Капитальный ремонт и обновление контактной сети

Объемы и сроки капитального ремонта и обновления контакт­ной сети устанавливают в зависимости от степени износа отдель­ных элементов, которая определяется конкретными особенностя­ми электрифицированного участка: размерами и скоростями движения электропоездов, метеорологическими условиями, нали­чием в атмосфере вредных примесей, типом и конструкциями при­мененного оборудования и элементов.

При перспективном планировании потребности в средствах и материальных ресурсах руководствуются следующими усреднен­ными сроками службы и периодичности капитального ремонта контактной сети (годы) (табл. 13.3).

Срок службы контактных проводов устанавливают по достижении предельного износа и на основании результатов расчета по формуле

где AS_QM — степень использования провода, определяемая средним износом, мм 2 , к моменту его замены (30 мм 2 — для МФ-100, 35 мм 2 — Для МФ-120);

п — число контактных проводов в подвеске;

Наименование	Срок службы
Медные многопроволочные провода; металлические опоры и конструкции
Сталемедные, алюминиевые и сталеалюминиевые провода; железобетонные опоры и фундаменты
Металлические опоры и конструкции в зонах с повышенной степенью загрязнения и загазованности
Изоляторы фарфоровые и стеклянные; медные и бронзовые провода в зонах с серными и сернистыми загрязнениями
Алюминиевые и сталеалюминиевые провода в зонах с повышен­ной степенью загрязнения солевыми и щелочными компонен­тами; железобетонные опоры и фундаменты в зонах повышенной электрокоррозии или в агрессивных средах; стальные тросы; электрооборудование пунктов группировки станций стыкования, секционные разъединители, переключатели и их приводы	20-25
Сталемедные провода в зонах с повышенной степенью загряз­нения серными и сернистыми компонентами, стальные тросы в зонах с повышенной степенью загрязнения; разъединители с частыми переключениями, секционные изоляторы	10-20
Арматура контактной сети

Р — число проходов токоприемников по участку в год;

т_к — удельная потеря меди, т/10 6 км пробега ЭПС, принимае­мая для угольных вставок и электровозной тяги — 0,3 при посто­янном токе и 0,12 при переменном, для моторвагонной тяги — 0,1 и 0,07 соответственно. Для металлокерамических пластин значение ш_к принимают при электровозной тяге 0,5 и моторвагонной — 0,2.

Установлено, что контактный провод на главных путях посто­янного тока при металлокерамических, металлоугольных и уголь­ных вставках работает 20—25 лет, а при переменном токе и на вто­ростепенных путях независимо от рода тока — 50 лет и более.

Перед началом капитального ремонта и обновления проводят следующие подготовительные работы: составляют дефектную ведомость, сметы на производство ремон­тных работ, а при необходимости проект, укомплектовывают ремон­тные бригады и инструктируют работников о предстоящей работе;

заготавливают все необходимые материалы и запасные части; проверяют наличие и исправность необходимого для ремонта ин­струмента, приспособлений и механизмов, подготавливают нор­мативные данные по ремонтируемым устройствам и узлам.

Работы по капитальному ремонту выполняются силами специа­лизированных бригад дистанции электроснабжения или электромон­тажного (энергомонтажного) поезда с участием бригад районов кон­тактной сети. Оценку качества и приемку объема выполненных работ производит представитель дистанции электроснабжения.

К основным работам при капитальном ремонте относятся: сме­на изношенных контактных проводов, устройство вставок в про­водах, замена дефектных несущих и поперечных тросов, смена проводов и ремонт конструкций усиливающих, питающих и дру­гих линий; смена опор, фундаментов, анкеров, оттяжек, поддер­живающих конструкций, разъединителей, фиксаторов и изоляторов; окраска металлических опор, жестких поперечин, консолей и кронштейнов; ремонт поверхности железобетонных опор.

Изношенный контактный провод заменяют, монтируя вставки, или полностью весь анкерный участок в зависимости от его износа.

Вставки в контактный провод при незначительной длине вы­полняют со съемных вышек или изолирующих вышек автомотрис и дрезин, ослабляя натяжение провода с помощью муфт или блоков. Ослабленные отрезки провода вырезают и с помощью стыковых за­жимов заменяют новыми.

Замену контактного провода анкерного участка на всем протя­жении выполняют различными методами с использованием авто­мотрисы или дрезины и раскаточной платформы. Сняв напряже­ние с контактной сети, конец нового провода присоединяют к анкеровке и раскатывают вдоль анкерного участка со скоростью до 10 км/ч, завешивая новый провод к несущему тросу с помощью специальных крючков или подготовленных для этой цели струн (рис. 13.13, а). На втором конце вытягивают новый провод до момента подъема грузов у первой анкеровки, после чего заделы

Рис. 13.13. Схема замены контактного провода: а — раскатка нового провода; б — регулировка нового провода и вывод старого в нерабочее положение

вают вторую анкеровку. Затем со съемных вышек под напряжени­ем переводят струны и фиксаторы на новый провод (рис. 13.13, 6) и во второе «окно» сбрасывают старый провод. Эту работу мож­но выполнить в одно «окно» большей продолжительности: новый провод с использованием крючков подвешивают к сменяемому, со съемных вышек вводят в рабочее положение новый провод, подве­шивая на те же крючки старый, а затем и сбрасывая его.

При двух контактных проводах эту работу выполняют в одно «окно». Дня этого предварительно один из двух изношенньк проводов вьшодят из рабочего положения и подвешивают на струнах. В «окно» раскаты­вают новый провод, подвешивая временно на струнах выше рабочего, и одновременно сбрасывают старый провод. Затем после открытия дви­жения поездов при одном рабочем проводе вводят новый провод в ра­боту под напряжением. Если применить две раскаточные единицы, то время на замену контактного провода можно сократить.

Работы по замене несущего троса состоят из раскатки нового троса, перевода со старого на новый всех присоединений и сбра­сывания старого. Несущий трос в зависимости от типа поддержи­вающих конструкций раскатывают двумя способами: при консо­лях — с подвижной платформы аналогично раскатке контактного провода, а при гибких и жестких поперечинах с фиксирующими тросами — методом протягивания с неподвижной платформы.

При раскатке с подвижной платформы разматывают барабан с тросом при незначительном его натяжении. Вновь раскатанный несущий трос подвешивают на специальных крючках выше контактного провода или

Рис. 13.14. Схема замены несущего троса

закрепляют к седлам монтажные ролики, в которые закладывают раскатываемый несущий трос. Затем новый трос поднимают, вытягивают, переводят его £ седла, переставля­ют струны со старого на новый и сбрасывают старый трос.

При раскатке с неподвижной платформы (рис. 13.14) ее устанав­ливают около анкерной опоры, конец несущего троса прикрепляют к автомотрисе или дрезине, которая, двигаясь вперед, проезжает оче­редную опору на 10—15 м, возвращается обратно и останавливается у точки подвеса. Конец троса отцепляют от дрезины, поднимают на­верх, пропускают через подвешенный к седлу на опоре монтажный ролик и вновь крепят к вышке для дальнейшей раскатки.

Тяжелые опорные и поддерживающие конструкции заменяют с помощью подъемных механизмов, в частности кранами автомот­рис АДМ, АГВ и др.

Ввиду того, что большинство работ капитального ремонта тре­бует прекращения движения поездов, в графике движения на это время предусматривают «окна» необходимой продолжительнос­ти, совмещая их с работами по капитальному ремонту пути и дру­гими. Работы при этом организуют таким образом, чтобы пере­рыв в движении поездов был наименьшим. С этой целью все работы, не требующие перерыва в движении поездов, выполняют заблаговременно между выделяемыми «окнами» и после откры­тия движения поездов.

Увеличение грузонапряженности железных дорог, введение тяже­ловесных (до 10 тыс. т и более), длинносоставных, сдвоенных и скоро­стных поездов приводит к увеличению тяговых токов и, соответствен­но, к необходимости усиления устройств тягового электроснабжения. В этих случаях выполняют расчеты пропускной способности по элект­роснабжению и по их результатам планируют и осуществляют усиле­ние. Особенно большой объем работ производится на дорогах, где смонтирована система электроснабжения постоянного тока.

В объем работ по усилению устройств электроснабжения входят: строительство дополнительных и задействование передвижных тя­говых подстанций, установка пунктов параллельного соединения, по­стов секционирования, подкатка второго контактного провода (где его не было), замена сталемедных несущих тросов на медные, под­веска усиливающих проводов от одного до трех по каждому пути с соединением с контактной подвеской через каждые 2—3 пролета.

В связи с внедрением на дорогах длинносоставных поездов осу­ществляется удлинение путей на станциях, при этом производится реконструкция контактной сети с ее подвеской над удлиняемыми путями. Одновременно производится замена опор контактной сети недостаточных по мощности, мешающих путевому развитию и потерявших несущую способность.

В настоящий период появилась объективная необходимость ре­монта и восстановления ресурса устройств электроснабжения на полигоне сети в объемах, соответствующих темпам перевода до­рог на электрическую тягу с начала массовой электрификации же­лезных дорог в 1956 г.

Программа обновления устройств электроснабжения для восста­новления их ресурса должна исходить из необходимости создания и внедрения современных технических средств, гарантирующих дальнейшее повышение энергетических показателей электрической тяги и ее экономической эффективности.

Программа должна определять основные направления решения этой проблемы в части системы тягового электроснабжения и за­мену (при необходимости) контактной подвески, арматуры, допол­нительных проводов, изоляторов. При обновлении контактной сети осуществляется перевод полукомпенсированной подвески в компенсированную. Предусматривается централизованное изго­товление и комплектование всех элементов подвески. Обновление предусматривает не только восстановление первоначальных тех­нических характеристик устройств электроснабжения, но и повы­шение надежности устройств, применение новых усовершенство­ванных конструкций и оборудования. Все обновленные устройства электроснабжения должны соответствовать установленным новым проектом техническим характеристикам с сокращением затрат на техническое обслуживание и повышением надежности в работе.

Источник

Ремонт кабельных линий

Контроль технического состояния кабельных линий

Эксплуатация кабельных линий имеет свои особенности, так как обнаружить дефекты в ней простым осмотром не всегда удается. Поэтому осуществляются проверки состояния изоляции, контроль за нагрузкой и температурой кабеля.

Кабели с точки зрения проверки изоляции являются наиболее трудным элементом электрооборудования. Это связано с возможной большой длиной кабельных линий, неоднородностью грунта по длине линии, неоднородностью изоляции кабеля.

Для выявления грубых дефектов в кабельных линиях производят измерение сопротивления изоляции мегаомметром на напряжение 2500 В. Однако показания мегаомметра не могут служить основанием для окончательной оценки состояния изоляции , поскольку они в значительной степени зависят от длины кабельной линии и дефектов концевых заделок.

Связано это с тем, что емкость силового кабеля велика и в течение времени измерения сопротивления она не успевает полностью зарядиться, поэтому показания мегаомметра будут определяться не только установившимся током утечки, но и зарядным током, а измеренное значение сопротивления изоляции будет значительно занижено.

Основным методом контроля состояния изоляции кабельной линии является испытание ее повышенным напряжением. Цель испытаний состоит в выявлении и своевременном устранении развивающихся дефектов изоляции кабеля, муфт и концевых заделок, с тем чтобы предупредить возникновение повреждений в процессе работы. При этом, кабели напряжением до 1 кВ повышенным напряжением не испытывают, а измеряют сопротивление изоляции мегаомметром напряжением 2500 В в течение 1 мин. Оно должно быть не ниже 0,5 МОм.

Проверка коротких кабельных линий в пределах одного распределительного устройства выполняется не чаще 1 раза в год, т. к. они меньше подвержены механическим повреждениям и их состояния чаще контролируется персоналом. Испытание повышенным напряжением кабельных линий более 1 кВ проводят не реже одного раза в 3 года.

Основным способом испытания изоляции кабельных линий является проверка повышенным напряжением постоянного тока . Это объясняется тем, что установка на переменном токе при равных условиях имеет гораздо большую мощность.

В состав испытательной установки входят: трансформатор, выпрямитель, регулятор напряжения, киловольтметр, микроамперметр.

При проверке изоляции напряжение от мегаомметра или испытательной установки подводится к одной из жил кабеля, при этом остальные его жилы надежно соединяют между собой и заземляют. Напряжение плавно повышается до нормируемого значения и выдерживается требуемое время.

Состояние кабеля определяется по току утечки . При удовлетворительном его состоянии подъем напряжения сопровождается резким возрастанием тока утечки за счет зарядки емкости, затем снижается до 10 — 20 % максимального значения. Кабельная линия считается пригодной к эксплуатации, если при испытаниях не произошло пробоя или перекрытия по поверхности концевой муфты, не наблюдается резких толчков тока и заметного роста тока утечки .

Перегрузки кабеля, носящие систематический характер , приводят к ухудшению изоляции и сокращению длительности работы линии. Недогрузки связаны с недоиспользованием проводникового материала. Поэтому при эксплуатации кабельной линии периодически проверяют, чтобы токовая нагрузка в них соответствовала установленной при вводе объекта в эксплуатацию. Максимально допустимые нагрузки кабелей определяются требованиями ПУЭ.

Контролируют нагрузки кабельных линий в сроки, определяемые главным энергетиком предприятия, но не реже 2 раз в год. При этом один раз указанный контроль производится в период осенне-зимнего максимума нагрузки. Контроль осуществляется наблюдением за показаниями амперметров на питающих подстанциях, а при отсутствии их — с помощью переносных приборов или токоизмерительных клещей.

Допустимые токовые нагрузки для длительного нормального режима работы кабельных линий определяются с помощью таблиц, приводимых в электротехнических справочниках. Эти нагрузки зависят от способа прокладки кабеля и вида охлаждающей среды (земля, воздух).

Для кабелей, проложенных в земле, длительно допустимая нагрузка принимается из расчета прокладки одного кабеля в траншее на глубине 0,7 — 1 м при температуре земли 15°С. Для кабелей, проложенных на открытом воздухе, температура окружающей среды принимается равной 25°С. Если расчетная температура окружающей среды отличается от принятых условий, то вводится поправочный коэффициент.

За расчетную температуру земли принимается наивысшая среднемесячная температура из всех месяцев года на глубине прокладки кабеля.

За расчетную температуру воздуха принимается наибольшая среднесуточная температура, повторяющаяся не менее трех раз в году.

Длительно допустимая нагрузка кабельной линии определяется по участкам линий с наихудшими условиями охлаждения, если длина этого участка не менее 10 м. Кабельные линии до 10 кВ при коэффициенте предварительной нагрузки не более 0,6 — 0,8 могут кратковременно перегружаться. Допустимые нормы перегрузок с учетом их длительности приводятся в технической литературе.

Для более точного определения нагрузочной способности, а также при изменении температурных условий эксплуатации осуществляется температурный контроль кабельной линии . Контролировать непосредственно температуру жилы на работающем кабеле невозможно, т. к. жилы находятся под напряжением. Поэтому одновременно производят измерение температуры оболочки (брони) кабеля и тока нагрузки, а затем пересчетом определяют температуру жилы и максимально допустимую токовую нагрузку.

Измерение температуры металлических оболочек кабеля, проложенного открыто, проводят обычными термометрами, которые укрепляются на броне или свинцовой оболочке кабеля. Если кабель проложен в земле, измерение производится с помощью термопар. Рекомендуется устанавливать не менее двух датчиков. Провода от термопар укладываются в трубу и выводятся в удобное и безопасное от механических повреждений место.

Температура токопроводящей жилы не должна превышать:

для кабелей с бумажной изоляцией до 1 кВ — 80° С, до 10 кВ — 60° С;

для кабелей с резиновой изоляцией — 65° С;

для кабелей в поливинилхлоридной оболочке — 65° С.

В том случае, когда токоведущие жилы кабеля нагреваются выше допустимой температуры, принимают меры по устранению перегрева — уменьшают нагрузку, улучшают вентиляцию, заменяют кабель на кабель большего сечения, увеличивают расстояние между кабелями.

При прокладке кабельных линий в почве, агрессивной по отношению к их металлическим оболочкам (солончаки, болота, строительный мусор), возникает почвенная коррозия свинцовых оболочек и металлического покрова . В подобных случаях периодически проверяют коррозийную активность грунта, беря пробы воды и грунта. Если при этом будет установлено, что степень почвенной коррозии угрожает целостности кабеля, то принимают соответствующие меры — устраняют загрязнение, заменяют грунт и т. д.

Определение мест повреждения кабельной линии

Определение мест повреждения кабельных линий представляет довольно сложную задачу и требует применения специальной аппаратуры. Работы по ликвидации повреждений кабельной линии начинаются с установления вида повреждения . Во многих случаях это удается сделать с помощью мегаомметра. Для этой цели с обоих концов кабеля проверяют состояние изоляции каждой жилы по отношению к земле, исправность изоляции между отдельными фазами, отсутствие обрывов в жилах.

Определение места повреждения обычно проводят в два этапа — сначала определяют зону повреждения с точностью 10 — 40 м, а после этого уточняют место возникновения дефекта на трассе.

При определении зоны повреждения учитываются причины его возникновения и последствия отказа. Наиболее часто наблюдается обрыв одной или нескольких жил с заземлением их или без него, возможно также сваривание токоведущей жилы с оболочкой при длительном протекании тока короткого замыкания на землю. При профилактических испытаниях чаще всего возникает замыкание токоведущей жилы на землю, а также заплывающий пробой.

Для определения зоны повреждения используется несколько методов: импульсный, колебательного разряда, петлевой, емкостной.

Импульсный метод применяется при однофазных и междуфазных замыканиях, а также при обрыве жил. К методу колебательного разряда прибегают при заплывающем пробое (возникает при высоком напряжении, исчезает при низком). Петлевой метод используется при одно-, двух- и трехфазных замыканиях и наличии хотя бы одной неповрежденной жилы. Емкостной метод находит применение при обрывах жил. В практике эксплуатации наибольшее распространение получили первые два метода.

При использовании импульсного метода применяются достаточно простые приборы. Для определения зоны повреждения от них в кабель посылаются кратковременные импульсы переменного тока. Дойдя до места повреждения, они отражаются и возвращаются обратно. О характере повреждения кабеля судят по изображению на экране прибора. Расстояние до места повреждения можно определить, зная время прохождения импульса и скорость его распространения.

Применение импульсного метода требует снижения переходного сопротивления в месте повреждения до десятков и даже долей ома. С этой целью изоляцию прожигают за счет преобразования электрической энергии, подводимой к месту повреждения, в тепловую. Прожиг осуществляют постоянным или переменным током от специальных установок.

Метод колебательного разряда заключается в том, что поврежденная жила кабеля заряжается от выпрямительного устройства до напряжения пробоя. В момент пробоя в кабеле возникает колебательный процесс. Период колебаний этого разряда соответствует времени двукратного пробега волны до места повреждения и обратно.

Продолжительность колебательного разряда измеряется осциллографом или электронным миллисекундомером. Погрешность измерений данным методом составляет 5 %.

Уточняют место повреждения кабеля непосредственно на трассе с использованием акустического или индукционного метода.

Акустический метод основан на фиксации колебаний грунта над местом повреждения КЛ, вызываемых искровым разрядом в месте нарушения изоляции. Метод используется при повреждениях типа «заплывающий пробой» и обрыве жил. При этом определяется повреждение в кабеле, находящемся на глубине до 3 м и под водой до 6 м.

В качестве генератора импульсов обычно используют установку высокого напряжения постоянного тока, от которой посылаются импульсы в кабель. Колебания грунта прослушиваются специальным прибором. Недостаток метода заключается в необходимости использовать передвижные установки постоянного тока.

Индукционный метод отыскания мест повреждения кабеля базируется на фиксации характера изменений электромагнитного поля над кабелем, по жилам которого пропускается ток высокой частоты. Оператор, продвигаясь вдоль трассы и используя рамочную антенну, усилитель и наушники, определяет место повреждения. Точность определения места повреждения достаточно высока и составляет 0,5 м. Этот же метод может быть использован для установления трассы кабельной линии и глубины заложения кабелей.

Ремонт кабельных линий производится по результатам осмотров и испытаний. Особенностью выполнения работ является то обстоятельство, что кабели, подлежащие ремонту, могут находиться под напряжением, и кроме того они могут располагаться близко к действующим кабелям, находящимся под напряжением. Поэтому необходимо соблюдать личную безопасность, нельзя повреждать близлежащие кабели.

Ремонт кабельных линий может быть связан с раскопками. Во избежание повреждений близлежащих кабелей и инженерных коммуникаций на глубине более 0,4 м земляные работы выполняются только лопатой. При обнаружении каких-либо кабелей или подземных коммуникаций работы прекращаются и ставится в известность ответственный за выполнение работ. После вскрытия необходимо позаботиться о том, чтобы не повредить кабель и муфты. С этой целью под него подкладывается прочная доска.

Основными видами работ при повреждении кабельной линии являются: ремонт броневого покрова, ремонт оболочек, муфт и концевых заделок.

При наличии местных разрывов брони концы ее в месте дефекта обрезают, спаивают со свинцовой оболочкой и покрывают антикоррозийным покрытием (лак на битумной основе).

При ремонте свинцовой оболочки учитывается возможность попадания влаги внутрь кабеля. Для проверки поврежденное место погружают в парафин, нагретый до 150°С. При наличии влаги погружение будет сопровождаться потрескиванием и выделением иены. Если установлен факт наличия влаги, то поврежденный участок вырезают и монтируют две соединительные муфты, в противном случае восстанавливают свинцовую оболочку путем наложения на поврежденное место разрезанной свинцовой трубы и последующей ее запайки.

Для кабелей до 1 кВ раньше применялись чугунные муфты. Они отличаются громоздкостью, дороговизной, недостаточной надежностью. На кабельных линиях 6 и 10 кВ в основном используются эпоксидные и свинцовые муфты. В настоящее время, при проведении ремонта кабельных линий активно используются современные термоусаживаемые муфты . Существует хорошо разработанная технология установки кабельных муфт. Работа выполняется квалифицированным персоналом, прошедшим соответствующее обучение.

Концевые муфты разделяются на муфты, устанавливаемые внутри помещения и на открытом воздухе. В помещениях чаще делают сухую разделку, она более надежна и удобна в эксплуатации. Концевые муфты на открытом воздухе выполняют в виде воронки из кровельного железа и заливают мастикой. При проведении текущего ремонта проверяют состояние концевой воронки, отсутствие утечки заливочной массы, проводят доливку ее.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник