Проект модернізації колії (стр. 17 из 18)

5 Для захисту від несприятливих погодних умов всі робітники забезпечуються відповідним спецодягом. В спеку всі працівники мають головні убори, а також додатково забезпеченні питною водою. На випадок дощу монтери колії забезпечуються плащами (ГОСТ 12.4.011-89 ССБТ Средства защиты работающих. Общие требования и классификация).

6.4 Розрахунок захисного занулення

Занулення застосовують в трифазних чотирипровідних мережах з глухозаземленою нейтраллю трансформатора напруженням до 1000В (електричні мережі 380/220Ви 220/127В).

При зануленні корпуси електрообладнання приєднуються до багаторазово-заземленого нульового проводу, і тому будь-яке замикання на корпус перетворюється в однофазне коротке замикання, і ушкоджене обладнання або ділянка мережі вимикається плавкими вставками або автоматами.

При напруженні до 1000В в мережі з заземленою нейтраллю опір заземлення, до якого під’єднані нейтралі генераторів (трансформаторів) або виводи однофазних джерел живлення електроенергії з урахуванням природних заземлювачів і повторних заземлювачів нульового проводу повинен бути не більше 8 Ом при міжфазному напруженні 220В трифазного джерела живлення.

Ціль розрахунку занулення: визначити переріз нульового проводу, що задовольняє умові спрацювання максимально-струмового захисту. Вставка захисту визначається напруженістю підключеної електроустановки.

Номінальні струми плавких вставок в усіх випадках обираються за розрахунковими струмами відповідних ділянок мережі, при цьому вставка не повинна плавитися при короткочасних перевантаженнях - пусковий струм електродвигуна.

Для вибору запобіжника необхідно брати значення пускової сили струму, яке орієнтовно в 5-7 разів більше номінального значення сили струму двигуна. В межах пускового процесу (до 10 секунд) запобіжник витримує силу струма, що перевищує його номінальну.

В даному дипломному проекті розглянемо занулення електричного рейкосвердла типу 1024-Б. Він має асинхронний двигун потужністю 0,75кВт. Рейкосвердл живиться від пересувної електростанції напруженням 220В. Коефіцієнт корисної дії двигуна η = 0,8, коефіцієнт потужності cosØ = 0,85, кратність пускового струму К_j = 5, довготривалість пуску до 10 секунд. Відгалуження виконано мідними проводами з гумовою ізоляцією, що проложені відкрито.

Плавка вставка повинна витримати не перегораючи пусковий струм двигуна, її номінальний струм обчислюється за формулою

, (6.1)

де: 1_П – пусковий струм двигуна;

коефіцієнт а=2,5, оскільки пуск двигуна продовжується не більше 10 секунд.

, (6.2)

де: K_j – кратність пускового струму (K_j = 5);

І_ном – номінальний струм двигуна;

, (6.3)

де: U – лінійне напруження (U=220B);

Р_НОМ – потужність (Р_НОМ=0,75 кВт);

η – коефіцієнт корисної дії (η = 0,8);

cosØ – коефіцієнт потужності (cos0 = 0,85).

А

А

А

Приймаю найближчу плавку вставку, для якої

А. Обрано триполюсний пакетний вимикач і 3 запобіжника ПР-2 тип ЯВП 3-15, виконання закрите (захищене з ущільненням).

Переріз проводу визначається за допустимим для нього струмом, величина якого визначається із умови

; , (6.4)

де: 3 – коефіцієнт надійності при захисті плавкими вставками, прийнятий у відповідності з Правилами улаштування електроустановок (ПУЕ)

А; А

Беремо найбільшу величину з отриманих І_Д0ІІ > 0,0029A. Прийнято переріз проводу 1,5 мм , тип ПР, для якого допустимий струм дорівнює 23А.

7. ВИЗНАЧЕННЯ ТЕМПЕРАТУРНИХ УМОВ УЛАШТУВАННЯ БЕЗСТИКОВОЇ КОЛІЇ З УРАХУВАННЯМ ЗМІНИ ЇЇ СТАНУ В ПРОЦЕСІ ЕКСПЛУАТАЦІЇ

7.1 Основні положення існуючої методики розрахунку безстикової колії

Можливість укладання безстикової колії та вибір її конструкції (темпратурно-напруженого типу або з сезонними розрядками температурних напружень) згідно з Технічними вказівками [1] встановлюється порівнянням допустимої температурної амплітуди [Т] для конкретних умов експлуатації з фактичною температурною амплітудою Т_А, що спостерігається в конкретній місцевості.

Допустима температурна амплітуда залежить від ряду факторів, а саме: виду рухомого складу, швидкості руху поїзда, виду та потужності верхньої будови колії та плану лінії.

Вона складається із допустимого підвищення температури рейкових плітей по відношенню до температури закріплення [Δt_С], яке визначається із умов стійкості безстикової колії проти викиду, і допустимого зниження температури рейкових плітей [Δt_p].

Критеріями для визначення розмірів допустимого зниження температури рейкових плітей, а отже і призначення безпечної верхньої межі інтервалу закріплення плітей є:

- міцність рейок при сумісній дії поїзних та температурних навантажень;

- величина розкриття зазору у випадку зламу пліті при низьких температурах;

- міцність стикових з'єднань у зрівняльних прольотах під дією температурних сил.

Все ж головним критерієм є міцність рейок, яку слід розглядати з різних позицій:

- неперевищення межі текучості в підошві рейки при одноразовому навантаженні;

- відповідності циклічного еквівалентного навантаження в підошві рейки межі витривалості;

- забезпечення міцності підошви рейки від втоми.

На вітчизняних залізницях [1] та на більшості зарубіжних залізниць розрахунок міцності рейкових плітей в безстиковій колії виконується з умови недопустимості пластичних деформацій підошви від сумісної дії найбільш можливих розтягуючих температурних напружень і максимальних напружень від дії рухомого складу. При цьому за розрахунковий приймається такий стан, при якому рейка зі зносом головки 6 мм має фізико-механічні характеристики металу як у нової рейки, а саме

, (7.1)

де:

– максимальні розтягуючі температурні напруження;

– максимально-ймовірні розтягуючі напруження в кромках підошви рейки від згину та кручення її під навантаженням від коліс рухомого складу;

К_м – коефіцієнт запасу міцності;

– допустиме напруження, що дорівнює мінімальній величині умовної межі текучості рейкової сталі.

7.2 Особливості розрахунків безстикової колії з урахуванням зниження службових властивостей рейок

В початковий період експлуатації показники роботи безстикової колії з новими рейками близькі до розрахункових. Але по мірі напрацювання тоннажу службові властивості рейок поступово погіршуються у зв'язку зі зміненням геометричного окреслення їх головок та корозією підошви, а також фізико-механічних характеристик металу.

Знос головки рейки, якщо він відбувається досить рівномірно, при рейках типів Р65 і Р75 несуттєво знижує момент опору. На прямих ділянках та пологих кривих після проходження міжремонтного тоннажу знос головки незагартованої рейки, як правило, не перевищує 3 – 4 мм, на об'ємно загартованих рейках він суттєво менший.

При коченні коліс через розрахунковий переріз рейки в головці під контактною площиною практично миттєво змінюється напружений стан рейкового металу. Якщо колесо знаходиться над розрахунковим перерізом, в головці рейки виникають досить високі напруження, що формуються в основному в результаті контактної дії колеса та згину рейки. Максимум цих дотичних напружень знаходиться здебільшого на глибині 4 – 7 мм від поверхні кочення. З підвищенням осьових навантажень вагонів максимуми цих напружень зміщуються до середини головки рейки.

Виникнення дефектів в головці рейки здебільшого починається в перерізах, де періодично виникають максимуми дотичних дій, і в цих місцях розташовані ланцюжки неметалевих включень. Зародженню тріщини втомленого характеру передають мікрозсуви і початкові тріщини, які поступово змінюються, переходять в основну або магістральну тріщину. Далі в цій зоні починає з'являтися і розвиватися тріщина втомленого характеру.

Зараз вже встановлено, що для незагартованих рейок Р65 при осьових навантаженнях вагонів 190 – 210 кН і швидкостях руху до 70 – 90 км/год вже після проходу 200 – 250 млн.т вантажу на всьому протязі головки починають з’являтися внутрішні мікротріщини. По мірі подальшої експлуатації вони розвиваються нерівномірно, і деякі з них, як правило, до моменту проходу 500 – 600 млн. т досягають біля 20% площі перерізу головки. В цей час вони виявляються типовими дефектоскопами і відмічаються як перерізи з гостродефектними пошкодженнями. Але до моменту суцільної заміни рейок, крім двох гостродефектних перерізів, протягом всієї зварної пліті може бути ще багато місць, де внутрішні пошкодження малі і не виявляються типовими дефектоскопами.