Бальная оценка состояния контактной сети

Вагоны-лаборатории для измерения параметров контактной сети (ВИКС)

В 1962 г. Проектно-конструкторским бюро ЦЭ МПС был разработан проект вагона-лаборатории (ВИКС) для измерения параметров контактной сети. Вагон оснащен аппаратурой, позволяющей замерять и записывать на ленту следующие параметры: зигзаги (выносы) контактного провода; высоту контактного провода над уровнем головки рельса (УГР); высоту контактных проводов в зоне «подхвата» на воздушных стрелках и отходящих анкерных ветвях; места подбоев, отрывов токоприемника при проходе «жестких» точек, а также некоторые другие вспомогательные параметры, в т. ч. скорость, боковые колебания кузова и др.

На крыше вагона установлен пантограф со специальным измерительным полозом, на котором размещены также датчики измерения параметров контактной сети. Записывающая и вспомогательная аппаратура размещена в аппаратном зале. Гальваническая развязка между аппаратами, находящимися под потенциалом контактной сети и потенциалом вагона («земли»), выполнена изолирующими стержнями и капроновым нитям. На крыше вагона расположена смотровая вышка, позволяющая эксплуатационному персоналу дистанции электроснабжения осуществлять визуальный контроль состояния контактной сети. Авторы проекта — А. Г. Лупян и Г. Д. Лазарев.

В 1963 г. Московский энергомеханический завод ЦЭ МПС освоил выпуск вагонов для измерения параметров контактной сети и начал поставлять их на дороги. Всего за 30 лет на сеть дорог, включая страны СНГ и Балтии, было поставлено более 50 вагонов, в том числе несколько самоходных.

Внедрение автоматического измерения позволило получать объективные данные; в результате оказалось возможным ввести балльную оценку состояния контактной сети, благодаря чему существенно улучшилось качество ее содержания, снизилось число повреждений.

ПКБ ЦЭ и МЭЗ постоянно вели работу по совершенствованию аппаратуры и эксплуатационных характеристик вагонов. Так, ненадежные самописцы пульта записи были заменены цифропечатающим устройством; для упрощения расшифровки записи параметров было разработано логическое устройство (автомат балльности), позволяющее производить автоматическую расшифровку записи и расчет балльной оценки состояния контактной сети для заданного участка. Разработаны также опытные образцы датчика фиксации опор, усовершенствованы защиты аппаратуры, введен ряд других изменений. Благодаря надежности работы аппаратуры и ее ремонтопригодности большинство из выпущенных вагонов ВИКС в настоящее время находится в работе.

Опыт эксплуатации подтвердил правильность принятых при разработке вагона технических и конструктивных решений. Однако за прошедшие годы оборудование вагона морально устарело и в 1993 г. МЭЗ прекратил выпуск таких вагонов.

По предложению Департамента электрификации и электроснабжения МПС России на базе современных технологий, вычислительных и микропроцессорных устройств в 1996 г. Научно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры им. Ефремова (НИИЭФА, г. С. — Петербург) разработал первый опытный вагон-лабораторию нового поколения (ВИКС), который был передан в эксплуатацию на Октябрьскую дорогу.

При разработке за основу приняты технические решения, заложенные в вагонах ПКБ ЦЭ. Вновь разработано большинство датчиков, система обработки отображения и хранения информации. Измерения зигзага (выноса), отклонений по высоте отходящих проводов, высоты подвеса контактных проводов на УГР. выполняются установленной внутри вагона стереотелевизионной системой с тремя цифровыми телекамерами, т. е. бесконтактным методом.

Созданы и введены в опытную эксплуатацию датчик замера износа контактного провода, работающий на принципе считывания ширины площадки нижней поверхности контактного провода фотосчитывающими матрицами, лазерный датчик определения расстояния от контактного провода до основного стержня фиксатора (или нижнего фиксирующего троса), оптический датчик нажатия токоприемника на контактный провод, датчик измерения ускорения перемещения полоза токоприемника и др. Гальваническая развязка датчиков, находящихся под потенциалом контактной сети и аппаратуры, находящейся под потенциалом «земли», выполнена оптоволоконными световодами.

Информация со всех датчиков поступает на ЭВМ измерительно-вычислительного комплекса, где после соответствующей обработки производится сравнение измеренных значений параметров с нормативными и рассчитывается бальная оценка состояния контактной сети. Измеренные значения параметров записываются на жесткий диск ЭВМ и могут быть избирательно востребованы для просмотра на мониторе или для распечатки. В смотровой вышке установлена панорамная видеокамера. Кадры видеосъемки синхронизированы с записью измеряемых параметров, что позволяет производить синхронный просмотр и данных, записанных в ЭВМ. Особое внимание уделено созданию социальных условий для обсуживающего персонала, которому приходится длительное время находиться в поездках с проверками контактной сети. В вагоне применена система жидкостного отопления, имеется душ, кухня и другие бытовые удобства, обеспечивающие нормальные условия труда и отдыха персонала. Другая модификация вагона-лаборатории нового поколения разработана Научно-производственным центром информационных и транспортных систем (НПЦ Инфогранс, г. Самара). Разработка ориентирована на модернизацию существующих вагонов-лабораторий контактной сети. Сохранены токоприемники, измеритель высоты, высоковольтная камера, а также вся система энергоснабжения. Разработаны некоторые новые датчики, система передачи и обработки информации. Для измерения зигзагов (выноса) и положения контактного провода на воздушных стрелках на полозе токоприемника взамен контактных ламелей установлены индукционные датчики. Разработаны датчики нажатия токоприемника на контактный провод, датчики отметчики опор лока-торного типа и др. Сбор, обработка и отображение информации производятся бортовой ЭВМ. С 1999 г. в опытный эксплуатации на железных дорогах России находились два вагона, разработанных НИИЭФА, и один вагон Инфотранса.

Вагон-лаборатория испытаний контактной сети (ВИКС нового поколения) производит оценку состояния контактной сети на участках постоянного и переменного тока. Максимальная скорость вагона не более 140 км/ч.

Регистрация визуальных отступлений в содержании контактной сети осуществляется из смотровой вышки вагона, с применением переносного функционального пульта, для отметки: наклона опоры, обрыва струны, положения фиксатора, положения грузов компенсаторов относительно земли или до неподвижного ролика, провисание ветви средней анкеровки, обрыва жилы, наличие зажимов в зоне подхвата на воздушной стрелке, разбитый изолятор и другие отступления.

Глубокий анализ такой записи параметров контактной сети позволяет находить оптимальные решения по дальнейшему улучшению содержания контактной подвески, обеспечению безопасности движения поездов.