамічних пластин на полозі погіршує стан контактних поверхонь. Інколи при ремонті тонші пластини розташовують в середньому ряду полоза, тоді спочатку роботи струмоприймача знімання струму здійснюється лише пластинами крайніх рядів, що збільшує щільність струму в контакті.
Виникненню сильної дуги сприяють наявність жорстких крапок і нерівностей на контактному дроті, неякісне виконання стикових з'єднань або порушення технології монтажу секційних ізоляторів. Окрім контактного дроту дугою ушкоджуються і пластини полоза.
Правила пристрою і технічної експлуатації контактної мережі електрифікованих залізниць вимагають негайного усунення вигинів дроту.
Визначення зносу контактного дроту починають з виміру висоти перетину дроту, що залишився. Його вимірюють універсальним мікрометром, комплектом вимірювальних скоб або індикаторним приладом з погрішністю до 0,1 мм. Результати вимірів заносять в книгу стани контактного дроту дистанції контактної мережі (форма ЕУ-85), де вказують дату вимірів, номери опор, номери струн по рахунку кілометрів і так далі При двох контактних дротах запису виміру ведуть дробом: у чисельнику - лівого, в знаменнику - правого дроту відносно рахунку кілометрів незалежно від номера дороги і напряму руху поїздів по ньому. Значення висоти перетину контактного дроту 8 мм і менш записують в книгу червоним чорнилом.
Висоту перетину контактного дроту вимірюють в кожного фіксуючого затиску, в середині прольоту, в живлячих і стикових затисків, а також в крапках з підвищеним місцевим зносом дроту.
У тому випадку, коли зроблені виміри з кожного боку від затиску (всіх типів), записують менше значення висоти перетину дроту. При шаховому розташуванні ланкових струн виміру виконують в затиску одного дроту і поруч, в середині міжструнного прольоту другого дроту. На неробочих гілках сполучень анкерних ділянок, що відходять, висоту перетину дроту не перевіряють.
На підставі вимірів окремо для кожної анкерної ділянки визначають середнє арифметичне значення висоти /г перетину контактного дроту:
hcp = 
де п - число вимірів.
При цьому виміри на вставках не враховують.
В разі двох контактних дротів підрахунок ведуть окремо для лівого і правого дротів:
hcp.л = 
hср.п = 
По середньому значенню висоти дроту, користуючись таблицею зносу для даної марки контактного дроту (таблиця. 2.1), визначають середню площу Д51 зношеної частини кожного дроту анкерної ділянки.
Знос контактного дроту в прольоті характеризується коефіцієнтом нерівномірності зносу Ки:
Ки = 
де ΔSср.пр - середній знос дроту в середині прольоту анкерної ділянки, мм;
ΔSф - середній знос дроту у фіксатора анкерної ділянки, мм.
При хорошому регулюванні дроту коефіцієнт нерівномірності близький до одиниці. Якщо його значення не досягають 0,8, то слід прийняти заходи по підвищенню якості токосъема в зоні фіксаторів, а якщо перевищують 1,2, необхідно прийняти заходи до поліпшення регулювання контактного дроту по висоті.
За результатами вимірів визначають ділянки дроти, знос яких перевищує допустимі межі. Такі ділянки підлягають обов'язковій заміні.
Для розробки і впровадження найбільш ефективних заходів щодо зниження зносу контактних дротів проводять їх аналіз. У районах контактної мережі детально вивчають стан дроту в межах анкерних ділянок, встановлюючи причини місцевого зносу, яким зазвичай вважають такий знос, де висота дроту виявляється менше середньою по анкерній ділянці або відрізняється в сусідніх крапках на 1 мм.
Результати аналізу зносу в ЕЧК передають в дистанцію електропостачання, де проводять: облік і контроль зносу дротів; оцінку якості вмісту дротів по ЕЧК; виявлення закономірностей місцевого зносу; розробку заходів щодо зниження зносу засобами дистанції електропостачання і засобами служби електропостачання дороги; визначення об'ємів і черговості робіт по заміні зношених дротів.
Наочніше середній знос виражається графіками, складеними для кожної анкерної ділянки або перегону, де дані за останній рік послідовно накладаються на попередні графіки. Це дозволяє прослідити динаміку зношування контактного дроту з часу введення в експлуатацію, виявляти місця підвищеного зносу. Залежність зношування контактного дроту від струмових навантажень по ділянці необхідна для розробки заходів щодо продовження терміну служби контактних дротів.
Інтенсивність зношування контактного дроту на кожній анкерній ділянці зазвичай виражається середнім питомим зносом, що є виміряне в мм2 середнє на анкерній ділянці зменшення площі поперечного перетину, віднесене до 10 000 проходів електрорухомого складу:
i a = 
де i a - питомий знос дроту на анкерній ділянці, віднесений до 10 000 проходів електрорухомого складу, мм;
ΔS - різниця між середнім зносом дроту анкерної ділянки, визначених в останньому і попередньому вимірах, мм;
р- число проходів електрорухомого складу по анкерній ділянці на якийсь час між вимірами.
Підрахунок числа всіх минулих електровозів проводиться по формулі:
P = ∑Nел ∙ а + ∑ Nеп ∙ b;
де ∑Nел - число минулих поїздів з тягою електровоза і резервних електропоїздів;
а - число електровозів в поїзді (кратність тяги);
∑ Nеп - число минулих електропоїздів;
b- число секцій в електропоїзді.
Визначають середній питомий знос дроту окремо по перегонах і станціях, умножаючи середній знос кожної анкерної ділянки на його довжину:
i пер.(стан.) = 
де п - число анкерних ділянок на перегоні;
lа - довжина анкерної ділянки, км..
Середній питомий знос дроту по даній дорозі зони (декілька перегонів з однаковим числом проходів електрорухомого складу):
i зони = 
де т - число перегонів в зоні;
l пер- довжина перегону, км.
Термін служби контактного дроту (окремо лівого і правого), що залишається, в літах для кожної анкерної ділянки:
t к.ост. = 
де SСМ - нормативне значення середнього зносу дроту, при якому здійснюється його заміна (наприклад, для дроту МФ- 100 - 30 мм);
p’год- плановане число проходів електрорухомого складу по даному перегону і дорозі на третій рік після останніх вимірів зносу дроту.
По розрахунковому значенню t КО.СТвизначається календарний рік, на який планується заміна зношеного контактного дроту новим:
T см = Т 1 + t к.ост,
де Т1 - календарний рік, в якому виконаний останній вимір зносу дроту.
На ділянках (декілька перегонів і станцій з однаковим числом проходів електрорухомого складу), де знос контактного дроту не досяг 25 %, для аналізу зносу виділяють 2-3 характерних анкерних ділянки, на яких проводяться виміри для аналізу зносу по приведеній методиці.
Заходи щодо продовження терміну служби контактних дротіврозробляються на підставі аналізу зносу дротів. При значному нерівномірному зносі найбільш вдалим є спосіб зрушення контактного дроту на декілька метрів уздовж дороги. Таким чином зношена частина дроту виводиться за межі місць підвищеного зносу (фіксатори і інші жорсткі крапки), що при своєчасно проведеному зрушенні збільшує термін служби контактного дроту на 4-7 років при середній вантажонапруженості лінії. Проте цей спосіб ефективний лише при невеликих довжинах місцевого зносу і значному місцевому зносі в жорстких крапках; у інших випадках потрібні великі витрати часу (тривалі технологічні «вікна») і робота двома бригадами, що в нинішніх умовах скрутно для ЕЧК.
Регулювання ланцюгової підвіски вимагає менших витрат, але складна для напівкомпенсованої підвіски, де повинна враховуватися температура зовнішнього повітря. При різких її перепадах (особливо в умовах Сибіру) установка оптимальної стріли провисання в середині прольоту утруднена. Зазвичай регулювання проводять при температурі зовнішнього повітря близькою до температури беспровисного стану дроту (навесні або осінню).
Усунення жорстких крапок при регулюванні і занижених зигзагів дозволяє ліквідовувати не лише підвищений знос дроту, але і поліпшити стан робочої поверхні пластин, які знімають струм.
Заміна матеріалу контактного дроту дешевшим і зносостійким доки не дає позитивних результатів, по-перше, із-за економічної невиправданості, по-друге, із-за підвищення електричного зносу при зменшенні механічного.
Проблема збільшення терміну служби контактних дротів має дуже важливе значення, оскільки в країні великий дефіцит міді, витрати на їх заміну досягають 30 % всіх витрат на капітальний ремонт контактної мережі.
