Разработка мероприятий по повышению надежности ТЭД электровоза ВЛ11в депо Орел МЖД

Рис. 5.

5. Электрическая схема автоматизированной системы определения степени увлажнения изоляции ТЭД электровоза ВЛ-11Блок 3 «Кельвин». Инфракрасным термометром «Кельвин» оператор производит поочередное измерения температуры изоляции обмоток тягового электродвигателя То. Дата, номер ТЭД и результат измерения температуры вводится во внутреннюю энергонезависимую память прибора (объем памяти 1000 результатов измерений).После осуществления измерений поверхностного, объемного увлажнений и температуры тяговых электродвигателей электровоза ВЛ-11, полученные значения Ка, ΔС/Сг и То с блоков 1,2,3 подаются: — на блок 4 — пересчета коэффициента абсорбции при температуре двигателя в момент измерения на, соответствующему температуре 20оС; - на блок 5 — пересчета отношения абсорбционной емкости ∆С к геометрической емкости Сг при температуре двигателя в момент измерения на соответствующей температуре 20оС;Результаты пересчитанного коэффициента абсорбции и пересчитанного отношения абсорбционной емкости ∆С к геометрической емкости Сг, выводятся на компьютер. На основании данных и для каждого из проверенных двигателей выполняется заключение о увлажненности его изоляции, необходимости сушки изоляции и ее продолжительности. Увлажнение в принципе — процесс обратимый, т. е. адсорбированная влага может быть удалена из изоляции путем сушки. Однако сушка требует затрат времени и энергии. Для периодического контроля изоляции ТЭД в эксплуатации необходим вышеуказанный метод, позволяющий обнаружить опасную степень увлажнения изоляции.

6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ВЫГОДА ОТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СИСТЕМЫ ТЕМПЕРАТУРНОГО КОНТРОЛЯ УВТЗ-5МПри эксплуатацииэлектровозов ВЛ-11происходит значительный рост отказов их работы, из которых более 25% приходится на ТЭД. Большая часть отказов ТЭД связано с неисправностями якорей и якорных обмоток, главных и добавочных полюсов. При повреждении якоря и якорных обмоток нередко возникает возгорание ТЭД, защитных брезентовых кожухов выводных кабелей, а также оборудования ВВК (при этом восстановление ТЭД на текущих видах ремонта имеет объём значительно превышающий нормативный для этого вида ремонта).После наблюдения за работой ТЭД, испытания в эксплуатации, анализ их отказов свидетельствует о том, что основная часть неисправностей якорных обмоток- это накапливающиеся повреждения в процессе эксплуатации. В первую очередь это связано с преждевременным старением изоляции двигателя, вследствие ее перегрева. Перегрев можно отнести к накапливающимся повреждениям, так как однократный, недолгий по времени перегрев, не приведет к мгновенному пробою изоляции. В связи с этим, необходимо применять системы температурного контроля, которые могут быть своевременно (за месяц, неделю, сутки, часы) до отказа обнаружены и устранены на плановом или неплановом ремонте, при использовании предлагаемой нами системы непрерывного контроля наиболее объективного критерия состояния ТЭД — его температуры. Система включает в себя следующее оборудование:

датчики температуры ТЭД — позисторы СТ14−2А-160;

— устройства тепловой защиты типа УВТЗ-5М;

— светодиоды типа АЛ 307;

— трансформаторы Т45, Т46 питания УВТЗ и сигнальной цепи со светодиодами — 220/220/13,5−20 ВА. Последовательно соединенные датчики температуры ТЭД подключаются к соответствующим зажимам УВТЗ проводом сечением 1,5 мм². УВТЗ получает питание от трансформаторов Т45, Т46. С увеличением температуры ТЭД выше допустимой срабатывает УВТЗ, что вызывает загорание светодиода в кабине машиниста. Далее локомотивная бригада принимает решение о выключении из работы секции с перегретым двигателем. Если поездная ситуация позволяет произвести остановку поезда, то после остановки производится тщательный осмотр колесно-моторных блоков и в случае выявления неисправности, выводится из работы пара тяговых двигателей. Для проведения технико-экономического обоснования составлены таблицы (табл. 6.1, табл. 6.2), в которых указаны стоимость необходимых компонентов для установки УВТЗ-5М и стоимость работ по установке. Таблица 6.1Стоимость всех необходимых компонентов для установки УВТЗ-5М на двухсекционный электровоз ВЛ-11Наименование.

КоличествоСтоимость, руб. Трансформатор 220/220/13,5−20 ВА2 шт.3420*2=6840.

Розетка РШ-ц-2−0-10−6/2202 шт.260*2=520Вилка ВШ-ц-2−01−6/2202 шт.300*2=600Выпрямитель однофазный 12 В, 1 А2 шт.500*2=1000.

Предохранители 220 В, 0,5 А4 шт.190*4=760Светодиоды АЛ 307БМ5 шт.100*5=200Сопротивления.

МЛТ 0,125Вт 200 кОм3 шт.60*3=180Выключатели типа ПКЕ4 шт.320*4=1280.

Позисторы СТ14−2А-1608 шт.180*8=1440УВТЗ-5М2 шт.3200*2=6400.

Продолжение таблицы 6.1Наименование.

КоличествоСтоимость, руб. Паста Ф40,1 кг360Паста КПТ80,1 кг620Эпоксидный кампаунд0,2 кг420Провод ПУНП сечением 2,5 мм2190м7600.

Провод ПВВП сечением 2,5 мм250 м2500.

Клеммы40 шт36*40=1440.

Наконечники проводов120 шт.16*120=1920.

Стальной лист толщиной 1 мм.1 м22 840.

Уголок стальной1,5 м1440.

Гетинакс электротехнический листовой0,5 м2520.

Припой ПОС 611 кг910Элементы крепления (болты, гайки, шайбы).

1,5 кг870Итого40 560.

Таблица 6.2Стоимость работ по установке УВТЗ-5М на двухсекционный электровоз ВЛ-11 в депо Орёл МЖДВид операций.

РазрядработТарифная ставка, руб. Трудоемкость чел. час.

Заработная плата, руб. Установка термодатчиков6184,6 244 430,4Монтаж панелей6184,6 304 430,4Монтаж пультов сигнализации5169,4 122 032,8Монтаж проводов5169,4 488 131,2Продолжение таблицы 6.2Вид операций.

РазрядработТарифная ставка, руб. Трудоемкость чел. час.

Заработная плата, руб. Сварочные работы5169,42 338,8Проверка схемы5169,4 162 710,4Итого23 181,6Также кроме основной оплаты, в депо Орёл МЖД полагается зональная и премиальная надбавки (табл. 6.3).Таблица 6.3Стоимость дополнительных затрат при установке УВТЗ-5М на двухсекционный электровоз.

ВЛ-11 в депо Орёл МЖДВид доплаты.

В процентах от заработной платы.

Сумма, руб. Премия9 020 863,44Зональная надбавка4 510 431,72Итого31 295,16Тогда заработная плата за монтаж системы:

23 181,6+31 295,16=54 476,76 рублей. Общая стоимость оборудования электровоза СТК составляет:

40 560+54476,76= 95 036,76 рублей. Эффектообразующим фактором при внедрении СТК является сокращение затрат, связанное с преждевременной заменой оборудования ЭПС. Данные для расчета годового экономического эффекта от внедрения СТК в расчёте на один электровоз приведены в табл. 6.4 (использованы данные о количестве отказов оборудования и стоимости их устранения по Московской дирекции по ремонту тягового подвижного состава).Теперь необходимо рассчитать экономическую выгоду, а также срок окупаемости при введении системы температурного контроля УВТЗ-5М.Для определения экономического эффекта от использования устройства температурного контроля УВТЗ-5М необходимо определить годовую экономию эксплуатацию затрат Эг, руб:

где; ∆А.О. = 0,05*95 036,76 = 4751,8 рублей.

тыс. руб. Таблица 6.4Расчет экономического эффекта от использования.

УВТЗ-5М на двухсекционном электровозе ВЛ-11Наименование элемента.

ЕдиницаизмеренияРезультат.

Уменьшение отказов ТЭД из-за повреждения якоря и обмоток остова устраняемых на среднем ремонте от общего их числа%60Уменьшение отказов ТЭД из-за повреждения якоря и обмоток остова устраняемых в условиях депо от общего их числа%65Годовой уровень амортизации оборудования0,05Стоимость оборудования СТК на один двухсекционный электровозтыс. руб.

95,037Годовая экономия от использования УВТЗ-5Мтыс. руб.

32,24Срок окупаемостигод2,9ЧДДтыс. руб.

122,8732.

Для рассмотрения годового экономического эффекта будем использовать данные, приведенные во 2 главе нашего проекта за 2014 год. Таблица 6.5Количество отказов и затраты на их устранение для одного электровоза.

Наименование элемента.

ОбозначениеЗначение.

Единица измерения.

Число отказов за 2014 год якоря и обмоток остова с восстановлением на среднем ремонте0,34отказэлектровоз.

Число отказов за 2014 год якоря и обмоток остова с повреждением ТЭД с восстановлением в условиях депоаиз0,86отказэлектровоз.

Стоимость ремонта ТЭД при отправлении на завод для производства среднего ремонта121,072 тыс. руб. Средняя стоимость устранения в депо одного отказа ТЭД в условиях депо.

Сиз19,830 тыс. руб. Остаточная стоимость ТЭД, при сдаче его на металлолом в случае невозможности восстановления.

Сост16,816 тыс. руб. Теперь производим расчет зависимости чисто дисконтированного дохода от расчётного срока эксплуатации. Данные по расчету ЧДД приведены в табл. 6.

6.Зависимость ЧДД от времени использования показана на рис. 6.

1.Рис. 6.

1. Зависимость чисто дисконтированного дохода от времени использования УВТЗ-5МТаблица 6.6Расчет ЧДД в период с 2015;2025 годах.

ГодыЕдиновременные затраты, тыс. руб. Снижение эксплуатационных расходов за год, тыс. руб. Коэффициент дисконтиро-вания.

Приведенный экономический эффект, тыс. руб. ЧДД, тыс. руб.

201 595,0370−0-95,372 016 32,24 132,24−62,7 972 017 32,240,909 129,30938−33,48 762 018 32,240,826 426,64314−6,844 482 019 32,240,751 324,2219117,377 432 020 32,240,68 322,0199239,397 352 021 32,240,620 920,0178259,415 172 022 32,240,564 518,1994877,614 652 023 32,240,513 216,5455794,160 222 024 32,240,466 515,03996109,20 022 025 32,240,424 113,67298122,8732.

По результатам расчета следует, что от внедрения системы непрерывного контроля температуры УВТЗ-5М годовая экономия составляет 32,24 тыс. руб., при этом срок ее окупаемости 2,9 года, что гораздо меньше нормативного срока окупаемости 8 лет, который принят на железнодорожном транспорте. Общий доход за время службы прибора с учетом ЧДД составит 122,87 тыс. руб.

7. АНАЛИЗ ТРАВМАТИЗМА И МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РЕМОНТЕ И ИСПЫТАНИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ В РЕМОНТНЫХ ЛОКОМОТИВНЫХ ДЕПОЭлектробезопасность[20] - система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества. Электробезопасность должна обеспечиваться конструкцией электроустановок, техническими способами и средствами защиты, организационными и техническими мероприятиями при производстве работ в электроустановках или при обслуживании потребителей электрической энергии[20]. За 2014 год произошло 5 случаев поражения электрическим током работников ремонтных локомотивных депо, что составляет 10% от всего числа травмированных на производстве работников Центральной дирекции по ремонту тягового подвижного состава (рис. 7.1).Основными причинами допущенных случаев травмирования электрическим током явились:

неудовлетворительная организация контроля и производства работ;

— нарушение технологического (производственного) процесса;

— несоответствие технологического процесса требованиям нормативных документов по охране труда.Рис. 7.

1. Распределение пострадавших от несчастных случаев по основным видам происшествий в 2014 году7.

1. Действие электрического тока на организм человека.

Опасное воздействие электромагнитного поля на человека происходит обычно при попадании человека в цепь силовых электрических установок[20]. Эта ситуация может возникнуть при случайном прикосновении к частям электроустановки, находящимся под напряжением, при ее повреждении и появления электрического напряжения на корпусах оборудования или поверхности земли, на которых при нормальном режиме работы электромагнитное поле отсутствовало. При аварийном режиме работы электроустановки и опасном воздействии электромагнитного поля на человека различают напряжение прикосновения и напряжение шага[20]. Напряжением прикосновения называют разность потенциалов между двумя точками электрической цепи, которых касается человек[20]. Напряжением шага называют разность потенциалов поверхности земли на расстоянии шага. Исход опасного воздействия электромагнитного поля на человека при случайном прикосновении к токоведущим частям электрооборудования или частям, которые при нарушении изоляции могут оказаться под напряжением электромагнитного поля, может быть различным. В одних случаях прикосновение человека к указанным частям электрооборудования будет сопровождаться прохождением через его тело малых токов и не будет иметь опасных последствий, в других — токи могут достигать значений, способных вызвать электрическую травму и даже смертельное поражение[20]. Действие переменного электрического тока промышленной частоты низкого уровня, вызывающего специфическое раздражающее действие на организм человека, по реакциям организма при протекании тока может характеризоваться рядом пороговых уровней (таблица 7.1): — порог ощущения — величина тока, при которой 99,9% людей ощущают протекание тока ладонями рук (около 1 мА);

— порог отпускания — величина тока, при которой у 100% людей не возникает эффект «приковывания жертвы» к месту прикосновения, т. е. любой, даже самый слабый человек, может самостоятельно оторваться от места прикосновения при протекании по конечностям и телу тока данной величины (до 6 мА);

— порог неотпускания — величина тока, при которой 100% людей не могут самостоятельно оторваться от места прикосновения при протекании по конечностям и телу тока данной величины (более 22 мА);

— порог фибрилляции сердца и остановки дыхания — величина тока, при которой может возникнуть фибрилляция сердца и остановка дыхания, существенно зависит от продолжительности протекания тока; при длительном протекании тока может быть равна неотпускающему току [20]. Таблица 7.1Воздействие электрического тока на человека.

Сила тока, мАХарактер действия.

До 1Не ощущается1−6Ощущения тока безболезненны. Управление мышцами не утрачено. Возможно самостоятельное освобождение от контакта с частями находящимся под напряжением.

6−20Управление мышцами затруднено. Возможно самостоятельное освобождение от контакта с частями находящимся под напряжением.

20−30Ощущение тока практически безболезненны. Самостоятельное освобождение от контакта с частями находящимся под напряжением невозможно.

30−50Сильное судорожное сокращение мышц. Дыхание затруднено. Возможна остановка дыхания и сердца.

50−100Парализация дыхания. Возможна фибрилляция сердца, приводящая к смерти.

100−500Фибрилляция сердца, самовосстановление нормального биения сердца невозможно.

500−1000.

Ожоги в местах контакта с частями находящимися под напряжением, фибрилляция сердца.

1000 и более.

Сильные ожоги, возможна фибрилляция сердца. Таким образом, при случайном прикосновении уровень воздействия электромагнитного поля на человека и исход электрической травмы зависят от следующих основных факторов[20]: — величины напряжения прикосновения и тока через тело человека;

— рода тока (постоянный или переменный) и частоты переменного тока;

— продолжительность протекания тока по телу человека (в практике нормирования напряжений прикосновения и токов рассматривают случаи только кратковременного прикосновения до 10 с);

— пути протекания тока по телу человека (при нормировании напряжений прикосновения и токов принимаются только характерные или чаще всего возникающие случаи протекания тока по путям: ладонь-ладонь, ладонь-ступни, ладони-ступни, ступня-ступня);

— условий внешней среды (высокая влажность, наличие токопроводящей пыли, высокая температура воздуха и др.).

7.2. Требования электробезопасности при ремонте и испытании ТЭДПри ремонте и испытании электрооборудования электровозов ВЛ-11 необходимо выполнять требования ПТЭЭП, ПОТ РМ-016−2001, стандарта ОАО «РЖД» «Система управления охраной труда в ОАО „РЖД“. Электрическая безопасность. Общие положения» и технологических процессов. Перед началом ремонта электрооборудования электровоза должны быть обесточены все силовые электрические цепи, отключены выключатели тяговых электродвигателей, крышевой разъединитель поставлен в положение «Заземлено», выпущен воздух и перекрыты краны пневматической системы электроаппаратов. Кроме того, при необходимости ремонта отдельных аппаратов должны быть изъяты предохранители данного участка, предусмотренные конструкцией[20]. К работе можно приступать только после снятия напряжения с контактной подвески ремонтного стойла (пути) депо, ПТОЛ, отсоединения от электровоза кабеля постороннего источника питания и получения команды от лица, обеспечивающего допуск бригады на рабочее место[20]. Внешние электрические сети питания переносных диагностических приборов напряжением более 50 В переменного или 120 В постоянного тока, стенды для диагностики и ремонта электронного оборудования должны быть оборудованы защитным заземлением («занулением» или устройством защитного отключения).Обточка и шлифовка коллекторов отдельных тяговых двигателей на локомотиве должны осуществляться после вывешивания данной колесной пары и подключения тягового двигателя к постороннему источнику питания постоянного тока напряжением не более 110 В[20]. Перед обточкой и шлифовкой коллектора необходимо:

прекратить все работы и вывести людей в безопасную зону;

— на двери ВВК вывесить запрещающий знак (табличку): «Не включать. Работают люди» ;

— щеткодержатель обтачиваемого двигателя заземлить;

— работник, обтачивающий коллектор, должен надеть защитные очки (лицевой щиток), диэлектрические перчатки, установить защитный экран и положить под ноги диэлектрический ковер. Обточку и шлифовку коллектора тягового двигателя необходимо проводить под наблюдением специально выделенного работника, имеющего группу по электробезопасности не ниже III. Инструмент для шлифовки коллектора должен иметь изолирующие рукоятки. Испытания электрических машин и аппаратов на сопротивление изоляции после ремонта перед установкой на локомотив должны производиться на стационарной испытательной установке (станции, стенде), имеющей необходимое ограждение, сигнализацию, знаки безопасности и блокирующие устройства[20]. Испытания с использованием стационарной испытательной установки допускается выполнять работнику, имеющему III группу по электробезопасности, единолично, в порядке текущей эксплуатации. У электротехнического персонала право на проведение испытаний должно быть подтверждено в удостоверении по электробезопасности формы ЭУ-43 в строке «право проведения специальных работ» .Перед испытаниями на сопротивление изоляции электрических аппаратов, снятых с локомотива, необходимо проверить исправность ограждений, блокирующих устройств, исправность световой и звуковой сигнализации, извещающей о включении и подаче напряжения до и выше 1000 В, на двери испытательной станции вывесить предупреждающую табличку «Опасно! Высокое напряжение» .Рабочее место оператора стационарной испытательной установки должно быть отделено от той части установки, которое имеет напряжение выше 1000 В. Дверь, ведущая в часть установки, имеющую напряжение выше 1000 В, должна быть снабжена блокировкой, обеспечивающей снятие напряжения с испытательной схемы в случае открытия двери и невозможность подачи напряжения при открытых дверях[20].

При подаче испытательного напряжения работник должен стоять на изолирующей подставке (диэлектрическом ковре).Подачу и снятие напряжения необходимо осуществлять контакторами с механическим или электромагнитным приводом или рубильником, имеющим защитный кожух. Измерение сопротивления изоляции, контроль нагрева подшипников, проверка состояния электрощеточного механизма должны производиться после отключения напряжения и полной остановки вращения якоря[20]. При проверке щеток на искрение необходимо использовать защитные очки. При оценке искрения необходимо применять специальные индикаторы. К проведению испытаний электрооборудования допускается персонал, прошедший специальную подготовку и проверку знаний норм и правил работы в электроустановках. Право на проведение испытаний подтверждается записью в строке «Свидетельство на право проведения специальных работ» удостоверения о проверке знаний норм и правил работы в электроустановках. Испытания электрооборудования проводит бригада, в которой производитель работ должен иметь группу IV, член бригады — группу III, а член бригады, которому поручается охрана, — группу II. В состав бригады, проводящей испытание оборудования, можно включать работников из числа ремонтного персонала, не имеющих допуска к специальным работам по испытаниям, для выполнения подготовительных работ и надзора за оборудованием. Перед испытанием сопротивления изоляции электрического оборудования повышенным напряжением работник должен убедиться, что все работы на локомотиве прекращены, работники с используемым в работе инструментом сошли с электровоза и вышли из смотровой канавы, электровозвпереди и сзади, с правой и левой сторон огражден четырьмя предупреждающими знаками, а впереди и сзади на расстоянии 2 м от локомотива должны находиться два дежурных работника (для контроля ограждения зоны выполнения работ, имеющие группу по электробезопасности не ниже II). Перед подачей высокого напряжения необходимо подать звуковой сигнал и объявить по громкоговорящей связи о проведении испытания[20]. Передвижные испытательные установки должны быть оснащены наружной световой и звуковой сигнализацией, автоматически включающейся при наличии напряжения на выводе испытательной установки, и звуковой сигнализацией, кратковременно извещающей о подаче испытательного напряжения. При сборке испытательной схемы прежде всего должно быть выполнено защитное и рабочее заземление испытательной установки. Корпус установки должен быть надежно заземлен отдельным заземляющим проводником из гибкого медного провода, сечением не менее 10 мм². Перед испытанием следует проверить надежность заземления корпуса[20].

Перед присоединением испытательной установки к сети вывод высокого напряжения установки должен быть заземлен. Сечение медного провода, применяемого в испытательных схемах для заземления, должно быть не менее 4 мм². Регулировку испытательного напряжения следует выполнять в диэлектрических перчатках, стоя на диэлектрическом ковре[20]. Измерение мегомметром должно проводиться по распоряжению обученными работниками из числа электротехнического персонала в два лица, один из которых должен иметь группу по электробезопасности не ниже третьей. Запрещается оставлять одного работника при выполнении работ с мегомметром. Во время работы разрешается пользоваться только изолированными соединительными проводами к мегомметру со специальными наконечниками типа «крокодил» .Запрещается выполнять измерение сопротивления изоляции крышевого оборудования электровоза при стоянке его под контактным проводом, находящимся под напряжением. Измерение сопротивления изоляции мегомметром должно осуществляться на отключенных токоведущих частях, с которых снят заряд путем предварительного их заземления. Заземление с токоведущих частей следует снимать только после подключения мегомметра[20]. При измерении мегомметром сопротивления изоляции токоведущих частей соединительные провода следует присоединять к ним с помощью изолирующих держателей (штанг).Запрещается при работе с мегомметром прикасаться к токоведущим частям, к которым он присоединен.

После окончания работы следует снять с токоведущих частей остаточный заряд путем их кратковременного заземления. Испытания сопротивления изоляции электрооборудования повышенным напряжением, проверку целостности электрических цепей и измерение сопротивления изоляции с помощью мегомметра следует производить при закороченных и заземленных вторичных обмотках тягового трансформатора. После проверки целостности электрических цепей или измерения сопротивления изоляции необходимо снять емкостной заряд этих цепей заземляющей штангой путем касания контактным наконечником штанги одного из выводов каждой группы вторичных обмоток тягового трансформатора, которые питают соответствующие преобразователи. Только после этого можно снять перемычки и заземление вторичных обмоток тягового трансформатора[20]. 7.

3. Анализ опасности поражения током.

Все случаи поражения током в результате электрического удара являются следствием прикосновения человека не менее чем к двум точкам электрической цепи, между которыми существует некоторое напряжение. Опасность такого прикосновения, оцениваемая, как известно, значением тока, проходящего через тело человека Ihили напряжением, под которым оказывается человек, т. е. напряжением прикосновения Uпр, зависит от ряда факторов: схемы включения человека в электрическую цепь, напряжения сети, схемы самой сети, режима ее нейтрали, степени изоляции токоведущих частей от земли, а также от значения емкости токоведущих частей относительно земли и т. п. 20]. Предельные уровни напряжений и токов для нормального (неаварийного) режима (табл. 7.2) должны уменьшаться в 3 раза для лиц, выполняющих работу в условиях высоких температур (выше 25 °С) и влажности (относительная влажность более 75%).Таблица 7.2 Наибольшие допустимые напряжения прикосновения Uпр и токи Ih, проходящие через человека, при нормальном (неаварийном) режиме работы электроустановки (не более 10 мин) Род и частота тока.

Наибольшие допустимые значенияUпр, ВIh, мАПеременный, 50 Гц20,3Переменный, 400 Гц30,4Постоянный81,0Схемы включения человека в цепь тока могут быть различными. Однако наиболее характерными являются две схемы включения: между двумя фазами электрической сети и между одной фазой и землей[20]. Двухфазное прикосновение, как правило, более опасно, поскольку к телу человека прикладывается наибольшее в данной сети напряжение — линейное, а ток, проходящий через тело человека, оказываясь независимым от схемы сети, режима ее нейтрали и других факторов, имеет наибольшее значение, А,[20]: Ih ==, (7.1)где = - линейное напряжение, В; - фазное напряжение, В;Rh — сопротивление тела человека, Ом. При прикосновении к незаземленному проводу однофазной двухпроводной сети, через тело человека проходит ток, А, Ih =, (7.2)а напряжение прикосновения, В, равно: Uпр = U, (7.3)где — сопротивление заземления провода, Ом. Из этих выражений видно, что при << человек оказывается практически под полным напряжением сети, а ток через него имеет наибольшее значение. В данном случае мы не учитываем сопротивлений изоляции проводов, влияние которых весьма незначительно. Здесь уместно отметить исключительно большое значение изолирующих полов и обуви для безопасности людей от поражения током. В самом деле, сопротивление пола и обуви включаются последовательно с сопротивлением человека Rh. Их выражение будет иметь вид: Ih =, (7.4)где — сопротивление пола, кОм; - сопротивление обуви, кОм. Определяем Ihпри прикосновении человека к проводу для двух случаев: без учета и с учетом и. Находим значения по формулам (7.3) и (7.4). Дано: = 220 В; Rh = 1000.

Ом; = 30 кОм; = 20 кОм.Решение. 1-й случай, без учета и находим: Ih = = 0,22 А. Безусловно, такой ток опасен для жизни человека.Решение. 2-й случай, с учетом и находим: Ih = = 0,0043 А = 4,3 мА. Такой ток безопасен для жизни человека.

7.4. Мероприятия по предупреждению электротравматизма в ремонтных локомотивных депо.

Для предупреждения электротравматизма в депо Орёл МЖД необходимо провести следующие мероприятия. Необходимо оборудовать сварочные трансформаторы ограничителями напряжения, снижающими напряжение холостого хода до безопасного значения. Провести установку в четырех проводных сетях с заземленной нейтралью защитных отключающих устройств (УЗО).Также рекомендуется приобретение и монтаж приборов для постоянного контроля состояния изоляции, указателей наличия напряжения и других приборов контроля электроустановок и установка средств молниезащиты. Оборудовать устройствами для ввода электровозов в депо и вывода обратно на пониженном напряжении. Установить устройство местного освещения на 12−36 В (в том числе переносного) в ремонтных канавах и других рабочих местах. Необходимо довести до нормы сопротивление контуров заземления. Приобрести переносные заземления. Внедрить устройства контроля наличия переносного заземления на рабочем месте. Изготовить и оснастить заземлителями автокраны на резиновом ходу. Приобрести, а также испытать и отремонтировать электроинструмент. Установка на грузоподъемных кранах устройств, отключающих механизмы крана при приближении стрелы крана к частям, находящимся под напряжением. Приобретение и монтаж блокировочных установок. Окраска узлов контактной сети с целью цветового выделения разнопотенциальных элементов. Установка и нанесение предупреждающей сигнализации, маркировки и различительной окраски на тяговых подстанциях, постах секционирования и пунктах параллельного соединения (ППС) в соответствии с ГОСТ 12.

2.007.

0−75.Приобретение устройств для снятия наведенного напряжения при проведении работ на контактной сети переменного тока. Необходимо привести электропроводку в соответствие с требованиями электробезопасности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном дипломном проекте рассмотрены мероприятияпо обеспечению требуемого уровня надежности ТЭД электровозов ВЛ-11 в депо Орёл Московской железной дороги. В первой части проекта рассмотренаконструкция тяговых двигателей ТЛ-2К1 и приведены его технические характеристики. Вовторой части приведен анализ надежности ТЭД сиспользованием отчета и статистических материаловэксплуатационного локомотивного депо Орёл-Сортировочная, ремонтного депо Орёл Московской железной дороги в период с 2012 по 2014 годы. Анализ показывает, что параметр потока отказов двигателей зависит от степени использования электровозаи температуры окружающей среды. Также выявлено, что самым страдающим узлом ТЭД является якорь и наибольшее число отказов происходит в осенне-зимне-весенний период времени, когда происходит интенсивное увлажнение изоляции обмоток ТЭДсо снижением диэлектрической прочности, наблюдается наибольшее количество пробоев изоляции. В третьей части проекта рассмотрена динамикаизменения параметра потока отказов ТЭД в зависимости от метеорологических факторов. Выяснено, что в зимний период происходит перегрев изоляции ТЭД по причине того, что выходные отверстия двигателя закрываются уплотнительными люками, что приводит к существенному изменению системы вентиляции двигателя. Доказана необходимость улучшения качества пропитки изоляции ТЭД на средних и третьего объема ремонтах. В четвертой части, на основании расчета температуры добавочного полюса доказана необходимость внедрения бортовых систем контроля температуры и влажности, дающих информацию о тепловом состоянии оборудования и увлажненности непосредственно в эксплуатации, и обеспечивающих благодаря этому более полный и точный диагноз и прогноз состояния узлов ТЭД.

В пятой части нашего проекта представленоустройство встроенной температурной защиты УВТЗ-5М. Срок службы данной системы составляет 8 лет, то есть ее замены можно производить только при прохождении электровоза капитального ремонта. УВТЗ-5М начнет сигнализировать при повышении температуры добавочного полюса, а также при недостаточной вентиляции или резком переувлажнении тягового двигателя. Кроме того, система будет сигнализировать в случае заклинивания колесной пары.

УВТЗ-5М имеет световую сигнализацию, осуществляет самоконтроль всех подводящих цепей и своей работоспособности, тем самым при приемке из депо, легко определяется ее исправность. Сигнализацию можно установить в кабинах машиниста каждой секции, и вывести лампы контроля состояния. Это позволит принять оперативные меры по устранению причины перегрева, (например отключению электродинамического тормоза), отключению данной пары двигателей или секции из тяги. В разделе «Экономическая часть» рассчитан экономический эффект от внедрения системы температурного контроля ТЭД электровозов ВЛ-11.По результатам расчета следует, что годовой экономический эффект от внедрения системы непрерывного контроля температуры тяговых электродвигателей составляет 32,24 тыс.

рублей, а срок окупаемости 2,9года, что гораздо меньше нормативного срока окупаемости нажелезнодорожном транспорте. В разделе «Охраны труда» приведен анализ травматизма в Центральной дирекции по ремонту ТПС и рассмотрен вопрос о мероприятиях по обеспечению электробезопасности при ремонте и испытании электрического оборудования в депо Орёл МЖД. Отмечено исключительно большое значение изолирующих полов и обуви. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ1. О. Ф. Горнов, Н. В. Максимов.

Эксплуатация и ремонт подвижного состава электрических дорог. — М.: Транспорт, 1968 — 343 с.

2. В. П. Смирнов. Непрерывный контроль температуры предельно нагруженного оборудования электровоза: Монография, — Иркутск: Изд-во Иркутск. гос. ун-та, 2003 — 328с.

3. Д. Д. Захарченко, Н. А.

Ротанов. Тяговые электрические машины. Учебник для вузов ж.-д. транспорта. ;

М.: Транспорт, 1991 — 343с. 4. А. С. Курбасов, В.

И. Седов, Л. Н. Сорин.

Проектирование тяговых электродвигателей. — М.: Транспорт, 1987 — 536 с. 5.

М. Д. Находкин, Г. В. Василенко, В. И. Бочанов. Проектирование тяговых электрических машин.

— М.: Транспорт, 1976 — 624 с. 6. М. Д.

Находкин, Г. В. Василенко, В. И. Козорезов.

Проектирование тяговых электрических машин. — М.: Транспорт, 1967 — 537 с. 7. Исследование работы электрооборудования и вопросы прочности электроподвижного состава под ред.

Ю. А. Усманова. Изд-во Омский институт инженеров ж. д. транспорта, 1976 — 71с.

8. А. Т. Головатый, И. П.

Исаев, П. И. Борцов. Электроподвижной состав.

Эксплуатация, надежность и ремонт. — М.: Транспорт, 1983 — 350с.

9. А. Л. Курочка, Л. Л. Зусмановская. Увеличение срока службы тяговых электродвигателей.

М.: Транспорт, 1970 — 136с.

10. В. М. Иванова, В. Н. Калинина, Л.

А. Нешумова, И. О. Решетникова. Математическая статистика.

М.: Высшая школа, 1975.

11. А. В. Горский, А. А. Воробьев. Надежность электроподвижного состава. — М: Маршрут, 2005 — 303 с.

12. И. И. Карасев, Л. П. Ратомский. Машинисту об электровозе ЧС7. — М.: Транспорт, 1994 — 223 с.

13. В. Д. Шаров, Н.

А. Ротанов, А. В. Скалин и др. Дипломное проектирование: Учебное пособие.

— М.: РГОТУПС, 2005 — 81с.

14. А. Т. Головатый, И. П. Исаев, П.

И. Борцов. Электроподвижной состав. Эксплуатация, надежность и ремонт.

— М.: Транспорт, 1983 — 350с.

15. А. Л. Левицкий, Ю. Г. Сибаров. Охрана труда в локомотивном хозяйстве — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Транспорт, 1989 — 216с.

16. Инструкция по охране труда для слесаря по ремонту электровозов в ОАО «РЖД». Утверждена распоряжением от 6 декабря 2012 года № 2474. — М.: Маршрут, 2012 — 32 с.

17. А. С. Серебряков. Электротехническое материаловедение. Электроизоляционные материалы. — М.: Маршрут, 2005 — 280с.

18. М. П. Копылов, Б. К. Клюков. Справочник по электрическим машинам. М.: Энергоатомиздат, 1988 — 456 с.

19. В. А. Винокуров, Д. А. Попов. Электрические машины железнодорожного транспорта.

М.: Транспорт, 1986;511 с.

20. К. Б. Кузнецов, А. С. Мишарин. Электробезопасность в электроустановках железнодорожного транспорта: Учебное пособие для вузов ж. д. транспорта. — М.: Маршрут, 2005 — 456 с.