Заземление защитное -это:
Преднамеренное электрическое соединение с заземляющим устройством (т.е. с землей) металлических не токоведущих частей электроустановки, которые могут оказаться под напряжением, как правило в режиме замыкания электрической установки на корпус при повреждении ее изоляции
Техническое средство защиты людей от поражения электрическим током, представляющее собой преднамеренное соединение металлических не токоведущих частей электроустановки, которые могут оказаться под напряжением с нулевым защитным проводником
Система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредных и опасных воздействий электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества
Защитное заземление это
Снижение разности потенциалов (шагового напряжения) на поверхности земли или пола при помощи защитных проводников, проложенных в земле, в полу или на их поверхности и присоединенных к заземляющему устройству, или путем применения специальных покрытий земли
Преднамеренное соединение открытых проводящих частей с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с заземленной точкой источника в сетях постоянного тока, выполняемое в целях электробезопасности.
Заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки
Положение о системе неразрушающего контроля рельсов и эксплуатации средств рельсовой дефектоскопии в путевом хозяйстве железных дорог ОАО «РЖД» утверждённое распоряжением ОАО «РЖД» № 2714р от 27.12.2012
ПОЛОЖЕНИЕ О СИСТЕМЕ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ РЕЛЬСОВ
И ЭКСПЛУАТАЦИИ СРЕДСТВ РЕЛЬСОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ В ПУТЕВОМ
ХОЗЯЙСТВЕ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ ОАО «РЖД»
Дата введения
1 февраля 2013 года
Разработано:
Федеральным государственным унитарным предприятием «Научно-исследовательский институт мостов и дефектоскопии Федерального агентства железнодорожного транспорта».
Исполнители — Дымкин Г.Я., Кузьмина Л.И., Рождественский С.А., Рукавчук Ю.П., Этинген И.З.
Открытым акционерным обществом «Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта».
Исполнитель — Меркулова Т.В.
1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
1.1. Настоящее «Положение о системе неразрушающего контроля рельсов и правила контроля рельсов дефектоскопными средствами в путевом хозяйстве железных дорог ОАО «РЖД» (далее — Положение) распространяется на неразрушающий контроль (НК) рельсов, сварных стыков, рельсов ПКЗ и элементов стрелочных переводов, находящихся в ведении ОАО «РЖД».
Положение является основным нормативным и техническим документом, определяющим организацию системы НК рельсов, сварных стыков рельсов и элементов стрелочных переводов в ОАО «РЖД».
1.2. Положение применяется подразделениями аппарата управления, филиалами и иными структурными подразделениями ОАО «РЖД» и предназначено для сотрудников подразделений НК на предприятиях, а также должностных лиц, причастных к организации и обеспечению работ по НК.
1.3. Сведения о результатах контроля, укомплектованности подразделений, оснащенности средствами НК являются конфиденциальной и коммерческой информацией.
1.4. Представление и передача информации (кроме утвержденной ОАО «РЖД» отчетности), отдельных сведений проектно-конструкторским, научно-исследовательским и другим организациям, включая подразделения ОАО «РЖД», или их опубликование осуществляется только с разрешения руководства Управления диагностики и мониторинга инфраструктуры и Управления пути и сооружений Центральной дирекции инфраструктуры.
2. ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
2.1. В настоящем Положении применяются следующие термины с соответствующими определениями:
Неразрушающий контроль — контроль качества продукции, который должен не нарушать ее пригодность к использованию по назначению (ГОСТ 16504).
Метод неразрушающего контроля — метод контроля, при котором не должна быть нарушена пригодность объекта к применению (ГОСТ 16504).
Средство контроля — техническое устройство, вещество и (или) материал для проведения контроля (ГОСТ 16504).
Условная чувствительность по эхо-методу — чувствительность, характеризуемая размерами и глубиной залегания выявляемых искусственных отражателей, выполненных в стандартном образце из материала с определенными акустическими свойствами (ГОСТ 18576).
Эквивалентная чувствительность — чувствительность, характеризуемая размерами и глубиной расположения естественных отражателей (торец рельса; угловой отражатель, образованный торцом рельса; болтовое или другое отверстие в рельсе) или искусственных отражателей, выполненных в образце рельса (ГОСТ 18576).
Коэффициент выявляемости дефекта — отношение максимальной амплитуды эхо-сигнала от дефекта к максимальной амплитуде эхо-сигнала от цилиндрического отверстия диаметром 6 мм на глубине 44 мм в стандартном образце СО-2 (СО-2Р) или СО-3Р (ГОСТ 18576).
Цилиндрический боковой искусственный отражатель — искусственный отражатель в виде боковой поверхности цилиндрического отверстия, ось которого перпендикулярна направлению падающего акустического пучка (ГОСТ 23829).
Угол ввода — угол между нормалью к поверхности, на которой установлен преобразователь, и линией, соединяющей центр цилиндрического отражателя с точкой выхода при установке преобразователя в положение, при котором амплитуда эхо-сигнала от отражателя наибольшая (ГОСТ 14782).
Точка выхода луча — точка пересечения акустической оси преобразователя с его рабочей поверхностью (ГОСТ 23829).
Мертвая зона — неконтролируемая зона, прилегающая к поверхности ввода и/или к донной поверхности (ГОСТ 23829).
Входной контроль — контроль продукции поставщика, поступившей к потребителю или заказчику и предназначаемой для использования при изготовлении, ремонте или эксплуатации продукции (ГОСТ 16504).
Приемочный контроль — контроль продукции, по результатам которого принимается решение о пригодности ее к поставкам и (или) использованию (ГОСТ 16504).
Государственный стандартный образец — стандартный образец, признанный национальным органом по стандартизации, метрологии и сертификации, применяемый во всех областях народного хозяйства страны, включая сферы распространения государственного метрологического контроля и надзора (ГОСТ 8.315).
Отраслевой стандартный образец — стандартный образец, утвержденный органом, наделенным соответствующими полномочиями от Государственного органа управления или от объединения юридических лиц, применяемый на предприятиях и в организациях отрасли или объединения юридических лиц, утвердивших стандартный образец (ГОСТ 8.315).
2.2. В настоящем Положении кроме стандартизованных терминов применены также следующие термины с соответствующими определениями:
Автоматическая сигнализация дефекта (АСД) — автоматическая сигнализация регистрации эхо-сигнала, амплитуда которого выше (при эхо-импульсном методе) или ниже (при зеркально-теневом методе) порогового уровня на экране дефектоскопа в режиме А-развертки.
Сертификация персонала — установление уровня квалификации персонала по одному из методов неразрушающего контроля технических объектов определенного вида с последующей выдачей сертификата (удостоверения).
Квалификация — наличие подготовки, профессиональных знаний, умения и навыков, создающих возможность персоналу надлежащим образом выполнять неразрушающий контроль.
Аккредитация лаборатории неразрушающего контроля — официальное признание компетентности лаборатории осуществлять неразрушающий контроль конкретных технических объектов.
Опорный уровень чувствительности — уровень чувствительности (значение усиления), при котором сигнал от опорного отражателя имеет заданную высоту на индикаторе дефектоскопа (уровень срабатывания АСД).
Сканирование — процесс контроля посредством перемещения преобразователя по поверхности контролируемого объекта по определенной траектории и с заданным шагом.
Объект контроля — подвергаемая контролю продукция на стадиях ее жизненного цикла (создание, применение, хранение, ремонт и т.д.).
Дефект — несплошность или структурная неоднородность, недопустимая по требованиям нормативной документации на качество и (или) контроль качества, утвержденной в установленном порядке.
Ультразвуковой метод неразрушающего контроля — метод акустического неразрушающего контроля, при котором применяются приборы и устройства, использующие ультразвуковой диапазон частот.
Дефектограмма — условное изображение контролируемой зоны и дефектов объекта контроля на носителе информации.
2.3. В настоящем Положении применяются следующие сокращения:
АСД — автоматическая сигнализация дефекта;
ВК — визуальный контроль;
ВРЧ — временная регулировка чувствительности;
ГСО — государственный стандартный образец;
Д — дефектный элемент стрелочного перевода;
ДР — дефектный рельс;
ДСП — дежурный по станции;
ДЦНТИБ — Дорожный центр научно-технической информации и библиотек;
ДИЦДМ — Центр диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры;
ЕСТД — Единая система технологической документации;
ЗТМ — зеркально-теневой метод;
ЛНК — лаборатория неразрушающего контроля;
МПС — Министерство путей сообщения;
НК — неразрушающий контроль;
ОАО «РЖД» — Открытое акционерное общество «Российские железные дороги»;
ОД — остродефектный элемент стрелочного перевода;
ОДР — остродефектный рельс;
ОСО — отраслевой стандартный образец;
ПКЗ — покилометровый запас рельсов;
ПТЭ — Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации, утвержденные Приказом Минтранса России от 21.12.2010 г.;
ПЭП — пьезоэлектрический преобразователь;
Ростехрегулирование — Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии;
РЭ — Руководство по эксплуатации;
СОП — стандартный образец предприятия;
СПНПК — стрелочный перевод с непрерывной поверхностью катания;
СПС — сетевая путеобследовательская станция;
ДПМ — дирекция по эксплуатации и ремонту путевых машин;
ССПС — специальный самоходный подвижной состав;
ТИ — технологическая инструкция;
ТРА — техническо-распорядительный акт станции;
УЗК — ультразвуковой контроль;
ЭМАП — электромагнитоакустический преобразователь.
2.4. В настоящем Положении применяются следующие обозначения:
— угол ввода луча, град.;
— угол разворота преобразователя относительно продольной оси рельса, град.;
— угол раскрытия диаграммы направленности, град.;
f — частота ультразвуковых колебаний, МГц;
— коэффициент выявляемости дефекта, дБ;
— условная чувствительность, дБ;
— эквивалентная чувствительность, дБ;
N — амплитуда эхо-сигнала, дБ
M — мертвая зона, мм.
3. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
3.1. Система НК рельсов и элементов стрелочных переводов в ОАО «РЖД» включает в себя организационную структуру, средства НК и персонал, выполняющий НК на основе регламентирующей его документации.
3.2. Организационная структура НК включает в себя подразделения аппарата управления Центральной дирекции инфраструктуры и входящих в нее региональных дирекций инфраструктуры, (рис. 1)
Организационная структура НК
3.3. Обеспечение и непосредственное выполнение работ по НК рельсов, сварных стыков рельсов и элементов стрелочных переводов возлагается на подразделения (лаборатории) НК, к которым относятся:
а) участок диагностики пути;
в) мобильная дефектоскопная лаборатория;
г) дефектоскопная автомотриса;
д) автомотриса дефектоскоп-путеизмеритель.
3.4. Периодичность НК рельсов, сварных стыков и элементов стрелочных переводов различными средствами НК устанавливают на основании «Методики определения периодичности при комплексной проверке рельсов в пути» (Приложение А) .
3.5. Максимальные месячные нормы контроля рельсов, сварных стыков рельсов и элементов стрелочных переводов средствами НК должны соответствовать значениям, приведенным в таблице 1.
Тип средства НК
Максимальная месячная норма проверки на дефектоскоп
в летний период
в зимний период
Съемный двухниточный дефектоскоп
Однониточный дефектоскоп для контроля стрелочных переводов
280 стрелочных переводов
230 стрелочных переводов
— одноканальный для УЗК сварных стыков контактной сварки
— многоканальный для УЗК сварных стыков контактной сварки
1) В зависимости от местных условий: интенсивности движения поездов, состояния пути и т.д. месячные нормы могут быть изменены на +/- 10% начальником дистанции пути по согласованию с Центром диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры.
2) Приведенные в таблице месячные нормы соответствуют 40-часовой рабочей неделе. При меньшей продолжительности рабочей недели месячные нормы должны соответственно уменьшаться.
3) Нормы проверки рельсов средствами рельсовой дефектоскопии других типов утверждаются Управлением диагностики и мониторинга инфраструктуры Центральной дирекции инфраструктуры.
4) Проверка одного стрелочного перевода дефектоскопом приравнивается к проверке 250 метров пути.
3.6. Сменные нормы контроля рельсов, сварных стыков рельсов и элементов стрелочных переводов различными средствами НК не должны быть выше значений, приведенных в таблице 2.
Тип средства НК
Максимальная сменная норма контроля на дефектоскоп
в летний период
в зимний период
Ультразвуковой съемный дефектоскоп для сплошного контроля рельсов
Однониточный дефектоскоп для контроля стрелочных переводов
14 стрелочных переводов
12 стрелочных переводов
— одноканальный для УЗК сварных стыков контактной сварки
— многоканальный для УЗК сварных стыков контактной сварки
3.7. Сплошной НК рельсов на участках главных путей железных дорог проводят по участковой или кольцевой схемам контроля. Выбор схемы контроля производит дистанция пути по согласованию с Центром диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры.
3.8. Для реализации участковой схемы контроля главные пути железных дорог грузонапряженностью выше 10 млн. тонн брутто в год разбивают на участки контроля протяженностью от 50 км до 80 км.
3.8.1. Для проведения периодического сплошного НК каждого участка контроля в участке диагностики пути организуют постоянную группу операторов съемного дефектоскопа, оборудованного регистратором. Участок, контролируемый одной группой, подлежит смене через каждые 6 месяцев.
3.8.2. Для проведения периодического сплошного НК, а также контроля качества проверки рельсов съемными дефектоскопами за участками общей протяженностью не более 900 км закрепляют дефектоскопную автомотрису.
3.8.3. Для проведения периодического сплошного НК, а также контроля качества проверки рельсов съемными дефектоскопами и дефектоскопными автомотрисами, за участками общей протяженностью не более 2000 км закрепляют совмещенный или ультразвуковой вагон-дефектоскоп. Эксплуатация вагона-дефектоскопа и дефектоскопной автомотрисы возможна также и вне закрепленных за ними участков. Совмещенный вагон-дефектоскоп и дефектоскопная автомотриса являются взаимозаменяемыми на время их ремонта.
3.9 Для инспекционного контроля качества расшифровки дефектограмм и оценки выполненной работы мобильными и съемными средствами НК в Центре диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры проводится расшифровка результатов контроля не менее 10% от объема контроля съемными дефектоскопами и 5% от объема контроля мобильными средствами дефектоскопии.
3.10. Основными технологическими документами, регламентирующими процедуру НК, являются Правила контроля соответствующего объекта конкретной группой средств НК ( Приложения А — И ).
3.11. Автоматизированные или механизированные установки или блоки, входящие в состав средств для проведения НК рельсов, сварных стыков рельсов, элементов стрелочных переводов и ПКЗ, должны быть в обязательном порядке сертифицированы (аттестованы) и внесены в Реестр средств измерений, допущенных к применению на железнодорожном транспорте, в соответствии с требованиями ПР 32.82. Требования к средствам НК приведены в п. 5 настоящего Положения.
3.12. Начальную подготовку и повышение квалификации специалистов по НК проводят с отрывом от производства в образовательных учреждениях, получивших соответствующую лицензию в установленном порядке и по программам, утвержденным ОАО «РЖД». Требования к персоналу, выполняющему НК, приведены в п. 7 настоящего Положения.
3.13. Организация работ по НК рельсов в Центральной дирекции инфраструктуры.
3.13.1. Ответственность за общую организацию и обеспечение работ по НК в Центральной дирекции инфраструктуры возлагается на начальника Управления диагностики и мониторинга инфраструктуры Центральной дирекции инфраструктуры.
3.13.2. Ответственность за непосредственную организацию и обеспечение работ по НК возлагается на начальника отдела эксплуатации Управления диагностики и мониторинга инфраструктуры Центральной дирекции инфраструктуры.
3.13.3. Основными задачами отдела эксплуатации Управления диагностики и мониторинга инфраструктуры Центральной дирекции инфраструктуры по вопросам НК рельсов являются:
а) координация работы сектора по контрольно-измерительным средствам Управления пути и сооружений Центральной дирекции инфраструктуры и центров диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры по вопросам НК рельсов;
б) комиссионные проверки состояния систем НК рельсов в региональных дирекциях инфраструктуры;
в) координация научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по вопросам создания новых и модернизации находящихся в эксплуатации средств НК рельсов;
г) участие в проведении испытаний и внедрении новых и модернизированных средств НК рельсов;
д) координация разработки нормативной и технической документации, определяющей эксплуатацию, модернизацию и метрологическое обеспечение средств дефектоскопии рельсов;
е) разработка мероприятий по обеспечению безопасности движения поездов и охраны труда по вопросам, входящим в компетенцию отдела.
3.14. Организация работ по НК рельсов в Управлении пути и сооружений Центральной дирекции инфраструктуры.
3.14.1. Ответственность за общую организацию и обеспечение работ по НК в Управлении пути и сооружений Центральной дирекции инфраструктуры возлагается на заместителя начальника Управления пути и сооружений Центральной дирекции инфраструктуры.
3.14.2. Ответственность за непосредственную организацию и обеспечение работ по НК возлагается на начальника сектора по контрольно-измерительным средствам Управления пути и сооружений Центральной дирекции инфраструктуры — филиала ОАО «РЖД».
3.14.3. Основными задачами сектора по контрольно-измерительным средствам по вопросам НК рельсов, сварных стыков рельсов и элементов стрелочных переводов являются:
а) координация работы центров диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры по вопросам НК рельсов;
б) сбор, обработка результатов и проведение анализа работы средств НК всех типов на сети железных дорог ОАО «РЖД», разработка мероприятий по повышению эффективности их использования;
в) оперативный учет и выяснение причин изломов рельсов, разработка мероприятий по их предотвращению;
г) планирование и организация работы СПС по дефектоскопии рельсов. Контроль ее выполнения;
д) подготовка графиков ремонта СПС по дефектоскопии рельсов;
е) комиссионные проверки состояния систем НК рельсов в Центрах диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры;
ж) подготовка предложений по разработке и корректировке нормативной и технической документации, определяющей эксплуатацию, модернизацию и метрологическое обеспечение средств НК рельсов;
з) координация научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по вопросам создания новых и модернизации находящихся в эксплуатации средств НК рельсов;
и) участие в проведении испытаний и внедрении новых и модернизированных средств НК рельсов;
к) координация разработки нормативной и технической документации, определяющей эксплуатацию, модернизацию и метрологическое обеспечение средств дефектоскопии рельсов;
л) информирование центров диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры о новых разработках в области НК;
м) подготовка предложений по разработке методических указаний, учебных планов, наглядных пособий для проведения технической учебы, подготовки и повышения квалификации специалистов НК рельсов;
н) подготовка предложений по организации проведения сетевых школ по НК рельсов;
о) разработка мероприятий по обеспечению безопасности движения поездов и охраны труда по вопросам, входящим в компетенцию сектора.
3.15. Организация работ по НК в Центре диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры.
3.15.1. Ответственность за общее руководство и обеспечение работ по НК на уровне Центра диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры возлагается на начальника Центра диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры.
3.15.2. Из числа лиц с высшим специальным образованием по НК или инженерно-технических работников, прошедших повышение квалификации (специальное обучение) по НК рельсов, приказом по Центру диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры должен назначаться начальник подразделения по вопросам НК рельсов, ответственный за непосредственную организацию и обеспечение работ по НК в Центре диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры.
3.15.3. Основными задачами подразделения по вопросам НК рельсов Центра диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры по вопросам НК рельсов, сварных стыков рельсов и элементов стрелочных переводов являются:
а) планирование и организация работы вагонов-дефектоскопов. Контроль работы вагонов-дефектоскопов и дефектоскопных автомотрис;
б) контроль за организацией работы съемных средств НК;
в) согласование выбора схемы контроля и расчетов периодичности контроля рельсов, проводимых в дистанции пути;
г) оперативный учет и выяснение причин изломов рельсов, разработка мероприятий по их предотвращению;
д) сбор, обработка результатов и проведение анализа работы средств НК рельсов на железной дороге, разработка мероприятий по повышению эффективности их использования;
е) сбор сведений и формирование заявок на разработку методик контроля, приобретение или организацию изготовления средств НК и механизации работ;
ж) подготовка предложений по совершенствованию технических средств НК рельсов, сварных стыков и элементов стрелочных переводов;
з) комиссионные проверки организации работы по дефектоскопии рельсов в вагонах-дефектоскопах, дистанциях пути;
и) информирование персонала вагонов-дефектоскопов, дистанций пути о новых разработках в области НК;
к) подготовка предложений по разработке нормативной и технической документации, определяющей эксплуатацию, модернизацию и метрологическое обеспечение средств НК рельсов, сварных стыков и элементов стрелочных переводов;
л) подготовка предложений по разработке методических указаний, учебных планов, наглядных пособий для проведения технической учебы, подготовки и повышения квалификации специалистов по НК рельсов, сварных стыков рельсов и элементов стрелочных переводов;
м) планирование и организация ремонта и поверки (калибровки) средств НК;
н) организация и проведение технических совещаний и школ передового опыта по вопросам, входящим в компетенцию отдела;
о) организация и проведение конкурсов на звание «Лучший по профессии»;
п) разработка мероприятий по обеспечению безопасности движения поездов и охраны труда по вопросам, входящим в компетенцию отдела.
3.15.4. Центр диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры имеет право запрещать работу неисправных средств НК рельсов.
3.16. Организация работ по НК в вагонах-дефектоскопах и в дистанциях пути.
3.16.1. Ответственность за организацию и обеспечение работ по НК в вагоне-дефектоскопе и в дистанции пути в соответствии с настоящим Положением должна возлагаться соответственно на начальника вагона-дефектоскопа и начальника дистанции пути.
4. ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ НА ПРОВЕДЕНИЕ
НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ
4.1. НК рельсов, сварных стыков рельсов и элементов стрелочных переводов выполняют по ТИ на контроль конкретным типом средства НК, которые разрабатывают на основании Правил контроля ( Приложения А — И ) в соответствии с требованиями настоящего Положения.
4.2. ТИ должны содержать:
а) перечисление типов объектов контроля (рельсов, сварных стыков и элементов стрелочных переводов), на НК которых распространяется ТИ, и требования их контролепригодности: условия прозвучиваемости, состояние поверхностей сканирования (загрязненность, шероховатость), наличие технологических отражателей и т.д.;
б) указание типов применяемых средств НК (включая ПЭП, ОСО, СОП);
в) требования к квалификации и указание ответственности персонала, выполняющего НК и оценку результатов НК;
г) способы и параметры сканирования, значения основных параметров контроля;
д) порядок, последовательность и нормы периодичности выполнения операций настройки и проверки основных параметров аппаратуры;
е) порядок и последовательность проведения НК;
ж) описание способов интерпретации результатов НК, в том числе методов выделения полезных сигналов на фоне помех и оценки наличия акустического контакта;
з) критерии оценки результатов НК (браковочные критерии);
и) перечень регистрируемых параметров и результатов НК, формы и сроки хранения протоколов (журналов) регистрации.
4.3. ТИ должны разрабатывать специалисты II или III уровня квалификации по акустическому виду НК (согласно ПР 32.113-98) и согласовывать изготовители средств НК. Согласованные ТИ должны проходить экспертизу на соответствие требованиям настоящего Положения и Правил контроля и утверждаться Управлением диагностики и мониторинга инфраструктуры Центральной дирекции инфраструктуры. По согласованию с Управлением диагностики и мониторинга инфраструктуры Центральной дирекции инфраструктуры допускается включение ТИ в РЭ соответствующего средства НК в качестве отдельного приложения.
5. ТРЕБОВАНИЯ К СРЕДСТВАМ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ
5.1. Средства НК рельсов, сварных стыков и элементов стрелочных переводов по предназначению и конструктивному исполнению подразделяют на:
а) мобильные средства контроля рельсов (магнитные, ультразвуковые и совмещенные вагоны-дефектоскопы, ультразвуковые и совмещенные дефектоскопные автомотрисы, автомотрисы дефектоскоп-путеизмеритель, мобильные дефектоскопные лаборатории);
б) съемные двухниточные дефектоскопы сплошного контроля, имеющие встроенный или внешний регистратор дефектоскопических сигналов и других параметров;
в) съемные однониточные дефектоскопы сплошного контроля — многоканальные дефектоскопы, предназначенные для УЗК элементов стрелочных переводов (остряков, рамных рельсов и рельсов соединительных путей), рельсов ПКЗ и рельсов, проверка которых одновременно по двум ниткам пути затруднена или небезопасна (рельсы, расположенные в тоннелях, на мостах, в пределах или напротив пассажирских платформ, в местах с интенсивным движением поездов и т.д.);
г) одно- или многоканальные дефектоскопы локального контроля для УЗК сварных стыков рельсов и выборочной перепроверки участков рельсов в пути по показаниям мобильных и съемных средств НК;
5.2. Двухниточные и однониточные дефектоскопы, дефектоскопы для локального контроля, а также мобильные дефектоскопные лаборатории должны применяться в пределах одной дистанции пути.
Мобильные средства НК (за исключением мобильных дефектоскопных лабораторий) должны применяться в пределах отдельных направлений Региональной дирекции инфраструктуры. При этом дефектоскопная автомотриса может применяться для контроля рельсов на нескольких дистанциях пути. Порядок использования дефектоскопной автомотрисы в таком случае должен определяться начальником Центра диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры
5.3. Средства НК должны соответствовать требованиям нормативной и технологической документации по НК рельсов, сварных стыков рельсов и элементов стрелочных переводов.
5.4. Новые типы средств НК должны приниматься и вводиться в эксплуатацию в соответствии с СТО РЖД 1.11.006-2010.
5.5. Мобильные средства НК и съемные двухниточные дефектоскопы сплошного контроля с блоками преобразователей (ПЭП или ЭМАП) должны обеспечивать реализацию всех схем прозвучивания, представленных на рисунке 2 (минимальная базовая комплексная схема прозвучивания).
5.6. Средства НК должны быть оснащены системой автоматической сигнализации обнаружения дефекта, а также обеспечивать автоматическую регистрацию в электронном виде (с возможностью распечатки) протоколов (дефектограмм), содержащих реализованные значения параметров, сигналы и результаты НК. Средства НК должны иметь возможность самотестирования своего технического состояния.
5.6.1. Допускается применение средств НК без автоматического регистрирующего устройства при УЗК элементов стрелочных переводов и сварных стыков рельсов, а также выборочной перепроверке участков рельсов в пути по показаниям мобильных средств НК и дефектоскопов сплошного контроля.
5.6.2. Регистрации при НК подлежат:
а) дата, время контроля и фамилия (или табельный номер) специалиста, выполняющего НК;
б) типы и заводской номер средства НК, тип ПЭП (для ручного УЗК — заводской номер ПЭП), угол разворота ПЭП;
в) при НК рельсов в пути — номер пути, код направления, текущая путейская координата контролируемого сечения;
г) служебные отметки;
д) реализованные значения параметров временной селекции (задержки и длительности зон контроля) и закон ВРЧ;
е) реализованные опорный уровень чувствительности, условная и эквивалентная чувствительность;
ж) для сплошного НК — информационные признаки наличия акустического контакта в каждом контролируемом сечении;
з) дефектоскопические сигналы, координаты и значения других измеряемых характеристик зафиксированных несплошностей, регистрация которых предусмотрена ТИ на НК.
Рисунок 2
Все блоки преобразователей расположены на продольной оси рельса. Возможно расположение нескольких преобразователей в одном блоке.
ИП — совмещенная схема включения («излучение — прием»);
П — раздельная схема включения (только «прием»);
все блоки преобразователей расположены на продольной оси рельса
5.7. Двухниточные и однониточные дефектоскопы должны иметь возможность подключения ручных ПЭП типов П121-2,5-50, П112-2,5-0, П121-2,5-65, П121-2,5-70 и П121-2,5-45 (или П121-2,5-42).
5.8. ПЭП, поставляемые не в комплекте средств НК, должны иметь паспорт в соответствии с МК 07.56-2006.
5.9. Порядок учета и хранения средств НК
5.9.1. Средства НК должны быть учтены в соответствующем подразделении путевого хозяйства (в Центре диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры, в дистанции пути).
5.9.2. Каждая единица средств НК должна быть зарегистрирована в подразделении НК и иметь регистрационный документ (например, карточку или лист).
5.9.3. Эксплуатируемые средства НК должны храниться в условиях, обеспечивающих их сохранность и правила хранения.
5.10. Метрологическое обеспечение средств НК
5.10.1. Средства НК должны проходить поверку (калибровку) по утвержденному графику, составленному в соответствии с эксплуатационной документацией на средства НК. ОСО и СОП должны проходить аттестацию по утвержденному графику, составленному в соответствии с их эксплуатационной документацией.
5.10.2. Средства НК должны проходить поверку (калибровку) в подразделениях метрологических служб, аккредитованных в установленном порядке на право проведения указанных работ.
5.10.3. Средства НК подлежат внеочередной поверке (калибровке) после ремонта, повлекшего изменение метрологических характеристик.
6. ПОРЯДОК ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА СРЕДСТВ НК
6.1. Устанавливают следующие виды технического обслуживания и ремонта средств НК:
а) ежесменное техническое обслуживание (выполняет, соответственно, оператор дефектоскопа или наладчик контрольно-измерительных вагонов перед началом и после окончания работы, а также во время перерывов в работе);
б) периодическое техническое обслуживание (выполняет наладчик контрольно-измерительных вагонов, для дефектоскопов сплошного контроля — выполняет наладчик железнодорожно-строительных машин и механизмов совместно с операторами, закрепленными за данным дефектоскопом);
в) текущий и средний ремонт.
6.2. Ежесменное техническое обслуживание средств НК проводят работники соответствующих подразделений НК. Данный вид обслуживания включает следующие работы:
— проверку целостности корпусов составных частей дефектоскопической аппаратуры;
— проверку надежности заземления дефектоскопов и оборудования с напряжением питающей сети 220 В и более;
— проверку целостности изоляции, соединительных кабелей, протекторов ПЭП и надежности соединения кабелей;
— проверку исправности контрольно-измерительных приборов, переключателей, тумблеров, световых и звуковых индикаторов;
— внешний осмотр ГСО, СОП, ОСО;
— настройку дефектоскопической аппаратуры с применением ГСО, СОП, ОСО;
6.3. Периодическое техническое обслуживание средств НК проводят по утвержденному графику, составленному в соответствии с требованиями эксплуатационных документов средств НК. Обслуживание средств НК по разработанным документированным процедурам проводит наладчик или другой работник, ответственный за техническое состояние средств НК.
6.4. Двухниточные и однониточные дефектоскопы сплошного контроля, а также дефектоскопы для локального контроля в сроки, установленные РЭ дефектоскопов, должны проходить техническое обслуживание, плановый ремонт и ведомственную метрологическую калибровку (поверку) в соответствии с утвержденными правилами проведения ремонта и поверки.
Порядок проведения ежесменного и периодического технического обслуживания для двухниточных и однониточных дефектоскопов сплошного контроля, а также для дефектоскопов локального контроля определяется Правилами ремонта ультразвуковых дефектоскопов конкретных типов, а также РЭ дефектоскопов.
6.5. Мобильные средства НК и съемные дефектоскопы должны не реже одного раза в шесть месяцев проходить проверку работоспособности аппаратуры на соответствующих испытательных участках пути, изготовленных в соответствии с НПО 539.000 и аттестованных в соответствии с ПМА 07.35-2004.
6.6. Результаты периодического технического обслуживания средств НК регистрируют в формуляре средства НК.
6.7. В случае обнаружения неисправностей средств НК, влияющих на достоверность НК и безопасность работ, проведение НК запрещается до устранения выявленных неисправностей.
6.8. Специалист, проводивший техническое обслуживание и выявивший неисправность средства НК, должен сообщить об этом своему непосредственному начальнику.
6.9. Техническое обслуживание и ремонт дефектоскопных автомотрис, как подвижных единиц, должны осуществляться в ПДМ согласно требованиям Инструкции по эксплуатации дефектоскопной автомотрисы и Инструкции по эксплуатации и содержанию дрезин, мотовозов и автомотрис (моторно-рельсового транспорта несъемного типа) на железных дорогах.
6.10. Техническое обслуживание дефектоскопного оборудования вагона-дефектоскопа должно проводиться в установленные РЭ вагона-дефектоскопа сроки и в необходимом объеме.
6.11. Планово-предупредительный ремонт и ведомственная метрологическая калибровка дефектоскопного оборудования должны проводиться в соответствии с действующими нормами и правилами проведения ремонта и калибровки.
6.12. Техническое обслуживание и ремонт вагонной части, а также подвагонных ходовых тележек вагона-дефектоскопа должны производиться в соответствии с Приказом МПС России от 04.04.1997 N 9Ц и Приказом Минтранса РФ от 13.01.2011 г. N 15.
7. ТРЕБОВАНИЯ К ПЕРСОНАЛУ, ВЫПОЛНЯЮЩЕМУ НК
7.1. На должность операторов УЗК назначаются лица со средним или высшим образованием, прошедшие начальную подготовку по НК рельсов, сварных стыков и элементов стрелочных переводов.
7.2. Начальная подготовка и повышение квалификации специалистов по НК должны проводиться с отрывом от производства по программам, утвержденным ОАО «РЖД», в учебных центрах профессиональных квалификаций, техникумах, вузах или других образовательных учреждениях, получивших соответствующую лицензию в установленном порядке.
7.3. Специалисты по НК должны проходить повышение квалификации не реже чем один раз в три года, а также после перерыва в практической работе более шести месяцев.
7.4. Обучение, повышение квалификации и сертификация персонала должны проводиться по годовым планам-графикам, утвержденным руководством железных дорог.
7.5. Испытания специалистов Центра диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры и мобильных средств НК на соответствие квалификационным требованиям должны проводиться не реже одного раза в три года комиссией в составе:
а) начальника Центра диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры;
б) начальника или заместителя подразделения по вопросам НК рельсов Центра диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры.
7.6. Квалификационный экзамен на присвоение профессии и квалификационного разряда по ЕТКС должен проводиться в соответствии с «Положением об организации обучения и проверки знаний по электробезопасности работников открытого акционерного общества «Российские железные дороги» и «Положением о порядке присвоения профессии и квалификации рабочим кадрам открытого акционерного общества «Российские железные дороги».
7.7. Персонал должен выполнять работы по НК в соответствии с квалификационным разрядом по ЕТКС.
7.8. Штатное расписание подразделений НК разрабатывают в пределах выделенного лимита.
7.9. Для установления технической компетенции специалистов НК рекомендуется проведение их сертификации на II или III уровень квалификации по акустическому (ультразвуковому) виду НК согласно ПР 32.113-98. Сертификацию осуществляют уполномоченные органы или экзаменационные центры, получившие право на сертификацию в соответствии с ПР 32.113-98 и П ССПНК ЖТ.01-98.
7.10. Для установления технической компетенции подразделений НК рекомендуется проведение их аккредитации в соответствии с ПР 32.151 -2000.
8. ТРЕБОВАНИЯ К РЕГИСТРАЦИИ РЕЗУЛЬТАТОВ НК
8.1. Результаты НК рельсов регистрируют в учетных формах, утвержденных Управлением диагностики и мониторинга инфраструктуры Центральной дирекции инфраструктуры.
При использовании микропроцессорных приборов результаты НК могут быть занесены в компьютерные базы данных.
8.2. Результаты НК должны регистрироваться при проведении всех видов НК.
8.3. Ответственность за регистрацию результатов НК и достоверность сведений несут специалисты, проводившие контроль.
8.4. Журналы должны иметь сквозную нумерацию страниц, быть прошнурованы и скреплены подписью руководителя подразделения (лаборатории) НК.
8.5. Журналы должны регистрироваться в подразделении НК при их выдаче и сдаче. Каждый журнал должен иметь регистрационный номер по подразделению НК.
8.6. Изменения в действующие формы журналов должны вноситься в установленном порядке.
8.7. Исправления в журналах учета результатов НК должны быть подписаны лицом, внесшим изменения, с указанием даты. Исправления должны вноситься красными чернилами.
8.8. Исправления в журналы учета результатов НК могут вноситься руководителем подразделения (лаборатории) НК и оператором, непосредственно проводившим НК.
9. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
9.1. Все виды работ по НК должны проводиться с соблюдением действующих правил охраны труда, промышленной санитарии, электро- и пожарной безопасности.
9.2. К проведению НК допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинскую комиссию, профессиональное обучение, инструктаж по охране труда, стажировку на рабочем месте и проверку знаний по охране труда, безопасным методам и приемам работы.
9.3. Все работы по обслуживанию и эксплуатации дефектоскопов и других средств НК должны выполняться с соблюдением требований охраны труда, установленных в документах по эксплуатации на эти средства, а также в соответствующих правилах и инструкциях по охране труда, действующих в путевом хозяйстве ОАО «РЖД».
9.4. Санитарные правила для вагонов-дефектоскопов и участков диагностики пути должны соответствовать СП 2.5.1335-03.
9.5. Общие требования к производственному оборудованию по ГОСТ 12.2.003-91.
9.6. Оборудование рабочих мест дефектоскопами, вспомогательными устройствами и механизмами и их обслуживание должны осуществляться в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79, ГОСТ 12.2.007.9-93 и ПОТ РМ-016-2001.
9.7. Переносные электрические светильники должны иметь напряжение питания не более 36 В.
9.8. Размещение, хранение, транспортирование и использование вспомогательных материалов и отходов производства должны проводиться с соблюдением требований защиты от пожаров по ГОСТ 12.1.004-91.
9.9. На каждом рабочем месте должна находиться Инструкция по охране труда дефектоскописта, утвержденная по установленной форме.
9.10. Подъемно-транспортные механизмы должны удовлетворять требованиям ПБ 10-382-00.
9.11. Уровень шума на рабочих местах не должен превышать нормы, установленные ГОСТ 12.1.003-83 для производственных помещений.
9.12. Требования к допустимому содержанию вредных веществ в воздухе рабочей зоны, к температуре, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне участков НК — по ГОСТ 12.1.005-88.
9.13. Требования к вентиляционным системам — по ГОСТ 12.4.021-75.
9.14. Требования к защите от воздействия постоянных магнитных полей должны соответствовать «Предельно-допустимым уровням воздействия постоянных магнитных полей при работе с магнитными устройствами и магнитными материалами».
9.15. Требования к защите от воздействия магнитных полей промышленной частоты должны соответствовать СанПиН 2.4.723-98.
9.16. Параметры ультразвука, воздействующего на оператора, должны соответствовать ГОСТ 12.1.006-84.
9.17. Отходы производства в виде отработанных дефектоскопических материалов подлежат удалению в установленные сборники или уничтожению.
9.18. Ветошь должна храниться в специальных металлических ящиках с плотно закрывающимися крышками. Использованную ветошь необходимо собирать в металлический ящик с крышкой и отправлять на утилизацию.
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧНОСТИ ПРИ КОМПЛЕКСНОЙ ПРОВЕРКЕ
РЕЛЬСОВ В ПУТИ
Дефектоскопные автомотрисы, совмещенные вагоны-дефектоскопы включаются в периодичность как средства первичного контроля.
На участках с грузонапряженностью до 25 млн. т брутто/год допускается применять в качестве первичного средства контроля мобильные средства на комбинированном ходу.
Равномерные интервалы контроля рельсов должны соблюдаться отдельно по мобильным средствам и отдельно по съемным дефектоскопам сплошного контроля.
Малоинтенсивные линии (участки) пути подлежат сплошному контролю рельсов мобильными лабораториями дефектоскопии и автомотрисами путеизмеритель-дефектоскоп (по мере оснащенности) в соответствии с расчетной периодичностью.
А.1. Подготовка к расчету периодичности контроля
А.1.1. Расчет периодичности контроля выполняется с учетом:
а) среднего значения выхода остродефектных рельсов (ОДР) на 1 км;
б) пропущенного тоннажа;
в) наибольшей установленной скорости движения пассажирских и грузовых поездов;
г) грузонапряженности на участке контроля;
д) протяженности участка контроля.
А.1.2. При расчете периодичности контроля используются данные следующих учетных форм:
— журнал учета покилометрового выхода ОДР по участкам контроля (Приложение А.1) ;
— журнал замены ОДР по дистанции пути (Приложение А.2) .
А.1.3. Для создания базы данных, анализа и расчета периодичности контроля рельсов, а также ее корректировки необходимо ежемесячно вести учет ОДР и изломов рельсов по форме ПУ-2А.
А.1.4. Работа по сбору статистических данных выхода ОДР производится участками диагностики пути дистанций пути совместно с Техническими отделами дистанций пути. Проведение расчета периодичности контроля рельсов возлагается на начальника участка (мастера) диагностики пути дистанций пути. Решение по изменению числа проверок должно приниматься начальником дистанции пути при согласовании с Центром диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры.
А.1.5. Вновь уложенные в путь рельсы подлежат входному контролю комплексом средств дефектоскопии после их обкатки или шлифовки до устранения следов заводского проката на поверхности катания.
А.1.6. Контроль сварных электроконтактных стыков уложенных в путь рельсов переносными дефектоскопами по всему сечению должен проводиться не реже одного раза в год в первые два года после укладки, в дальнейшем контроль по всему сечению производится не реже одного раза в два года, а на малодеятельных участках — не реже одного раза в три года. Сварные стыки, изготовленные в полевых условиях, подлежат приемочному контролю по всему сечению после окончания работ.
А.1.7. Периодичность контроля алюминотермитных сварных стыков (АЛТС) по всему сечению (со снятием накладок) устанавливается в соответствии с таблицей А.1.
Периодичность контроля стыков, сваренных АЛТС
В день сварки рельсов
Контроль сварного стыка по всему сечению (2-я проверка)
Не позднее 12 месяцев после сварки стыков
Контроль сварного стыка по всему сечению (3-я и последующие проверки)
Не реже одного раза в два года
А.1.8. Приемо-отправочные пути, примыкающие к главным путям и предназначенные для прямого пропуска поездов, проверяются с той же периодичностью, что и главные пути, но не чаще 2 раз в месяц. Остальные приемо-отправочные пути проверяются не чаще 1 раза в квартал.
А.1.9. Стрелочные переводы и съезды, лежащие на главных и приемо-отправочных путях, примыкающих к главным путям, должны проверяться дефектоскопами сплошного контроля с регистраторами или однониточными дефектоскопами с периодичностью, установленной для этих путей.
Сварные стыки в элементах стрелочных переводов, лежащих на главных и приемо-отправочных путях, примыкающих к главным путям, должны проверяться дефектоскопами по утвержденной технологии контроля с периодичностью в соответствии с п. А.1.6 .
А.2. Расчет периодичности контроля рельсов
А.2.1. Расчет периодичности контроля начинается с разбивки путей, находящихся на балансе дистанции пути на участки контроля по тоннажу в соответствии с таблицей А.3 .
А.2.2. Для переложенных рельсов, в том числе с переменой рабочего канта, в учет принимается суммарный тоннаж, пропущенный по ним до и после перекладки.
А.2.3. При длине подлежащего контролю участка более 100 км, он должен разделяться на отдельные участки длиной менее 100 км. Следует стремиться к назначению максимально возможной длины участков контроля. Участки контроля длиной менее 5 — 6 км следует использовать в крайних случаях.
А.2.4. На основании данных журнала учета покилометрового выхода ОДР по участкам контроля необходимо определить по формуле (Д.1) среднее значение выхода ОДР , за предыдущие 12 месяцев для каждого участка контроля:
где H — суммарный выход ОДР за предыдущие 12 месяцев на контролируемом участке;
L — длина контролируемого участка, км.
При необходимости расчета среднего значения выхода ОДР за меньший промежуток времени (полугодие/квартал/месяц), H (выход ОДР) определяется за этот же промежуток времени.
А.2.5. Расчетный среднегодовой выход ОДР на 1 км пути расчетных участков определяют с точностью до первого десятичного знака с избыточным округлением по формуле (Д.2):
где r — коэффициент, принимаемый по таблице А.2 в зависимости от длины L, км, контролируемого участка (при промежуточном значении длины контролируемого участка r принимается равным ближайшему значению, указанному в таблице А.2).
Значение коэффициента r
А.2.6. Для участков, на которых за предыдущие 12 месяцев выход ОДР отсутствовал, в качестве среднего значения выхода ОДР следует принимать средний выход ОДР на один километр пути на других участках дороги с аналогичными значениями грузонапряженности и пропущенного тоннажа с момента укладки рельсов, при этом принимается до 0,3 шт./км в год.
А.2.7. Общее расчетное число проверок за год определяется в соответствии с таблицей А.3. Продолжительность межконтрольных интервалов проверки рельсов определяется как частное (количество дней в году разделенное на количество проверок в год) с допускаемым увеличением на срок не более 4 дней.
Общее расчетное число проверок за год
Наибольшая установленная скорость движения пассажирских и грузовых поездов, км/ч
Расчетный выход ОДР шт./км
Пропущенный тоннаж, млн. т. брутто
Периодичность проверки в год для рельсов типа Р-50, Р-65 и Р-75 при грузонапряженности (млн. т. брутто/км в год)
Ультразвуковыми съемными дефектоскопами сплошного контроля рельсов с регистраторами или совмещенными дефектоскопными автомотрисами и совмещенными вагонами-дефектоскопами
св. 10 до 25 вкл.
св. 25 до 50 вкл.
св. 50 до 80 вкл.
свыше 0,3 до 1 вкл.
свыше 1 до 2-х вкл.
свыше 0,3 до 1 вкл.
свыше 1 до 2-х вкл.
свыше 0,3 до 1 вкл.
свыше 1 до 2-х вкл.
1. На малоинтенсивных участках пути с количеством проверок 8 раз и более периодичность проверки съемными дефектоскопами сплошного контроля рельсов с регистраторами — не реже одного раза в квартал. На остальных малоинтенсивных участках необходимо планировать периодичность контроля поочередно мобильным и съемным средством.
2. На участках пути с периодичностью проверки 24 раза в год и более проверка рельсов съемными дефектоскопами сплошного контроля рельсов с регистраторами – не реже одного раза в месяц. На остальных участках– не реже одного раза в два месяца.
3. На участках пути грузонапряженностью до 25 млн. т. брутто/год и количестве пар пассажирских поездов более 20 пар поездов в сутки назначается одна дополнительная проверка раз в квартал любым средством сплошного контроля.
А.2.8. Максимальное число ограничивается 60 проверками в год. На таких участках с периодичностью контроля 60 раз в год в зависимости от причин выхода ОДР в первоочередном порядке должны выполняться ремонтные работы, включая сплошную выправку пути и профильную шлифовку рельсов, а также сплошную замену рельсов, в том числе нетермоупрочненных и легких типов.
А.2.9. Такие же мероприятия, но в плановом порядке следует предусматривать на участках с устойчивым выходом ОДР, требующим проведения 37 — 60 проверок в год.
ЖУРНАЛ УЧЕТА ПОКИЛОМЕТРОВОГО ВЫХОДА ОДР ПО УЧАСТКАМ
КОНТРОЛЯ
ЖУРНАЛ ЗАМЕНЫ ОДР ПО ДИСТАНЦИИ ПУТИ
Тип и номер дефекто-скопа. Фамилия проверя- ющего
Место работы (путь, километр, станция, наиме-нование п/о путей)
Количество проверенных км путей, стр. пер., стыков
Место обнаружения дефектного рельса
Стрело- чных переводов
Линей- ный участок
Нитка (левая, правая)
Продолжение Приложения А.2
Характеристика дефектного рельса
Кому выдано уведо- мление (ПД, ПДБ)
Время сооб- щения
N предупре- ждения об ограничении скорости на замену о/д рельса
Погодные условия, t° воздуха
N дефекта по класси- фикации
ПРАВИЛА УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ РЕЛЬСОВ
СЪЕМНЫМ ДЕФЕКТОСКОПОМ
Б.1. Область применения
Б.1.1. Настоящие «Правила ультразвукового контроля рельсов съемным дефектоскопом» распространяются на сплошной УЗК рельсов в пути съемным двухниточным дефектоскопом, имеющим встроенный или внешний регистратор дефектоскопических сигналов и других параметров.
Допускается проводить УЗК рельсов, уложенных в станционные и приемо-отправочные пути, дефектоскопом, не имеющим регистратора дефектоскопических сигналов и не реже 1 раза в квартал.
Б.1.2. Контролю подлежат рельсы типа Р50, Р65, Р75, размеры, материал и состав которых соответствуют ГОСТ Р 51685-2000.
Б.1.3. Настоящие «Правила ультразвукового контроля рельсов съемным дефектоскопом» устанавливают:
а) порядок применения УЗК;
б) перечень необходимых средств, материалов и инструмента;
в) порядок подготовки средств НК и рельсов к контролю и проведению контроля;
г) требования к оформлению результатов контроля и оценке качества рельсов по результатам контроля;
д) требования по безопасности при проведении УЗК.
Б.2. Общие положения
Б.2.1. УЗК применяется для выявления дефектов следующих кодов (по НТД/ЦП-1-93 и Дополнению к НТД/ЦП-1-93): 20.1-2, 21.1-2, 24, 25, 26.3, 27.1-2, 30В.1-2, 30Г.1-2, 38.1, 50.1-2, 52.1-2, 53.1-2, 55, 56.3, 60.1-2, 66.3, 69, 70.1-2, 74, 79, ДО.20.2, ДО.60.2, ДУ.22.2, ДСН.20.2, ДСН.60.2, ДР.21.2, ДУН.21.2, ДУН.22.2 в эксплуатируемых рельсах и элементах стрелочных переводов.
Размеры и местоположение выявляемых дефектов указываются в РЭ дефектоскопа.
Б.2.2. Сплошной УЗК рельсов в пути съемным дефектоскопом осуществляется в соответствии с ежемесячным графиком проверки рельсов, который рассчитывается по «Методике определения периодичности при комплексной проверке рельсов в пути» (Приложение А) .
Б.2.3. Сплошной УЗК рельсов в пути съемным дефектоскопом осуществляется основной схемой прозвучивания, приведенной в РЭ или ТИ на конкретный тип дефектоскопа.
Б.2.4. При большом выходе ОДР определенного кода на конкретном участке пути, например, при наличии большого числа рельсов со смененным рабочим кантом, при проходе вагона, имеющего колесо с ползуном, на данном участке пути начальником (мастером) участка диагностики пути, по согласованию с Центром диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры, может назначаться проход съемного дефектоскопа со специализированной схемой прозвучивания, предназначенной для выявления дефектов конкретного кода. Данная схема прозвучивания вносится в график проверки рельсов средствами дефектоскопии дистанции пути.
Б.2.5. Длина контролируемого участка пути за один день для каждой бригады операторов дефектоскопов определяется, исходя из состояния контролируемых рельсов, числа ДР на участке контроля, типа пути (бесстыковой или звеньевой), с привязкой к местам хранения дефектоскопов на линии и с учетом интенсивности движения поездов, доставки операторов к месту работы. Длина контролируемого участка пути за один день не должна превышать 9 км.
Б.2.6. Съемные двухниточные дефектоскопы эксплуатируются в участке диагностики дистанции пути.
Б.2.7. Съемный дефектоскоп обслуживает бригада из двух операторов (6 — 7) разряда, один из которых приказом начальника дистанции пути назначается руководителем бригады.
Б.2.8. Доставка бригады операторов на место работы и обратно осуществляется поездами или специально выделенным дистанцией пути транспортом и планируется с учетом проведения контроля в светлое время суток.
Б.2.9. Ответственность за выполнение УЗК и оформление его результатов возлагается на оператора, непосредственно проводившего контроль.
Б.2.10. Ответственность за организацию УЗК рельсов съемным дефектоскопом возлагается на начальника (мастера) участка диагностики пути.
Б.3. Оборудование, материалы и вспомогательные приспособления
Б.3.1. Комплект оборудования для сплошного УЗК рельсов съемным дефектоскопом включает:
а) съемный двухниточный дефектоскоп сплошного контроля, имеющий встроенный или внешний регистратор дефектоскопических сигналов и других параметров, соответствующий требованиям п. 5 и п. 6 «Положения о системе неразрушающего контроля рельсов и эксплуатации средств рельсовой дефектоскопии в путевом хозяйстве железных дорог ОАО «РЖД» и укомплектованный в соответствии с РЭ дефектоскопа;
б) запасные блоки ПЭП (не менее одного каждого типа);
в) ПЭП: П121-2,5-50, П112-2,5, П121-2,5-70, П121-2,5-65, П121-2,5-45 (или П121-2,5-42), необходимые для организации подтверждающего ручного УЗК;
д) сигнальные принадлежности: красный и желтый флажки (2 комплекта), петарды (12 шт.), духовой рожок;
е) инструмент (молоток, металлическая линейка, универсальный шаблон (модель 00 316), штангенциркуль, рулетка, зеркало, лупа, скребок, кисточка, щуп, ветошь, набор отверток и гаечных ключей, плоскогубцы, фонарик);
ж) краска масляная белая;
з) контактирующая жидкость (вода или спиртовой раствор, консистенция и порядок применения которого определяются в соответствии с ЦПД-19д/96);
и) масло минеральное для вторичного контроля дефектных сечений;
к) вкладыш для блокировки стрелочного перевода;
Б.3.2. Документация оператора дефектоскопной тележки, необходимая при проведении УЗК, включает в себя:
а) рабочий журнал дефектоскопа (форма ПУ 27);
б) журнал регистрации инструктажа по охране труда (форма ТНУ-19);
в) ТИ по УЗК используемым типом дефектоскопа;
г) бланки уведомлений на замену ОДР;
д) выписку из графика работы дефектоскопных средств на месяц;
е) ведомость дефектных рельсов по состоянию на первое число предыдущего месяца (форма ПУ-2а);
з) выписку о «подозрительных сечениях в рельсах и непроконтролированных участках (при необходимости);
и) ведомость участков с плохой видимостью;
к) ведомость наличия на главных путях рельсов с переменой рабочего канта.
Б.4. Подготовка к контролю
Б.4.1. Оператор перед выполнением УЗК обязан:
Б.4.1.1. Провести организационную подготовку, а именно:
а) получить у начальника (мастера) участка диагностики пути или бригадира группы дефектоскопии рельсов:
— выписку о «подозрительных» сечениях в рельсах и непроконтролированных участках из ведомости расшифровки дефектограмм предыдущего прохода дефектоскопа по данному участку пути;
— выписку о «подозрительных» сечениях из ведомостей расшифровки результатов НК вагоном-дефектоскопом и дефектоскопной автомотрисы;
— выписку из ведомости дефектных рельсов, лежащих в главных путях;
б) проверить у ДСП наличие действия предупреждения поездам о работе дефектоскопа на перегоне, а при работе по станции — наличие записи предупреждения об особой бдительности в журнале формы ДУ-46;
в) получить у ДСП информацию об изменениях в графике движения поездов (пропуск поездов по неправильному пути, работа путевой техники в технологические окна и т.д.);
г) проверить наличие на дефектоскопной тележке документации в соответствии с п. Б.3.2 ;
д) пройти у бригадира пути или мастера дорожного целевой инструктаж по охране труда с записью в журнале (форма ТНУ-19) темы инструктажа.
Б.4.1.2. Провести подготовку дефектоскопа непосредственно перед проведением УЗК, а именно:
а) подготовить механическую часть дефектоскопа и регистратора в соответствии с РЭ дефектоскопа и регистратора;
б) произвести заправку дефектоскопа контактирующей жидкостью;
в) проверить наличие акустического контакта. Проверить работу наушников;
г) проверить соответствие схемы прозвучивания схеме, заложенной в графике проверки рельсов на данном участке;
д) провести поканальную проверку (настройку) дефектоскопа, т.е настроить (проверить) значения параметров контроля (точку выхода луча, угол ввода, условную (или эквивалентную) чувствительность, мертвую зону) для каждого ПЭП (в том числе, для ручных ПЭП) в соответствии с ТИ или РЭ.
1. Угол ввода и мертвую зону необходимо проверять, а условную чувствительность настраивать ежедневно перед проведением УЗК, и в случае замены ПЭП в соответствии с таблицей Б.1.
Мертвая зона M, мм
Условная (эквивалентная) чувствительность
Минимальная условная (эквивалентная) чувствительность, дБ
16 (по эхо-методу)
Условную чувствительность зеркально-теневого метода для ПЭП с необходимо настраивать по подошве рельса на бездефектном участке.
Эквивалентную чувствительность эхо-метода для ПЭП с углом ввода необходимо настраивать по отверстию диаметром 6 мм, расположенному в ОСО-3Р на глубине 15 мм.
Условную чувствительность эхо-метода для ПЭП с углами ввода необходимо настраивать по отверстию диаметром 6 мм, расположенному в ОСО-3Р на глубине 44 мм.
2. Если в процессе УЗК температура окружающего воздуха изменилась более чем на 10 °C относительно температуры, при которой осуществлялась проверка (настройка) дефектоскопа, необходимо проверить угол ввода и настройку условной чувствительности для всех используемых ПЭП.
е) записать в память дефектоскопа и рабочий журнал результаты настройки (проверки) основных параметров контроля.
Б.5. Проведение контроля и оценка качества
Б.5.1. Установить съемный дефектоскоп на рельсы в начале контролируемого участка пути и проверить наличие акустического контакта;
Б.5.2. Записать исходные данные (дата и время начала проведения УЗК, фамилию (табельный номер) оператора, номер пути, начальную путейскую координату контроля) в память регистратора. Эти же данные, а также фамилии руководителя работ и сигналиста(ов) оператор должен записать в рабочий журнал дефектоскопа.
Б.5.3. Сплошной УЗК рельсов в пути в течение смены выполняет поочередно каждый оператор с записью проверенных километров в рабочем журнале дефектоскопа.
Б.5.4. В процессе сплошного УЗК оператор обязан:
а) соблюдать технологию УЗК рельсов данным типом дефектоскопа, приведенную в ТИ;
б) проводить проверку лежащих в пути ДР ручными ПЭП согласно п. 5 «Правил вторичного ультразвукового контроля рельсов в пути» (Приложение Ж) . Для дефектов первой группы с помощью линейки, универсального шаблона (00 316) и штангенциркуля измерять геометрические размеры и глубину расположения, а также проверять соответствие действующих и допустимых скоростей движения поездов по данному дефекту.
Примечание: измерение геометрических параметров ДР проводится при каждом проходе съемного средства контроля.
в) проводить ручной ультразвуковой контроль участка рельса с повреждением поверхности катания в соответствии с МУ 07.82-2009;
г) проводить визуальный осмотр рельсов ПКЗ на предмет наличия маркировки и неснятых фасок болтовых отверстий;
д) при проходе пикетного или километрового столба проводить корректировку текущей путейской координаты регистратора;
е) вводить служебные отметки в память регистратора.
Б.5.5. При невозможности УЗК зоны болтового стыка с поверхности катания из-за поверхностных дефектов или наличия наплавки, проводить визуальный осмотр со снятием накладок (операцию по снятию накладок организует сопровождающий бригадир или мастер дорожный).
Б.5.6. При выявлении торцов, обрезанных автогеном, отверстий, вырезанных автогеном, или сварных швов в зоне 3 м от торца присваивать рельсу код дефекта 99.1 и выдавать его как ОДР согласно техническим указаниям по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути от 31.03.2000.
Б.5.7. При прохождении стрелочного перевода оператору необходимо исключить перевод остряка с помощью специального вкладыша, установив на расстоянии 1 метра от острия остряка между остряком и рамным рельсом.
Б.5.8. При УЗК элементов стрелочных переводов контролю подлежат:
а) рамные рельсы и соединительные рельсы по всей длине;
б) усовики — только в рельсовой части переднего вылета крестовины до начала литого сердечника (а в сварных крестовинах — рельсовая часть хвостовиков);
в) остряки — от корня до места, где плоский кант головки не менее 20 мм и параллелен подошве (острие остряка контролируется визуально). Высокая корневая часть остряка в пределах от выпрессовки до его ближнего конца проверяется согласно технологии контроля зоны болтовых стыков рельсов используемым типом дефектоскопа. Средняя корневая часть остряка, расположенная между выпрессовкой, и сечение, где ширина плоского наката не менее 20 мм, контролируется всеми каналами, реализующими эхо-метод и ЗТМ. При этом следует настроить зону контроля канала ЗТМ РС-ПЭП на высоту контролируемой части остряка.
В зоне болтовых отверстий (рамного и ходового рельса, переднего вылета крестовины, болтовых стыков) УЗК проводится за два раза: в режиме сплошной проверки проводится контроль головки, в режиме проверки болтовых стыков — контроль шейки.
Б.5.9. По мере продвижения дефектоскопа вдоль строганой части остряка необходимо следить за положением блоков ПЭП и при смещении блоков ПЭП с поверхности остряка необходимо производить корректировку его положения с помощью регулировочного винта.
Б.5.10. При УЗК изолирующего стыка необходимо следить за тем, чтобы искательная система или датчик путейской координаты регистратора находились на стыке не более 3 сек. При необходимости, болтовые отверстия в зоне изолирующих стыков необходимо проверять ручными ПЭП согласно «Правилам вторичного ультразвукового контроля рельсов» (Приложение А) .
Б.5.11. Если при проведении УЗК происходят частые ложные срабатывания одного или нескольких дефектоскопических каналов, то оператор может уменьшать чувствительность этих каналов, но не ниже значений, указанных в таблице Б.1 .
Если и после уменьшения условной чувствительности до минимально возможной будут продолжаться ложные срабатывания звукового индикатора дефектоскопа, то такой участок пути признается контроленепригодным для съемных дефектоскопов (по конкретным дефектоскопическим каналам).
Б.5.12. После завершения УЗК оператор обязан:
а) доложить начальнику (мастеру) участка диагностики пути или работнику, назначенному дежурным по дистанции пути, о проделанной работе, обнаруженных ДР, ОДР, рельсов ПКЗ без маркировки, а также других замечаниях по проверенному участку пути. При несоблюдении графика контроля указать причины;
б) уточнить у начальника (мастера) участка диагностики пути задание на следующий рабочий день;
в) в течение суток с момента начала проверки организовать передачу зарегистрированных данных контроля в дистанцию пути или на ftp-сервер.
Б.6. Оформление результатов контроля
Б.6.1. При обнаружении ОДР:
а) оператор, осуществлявший УЗК, обязан заполнить уведомление установленной формы и передать его под роспись сопровождающему мастеру дорожному или бригадиру пути. Контроль замены ОДР осуществляют начальник (мастер) участка диагностики пути и диспетчер дистанции пути;
б) при обнаружении излома рельса мастер дорожный или бригадир пути и руководитель бригады операторов обязаны принять меры по ограждению опасного места до прибытия ремонтной бригады в соответствии с требованиями Инструкции от 28.07.1997 N ЦП-485.
Б.6.2. При обнаружении контроленепригодного для УЗК рельса оператор дефектоскопа должен сделать запись в рабочий журнал и выдать уведомление по коду 99К. Дальнейшая эксплуатация «контроленепригодного» рельса предусматривает проведение ремонта (шлифовку или наплавку) по поверхности катания или замену после комиссионного осмотра и принятия решения в 5-дневный срок.
Б.6.3. Маркировка обнаруженных ОДР и ДР, а также порядок пропуска поездов по ним осуществляется в соответствии с НТД/ЦП-3-93 от 22.03.1993.
Б.6.4. После окончания работы оператор обязан записать в рабочем журнале дефектоскопа выявленные ОДР и ДР с указанием их путейской координаты, номера проконтролированных километров, стрелочных переводов, съездов и приемо-отправочных путей и путейские координаты сечений рельсов, которые проверялись ручными ПЭП, а также результаты измерений геометрических параметров дефектов первой группы.
Б.6.5. Мастер дорожный или бригадир пути, сопровождающие дефектоскоп, личной росписью в рабочем журнале обязаны подтвердить факт проверки рельсов каждым оператором дефектоскопной тележки.
Б.7. Требования безопасности
Б.7.1. Дефектоскопная тележка при работе на линии ограждается в соответствии с требованиями Инструкции от 28.07.1997 N ЦП-485.
Б.7.2. При работе на пути бригаду операторов, выполняющую сплошной УЗК рельсов, сопровождает мастер дорожный или бригадир пути, который перед началом работы должен обеспечить:
а) проведение необходимого инструктажа по охране труда с обязательным разъяснением маршрута и порядка следования к месту проведения работ;
б) ограждение бригады операторов дефектоскопа во время работ по контролю рельсов в пути.
Б.7.3. Со съемным дефектоскопом работает один из операторов, в то время как другой оператор выполняет функции помощника оператора. Сигналист(ы) ведут наблюдение за приближением поездов. Помощник оператора во время работы идет рядом с дефектоскопом, с полевой стороны железнодорожного пути, следит за сигналами, подаваемыми сигналистами, и предупреждает оператора о приближении поезда, оказывает помощь оператору при снятии и установке дефектоскопа с пути и на путь.
ПРАВИЛА РАСШИФРОВКИ ДЕФЕКТОГРАММ РЕЗУЛЬТАТОВ КОНТРОЛЯ
РЕЛЬСОВ СЪЕМНЫМИ ДЕФЕКТОСКОПАМИ С РЕГИСТРАТОРАМИ
В.1. Область применения
В.1.1. Настоящие «Правила расшифровки дефектограмм результатов контроля рельсов съемными дефектоскопами с регистраторами» распространяются на организацию расшифровки дефектограмм результатов УЗК рельсов съемными дефектоскопами сплошного контроля, имеющими встроенный или внешний регистратор дефектоскопических сигналов и других параметров.
В.2. Общие положения
В.2.1. Расшифровку результатов контроля применяют для:
а) выявления сигналов, характерных для дефектов в рельсах;
б) факта и качества проведения сплошного УЗК;
в) оценки и корректировки технологии проведения сплошного УЗК;
г) мониторинга состояния проконтролированных рельсов;
д) повышения ответственности операторов, осуществляющих сплошной УЗК.
В.2.2. Расшифровка результатов контроля проводится в участке диагностики пути.
В.2.3. Расшифровку результатов контроля осуществляет техник (по расшифровке записей регистраторов дефектоскопии), который назначается из числа лиц, имеющих техническое образование и опыт работы с вычислительной техникой, и выполняет следующие основные функции:
а) обеспечивает своевременный перенос данных с регистратора на компьютер участка диагностики пути, расшифровку дефектограмм, передачу дефектограмм в виде исходных файлов в подразделение по НК рельсов Центра диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры, ведение базы данных дефектограмм, журнала расшифровки дефектограмм съемных дефектоскопов и другой документации;
б) осуществляет по результатам расшифровки контроль соблюдения технологии контроля рельсов операторами, работающими с дефектоскопами, оснащенными регистраторами. Заполняет и хранит карточки качества работы операторов;
в) определяет (совместно с начальником (мастером) участка диагностики пути) порядок и график передачи данных, зарегистрированных съемными дефектоскопами;
г) обеспечивает контроль за техническим состоянием регистраторов, оборудования и программного обеспечения для расшифровки дефектограмм;
д) участвует в проведении вторичного контроля рельсов по показаниям мобильных средств НК и регистраторов съемных дефектоскопов.
В.2.4. Техник (по расшифровке записей регистраторов дефектоскопии) должен пройти курс специального обучения и иметь удостоверение, дающее право на расшифровку результатов контроля.
В.2.5. Расшифровка результатов контроля должна проводиться в течение одних суток после передачи данных в участок диагностики пути.
В.2.6. Хранению на жестком диске компьютера, используемом для проведения расшифровки, подлежат дефектограммы в виде исходных файлов не менее чем трех последних проходов съемного дефектоскопа с регистратором. По мере накопления данные контроля должны переноситься на внешний информационный носитель (например, CD-диск) и храниться в участке диагностики пути в течение одного года.
В.2.7. Фрагменты дефектограмм с ОДР и ДР подлежат хранению в участке диагностики пути в виде фрагментов исходных файлов в специально созданных каталогах баз данных на компьютере и в виде распечатанных дефектограмм.
В.2.8. Ответственность за выполнение расшифровки и оформление ее результатов возлагается на техника (по расшифровке записей регистраторов дефектоскопии).
В.2.9. Ответственность за организацию расшифровки возлагается на начальника (мастера) участка диагностики пути.
В.2.10. С целью повышения профессионального уровня операторов и качества контроля рельсов все случаи нарушения технологии контроля должны рассматриваться на ежемесячных технических занятиях.
В.3. Оборудование и материалы
В.3.1. Для организации расшифровки результатов контроля участок диагностики должен быть оснащен компьютерами, цветными принтерами, сканером, ксероксом, факсом и цифровым фотоаппаратом. На компьютерах должно быть установлено программное обеспечение для расшифровки дефектограмм эксплуатируемых съемных и мобильных средств НК, обучающие и учебные программы. Конфигурация компьютеров, предназначенных для расшифровки дефектограмм результатов контроля, должна быть не ниже указанной в эксплуатационной документации регистрирующей аппаратуры для используемых съемных и мобильных средств НК.
В.3.2. Для приема и передачи оперативной информации о результатах НК в электронном виде участок диагностики пути должен быть оснащен комплектом оборудования для передачи данных.
В.3.3. Для обеспечения бесперебойной работы по расшифровке дефектограмм участок диагностики пути должен своевременно обеспечиваться необходимыми расходными материалами (бумага, картриджи, магнитные носители).
В.3.4. Документация техника (по расшифровке записей регистраторов дефектоскопии), включает в себя:
а) список наличия регистраторов в участке диагностики;
б) ведомости результатов контроля мобильными средствами;
в) эксплуатационную документацию регистраторов (например, РЭ, Инструкцию по расшифровке, Инструкцию оператору);
г) журнал учета результатов расшифровки записей регистраторов;
д) выписку из графика работы дефектоскопных средств на месяц;
е) ведомости дефектных рельсов и дефектных элементов стрелочных переводов;
ж) ведомости выявленных ОДР и ДР с распечатками соответствующих дефектограмм;
з) ведомость контроленепригодных, непроконтролированных участков пути и участков с некачественной записью дефектограмм;
и) карточки качества работы операторов.
В.3.5. Для обучения и повышения квалификации специалистов по расшифровке в участке диагностики пути должен быть альбом (в электронном виде) дефектограмм различных типов регистраторов с фотографиями соответствующих обнаруженных дефектов.
В.4. Подготовка к расшифровке
В.4.1. В течение суток с момента начала контроля руководитель бригады операторов съемного дефектоскопа должен передать зарегистрированные данные технику (по расшифровке записей регистраторов дефектоскопии).
В.4.2. После приема данных техник (по расшифровке записей регистраторов дефектоскопии) должен внести соответствующую запись в Журнал учета результатов расшифровки записей регистраторов.
В.5. Проведение расшифровки и оценка качества
В.5.1. Организация расшифровки должна проводиться в несколько этапов:
а) предварительный просмотр зарегистрированных данных на предмет обнаружения явных сигналов от ОДР. В первую очередь производится расшифровка зарегистрированных данных о результатах контроля участков с большим выходом ОДР и участков, пропустивших сверхнормативный тоннаж;
б) немедленное информирование начальника (мастера) участка диагностики пути (а при его отсутствии — руководства дистанции пути) для принятия мер по ограничению скорости движения и срочной замене ОДР (при обнаружении в процессе оперативного просмотра явных сигналов от ОДР);
в) основная расшифровка;
г) принятие мер по ограничению скорости движения поездов до 25 км/ч (при обнаружении в процессе основной расшифровки сигналов от возможных ОДР)
д) составление ведомости непроконтролированных участков пути;
е) составление проекта ведомости выявленных ОДР и ДР, выявленных по результатам расшифровки. Определение срока проведения вторичного контроля (немедленно, сутки, трое суток, пять суток, в плановом порядке);
ж) передача результатов расшифровки начальнику (мастеру) участка диагностики пути для организации вторичного УЗК и устранения нарушений технологии контроля;
з) проведение вторичного УЗК;
и) составление окончательной ведомости выявленных ОДР и ДР по результатам расшифровки и вторичного УЗК.
В.5.2. В ходе расшифровки должны проводиться:
а) поиск сигналов от дефектов по критериям, установленным Инструкцией по расшифровке дефектограмм;
б) обязательное сравнение сигналов от дефектов по результатам расшифровки последнего прохода дефектоскопа с регистратором с сигналами в этих же местах на дефектограммах предыдущих проездов мобильных и съемных средств НК;
в) поиск непроконтролированных участков пути (участков пути с отсутствием донного сигнала или признаком отсутствия акустического сигнала на расстоянии более 100 мм), непроконтролированных болтовых отверстий, а также контроленепригодных рельсов с указанием причин, по которым они не были проконтролированы (отсутствие акустического контакта, нарушение технологии контроля рельсов, неисправность дефектоскопа или регистратора, контроленепригодный рельс);
г) анализ организации и технологии контроля (факта проверки планируемого участка пути, соответствия планируемого и фактического объема контроля, времени, затраченного на контроль, примерной скорости контроля, ввода служебных отметок, порогового уровня чувствительности, условной чувствительности и правильности ее изменения в процессе контроля, технологии контроля рельсов вне болтовых стыков, технологии контроля рельсов в зоне болтовых стыков, факта использования при необходимости ручных ПЭП, качества центровки искательной системы и т.д.).
В.5.3. При обнаружении ОДР при контроле в пути съемным дефектоскопом техник (по расшифровке записей регистраторов дефектоскопии) должен по дефектограмме оценить обоснованность решения о выдаче для замены ОДР.
В.5.4. При обнаружении по результатам расшифровки ОДР или факта грубого нарушения технологии контроля необходимо провести разбор в дистанции пути или Центре диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры (с использованием дефектограмм последних проходов съемных и мобильных средств НК) комиссией в составе начальника (мастера) участка диагностики пути, бригадира (по дефектоскопии рельсов) и техника (по расшифровке записей регистраторов дефектоскопии).
В.5.5. В случае отсутствия файла (или фрагмента файла) с зарегистрированными данными или большого количества непроконтролированных участков пути (из-за технических отказов дефектоскопа или регистратора, а также из-за нарушения технологии контроля операторами дефектоскопов) начальником (мастером) участка диагностики пути в течение двух суток должна быть назначена внеплановая проверка этого участка пути съемными дефектоскопами с регистраторами.
В.5.6. При получении информации об ОДР, обнаруженном мобильным средством НК или съемным дефектоскопом, в суточный срок проводить анализ дефектограмм проверки данного рельса всеми средствами дефектоскопии с регистраторами за прошедший месяц на наличие в них сигналов от ОДР с принятием конкретных решений.
В.5.7. Вторичный УЗК по результатам расшифровки проводить в соответствии с «Правилами вторичного ультразвукового контроля рельсов» (Приложение Ж) . Техник (по расшифровке записей регистраторов дефектоскопии) обязан не менее трех раз в месяц участвовать в проведении вторичного УЗК.
В.6. Оформление результатов контроля
В.6.1. По результатам основной расшифровки обязан заполнить:
а) соответствующие графы журнала учета результатов расшифровки записей регистраторов;
б) ведомость контроленепригодных, непроконтролированных участков пути и участков с некачественной записью дефектограмм и распечатать комплект дефектограмм «подозрительных» сечений рельсов для проведения их вторичного контроля. Дефектограммы распечатываются в двух масштабах — с мелким масштабом для привязки к участку с возможным дефектным рельсом и с крупным масштабом для привязки к месту возможного дефекта на рельсе.
Примечание: рельсы с «подозрительными» сечениями — рельсы, на дефектограммах которых имеются сигналы от дефектов, не позволяющие однозначно оценить степень их опасности.
в) карточки качества работы операторов (в случае нарушения операторами технологии УЗК рельсов).
ПРАВИЛА НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ РЕЛЬСОВ
ДЕФЕКТОСКОПНОЙ АВТОМОТРИСОЙ
Г.1. Область применения
Г.1.1. Настоящие «Правила неразрушающего контроля рельсов дефектоскопной автомотрисой» распространяются на сплошной НК рельсов ультразвуковой или совмещенной дефектоскопной автомотрисой.
Г.1.2. Контролю подлежат рельсы типа Р50, Р65, Р75, размеры, материал и состав которых соответствуют ГОСТ Р 51685-2000.
Г.1.3. Настоящие «Правила неразрушающего контроля рельсов дефектоскопной автомотрисой» устанавливают:
а) порядок применения НК;
б) перечень необходимых средств, материалов и инструмента;
в) порядок подготовки дефектоскопной автомотрисы к контролю и проведение контроля;
г) требования к оформлению результатов контроля и оценке качества рельсов по результатам контроля;
д) требования по безопасности при проведении НК.
Г.2. Общие положения
Г.2.1. НК рельсов дефектоскопной автомотрисой применяют для выявления дефектов следующих кодов (по НТД/ЦП-1-93): 20.1-2, 21.1-2, 24, 25, 26.3, 27.1-2, 30Г.1-2, 38.1, 52.1-2, 56.3, 53.1-2, 55, 56.3, 66.3, 69, 70.1-2, 74, 79 в эксплуатируемых рельсах.
Размеры и местоположение выявляемых дефектов каждым методом НК указываются в РЭ дефектоскопной автомотрисы.
Г.2.2. НК рельсов дефектоскопной автомотрисой осуществляется в соответствии с ежемесячным графиком проверки рельсов, который рассчитывается по «Методике определения периодичности при комплексной проверке рельсов в пути» (Приложение А) .
Г.2.3. НК рельсов дефектоскопной автомотрисой осуществляется основной схемой прозвучивания, приведенной в ТИ или РЭ дефектоскопной автомотрисы.
Г.2.4. При большом выходе ОДР определенного кода на конкретном участке пути, например, при наличии большого числа рельсов со смененным рабочим кантом, при проходе вагона, имеющего колесо с ползуном, на данном участке пути начальником (мастером) участка диагностики пути, по согласованию с Центром диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры, может назначаться проезд дефектоскопной автомотрисы со специализированной схемой прозвучивания, предназначенной для выявления дефектов конкретного кода.
Г.2.5. Ответственность за организацию НК рельсов дефектоскопной автомотрисой возлагается на начальника дефектоскопной автомотрисы.
Г.3. Оборудование, материалы и вспомогательные приспособления
Г.3.1. Для сплошного НК рельсов дефектоскопная автомотриса должна соответствовать требованиям п. 5 и п. 6 «Положения о системе неразрушающего контроля рельсов и эксплуатации средств рельсовой дефектоскопии в путевом хозяйстве железных дорог Российской Федерации» и иметь комплектацию в соответствии с РЭ дефектоскопной автомотрисы.
Г.3.2. В комплект оборудования и материалов, необходимых для проведения НК рельсов дефектоскопной автомотрисой также входят:
а) дефектоскоп вторичного УЗК, соответствующий требованиям п. 5 «Положения о системе неразрушающего контроля рельсов и эксплуатации средств рельсовой дефектоскопии в путевом хозяйстве железных дорог ОАО «РЖД» и укомплектованный в соответствии с РЭ дефектоскопа. Дефектоскоп должен позволять включать ПЭП по совмещенной и раздельной схемам включения и иметь дисплей, реализующий А-развертку;
б) ПЭП П121-2,5-50, П112-2,5, П121-2,5-70, П121-2,5-45 (или П121-2,5-42).
в) сигнальные принадлежности: красный и желтый флажки (2 комплекта), петарды (12 шт.), духовой рожок;
г) инструмент (молоток, металлическая линейка, универсальный шаблон (00 316), штангенциркуль, рулетка, зеркало, лупа, кисточка, ветошь, набор отверток и гаечных ключей, щетка, плоскогубцы, фонарик);
д) краска масляная белая;
е) контактирующая жидкость;
ж) масло минеральное для вторичного контроля дефектных сечений.
Г.4. Подготовка к контролю
Г.4.1. Руководитель смены дефектоскопной автомотрисы перед началом смены обязан подать заявку на работу в установленном порядке.
Для контроля отдельных участков дефектоскопной автомотрисы в графике движения поездов должно быть предусмотрено предоставление специальных технологических окон.
Г.4.2. В день, предшествующий проверке рельсов, персоналу дефектоскопной автомотрисы необходимо провести все регламентные работы по подготовке и настройке оборудования в соответствии с требованиями ТИ или РЭ дефектоскопной автомотрисы, а именно:
а) провести внешний осмотр дефектоскопического оборудования и устранить выявленные неисправности;
б) проверить напряжение аккумулятора и, при необходимости, подзарядить его;
в) проверить работоспособность ПЭП и техническое состояние соединительных кабелей; устранить выявленные неисправности;
г) смонтировать ПЭП в акустические блоки;
д) провести поканальную проверку (настройку) основных параметров контроля, т.е. проверить (настроить) значения параметров контроля (угол ввода, мертвую зону, условную (или эквивалентную) чувствительность) для каждого ПЭП в соответствии с РЭ автомотрисы;
е) записать в рабочий журнал результаты настройки (проверки) основных параметров контроля;
ж) установить лыжу с акустическими блоками в искательную систему автомотрисы;
з) произвести регулировку положения следящих и искательной систем;
и) проверить давление в пневматических камерах прижатия следящих лыж;
к) произвести заправку водой бака для контактирующей жидкости;
л) проверить состояние катушек электромагнитов, соединительных проводов, искательных катушек и устранить выявленные неисправности.
Г.4.3. Проверку (настройку) основных параметров необходимо производить при температуре, близкой к температуре контроля.
Г.4.4. Для настройки чувствительности в случае расположения лыжи с акустическими блоками в салоне дефектоскопной автомотрисы необходимо использовать соединительный кабель такой же длины, как и кабель между дефектоскопической аппаратурой и подвагонной частью искательной системы.
Г.4.5. При проведении контроля дефектоскопная автомотриса сопровождается представителем участка диагностики пути, который обязан предъявить руководителю смены дефектоскопной автомотрисы копию ведомости ДР, находящихся на проверяемом участке пути, и копию ведомости предыдущего проезда данной автомотрисы с отметками о проведенном вторичном контроле, подписанную начальником дистанции пути.
Г.5. Проведение контроля и оценка качества
Г.5.1. НК рельсов, проводимый дефектоскопной автомотрисой в соответствии с ТИ или РЭ, осуществляется в несколько этапов:
— НК участка пути (запись дефектограмм контроля рельсов);
— предварительный просмотр регистрируемых данных в ходе проезда по участку контроля;
— выдача ведомости ОДР, подлежащих немедленной замене, представителю дистанции пути;
— основная расшифровка на стоянке после завершения проезда;
— составление телеграммы о промежуточных результатах НК (с указанием обнаруженных ОДР и ДР и сроков их замены или вторичного контроля);
— организация и проведение работниками дефектоскопной автомотрисы вторичного контроля рельсов с дефектами, отнесенных при расшифровке к «подозрительным», окончательное заключение по которым выдается после завершения вторичного контроля;
— составление по результатам проведенного вторичного контроля ведомости выявленных ДР и ОДР и передача ее начальнику (мастеру) участка диагностики пути, а также телеграммы в адрес дистанции пути, Центра диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры для принятия соответствующих мер и контроля за ними.
Г.5.2. В процессе выполнения НК, при необходимости, на основе качества регистрируемой информации производится подстройка чувствительности контроля и ВРЧ. Если в процессе НК конкретного участка пути для получения качественной дефектограммы необходимо снижать чувствительность более чем на 6 дБ, то такой участок признается контроленепригодным по одному или нескольким дефектоскопическим каналам, о чем делается соответствующая запись в журнале.
Г.5.3. Скорость движения дефектоскопной автомотрисы в процессе выполнения НК определяется ее эксплуатационными характеристиками, качеством акустического контакта и при работе в совмещенном или ультразвуковом режиме контроля должна быть не более 35 км/ч, при работе в магнитном режиме контроля — не более 70 км/ч.
Скорость движения дефектоскопной автомотрисы в процессе выполнения НК элементов стрелочных переводов определяется конструктивными особенностями конкретного типа дефектоскопной автомотрисы и должна быть не более 25 км/ч.
Г.5.4. Предварительный просмотр дефектограмм в ходе проезда по участку контроля может проводиться любым работником дефектоскопной автомотрисы, имеющим право на расшифровку дефектограмм (кроме машиниста и помощника машиниста).
Если в процессе предварительного просмотра дефектограмм появляется обоснованное подозрение на наличие ОДР, требующего ограничения установленной скорости или закрытия движения поездов, начальник смены дефектоскопной автомотрисы должен передать по радиосвязи соответствующую заявку дежурному по железнодорожной станции или поездному диспетчеру.
Г.5.5. Если в процессе проезда по участку контроля имеется необходимость оперативного вторичного УЗК или регулировки искательной системы, то руководитель смены дефектоскопной автомотрисы обязан передать по радиосвязи поездному диспетчеру заявку об остановке и после получения разрешения организовать проведение соответствующей процедуры.
Г.5.6. Основная расшифровка дефектограмм проводится в стационарных условиях двумя или более работниками дефектоскопной автомотрисы (кроме машиниста или помощника машиниста), имеющими право на расшифровку дефектограмм. Для ускорения обработки результатов контроля рельсов расшифровка дефектограмм должна одновременно вестись на двух рабочих местах. В первую очередь проводится расшифровка дефектограмм участков с большим выходом ОДР и участков, пропустивших сверхнормативный тоннаж.
Г.5.7. В процессе основной расшифровки также проводится проверка факта замены ОДР или наличия/отсутствия ДР. В случае замены ДР выясняются причины их замены.
Г.5.8. При обнаружении в процессе расшифровки сигналов, требующих проведения срочного вторичного контроля, начальник смены обязан выдать уведомление об ограничении скорости 25 км/ч до проведения такого контроля.
Г.5.9. Вторичный контроль проводится на основании ведомости результатов контроля рельсов работниками, назначаемыми руководителем смены дефектоскопной автомотрисы, с обязательным участием начальника (мастера) или бригадира участка диагностики пути или наладчика участка диагностики пути и мастера дорожного или бригадира соответствующего участка пути.
Г.5.10. Вторичный контроль проводится в соответствии с «Правилами вторичного ультразвукового контроля рельсов» (Приложение А) .
Г.5.11. Для доставки участников вторичного контроля к месту его проведения разрешается использование дефектоскопной автомотрисы.
Г.6. Оформление результатов контроля
Г.6.1. По результатам основной расшифровки руководителем смены дефектоскопной автомотрисы составляются:
— ведомости результатов НК рельсов;
— комплект дефектограмм «подозрительных» сечений рельсов для проведения их вторичного контроля. Дефектограммы распечатываются в двух масштабах — с мелким масштабом для привязки к участку с дефектным рельсом и с крупным масштабом для привязки к месту дефекта на рельсе.
Примечание: рельсы с «подозрительными» сечениями — рельсы, на дефектограммах которых имеются сигналы от дефектов, не позволяющие однозначно оценить степень их опасности.
Г.6.2. Ведомость расшифровки результатов контроля рельсов и файл с зарегистрированными данными передаются в Центр диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры и начальнику (мастеру) соответствующего участка диагностики пути или бригадиру группы дефектоскопии рельсов не позднее 24 часов после окончания проезда по участку.
Г.6.3. Результаты вторичного контроля заносятся в ведомость расшифровки результатов контроля рельсов и в журнал результатов контроля рельсов.
Г.6.4. В случае наличия рельсов, выданных для вторичного УЗК и не подтвержденных операторами дистанции пути, начальник смены дефектоскопной автомотрисы обязан организовывать перепроверку данных рельсов. По результатам перепроверки необходимо составить соответствующий акт.
Г.6.5. После проведения вторичного контроля уточненная ведомость результатов контроля рельсов передается начальнику (мастеру) участка диагностики пути для организации замены ОДР, учета этих сведений при планировании работы дефектоскопных средств участка диагностики пути, проверки контроленепригодных рельсов.
Г.6.6. По каждому проконтролированному участку пути составляются ведомости:
а) выявленных ДР и ОДР;
б) рельсов, степень дефектности которых можно определить только после проведения вторичного контроля;
в) непроконтролированных болтовых стыков и участков пути (участков пути, на которых отсутствует донный сигнал на расстоянии более 10 м по длине рельса) с указанием возможных причин (например, отсутствие акустического контакта, контроленепригодность рельсов, отказы в работе искательной или следящей систем, дефектоскопического комплекса или другого оборудования).
Г.6.7. Степень опасности выявленных дефектов определяется начальником смены с выдачей срока проведения вторичного контроля (немедленно, сутки, трое суток, в плановом порядке).
Г.7. Требования безопасности
Г.7.1. Электрооборудование дефектоскопной автомотрисы должно иметь предупредительные знаки, предохранительную световую сигнализацию и защитное заземление в соответствии с ГОСТ 12.1.090-81 и ГОСТ 12.2.001-75.
Г.7.2. Производство любых ремонтно-технологических работ на крыше или под кузовом дефектоскопной автомотрисы должно осуществляться после ее ограждения согласно «Инструкции по сигнализации на железных дорогах Российской Федерации» от 26.05.2000 ЦРБ-757.
Г.7.3. Подъем на крышу дефектоскопной автомотрисы при нахождении ее под контактной сетью запрещен.
Г.7.4. Применяемый электрический инструмент должен иметь напряжение не выше 220 В и соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.013-87 и его РЭ.
Г.7.5. Работники дефектоскопной автомотрисы обязаны соблюдать правила нахождения на территории железнодорожных станций и на железнодорожных путях, являющихся зонами повышенной опасности.
Г.7.6. Персонал дефектоскопной автомотрисы должен обладать знаниями и навыками оказания первой медицинской помощи, использования и применения средств пожаротушения и защиты от поражения электрическим током.
ПРАВИЛА КОНТРОЛЯ РЕЛЬСОВОЙ КОЛЕИ И НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ
РЕЛЬСОВ АВТОМОТРИСОЙ ДЕФЕКТОСКОП-ПУТЕИЗМЕРИТЕЛЬ
Г1.1. Область применения
Г1.1.1. Настоящие «Правила контроля рельсовой колеи и неразрушающего контроля рельсов автомотрисой дефектоскоп-путеизмеритель» распространяются на контроль геометрических параметров рельсовой колеи и сплошной НК рельсов автомотрисой дефектоскоп-путеизмеритель.
Г1.1.2. Контролю подлежат рельсы типа Р50, Р65, Р75, размеры, материал и состав которых соответствуют ГОСТ Р 51685-2000.
Г1.1.3. Настоящие «Правила контроля рельсовой колеи и неразрушающего контроля рельсов автомотрисой дефектоскоп-путеизмеритель» устанавливают:
а) порядок применения контроля;
б) перечень необходимых средств, материалов и инструмента;
в) порядок подготовки автомотрисы дефектоскоп-путеизмеритель к контролю и проведение контроля;
г) требования к оформлению результатов контроля и оценке качества рельсов по результатам контроля;
д) требования по безопасности.
Г1.2. Общие положения
Н1.2.1. Контроль геометрических параметров рельсовой колеи автомотрисой дефектоскоп-путеизмеритель применяют для определения:
а) отклонения от нормы ширины рельсовой колеи;
б) взаимного положения по высоте обеих рельсовых нитей;
в) стрелы изгиба рельсовой нити в горизонтальной плоскости;
г) стрелы изгиба рельсовой нити в вертикальной плоскости.
Диапазон и погрешность измерения геометрических параметров указываются в РЭ автомотрисы дефектоскоп-путеизмеритель.
Г1.2.2. НК рельсов автомотрисой дефектоскоп-путеизмеритель применяют для выявления дефектов следующих кодов (по НТД/ЦП-1-93): 20.1-2, 21.1-2, 24, 25, 26.3, 27.1-2, 30Г.1-2, 38.1, 52.1-2, 56.3, 53.1-2, 55, 56.3, 66.3, 69, 70.1-2, 74, 79 в эксплуатируемых рельсах.
Размеры и местоположение выявляемых дефектов каждым методом НК указываются в РЭ автомотрисы дефектоскоп-путеизмеритель.
Г1.2.3. Контроль рельсов автомотрисой дефектоскоп-путеизмеритель осуществляется в соответствии с ежемесячным графиком проверки рельсов, который рассчитывается по «Методике определения периодичности при комплексной проверке рельсов в пути» (Приложение А) .
Г1.2.4. НК рельсов автомотрисой дефектоскоп-путеизмеритель осуществляется основной схемой прозвучивания, приведенной в ТИ или РЭ автомотрисы дефектоскоп-путеизмеритель.
Г1.2.5. При большом выходе ОДР определенного кода на конкретном участке пути, например, при наличии большого числа рельсов со смененным рабочим кантом, при проходе вагона, имеющего колесо с ползуном, на данном участке пути начальником (мастером) участка диагностики пути, по согласованию с Центром диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры, может назначаться проезд автомотрисы дефектоскоп-путеизмеритель со специализированной схемой прозвучивания, предназначенной для выявления дефектов конкретного кода.
Г1.2.6. Ответственность за организацию контроля геометрических параметров рельсовой колеи и НК рельсов автомотрисой дефектоскоп-путеизмеритель возлагается на начальника автомотрисы дефектоскоп-путеизмеритель.
Г1.3. Оборудование, материалы и вспомогательные приспособления
НГ1.3.1. Для контроля геометрических параметров рельсовой колеи и сплошного НК рельсов автомотриса дефектоскоп-путеизмеритель должна соответствовать требованиям п. 5 и п. 6 «Положения о системе неразрушающего контроля рельсов и эксплуатации средств рельсовой дефектоскопии в путевом хозяйстве железных дорог ОАО «РЖД» и иметь комплектацию в соответствии с РЭ автомотрисы дефектоскоп-путеизмеритель.
Г1.3.2. В комплект оборудования и материалов, необходимых для проведения НК рельсов автомотрисой дефектоскоп-путеизмеритель также входят:
а) дефектоскоп вторичного УЗК, соответствующий требованиям п. 5 «Положения о системе неразрушающего контроля рельсов и эксплуатации средств рельсовой дефектоскопии в путевом хозяйстве железных дорог ОАО «РЖД» и укомплектованный в соответствии с РЭ дефектоскопа. Дефектоскоп должен позволять включать ПЭП по совмещенной и раздельной схемам и иметь дисплей, реализующий А-развертку;
б) ПЭП П121-2,5-50, П112-2,5, П121-2,5-70, П121-2,5-45 (или П121-2,5-42).
в) сигнальные принадлежности: красный и желтый флажки (2 комплекта), петарды (12 шт.), духовой рожок;
г) инструмент (молоток, металлическая линейка, универсальный шаблон (00 316), штангенциркуль, рулетка, зеркало, лупа, кисточка, ветошь, набор отверток и гаечных ключей, плоскогубцы, фонарик);
д) краска масляная белая;
е) контактирующая жидкость;
ж) масло минеральное для вторичного контроля дефектных сечений.
Г1.4. Подготовка к контролю
Г1.4.1. Руководитель смены автомотрисы дефектоскоп-путеизмеритель перед началом смены обязан подать заявку на работу в установленном порядке.
Для контроля отдельных участков автомотрисе дефектоскоп-путеизмеритель в графике движения поездов должно быть предусмотрено предоставление специальных технологических «окон».
Г1.4.2. В день, предшествующий проверке рельсов, персоналу автомотрисы дефектоскоп-путеизмеритель необходимо провести все регламентные работы по подготовке и настройке оборудования в соответствии с требованиями ТИ или РЭ автомотрисы дефектоскоп-путеизмеритель, а именно:
а) провести внешний осмотр дефектоскопического оборудования и устранить выявленные неисправности;
б) проверить напряжение аккумулятора и, при необходимости, подзарядить его;
в) проверить работоспособность ПЭП и техническое состояние соединительных кабелей; устранить выявленные неисправности;
г) смонтировать ПЭП в акустические блоки;
д) провести поканальную проверку (настройку) основных параметров контроля, т.е. проверить (настроить) значения параметров контроля (угол ввода, мертвую зону, условную (или эквивалентную) чувствительность) для каждого ПЭП в соответствии с РЭ автомотрисы;
е) записать в рабочий журнал результаты настройки (проверки) основных параметров контроля;
ж) установить лыжу с акустическими блоками в искательную систему автомотрисы;
з) произвести регулировку положения следящих и искательной систем;
и) проверить давление в пневматических камерах прижатия следящих лыж;
к) произвести заправку водой бака для контактирующей жидкости;
л) проверить состояние катушек электромагнитов, соединительных проводов, искательных катушек и устранить выявленные неисправности.
Г1.4.3. Проверку (настройку) основных параметров необходимо производить при температуре, близкой к температуре контроля.
Г1.4.4. Для настройки чувствительности в случае расположения лыжи с акустическими блоками в салоне дефектоскопной автомотрисы необходимо использовать соединительный кабель такой же длины, как и кабель между дефектоскопической аппаратурой и подвагонной частью искательной системы.
Г1.4.5. При проведении контроля автомотриса дефектоскоп-путеизмеритель сопровождается представителем участка диагностики пути, который обязан предъявить руководителю смены автомотрисы дефектоскоп-путеизмеритель копию ведомости ДР, находящихся на проверяемом участке пути, и копию ведомости предыдущего проезда данной автомотрисы дефектоскоп-путеизмеритель с отметками о проведенном вторичном контроле, подписанную начальником дистанции пути.
Г1.5. Проведение контроля и оценка качества
Г1.5.1. Контроль геометрических параметров рельсовой колеи и НК рельсов, проводимые автомотрисой дефектоскоп-путеизмеритель в соответствии с ТИ или РЭ, осуществляются в несколько этапов:
— контроль геометрических параметров рельсовой колеи и сплошной НК рельсов (запись путевых измерений и дефектограмм контроля рельсов);
— предварительный просмотр регистрируемых данных в ходе проезда по участку контроля;
— выдача ведомости ОДР, подлежащих немедленной замене, представителю дистанции пути;
— основная расшифровка на стоянке после завершения проезда;
— составление телеграммы о промежуточных результатах контроля (с указанием обнаруженных отступлений от норм содержания пути, ОДР, ДР и сроков их замены или вторичного контроля);
— организация и проведение работниками автомотрисы дефектоскоп-путеизмеритель вторичного контроля рельсов с дефектами, отнесенных при расшифровке к «подозрительным», окончательное заключение по которым выдается после завершения вторичного контроля;
— составление по результатам проведенного вторичного контроля ведомости выявленных ДР и ОДР и передача ее начальнику (мастеру) участка диагностики пути, а также телеграммы в адрес дистанции пути и в Центр диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры для принятия соответствующих мер и контроля за ними.
Г1.5.2. В процессе выполнения НК, при необходимости, на основе качества регистрируемой информации производится подстройка чувствительности контроля и ВРЧ. Если в процессе НК конкретного участка пути для получения качественной дефектограммы необходимо снижать чувствительность более чем на 6 дБ, то такой участок признается контроленепригодным по одному или нескольким дефектоскопическим каналам, о чем делается соответствующая запись в журнале.
Г1.5.3. Скорость движения автомотрисы дефектоскоп-путеизмеритель в процессе выполнения НК определяется ее эксплуатационными характеристиками, качеством акустического контакта и при работе в совмещенном или ультразвуковом режиме контроля не должна быть более 35 км/ч, при работе в магнитном режиме контроля — не более 70 км/ч.
Скорость движения автомотрисы дефектоскоп-путеизмеритель в процессе выполнения НК элементов стрелочных переводов определяется конструктивными особенностями конкретного типа дефектоскопной автомотрисы и должна быть не более 25 км/ч.
Г1.5.4. Предварительный просмотр записи путевых измерений и дефектограмм может проводиться любым работником автомотрисы дефектоскоп-путеизмеритель (кроме машиниста и помощника машиниста).
Если в процессе предварительного просмотра появляется обоснованное подозрение на наличие отступления от норм содержания рельсовой колеи или ОДР, требующих ограничения установленной скорости или закрытия движения поездов, начальник смены автомотрисы дефектоскоп-путеизмеритель должен передать по радиосвязи соответствующую заявку дежурному по железнодорожной станции или поездному диспетчеру.
Г1.5.5. Если в процессе проезда по участку контроля имеется необходимость оперативного вторичного УЗК или регулировки искательной системы, то руководитель смены автомотрисы дефектоскоп-путеизмеритель обязан передать по радиосвязи поездному диспетчеру заявку об остановке и после получения разрешения организовать проведение соответствующей процедуры.
Г1.5.6. Основная расшифровка записей путевых измерений и дефектограмм проводится в стационарных условиях двумя или более работниками автомотрисы дефектоскоп-путеизмеритель (кроме машиниста или помощника машиниста), имеющими право на расшифровку дефектограмм. Для ускорения обработки результатов контроля рельсов расшифровка записей путевых измерений и дефектограмм должна одновременно вестись на двух рабочих местах. В первую очередь проводится расшифровка дефектограмм участков с большим выходом ОДР и участков, пропустивших сверхнормативный тоннаж.
Г1.5.7. В процессе основной расшифровки также проводится проверка факта замены ОДР или наличия/отсутствия ДР. В случае замены ДР выясняются причины их замены.
Г1.5.8. При обнаружении в процессе расшифровки сигналов, требующих проведения срочного вторичного контроля, начальник смены обязан выдать уведомление об ограничении скорости 25 км/ч до проведения такого контроля.
Г1.5.9. Вторичный контроль проводится на основании ведомости результатов контроля рельсов работниками, назначаемыми руководителем смены автомотрисы дефектоскоп-путеизмеритель, с обязательным участием начальника (мастера) или бригадира участка диагностики пути или наладчика участка диагностики пути и мастера дорожного или бригадира соответствующего участка пути.
Г1.5.10. Вторичный контроль проводится в соответствии с «Правилами вторичного ультразвукового контроля рельсов» (Приложение Ж) .
Г1.5.11. Для доставки участников вторичного контроля к месту его проведения разрешается использование автомотрисы дефектоскоп-путеизмеритель.
Г1.6. Оформление результатов контроля
Г1.6.1. По результатам основной расшифровки руководителем смены автомотрисы дефектоскоп-путеизмеритель составляются:
— ведомость оценок состояния пути (ПУ-32);
— сводные ведомости результатов НК рельсов;
— комплект дефектограмм «подозрительных» сечений рельсов для проведения их вторичного контроля. Дефектограммы распечатываются в двух масштабах — с мелким масштабом для привязки к участку с дефектным рельсом и с крупным масштабом для привязки к месту дефекта на рельсе.
Примечание. Рельсы с «подозрительными» сечениями — рельсы, на дефектограммах которых имеются сигналы от дефектов, не позволяющие однозначно оценить степень их опасности.
Г1.6.2. Ведомость расшифровки результатов контроля и файл с зарегистрированными данными передаются в Центр диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры и начальнику (мастеру) соответствующего участка диагностики пути или бригадиру группы дефектоскопии рельсов не позднее 24 часов после окончания проезда по участку.
Г1.6.3. Результаты вторичного контроля заносятся в ведомость расшифровки результатов контроля рельсов и в журнал результатов контроля рельсов.
Г1.6.4. В случае наличия рельсов, выданных для вторичного УЗК и не подтвержденных операторами дистанции пути, начальник смены автомотрисы дефектоскоп-путеизмеритель обязан организовывать перепроверку данных рельсов. По результатам перепроверки необходимо составить соответствующий акт.
Г1.6.5. После проведения вторичного контроля уточненная ведомость результатов контроля рельсов передается начальнику (мастеру) участка диагностики пути для организации замены ОДР, учета этих сведений при планировании работы дефектоскопных средств участка диагностики пути, проверки контроленепригодных рельсов.
Г1.6.6. По каждому проконтролированному участку пути составляются ведомости:
а) выявленных ДР и ОДР;
б) рельсов, степень дефектности которых можно определить только после проведения вторичного контроля;
в) непроконтролированных болтовых стыков и участков пути (участков пути, на которых отсутствует донный сигнал на расстоянии более 10 м по длине рельса) с указанием возможных причин (например, отсутствие акустического контакта, контроленепригодность рельсов, отказы в работе искательной или следящей систем, дефектоскопического комплекса или другого оборудования).
Г1.6.7. Степень опасности выявленных дефектов определяется начальником смены с выдачей срока проведения вторичного контроля (немедленно, сутки, трое суток, в плановом порядке).
Г1.7. Требования безопасности
Г1.7.1. Электрооборудование автомотрисы дефектоскоп-путеизмеритель должно иметь предупредительные знаки, предохранительную световую сигнализацию и защитное заземление в соответствии с ГОСТ 12.1.090-81 и ГОСТ 12.2.001-75.
Г1.7.2. Производство любых ремонтно-технологических работ на крыше или под кузовом автомотрисы дефектоскоп-путеизмеритель должно осуществляться после ее ограждения согласно «Инструкции по сигнализации на железных дорогах Российской Федерации».
Г1.7.3. Подъем на крышу автомотрисы дефектоскоп-путеизмеритель при нахождении ее под контактной сетью запрещен.
Г1.7.4. Применяемый электрический инструмент должен иметь напряжение не выше 220 В и соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.013-87 и его РЭ.
Г1.7.5. Персонал автомотрисы дефектоскоп-путеизмеритель обязан соблюдать правила нахождения на территории железнодорожных станций и на железнодорожных путях, являющихся зонами повышенной опасности.
Г1.7.6. Персонал автомотрисы дефектоскоп-путеизмеритель должен обладать знаниями и навыками оказания первой медицинской помощи, использования и применения средств пожаротушения и защиты от поражения электрическим током.
ПРАВИЛА НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ РЕЛЬСОВ
ВАГОНОМ-ДЕФЕКТОСКОПОМ
Д.1. Область применения
Д.1.1. Настоящие «Правила неразрушающего контроля рельсов вагоном-дефектоскопом» распространяются на сплошной НК рельсов ультразвуковым, магнитным или совмещенным вагоном-дефектоскопом.
Д.1.2. Контролю подлежат рельсы типа Р50, Р65, Р75, размеры, материал и состав которых соответствуют ГОСТ Р 51685-2000.
Д.1.3. Настоящие «Правила неразрушающего контроля рельсов вагоном-дефектоскопом» устанавливают:
а) порядок применения НК;
б) перечень необходимых средств, материалов и инструмента;
в) порядок подготовки вагона-дефектоскопа к контролю и проведение контроля;
г) требования к оформлению результатов контроля и оценке качества рельсов по результатам контроля;
д) требования по безопасности при проведении НК.
Д.2. Общие положения
Д.2.1. НК рельсов совмещенным или ультразвуковым вагоном-дефектоскопом применяют для выявления дефектов следующих кодов (по НТД/ЦП-1-93): 20.1-2, 21.1-2, 24, 25, 26.3, 27.1-2, 30Г.1-2, 38.1, 52.1-2, 56.3, 53.1-2, 55, 56.3, 66.3, 69, 70.1-2, 74, 79 в эксплуатируемых рельсах.
Д.2.2. НК рельсов магнитным вагоном-дефектоскопом применяют для выявления дефектов следующих кодов (по НТД/ЦП-1-93): 20.1-2, 21.1-2, 24, 25, 26.3, 27.1-2, 30Г.1-2, 38.1-2 в эксплуатируемых рельсах.
Размеры и местоположение выявляемых дефектов каждым методом НК указываются в РЭ вагона-дефектоскопа.
Д.2.3. НК рельсов вагоном-дефектоскопом осуществляется в соответствии с ежемесячным графиком проверки рельсов, который рассчитывается по «Методике определения периодичности при комплексной проверке рельсов в пути» (Приложение А) .
Д.2.4. НК рельсов вагоном-дефектоскопом осуществляется основной схемой прозвучивания, приведенной в ТИ или РЭ вагона-дефектоскопа.
Д.2.5. При большом выходе ОДР определенного кода на конкретном участке пути, например, при наличии большого числа рельсов со смененным рабочим кантом, при проходе вагона, имеющего колесо с ползуном, на данном участке пути Центром диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры может назначаться проезд вагона-дефектоскопа со специализированной схемой прозвучивания, предназначенной для выявления дефектов конкретного кода.
Д.2.6. Ответственность за организацию НК рельсов вагоном-дефектоскопом возлагается на начальника вагона-дефектоскопа.
Д.3. Оборудование, материалы и вспомогательные приспособления
Д.3.1. Для сплошного НК рельсов вагон-дефектоскоп должен соответствовать требованиям п. 5 «Положения о системе неразрушающего контроля рельсов и эксплуатации средств рельсовой дефектоскопии в путевом хозяйстве железных дорог Российской Федерации» и иметь комплектацию в соответствии с РЭ вагона-дефектоскопа.
Д.3.2. В комплект оборудования и материалов, необходимых для проведения НК рельсов вагоном-дефектоскопом, также входят:
а) дефектоскоп вторичного УЗК, соответствующий требованиям п. 5 и п. 6 «Положения о системе неразрушающего контроля рельсов и эксплуатации средств рельсовой дефектоскопии в путевом хозяйстве железных дорог Российской Федерации» и укомплектованный в соответствии с РЭ дефектоскопа. Дефектоскоп должен позволять включать ПЭП по совмещенной и раздельной схемам включения и иметь дисплей, реализующий А-развертку;
б) ПЭП П121-2,5-50, П112-2,5, П121-2,5-70, П121-2,5-65, П121-2,5-45 (или П121-2,5-42);
в) сигнальные принадлежности: красный и желтый флажки (2 комплекта), петарды (12 шт.), духовой рожок;
г) инструмент (металлическая линейка, штангенциркуль, универсальный шаблон (00 316), рулетка, зеркало, лупа, кисточка, ветошь, скребок, щуп, набор отверток и гаечных ключей, плоскогубцы, фонарик);
д) краска масляная белая;
е) контактирующая жидкость (вода);
ж) масло минеральное для вторичного контроля дефектных сечений.
Д.4. Подготовка к контролю
Д.4.1. Руководитель смены вагона-дефектоскопа перед началом смены обязан подать заявку на работу в установленном порядке.
Д.4.2. Для контроля отдельных участков вагону-дефектоскопу в графике движения поездов должно быть предусмотрено выделение отдельной нитки или должны предоставляться специальные технологические «окна».
Д.4.3. Вагон-дефектоскоп сопровождается представителем участка диагностики пути. Сопровождающий вагон-дефектоскоп представитель участка диагностики пути перед проведением НК обязан предоставить руководителю смены вагона-дефектоскопа копию ведомости дефектных рельсов (ДР), находящихся на проверяемом участке пути, и копию ведомости (или телеграммы) предыдущего проезда мобильного средства контроля с отметками о проведенном вторичном контроле, ведомость наличия алюминотермитных стыков.
Д.4.4. В день, предшествующий проверке рельсов, персоналу вагона-дефектоскопа необходимо провести все регламентные работы по подготовке и настройке оборудования в соответствии с требованиями ТИ или РЭ вагона-дефектоскопа, а именно:
а) провести внешний осмотр дефектоскопического оборудования и устранить выявленные неисправности;
б) проверить напряжение аккумулятора и, при необходимости, подзарядить его;
в) проверить работоспособность ПЭП и техническое состояние соединительных кабелей; устранить выявленные неисправности;
г) смонтировать ПЭП в акустические блоки;
д) провести поканальную проверку (настройку) основных параметров контроля, т.е. проверить (настроить) значения параметров контроля (угол ввода, мертвую зону, условную (или эквивалентную) чувствительность) для каждого ПЭП в соответствии с РЭ вагона-дефектоскопа;
е) записать в рабочий журнал результаты настройки (проверки) основных параметров контроля;
ж) установить лыжу с акустическими блоками в искательную систему вагона-дефектоскопа;
з) произвести регулировку положения следящих и искательной систем;
и) проверить давление в пневматических камерах прижатия следящих лыж;
к) произвести заправку водой бака для контактирующей жидкости;
л) проверить состояние катушек электромагнитов, соединительных проводов, искательных катушек и устранить выявленные неисправности.
Д.4.5. Проверку (настройку) основных параметров необходимо производить при температуре, близкой к температуре контроля.
Д.4.6. Для настройки чувствительности в случае расположения лыжи с акустическими блоками в салоне вагона-дефектоскопа необходимо использовать соединительный кабель такой же длины, как и кабель между дефектоскопической аппаратурой и подвагонной частью искательной системы.
Д.5. Проведение контроля и оценка качества
Д.5.1. НК рельсов, проводимый вагоном-дефектоскопом в соответствии с ТИ или РЭ, осуществляется в несколько этапов:
— НК участка пути (запись дефектограмм контроля рельсов);
— предварительный просмотр регистрируемых данных в ходе проезда по участку контроля;
— выдача ведомости ОДР, подлежащих немедленной замене, представителю дистанции пути;
— основная расшифровка на стоянке после завершения проезда;
— составление телеграммы о промежуточных результатах НК (с указанием обнаруженных ОДР и ДР и сроков их замены или вторичного контроля);
— организация и проведение вторичного контроля рельсов с дефектами в объеме не менее 10%, окончательное заключение по которым выдается после завершения вторичного контроля. Начальник дистанции пути, при необходимости, обязан предоставить автомобильный транспорт для выезда на линию для проведения вторичного контроля;
— составление по результатам проведенного вторичного контроля ведомости выявленных ДР и ОДР и передача ее начальнику (мастеру) участка диагностики пути; передача телеграммы в адрес дистанции пути, Центра диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры и службы пути для принятия соответствующих мер и контроля за ними.
Д.5.2. В процессе выполнения НК, при необходимости, на основе качества регистрируемой информации производится подстройка чувствительности контроля и ВРЧ. Если в процессе НК конкретного участка пути для получения качественной дефектограммы необходимо снижать чувствительность более чем на 6 дБ, то такой участок признается контроленепригодным по одному или нескольким дефектоскопическим каналам, о чем делается соответствующая запись в журнале.
Д.5.3. Скорость движения вагона-дефектоскопа в процессе выполнения НК рельсов определяется его эксплуатационными характеристиками, качеством акустического контакта и для совмещенного или ультразвукового режимов контроля должна быть не более 35 км/ч, для магнитного режима контроля — не более 70 км/ч.
Скорость движения вагона-дефектоскопа в процессе выполнения НК элементов стрелочных переводов определяется конструктивными особенностями конкретного типа вагона-дефектоскопа и должна быть не более 25 км/ч.
Д.5.4. Предварительный просмотр дефектограмм в ходе проезда по участку контроля может проводиться любым работником вагона-дефектоскопа, имеющим свидетельство на право расшифровки дефектограмм (кроме проводника).
Если в процессе предварительного просмотра дефектограмм появляется обоснованное подозрение на наличие ОДР, требующего ограничения установленной скорости или закрытия движения поездов, руководитель смены вагона-дефектоскопа должен передать по радиосвязи соответствующую заявку дежурному по железнодорожной станции или поездному диспетчеру.
Д.5.5. Если в процессе проезда по участку контроля имеется необходимость оперативного вторичного УЗК или регулировки искательной системы, то руководитель смены вагона-дефектоскопа обязан передать по радиосвязи поездному диспетчеру заявку об остановке и после получения разрешения организовать проведение соответствующей процедуры.
Д.5.6. Основная расшифровка дефектограмм проводится в стационарных условиях двумя или более работниками вагона-дефектоскопа (кроме проводников), имеющими право на расшифровку дефектограмм. Для ускорения обработки результатов контроля рельсов расшифровка дефектограмм должна одновременно проводиться на двух или трех рабочих местах независимо друг от друга. В первую очередь проводится расшифровка дефектограмм участков с большим выходом ОДР и участков, пропустивших сверхнормативный тоннаж.
Д.5.7. Также в процессе основной расшифровки проводится проверка факта замены ОДР или наличия/отсутствия ДР, обнаруженных во время предыдущего проезда. В случае замены ДР выясняются причины их замены.
Д.5.8. При обнаружении в процессе расшифровки сигналов, требующих проведения срочного вторичного контроля, начальник смены обязан выдать уведомление об ограничении скорости 25 км/ч до проведения такого контроля.
Д.5.9. Вторичный контроль проводится на основании ведомости результатов контроля рельсов работниками, назначаемыми начальником смены вагона-дефектоскопа, с обязательным участием начальника (мастера) или бригадира (участка диагностики пути) или наладчика (участка диагностики пути) и мастера дорожного или бригадира соответствующего участка пути.
Д.5.10. Вторичный контроль проводится в соответствии с «Правилами вторичного ультразвукового контроля рельсов» (Приложение Ж) .
Д.5.11. Для доставки участников вторичного контроля к месту его проведения разрешается использование вагона-дефектоскопа.
Д.6. Оформление результатов контроля
Д.6.1. По результатам основной расшифровки руководителем смены вагона-дефектоскопа составляются:
— ведомости результатов НК рельсов;
— комплект дефектограмм «подозрительных» сечений рельсов для проведения их вторичного контроля. Дефектограммы распечатываются в двух масштабах — с мелким масштабом для привязки к участку с возможным дефектным рельсом и с крупным масштабом для привязки к месту возможного дефекта на рельсе.
Примечание: рельсы с «подозрительными» сечениями — рельсы, на дефектограммах которых имеются сигналы от дефектов, не позволяющие однозначно оценить степень их опасности.
Д.6.2. Ведомость расшифровки результатов контроля рельсов и файл с зарегистрированными данными передаются в Центр диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры и начальнику (мастеру) соответствующего участка диагностики пути или бригадиру не позднее 24 часов после окончания проезда по участку.
Д.6.3. Результаты вторичного контроля заносятся в ведомость расшифровки результатов контроля рельсов вагоном-дефектоскопом и в журнал результатов контроля рельсов.
Д.6.4. При наличии рельсов, выданных для вторичного УЗК и не подтвержденных операторами дистанции пути, начальник смены вагона-дефектоскопа обязан организовывать перепроверку данных рельсов. По результатам перепроверки необходимо составить соответствующий акт.
Д.6.5. После проведения вторичного контроля уточненная ведомость результатов контроля рельсов передается начальнику (мастеру) участка диагностики пути для организации замены ОДР, учета этих сведений при планировании работы дефектоскопных средств участка диагностики пути, проверки контроленепригодных рельсов.
Д.6.6. По каждому проконтролированному участку пути составляются ведомости:
а) выявленных ДР и ОДР;
б) рельсов, отнесенных к «подозрительным», степень дефектности которых можно определить только после проведения вторичного контроля;
в) непроконтролированных болтовых стыков и участков пути (участков пути, на которых отсутствует донный сигнал на расстоянии более 10 м по длине рельса) с указанием возможных причин (отсутствие акустического контакта, контроленепригодность рельсов, отказы в работе искательной или следящей систем, дефектоскопического комплекса или другого оборудования и т.д.).
Д.6.7. Степень опасности выявленных дефектов определяется начальником смены с выдачей срока проведения вторичного контроля (немедленно, сутки, трое суток, в плановом порядке).
Д.7. Требования безопасности
Д.7.1. Электрооборудование вагона-дефектоскопа должно иметь предупредительные знаки, предохранительную световую сигнализацию и защитное заземление в соответствии с ГОСТ 12.1.090-81 и ГОСТ 12.2.001-75.
Д.7.2. Производство любых ремонтно-технологических работ на крыше или под кузовом вагона-дефектоскопа должно осуществляться после его ограждения согласно «Инструкции по сигнализации на железных дорогах Российской Федерации».
Д.7.3. Подъем на крышу вагона-дефектоскопа при нахождении его под контактной сетью запрещен.
Д.7.4. Применяемый электрический инструмент должен иметь напряжение не выше 220 В и соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.013-87 и его РЭ.
Д.7.5. Персонал вагона-дефектоскопа обязан соблюдать правила нахождения на территории железнодорожных станций и на железнодорожных путях, являющихся зонами повышенной опасности.
Д.7.6. Персонал вагона-дефектоскопа должен обладать знаниями и навыками оказания первой медицинской помощи, использования и применения средств пожаротушения и защиты от поражения электрическим током.
ПРАВИЛА НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ РЕЛЬСОВ МОБИЛЬНОЙ
ДЕФЕКТОСКОПНОЙ ЛАБОРАТОРИЕЙ
Е.1. Область применения
Е.1.1. Настоящие «Правила неразрушающего контроля рельсов мобильной дефектоскопной лабораторией» распространяются на сплошной УЗК рельсов мобильной дефектоскопной лабораторией на комбинированном ходу.
Е.1.2. Контролю подлежат рельсы типа Р50, Р65, Р75, размеры, материал и состав которых соответствуют ГОСТ Р 51685-2000.
Е.1.3. Настоящие «Правила неразрушающего контроля рельсов мобильной дефектоскопной лабораторией» устанавливают:
а) порядок применения НК;
б) перечень необходимых средств, материалов и инструмента;
в) порядок подготовки мобильной дефектоскопной лаборатории к контролю и проведения контроля;
г) требования к оформлению результатов контроля и оценке качества рельсов по результатам контроля;
д) требования по безопасности при проведении НК.
Е.1.4. Эксплуатация мобильной дефектоскопной лаборатории должна проводиться на основании утвержденной ОАО «РЖД» нормативно-технической документации на средства неразрушающего контроля и на подвижную единицу.
Эксплуатация мобильной дефектоскопной лаборатории разрешается:
— на закрытых для движения участках пути;
— при выполнении УЗК в технологические окна с наличием приборов безопасности.
Е.1.5. Эксплуатацию мобильной дефектоскопной лаборатории рекомендуется проводить на труднодоступных и малодеятельных участках пути.
Е.2. Общие положения
Е.2.1. УЗК рельсов мобильной дефектоскопной лабораторией применяют для выявления дефектов следующих кодов (по НТД/ЦП-1-93): 20.1-2, 21.1-2, 24, 25, 26.3, 27.1-2, 30Г.1-2, 38.1, 52.1-2, 56.3, 53.1-2, 55, 56.3, 66.3, 69, 70.1-2, 74, 79 в эксплуатируемых рельсах.
Размеры и местоположение выявляемых дефектов указываются в РЭ мобильной дефектоскопной лаборатории.
Е.2.2. УЗК рельсов мобильной дефектоскопной лабораторией осуществляется в соответствии с ежемесячным графиком проверки рельсов, который рассчитывается по «Методике определения периодичности при комплексной проверке рельсов в пути» (Приложение А) .
Е.2.3. УЗК рельсов мобильной дефектоскопной лабораторией осуществляется основной схемой прозвучивания, приведенной в ТИ или РЭ рельсов мобильной дефектоскопной лаборатории.
Е.2.4. При большом выходе ОДР определенного кода на конкретном участке пути, например, при наличии большого числа рельсов со смененным рабочим кантом, при проходе вагона, имеющего колесо с ползуном, на данном участке пути начальником (мастером) участка диагностики пути, по согласованию с Центром диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры, может назначаться контроль рельсов мобильной дефектоскопной лабораторией со специализированной схемой прозвучивания, предназначенной для выявления дефектов конкретного кода.
Е.2.5. Эксплуатация мобильной дефектоскопной лаборатории в пределах одной железной дороги допускается с разрешения Региональной дирекции инфраструктуры.
Е.2.6. На перегонах, имеющих тоннели или большие мосты, а также сложные условия плана и профиля пути, порядок работы мобильной дефектоскопной лаборатории, извещения дежурных по переезду об их движении в случае отправления на перегон, устанавливает Региональная дирекция инфраструктуры.
Е.2.7. При планировании работ мобильной дефектоскопной лаборатории должны быть определены маршруты ее движения, места установки на железнодорожный путь и снятия с него, места аварийных съездов с железнодорожного пути (Распоряжение ОАО «РЖД» от 30.05.2011 г N 1172 «Об утверждении и введении в действие Временного типового руководства по эксплуатации специального самоходного подвижного состава на комбинированном ходу на инфраструктуры ОАО «РЖД»).
Е.2.8. Ответственность за организацию НК рельсов мобильной дефектоскопной лабораторией возлагается на начальника мобильной дефектоскопной лабораторией.
Е.3. Оборудование, материалы и вспомогательные приспособления
Е.3.1. Для сплошного УЗК рельсов мобильная дефектоскопная лаборатория должна соответствовать требованиям п. 5 и п. 6 «Положения о системе неразрушающего контроля рельсов и эксплуатации средств рельсовой дефектоскопии в путевом хозяйстве железных дорог ОАО «РЖД» и иметь комплектацию в соответствии с РЭ мобильной дефектоскопной лаборатории.
Е.3.2. В комплект оборудования и материалов, необходимых для проведения УЗК рельсов мобильной дефектоскопной лабораторией, также входят:
а) дефектоскоп вторичного УЗК, соответствующий требованиям п. 5 и п. 6 «Положения о системе неразрушающего контроля рельсов и эксплуатации средств рельсовой дефектоскопии в путевом хозяйстве железных дорог ОАО «РЖД» и укомплектованный в соответствии с РЭ дефектоскопа. Дефектоскоп должен позволять включать ПЭП по совмещенной и раздельной схемам включения и иметь дисплей, реализующий А-развертку;
б) ПЭП П121-2,5-50, П112-2,5, П121-2,5-70, П121-2,5-65, П121-2,5-45 (или П121-2,5-42);
в) сигнальные принадлежности: красный и желтый флажки (2 комплекта), петарды (12 шт.), духовой рожок;
г) инструмент (молоток, металлическая линейка, универсальный шаблон (00 316), штангенциркуль, рулетка, зеркало, лупа, скребок, кисточка, ветошь, набор отверток и гаечных ключей, плоскогубцы, фонарик);
д) краска масляная белая;
е) контактирующая жидкость;
ж) масло минеральное для вторичного контроля дефектных сечений.
Е.3.3. Для передачи оперативной информации о результатах НК мобильная дефектоскопная лаборатория должна быть укомплектована комплектом оборудования для беспроводной передачи данных в дистанцию пути и Центр диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры.
Е.4. Подготовка к контролю
Е.4.1. Работа по подготовке мобильной дефектоскопной лаборатории к проведению УЗК должна производиться на второстепенных станционных путях во время стоянки.
Е.4.2. В день, предшествующий УЗК рельсов, персоналу мобильной дефектоскопной лаборатории необходимо провести все регламентные работы по подготовке и настройке оборудования в соответствии с требованиями ТИ или РЭ мобильной дефектоскопной лаборатории, а именно:
а) провести внешний осмотр дефектоскопического оборудования и устранить выявленные неисправности;
б) проверить напряжение аккумулятора и, при необходимости, подзарядить его;
в) проверить работоспособность ПЭП и техническое состояние соединительных кабелей; устранить выявленные неисправности;
г) смонтировать ПЭП в акустические блоки;
д) провести поканальную проверку (настройку) основных параметров контроля, т.е. проверить (настроить) значения параметров контроля (угол ввода, мертвую зону, условную (или эквивалентную) чувствительность) для каждого ПЭП в соответствии с РЭ дефектоскопной лаборатории;
е) записать в рабочий журнал результаты настройки (проверки) основных параметров контроля;
ж) установить лыжу с акустическими блоками в искательную систему дефектоскопной лаборатории;
з) произвести регулировку положения следящих и искательной систем;
и) проверить давление в пневматических камерах прижатия следящих лыж;
к) произвести заправку водой бака для контактирующей жидкости;
л) проверить состояние катушек электромагнитов, соединительных проводов, искательных катушек и устранить выявленные неисправности.
Е.4.3. Проверку (настройку) основных параметров необходимо производить при температуре, близкой к температуре контроля.
Е.4.4. Начальник мобильной дефектоскопной лаборатории должен получить в участке диагностики копию ведомости ДР, находящихся на проверяемом участке пути, и копию ведомости предыдущего проезда данной мобильной дефектоскопной лаборатории с отметками о проведенном вторичном контроле, подписанную начальником дистанции пути.
Е.4.5. В день проведения УЗК необходимо:
а) установить постоянную связь (по телефону или радиосвязи) с поездным диспетчером. Получить от него инструктаж о порядке работы, требованиях безопасности движения и охраны труда;
в) подать дежурному по станции и поездному диспетчеру заявку об отправлении мобильной дефектоскопной лаборатории на закрытый перегон с указанием мест остановок для осмотра технического состояния ее систем и станции назначения;
г) предъявить дежурному по станции отправления свидетельство на право управления техническим средством, маршрутный лист, соответствующее разрешение на производство работ;
д) включить компрессор для нагнетания в резервуар сжатого воздуха.
Е.5. Проведение контроля и оценка качества
Е.5.1. В соответствии с РЭ установить мобильную дефектоскопную лабораторию на рельсовую колею на железнодорожном переезде или в «нулевых» местах.
Е.5.2. После прохода мобильной дефектоскопной лабораторией (100 — 200) м с проведением УЗК рельсов начальник мобильной дефектоскопной лаборатории и дефектоскопист (оператор) должны провести визуальную проверку навесной, следящей и искательной систем, а также степени нагрева подшипников ребордчатых колес.
Е.5.3. НК рельсов, проводимый мобильной дефектоскопной лабораторией в соответствии с ТИ или РЭ, осуществляется в несколько этапов:
— НК участка пути (запись дефектограмм контроля рельсов);
— предварительный просмотр регистрируемых данных в ходе проезда по участку контроля;
— выдача ведомости ОДР, подлежащих немедленной замене, представителю дистанции пути;
— основная расшифровка на стоянке после завершения проезда;
— составление телеграммы о промежуточных результатах НК (с указанием обнаруженных ОДР и ДР и сроков их замены или вторичного контроля);
— организация и проведение работниками мобильной дефектоскопной лаборатории вторичного контроля рельсов с дефектами, отнесенных при расшифровке к «подозрительным», окончательное заключение по которым выдается после завершения вторичного контроля;
— составление по результатам проведенного вторичного контроля сводной ведомости выявленных ДР и ОДР и передача ее начальнику (мастеру) участка диагностики пути, а также телеграммы в адрес дистанции пути и Центра диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры для принятия соответствующих мер и контроля за ними.
Е.5.4. В процессе выполнения НК, при необходимости, на основе качества регистрируемой информации производится подстройка чувствительности контроля и ВРЧ. Если в процессе НК конкретного участка пути для получения качественной дефектограммы необходимо снижать чувствительность более чем на 6 дБ, то такой участок признается контроленепригодным по одному или нескольким дефектоскопическим каналам, о чем делается соответствующая запись в журнале.
Е.5.5. Скорость движения мобильной дефектоскопной лаборатории в процессе выполнения УЗК определяется качеством акустического контакта и должна быть не выше максимальной скорости контроля в РЭ мобильной дефектоскопной лаборатории и нормативной документации ОАО «РЖД».
Е.5.6. Оперативный просмотр регистрируемых данных в ходе проезда по участку контроля может проводиться любым работником мобильной дефектоскопной лаборатории (кроме водителя).
Если при работе во время технологического окна во время предварительного просмотра возникнет обоснованное подозрение на наличие ОДР, начальник смены мобильной дефектоскопной лаборатории должен передать по радиосвязи соответствующую заявку дежурному по железнодорожной станции или поездному диспетчеру.
Е.5.7. Если в процессе проезда по участку контроля во время технологического окна имеется необходимость оперативного вторичного УЗК или регулировки искательной системы, то руководитель смены мобильной дефектоскопной лаборатории обязан передать по радиосвязи поездному диспетчеру заявку об остановке и после получения разрешения организовать проведение соответствующей процедуры.
Е.5.8. Работой на закрытом перегоне руководит работник дистанции пути в должности не ниже мастера дорожного.
Е.5.9. После прибытия на конечный пункт начальник мобильной дефектоскопной лаборатории обязан лично или по средствам связи сообщить об этом дежурному по станции, после чего руководствоваться его указаниями.
Е.5.10. Основная расшифровка дефектограмм проводится в стационарных условиях работниками мобильной дефектоскопной лаборатории, имеющими право на расшифровку дефектограмм. В первую очередь проводится расшифровка дефектограмм участков с большим выходом ОДР и участков, пропустивших сверхнормативный тоннаж.
Е.5.11. При обнаружении в процессе расшифровки сигналов, требующих проведения срочного вторичного контроля, начальник смены обязан выдать уведомление об ограничении скорости 25 км/ч до проведения такого контроля.
Е.5.12. Вторичный контроль проводится в соответствии с «Правилами вторичного ультразвукового контроля рельсов» (Приложение Ж) .
Е.5.13. Для доставки участников вторичного контроля к месту его проведения разрешается использование мобильной дефектоскопной лаборатории.
Е.6. Оформление результатов контроля
Е.6.1. По результатам основной расшифровки начальником мобильной дефектоскопной лаборатории составляются:
— ведомости результатов НК рельсов;
— комплект дефектограмм «подозрительных» сечений рельсов для проведения их вторичного контроля. Дефектограммы распечатываются в двух масштабах — с мелким масштабом для привязки к участку с дефектным рельсом и с крупным масштабом для привязки к месту дефекта на рельсе.
Примечание: рельсы с «подозрительными» сечениями — рельсы, на дефектограммах которых имеются сигналы от дефектов, не позволяющие однозначно оценить степень их опасности.
Е.6.2. Ведомость расшифровки результатов контроля рельсов и файл зарегистрированных данных передаются в Центр диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры и начальнику (мастеру) соответствующего участка диагностики пути или бригадиру не позднее 24 часов после окончания проезда по участку.
Е.6.3. Результаты вторичного контроля заносятся в ведомость расшифровки результатов контроля рельсов и в журнал результатов контроля рельсов.
Е.6.4. После проведения вторичного контроля уточненная ведомость результатов контроля рельсов передается начальнику (мастеру) участка диагностики пути для организации замены ОДР, учета этих сведений при планировании работы дефектоскопных средств участка диагностики пути, проверки контроленепригодных рельсов.
Е.6.5. По каждому проконтролированному участку пути составляются ведомости:
а) выявленных ДР и ОДР;
б) рельсов, отнесенных к «подозрительным», степень дефектности которых можно определить только после проведения вторичного контроля;
в) непроконтролированных болтовых стыков и участков пути (участков пути, на которых отсутствует донный сигнал на расстоянии более 10 м по длине рельса) с указанием возможных причин (отсутствие акустического контакта, контроленепригодность рельсов, отказы в работе искательной или следящей систем, дефектоскопического комплекса или другого оборудования и т.д.).
Е.6.6. Степень опасности выявленных дефектов определяется начальником дефектоскопной лаборатории с выдачей срока проведения вторичного контроля (немедленно, сутки, трое суток, пять суток, в плановом порядке).
Е.7. Требования безопасности
Е.7.1. Электрооборудование мобильной дефектоскопной лаборатории должно иметь предупредительные знаки, предохранительную световую сигнализацию и защитное заземление в соответствии с ГОСТ 12.1.090-81 и ГОСТ 12.2.001-75.
Е.7.2. Производство любых ремонтно-технологических работ, связанных с остановкой мобильной дефектоскопной лаборатории, должно осуществляться после ее ограждения согласно «Инструкции по сигнализации на железных дорогах Российской Федерации».
Е.7.3. Применяемый электрический инструмент должен иметь напряжение не выше 220 В и соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.013-87 и его РЭ.
Е.7.4. Персонал мобильной дефектоскопной лаборатории обязан соблюдать правила нахождения на территории железнодорожных станций и на железнодорожных путях, являющихся зонами повышенной опасности.
Е.7.5. Персонал мобильной дефектоскопной лаборатории должен обладать знаниями и навыками оказания первой медицинской помощи, использования и применения средств пожаротушения и защиты от поражения электрическим током.
ПРАВИЛА ВТОРИЧНОГО УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ РЕЛЬСОВ
Ж.1. Область применения
Ж.1.1. Настоящие «Правила вторичного ультразвукового контроля рельсов» распространяются на УЗК отдельных сечений рельсов, подлежащих осмотру по результатам контроля мобильными и съемными средствами НК.
Ж.1.2. Контролю подлежат рельсы типа Р50, Р65, Р75, размеры, материал и состав которых соответствуют ГОСТ Р 51685-2000.
Ж.1.3. Настоящие «Правила вторичного ультразвукового контроля рельсов» устанавливают:
а) порядок применения УЗК;
б) перечень необходимых средств, материалов и инструмента;
в) порядок подготовки средств НК и рельсов к контролю и проведению контроля;
г) требования к оформлению результатов контроля и оценке качества рельсов по результатам контроля;
д) требования по безопасности при проведении УЗК.
Ж.2. Общие положения
Ж.2.1. УЗК применяют для выявления дефектов следующих кодов (по НТД/ЦП-1-93 и Дополнению к НТД/ЦП-1-93): 20.1-2, 21.1-2, 24, 25, 27.1-2, 30В.1-2, 30Г.1-2, 38.1, 50.1-2, 52.1-2, 53.1-2, 55, 60.1-2, 69, 70.1-2, 74, 79, ДО.20.2, ДО.60.2, ДУ.22.2, ДСН.20.2, ДСН.60.2, ДС.21.2, ДУН.21.2 в эксплуатируемых рельсах и элементах стрелочных переводов.
Размеры и местоположение выявляемых дефектов указываются в РЭ дефектоскопа. Процедура поиска дефектов в сварном стыке (кода 26.3, 56.3, 66.3) приведена в СТО РЖД 1.11.003-2009.
Ж.2.2. Настоящие «Правила вторичного ультразвукового контроля рельсов» регламентируют УЗК отдельных сечений рельсов с целью обнаружения дефектов по п. Ж.2.1 , определения глубины залегания обнаруженных дефектов и коэффициента выявляемости.
Ж.2.3. Вторичный УЗК выполняет:
а) бригада из двух операторов, имеющих квалификацию не ниже 6 разряда по ЕТКС. Один из операторов приказом начальника дистанции пути назначается руководителем бригады;
б) бригада может состоять из работника мобильного средства НК и оператора дистанции пути. Работник мобильного средства НК назначается руководителем бригады.
Ж.2.4. Ответственность за выполнение УЗК и оформление его результатов в соответствии с настоящими «Правилами вторичного ультразвукового контроля рельсов» возлагается на специалиста, непосредственно проводившего УЗК.
Ж.3. Оборудование, материалы и вспомогательные приспособления
Ж.3.1. Комплект оборудования для вторичного УЗК рельсов включает в себя:
а) дефектоскоп локального контроля или съемный дефектоскоп сплошного контроля, соответствующие требованиям п. 6 и п. 7 «Положения о системе неразрушающего контроля рельсов и эксплуатации средств рельсовой дефектоскопии в путевом хозяйстве железных дорог ОАО «РЖД» и укомплектованный в соответствии с РЭ дефектоскопа. Дефектоскоп должен позволять включать ПЭП по совмещенной и раздельной схемам включения и иметь дисплей, реализующий А-развертку;
б) ПЭП П121-2,5-50, П112-2,5, П121-2,5-70, П121-2,5-45 (или П121-2,5-42);
г) сигнальные принадлежности: красный и желтый флажки (2 комплекта), петарды (12 шт.), духовой рожок;
д) инструмент (молоток, металлическая линейка, штангенциркуль, рулетка 15 м, зеркало, щуп, лупа, щетка, кисточка, ветошь, фонарик);
е) краску масляную белую;
ж) масло минеральное для вторичного контроля дефектных сечений;
з) вкладыш для блокировки стрелочного перевода (при необходимости УЗК элементов стрелочных переводов).
Ж.3.2. Документация оператора, выполняющего вторичный УЗК, включает в себя:
а) рабочий журнал дефектоскопа;
б) бланки уведомлений на замену ОДР;
в) выписку о «подозрительных» сечениях в рельсах и непроконтролированных участках;
г) дефектограммы с В-разверткой «подозрительных» сечений рельсов.
Ж.4. Подготовка к контролю
Ж.4.1. Оператор, перед выполнением УЗК, обязан:
Ж.4.1.1. Провести организационную подготовку, а именно:
а) получить у начальника (мастера) участка диагностики пути или бригадира группы дефектоскопии рельсов:
— выписку о «подозрительных» сечениях в рельсах и непроконтролированных участках из ведомости расшифровки дефектограмм предыдущего прохода съемного дефектоскопа по данному участку пути;
— выписку о «подозрительных» сечениях из ведомостей расшифровки результатов НК вагоном-дефектоскопом, дефектоскопной автомотрисы или мобильной дефектоскопной лаборатории;
— дефектограммы с В-разверткой «подозрительных» сечений рельсов. Дефектограммы должны быть в двух масштабах: мелком (для привязки к участку с возможным дефектным рельсом) и крупном (для привязки к месту возможного дефекта на рельсе);
б) проверить у ДСП наличие действия предупреждения поездам о работе дефектоскопа на перегоне, а при работе по станции — наличие записи предупреждения об особой бдительности в журнале ДУ-46;
в) получить у ДСП информацию об изменениях в графике движения поездов (пропуск поездов по неправильному пути, работа путевой техники в технологические окна и т.д.);
г) проверить наличие документации в соответствии с п. Ж.3.2 ;
д) пройти у бригадира пути или мастера дорожного целевой инструктаж по охране труда с записью в журнале (форма ТНУ-19) темы инструктажа.
Ж.4.1.2. Провести подготовку дефектоскопа непосредственно перед проведением УЗК, а именно:
а) подготовить дефектоскоп к работе в соответствии с РЭ;
б) провести поканальную проверку (настройку) дефектоскопа, т.е настроить (проверить) значения параметров контроля (точку выхода луча, угол ввода, мертвую зону, условную (или эквивалентную) чувствительность) для каждого ПЭП (в том числе для ручных ПЭП) в соответствии с ТИ или РЭ.
1. Угол ввода и мертвую зону необходимо проверять, а условную чувствительность настраивать ежедневно перед проведением УЗК, и в случае замены ПЭП в соответствии с таблицей Ж.1.
Защитное зануление это ответы сдо ржд
Исходные данные
.Схема расположения подстанции
.Тяговая нагрузка подстанции
Число питающих линий контактной сети — 6
3.Данные нетяговых потребителей
№ПотребителиР уст,кВтКс Cos? Категория электроприёмников1Текстильная фабрика4 5000,630,92первая2Машиностроительный завод6 0000,550,93первая3Пищевая промышленность3 0000,510,92первая
Нетяговые потребители, питающиеся по линии ДПР от шин 27,5кВ:
Общая мощность трансформатора собственных нужд
4.Параметры питающей линии
ИП1, S КЗ1 , МВАИП2, S КЗ2 , МВА 2 3008005.Длина участков линии, км
6.Характеристика района
Климатическая зона — вторая
глубина залегания 0,5 м
Графическая часть
1. Схема электрическая принципиальная тяговой подстанции
2. Измерительные трансформаторы
. Виды испытаний измерительных трансформаторов
Значение электрификации, преимущества электроэнергии перед другими видами энергии, перспективы развития
.1 Общие сведения о тяговых подстанциях
1.2 Характеристика основного оборудования тяговых подстанций
2. Техническая часть
Выбор оборудования трансформаторной подстанции
.1 Разработка принципиальной схемы электрических соединений тяговой подстанции
2.2 Расчет мощности тяговой нагрузки
.3 Расчет мощности нетяговой нагрузки
.4 Расчет максимальных рабочих токов
.5 Расчет параметров короткого замыкания
.6 Выбор токоведущих частей и электрического оборудования тяговой подстанции
.7 Расчет заземления
3. Технологическая часть. Измерительные трансформаторы. Обслуживание, ремонт и испытание
.1 Измерительные трансформаторы
.2 Нормы приемо-сдаточных испытаний измерительных трансформаторов — испытание измерительных трансформаторов
.2.1 Объем приемо-сдаточных испытаний
.2.2 Измерение тангенса угла диэлектрических потерь изоляции
.2.3 Испытание повышенным напряжением промышленной частоты
.2.4 Измерение тока холостого хода
.2.5 Снятие характеристик намагничивания магнитопровода трансформаторов тока
.2.6 Измерение коэффициента трансформации
.2.7 Определение погрешности.
.2.8 Проверка уплотнений трансформаторов тока
.2.9 Испытание трансформаторного масла.
Определение заработной платы работников подстанции
. Вопросы охраны труда и экологии. Электробезопасность
Список использованной литературы
Электричество играет огромную роль в нашей жизни. Электроэнергия легко передается на расстояние, дробится на части и с высоким коэффициентом полезного действия (КПД) преобразуется в другие виды энергии. Получение электроэнергии из других видов энергии возможно, но с меньшим КПД: на тепловых электростанциях (ТЭС) 35. 40%; на атомных электростанциях (АЭС) 30. 33%; на гидроэлектростанциях (ГЭС) 90. 92%.
Накапливать электрическую энергию в больших количествах сегодня практически нельзя, и поэтому с помощью современных автоматических средств управления постоянно поддерживается равновесие между вырабатываемой и потребляемой электрической энергией.
Масштабы и темпы развития электроэнергетики страны в рыночных условиях в период до 2020 г. будут определяться Основными направлениями социально-экономического развития РФ на долгосрочную перспективу и Энергетической стратегий России на период до 2020 г.
В соответствии с этими документами развитие электроэнергетики России ориентировано на сценарий экономического развития страны, предполагающий форсированное проведение социально-экономических реформ с темпами роста производства валового внутреннего продукта 5-6% в год и соответствующим устойчивым ростом электропотребления порядка 3% в год. В результате, потребление электроэнергии достигнет в 2020 г. 1545 млрд.кВт.ч. Соответственно уровень максимального потребления электроэнергии 1990 г. будет превышен на 6% уже на уровне 2010 г..
Намеченные уровни электропотребления учитывают проведение активного энергосбережения, как за счет структурной перестройки экономики, так и за счет проведения организационных и технических мероприятий в промышленности.
В 2000 г. достигли предельной наработки 34 млн.кВт или 16% мощности электростанций России, в том числе ГЭС — 22 млн.кВт, ТЭС — 12 млн.кВт. В дальнейшем ситуация со старением основного энергетического оборудования будет ухудшаться, так к 2005 г. 74 млн.кВт, а к 2010 г. 104 млн.кВт или около 50% действующего в настоящее время оборудования ТЭС и ГЭС выработает свой ресурс, а к 2020 г. — 150 млн.кВт, что составит около 70%.
Обновление мощности и обеспечение прироста потребности в генерирующей мощности возможно как за счет ввода новых мощностей, так и за счет продления срока эксплуатации действующих ГЭС и значительного количества ТЭС с заменой только основных узлов и деталей следующих основных мероприятий, однако наиболее эффективным является ввод нового технически прогрессивного оборудования.
С учетом роста нагрузки, расширения экспорта электроэнергии, обеспечения нормативного резерва и других факторов масштабы вводов мощности на электростанциях России за период 2001-2020 гг. оцениваются величиной порядка 175 млн.кВт, в том числе на ГЭС и ГАЭС — 35 млн.кВт, на АЭС — 36 млн.кВт, на ТЭС — 105 млн.кВт (из них ПГУ и ГТУ — 32 млн.кВт). При этом объемы вводов на замену устаревшего оборудования должны составить около 56 млн.кВт, в том числе ТЭС — 30 млн.кВт, ГЭС — 22,5 млн.кВт. Ежегодные объемы вводов генерирующей мощности в этом варианте изменяются от 4 млн.кВт в год в пятилетку 2001-2005 гг. до 14 млн.кВт в год в период 2016-2020 г.
Существует несколько критериев для выбора способа передачи энергии: ее удельная стоимость, географические условия, желательная пропускная способность, технические характеристики и влияние на окружающую среду.
При строительстве линий электропередачи (ЛЭП) требуется создание полосы отчуждения — в среднем 3 га на 1 км линии передачи, а если напряжение 500кВ и выше, — то в 2 раза больше. Сильные электромагнитные поля оказывают вредное биологическое влияние на живые организмы, появляются акустические шумы, происходит озонирование и образуются окислы азота, возникают радиопомехи.
Экологически важен вопрос о месте строительства электростанций и их мощности.
Существующая энергетическая база страны при ее надлежащей работоспособности позволяет обеспечить ожидаемую потребность в электроэнергии в целом по России на всю обозримую перспективу до 2020 года и реализовать указанный экспортный потенциал. На территории Российской Федерации сосредоточено свыше 38% разведанных мировых запасов газа, 13% нефти, 12% угля.
1.Эксплуатационная часть
1.1Общие сведения о тяговых подстанциях
На магистральных железных дорогах в системах тягового электроснабжения используются тяговые подстанции (ТПС) — электроустановки, обеспечивающие преобразование электроэнергии и питание тяговых сетей, нетяговых ж.-д. потребителей и потребителей района, прилегающего к железной дороге. Тяговые подстанции различают по следующим признакам: по обслуживаемой системе электрической тяги — подстанции переменного тока, постоянного тока и стыковые; по способу управления — телеуправляемые и нетелеуправляемые; по способу обслуживания — с постоянным дежурным персоналом, с дежурством на дому, без дежурного персонала; по конструктивному исполнению — стационарные, в т. ч. комплектно-блочные, и передвижные; по способу присоединения к сети внешнего электроснабжения и назначению — опорные и промежуточные.
Внешнее электроснабжение тяговых подстанций осуществляется, как правило, от двух независимых источников, т.к. электрифицированная ж. д. относится к потребителям 1-й категории. Допускается радиальное питание тяговой подстанции от одного источника по двум ЛЭП, которые могут иметь напряжение; 10; 35; 110; 150 и 220кВ. Линии электропередачи соединяют сеть внешнего электроснабжения с распределительными устройствами (РУ) тяговых подстанций.
Тяговая подстанция является одним из основных объектов системы электроснабжения железных дорог. Это сложная техническая система, состоящая из более, чем 20 принципиально различных групп оборудования, аппаратов и других электротехнических устройств.
Основными производственными технологическими процессами на тяговой подстанции являются:
¾ прием, преобразование и распределение электроэнергии;
¾ техническое обслуживание и ремонт устройств, обеспечивающих нормальное электроснабжение.
Вспомогательные производственные процессы:
¾ эксплуатация, ТО и ремонт вспомогательного оборудования и устройств — отопление, сантехника и т.д.;
¾ ремонт и поддержание в надлежащем состоянии здания и территории ОРУ и т.д.;
¾ изготовление, ремонт и восстановление инструмента, приспособлений, защитных средств и т.д.
К обслуживающим производственным процессам на ТП относят:
¾ транспортировка из ЭЧ на подстанцию необходимого оборудования, запчастей и материалов;
¾ внутриподстанционные перемещения оборудования, приспособлений, испытательной аппаратуры и т.д.;
¾ доставка бригады и всего необходимого для работы на ПС и ППС.
Целью данного дипломного проекта является проектирование тяговой подстанции 230/27,5/11. Для достижения поставленной задачи необходимо построить однолинейную схему и план — разрез данной тяговой подстанции, выбрать коммутационную и контрольно — измерительную аппаратуру и токоведущие части, а именно: разъединители, высоковольтные выключатели, гибкие и жесткие шины, изоляторы, трансформаторы тока и напряжения и ОПНы. Необходимо выбрать измерительные трансформаторы (рассмотреть их обслуживание, ремонт и испытание), а также произвести расчет заземляющих устройств.
А также научиться эксплуатировать оборудование тяговой подстанции, уметь наблюдать и анализировать происходящие в нем процессы, при необходимости наметить пути усовершенствования отдельных узлов и иметь уверенность в том, что их осуществление возможно только после тщательного целенаправленного изучения принципа действия и устройства всего того единого целого, что объясняется названием тяговая подстанция.
1.2Характеристика основных типов и оборудования тяговых подстанций
Распределительные устройства тяговой подстанции выполняются в соответствии с требованиями строительных, противопожарных, ведомственных норм и ПУЭ. К основным требованиям следует отнести высокую надежность работы оборудования, безопасность обслуживания, экономичность. В рассматриваемом проекте необходимо компоновать оборудование открытых распределительных устройств класса 110 (220)х10 (35) и 27,5кВ.
Конструктивные элементы ОРУ изготовляются из железобетона. Минимальные расстояния от токоведущих частей до заземленных конструкций должны соответствовать требованиям ПУЭ. ОРУ компонуют из отдельных ячеек, в которых устанавливается оборудование присоединение (фидера).
Ограждение ОРУ устанавливается на расстоянии не менее 3 метров от границы контуров защитного заземления.
Компоновка оборудования проектируемой подстанции выполняется в соответствии с требованиями ПУЭ и рекомендациями типовых проектных разработок.
К основным элементам тяговой подстанции относятся:
Силовые трансформаторы предназначены для преобразования электрической энергии по уровню напряжения. Для компенсации колебания напряжения в питающей сети, трансформаторы оборудуют устройством для регулирования напряжения под нагрузкой.
Высоковольтные выключатели переменного тока — предназначены для включения и отключения высоковольтных цепей переменного тока в нормальном и аварийном режимах работы.
Разъединители — аппараты, применяемые в электроустановках выше 1000В и предназначенные для коммутации предварительно обесточенных электрических цепей, а также для создания видимого разрыва цепи, обеспечивающего безопасность работы персонала.
Трансформаторы тока — предназначены для преобразования электрической энергии по уровню тока с целью уменьшения первичного тока до значений наиболее удобных для питания измерительных приборов и реле, а также для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения.
Трансформаторы напряжения — предназначены для преобразования электрической энергии по уровню напряжения с целью понижения первичного напряжения до величины, удобной для питания приборов и реле, а также для изоляции цепей обмоток вольтметров, счётчиков, реле и других приборов от сети первичного напряжения.
Ограничители перенапряжений — предназначены для защиты изоляции электрических цепей, электрооборудования и аппаратуры от атмосферных и коммутационных перенапряжений.
Токоведущие части — неизолированные и изолированные проводники, предназначенные для соединения источников с приёмниками энергии через различные переключающие аппараты.
Изоляторы — электротехнические устройства предназначенные для электрической изоляции и механического крепления электроустановок или их отдельных частей, находящихся под разными электрическими потенциалами.
ТСН — предназначены для преобразования электрической энергии по уровню напряжения до значения 380/220 В и для питания собственных нужд тяговой подстанции.
Рассмотрим основные типы тяговых подстанций и устанавливаемое на них оборудование.
Распределительные устройства
Распределительные устройства на ТПС выполняют открытыми (ОРУ), расположенными на открытой площадке, или закрытыми (ЗРУ), размещенными в здании. Закрытые РУ более надежны, удобны в обслуживании, безопасны; однако их стоимость на 10-25% выше стоимости соответствующих открытых. РУ 35, НО и 220кВ на всех тяговых подстанциях обычно выполняют открытыми. На ТПС постоянного тока закрытыми выполняют РУ 3,3 и 10кВ, на ТПС переменного тока — только РУ собственных нужд.
В открытом РУ ПО или 220кВ опорной подстанции применяется двойная или одинарная (секционированная или несекционированная) система сборных шин с обходными шинами или без них. В случае присоединения к РУ ПО или 220кВ более пяти питающих ЛЭП его выполняют с двойной системой рабочих шин и обходными шинами, при пяти и менее питающих ЛЭП — с одинарной системой секционированных сборных шин и обходными шинами. В зависимости от вида тяговой подстанции РУ первичного электроснабжения имеет высоковольтные выключатели в каждом присоединении, либо одновременно высоковольтные выключатели, отделители и короткозамыкатели, либо отделители и короткозамыкатели. На опорных ТПС обычно в каждом присоединении к ЛЭП установлен высоковольтный выключатель. Иногда понижающие трансформаторы тяговой подстанции (Tрl, Тр2) присоединяют к сборным шинам быстродействующими отделителями. В этом случае при повреждении любого из трансформаторов релейная защита отключает линии, присоединяющие ЛЭП к секции сборных шин поврежденного трансформатора, и секционный выключатель РУ 110-220кВ. После этого в бестоковую паузу отключают отделитель, т. е. локализуют поврежденный трансформатор, а затем включают по АПВ (устройство автоматического повторного включения) выключатели питающих линий и секционный выключатель.
Опорные тяговые подстанции
Опорные тяговые подстанции, получающие питание по трем и более ЛЭП, сооружают через 150-200 или 250-300 км при напряжении питающих ЛЭП соответственно НО или 220кВ; наличие таких подстанций снижает потери напряжения в сетях внешнего электроснабжения и повышает надежность электроснабжения электрифицированных железных дорог.
Тяговые подстанции переменного тока Тяговые подстанции переменного тока напряжением 27,5кВ и 2×25 кВ получают питание от сети внешнего электроснабжения 110 или 220кВ. На ТПС 27,5кВ (рис. 1.1) для преобразования трехфазного переменного тока напряжением 110 (220)кВ в однофазный 27,5кВ преимущественно применяют трехфазные трехобмоточные трансформаторы. Тяговая обмотка такого трансформатора напряжением 27,5кВ соединена по схеме треугольника, от двух вершин которого напряжение подается в контактную сеть, а третья присоединяется к тяговой рельсовой сети. От другой обмотки, выполненной на напряжения 6 (10)кВ или 35кВ, получают питание районные потребители. От РУ 27,5кВ подается питание в тяговую сеть, нетяговым ж.-д. потребителям по линиям ДПР (два провода-рельс), к трансформаторам собственных нужд, фидерам плавки гололеда на ЛЭП НО или 220кВ; на ряде тяговых подстанций в РУ 27,5кВ применяют устройства поперечной емкостной компенсации.
Рис. 1.1 Принципиальная схема тяговой подстанции переменного тока:
МВ — масляный выключатель; ОД — быстродействующий отделитель; КЗ — короткозамыкатель; Тр — понижающий трансформатор; РУ — распределительное устройство; БВ — быстродействующий выключатель.
На ТПС переменного тока (кроме стыковых подстанций и совмещенных с подстанциями энергосистем) РУ 27,5кВ имеет двухфазную рабочую систему сборных шин, третья фаза понижающего трансформатора подключена к контуру заземления ТПС и рельсам подъездного пути, соединенным с воздушной отсасывающей линией. На тяговых подстанциях заземляется фаза «С» обмотки 27,5кВ понижающего трансформатора, что учитывается схемой фазировки подстанций. На вновь сооружаемых и реконструируемых тяговых подстанциях в РУ 6; 10; 27,5 и 35кВ применяют вакуумные выключатели.
На ТПС системы электроснабжения 2×25 кВ устанавливают однофазные трансформаторы с расщепленной обмоткой низшего напряжения, понижающие напряжение ПО или 220кВ (сеть внешнего электроснабжения) до 55кВ.
Обмотки высшего напряжения этих трансформаторов соединены по схеме открытого треугольника. Обмотки для питания тяги имеют по три вывода. Напряжение между крайними выводами составляют 55кВ, между крайними и средними — 27,5кВ. Средние выводы обмоток трансформаторов электрически объединены и присоединены к тяговому рельсу, крайние — к РУ 2×25 кВ открытого исполнения, содержащему четыре рабочие и две запасные (обходные) шины. От рабочих шин РУ 2 х 25кВ, соединяемых с крайними выводами тяговой обмотки трансформатора, отходят фидеры контактной сети.
Как правило, на всех ТПС переменного тока 2 х 25кВ кроме двух рабочих трансформаторов устанавливают третий (резервный) трансформатор. Для питания районных потребителей предусматриваются отдельные трехфазные трансформаторы, преобразующие напряжение 110 и 220кВ в напряжение 6 (10) или 35кВ.
Распределительные устройства 27,5кВ и 2х25кВ сооружают индустриальными методами с применением блоков КРУН или комплектно-блочных устройств.
Промежуточные тяговые подстанции
Промежуточные тяговые подстанции получают питание по двум вводам. По способу присоединения к сети внешнего электроснабжения такие подстанции могут быть транзитными или отпаечными (на ответвлениях). Транзитные подстанции включают в рассечку одной цепи ЛЭП 110 или 220кВ; при этом на подстанции устанавливают секционный высоковольтный выключатель и ремонтную перемычку, включаемую на время ревизии или ремонта секционного выключателя для сохранения транзита мощности. Для защиты понижающих трансформаторов применяют на стороне высшего напряжения высоковольтные выключатели либо быстродействующие отделители с короткозамыкателями. Концевая тяговая подстанция (тупиковая) получает питание по двум радиальным линиям 6, 10, 35кВ или по двум ЛЭП НО или 220кВ от другой (тяговой или районной) подстанции.
Открытые РУ ПО или 220кВ промежуточных ТПС выполняются рамной конструкции. Опоры порталов гибкой ошиновки связывают металлическими поперечинами, образуя жесткие рамы, на которых размещается оборудование ОРУ, за исключением высоковольтных выключателей, устанавливаемых на отдельных фундаментах. На ряде промежуточных подстанций оборудование ОРУ 220кВ (кроме высоковольтных выключателей) установлено на бесфундаментных конструкциях, что позволяет сократить объем земляных работ на 90%. На опорных подстанциях оборудование РУ ПО или 220кВ устанавливают на отдельных конструкциях с фундаментами (заглубленными либо поверхностными). РУ 110 или 220кВ транзитных ТПС выполняют по мостиковой схеме с рабочей и ремонтной перемычками, а отпаеч-ных и тупиковых тяговых подстанций — по аналогичной схеме, но с разъединителями вместо выключателя в рабочей перемычке и без ремонтной перемычки. РУ 35кВ предназначены для питания районных потребителей и фидеров плавки гололеда на ЛЭП НО или 220кВ. РУ 6 (10) или 35кВ выполняют, как правило, с одинарной, секционированной выключателем, системой сборных шин. Для этих РУ применяют шкафы наружной установки типа КРУН, либо функциональные модули РУ 6 или 10кВ комплектно-блочных тяговых подстанций, либо блоки КРУН 35кВ. От РУ 6 или 10кВ, кроме районных потребителей, могут получать питание трансформаторы собственных нужд подстанций переменного тока.
Тяговые подстанции постоянного тока Тяговые подстанции постоянного тока, получающие питание от ЛЭП 110 или 220кВ, выполняют с двойной или одинарной трансформацией напряжения (рис. 1.2): сначала его понижают промежуточные трех-обмоточные трансформаторы Т1 до 10 или 6кВ, а затем трансформаторы Тр2 преобразовательных агрегатов — до 3,3кВ. От третьей обмотки трехобмоточных трансформаторов обычно подается напряжение 35кВ для питания районных нетяговых потребителей. При питании ТПС от ЛЭП 6; 10 и 35кВ осуществляется одиночная трансформация напряжения до 3,3кВ. В этом случае от РУ 35кВ могут также получать питание районные и другие нетяговые потребители, а иногда от них подается питание на смежные ТПС.
РУ 3,3кВ ТПС постоянного тока содержит две плюсовые (рабочую и запасную) и минусовую шины. На фидерах контактной сети применяют поляризованные выключатели, но чаще неполяризованные быстродействующие автоматические (особенно на вновь сооружаемых и реконструируемых ТПС), что позволяет обеспечить более эффективное отключение цепей при коротких замыканиях в контактной сети. РУ 3,3кВ, размещаемые в капитальных зданиях, сооружают индустриальными методами. Для этого применяют камеры и ячейки заводского изготовления, в которых установлены разъединители силовой цепи 3,3кВ, рукоятки управления, измерительные приборы и щиток управления.
Рис. 1.2 Принципиальная схема тяговой подстанции постоянного тока:
МВ — масляный выключатель; ОД — быстродействующий отделитель; КЗ — короткозамыкатель; Тр — понижающий трансформатор; HE — распределительное устройство;кВА — кремниевый выпрямительный агрегат; БВ — быстродействующий выключатель; Р — реактор; СУ — сглаживающее устройство.
Ячейки представляют собой сборную конструкцию, состоящую из камеры разъединителей, щита с дверями и ограждения.
Преобразователь тяговой подстанции постоянного тока состоит из преобразовательного трансформатора, выпрямительной или выпрямительно-инверторной установки и вспомогательной аппаратуры — коммутационные аппараты, устройства управления и сигнализации, защиты от токов перегрузки, короткого замыкания, перенапряжений, устройства охлаждения.
Выпрямительные агрегаты, осуществляющие преобразование переменного тока в постоянный, выполняют на кремниевых силовых диодах (неуправляемых вентилях). На ТПС применяют выпрямители с различными видами охлаждения: УВКЭ-1, ПВЭ-2, ПВЭ-3, ПВК-6 с принудительным воздушным охлаждением, ПВК-2, ПВК-3, ПВЭ-5АУ1 наружной установки с естественным воздушным охлаждением. Наиболее широко применяют преобразователи с естественным воздушным охлаждением в связи с простотой их обслуживания и высокими технико-экономическими показателями. Выпрямительные агрегаты указанных типов собраны по 6-пульсовой (3-фазной) схеме. Для повышения коэффициента мощности, уменьшения высших гармоник токов в напряжении питающей сети, а также в выпрямленном напряжении применяют 12-пульсовые (12-фазные) схемы выпрямления. С этой целью осуществляют параллельное или последовательное соединение двух выпрямителей, выполненных по 3-фазной мостовой схеме.
Выпрямительно-инверторные агрегаты (ВИП иликВА) используются для преобразования постоянного тока рекуперации (избыточный ток, возникающий при торможении ЭПС) в переменный, возвращаемый во внешнюю систему электроснабжения. Первый инвертор на тиристорах был выполнен передвижным и введен в работу на Закавказской железной дороге в 1969 г. В дальнейшем были разработаны стационарные выпрямитель-но-инверторные агрегаты ВИПЭ-1 (инвертор и выпрямитель выполнены на тиристорах) и ВИПЭ-2УЗ (инвертор на тиристорах, выпрямитель на диодах). Выпрямитель или инвертор в зависимости от режима работы, который задается датчиком переключения, подключается к шинам ТПС быстродействующими выключателями, которые одновременно обеспечивают защиту агрегата при перегрузках, коротких замыканиях и опрокидываниях. Частые переключения ВИП (40-50 раз в сутки) неблагоприятно сказываются на коммутационной аппаратуре, приводя к различным отказам преобразователя. В связи с этим на базе ВИП-2УЗ был разработан агрегат с бесконтактным переключением режимов (т. н. переключаемый ВИП), управляемый импульсами, подаваемыми на тиристоры.
Стыковые ТПС
Стыковые ТПС обеспечивают попеременную подачу напряжения постоянного или переменного тока в контактную сеть фидерных зон, примыкающих к станциям стыкования. Такие ТПС имеют РУ как постоянного, так и переменного тока, от которых отходят фидеры соответствующего рода тока, передающие электроэнергию в контактную сеть через пункты группировки, где установлены специальные переключатели рода тока. Стыковые ТПС применяются также на участках, электрифицированных на переменном токе по системам 25кВ и 2 х 25кВ; их вторичные РУ присоединяют соответственно к обмоткам трехфазного трансформатора напряжением 27,5кВ или однофазного трансформатора с расщепленной обмоткой 2 х 25кВ.
Цепи собственных нужд
Цепи собственных нужд на ТПС постоянного и переменного тока получают питание через трансформаторы собственных нужд, от которых напряжение подается в РУ 10кВ устройств СЦБ, в цепи электрического отопления зданий, в системы подогрева высоковольтных выключателей наружной установки, приточно-вытяжной вентиляции и в зарядно-подзарядные устройства аккумуляторной батареи, а также в сеть внутреннего и наружного освещения подстанции. Часть осветительных приборов получает напряжение от сети аварийного освещения, которая в нормальных условиях питается от трансформаторов собственных нужд, а при исчезновении напряжения на шинах собственных нужд переменного тока автоматически переключается на питание от аккумуляторной батареи, установленной в отдельном помещении. Получили распространение кислотные (открытые, закрытые с пониженными вредными выделениями или герметичные батареи) для питания электромагнитных приводов выключателей, цепей автоматики, управления, защиты, сигнализации и блокировки, телемеханики, сети аварийного освещения. Как правило, они работают в режиме постоянного подзаряда. В ряде случаев применяют комбинированные источники питания, состоящие из аккумуляторной батареи незначительной емкости и емкостного накопителя энергии.
Комплектно-блочные тяговые подстанции
Комплектно-блочные тяговые подстанции представляют собой установки полной заводской готовности. Первые такие ТПС были укомплектованы металлическими блоками заводского изготовления в открытом и закрытом исполнении, в которых было установлено электрооборудование. ОРУ ПОкВ имеет рамную конструкцию; ОРУ 35кВ выполнено с применением блоков КРУН 35кВ открытого исполнения с аппаратурой управления, защиты и сигнализации, расположенной в неутепленном металлическом навесном шкафу, РУ 6 и 10кВ выполнены с применением шкафов КРУН; оборудование РУ 3,3кВ размещено в закрытых блоках заводского изготовления, причем блоки выполнены в двух вариантах — на один и на два фидера. На отечественных ж. д. первая такая подстанция сооружена в 1965 г. для системы переменного тока на ст. Пады Приволжской железной дороги. Опыт применения первых комплектно-блочных ТПС показал их недостаточную надежность и трудность эксплуатации.
В дальнейшем были созданы ТПС модульного типа полной заводской готовности. Отдельные модули выполнены из антикоррозионных материалов, защищены от атмосферных воздействий, имеют многослойную ограждающую конструкцию.
Внутри модулей размещено смонтированное на предприятии-изготовителе отрегулированное и испытанное электротехническое оборудование и аппаратура. Модули оснащены унифицированными соединительными узлами, позволяющими быстро и надежно вести их сборку по требуемой схеме на строительной площадке. Использование модульных конструкций позволяет при монтаже подстанций сократить затраты труда на производство строительных, электромонтажных и пуско-наладочных работ, обеспечить удобство эксплуатации, не иметь на подстанции постоянного обслуживающего персонала. Минимальный срок ввода в действие составляет 2-3 недели; уменьшаются капитальные и эксплуатационные расходы; размер земельных площадей, отчуждаемых под тяговые подстанции, сокращается в 2-2,5 раза.
Параметры модулей позволяют использовать их на подстанциях любого назначения и любой мощности, а также при сооружении других электроустановок (автотрансформаторных пунктов питания, постов секционирования и т.п.). Комплектно-блочные тяговые подстанции или отдельные функциональные модули могут применяться в качестве резервных при ремонте, модернизации или реконструкции стационарных тяговых подстанций.
Первые комплектно-блочные ТПС постоянного тока, разработанные и изготовленные Научно-исследовательским институтом электрической аппаратуры (НИИЭФА) при участии Октябрьской железной дороги и ЦНИИС, внедрены на участке Волховстрой-Свирь. В состав комплектно-блочной тяговой подстанции с напряжением внешнего электроснабжения 10кВ могут входить следующие функциональные модули: выпрямительных преобразователей; РУ 10кВ для СЦБ; РУ 10кВ; модуль СН (собственных нужд); модули РУ 3,3кВ; модуль аккумуляторных батарей АБ-15; модуль ДГА; модуль ОПУ; служебно-технические модули. В качестве фундаментов для установки модулей используются ж.-д. рельсовые плети, уложенные на дренирующую подсыпку. Кабельные каналы поверхностного типа из бетонных коробов уложены вдоль обеих сторон ряда модулей.
Комплектно-блочные модульные тяговые подстанции постоянного тока на строительной площадке сооружаются одной бригадой электромонтажников с применением подъемного крана. ТПС могут эксплуатироваться в суровых условиях Крайнего Севера, Сибири и северных районов Европейской части России.
Передвижные тяговые подстанции
Передвижные тяговые подстанции предназначены для обеспечения питания контактной сети электрифицированных ж. д. при выходе из строя стационарных ТПС, а также могут быть использованы для временной замены одного выпрямительного преобразователя или понижающего трансформатора стационарных подстанций при авариях, капитальном ремонте или реконструкции. Их можно устанавливать на перегоне между стационарными тяговыми подстанциями. Передвижные ТПС могут работать самостоятельно и совместно со стационарными ТПС, т.к. укомплектованы всем необходимым силовым оборудованием и соответствующими вторичными устройствами. На дистанциях электроснабжения предусматривается одна передвижная подстанция на шесть-восемь стационарных. Устанавливаемое на платформах оборудование передвижных ТПС должно вписываться в габарит подвижного состава и находиться в постоянной готовности к вводу в действие.
Передвижные ТПС постоянного тока оборудованы полупроводниковыми выпрямительными преобразователями с естественным воздушным охлаждением. Подстанции бывают с первичным напряжением 35 и 10кВ. Оборудование размещают на трех платформах и в вагоне. На одной (первой) платформе установлены шкаф КРУН 10кВ ввода с трансформаторами напряжения, трансформатор собственных нужд, разрядник, реактор сглаживающего устройства и разъединитель отсоса. На второй платформе расположены трансформаторы выпрямительных преобразователей, на третьей — полупроводниковый выпрямительный преобразователь. В вагоне находятся оборудование РУ 3,3кВ, стойки управления и сигнализации, релейной защиты, автоматики и блокировки, контуры сглаживающего устройства, разрядники, линейные разъединители фидеров, а также салон дежурного персонала.
На передвижных ТПС переменного тока на первой платформе установлены отделитель, короткозамыкатель, разрядники, заземляющие разъединители, присоединяемые к двум фазам, однополюсный разъединитель для заземления нулевого вывода понижающего трансформатора. На второй платформе размещен понижающий трансформатор со встроенными трансформаторами тока, на третьей — трехполюсный разъединитель с двумя заземляющими ножами, трансформаторы тока для питания дифференциальной защиты понижающего трансформатора, два фидера контактной сети и один фидер ДПР, трансформатор собственных нужд и два однофазных трансформатора напряжения. В вагоне размещены устройства автоматики, управления, защиты, сигнализации и блокировки, устройства СЦБ и собственных нужд постоянного и переменного тока; аккумуляторная батарея расположена в ящиках под рамой вагона. В вагоне находится также купе-салон на четыре места для обслуживающего персонала. Фаза «С» понижающего трансформатора соединяется с тяговым рельсом шинами или кабелем. Все оборудование подстанции заземлено на металлические рамы подвижного состава.
2. Выбор оборудования трансформаторной подстанции
2.1Разработка принципиальной схемы электрических соединений тяговой подстанции
Рис. 2.1 Структурная схема тяговой подстанции 110/27,5/10кВ
Разработка однолинейной схемы тяговой подстанции
Согласно ПУЭ электрифицированные железных дороги относится к потребителям первой категории, для которых перерыв в электроснабжении не допускается, поэтому схемы электроснабжения выполняют таким образом, что при повреждении или ремонте любого элемента обеспечивалось непрерывное питание ЭПС.
Конфигурация и основные особенности схемы внешнего электроснабжения тяговых подстанций зависят от значения питающего напряжения и надежности элементов системы, в частности ЛЭП и коммутационных аппаратов.
Однолинейная схема определяет состав необходимого высоковольтного оборудования, а дальнейшие расчеты позволяют выбрать тип оборудования.
Проектируемая транзитная подстанция переменного тока имеет три распределительных устройства напряжением 110, 2х27,5 и 10кВ.
РУ 110 (220)кВ. РУ построено по схеме «мостик с выключателем» (включенной в рассечку ВЛ 110 (220)кВ.
Рис. 2.2 Схема главных электрических соединений РУ 110кВ, включенной в рассечку ВЛ 110 (220)кВ
РУ, схема которого приведена на рис. 2.2 , имеет ремонтную и рабочую перемычки между вводами. Разъединители ремонтной перемычки 1 включают для обеспечения транзита мощности энергосистемы при отключении выключателя рабочей перемычки 5. Трансформаторы тока 2 и напряжения 4 устанавливают для подключения релейной защиты линии. Ремонтная перемычка используется также в схеме плавки гололёда линий 110 (220)кВ. в этом случае к ней присоединяют фидер плавки гололеда от РУ 10; 27,5кВ и разъединители 1 оборудуют двигательными фидерами.
Линии 110 (220)кВ присоединяют разъединителями 3 с двигательными приводами. В цепи каждого понижающего трансформатора Тр установлены разъединитель 6 с двигательным приводом, быстродействующий отделитель 7 с короткозамыкателем 8. В районах с интенсивным гололёдообразованием, в которых работа отделителей недостаточно надёжна, отделитель и короткозамыкатель заменяют выключателем. При этом разъединитель 6 имеет ручной привод. Использование разъединителей с двигательными приводами на присоединениях линии и понижающих трансформаторов позволяет выполнять переключения по телеуправлению.
Более целесообразно использовать трехобмоточные однофазные понижающие трансформаторы типа ОРДТНЖ-40000/110 или ТДТНЖ-40000/110, обеспечивающих получение трехфазного напряжения 38,5 или 11кВ для питания нетяговых потребителей и однофазного напряжения 27,5кВ для питания тяговой нагрузки.
РУ 27.5кВ. Это РУ предназначено для питания тяговой сети переменного тока, нетяговых линейных железнодорожных потребителей по линиям ДПР, ТСН и, при необходимости, трансформаторов подогрева, а также фидера плавки гололеда на ВЛ 110 (220)кВ.
РУ 27.5кВ имеет двухфазную рабочую, секционированную разъединителями, и запасную систему шин. Третья фаза (обычно С) обмоток понижающего трансформатора соединяется с контуром заземления и с рельсами подъездного пути, которые соединены с воздушной отсасывающей линией. Фидеры, питающие контактную сеть одного направления, присоединяются к одной секции шин, а фидеры другого направления — к второй секции шин. Запасной выключатель с помощью разъединителей может быть присоединен к любой из секций, обеспечивая питание любого фидера контактной сети при отключении выключателя этого фидера.
Сборные шины каждой фазы выполняют двойным проводом типа АС. Главные понижающие трансформаторы и ТСН присоединяются к шинам HE с помощью трехфазных выключателей ВМУЭ — 35Б-1250-25 с встроенным электромагнитным приводом или С-35М-630-10 с приводои ШПЭ-12 (последние применяются при мощности понижающих трансформаторов S H = 25 МВА). На фидерах ДПР тоже устанавливаются трехфазные выключатели, что дешевле применения двух однофазных выключателей. На фидерах контактной сети используют однополюсные выключатели ВМУЭ-27,5Б-1250-16 с встроенным приводом. В дальнейшем возможно использование вакуумных выключателей ВВФ-27,5-1600-20. К каждой секции шин присоединяют разрядники РВМ-35. При отсутствии встроенных трансформаторов тока используются трансформаторы ТФЗМ-35А, а на вводе — ТФЗМ-35Б.
Для РУ-27,5 используют одно- или трехфазные разъединители РНДЗ -35 с ручным приводом типа УМПЗ- II . Применение последних дает возможность телеуправления разъединителями. На некоторых подстанциях применяют устройство поперечной или продольной емкостной компенсации. устройство продольной компенсации включают последовательно с одной из фаз обмотки 27,5кВ понижающего трансформатора через дополнительную шину, к которой подключены соответствующий ввод трансформатора и один из выводов компенсирующего устройства. Второй вывод компенсирующего устройства присоединяют к основной рабочей шине фазы, от которой питаются фидеры контактной сети.
РУ 10кВ. На ТПС переменного тока РУ-10кВ предназначено для питания нетяговых районных потребителей. РУ 10кВ выполняют с одинарной секционированной выключателем системой шин. В типовой схеме предусмотрено подключение к шинам 4 линий (фидеров).
РУ 10кВ размещают в шкафах наружной установки
РУ 10кВ может получать питание от одного понижающего трансформатора при включенном секционном выключателе и АВР на присоединении второго трансформатора или от двух трансформаторов при отключенном секционном выключателе и АВР на нем.
Для РУ 10кВ предусматривается установка масляных выключателей ВКЭ-10 с встроенным электромагнитным приводом. Разъединители на присоединениях не устанавливают за исключением линий продольного электроснабжения, питающих нетяговые линейные железнодорожные потребители, где используют разъединители типа РЛНД-10, и вводов от главных понижающих трансформаторов, где обычно применяют разъединители типа РНДЗ-35. Применение камер ВВО предусматривает установку разъединителей в цпи трансформаторов напряжения и разрядника. Для подключения защит и электроизмерительных приборов применяют малогабаритные трансформаторы тока типа ТЛМ-10. Все отходящие линии 10кВ имеют защиту от замыкания на землю, для питания которой предусмотрен трансформатор тока ТЗЛМ- I УЗ, установленный на кабельной вставке на выходе каждой линии.
Для питания районных и железнодорожных потребителей на напряжении 10кВ применяют специальный понижающий трансформатор, на выходе которого стоят типовые блоки КРУН 10кВ.
Схема главных электрических соединений тяговой подстанции переменного тока 110/27,5/10кВ приведена в графической части (Лист 1)
Схема питания потребителей собственных нужд
Питание потребителей собственных нужд осуществляется от систем сборных шин 0,4кВ комплектных распределительных устройств (КРУН-27,5кВ) устанавливаемых на открытой части тяговой подстанции и шкафа собственных нужд устанавливаемого в здании подстанции.
В системе сборных шин РУ подключают следующие фидеры:
и 10 — шкаф собственных нужд в здании подстанции;
- обдува понижающих трансформаторов;
- фидер линии ВЛ СЦБ;
- освещение камер 10кВ и СЦБ;
- резервный;
- освещение открытой части подстанции;
- фидер для подключения базы передвижного масляного хозяйства;
- фидер питания здания дистанции контактной сети;
- фидер подогрева масла и проводов высоковольтных выключателей, их приводов, ячеек КРУН;
К системе сборных шин шкафа СН подключают фидеры:
— станочного оборудования мастерской;
— электрических печей обогрева щитовой и подсобных помещений здания подстанции;
, 4, 5 — питание пультов дистанционного управления разъединителями контактной сети, стоек телемеханики, автоматики;
6 — питание подзарядных устройств;
7 — питание калорифера и вентиляторов аккумуляторной батареи;
-питание освещения здания подстанции;
— отопление помещения ДГА;
— вентиляция помещения ДГА.
Выбираем трансформатор ТМ-400/35-75У1.
В качестве резервного источника электроэнергии СН переменного тока используется дизель-генератор, устанавливаемый в специальном помещении закрытой части тяговой подстанции. Его основное назначение обеспечить питание устройств СЦБ при аварийном выходе из работы трансформаторов СН или снятия напряжения на участке железной дороге. Дизель-генератор имеет следующие номинальные параметры S н = 50кВт, U н =400 В, v=50 Гц.
В качестве источника энергии СН постоянного тока используется аккумуляторные батареи. Они работают в режиме постоянного подзаряда.
2.2 Расчет мощности тяговой нагрузки
Мощность понижающих трансформаторов тяговой подстанции переменного тока для испытания тяговой нагрузки определяем по формуле (1):
где — напряжение на шинах подстанции 27,5кВ;
— действующее значение тока наиболее и наименее загруженных плеч питания соответственно;
— коэффициент, учитывающий неравномерность нагрузки фаз трансформатора, равный 0,9;
— коэффициент, учитывающий влияние компенсации реактивной мощности, равный 0,93;
— коэффициент, учитывающий влияние внутрисуточной неравномерности движения на износ изоляции обмоток трансформатора, который для двухпутных путей составляет 1,45.
2.3Расчет мощности нетяговой нагрузки
Результаты определения мощности районных (нетяговых) потребителей
Характерные суточные графики нагрузок предприятий различных отраслей промышленности
При решении вопросов развития распределительной сети, сети внешнего электроснабжения промышленных предприятий, а также при выполнении электрических расчетов сетей в характерных режимах требуются данные о графиках электрических нагрузок предприятий различных отраслей промышленности. На рис. 2.1-2.6 приведены характерные суточные графики активной и реактивной нагрузок предприятий различных отраслей промышленности (заданных в задании).
Расчет нагрузок 10кВ
Электрические нагрузки предприятий являются определяющими для выбора всех элементов системы электроснабжения (СЭС): мощности понижающих трансформаторных подстанций потребителей (ТПП), главной понижающей подстанции (ГПП) или центрального распределительного пункта (ЦРП), распределительной сети.
Рис. 2.4 Текстильная фабрика
Рис. 2.5 Машиностроительный завод (станкостроение)
Рис. 2.6 Завод пищевой промышленности
Мощность каждого потребителя определяют исходя из заданного значения его установленной мощности, коэффициентов спроса и мощности, типового графика нагрузки (в курсовом проекте каждый заданный потребитель рассматривается в целом без разделения его нагрузки по цехам, участкам и т.п.). на основании формулы
Р max = Р у К с (2.2.2)
где Р у — установленная мощность потребителя,кВт;
К с — коэффициент спроса, учитывающий загрузку и КПД оборудования
вычисляют максимальную активную мощность потребителя. Затем определяют реактивную мощность в час максимума.
Q max = P max (2.2.3)
Максимальная полная мощность всех потребителей с учетом потерь в сетях выше 1000 В и понижающих трансформаторах потребителей,кВ А
где р пост и р пер — постоянные и переменные потери в стали трансформаторов и переменные потери в сетях и трансформаторах, принимаемые соответственно равными 1-2% и 6-10%;
— максимальное значение суммарной нагрузки, кВт;
— сумма реактивных мощностей всех n потребителей в час максимума суммарной нагрузки, кВар, рассчитывается по формуле (2.2.2).
В расчетах принимаем следующее:
где — максимальная мощность потребителя, определенная по выражению (2.2.2);
К ум — коэффициент участия в максимуме;
для потребителей с неравномерным графиком нагрузки К ум 0,75 0,8 — потребитель 2.
для предприятий с механическим оборудованием, насосными установками и других потребителей с непрерывным технологическим процессом и с равномерным графиком К ум 0,90 0,95 — потребитель 1, 4, 6, 8.
Расчеты сведем в таблицу.
Наименование нагрузкиPу (кВт)Категория потребителяK с К м (cos?) К м (tg?) P max , МВтQ max , Вар Текстильная фабрика4 50010,630,920,4264.141.764Машиностроительный завод6 00010,550,930,3955.582.204Пищевая промышленность3 00010,510,920,4262.761.17613 50012,485,144
В итоге получаем:
Полная мощность на вторичной обмотке трансформаторов ТПС, необходимая для питания нетяговых потребителей:
S max2 = = = 12,827 MBA
Максимальная мощность одиночного фидера нагрузки приходится на текстильную фабрику:
S max. фидер = = = 4,275 MBA
на машиностроительный завод:
S max. фидер = = = 5,435 MBA
на пищевое предприятие:
S max. фидер = = = 2,850 MBA
Мощность нагрузки на первичной стороне трансформатора с учетом потерь в нём:
S max1 = (1 + ) = 14,11 МВ А.
S max 10кВ = 14,110 МВ А
Выбор понижающих трансформаторов
За номинальную мощность трехобмоточного трансформатора принимается мощность наиболее мощной обмотки. К этой мощности приводятся все напряжения короткого замыкания u к12 , u к23 , u к13 , которые указываются на щитке трансформатора. Для трехфазных трехобмоточных трансформаторов обычно применяется схема соединения обмоток Y 0 /Y 0 /?-12-11.
Мощности отдельных обмоток устанавливаются в зависимости от условий эксплуатации.
Наиболее часто встречаются следующие четыре соотношения мощностей отдельных обмоток в процентах от номинальной мощности:
1-я обмотка2-я обмотка3-я обмотка10010010010010066,710066,710010066,766,7
Требуемая мощность трансформатора тяговой подстанции определяется как сумма мощностей, необходимых для обеспечения тяговой нагрузки собственных нужд подстанции , дополнительных расходов электроэнергии на непоездную (маневровую) работу электроподвижного состава , а также заданной нагрузки нетяговых и районных потребителей, получающих питание от данного трансформатора, кВ·А:
где kp — коэффициент, учитывающий несовпадение максимумов районной и тяговой нагрузок, равный =0,7;
Sp — мощность районных потребителей;
SCH — мощность собственных нужд тяговой подстанции;
Sдм — дополнительная мощность на маневровую работу;
SH — мощность нетяговых потребителей;
Sm — мощность на тягу;
Если мощность Sдм не задана, то она учитываются приближенно с использованием коэффициента — это коэффициент на собственные нужды и маневры, который принимается равным 1,025 при постоянном токе и 1,033 при переменном токе.
Тогда вместо формулы (2.7) получаем (2.8), по которой произведем расчет:
Нетяговые потребители, питающиеся по линии ДПР от шин 27,5кВ: SДПР = 500кВА.
С учетом мощности установленного трансформатора собственных нужд SТСН = 400кВА = 0,4 МВА
Возможен выбор трансформаторов по ГОСТ Р 51559-2000:
Расшифровка трансформаторов по ГОСТ Р 51559-2000
Д — с принудительной циркуляцией воздуха и естественной циркуляцией масла;
Н — регулирование напряжения под нагрузкой;
Ж — для железных дорог, электрифицированных на переменном токе;
000 — номинальная мощность, кВ·А;
— класс напряжения обмотки ВН,кВ;
У1 — климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ
Трансформаторы трехфазные понижающие (паспортные данные)
ТипSном, МВАUном обмоток,кВУсловное обозначение схемы и группы соединения обмотокПотери, ВтI xx ,% ВНСНННP XX кВтP КЗ кВт ТРДТНЖ-40000/1104011527.511Yн/ /?-11-11 39.02000.60ТипНапряжение короткого замыкания,%, пары обмотокВН — СНВН — ННСН — ННТРДТНЖ-40000/11010.517.56,5
Электрические характеристики выбранного ТСН сведены в таблицу 2.4.
Электрические характеристики ТСН ТМЖ-400/27,5. Трансформаторы соответствуют требованиям ГОСТ 11677 и ТУ 659РК00010033-14-95.
Трансформаторы собственных нужд (паспортные данные)
ТипSном, кВАСочетание напряженийГруппа соединенияРХХ, ВтРКЗ, ВтUКЗ%IXX%LВВН,кВНН,кВТМЖ-400/27,5-У140027,50,4Y/Yн-0; Y/Zн-119505500 580061,8
Потери мощности в трёхобмоточных понизительных трансформаторах
Для трехобмоточных трансформаторов потери мощности и падения напряжений можно определить по формулам:
D Р кз1 = 0,48 ×D Р кз ; (2.2.11)
D Р кз2 = 0,23 ×D Р кз ; (2.2.12)
D Р кз3 = 0,29 ×D Р кз ; (2.2.13)
u к.в = 0.5(u к.в-с + u к.в-н — u к.с-н ) (2.2.14) к.с = 0.5(u к.в-с — u к.в-н + u к.с-н ) (2.2.15) к.в = 0.5(u к.в-н + u к.с-н — u к.в-с ) (2.2.16)
D Р кз1 = 0,48 × 200 = 96кВт;
D Р кз2 = 0,23 × 200 = 46кВт;
D Р кз3 = 0,29 × 200 = 58кВт;
u к.в = 0.5(u к.в-с + u к.в-н — u к.с-н ) = 0,5(10,5 + 17,5 — 6,5) = 10,75% к.с = 0.5(u к.в-с — u к.в-н + u к.с-н ) = 0,5(10,5 — 17,5 + 6,5) = — 0,25% к.в = 0.5(u к.в-н + u к.с-н — u к.в-с ) = 0,5(17,5 + 6,5- 10,5) = 6,75%
2.4Расчет максимальных рабочих токов
Выбор основного оборудования должен обеспечивать длительную работу оборудования в нормальном режиме и кратковременную работу — в режиме КЗ. Поэтому основным уравнением выбора по условиям длительного режима являются:
Таким образом, для выбора всех видов основного оборудования тяговой подстанции необходимо знание максимальных рабочих токов в месте расположения элемента. Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции производится в соответствии со следующей схемой:
Рис. 2.7 Схема тяговой подстанции
Электрические аппараты выбирают по условиям длительного режима работы сравнением рабочего напряжения и наибольшего длительного рабочего тока присоединения (направления токов представлены на рис.2.7., где предполагается установить данный аппарат, с его номинальным напряжением и током. При выборе учитывается необходимое исполнение аппарата (для наружной и внутренней установки). Выбранные аппараты проверяют на термическое действие токов короткого замыкания.
где I ном и U ном — номинальный ток и напряжение соответственно, А икВ;
I раб.макс и U раб.макс — максимальный рабочий ток и напряжение соответственно, А икВ;
1. Максимальный рабочий ток ввода ТПС
Где кпр — коэффициент перспективы, кпр = 1,3
— суммарная мощность трансформаторов подстанции МВА,
— коэффициент разновремённости нагрузок проектируемой и соседних подстанций для двухпутных участков
2. Максимальный рабочий ток первичной обмотки ВН тягового трансформатора
Где кпер — коэффициент допустимой перегрузки, кпер = 1,4
3. Максимальный рабочий ток вторичной обмотки СН тягового трансформатора
Ток одной линии ICH.1 = 682.323/6 = 113.7205 А
4. Максимальный рабочий ток вторичной обмотки НН тягового трансформатора
где количество фидеров районной нагрузки
5. Максимальный рабочий ток сборных шин тяговой стороны
где — коэффициент распределения нагрузки по шинам, при числе присоединений 6 и менее
6. Максимальный рабочий ток сборных шин районной стороны
7. Максимальный рабочий ток фидера районной нагрузки
8. Максимальный рабочий ток фидера контактной сети
Согласно методическим указаниям, рабочий ток фидера принимаем равным:
Максимальные рабочие токи основных присоединений подстанций
Наименование потребителяРасчетная формулаМаксимальный рабочий ток, А1. Питающий ввод 110кВ 417,72. Сборные шины 27,5кВ 1175,6953. Сборные шины 10,5кВ 641,8254. Обмотка ВН 281,445. Обмотка СН 1091,7176. Обмотка НН 916,8937. Фидеры 10,5кВ 305,583 388,502 203,7228. Фидеры 27,5кВ 587,865 (по 97,977 А на каждый из 6 фидеров)
.5Расчет параметров короткого замыкания
Выбранные по токам и напряжениям рабочего режима токоведущие части и электрические аппараты должны быть проверены согласно требованию ПУЭ на действие токов короткого замыкания (КЗ).
При расчете токов КЗ необходимо принять следующие условия: тяговая подстанция питается, от системы неограниченной мощности; основные агрегаты тяговой подстанции работают параллельно; расчетным видом является 3-фазное КЗ; точки возможных КЗ намечают, исходя из условий протекания по токоведущим частям и электрическим аппаратам; наибольших токов (для условий тяговой подстанции — это сборные шины всех РУ); в качестве расчетных следует принимать индуктивные сопротивления цепи К.З.
Выполнять расчет токов КЗ рекомендуется в следующем порядке:
составить исходную расчетную схему тяговой подстанции, которая представляет собой упрощенную однолинейную схему первичной коммутации, на которой указать элементы, влияющие на токи КЗ (для условий тяговой подстанции это трансформаторы и преобразовательные агрегаты). Примером может служить схема теговой подстанции постоянного тока, приведенная на рисунке I. На всех сборных шинах РУ схемы следует указать точки вероятных КЗ и напряжения U cp (115; 37; 27,5; 10,5; 3,3; 0,4кВ), принятые при расчетах КЗ;
составить схему замещения представляющую собой исходную расчетную схему, в которой электромагнитные (трансформаторные) связи заменяются связями электрические. Для этого использовать известные схемы замещения трансформаторов. Для удобства расчетов подученные сопротивления пронумеровать;
вычислить все сопротивления схемы замещения;
для каждой из намеченных на схеме точек КЗ выполнить преобразование схемы замещения таким образом, чтобы каждая из точек КЗ была связана с источником питания только одним сопротивлением, для чего использовать известные формулы параллельного и последовательного сложения сопротивлений;
рассчитать токи КЗ
Расчет токов КЗ достаточно подробно изложен в специальной литературе /2, 3, 4/, в этой связи ниже приводятся лишь некоторые рекомендации.
Расчет сопротивлений схемы замещения можно выполнять в относительных или именованных единицах. Здесь мы предлагаем систему относительных единиц, которая в данных расчетах более проста. При желании студента расчет сопротивлений может быть выполнен в именованных единицах при использовании указанных выше источников.
Если применить систему относительных единиц, необходимо предварительно задаться базовой мощностью S б , в качестве которой рекомендуется принять число, удобное для вычислении (например, S б =100 или S б = 1000 МВ*А.
Вычисление относительных сопротивлений, приведенных к базисной мощности Sб = 100 МВА для максимального режима
На расчетной схеме и схеме замещения найдем относительные сопротивления энергосистемы до шин опорных подстанций:
Относительные сопротивления линий:
х* б3 = х 0 l 1 = 0.4 = 0.493
х* б4 = х 0 l 4 = 0.4 = 0.2873
х* б5 = х 0 l 5 = 0.4 = 0.2057
х* б6 = х 0 l 5 = 0.4 = 0.0756
Рис. 2.8 Расчетная схема максимальный режим
Рис. 2.9 Схема замещения
Расчетные значения напряжения к.з. обмоток трёхобмоточных трансформаторов Тр1 и Тр2 находим как:
к.в = 0.5(u к.в-с + u к.в-н — u к.с-н ) = 0,5(10,5 + 17,5 — 6,5) = 10,75% к.с = 0.5(u к.в-с — u к.в-н + u к.с-н ) = 0,5(10,5 — 17,5 + 6,5) = — 0,25% к.в = 0.5(u к.в-н + u к.с-н — u к.в-с ) = 0,5(17,5 + 6,5- 10,5) = 6,75%
По схемам преобразования рассчитаем:
х* 10 = x* 10 = x* 7 + x* 6 = 0.43 + 0.0756 = 0.5056
По схемам преобразования рассчитаем далее:
Рис. 2.10 Электрическая схема замещения до точки К1
х* б11 = = = 0,14365
х* б12 = = = 0,10285
х* б14 = х* б1 + х* б9 = 0,0434 + 0,14365 = 0,18705
х* б15 = х* б2 + х* б10 = 0,0556 + 0,10285 = 0,15845
Рис. 2.11 Электрическая схема замещения до точки К2
х* б17 К1 = х* б16 + х* б13 = 0,0858 + 0,06 = 0,1458
х* б18 = х* б18 = х* б10 + х* б8 = 0.5056 — 0.01 = 0,4956
х* б19 = х* б18 /2 = 0,4956/2 = 0,2478
х* б20 К2 = х* б17 + х* б19 = 0,1458 + 0,2478 = 0.3956
Рис. 2.12 Электрическая схема замещения до точки К3
х* б21 = х* б21 = х* б10 + х* б9 = 0,5056 + 0.27 = 0.7756
х* б22 = х* б21 /2 = 0,7756/2 = 0,3878
х* б23 К3 = х* б17 + х* б22 = 0,1458 + 0,3878 = 0.5336
Вычисление относительных сопротивлений, приведенных к базисной мощности Sб = 100 МВА для минимального режима
Относительные сопротивления одноименной сопротивлений расчетной схемы будут такими же, как для предыдущего случая. Значения относительных сопротивлений указаны на схеме замещения — рис. 2.14.
Рис. 2.13 Расчетная схема минимальный режим
Рис. 2.14 Схема замещения минимального режима
Рис. 2.15 Электрическая схема замещения до точки К1
х* б24 = х* б1 + х* б3 = 0,0434 + 0,493 = 0,5364
х* б26 К1 = х* б25 + х* б5 = 0,0504 + 0,2057 = 0,256
Рис. 2.16 Электрическая схема замещения до точки К2
х* б27 К2 = х* б26 + х* б10 + х* б8 = 0,256 + 0,5056 — 0,01 = 0,7516
Рис. 2.17 Электрическая схема замещения до точки К3
х* б28 К3 = х* б26 + х* б10 + х* б9 = 0,256 + 0,5056 + 0,27 = 1,0316
Относительные сопротивления, соответствующие максимальному и минимальному режиму сведём в таблицу:
Точки к.з.Относительные сопротивления для токов к.з.максимальныйминимальныйК10,14580,256К20,39560,7516К30,53361,0316
Расчеты токов к.з. сведем в расчетную таблицу:
Точки к.з.Расчетное выражениеМаксимальное значение токов и мощностей к.з.Минимальное значение токов и мощностей к.з.К1Iб = Iб = = 0,503 кАIб = = 0,503 кАIK3 = IКЗ = = 3,45 кАIб = = 1,965 кА i. = i. = = 0.921 кАSK3 = SK3 = = 685,87 МВАiу= 2.55 IK3iу= 2.55 3.45 = 8.8 кАt откл = tср + tрз + tсвt откл = 0,1 + 0,5 + 0,04 = 0,64 сВк = Вк =3,452(0,64+0,03) = 7.975 кА2 К2Iб = Iб = = 2.1 кАIб = = 2.1 кАIK3 = IКЗ = = 5.31 кАIб = = 2.794 кА = = = 4,6 кАIб(2) = = 2,42 кА i. = i. = = 3.186 кАSK3 = SK3 = = 252.78 МВАiу= 2.55 IK3iу= 2.55 5.31 = 13.54 кАt откл = tср + tрз + tсвt откл = 0,1 + 1.2 + 0,05 = 1.35 сВк = Вк =5.412(1.35+0,07) = 41.56 кА2 КК2 t откл = tср + tрз + tсвt откл = 0,1 + 0,6 + 0,05 = 0,75 сВк = Вк =5.412(0,75+0,07) = 24 кА2 RK2 Kt откл = tср + tрз + tсвt откл = 0,1 + 0,05 = 0,15 сВк = Вк =5.412(0,15+0,07) = 6.44 кА2 KK3Iб = Iб = = 5.5 кАIб = = 5.5 кАIK3 = IКЗ = = 10,31 кАIб = = 1,965 кА = = = 8,93 кА = = 4,617 кА i. = i. = = 6,187 кАSK3 = SK3 = = 187,4 МВАiу= 2.55 IK3iу= 2.55 10,31 = 26,3 кАt откл = tср + tрз + tсвt откл = 0,1 + 1,8+ 0,05 = 1,95 сВк = Вк =10,312(1,95+0,07) = 214,72 кА2 KK3 t откл = tср + tрз + tсвt откл = 0,1 + 0,6 + 0,05 = 0,75 сВк = Вк =10,312(0,75+0,07) = 108,42 кА2
Токи и мощность КЗ в любой точке распределительного устройства имеют одинаковое значение, различными будут только значения тепловых импульсов. Поэтому в точках К2 2 , К 2 K 3 на линии районного потребителя 10,5кВ и потребителей на 27,5кВ выполняется расчет только теплового импульса.
2.6 Выбор токоведущих частей и электрического оборудования тяговой подстанции
Выбор сечения проводов воздушной ЛЭП
Выбор сечения провода проводится по экономической плотности тока в нормальном и аварийном режиме:
где j эк ? нормированное значение экономической плотности тока, А/мм 2
Правильно выбранное сечение должно удовлетворять следующим условиям:
. По перегрузочной способности (в аварийном режиме при отключении одной из питающих линий)
где I доп ? допустимый ток для выбранного сечения, А; в а.р. ? расчетный ток в аварийном режиме, А.
. По условию механической прочности: согласно условию механической прочности на воздушных линиях выше 1000 В могут применяться алюминиевые провода сечением не менее 35 мм 2 , сталеалюминевые и стальные — не менее 25 мм 2 .
. По допустимой потере напряжения: допустимая длина питающей линии определяется
L доп = L ?U 1% ? U доп L факт
где L ?U1% ? длина линии при полной нагрузке, на которой потеря
напряжения равна 1%, принимается по справочной литературе;
?U доп ? допустимое значение потери напряжения,%; ф акт — фактическая длина линии, км.
. Проверка на корону производится только для U м он ? 110кВ)
Проверяется выполнение условия
где Е — напряженность электрического поля около поверхности нерасщепленного провода;
ср — среднегеометрическое расстояние между проводами фаз, смСреднегеометрическое расстояние между проводами одноцепной линии находится по формуле
где D 12 , D 13 , D 23 — расстояния между проводами отдельных фаз.
Чертежи и геометрические размеры некоторых типов опор даны 0 — начальная напряженность возникновения коронного разряда.
Для проводов радиуса r определяется по формуле
Е 0 = 24,5 (кВ/см), (2.4.4)
где m = 0,82-0,94 — коэффициент гладкости провода;
? = 1,04-1,05 (для районов с умеренным климатом) — относительная плотность воздуха, определяемая атмосферным давлением и температурой воздуха;
r — радиус провода, см.
Е 0 = 30.3 (кВ/см) (2.4.5)
Определим технико-экономические показатели варианта схемы внешнего электроснабжения предприятий первой категории по надежности, работающего в три смены (T max =6300 ч), при питании напряжением U н1 =110кВ и U н2 =35кВ. Длина линий L= 113 и 31 км; расчетная мощность нагрузки S расч = 30,760 МВ ? А.
Рассмотрим вариант — напряжение питающей линии 110кВ.
Выбираем двухцепную воздушную линию со сталеалюминиевыми проводами на стальных опорах, вычислив экономическое сечение провода по следующей формуле
S эк = = = 115,578 мм 2
где j эк =1 А/мм2 ? нормированное значение экономической плотности тока при Tmax >5000 ч.
Из стандартного ряда сечений с ориентацией на условие коронирования согласно рекомендациям ПУЭ принимаем S = 120/27 мм 2 , допустимый ток — I доп = 375 А.
Проверяем выбранное сечение по перегрузочной способности
,3 ? 375 = 487,5 ? 261,063 А.
По условию механической прочности 120мм 2 > 25 мм 2 .
По допустимой потере напряжения
L доп = 9,0 5% 163 км
Условие не выполняется, поэтому выбираем (последовательно перебирая) провода марки АС-150/19, допустимый ток — I доп = 450 А., тогда
По допустимой потере напряжения
L доп = 13,6 5% 163 км
Проверка на корону: для двухцепной стальной опоры с подвеской проводов шестиугольником находим среднегеометрическое расстояние между проводами
Начальная напряженность возникновения коронного разряда (для провода марки АС-150 , r = 0,85 см):
Напряженность электрического поля около поверхности нерасщепленного провода рассчитывается по формуле:
Проверяем выполнение условия:
,07 ? 16,311 = 17,453 ? 0,9 ? 34,08 = 30,672кВ/см.
Выбранное сечение удовлетворяет всем условиям проверки.
Характеристика провода АС-150/19
Марка проводаrуд, удельное активное сопротивление на 100 км при 200Схуд, Омbуд*10-6, Смqуд, МварАС-150/1919,542,02,703,60
Общее удельное сопротивление:
Выбор токоведущих частей
Выбор гибких сборных шин на стороне 110кВ
Для РУ 35кВ и выше применяют гибкие шины, выполненные проводами АС. Выбор проведем по таблице
Характеристика условий выбора гибких шинФормула.По длительному допустимому токуIдоп Ip.maxПо термической стойкостиq qmin = /CПо условиям отсутствия коронирования (при напряжениях 35кВ и выше).0.9E0 1.07E
Для сборных шин подстанции:
где k пр = 1,3 — коэффициент развития потребителей;
k рн1 — коэффициент распределения нагрузки по шинам первичного напряжения, равный 0,6 — 0,8.
S пс = n*S тр = 2* 40 000 = 80 000кВА — максимальная полная мощность всей подстанции с двумя трансформаторами 40 МВА
I p.max = = 393,6 А.
Выбираем бдижайший допустимый длительный ток I доп = 450 А, АС-120,
q — выбранное сечение, мм 2
q min — минимальное сечение токоведущей части по условию термической стойкости, мм 2
q min = /88 = 100 mm 2 (для АС С = 88)
ближайшее стандартное большее сечение 100 АС-120
Максимальное значение начальной критической напряженности электрического поля, при котором возникает разряд в виде короны,кВт/см
Е 0 = 30,3m(1 + 0.299/ )
m — коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода (для многопроводного провода АС он равен 0,82);
r — радиус провода (для АС120 r = 7,6 мм = 0,76 см)
Е 0 = 30,3*0,82(1 + 0,299/ ) = 27,54кВт/см.
Напряженность электрического поля около поверхности провода
— среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, см. При горизонтальном расположении фаз = 1,26D. Здесь D — расстояние между соседними фазами, см. для сборных гибких шин приняты расстояния между проводами разных фаз — 1,5; 3,0 и 4,0 м для напряжений 35; 110 и 220кВ соответственно.
= 1,26D = 1,26*3,0 = 3,78 м = 378 см.
,9 Е 0 = 0,9* 27,54 = 24,786кВ/см
,07Е = 1,07* 19,0 = 20,33кВ/см и условие
.9E 0 1.07E выполняется
Окончательно выбираем АС-120/19
Характеристика провода АС-120/18 I доп = 390 А
Марка проводаrуд, удельное активное сопротивление на 1 км при 200Схуд, Омbуд*10-6, Смqуд, МварАС-120/190,2490,4272,753,7
Общее удельное сопротивление:
Выбор сборных жестких шин на стороне 27,5кВ
В закрытых РУ сборные шины выполняют жесткими алюминиевыми шинами.
Характеристика условий выбора жестких шинФормула.По длительно допустимому токуIдоп Ip.maxПо термической стойкостиq qmin = /CПо электродинамической стойкости. ? доп ? расч
Выбор и проверка на термическую стойкость жестких шин определяется аналогично гибким шинам. Следует учесть, что при расположении шин прямоугольного сечения плашмя значения допустимых токов приведенные в справочниках должны быть уменьшены на 5% для шин с шириной полос до 60 мм и 8% с шириной полос больше 60 мм.
I p.max = 1175,695 А.
Подходят алюминиевые прямоугольные шины, расположенные плашмя при числе полос на фазу = 1: 100 х 6 мм = 0.1 x 0.006 м
I доп = 0,92*1425 = 1311 А.
q min = /88 = 73,258 мм 2 — условие выполняется
Рис. 2.18 Сечение шины
Электродинамическая стойкость шин, укрепленных на опорных изоляторах, проверяется по механическому напряжению, возникающему в них при КЗ:
? расч = 1,76 10 -8 МПа
где l ои = 1 м — расстояние между соседними опорными изоляторами, м;
а = 0,75 м — расстояние между осями шин соседних фаз, м;
i у — ударный ток трехфазного КЗ;
W — момент сопротивленияшины относительно оси, перпендикулярно действию усилия, при расположении плашмя
W = bh 2 /6 = 0.006*0.1 2 /6 = 10*10 -6 м 2
? расч = 1,76 * 10 -6 = 24,444 МПа
выбираем шины из алюминиевого сплава типа АДО 100 х 6 мм ? доп = 40,0 МПа,
I доп max = 1425 А.
Выбор сборных жестких шин на стороне 10,5кВ
I p.max = 641,825 А.
Подходят алюминиевые прямоугольные шины, расположенные плашмя при числе полос на фазу = 1: 50 х 6 мм = 0.05 x 0.006 м
I доп = 0,92*740 = 680,8 А.
q min = /88 = 166,515 мм 2 — условие выполняется
? расч = 1,76 10 -8 МПа
W = bh 2 /6 = 0.006*0.05 2 /6 = 2,5*10 -6 м 2
? расч = 1,76 * 10 -6 = 36,89 МПа
выбираем шины из алюминиевого сплава типа АД31Т 50 х 6 мм ? доп = 75,0 МПа,
I доп max = 1425 А.
Выбор силовых кабелей и воздушных линий потребителей 10,5кВ (условно принимаем длину — 10 км — кабелей и 10 км — ВЛ).
В зависимости от места прокладки, свойств среды, механических усилий, воздействующих на кабель, рекомендуются различные марки кабеля.
Выбор произведём по таблице
Характеристика условий выбора силовых кабелейФормула.По конструкции, в зависимости от места прокладки, свойств среды и механических усилийПо номинальному напряжениюUH Up = 10,5 kBПо экономической плотности тока для U 35 kBq qэ = Ip max/jэ,По длительному допустимому токуIH Ip.maxПо термической стойкостиq qmin = /CПо потере напряжения до потребителя ?U доп ?U (около 5%)
Для кабелей и ВЛ потребителей:
кабели с алюминиевыми жилами проложенные в земле
q = 185 мм 2 (I доп = 400 А)
ВЛ — АС — 150/11 (I доп = 450 А)
q min = /88 = 166.5 мм 2 — условие выполняется.
По экономической плотности тока эти линии не проверяются U =10.5 kB
Определим потери в линиях
? U = (r 0 Cos ? + x 0 Sin ? ) L*I p.max
r 0 — удельное активное сопротивление линии;
x 0 — удельное реактивное сопротивление линии;
r 0 = 0,48 Ом/км x 0 = 0,06 Ом/км
r 0 = 0,198 Ом/км ; x 0 = 0,406 Ом/км
примем для расчёта среднее значение Cos ? = 0,925 ? Sin ? = 0,38
? U = ? (0,48*0.925+ 0,06*0.38)*10 * 388.502 = 0,24% 5%
? U = ? (0,198*0.925+ 0,406*0.38) *10*388.502 = 0.173% 5%
Кабель: ААГ 4 х 185 мм 2
ВЛ: АС-150/19 мм 2
Выбор изоляторов
Выбор подвесных изоляторов
Гибкие шины открытых РУ ВН подстанций обычно крепят на гирляндах подвесных изоляторов. Количество подвесных изоляторов в гирлянде в зависимости от их типов и напряжения определяется в результате расчетов:
I p.max = = 417,7 А
Характеристика условий выбора подвесных изоляторовФормула.Значение.По конструкции, в зависимости от места установки и типа изоляторовТип ПС70 Тип ПФ70Число в гирлянде 9 8По номинальному напряжениюUH Up = 110 kB110По длительному допустимому токуIH Ip.max= 630 А417,7 А
Выбор опорных изоляторов
Жесткие шины РУ НН крепят на опорных изоляторах.
Характеристика условий выбора опорных изоляторовФормула.ЗначениеПо конструкции, в зависимости от места установки и типа изоляторовВнутренняя установка. Наружная установкаИОР-35-3,75 ИОС-35-500-02По номинальному напряжениюUH Up = 35 kB27,5кВПо допустимой нагрузкеF 0.6F разр = 45 Н(195 Н)43,022 Н
*в скобках указана разрушающая сила для ИОС F разр = 195 Н
Характеристика условий выбора опорных изоляторовФормула.ЗначениеПо конструкции, в зависимости от места установки и типа изоляторовВнутренняя установка.ИО-10-3,75По номинальному напряжениюUH Up = 10,5kB10кВПо допустимой нагрузкеF 0.6F разр = 2250 Н162,32 Н
Сила, действующая на изолятор при КЗ, Н:
де l — расстояние между соседними опроными изоляторами, м;
а — расстояние между осями шин соседних фаз, м;
i у — ударный ток трехфазного КЗ, кА;
F = (0.176*13,54 2 *1/0,75) = 43,022 Н
Выбираем F разр = 3,75 кН = 3750 Н
,6*F разр = 0,6*3750 = 2250 кН
Окончательно выбираем: ИОР-35/630-3,75 УХЛ, Т
F = (0.176*26,3 2 *1/0,75) = 162,32 Н
Выбираем F разр = 3,75 кН = 3750 Н
,6*F разр = 0,6*3750 = 2250 Н
Окончательно выбираем: ИО 10/1000-3,75. УХЛ, Т
Выбор проходных изоляторов
Эти изоляторы применяют для соединения частей электроустановок внутри помещений и для соединения наружных и внутренних частей РУ.
Выбор производим по таблице
Характеристика условий выбора проходных изоляторовФормулаВыбор.ЗначениеПо конструкции, в зависимости от места установки-ИП-35/630-750 ИП-10/1000-750По номинальному напряжениюUH Up kB35кВ 10,5кВ27,5кВ 10кВПо допустимой нагрузкеF 0.6F расч4500 Н 4500 Н21,51 Н 81,158 НПо длительному допустимому токуIH Ip.max630 А 1000 А97,977 А 388,502 АПо термической стойкости, q — сечение токоведущей части изолятора.q qmin = /C200 мм2 200 мм273,25 мм2 166,538 мм2
Сила, действующая на изолятор при КЗ, Н:
F = ? расч = 0,088 10 -6 Н
где l — расстояние между соседними опроными изоляторами, м;
а — расстояние между осями шин соседних фаз, м;
i у — ударный ток трехфазного КЗ;
F = 0.088*13,54 2 *1/0,75 = 21,51 Н
Выбираем F разр = 7500 Н
,6*F разр = 0,6*7500 = 4500 Н
Сечение токоведущей части изолятора:
q min = /C = /88 = 73,25 мм 2
Окончательно выбираем: ИП-35/630 — 750. УХЛ, Т
F = 0.088*26,3 2 *1/0,75 = 81,158 Н
Выбираем F разр = 7500 Н
,6*F разр = 0,6*7500 = 4500 Н
Сечение токоведущей части изолятора:
q min = /C = /88 = 166,538 мм 2
Окончательно выбираем: ИП-35/630 — 750. УХЛ, Т
Выбор отключающих аппаратов
При выборе выключателя, его паспортные характеристики сравниваем с расчетными условиями работы на подстанции. Расчет ведем по схеме:
Характеристика условий выбора отключающих аппаратовФормула.По месту установкиНаружная, внутренняяПо номинальному напряжениюUH UpПо номинальному длительному токуIH Ip.maxПо отключающей способности по номинальному периодическому току отключенияIH.откл Iкзпо полному току отключения Iн.откл(1 + ? н) Iкз + i. По электродинамической стойкости: по предельному периодическому току КЗ по ударному токуIпр.с Iкз iпр.с iyПо термической стойкостиI2T*tT Bk
где I H.откл — номинальный ток отключения выключателя по каталогу, кА;
i . — апериодическая составляющая тока КЗ в момент расхождения контактов выключателя, кА:
I пр.с — эффективное значение периодической составляющей предельного сквозного тока КЗ по каталогу, кА;
i пр.с — амплитудное значение предельного сквозного тока КЗ по каталогу, кА;
? н — номинальное значение относительного содержания апериодической составляющей в отключенном токе, определяем по графику зависимости от ?:
?( ВС) = 0,05 с; ? н (ВС) =0,03;
?( ВН) = 0,06 с; ? н (ВН) = 0,07;
?( СН) = 0,06 с; ? н (СН) = 0,07;
I T — предельный ток термической стойкости по каталогу, кА;
t T — время прохождения тока термической стойкости по каталогу, с;
B k — тепловой импульс тока КЗ по расчету, кА 2 с:
i y — ударный ток:
I p.max (ввод 110кВ) = = 211,224 кА
I p.max (СШ 110кВ) = = 147,857 А
I p.max (ВН) = = 197,057 А.
I p.max (НН)= = = 412,882 А.
I p.max (СШ 35кВ) = = 412,882 А.
Питающие линии потребителей:
I p.max1 = 305,583 А
I p.max2 = 388,502 А
I p.max3 = 203,722 А
Первичная обмотка ТСН по формуле:
Нетяговые потребители, питающиеся по линии ДПР
I p.max = = 15,75 А
Фидеры КС 27,5кВ I p.max = 587,865
(по 97,977 А на каждый из 6 фидеров).
Выбор выключателей
На стороне 110кВ ПС целесообразно применять воздушные сетевые выключатели с металлическими дугогасительными камерами типа ВВУ или ВВБ в системах ввода и шин — ВВБ — 110Б — 31,5/2000 (или ВВУ — 110 — 40/2000).
На стороне 110кВ ВН ТП целесообразно применять специально разработанные для таких ПС маломасляные выключатели типа ВМТ.
Промышленность выпускает маломасляные выключатели следующего типоразмера: ВМТ -110Б — 25/1250 УХЛ1
Выбор силових выключателей — 110кВ
ВМТ-110Б-25/1250УХЛ1 (сторона ВН) и ВВБ — 110Б — 31,5/2000 (ввод и СШ) полностью удовлетворяют условиям выбора
Выбор сетевых выключателей в системе 27,5кВ
Линии КС и ТСН: ВМУЭ-35Б-25/1250 УХЛ1 и С-35М-25/1250УХЛ1
Фидеры ДПР и КС: ВМУЭ-27,5Б-25/1250УХЛ1 и ВВФ-27,5-1600-20
полностью удовлетворяет условиям выбор
Выбор сетевых выключателей в системе 10,5кВ
масляные выключатели ВКЭ-10-20/1000У3 с встроенным электромагнитным приводом полностью удовлетворяет условиям выбора
Окончательный выбор сведём в сводную таблицу 2.21:
Место установкиТип аппаратаСоотношение каталожных и расчетных данных Ввод 110кВВВБ — 110Б — 31,5/2000 Первичная обмотка трансформатора 110кВВМТ-110Б-25/1250У4 Ввод РУ — 27,5кВВВЭ-35Б-20/1600 УХЛ1 Фидер к/с 27,5кВ (СШ)ВМУЭ-35Б-25/1250 УХЛ1 ТСНС-35М-10/630 УХЛ1 Потребители от ДПР 27,5кВС-35М-10/630 УХЛ1 Ввод РУ — 10,5кВВКЭ-10-20/1000У3 Фидер к/с 10,5кВ (СШ)ВКЭ-10-20/1000У3
Выбор выключателей нагрузки
Выключатель нагрузки — коммутационный аппарат, предназначенный для отключения и включения токов нагрузки в нормальном режиме. Выключатели нагрузки применяют в установках напряжением 6/10/35/110кВ на распределительных пунктах и трансформаторных подстанциях. Они предназначены для работы в шкафах, камерах внутренней установки.
Выключатели нагрузки применяются в РУ 110 и 35, 27,5кВ на подстанциях с ВН 110кВ типа МВ (маломаслянные ВНР-10/400, МВ-35 и МВ-110). Условия выбора:
Характеристики условий выбора выключателей нагрузкиФормулаПо конструкции-По номинальному напряжениюUуст UномПо номинальному токуI(U) нр IномПо отключающей способностиI(U) нр IотклПо электродинамической стойкостиiуд < iпр.сПо термической стойкостиВк< it2tt
ТипНоминальный ток, АНоминальный ток отключения, АНаибольший ток отключения, АПредельный сквозной ток, АДопустимый ток включения, кАТок термической стойкости, кА/допустимое время его действияТок отключения холостого хода трансформатора, ААмплитудное значениеДействующее значение периодической составляющейАмплитудное значениеДействующее значение периодической составляющейВНР-10 (8 штук)4004008004016—12-63063012505020—16-12501250250062,525—20-
Выбор разъединителей
Характеристики условий выбора разъединителей и отделителейФормулаПо конструкции-По номинальному напряжениюUуст UномПо номинальному токуI110нр IномПо электродинамической стойкостиiуд < iпр.сПо термической стойкостиВк< it2tt
Промышленность выпускает разъединители на 110кВ типа РНДЗ. На стороне 110кВ необходимо установить разъединители: с двумя заземляющими ножами РНДЗ.2 — 110Б\1000 и с одним заземляющим ножом РНДЗ.1 — 110Б\1000
Условия выбора разъединителей одинаковы. Выбираем разъединители 2 типов РНДЗ-1- 110Б/1000У1 и РНДЗ — 2 — 110Б/1000У1.
Выбор разъединителей — 110кВ
I т = 31,5 кА — ток термической стойкости (1 с).
Разъединитель полностью удовлетворяет условия выбора.
Выбор разъединителей — 27.5кВ
Разъединитель РВЗ-35Б/2000У1 с приводом ПР-3У3 полностью удовлетворяет условия выбора.
Выбор разъединителей -10.5кВ
Разъединитель РВРЗ-Ш-10/2000У3 с приводами ПР-3У3, илиПЧ-50У3, или ПД-5У полностью удовлетворяет условия выбора.
ТипНоминальное напряжение,кВНаибольшее напряжение,кВНоминальный ток, АСтойкость при сквозных токах КЗ, кАВремя протекания наибольшего тока термической стойкости, сПриводАмплитуда предельного сквозного токаПредельный ток термической стойкостиглавных ножейзаземляющих ножейРазъединители внутренней установки В трехполюсном исполнении (рама)РВЗ-35/630У33540,563051204ПР-3У3РВЗ-35/1000У33540,510008031,54ПР-3У3РВРЗ-Ш-10/2000У3101220008531,54ПР-3У3, или ПЧ-50У3, или ПД-5У1Разъединители внешней установки В однополюсном исполненииРНДЗ-1-110/1000У РНДЗ-2-110/1000У1101261000 100080 8031,5 31,531ПР-У1 или ПД-5У1
Место установкиТип аппаратаСоотношения каталожных и расчетных данных ,кВ А кА кА ²· сВводы подстанцииРНДЗ — 2 — 110Б/1000У1. Сборные шины РУ-110кВРНДЗ — 1 — 110Б/1000У1. Линейный разъединитель на 27,5кВРВЗ-35/630У3 Шинный разъединитель на 27,5кВРВЗ-35/630У3 Сборные шины РУ-27,5кВ (секционный)РВЗ-35/630У3 Потребитель (шинный) 27,5кВРНД-35/1000У3 Потребитель (линейный) 27,5кВРНДЗ-35/1000 У3 ТСНРНДЗ-35/1000 У3 Фидер к/с 27,5кВРНД-1-35/1000 Фидер 10,5кВРВРЗ-Ш-10/2000У3
Линейные разъединители потребителей и ТСН с двумя заземляющими ножами или с заземлителями типа ESH-01.
Выбор разрядников
Выбор разрядников в ОРУ-110кВ, ОРУ-27,5кВ и PHE-10.5кВ
РТВ-10-2/10 У1РВС-35-У1РВМГ-110М-У1Uном10кВ27,5кВ110кВUмакс.доп(дейст.знач.)12кВ40,5кВ115кВUпробивное2 — 10кВ75-90кВ170 — 195кВUпроб имп70 — 80кВ116кВ260кВU, не более, остающееся при импульсном токе с амплитудой, кА80кВ397кВ245кВ5105кВ265кВ10116кВ295кВ
В нулевой провод трансформатора встроен трансформатор тока типа ТВТ-35
Выбор электрических аппаратов в цепи заземления нейтрали трансформатора
Для цепи заземления нейтрали трансформатора промышленность выпускает заземляющие разъединители типа ЗОН-110М-11У1.
Т.к. изоляция нейтрали трансформатора выполнена на напряжение 50кВ, параллельно разъединителю устанавливаются два, включенных последовательно, разрядника тина РВС-35-У1
Выбор измерительных трансформаторов
Выбор трансформаторов тока
Трансформаторы тока выбирают:
по номинальному напряжению установки:
по номинальному току:
по роду установки
по классу точности
Выбранные трансформаторы тока проверяется:
На электродинамическую стойкость:
где: iy — ударный ток короткого замыкания;
= предельный сквозной ток короткого замыкания;
Проверка на термическую стойкость:
где: BK — тепловой импульс, кА2с;
где: ток термической стойкости, кА;
время протекания тока термической стойкости, с.
Проверка на соответствие классу точности для номинальной нагрузки:
где: z2 — вторичная нагрузка наиболее нагруженной фазы ТТ, Ом;
— номинальная допустимая нагрузка проверяемой обмотки ТТ в выбранном классе точности, Ом.
Так как индуктивное сопротивление токовых цепей невелико, то:
где: — сопротивление токовых обмоток измерительных приборов и реле, Ом;
— сопротивление контактов: 0,05 Ом — при двух и трёх приборах и 0,1 — при большом числе приборов;
— сопротивление соединительных проводов, Ом.
где: r — удельное сопротивление материала провода (с медными жилами — 1.75´10-8 Ом×м; с алюминиевыми жилами — 2,83´10-8 Ом×м);пр — сечение проводов, которое не должно быть меньше 4 ´10-6 м2 для алюминия и 2,5 ´10-6 м2 для меди, но не более 10 ´10-6 м2;
— расчётная длина соединительных проводов
Встроенные ТТ на электродинамическую и термическую стойкости не проверяем.
Ввод высокого напряжения силового трансформатора
Тип ТТ: ТВ-110 -1000/5
по номинальному напряжению установки:
по номинальному току:
на соответствие классу точности для номинальной нагрузки:
Класс точности: 0,5
Счётчик активной энергии СА3У-И670:
Счётчик реактивной энергии СР4-И673:
Ввод низкого напряжения тягового трансформатора 27,5кВ
Тип ТТ: ТВ — 35 — 1500/5
по номинальному напряжению установки:
по номинальному току:
на соответствие классу точности для номинальной нагрузки:
Класс точности: 0,5
Счётчик активной энергии СА3У-И670:
Счётчик реактивной энергии СР4-И673:
Фидеры контактной сети 27,5кВ
Тип ТТ: ТВ — 35 — 600/5
по номинальному напряжению установки:
по номинальному току:
на соответствие классу точности для номинальной нагрузки:
Класс точности: 0,5
Ввод нижнего напряжения тягового трансформатора 10,5кВ
Тип ТТ: ТПОЛ-10- 1000/5
по номинальному напряжению установки:
по номинальному току:
на соответствие классу точности для номинальной нагрузки:
Класс точности: 0,5
Счётчик активной энергии СА3У-И670:
Счётчик реактивной энергии СР4-И673:
Выбор трансформаторов напряжения
Трансформаторы напряжения выбираются:
. по номинальному напряжению установки:
. по конструкции и схеме соединения обмоток;
. по классу точности;
. по нагрузке вторичных цепей:
где: S2ном — номинальная мощность ТН в выбранном классе точности, ВА;2 — суммарная мощность, потребляемая подключенными к ТН приборами, ВА.
где: Sприб — мощность потребляемая всеми катушками одного прибора;
— коэффициент мощности прибора.
Выбор ТН в РУ-110кВ
ПриборТип прибораNкатNпрSнCos j прSin j пPпр, ВтQпр, ВАрВольтметрЭ378112102.0-Счётчик активной энергииСА3У-И6702840.380.932459.5Счётчик реактивной энергииСР4-И673387.50.380.9368.4167.3Реле напряженияРН — 54131.0103.0-ИТОГО:97.4226,8
Тип ТН: 3´ЗНОГ — 110 82У3
Выбор ТН в РУ-27.5кВ
ПриборТип прибораNкатNпрSнCos j прSin j пPпр, ВтQпр, ВАрВольтметрЭ378112102.0-Счётчик активной энергииСА3У-И6722640.380.9318,244,7Счётчик реактивной энергииСР4-И673347,50.380.9334,283,7Электронная защита фидераУЭЗФМ1541020-Определитель места поврежденияОМП121102-Реле напряженияРН — 54131103-ИТОГО:79,4128,4
Тип ТН: 2´ЗНОМ — 35
> 150.9 ВА; 35 > 27,5кВ
Выбор ТН в РУ — 10,5кВ
ПриборТип прибораNкатNпрSнCosjпрSinjпPпр, ВтQпр, ВАрВольтметрЭ378112102.0-Счётчик активной энергииСА3У2840.380.9324.562.3Счётчик реактивной энергииСР4-И673387.50.380.9368.3167.6Реле напряженияРН — 54131.0103.0-ИТОГО:97.8229.9
Тип ТН: 3´ ЗНОМ — 10
Выбор ограничителей перенапряжения
Для защиты изоляции токоведущих частей, аппаратуры и оборудования от коммутационных и атмосферных перенапряжений.
ОПН выбирают по условию:
ОРУ -110кВ: ОПН — У/TEL — 110-УХЛ 1
ОРУ — 27.5кВ: ОПН — У/TEL — 27,5-УХЛ 1
ОРУ — 10,5кВ: ОПН — У/TEL — 10-УХЛ 1
Выбор электрических аппаратов в РУ-27,5кВ
Распределительные устройства переменного тока на напряжение 27.5кВ (РУ 27,5кВ) используются для питания тяговых сетей переменного тока.
РУ-27,5кВ служат для приема и распределения напряжения 27.5кВ от понижающих силовых трансформаторов, передачи напряжения в тяговую сеть, в цепи питания фидеров «два провода-рельс», в цепи собственных нужд тяговых подстанций, организации плавки гололеда и профилактического подогрева проводов контактной сети, подключения фильтр-компенсирующих устройств.
Различают РУ-27,5кВ наружной (ОРУ) и внутренней (ЗРУ) установки. ОРУ-27,5кВ с воздушной изоляцией применяли в начале электрификации на переменном токе. В блоках ОРУ на единой раме устанавливалось силовое оборудование: масляные выключатели, разъединители с моторными и ручными приводами, трансформаторы тока и напряжения, шкафы зажимов, ошиновка, сетчатые ограждения. Монтаж тяговой подстанции заключался в расстановке блоков на специально подготовленной территории с фундаментами и маслоприемниками (в случае применения масляных выключателей), блоки между собой связывались жесткой и (или) гибкой ошиновкой и обеспечивались высоковольтные подключения к понижающим трансформаторам и фидерам на порталах.
По мере совершенствования коммутационной техники масляные выключатели заменили вакуумные, где масло выступало лишь защитной средой от внешних климатических воздействий, и не избавляло эксплуатационные службы от необходимости контролировать параметры масла и содержать в своем составе специальные группы и лаборатории масляного хозяйства. В последнее время вакуумные выключатели наружной установки изготавливаются полностью сухими и не содержат в своей конструкции масла. В здании или контейнере подстанции располагается оперативный пункт управления (ОПУ) с блоками ОРУ, который состоит из ряда шкафов с установленными в них устройствами защит, автоматики, управления, сигнализации и измерений в каждом блоке.
Основными достоинствами блоков ОРУ являются простота конструкции, монтажа, наладки, эксплуатации и технического обслуживания, доступность компонентов для проведения ревизий и осмотров.
Основными недостатками блоков ОРУ являются большие площади, занимаемые распределительным устройством, воздействие климатических (дождь, снег, гололед) и внешних (загрязненность, запыленность и др.) факторов, дополнительные, достаточно протяженные связи цепей вторичной коммутации силового оборудования и ОПУ, низкая степень электробезопасности эксплуатационного персонала, сложности с оперативной заменой отказавшего силового оборудования, дополнительные затраты энергии на обогрев приводов выключателей и разъединителей, большая потребляемая мощность включающих электромагнитов выключателей ввиду массивности конструкции подвижных частей. Но, несмотря на это, блоки ОРУ обладают достаточной степенью надежности и применяются при расширении действующих ОРУ-27,5кВ при наличии необходимых площадей на тяговой подстанции.
В настоящее время при реконструкции или новом строительстве РУ-27,5кВ впервые предложено выполнять внутренней установки па базе функциональных блоков полной заводской готовности.
Различают ЗРУ-27,5кВ с элегазовой изоляцией и воздушной изоляцией.
В ЗРУ с элегазовой изоляцией основной изолирующей средой между токоведущими и заземленными частями ячеек является эле-газ. Как правило, ячейки ЗРУ с элегазовой изоляцией одностороннего обслуживания. Высоковольтные выключатели в ЗРУ данного типа — вакуумные стационарной установки. Элегаз служит лишь изоляционной средой, не являясь дугогасящей средой при коммутациях и аварийных отключениях энергии, и не может в случае утечки оказывать поражающее действие на эксплуатационный персонал. В элегазе также размещены разъединители с моторными и ручными приводами и трансформаторы напряжения. Как правило, элегазовый объем ячейки отделен от элегазового объема сборных шин. Трансформаторы тока и ограничители перенапряжений выполняются съемными специального исполнения и располагаются вне элегазового объема.
В зависимости от особенностей конструкции различают ЗРУ с пофазной (однополюсной) изоляцией токоведущих шин в элегазе, когда каждая из токоведущих шин находится в своем объеме (капсуле), и ЗРУ с трехфазной изоляцией шин в элегазе, когда все три фазы располагаются в одном элегазовом объеме.
Основными достоинствами ЗРУ с элегазовой изоляцией являются небольшие занимаемые площади по сравнению с РУ другого типа, что позволяет значительно снизить капитальные затраты при сооружении тяговой подстанции, высокая надежность работы, минимум требуемого технического обслуживания, высокая степень безопасности за счет размещения токоведущих частей в изолированном объеме.
Основными недостатками ЗРУ с элегазовой изоляцией являются возможность использования только кабельных высоковольтных подключений к РУ с помощью специальных герметичных адаптеров и муфт, необходимость отключения всего РУ при модернизациях и расширениях, применение только специальных трансформаторов тока.
Применение ЗРУ-27,5кВ с элегазовой изоляцией целесообразно при значительных пространственных ограничениях, например, в крупных городах из-за плотности застройки и большой стоимости земли, в труднодоступных районах, в районах с сильно загрязненной атмосферой, в скальном грунте с ограниченными или трудно осваиваемыми площадями под подстанции.
Для тяговых подстанций возможно применение следующих ЗРУ-27,5кВ с элегазовой изоляцией: с пофазной изоляцией — 8DA11/12 (Siemens, Германия), с изоляцией в одном элегазовом объеме — NXPLUS (Siemens, Германия).
В ЗРУ с воздушной изоляцией основной изолирующей средой между токоведущими и заземленными частями ячеек является воздух. Ячейки ЗРУ обеспечивают одностороннее обслуживание. Высоковольтные выключатели в ЗРУ данного типа — вакуумные стационарной или выкатной установки. Ячейки ЗРУ со стационарной установкой выключателей (типа КСО) имеют простую конструкцию, когда на одной раме агрегагированы: силовой вакуумный выключатель, разъединители, литые трансформаторами тока и напряжения, жесткая ошиновка, низковольтный отсек с фидерным терминалом. Ячейки типа КСО имеют систему электромагнитных блокировок для предотвращения ошибочных действий эксплуатационного персонала и предназначены для кабельного или шинного высоковольтного подключения.
Основными достоинствами ячеек типа КСО являются: использование минимального количества подвижных частей, доступность компонентов для проведения периодических осмотров и ревизий, отсутствие специальных требований к помещению РУ.
Основными недостатками ячеек типа КСО являются: отсутствие разделения на отсеки с металлическими стенками, что приводит к низкой локализационной способности ячеек при дуговых замыканиях; отсутствие проходных изоляторов и автоматических шторок, что приводит к низкой степени безопасности эксплуатационного персонала; большие габаритные размеры по сравнению с ЗРУ с элегазовой изоляцией и ячейками типа КРУ
Для тяговых подстанций возможно применение следующих типов ячеек КСО: Sitras ASG25 (Siemens, Германия), С-27,5 (НИИЭФАЭНЕРГО, Россия).
Ячейки ЗРУ-27,5кВ с воздушной изоляцией с выкатными выключателям (типа КРУ) имеют следующую конструкцию: в зависимости от особенностей ячейка разделена на несколько независимых отсеков с металлическими перегородками, устойчивыми к давлению при возникновении дуговых коротких замыканий. Ячейки оборудуются проходными изоляторами и автоматическими шторками для обеспечения высокой степени безопасности эксплуатационного персонала. В низковольтном отсеке ячейки устанавливаются интеллектуальные фидерные терминалы присоединения. Выкатной элемент с расположенным на нем вакуумным выключателем имеет три стандартных фиксированных положения: рабочее, контрольное и ремонтное. Применение выкатного элемента обеспечивает высокую доступность компонентов ячейки для проведения периодических осмотров и ревизий. Ячейки предусматривают возможность выполнения кабельного или шинного высоковольтного подключения.
Основными преимуществами ячеек типа КРУ являются: высокая степень безопасности эксплуатационного персонала за счет системы встроенных механических блокировок и разделения ячейки на независимые отсеки; использование надежных стандартных компонентов; меньшие габаритные размеры по сравнению с ячейками типа КСО; быстрая замена тележки с выключателем.
Основные недостатки ячеек типа КРУ: специальные требования к полам помещения; необходимость в проходе для вкатывания и выкатывания элемента с выключателем.
Возможно применение следующих типов ячеек КРУ: ТАС (Balfour Beatty Rail, Великобритания), Unipowcr (UTU ELEC, Финляндия), Unigear R40 (ABB, Швеция), КЛ-27,5 (НИИЭФА-ЭНЕРГО, Россия), СИГМА (НИИЭФА-ЭНЕРГО, Россия).
Выбираем функциональный блок ЗРУ — 27,5 выполненный на базе ячеек серии КЕ — 275 с элегазовой изоляцией ТУ У 31.2-33165522-019 -2010
Ячейки комплектного распределительного устройства серии КЕ-275? изготавливается по лицензии фирмы Siemens и представляют собой ячейки СО со стационарно установленным силовым вакуумным выключателем 3АН47. В качестве изоляции используется SF6 (элегаз). Ячейки поставляются Заказчику в полной заводской готовности и не требуют обслуживания в течении всего срока эксплуатации. В своем классе напряжения ячейка обладает минимальными габаритами.
Условия выбора вводных ячеек сведены в таблице 2.33.
Основные технические характеристики ЗРУ 27,5кВ
Наименование параметраЗначениеНоминальное напряжение: токоведущая часть — заземленная конструкция, кВ27,5Наибольшее рабочее напряжение: токоведущая часть — заземленная конструкция, кВ29,0Номинальное напряжение между главными (сборными) шинами РУ-27,5кВ,кВ55,0Наибольшее рабочее напряжение между главными (сборными) шинами РУ-27,5кВ,кВ58,0Номинальный ток главных цепей шкафов РУ-27,5кВ, А630; 1250; 1600; 2000Номинальный ток главных (сборных) шин, А1250Ток термической стойкости (кратковременный), кА, не менее Примечание — Время протекания тока термической стойкости для главных цепей — не более 3 с, для заземляющих ножей — не более 1 с20Номинальный ток электродинамической стойкости главных цепей шкафов распределительного устройства (амплитуда), кА Примечание — Если нет ограничений по трансформаторам тока40Номинальное напряжение вспомогательных цепей, В:- постоянного тока- переменного тока (однофазного и трехфазного)110; 220220
Основные технические характеристики ячейки КЕ-275
Номинально напряжение35кВНаибольшее рабочее напряжение40,5кВНоминальный ток главных цепей ячеек КРУдо 2000 АНоминальный ток сборных шиндо 2500 АНоминальный ток отключения выключателейдо 40 кАТок термической стойкости (кратковременный): время протекания тока термической стойкости для главных цепей — не более 3 с, для заземляющих ножей — не более 1 сдо 40 кАНоминальный ток электродинамической стойкости главных цепей ячеек КРУ (амплитуда), если нет ограничений по трансформаторам токадо 100 кАГабаритыШ600хГ1625хВ235
Вводные ячейки прошли все контрольные параметры. Для секции сборных шин применяется ячейки.
тяговый подстанция токоведущий трансформатор
Условия выбора ячеек для секционирования сборных шин
Для подключения отходящих линий используем шкафы на номинальные токи 630 А.
Условия выбора ячеек для отходящих линий
Исходя из расчетов видно, что выбор всех электрических аппаратов в РУ — 27,5кВ удовлетворяет допустимым условиям
Выбор электрических аппаратов в ЗРУ-10кВ
РУ-10кВ подстанции предполагается выполнить с применением малогабаритного РУ — ячейку серии КСО-272
Вводные шкафы на токи 2000А комплектуются маломасляными выключателями типа ВМПЭ-10.Секционные шкафы на токи до 1000А и линейные на токи до 3200А комплектуются колонковыми масляными выключателями серии ВМГ-10 с пружинным приводом — поэтому выбираем в ЗРУ- 10кВ КРУ
В ячейках установлены выключатели типа ВМПЭ-10.Для выключателей этого типа t cв =0,05с, тогда ? = t сз + t cв =0,01+0,05=0,06с.
ЗРУ изготавливаются в соответствии с техническими требованиями 08.040ТТ, «Правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности» ПБ 08-624-03 ГОСТ14695-80Е, ТУ 3412-006-24366272-2001, ТУ3434-001-02917889-2002 (в части РУНН), ТУ 3414-002-2366272-99 (в части УВН), ТУ 5363-010-24366272-2002 и удовлетворяет требованиям ПУЭ.
Основные технические параметры ЗРУ 10кВ
Наименование параметраЗначениеНоминальная мощность трансформатора, кВт1500Количество трансформаторов, шт2Номинальное входное напряжение, кВ0,6Номинальное выходное напряжение, кВ6, 10Напряжение собственных нужд, кВ0,4Номинальный входной ток, А2х1200Номинальный выходной ток, А630Номинальная частота, Гц50Величина сопротивления изоляции на стороне низшего напряжения (НН) относительно корпуса-не менее, МОм1,0Величина сопротивления изоляции на стороне высшего напряжения (ВН) относительно корпуса-не менее, МОм1000Ток электродинамической стойкости шин отсека ВН, кА51Ток термической стойкости шин отсека ВН, кА20Габаритные размеры ДхШхВ, не более, мм10105х2940х3070Масса, не более, кг20000Срок службы не менее, лет7
Условия выбора вводных ячеек сведены в таблице 2.38
Вводные ячейки прошли все контрольные параметры Для секции сборных шин применяется спаренные ячейки. Условия выбора ячеек приведены в таблице 2.39.
Условия выбора ячеек для секционирования сборных шин
Для подключения отходящих линий используем шкафы на номинальные токи 630-1000 А.
Условия выбора ячеек для отходящих линий: I p.max = 916,893/3 = 305,631 А
Исходя из расчетов видно, что выбор всех электрических аппаратов в РУ — 10кВ удовлетворяет допустимым условиям.
Релейная защита
Основными видами повреждения трансформаторов являются многофазные и однофазные короткие замыкания в обмотках и на выводах трансформатора, а также «пожар в стали» магнитопровода. Однофазные повреждения бывают двух видов: на землю и между витками обмотки. Наиболее вероятны короткие замыкания на выводах трансформаторов и однофазные замыкания в обмотках. При витковых замыканиях разрушается изоляция и магнитопровод трансформатора, поэтому такие повреждения должны отключатся быстродействующей защитой. Использовать для этой цели токовые и дифференциальные защиты не представляется возможным, так как при малом числе замкнувшихся витков ток в поврежденной фазе со стороны питания может оказаться меньше значения номинального тока, а напряжение на выводах трансформатора практически не изменится. Защиты, основанные на использовании электрических величин не реагируют на «пожар в стали» магнитопровода. Для защиты от такого вида повреждений и от витковых замыканий на трансформаторе устанавливается токовая защита, которая является универсальной защитой от токовых повреждений Достоинствами газовых защит являются:
высокая чувствительность и реагирование на все виды повреждений внутри бака;
сравнительно не большое время срабатывания;
способность защищать трансформатор при недопустимом понижении уровня масла.
Наряду с этим защита имеет ряд недостатков, основной из которых — не реагирование на повреждения вне бака. Защита может действовать ложно при попадании воздуха в бак трансформатора, например при доливке масла. В связи с этим газовую защиту нельзя использовать в качестве единственной защиты от внутренних повреждений. Вместе с газовой защитой устанавливается дифференциальная защита.
Для защиты от внешних коротких замыканий применяются токовые защиты с выдержкой времени. Эти защиты реагируют и на внутренние короткие замыкания, следовательно, могут использоваться как резервные. Защита от перегрузки выполняется на реле тока, включенном в сеть одного из трансформаторов тока защиты от внешних коротких замыканий. Для отстройки от кратковременных перегрузок и коротких замыканий предусматривается реле времени. Выдержка времени принимается на ступень селективности больше, чем время срабатывания защиты трансформатора от внешних коротких замыканий.
а) На силовом трансформаторе 110/35
дифференциальная токовая защита
максимальная токовая защита с блокировкой по напряжению с 2 выдержками времени на отключение ввода 110кВ -1 ступень, отключение выключателя 110кВ — 2 ступень
токовая защита от перегрузки с действием на сигнал
газовая защита с действием на сигнал и на отключение тр-ра
от понижения уровня масла
б) на вводах 27,5 и 10,5кВ
максимальная токовая защита(1 ступень защиты тр-ра установлена на стороне 110кВ
в) На секционном выключателе 27,5кВ максимальная токовая защита
г) На отходящих кабальных линиях 27,5 и 10,5кВ
максимальная токовая защита
защита от замыкания на землю (с действием на сигнал).
Управление, сигнализация, блокировка
Управление приводами масляных выключателей осуществляется с помощь ключа управления установленного в шкафах КМ-1Ф и в релейных шкафах ИТР (предполагается автоматическое управление ими). Управление разъединителями 110кВ осуществляется с помощью ручных приводов. В релейном шкафу собраны выходные сигналы (аварийное отключение выключателей и неисправности подстанции), которые выдают сигнал в пункт диспетчерского управления. Кроме того выдается информация о положении выключатея110/35кВ. Предполагается применение аппаратуры телемеханики КУСТ-А. Оперативная блокировка подстанции на стороне 110кВ выполняется электромагнитной на выпрямленном оперативном токе 220 В.На стороне 110кВ в комплектных РУ выполняется механическая блокировка.
Автоматика на подстанции предусматривает:
а) на тр-рах 110/35кВ — автоматическое регулирование напряжения со стороны 110кВ
б) на вводах 110кВ:
автоматическое отключение вводов при исчезновение напряжения -автоматическое включение вводов при восстановление напряжения.
в) на секционном выключателе 110кВ
2х стороннее автоматическое включение резерва без выдержки времени при отключении одного из вводов 110кВ.
автоматическое выключение выключателя при восстановление напряжения.
г) на отходящих линии 110кВ
автоматическая частотная разгрузка.
автоматическое повторное включение после АЧР.
д) на шинах собственных нужд 220 В
автоматическое включение резерва (АВР).
е) на шинах обеспечивающих питание 220 В-АВР.
Высокочастотная связь
Проектом предусмотрено высокочастотная связь с диспетчерским пунктом электрической сети.
2.7Расчёт заземления
Заземляющее устройство представляет собой совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземлителем называется проводник (электрод) или совокупность металлических соединенных между собой проводников, находящихся в соприкосновении с землей. Искусственным заземлителем называется заземлитель, специально выполненный для целей заземления. Естественными заземлителями называются находящиеся в соприкосновении с землей электропроводящие части коммуникаций, зданий и сооружений производственного или иного назначения, используемых для целей заземления. Наиболее важной характеристикой такого контура является сопротивление растеканию заземляющего устройства, которое не должно превышать 0,5 Ом. Условный план подстанции и контур заземления подстанции показан на рисунке.
где — сопротивление заземляющего устройства, Ом.
Сопротивление заземляющего устройства определяется по формуле:
где R 11 — сопротивление растеканию в горизонтальной сетке, Ом;
R 22 — сопротивление растеканию вертикальных электродов, Ом;
R 12 — взаимное сопротивление между горизонтальной сеткой и вертикальными электродами, Ом.
Сопротивления R 11 , R 22 ,R 12 определяются выражениями:
где ? — удельное сопротивление грунта, Ом·м (для суглинка принимаем равным 100 Ом·м);
L — полная длина проводников, образующих горизонтальную сетку, м;
S — площадь покрытия защитной сеткой, м 2 ;
l — длина вертикальных заземлителей, м (l = 1,8 м);
d — диаметр вертикального электрода, м ();
b — ширина полосы горизонтальных заземлителей, м (b=0,02м);
h — глубина заложения горизонтальных заземлителей, м (h=0,5 м);
n — число вертикальных заземлителей, шт.
Рис. 2.19 План тяговой подстанции
Определим площадь подстанции по представленному рисунку 2.19:
Вычислим периметр подстанции по представленному рисунку 2.19:
Определяем число вертикальных заземлителей, учитывая, что расстояние между вертикальными заземлителями не должно быть меньше длины заземлителя:
где n — число вертикальных заземлителей, шт;
— периметр защищаемой зоны;
Длина горизонтальных заземлителей находится как сумма длин полос располагающихся в четырёх прямоугольных фигурах. Вычислим число полос располагающиеся по ширине подстанции:
Всего: 29 + 26 = 55 шт.
Вычислим число полос располагающиеся по длине подстанции:
Всего: 38 + 14 = 52 шт.
Вычислим длину полос по ширине подстанции.
Вычислим длину полос по длине подстанции
Определим полную длина проводников образующих горизонтальную сетку.
Определяем сопротивления R11, R22, R12:
Теперь определим сопротивление заземляющего устройства:
Сопротивление заземляющего контура не превышает 0,5 Ом, следовательно, рассчитанное заземление применимо к установке.
Схема расположения приведена в графической части (Лист 4).
3. Измерительные трансформаторы. Обслуживание, ремонт испытания
.1 Измерительные трансформаторы
Обслуживание, ремонт и испытания измерительных трансформаторов регламентируются СТО 70238424.17.220.20.002-2011Измерительные трансформаторы. Организация эксплуатации и технического обслуживания. Нормы и требования.
Трансформаторы напряжения (ТН). ГОСТ 1983-2001 . Соответственно номинальное напряжение первичных обмоток однофазных ТН, один вывод которых всегда соединен с землей, равно фазному, т.е. 6/, 10/ и т.д.
Предельные погрешности ТН, соответствующие классам точности 0,2; 0.5; 1; 3, определены для частоты 50+5 Гц первичного напряжения 0,8÷1,21U1ном, нагрузки подключенной ко вторичной обмотке в пределах
при коэффициенте мощности cos? = 0,8 и зависят от размеров магнитопровода, магнитных свойств стали, конструкции и сечения обмотки, а также от нагрузки и первичного напряжения. Если нагрузка ТН незначительна, то к вторичным обмоткам подключаются балластные резисторы, чтобы обеспечить работу ТН в необходимом классе точности.
ТН напряжением до 35кВ и каскадные ТН типа НКФ-110-58У1 предназначены для сетей с изолированной нейтралью, а напряжением 110кВ и выше — для сетей с заземленной нейтралью.
В цепи первичной обмотки ТН до 35кВ, как правило, устанавливаются предохранители. Предохранители обеспечивают защиту шин и других первичных цепей, к которым подключен ТН. Токи к.з. в цепях вторичной обмотки и на ее выводах в большинстве случаев имеют значения недостаточные для срабатывания предохранителей и, поэтому, ими не защищается.
В тех случаях, когда возникновение к.з. в цепи первичной обмотки маловероятно или последствия его не представляют опасности для электроснабжения потребителей, предохранители на стороне высокого напряжения ТН не устанавливаются. На напряжение 110кВ и выше ТН включаются без предохранителей.
Для защиты ТН от повреждений при к.з. во вторичных цепях применяют предохранители или автоматы. Предохранители могут устанавливаться только на ТН, не питающих быстродействующие устройства релейной защиты, подверженных неправильным действиям (ложным срабатываниям) при обрыве цепей напряжения. При наличии таких устройств для защиты ТН должны применяться автоматы. Это необходимо для обеспечения эффективного действия специальных блокировок, устанавливаемых в от дельных комплектах быстродействующих защит для предотвращения их ложного срабатывания при нарушении исправности вторичных цепей ТН, т.к. предохранители могут срабатывать недостаточно быстро. Автоматы более надежны и позволяют быстро восстановить питание цепей напряжения, а их блок-контакты могут использоваться для сигнализации при нарушении исправности этих цепей. Автоматы должны включаться во все незаземленные провода за исключением выводов обмотки «разомкнутый треугольник 3·Uном» (cм. рис. 3.1r).
Некоторые распространенные схемы включения ТН представлены на рис. 3.1. Два двухобмоточных ТН могут быть включены на междуфазное напряжение по схеме открытого треугольника (рис. 3.1a). Схема обеспечивает получение симметричных линейных напряжений и применяются в установках 6-35кВ. Вторичные цепи защищаются двухполюсным автоматическим выключателем, при срабатывании которого подается сигнал о разрыве цепей напряжения. Для создания видимого разрыва вторичной цепи установлен двухполюсный рубильник. Фаза b шинок вторичного напряжения заземлена по условиям безопасности.
Три однофазных двухобмоточных ТН могут быть включены в трехфазную группу по схеме звезда-звезда с заземлением нейтралей обмоток высокого и низкого напряжения (рис. 3.1б). Схема позволяет включать измерительные приборы и реле на линейные напряжения и напряжения фаз по отношению к земле. В частности, данная схема используется для включения вольтметров контроля изоляции в сетях напряжением до 35кВ, работающих с изолированной нейтралью. ТН работают в нормальном режиме под напряжением в раза меньше номинального, что вызывает большие погрешности. Поэтому, данная схема не применяется для включения счетчиков электрической энергии. Вторичные цепи ТН защищены предохранителями во всех трех фазах, так как заземлена не фаза, а нейтраль вторичной обмотки.
Для измерения линейных и фазных напряжений в сетях 6-10кВ используют трехфазный трехстержневой двухобмоточный ТН типа НТМК, включенный по схеме рис. 3.1.в. В связи с отсутствием заземления нейтрали первичной обмотки, данная схема не может быть применена для измерения напряжения по отношению к земле.
Рис. 3.1 Схемы включения и примеры обозначения обмоток однофазных и трехфазных ТН
По схеме рис. 3.1г включается трехфазные трехобмоточные ТН типа НТМИ, предназначенные для сетей 6-10кВ, работающих с изолированной или компенсированной нейтралью. Такие ТН изготовляются групповыми, т. е. состоящие из трех однофазных ТН. Применяются также трехфазные трехобмоточные трансформаторы старой серии, которые выпускались с бронестержневыми магнитопроводами (три стержня и два боковых ярма). Основные вторичные обмотки защищены трехполюсными автоматическими выключателями. Вспомогательные контакты автоматических выключателей используются для сигнализации о разрыве цепей напряжения и блокирования защит минимального напряжения и АРВ. Дополнительные вторичные обмотки ТН, соединенные в разомкнутый треугольник, служат для сигнализации о замыкании на землю. К зажимам этой обмотки непосредственно подключается только реле повышения напряжения, поэтому в этой цепи отсутствует рубильник. По рассматриваемой схеме включаются в трехфазные группы и однофазные трехобмоточные ТН типа СHOM в сетях напряжением 6-35кВ.
Для обозначения типа ТН принято следующие буквенно-цифровые обозначения: Н — трансформатор напряжения; О — однофазный; Т — трехфазный; С — сухой; Л — с литой изоляцией; Г — с газовой изоляцией; М — масляный; Ф — в фарфоровой покрышке; 3 — с заземленным выводом первичной обмотки; И — с обмоткой для контроля изоляции; Э — для установки на экскаватор; К — в серии НОСК — для комплектных распределительных устройств; К — в серии НКФ — каскадный; К — в серии НТМК — с компенсацией угловой погрешности; первое число -класс напряжения; второе (при наличии) год разработки. В серии НОЛ (например НОЛ 08-6) цифры 08 — порядковый номер или шифр разработки, вторая — напряжение. Буква (буквы) и цифра в конце означает климатическое исполнение и категорию размещения. Например: СHOM-35-65У1 — есть ТН, однофазный, масляный, с заземленным выводом первичной обмотки, на напряжение 35кВ, год разработки 1965, для умеренного климата и для работы на открытом воздухе.
Трансформаторы тока (ТТ). ГОСТ 7746-2001
Рис. 3.2 Схемы обозначения выводов обмоток ТТ
а — первичная обмотка с одной секцией; б — ТТ с одной вторичной обмоткой без ответвлений; в — тоже с ответвлениями; г — первичная обмотка с несколькими секциями; г — ТТ с несколькими вторичными обмотками (варианты исполнения)
Выводы первичной обмотки на ТТ обозначаются буквой»Л» (линия), а выводы вторичных обмоток — буквой «И» (измерение). Начала и концы соответственно указываются цифровыми индексами 1 и 2 у этих букв. Выводы Л1 и И1, а также Л2 и И2 называют однополярными.
У шинных ТТ, не имеющих первичной обмотки, до установки на место их использования, обозначения Л1 и Л2 ставятся на корпусе трансформатора у соответствующих входного и выходного отверстий, предназначенных для продевания шины.
У ТТ, встраиваемых в электрооборудование, вместо Л1 и Л2 на сердечнике обозначаются «Верх» и «Низ». При правильной укладке трансформатора ввод высокого напряжения со стороны верха считают за начало, а его внутренний (нижний) зажим — за конец первичной обмотки ТТ. Началом вторичной обмотки при этом является провод, имеющий марку «А», а концом — провод, имеющий марку «Д».
Для определения типа ТТ внутренней установки принято следующее буквенноцифровое обозначение: цифры — номинальное напряжение вкВ; Т — трансформатор тока; П — проходной; 0 — одновитковый стержневой; Ш — одновитковый шинный; В — с воздушной изоляцией, встроенный или с водяным охлаждением магнитопровода; Г — для генераторных токопроводов; К — катушечный; Л — с литой изоляцией; М — модернизированный или малогабаритный; Ч — для повышенной частоты; С — специальный.
В обозначении начальной всегда является буква Т; следующая буква характеризует способ установки (П — проходной; опорный обозначения не имеет); далее — конструкцию первичной обмотки (О, Ш, К; петлевая первичная обмотка обозначения не имеет); последняя — конструкцию или условия применения ТТ (В, Л, М, Г, Ч). Например: ТПОЛ- 10 — ТТ проходной, одновитковый стержневой, с литой изоляцией из эпоксидных компаундов, на напряжение 10кВ.
ТТ наружной установки выполняются опорного типа с бумажно-масляной изоляцией на напряжение 35кВ и выше. Для трансформаторов данного типа принято следующее буквенное обозначение: Т — трансформатор тока; Ф — с фарфоровой изоляцией (покрышкой); Н — наружной установки; К — с конденсаторной бумажно-масляной изоля цией или каскадный; Д — для дифференциальной защиты; Р — для релейной защиты или изоляцией рамовидной формы; 3 — для защиты от замыканий на землю, с звеньевой обмоткой; М — маслонаполненный или модернизированный. Например: ТФНД-35 — ТТ в фарфоровой покрышке, наружной установки, с обмотками для дифференциальной за щиты, на напряжение 35кВ.
Особенностью ТТ является то, что нельзя размыкать цепь вторичной обмотки работающего трансформатора. При таком размыкание во вторичной обмотке появляется э.д.с. порядка сотен вольт (до десятков киловольт) представляющая опасность для обслуживающего персонала и изоляции ТТ. Кроме того, из-за существенного увеличения магнитного потока потери в сердечнике и, следовательно, нагрев и расширение послед него резко увеличиваются, что может привести к пробою изоляции и короткому замыканию на землю первичной обмотки ТТ.
Общие технические требования и методы испытаний трансформаторов напряжения и трансформаторов тока определены ГОСТ 1983-77Е и ГОСТ 774б-78Е.
Перед началом испытаний должен быть проведен внешний осмотр измерительного трансформатора. При этом проверяют состояние и целостность фарфора и литой изоляции, наличие и уровень масла, отсутствие течи масла, состояние выводов обмоток, отсутствие вмятин на корпусе трансформатора, целость масломерного стекла, затяжку контактных соединений, наличие пломб, надежность заземления выводов обмоток и корпусов трансформаторов.
.2 Нормы приемо-сдаточных испытаний измерительных трансформаторов — Испытание измерительных трансформаторов
3.2.1 Объем приемо-сдаточных испытаний
В соответствии с требованиями ПУЭ объем приемо-сдаточных испытаний измерительных трансформаторов определяет выполнение следующих работ.
. Измерение сопротивления изоляции первичных и вторичных обмоток.
. Измерение тангенса угла диэлектрических потерь изоляции.
. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты изоляции первичных и вторичных обмоток.
. Измерение тока холостого хода.
. Снятие характеристик намагничивания магнитопровода трансформаторов тока.
. Проверка полярности выводов (у однофазных) или группы соединения (у трехфазных) измерительных трансформаторов.
. Измерение коэффициента трансформации на всех ответвлениях.
. Измерение сопротивления обмоток постоянному току.
. Испытание трансформаторного масла.
. Испытание емкостных трансформаторов напряжения типа НДЕ.
. Испытание вентильных разрядников трансформаторов напряжения типа НДЕ.
Измерение сопротивления изоляции.
а) первичных обмоток. Производится мегаомметром на напряжение 2500 В. Значение сопротивления изоляции не нормируется .
Для трансформаторов тока напряжением 350кВ типа ТФКН-330 измерение сопротивления изоляции производится по отдельным зонам; при этом значения сопротив ления изоляции должны быть не менее приведенных в таблице 3.1 настоящего раздела.
Наименьшее допустимое сопротивление изоляции первичных обмоток трансформаторов тока типа ТФКН-330
Измеряемый участок изоляцииСопротивление изоляции, МОмОсновная изоляция относительно предпоследней обкладки5000Измерительный конденсатор (изоляции между предпоследней и последней обкладками)3000Наружный слой первичной обмотки (изоляция последней обкладки относительно корпуса)1000
б) вторичных обмоток. Производится мегаомметром на напряжение 500 или 1000 В.
Значение сопротивления изоляции не нормируется, но вместе с присоединенными к обмоткам цепями должно быть не менее 1 МОм.
Сопротивление изоляции каждой обмотки измеряется по отношению к корпусу и остальным соединенным с ним обмоткам. При оценке состояния изоляции вторичных обмоток можно ориентироваться на следующие средние значения сопротивления изоля ции исправной обмотки: 10 МОм у встроенных ТТ и 50 МОм у выносных. У ТТ типа ТФН при наличии вывода от экрана вторичной обмотки измеряется также сопротивление изоляции между экраном и вторичной обмоткой, которое должно быть не менее 1 МОм.
О порядке измерения сопротивления изоляции следует руководствоваться указаниями.
У ТТ, не имеющих первичной обмотки — встроенных, шинных и т. д. оценка состояния главной изоляции осуществляется косвенным путем при измерениях сопротивления изоляции выключателей, трансформаторов, шин и т.д.
Для ТТ с бумажно-масляной изоляцией конденсаторного типа, имеющих вывод 0 от наружной обкладки главной изоляции, сопротивление изоляции вывода 0 регламентируется и указывается в паспорте; так. для ТТ типа ТФРМ сопротивление, измеренное мегаомметром 2500 В, при новом включении должен быть 500 МОм, в процессе эксплуатации — не 10 МОм.
.2.2 Измерение тангенса угла диэлектрических потерь изоляции
Производится для маслонаполненных ТТ напряжением 110кВ и выше. Тангенс угла диэлектрических потерь изоляции ТТ при температуре +20°С не должен превышать значений, приведенных в табл. 3.2.
О порядке измерения tg? следует руководствоваться указаниями (ссылка выше).
«Нормами испытания электрооборудования» предусматривается также измерение tg? у ТТ с основной бумажно-бакелитовой и бумажно-масляной изоляцией не зависимо от номинального напряжения ТТ. При этом, измеренная величина не должна превышать значений, представленных в табл. 3.3.
Наибольший допустимый тангенс угла диэлектрических потерь изоляции трансформаторов тока
Наименование испытуемого объектаТангенс угла диэлектрических потерь,% при номинальном напряжении,кВ110150-220330500Маслонаполненные трансформаторы тока (основная изоляция)2.01.5-1.0Трансформаторы тока типа ТФКН-330 основная изоляция относительно предпоследней обкладки—0.6-Измерительный конденсатор (изоляция между предпоследней и последней обкладками)—0.8-Наружный слой первичной обмотки (изоляция последней обкладки относительно корпуса)—1.2-
Наибольший допустимый тангенс угла диэлектрических потерь изоляции трансформаторов тока с основной бумажно-бакелитовой и бумажно-масляной изоляцией
Объект испытанийНоминальное напряжение,кВ3-1520-3560-110150-220Маслонаполненные ТТ с бумажно-масляной изоляцией2,521,5ТТ с бумажно-бакелитовой изоляцией32,52
3.2.3 Испытание повышенным напряжением промышленной частоты
а) изоляции первичных обмоток. Испытание является обязательным для ТТ и ТН до 35кВ (кроме ТН с ослабленной изоляцией одного из вводов).
Значения испытательных напряжений для измерительных трансформаторов указаны в табл. 3.4.
Продолжительность приложения нормированного испытательного напряжения: для ТН 1 мин, для ТТ с керамической, жидкой или бумажно-масляной изоляцией 1 мин, для ТТ с изоляцией из твердых органических материалов или кабельных масс 5 мин.
Испытательное напряжение промышленной частоты для измерительных трансформаторов
Исполнение изоляции измерительного трансформатораИспытательное напряжение, кВ, при номинальном напряжении, кВ3610152035Нормальная21.628.837.849.558.585.5Ослабленная9142233—
Если один из выводов обмотки высокого напряжения ТН имеет ослабленную изоляцию, то состояние последней оценивается по результатам измерения ее сопротивления.
б) изоляция вторичных обмоток. Значение испытательного напряжения для изоляции вторичных обмоток вместе с присоединенными к ним вторичными цепями составляет 1кВ относительно заземленного цоколя. Продолжительность приложения нормированного испытательного напряжения 1 мин.
О порядке испытания изоляции повышенным напряжением промышленной частоты следует руководствоваться указаниями.
.2.4 Измерение тока холостого хода
Производится для каскадных трансформаторов напряжения 110кВ и выше на вторичной обмотке при подведенном номинальном напряжении последней. При изме рении необходимо учитывать, что у однофазных ТН, у которых второй вывод вторичной обмотки заземляется, номинальное напряжение основной вторичной обмотки составляет 100/ , В, а дополнительной — 100 В или 100/3, В.
Ток холостого хода таких ТН составляет десятки ампер (зависит от напряжения ТН), что необходимо учитывать при выборе регулирующего устройства. Рекомендуется в качестве последнего применять нагрузочный реостат, который позволяет регулировать ток до 40-50 А. При использовании в качестве регулирующего устройства автотрансформатора амперметр показывает заниженное значение из-за значительного искажения формы тока. При проверке следует исходить из того, что ток во вторичной обмотке не может превышать максимально допустимого значения, определяемого максимальной мощности трансформатора по паспорту.
Для ТН с несимметричной магнитной системой (трехфазных трехстержневых) ток холостого хода определяется как среднее арифметическое суммы токов холостого хода всех трех фаз, т.к. у этих трансформаторов намагничивающий ток средней фазы меньше токов крайних фаз. Подводимое напряжение определяется как среднее арифметическое трех измеренных линейных напряжений.
Схема измерения тока холостого хода ТН представлена на рис. 3.3. Значение тока холостого хода не нормируется.
Рис. 3.3 Схема измерения тока холостого хода ТН
.2.5 Снятие характеристик намагничивания магнитопровода трансформаторов тока
Характеристика намагничивания (вольт-амперная характеристика) представляет собой зависимость напряжения вторичной обмотки U 2 от тока намагничивания в ней I нам и используются для оценки исправности ТТ. По снижению характеристики намагничивания и изменению ее крутизны выявляется наиболее распространенная и опасная неисправность ТТ — витковое замыкание во вторичной обмотке. Кроме того. характеристика используется для проверки пригодности трансформаторов по их погрешностям для ис пользования в схеме релейной защиты при данной нагрузке.
При снятии характеристики намагничивания магнитопровода на испытуемую вторичную обмотку при разомкнутой первичной обмотке подается переменное регулируемое напряжение, измеряемое вольтметром, и измеряется проходящий по обмотке ток (см. рис. 3.4). При испытаниях одной из вторичных обмоток все остальные вторичные обмотки должны быть замкнуты. При наличии у обмоток ответвлений характеристика снимается на рабочем ответвлении.
Снятие характеристик должно осуществляться по схеме с регулированием напряжения автотрансформатором, обеспечивающей наименьшее искажение формы кривой напряжения. Схема с одним автотрансформатором позволяет обеспечивать пределы регулирования напряжения от 0 до 250 В, а с двумя автотрансформаторами — от 0 до 450 В.
При сборке испытательной схемы вольтметр необходимо включать так, чтобы потребляемый им ток не входил в измеренный намагничивающий ток.
Характеристику намагничивания рекомендуется снимать до номинального тока или до начала насыщения. У маломощных ТТ насыщение наступает при токе менее 5 А, а у мощных ТТ с большим коэффициентом трансформации насыщение наступает при токах до 1 А, но при больших значениях напряжения.
Снятие характеристик намагничивания ТТ, предназначенных для питания релейной защиты, фиксирующих приборов и т. п., когда необходима проверка расчетов погрешностей, токов небаланса и допустимой нагрузки применительно к условиям протекания сверхтоков, проводится до тока выше номинального, т.е. до начала области насыщения или до тока намагничивания, равного 10% максимального тока короткого замыкания
где n т — коэффициент трансформации испытываемого ТТ
Рис. 3.4 Схема снятия характеристики намагничивания: а — с одним регулировочным устройством; б — с двумя регулировочными устройствами
При снятии характеристики намагничивания напряжение на всей вторичной обмотке не должно превышать 1800 В. Допустимое напряжение для рабочего ответвления в этом случае должно определяться
где К раб , К max — рабочий и максимальный для данного ТТ коэффициенты трансформации.
Измерение напряжения рекомендуется производить комбинированным прибором Ц4312. Измерение тока намагничивания должно проводиться амперметром (миллиамперметром) действующего значения.
Исправность ТТ оценивается путем сопоставления снятой характеристики с типовой характеристикой намагничивания для данного типа ТТ. Типовая характеристика представляет собой зависимость э.д.с. вторичной обмотки от тока намагничивания Е 2 = f(I нам ). Поэтому, снятую характеристику U 2 = f(I нам ) необходимо привести к типовой путем вычитания из полученных результатов величины падения напряжения на вторичной обмотке — ?U = I нам ·z 2 , (z 2 — сопротивление вторичной обмотки ТТ).
Если для снятия характеристики намагничивания требуется напряжение выше 1000В, применяется специальный повышающий трансформатор или характеристика снимается при подаче тока через первичную обмотку и измерением напряжения на вы водах вторичной обмотки вольтметром с большим внутренним сопротивлением. При этом напряжение на вторичной обмотке не должно превышать величины, равной 1,3 z н ·n, где z н ,n — соответственно допустимая нагрузка на вторичную обмотку ТТ и допустимая кратность первичного тока
У ТТ с закороченными витками вторичной обмотки снятая характеристика намагничивания располагается ниже типовой характеристики (см. рис. 3.5). Если снятая характеристики располагается ниже типовой на 20% и более, то ТТ включать в эксплуатацию не рекомендуется. В паспорте ТТ могут быть указаны значения U 2 ,I нам для контрольных замеров при новом включении. В этом случае рекомендуется оценивать ТТ по приведенным контрольным точкам с учетом указаний приведенных выше.
При отсутствии типовых характеристик оценивать состояние ТТ можно сопоставлением с характеристиками заведомо исправных однотипных ТТ с таким же коэффициентом трансформации.
При возникновении сомнений в исправности ТТ по полученным характеристикам, можно воспользоваться дополнительным измерением угла между U>,I c помощью прибора ВАФ-85М. У исправных ТТ в линейной части характеристики намагничивания Uz опережает I на угол 30-50, который увеличивается до 90 по мере увеличения тока намагничивания. При наличии виткового замыкания угол опережения при тех же значениях тока намагничивания значительно меньше. Увеличение угла наблюдается при больших значениях I нам .
Рис. 3.5 Характеристики намагничивания при витковых замыканиях во вторичных обмотках
— ТТ типа ТПШФ-10, 5000/5 А (1.1 исправный ТТ, 1.2 — закорочен 1 виток);
— ТТ типа ТВ-35, 300/5 А (2.1 — исправный ТТ, 2.2 — закорочено 2 витка, 2.3 — закорочено 9 витков.
Одноминутное испытательное напряжение промышленной частоты для аппаратов, измерительных трансформаторов, изоляторов и вводов
Класс напряжения, кВИспытательное напряжение,кВАппараты*, трансформаторы тока и напряженияИзоляторы и вводыФарфоровая изоляцияДругие виды изоляции**Фарфоровая изоляцияДругие виды изоляцииДо 0,6911—32422252363229322910423842381555505751206559686135958610090
*Аппараты — силовые выключатели, выключатели нагрузки, разъединители, отделители, короткозамыкатели, заземлители, предохранители, вентильные разрядники, комплектные распределительные устройства, комплектные экранированные токопроводы, конденсаторы связи.
**Под другими видами изоляции понимается бумажно-масляная изоляция, изоляция из органических твердых материалов, кабельных масс, жидких диэлектриков, а также изоляция, состоящая из фарфора в сочетании с перечисленными диэлектриками.
б) изоляции вторичных обмоток и доступных стяжных болтов. Производится напряжением 1000В в течение 1 мин.
Испытание напряжением 1000В промышленной частоты может быть заменено измерением одноминутного значения сопротивления изоляции мегаомметром на напряжение 2500В.
При проведении испытания мегомметром на 2500В можно не выполнять измерений сопротивления изоляции мегомметром на напряжение 500-1000В. Изоляция доступных стяжных болтов испытывается при вскрытии измерительных трансформаторов.
3.2.6 Измерение коэффициента трансформации
Трансформаторы тока
Проверка коэффициента трансформации ТТ производится путем измерения соотношений токов или напряжений в первичной и вторичных обмотках. Схемы измерений показаны на рис. 3.6.
Подача тока (рис. 3.6, а) осуществляется от нагрузочного устройства на первичную обмотку ТТ. Для измерения коэффициента трансформации встроенных трансформаторов тока в его окно вставляется токоведущий стержень, выполняющий роль первичной обмотки. Значение тока устанавливается в пределах 0,1÷0,25 номинального. Класс точности измерительных приборов предпочтительно иметь не менее 1,0, но допустимо также применение менее точных приборов. Измерение тока в первичной цепи ТТ производится или амперметром прямого включения, или с использованием измерительного трансформатора тока. При наличии нескольких вторичных обмоток все они должны быть замкнуты на измерительные приборы или закорочены.
Коэффициент трансформации проверяемого ТТ равен отношению значений первичного измеренного тока ко вторичному.
На полностью собранных ТТ, имеющих первичную обмотку, определение коэффициента трансформации может быть выполнено путем подачи регулируемого напряжения на вторичную обмотку ТТ (рис. 3.6, б). Значение напряжения, подаваемого на вторичную обмотку, составляет, как правило, не более 220 В. Значение напряжения на первичной обмотке поэтому мало (менее 1В) и используемые приборы должны обеспечить необходимую точность измерений, а также не вносить дополнительных погрешностей (рекомендуется использовать приборы с сопротивлением не менее 1 кОм/В), класс точности приборов не менее 1,0.
Рис. 3.6 Схемы проверки коэффициента трансформации трансформаторов тока:
а — методом измерений токов; б — методом измерении напряжений; ТТ — проверяемый трансформатор тока; ТТ1 — измерительный трансформатор тока; Р — регулятор напряжения; НУ — нагрузочное устройство; А — амперметр; V — вольтметр
Коэффициент трансформации проверяемого ТТ равен отношению значения напряжения на вторичной обмотке к значению напряжения на первичной обмотке.
Трансформаторы напряжения
Схемы измерений коэффициента трансформации трансформаторов напряжения показаны на рис. 3.7. Пределы измерений приборов (вольтметров) должны соответствовать значениям подаваемых на обмотки напряжений и иметь класс точности не менее 1.
Проверка коэффициента трансформации однофазных ТН выполняется путем подачи на первичную обмотку регулируемого напряжения и измерения его значения на выводах высокого и низкого напряжений (см. рис. 3.7, а).
Проверка коэффициента трансформации трехфазных ТН со схемой соединения обмоток «звезда с нулем — звезда с нулем» производится аналогично (рис. 3.7, б). Напряжение поочередно подается на вывод каждой фазы и нейтрали обмотки высокого напряжения и измеряются напряжения на выводах высокого и низкого напряжений этой фазы.
Рис. 3.7 Схемы измерения коэффициентов трансформации трансформаторов напряжения:
а — однофазных; б — трехфазных со схемой соединения Yн/Yн; в — трехфазных со схемой соединения Y/Yн; г, д — трехфазных со схемой соединения Yн/Yн/?; е — однофазных, методом сравнения
При соединении обмоток ТН по схеме «звезда — звезда с нулем» напряжение подается и измеряется на соответствующих выводах обмоток высокого и низкого напряжений (рис. 3.7, в). Более целесообразно подать на выводы высокого напряжения симметричное трехфазное напряжение значением до 380В и провести измерения напряжения на одноименных выводах обмоток высокого и низкого напряжений.
Коэффициент трансформации проверяемого ТН равен отношению значения напряжения на первичной обмотке к значению напряжения на вторичной обмотке.
Проверку коэффициента трансформации дополнительных обмоток, соединенных в разомкнутый треугольник, можно производить однофазным и трехфазным напряжением.
Однофазное напряжение (рис. 3.7, г) подается поочередно на выводы нейтрали и одной из фаз обмотки высокого напряжения при закороченных обмотках других фаз высокого напряжения. Отношение первичного напряжения к измеренному напряжению на выводах «а д — х д » дополнительной обмотки будет соответствовать определяемому коэффициенту трансформации для дополнительной обмотки.
При подаче на первичную обмотку трехфазного напряжения (рис. 3.7, д) необходимо закоротить первичную обмотку одной из фаз. Измеренное напряжение на выводах «а д — х д » в этом случае будет в три раза больше, чем при измерении по однофазной схеме.
Для однофазных ТН (напряжением 35кВ и выше) коэффициент трансформации можно проверить также сравнением напряжений на вторичных обмотках у двух ТН (рис. 3.7, е). Для этого первичные обмотки проверяемых ТН соединяются параллельно, на основную вторичную обмотку одного из них подается регулируемое напряжение. Производится измерение напряжений на всех обмотках проверяемых ТН. На основных обмотках значения напряжений должны совпадать. На дополнительных обмотках ТН для сетей с изолированной нейтралью значение напряжения должно быть в 3 раза меньше, чем поданное напряжение. На дополнительных обмотках ТН для сетей с заземленной нейтралью измеренное напряжение должно быть в 3 раза больше, чем поданное напряжение.
.2.7 Определение погрешности
Производится при капитальном ремонте
Реальный ТТ вносит некоторую погрешность как в измеряемое значение (токовая погрешность), так и в фазу вторичного тока (угловая погрешность).
На рис. 3.8 представлены принципиальная схема, схема замещения и векторная диаграмма ТТ. Как следует из рисунка, при протекании по первичной обмотке тока I 1 в магнитопроводе создается переменный магнитный поток Ф 1 . Последний, 11ересекая вторичную обмотку, индуцирует в ней э.д.с., под действием которой протекает ток I 2 . Этот ток создает в магнитопроводе магнитный поток Ф 2 , направленный встречно по боку Ф 1 . В результате в магнитопроводе устанавливается результирующий поток Ф 0 = Ф 1 — Ф 2, составляющий несколько процентов от основного потока Ф 1 . Результирующий поток является источником указанных выше погрешностей ТТ. Данное заключение следует из векторной диаграммы, отражающей соотношения между отдельными параметрами ТТ.
На векторной диаграмме представлен вектор тока вторичной обмотки I 2 (и пропорциональный ему вектор м.д.с. F 2 ), векторы активных и индуктивных составляющих падений напряжения во вторичной обмотке и нагрузке соответственно ? 2 r 2 , ? 2 х 2 , ? 2 r 2 , ? 2 х 2 . Геометрическая сумма этих векторов соответствует вектору э.д.с. вторичной обмотки ? 2 , который опережает вектор тока данной обмотки на угол ? .
Магнитный поток опережает создаваемую им э.д.с. на угол 90 0 . Вектор полной м.д.с. намагничивания опережает вектор на угол ?. Последний характеризует отношение активной составляющей м.д.с. намагничивания в магнитопроводе F 0а к ее индуктивной составляющей . Вектор м.д.с. первичной обмотки есть геометрическая сумма векторов и (последний повернут на диаграмме на 180 0 ). Вектор несколько больше вектора , а угол между ними несколько меньше 180 0 . В связи с этим, в реальных ТТ и возникают погрешности.
Токовая погрешность определяется как относительное значение арифметической разности действительного вторичного тока Iq и приведенного ко вторичной обмотке первичного тока I l = I 1 / К Iном т.е.
где К Iном — номинальный коэффициент трансформации ТТ.
Так как вектор всегда меньше вектора то токовой погрешности присваивается знак минус. Встречающаяся у ТТ положительная токовая погрешность получается в результате принимаемых мер, направленных на уменьшение погрешности (витковая компенсация — т.е. уменьшение числа витков вторичной обмотки и т.д).
Угловой погрешностью называется угол между вектором i 1 и повернутым на 180 0 вектором i 2 . Угловая погрешность выражается в минутах или сантирадианах и считается положительной, если вектор i 2 , повернутый на 180 0 , опережает вектор i 1
Значения погрешностей определяют класс точности работы ТТ (табл. 3.8).
В зависимости от нагрузки вторичной обмотки один и тот же ТТ может работать в различных классах точности. С увеличением нагрузки сверх номинальной в данном классе точности ТТ переходит работать в худший класс точности.
Рис. 3.8 Принципиальная схема, схема замещения и векторная диаграмма трансформатора тока
Предельные значения токовой, угловой и полной погрешностей ТТ для измерений и для защиты
Класс точностиI1/I1ном,%Пределы допустимых погрешностейПределы вторичной нагрузки,% Z2номFI,% ?I, минполнаяДля измерений0,25 20 100-120± 0,75 ± 0.35 ± 0.20± 30 ± 15 ± 10- — -25-1000,55 20 100-120± 1,50 ± 0.75 ± 0,50± 90 ± 45 ± 30- — -15 20 100-120± 3,0 ± 1.5 ± 1.0± 180 ± 90 ± 60- — -3 5 1050-120± 3 ± 5 ± 10Не нормируется-50-100Для защиты5Р100± ]± 605-10Р100± 3-10-
Трансформаторы тока для цепей измерения проверяют на точность работы в необходимом для измерительных приборов классе точности, исходя из нагрузки от приборов. Для лабораторных измерений используют ТТ класса 0,2; для подключения счетчиков — 0,5; для подключения щитовых приборов — класса 1 или 3.
Трансформаторы тока для устройств релейной защиты и автоматики проверяют на точность работы по кривым предельной кратности. Предельная кратность К10 это наибольшая кратность первичного тока по отношению к его номинальному значению. при которой полная токовая погрешность ? ТТ при заданной вторичной нагрузке Z 2 не превышает 10%. Кривые предельной кратности — это зависимость К 10 от Z 2 при ? = 10%.
Перед определением погрешности трансформаторы тока должны быть размагничены.
Трансформаторы напряжения также как и ТТ обладают погрешностями по напряжению аппо углу (см. векторную диаграмму рис. 4.13). Схема замещения ТН аналогична схеме замещения ТТ (рис. 4.12). Из векторной диаграммы следует, что погрешности по напряжению и по углу определяются
где К Uном = U 1ном / U 2ном — номинальный коэффициент трансформации ТН.
Обе погрешности ТН зависят от коэффициента мощности нагрузки, значения намагничивающего тока трансформатора и от отношения напряжения первичной обмотки к номинальному напряжению трансформатора (см. рис. 3.13).
Значения погрешностей определяют класс точности ТН (см. табл. 3.9). Трансформаторы напряжения в зависимости от значения вторичной нагрузки могут работать в различных классах точности. При увеличении нагрузки сверх номинальной в данном классе точности трансформаторы переходят работать в худший класс точности. ТН класса точности 0,2 применяются для точных измерений, поверок и исследований при наладочных работах, приемочных испытаниях оборудования, для подключения вычислительных машин, приборов автоматического регулирования частоты и т. д. ТН класса 0,5 и 1 используются для подключения щитовых приборов, расчетных и контрольных счетчиков и других, у которых погрешность напряжения не должна превышать 0,5 или 1%. Для подключения расчетных счетчиков должны применяться ТН класса точности 0,5.
Рис. 3.9 Векторная диаграмма и погрешности по напряжению и по углу ТН
ТН класса точности 3 и грубее используются в цепях релейной защиты, устройствах автоматики, для питания сигнальных ламп и в иных устройствах, где допустима погрешность измерения 3% и более.
Предельные значения погрешностей трансформаторов напряжения
Класс точностиПределы допустимых погрешностейFU,% ?U,. мин0,20.2100,50,52011,04033,0Не формируется
При проверке погрешности трансформаторов тока и напряжения получаемые значения должны быть не выше указанных в стандартах или технических условиях.
.2.8 Проверка уплотнений трансформаторов тока
Проверка производится для маслонаполненных негерметичных ТТ. Перед проверкой необходимо очистить места уплотнений (между цоколем и покрышкой, между расширителем и покрышкой, в местах сочленения деталей маслоуказателя, в местах выходов выводов первичной и вторичных обмоток). Стекло маслоуказателя во избежание разрушения необходимо обернуть тканью. На время проверки демонтируется воздухоосушитель и на его место присоединяется штуцер с манометром и шлангом для подачи масла. Производится подкачка масла до давления 50±5 кПа и выдерживается в течение 5 мин. Затем давление снижается и пр о изводится осмотр мест уплотнений и при необходимости устранение выявленных неисправностей.
.2.9Испытание трансформаторного масла
Производится в течение эксплуатации
Производится у измерительных трансформаторов 35кВ и выше. Из измерительных трансформаторов ниже 35кВ проба масла не отбирается, и допускается полная замена масла, если она не удовлетворяет нормативам при профилактических испытаниях изоляции.
Испытания проводятся в соответствии с требованиями изложенными выше. Трансформаторы тока, имеющие повышенное значение сопротивления изоляции, кроме того, испытываются дополнительно.
4. Экономический раздел. Расчет годового фонда заработанной платы работников тяговой подстанции
Фонд заработной платы работников тяговой подстанции рассчитывают согласно «Нормативов численности работников хозяйства электрификации и электроснабжения», утвержденных постановлением ОАО «РЖД» №25.10 от 1.11.2005 г. и Положению об оплате труда работников филиалов открытого акционерного общества «Российские железные дороги» от 15.04. 2004 г.
Вначале определяется группа подстанции по оплате труда и численности работников ТПС. Для определения группы подстанции приближённо рассчитываем перерабатываемую в течение года энергию (млн. кВт ч):
А = (0.2 — 0.3)S T 8760 10 -3
где S T — необходимая мощность на тягу поездов (мощность трансформаторов), 40 МВА.
А = 0.25 40 8760 10 -3 = 87,6
Устанавливаем группу тяговой подстанции: I группа
Устанавливаем среднесетевой норматив численности,
Он включает в себя старших электромехаников и электромехаников. Общая численность персонала определяется исходя из численности персонала на одну тяговую подстанцию. Оплата труда электромонтеров осуществляется по тарифным ставкам повременщиков, занятых на работах с тяжёлыми и вредными условиями труда
Численность начальников тяговых подстанций определяем в зависимости от категорийности тяговой подстанции по объему переработки электрической энергии и внедрении кустового метода организации обслуживания.
Определим численность персонала тяговой подстанции по формуле:
где: — среднесетевой норматив численности начальников тяговых подстанций, равный 0,48 чел/ТП;
— региональный коэффициент дороги, учитывающий организацию обслуживания тяговой подстанции кустовым методом, равный 1,30;
— региональный коэффициент дороги, равный 1,30.
Рассчитываем персонал работников тяговых подстанций.
Применим: Положение о корпоративной системе оплаты труда работников филиалов и структурных подразделений открытого акционерного общества «Российские железные дороги» от 02.04.2013 г.
В целях стимулирования повышения профессионального мастерства рабочим, стабильно обеспечивающим высокое качество работ (выпускаемой продукции), освоившим выполнение работ по смежным операциям и профессиям, могут устанавливаться надбавки за профессиональное мастерство, дифференцированные по разрядам квалификации: III разряда в размере до 12%, IV разряда — до 16%, V разряда — до 20%, VI разряда и более высоких разрядов — до 24% тарифной ставки.
Работа в выходной или нерабочий праздничный день оплачивается в двойном размере:
сдельщикам — по двойным сдельным расценкам;
работникам, труд которых оплачивается по часовым тарифным ставкам, — в размере двойной часовой тарифной ставки;
работникам, получающим оклад, — в размере одинарной часовой ставки (части оклада за час работы) сверх оклада, если работа в выходной или нерабочий праздничный день производилась в пределах месячной нормы рабочего времени, и в размере двойной часовой ставки сверх оклада, если работа производилась сверх месячной нормы рабочего времени.
По желанию работника, работавшего в выходной или нерабочий праздничный день, ему может быть предоставлен другой день отдыха.
Работникам филиалов ОАО «РЖД», расположенных в районах Крайнего Севера и приравненных к ним местностях, а также в южных районах Восточной Сибири и Дальнего Востока, выплачивается процентная надбавка к заработной плате за стаж работы в данных районах или местностях:
¾ в южных районах Дальнего Востока, Красноярского края. Иркутской и Забайкальского края, республики Бурятия, республики Хакасия -10% по истечении первого года работы с увеличением на 10% за каждые последующие два года работы, но не свыше 30% заработка.
Система премирования предусматривает единый порядок выплаты премий определенному кругу работников на основании установленных условий и показателей премирования в соответствующих положениях о премировании. Начисление текущей премии производится на должностной оклад (тарифную ставку, сдельный или аккордный заработок), фиксированную заработную плату (денежное вознаграждение) за фактически отработанное время в оцениваемом периоде (10-30%).
Устанавливаем премию в 30% электромеханникам, старшему электромеханику, электромонтерам.
№ п/пНаименование должностиКоличество человек на одном ЭЧЭОпорнаяВсего1Начальник ЭЧЭ112Старший электромеханик113Электромеханик114Электромонтер 5 разряда115Электромонтер 4 разряда11Всего55
Статья 407. Текущий ремонт и техническое обслуживание тяговой подстанции.
Рассчитаем фонд заработной платы для всех категорий работников:
Определим размер премии для всех категорий работников. Она составляет 30% от фонда заработной платы по основной ставке:
Рассчитаем доплаты за сложные и опасные условия труда для всех категорий работников. Она составляет 20% от фонда заработной платы по основной ставке:
Рассчитаем доплаты за классность. Она составляет 12% для III разряда, 16% для IV, 20% для V разряда; VI разряда и более высоких разрядов — до 24% тарифной ставки.
Определяем районную надбавку за стажность — 30% от общего заработка
Гр12 = 0,3(Гр7 + Гр8 + Гр9 + Гр10 + Гр11) (4.5)
Определим общий фонд заработной платы по всем категориям работников:
5.Вопросы охраны труда и экологии. Электробезопасность
Вопросы охраны труда и техники безопасности определяются нормативным документом: ЦЭ 402 «Инструкция по технике безопасности при эксплуатации тяговых подстанций, пунктов электропитания и секционирования электрофицированных железных дорог» от 17.10.96 г.
Вводный инструктаж по охране труда проводят со всеми принимаемыми на работу (в том числе переводимыми с других предприятий) независимо от их образования, стажа работы по данной профессии (должности), а также с временными работниками, с командированными работниками, учащимися и студентами, прибывшими на производственное обучение или практику.
С лицами, переводимыми с одной работы на другую внутри дистанции, вводный инструктаж не проводят.
Вводный инструктаж должен проводить инженер по охране труда и техники безопасности дистанции. При его отсутствии вводный инструктаж допускается проводить инженеру по обучению, главному инженеру дистанции или другому специалисту, на которого возложены обязанности инженера по охране труда. Вводный инструктаж проводят в кабинете охраны труда с использованием технических средств обучения и наглядных пособий (плакатов, фотовыставок, макетов, видеофильмов и т.п.).
Цель вводного инструктажа — ознакомление с условиями труда, правилами внутреннего трудового распорядка в дистанции и общим положением по охране труда, должностными обязанностями по охране труда. Его проводят по программе, утвержденной начальником дистанции, по согласованию с профсоюзным комитетом.
При разработке конспекта вводного инструктажа необходимо учитывать требования стандартов ССБТ, правил, норм, положений по охране труда, а также особенности производства.
Продолжительность вводного инструктажа устанавливают в соответствии с утверждённой программой.
Вводный инструктаж проводят перед подписанием приказа о приеме на работу.
Лицо, проводившее вводный инструктаж, должно сделать соответствующую запись в журнале регистрации вводного инструктажа, с обязательной подписью инструктируемого и инструктирующего, а также с записью в личной карточке.
Обеспечение электробезопасности при работе на тяговых подстанциях
Анализ состояния условий производства
Электротехнический персонал, занятый эксплуатацией, техническим обслуживанием и ремонтом электроустановок на тяговых подстанциях, относится к категории работников, на которых могут воздействовать вредные и опасные производственные факторы.
Вредными называют производственные факторы, воздействие которых на работающих в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению работоспособности. Опасными производственными факторами считают те, воздействие которых на работающих в определенных условиях может привести к травме или другому внезапному ухудшению здоровья.
Специфичность труда и его повышенная опасность особо остро ощущаются на работах, связанных с эксплуатацией электроустановок. При нарушении правил обслуживания электроустановок работниками подстанций может произойти поражение их электрическим током. Опасность представляет касание токоведущих частей, находящихся под рабочим или наведенным напряжением, а также прикосновение к элементам цепи обратного тока — к рельсам и соединенным с ними устройствам.
Так как обслуживание открытой части подстанции производится в любое время года, а в аварийных ситуациях — не только днем, но и ночью, то воздействие климатических факторов тоже вносит ряд трудностей. С изменением погоды связан целый ряд отказов в работе электроустановок тяговых подстанций. В сильные морозы увеличивается число механических повреждений из-за снижения прочности металла, гибкой и фарфоровой изоляции, замерзания смазки и т.д. В зимний период резко ухудшается состояние производственной территории, из-за снежных заносов усложняются условия подхода к электроустановкам для их осмотра и ремонта. В гололед увеличивается опасность падений. В холодное время года приходится пользоваться теплой спецодеждой, затрудняющей движения, ухудшающей слышимость. Длительная работа на открытом воздухе в сильные морозы может привести к обморожению. Неблагоприятно сказывается на условиях труда резкая перемена погоды. Даже в течение одной рабочей смены температура, влажность окружающего воздуха, скорость ветра могут изменяться в довольно широком диапазоне. Поэтому спецодежда и спецобувь, предназначенные для работы на открытом воздухе, должны обладать свойствами, обеспечивающими нормальные условия труда при резкой перемене погоды.
При работах, ведущихся на высоте, неудобная поза и ограниченное время, в течение которого должны быть выполнены работы в условиях бесперебойного электроснабжения потребителей, создают трудности для безошибочного соблюдения правил безопасности.
Особенно опасно при эксплуатации и ремонте электрического оборудования то, что человек может оказаться в сфере действия электромагнитного поля или в непосредственном соприкосновении с токоведущими элементами. В результате прохождения тока через человекаможет произойти нарушение его жизнедеятельных функций.
Электрический ток отличается от других опасных факторов тем, что не имеет внешних признаков, поэтому его, как правило, нельзя обнаружить без наличия специальных приборов. Воздействие тока на человека в большинствеслучаев приводит к серьезным нарушениям наиболее важных жизнедеятельных систем — центральной нервной системы, сердечно-сосудистой, дыхательной, что увеличивает тяжесть поражения. Переменный ток способен вызывать интенсивные судороги мышц, приводящие к неотпускающему эффекту, при котором человек не может самостоятельно освободиться от воздействия тока. Кроме того, воздействие тока вызывает у человека резкую реакцию отдергивания, а в ряде случаев — и потерю сознания, что при работе на высоте может привести к падению и травмированию. Электрический ток, проходя через тело человека, может оказывать биологическое, тепловое, механическое и химическое действия. Биологическое действие — способность тока раздражать и возбуждать живые ткани организма, тепловое — способность вызывать ожоги, механическое воздействие приводит к разрывам тканей, химическое — к электролизу крови. В результате воздействия электрического тока или электрической дуги человек может получить электротравму. Электротравмы подразделяются на местные — при которых возникает местное повреждение организма, электрические ожоги, механические повреждения кожи, воспаления наружных оболочек глаз — и общие, называемые электрическими ударами, которые приводят к поражению всего организма, нарушению или полному прекращению деятельности наиболее жизненно важных органов и систем (легких, сердца, дыхательной системы, кровообращения).
Характер воздействия электрического тока на человека и тяжесть полученных повреждений зависят от многих факторов: величины, длительности воздействия, рода (постоянный или переменный), частоты тока; пути прохождения тока через человека («рука — рука», «рука — ноги», «нога — нога» и др.); окружающей среды; индивидуального сопротивления тела человека (которое у всех различное).
Разработка организационных, технических и технологических мероприятий
Наличие опасных и вредных производственных факторов требует разработки целенаправленных мероприятий по охране труда, организационных и технических мероприятий по обеспечению безопасности выполнения работ. На основании требований действующих законодательных актов и постановлений, государственных стандартов, с учетом опыта эксплуатации электроустановок потребителей создан ряд документов, регламентирующих правила безопасных работ на электроустановках. К ним относятся «Правила эксплуатации электроустановок потребителей», «Правила применения и испытания средств защиты, используемых в электроустановках, технические требования к ним», «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» и другие документы. Требования безопасности при обслуживании тяговых подстанций сведены в «Инструкцию по технике безопасности при эксплуатации тяговых подстанций, пунктов электропитания и секционирования электрифицированных железных дорог» ЦЭ-402, разработанную департаментом электрификации и электроснабжения МПС России в 1996 году.
Опыт эксплуатации электроустановок напряжением до 1000 В и выше показывает, что их обслуживание совершенно безопасно при условии соблюдения правил техники безопасности электроустановок. Большинство несчастных случаев при обслуживании электроустановок происходит из-за нарушения действующих правил техники безопасности. Поэтому эксплуатацию, техобслуживание и ремонт электроустановок должен осуществлять только специально подготовленный электротехнический и электротехнологический персонал.
Электротехнический персонал подразделяется на административно-технический, оперативный, ремонтный, оперативно-ремонтный.
Административно-технический персонал занимается организациейэксплуатации электроустановок. Это руководители и инженерно-технические работники дистанций электроснабжения, начальники тяговых подстанций, ремонтно-ревизионных участков.
Оперативный персонал осуществляет оперативное управление электрохозяйством дистанции электроснабжения, а также оперативное обслуживание электроустановок (электромеханики, дежурные по тяговым подстанциям, энергодиспетчеры, старшие энергодиспетчеры).
Ремонтный персонал — это персонал, выполняющий работы по техническому обслуживанию и ремонту оборудования электроустановок (персонал РРУ, испытательных лабораторий).
Оперативно-ремонтный персонал — ремонтный персонал, специально обученный и подготовленный для оперативного обслуживания закрепленных за ним электроустановок. К оперативно-ремонтному персоналу относятся старшие электромеханики, электромеханики и электромонтеры тяговых подстанций, персонал РРУ и других подразделений, которым предоставлены права оперативного персонала.
К работе в электроустановках допускаются лица не моложе 17 лет, имеющие группу по электробезопасности II — V, соответствующие по состоянию здоровья требованиям, предъявляемым к работникам этой категории, прошедшие обучение, инструктаж, проверку знаний вкВалификационной комиссии с присвоением соответствующей группы, знающие инструкции и руководящие материалы по электробезопасности, приемы освобождения пострадавших от действия электрического тока и оказания первой помощи пострадавшим. Кроме того, весь персонал электроустановок подвергают периодическим проверкам знаний правил, производственных и должностных инструкций.
Работы, производимые в электроустановках, в отношении мер безопасности подразделяются на следующие категории:
выполняемые при снятии напряжения;
выполняемые без снятия напряжения вблизи и на токоведущих частях, находящихся под напряжением;
выполняемые без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением.
К работам, выполняемым со снятием напряжения, относятся работы, при выполнении которых напряжение должно быть снято с токоведущих частей, где будет производиться работа, а также с токоведущих частей, к которым возможно в процессе работы приближение на расстояние менее допустимого. Для электроустановок с номинальным напряжением 3-35кВ допустимое расстояние до токоведущих частей от людей и применяемых ими инструментов и приспособлений, от временных ограждений составляет 0.6 м, от механизмов и грузоподъемных машин в рабочем и транспортном положении, от стропов грузозахватных приспособлений и грузов — 1 м; для электроустановок 60-110кВ — 1 м и 1.5 м; 150кВ — 1.5 м и 2 м; 220кВ — 2 м и 2.5 м соответственно.
Работа без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением, — работа, при которой исключено случайное приближение работников и используемых ими ремонтной оснастки и инструментов к токоведущим частям на расстояние, меньше допустимого, и не требуется принятия технических или организационных мер (например, непрерывного надзора) для предотвращения такого приближения.
Работами, выполняемыми без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них, считаются работы, проводимые непосредственно на этих частях, когда основной мерой защиты работающего является применение соответствующих электрозащитных средств (изолирующих клещей, электроизмерительных клещей, изолирующих штанг и др.). Такие работы должны выполняться не менее, чем в два лица.
Для обеспечения безопасных условий работы в электроустановках должны выполняться организационные и технические мероприятия.
Назначаются лица, ответственные за безопасную организацию и проведение работ:-
лицо, выдающее наряд или отдающее распоряжение;
лицо, дающее разрешение на допуск (энергодиспетчер);
ответственный руководитель работ;
Обязанности данных лиц определяются «Инструкцией по технике безопасности при эксплуатации тяговых подстанций, пунктов электропитания и секционирования электрических железных дорог» ЦЭ-402.
Организационными мероприятиями являются:
оформление работы нарядом, распоряжением, в порядке текущей эксплуатации или приказом энергодиспетчера;
проведение выдающим наряд, распоряжение инструктажа руководителю работ (наблюдающему);
выдача разрешения на подготовку места работы (приказ, согласование);
допуск к работе;
инструктаж членам бригады;
надзор во время работы;
оформление перерывов в работе, переводов на другое рабочее место, окончания работы.
Наряд — письменное задание на производство работы, составленное на бланке установленной формы, определяющее содержание, место, категорию работы, условия ее выполнения, время начала и окончания, необходимые меры безопасности, состав бригады и лиц, ответственных за безопасное производство работ. По наряду выполняются работы со снятием напряжения и без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них. Срок действия наряда определяется длительностью работ и не должен превышать 5 суток.
Распоряжение — письменное задание на производство работы, определяющее содержание, место работы, категорию, время начала и окончания работ, меры безопасности и лиц, которым поручено ее выполнение. Оно может выдаваться производителю работ непосредственно или по телефону, имеет разовый характер, выдается на одну работу и действует в течение одного рабочего дня (смены) производителя работ. По распоряжению выполняются: работы без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением; работы без снятия напряжения вблизи токоведущих частей и на токоведущих частях, находящихся под напряжением до 1000В; отдельные виды работ со снятием напряжения с электроустановок напряжением до 1000В. Распоряжение записывает в оперативный журнал лицо, его отдающее. Оперативный персонал доводит распоряжение до сведения производителя работ и осуществляет подготовку рабочего места (если это требуется).
Кроме работ, выполняемых по наряду и распоряжению, существуют работы, выполняемые в порядке текущей эксплуатации. На тяговой подстанции должен иметься перечень работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации, в котором определены меры безопасности при их производстве. К таким работам относят уборку коридоров и служебных помещений, ЗРУ до постоянного ограждения, помещений щитовых, территорий ОРУ, проезд по территории ОРУ автомашин, транспортировка грузов и т.п.
Все организационные мероприятия при работе на подстанции выполняются в соответствии с «Инструкцией по технике безопасности при эксплуатации тяговых подстанций, пунктов электропитания и секционирования электрических железных дорог» ЦЭ-402.
Техническими являются следующие мероприятия
производство необходимых отключений и принятие мер, препятствующих подаче напряжения к месту работы вследствие ошибочного или самопроизвольного включения коммутационной аппаратуры;
вывешивание запрещающих плакатов на приводах ручного и ключах (кнопках) дистанционного управления коммутационной аппаратурой;
проверка отсутствия напряжения на отключенных токоведущих частях; заземление отключенных токоведущих частей включением заземляющих ножей и наложением переносных заземлений;
вывешивание предупреждающих, предписывающих и указательных плакатов;
ограждение рабочих мест и оставшихся под напряжением токоведущих частей.
На месте производства работ со снятием напряжения должны быть отключены токоведущие части, на которых будет производиться работа, и неогражденные токоведущие части, к которым возможно приближение людей, ремонтной оснастки, механизмов, машин на расстояние, меньше допустимого. Если указанные токоведущие части не могут быть отключены, они должны быть ограждены. С каждой стороны, откуда коммутационным аппаратом может быть подано напряжение на рабочее место, должен быть видимый разрыв (отключение разъединителей, снятие или отсоединение шин и проводов, снятие предохранителей, отключение отделителей и выключателей нагрузки). Ручные приводы у разъединителей, отделителей, выключателей нагрузки в отключенном положении должны быть заперты на механический замок, у разъединителей, управляемых оперативной штангой, стационарные ограждения должны быть заперты на механический замок, у приводов перечисленных коммутационных аппаратов, имеющих дистанционное управление, отключить силовые цепи и при необходимости тягу привода отсоединить и запереть на замок.
В целях предупреждения людей о возможной опасности, запрещения или предписания определенных действий, информации о расположении объектов при работах в электроустановках используются плакаты и знаки безопасности, которые подразделяются на запрещающие, предупреждающие, предписывающие и указательный плакат «Заземлено».
Перед началом работ в электроустановках со снятием напряжением необходимо проверить отсутствие напряжения на отключенной для производства работ части электроустановки. Для этого используется указатель напряжения, который непосредственно перед этим должен быть проверен на исправность специальными приборами или приближением к токоведущим частям, находящимся под напряжением. В РУ 35-220кВ для проверки отсутствия напряжения используются также изолирующие штанги. Ими несколько раз прикасаются к токоведущим частям. Признаком отсутствия напряжения является отсутствие искрения и потрескивания. В ОРУ напряжением до 220кВ проверять отсутствие напряжения указателем или штангой можно только в сухую погоду, а в сырую погоду производится тщательное прослеживание схемы в натуре.
Заземление токоведущих частей производится в целях защиты работающих от поражения электрическим током в случае ошибочной подачи напряжения к месту работы. В РУ-3.3; 6; 10; 27.5; 35кВ независимо от включения стационарных заземляющих ножей необходимо устанавливать переносное заземление непосредственно на месте работ, в ОРУ 110 и 220кВ переносные заземления устанавливаются в случаях, когда заземляющие ножи не видны с места работы. Сечение переносного заземления выбирается с учетом наибольшего установившегося тока короткого замыкания и времени срабатывания основной релейной защиты. Комплекты переносных заземлений должны быть пронумерованы, иметь бирки с указанием номера и сечения заземляющего проводника и храниться в специально отведенных для этого местах.
Для безопасного обслуживания электроустановок на подстанции имеются защитные средства, которые служат для защиты эксплуатационного персонала от поражения электрическим током, воздействия электрической дуги, электрического поля и др. Защитные средства подразделяются на три группы: изолирующие, ограждающие и предохранительные. Изолирующие защитные средства делятся на основные и дополнительные.
Основные изолирующие средства способны длительно выдерживать рабочее напряжение установки и поэтому ими разрешено касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением. В электроустановках выше 1000В к ним относятся изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели напряжения, устройства и приспособления для обеспечения безопасности труда при проведении испытаний и измерений в электроустановках (указатели напряжения для проверки совпадения фаз, устройства для прокола кабеля, указатели повреждения кабелей и т.п.), прочие средства защиты, изолирующие устройства и приспособления для ремонтных работ (полимерные изоляторы, изолирующие лестницы и т.п.).
Дополнительные изолирующие защитные средства не способны выдерживать рабочее напряжение и поэтому предназначаются лишь для усиления действия основных средств. В электроустановках выше 1000 В к ним относятся диэлектрические перчатки, диэлектрические боты, диэлектрические ковры, изолирующие подставки и накладки, изолирующие колпаки, штанги для переноса и выравнивания потенциала.
К средствам защиты от электрических полей повышенной напряженности относятся комплекты индивидуальные экранирующие для работ на потенциале провода ВЛ и на потенциале земли в ОРУ и на ВЛ, а также съемные и переносные экранирующие устройства и плакаты безопасности.
Ограждающие защитные средства — переносные ограждения, временные переносные заземления, предупреждающие плакаты — предназначены для временного ограждения токоведущих частей и для предупреждения ошибочных операций с коммутационными аппаратами.
Предохранительные защитные средства предназначены для индивидуальной защиты персонала. В электроустановках применяются средства индивидуальной защиты следующих классов:
средства защиты головы (каски защитные);
средства защиты глаз и лица (очки и щитки защитные);
средства защиты органов дыхания (противогазы и респираторы);
средства защиты рук (рукавицы);
средства защиты от падения с высоты (пояса предохранительные и канаты страховочные).
Средства защиты должны отвечать требованиям Правил пользования и испытания защитных средств и храниться в условиях, обеспечивающих их исправность и пригодность к употреблению.
Во избежание поражения обслуживающего персонала электрическим током правила безопасности предусматривают следующие требования к электроустановкам.
Распределительные устройства выше 1000 В должны быть оборудованы оперативной блокировкой, исключающей ошибочные действия персонала при производстве переключений (блокировка от ошибочных переключений) и блокировками, препятствующими непреднамеренному проникновению персонала к токоведущим частям, находящимся под напряжением. Блокировки от ошибочных переключений должны исключать: отключение (включение) разъединителей при включенном выключателе; включение заземляющих ножей до отключения разъединителя; включение разъединителей (вкатывание тележки МВ в ячейках КРУН) при включенных заземляющих ножах. Блокировки, препятствующие ошибочному проникновению, должны исключать открытие дверей ячеек, шкафов преобразователей, открытие лестниц для подъема на силовые трансформаторы (кроме лестниц для осмотра газового реле и т.п.) до включения заземляющих ножей.
Согласно ПУЭ и правилам техники безопасности конструктивные элементы электроустановок, нормально не находящиеся под напряжением, но могущие оказаться под напряжением, должны заземляться. Заземление, обеспечивающее безопасность обслуживающего персонала, называют защитным. Защитное заземление представляет собой преднамеренное металлическое соединение с землей частей установки, нормально не находящихся под напряжением, при помощи проводов и заземлителей. Заземлитель — металлический проводник или группа проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей, которые обладают определенным сопротивлением растеканию тока.
При прикосновении человека к незаземленному корпусу электроустановки, у которой произошел пробой изоляции одной из фаз на корпус, через тело человека будет проходить весь ток однофазного замыкания на землю Iз, ограниченный в основном сопротивлением тела человека Rч, т.е. Iч = Iз. При наличии заземления человека и заземлитель можно рассматривать как параллельно включенные сопротивления, находящиеся под напряжением однофазного замыкания на землю, т.е.
где Iз и Iч — токи, проходящие через заземление и человека,
А; Rз и Rч — сопротивления заземления и человека, Ом.
Сопротивление тела в зависимости от среды и состояния человека находится в пределах от 100 тыс. до 600 Ом; в среднем его принимают равным 8000 Ом; заземления изготовляют с сопротивлением от 0.5 до 10 Ом. Так как сопротивление заземления значительно меньше сопротивления человека, то ток, проходящий через заземление, значительно больше тока, проходящего через тело человека. Ток, проходящий через тело человека, равен: Iч = IзRз/Rч. Из этого выражения видно, что заземление можно изготовить с таким сопротивлением, при котором ток Iч будет безопасен для жизни человека.
Когда человек прикасается к корпусу аппарата с поврежденной изоляцией одной из фаз, то он попадает под напряжение прикосновение, которое представляет собой разность потенциалов заземлителя (равного потенциалу фазы при замыкании ее на корпус заземленного оборудования) и потенциала точки земли, где стоит человек. Напряжение прикосновения — напряжение, образующееся в цепи тока замыкания на землю между двумя ее точками.
Основной частью заземляющего устройства является заземлитель, от правильного расчета и выполнения которого зависит надежность работы заземляющего устройства. Заземлители подразделяют на естественные и искусственные. К естественным заземлителям относятся: проложенные в земле водопроводные трубы; металлические конструкции зданий и сооружений, имеющие надежное соединение с землей; металлические оболочки кабелей, проложенных в земле, при их числе не менее двух и т.п.
Искусственные заземлители представляют собой специально заложенные в землю металлические электроды из труб, уголков, полос или стержней. Электроды забивают в грунт так, чтобы их верхние концы располагались на глубине 0,5-0,8 м от поверхности земли. К верхним концам электродов приваривают вертикальные соединительные полосы. Такое заглубление уменьшает колебания сопротивления заземления растеканию тока при сезонных изменениях проводимости верхних слоев грунта: зимой — от промерзания, летом — от уменьшения влажности.
Зануление — способ защиты, заключающийся в преднамеренном электрическом соединении с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Зануление применяют в четырехпроводных сетях с глухозаземленной нейтралью напряжением до 1000 В. Защитный эффект зануления состоит в уменьшении длительности замыкания на корпус и, следовательно, в снижении времени воздействия электрического тока на человека. Это достигается путем подключения корпусов потребителей к нулевому проводу. При таком соединении любое замыкание на корпус становится однофазным коротким замыканием.
Выравнивание потенциалов — метод снижения напряжений прикосновения и шага между точками электрической цепи, к которым возможно одновременное прикосновение или на которых может одновременно стоять человек. Потенциалы выравнивают, как правило, путем устройства контурных заземлений. Заземлители в нем располагаются как по контуру, так и внутри защищаемой зоны. При замыкании токоведущих частей электроустановки на корпус, соединенный с таким контурным заземлителем, участки земли внутри контура приобретают высокий потенциал, близкий к потенциалу заземлителей. Тем самым значительно снижаются напряжения прикосновения и шага.
Защитное отключение — быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения током. В случае замыкания токоведущих частей на корпус, снижения уровня изоляции, прикосновения человека к токоведущим частям происходит изменение отдельных параметров системы — на корпусе возникает напряжение относительно земли, появляется ток замыкания на землю, нейтраль трансформатора оказывается под напряжением и др. Эти изменения воспринимаются соответствующим датчиком защитно-отключающего устройства в виде входного сигнала. При достижении входным сигналом определенного значения преобразующий орган дает команду исполнительному органу защитного устройства, и он отключает электроустановку. Это значение входного сигнала называют уставкой срабатывания. Защитно-отключающие устройства применяются как самостоятельно, так и в комплексе с защитным заземлением и занулением.
Электрическое разделение сети представляет собой разделение электрической сети на отдельные, электрически не связанные между собой участки посредством разделяющего трансформатора. Разветвленные сети большой протяженности имеют значительные емкости относительно земли и сравнительно небольшие сопротивления изоляции. Прикосновение человека к токоведущим частям в этих сетях опасно, т.к. он может оказаться под воздействием напряжения, близкого к фазному. Электрическое разделение позволяет резко снизить опасность поражения за счет уменьшения емкостной и активной проводимостей сети.
Малое напряжение — номинальное напряжение не более 42В, применяемое в целях уменьшения опасности поражения электрическим током. Малое напряжение используют в основном для питания ручного электрифицированного инструмента, переносных светильников и местного освещения на станках, установленных в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных. Однако малое напряжение нельзя считать безопасным для человека, поэтому наряду с ним должны применяться и другие меры защиты.
Изоляция применяется для защиты от случайного прикосновения в электроустановках к токоведущим частям. Различают рабочую, дополнительную, двойную и усиленную изоляцию. Рабочей является электроизоляция токоведущих частей электроустановки, обеспечивающая ее нормальную работу и защиту от поражения электрическим током. Дополнительной называют изоляцию, предусмотренную дополнительно к рабочей для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения рабочей изоляции. Двойная изоляция представляет собой электрическую изоляцию, состоящую из рабочей и дополнительной. Усиленная изоляция — это улучшенная рабочая изоляция, обеспечивающая такую же степень защиты, как и двойная.
Техника безопасности в токовых цепях без отключения присоединения
При разомкнутой вторичной обмотке намагничивающая сила первичной обмотки не уравновешивается и весь поток, создаваемый ею, индуцирует э.д.с. весьма большой величины, которая опасна для изоляции вторичной обмотки, а также для персонала, ведущего измерения. Кроме того, в таких случаях возможен большой нагрев стали из-за увеличения магнитного потока. Поэтому, если к вторичной обмотке не присоединен прибор, ее замыкают накоротко и размыкать вторичную обмотку при наличии тока в первичной обмотке опасно. Вторичную обмотку ТТ, кроме того, обязательно заземляют для обеспечения безопасности в случае пробоя изоляции между первичной и вторичной обмотками.
Мероприятия по охране окружающей среды
Воздушные линии электропередачи (ВЛ) и подстанции (ПС) в нормальном режиме эксплуатации слабо загрязняют окружающую природную среду. По специфическому воздействию на экологию электрические сети можно отнести к «мягко» влияющим производствам. Загрязнение водной, воздушной среды и почвы, как правило, происходит лишь во время строительства и частично при ремонтных работах.
К специфическим воздействиям ВЛ и ПС относятся: электромагнитные поля, акустический шум, озон, окислы азота, электропоражение птиц, садящихся на провода, изоляторы и конструкции опор.
Особенно отрицательно воздействуют на живую природу (при определенных условиях) электрические (ЭП) и магнитные (МП) поля. Защитой от этих влияний является соблюдение предельно допустимых уровней (ПДУ) напряженности ЭП, определенных «Санитарными нормами и правилами защиты населения от воздействия ЭП, создаваемого ВЛ промышленной частоты».
Как гигиенические нормы эти ПДУ имеют смысл, но как экологические — практически нет, поскольку не учитывают специфику конкретных биоценозов. Оправданием повсеместного применения указанных ПДУ напряженности ЭП в качестве природоохранных являются экологически безопасная длительная эксплуатация большого числа ВЛ сверх- и ультравысокого напряжения. Однако влияние ПДУ на гидроценозы ничем не подтверждено, поскольку гидросфера — не среда обитания человека.
Таким образом, требуется разработка системы объективных экологических нормативов, определяющих допустимые границы вмешательства человека в ход естественных процессов на соответствующей территории и других средах. Устанавливая ПДУ по ЭП и МП, нужно иметь допустимые средства измерения нормируемых величин. Такие измерители напряженности ЭП и МП, а также метрологические установки для их аттестации разработаны СибНИИЭ. В настоящее время выпущена партия измерителей ЭП, но ими оснащены далеко не все сетевые предприятия и санитарные службы.
Наиболее существенно ВЛ и ПС влияют на орнитофауну. Выбор трасс ВЛ и размещение ПС следует производить с учетом мест расселения и путей миграции птиц, а также в зависимости от их состава и ценности. Защита птиц заключается в создании условий, исключающих их гнездование на опорных конструкциях ВЛ и ПС, а также в реализации технических решений, препятствующих перекрытию изоляционных промежутков тушками птиц. Кроме того, необходимо региональный видовой состав орнитофауны.
Неспецифическое отрицательное воздействие на окружающую природу оказывается в основном при сооружении ВЛ и ПС в результате вырубки леса, отчуждения определенной территории под конструкции ВЛ и размещении ПС, нарушении устойчивости поверхностного слоя почвы в тундре, лесотундре, полупустынях, горных районах, развития эрозионных и оползневых процессов, ограничения использования земли в охранной зоне.
Минимальный ущерб для природной среды обеспечивается ландшафтно-экологическим сопровождением ВЛ на всех стадиях ее сооружении и функционирования. Основой такого сопровождения является региональная ландшафтно-экологическая информация многоцелевого назначения.
Ландшафтно-экологические карты могут служить основой выбора природоохранных мероприятий на всех стадиях проектирования, строительства и эксплуатации электрических сетей, в том числе при ее расширении и техническом перевооружении. Природоохранные мероприятия должны не только обеспечивать защиту природных систем от воздействия ВЛ и ПС, но и исключать негативное влияние окружающей среды на нормальную работу электропередачи.
В данном дипломном проекте была спроектирована тяговая подстанция 115/27,5/11кВ. Для достижения поставленной задачи была построена однолинейная схема, выбрана коммутационная и контрольно — измерительная аппаратура и токоведущие части, а именно: разъединители, высоковольтные выключатели, гибкие и жесткие шины, изоляторы, трансформаторы тока и напряжения и ограничители перенапряжения. Вся выбранная аппаратура была проверена на различные условия. Был произведен выбор силового трансформатора и трансформатора собственных нужд, а также произведен расчет заземляющих устройств.
Список используемой литературы
1. Почаевец B.C. Электрические подстанции. М.: Желдориздат, 2001.
2. Бей Ю.И. и др. Тяговые подстанции. М.: Транспорт, 1986.
. Прохорский А.А. Тяговые и трансформаторные подстанции. М.: Транспорт, 1983.
. М. Гринберг-Басин. Тяговые подстанции. М. Транспорт, 1986.
. Давыдов И.К., Попов Б.Н., Эрих В.Н. Справочник по эксплуатации тяговых подстанций и постов секционирования. М.: Транспорт, 1978
. Е.Б. Петров Методическое пособие по дипломному и курсовому проектированию.М.: «Маршрут», 2004.
7. Крючков И.П. и др. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. М.: Энергия, 1978.
8. «Экономика отрасли» Методические указания по выполнению курсовой работы, Москва, 2003
9. Мамошин Р.Р., Зимакова А.Н. Электроснабжение электрифицированных железных дорог. — М.: Транспорт, 2009. — 296 с.
. Правила устройства системы тягового электроснабжения железных дорог Российской Федерации. — М.: МПС РФ, 1997. — 78 с.
. Правила устройства электроустановок. — Главгосэнергонадзор России, 2008. — 549 с.
. Правила эксплуатации электроустановок потребителей. — Главгосэнергонадзор России, 1997. — 285 с.
. Справочник по электроснабжению железных дорог / Под ред. К.Г. Марквардта: Т.1 и Т.2. — М.: Транспорт, 2006. — 256 с., 392 с.
. Типовой проект организации труда на тяговой подстанции: МПС. — М.: Транспорт, 1988. — 39 с.
. Электрическая часть станций и подстанций: Учеб. для вузов / А.А. Васильев, И.П. Крючков, Е.Ф. Наяшков и др.; Под ред. А.А. Васильева. — 2-е изд. перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1990. — 576 с.
. Почаквец В.С. Электрические подстанции. М.: Желдориздат, 2009. — 512 с.
. Клочкова Е.Б. Охрана труда на железнодорожном транспорте. М.: Издательство «Маршрут», 2008. — 411 с.
18. Расчет токов короткого замыкания и выбор электрооборудования / Под редакцией И.П. Крючкова. — М.: Издательство «ACADEMA». — 2009г.
19. Силовое оборудование тяговых подстанций железных дорог. Сборник справочных материалов. — М.: «Трансиздат», 2004 г.
ГОСТы и Нормативная документация
ГОСТ 21.613-88 Силовое электрооборудование. Рабочие чертежи.
ГОСТ 2.105-95 Общие требования к текстовым документам
ГОСТ 2.755-87 Обозначения устройств коммутационных и контактных соединений.
ГОСТ 2.614-88 Изображение, условные графические элементы оборудования и проводок на планах.
ГОСТ 2.702-75 Правила выполнения электрических схем.
Приложение А
Форма Паспорта-протокола трансформатора тока и его вторичных цепей
Паспорт-протокол трансформатора тока и его вторичных цепей
Энергосистема электростанция, сетевой район, подстанция
Обозначение обмоткиКласс точностиНоминальный режим нагрузкиНоминальная предельная кратность К10номОмВ-А
Схема соединения и полярность трансформаторов токаМаркировкаЗагрузка трансформаторов токаФаза СторонаПолярностьОбозначение обмоток Маркировка Показать полную схему соединения обмоток с заземлениями. В прямоугольниках указать полярность и обозначение выводов вторичных обмоток.Показать полную схему загрузки. В прямоугольниках указать обозначение загрузки. Например: РТ, А, ВУ-25 и т.п.
№ п.п.НаименованиеМаркировкаМаркаСечение, мм2Длина, мСопротивление жил, Ом1234567891011121314
Тип трансформатора тока
№ п.пОбозначение кабеляРасстояние по длине кабеля от трансформатора тока до муфты
. Проверка при новом включении
.1 Внешний осмотр
Элементы схемыСостояниеВыводыСборки выводовЗаземленияУплотненияКабельные разделкиКабели и соединительные муфтыПрочее
2.2 Проверка схемы соединения токовых цепей
Схема и маркировка соответствуют монтажной схеме №
.3 Проверка сопротивления изоляции трансформаторов тока и их цепей по элементам мегаомметром на В
Наименование параметраЗначение на (указать дату)Обозначение трансформаторов токаСопротивление изоляции между обмотками, МОмСопротивление изоляции на землю, МОмОбозначение кабеляСопротивление изоляции на землю, МОмМинимальное расстояние между жилами, ммСопротивление изоляции на землю в полной схеме, МОм
.4 Проверка электрической прочности изоляции токовых цепей на землю
Изоляция токовых цепей испытана напряжением В, в течение мин. Изоляция испытана мегаомметром на В.
Сопротивление изоляции (МОм)
.5 Проверка полярности и схемы соединений трансформаторов тока.
.6 Снятие характеристик намагничивания U2 = f(I’нам)
НаименованиеЗначение характеристикОбозначение обмоткиКласс трансформаторов токаФазаНагрузка трансформаторов тока, ОмКтт при снятии характеристики намагничиванияРезультаты измеренийI’намU2I’намU2I’намU2I’намU2
Вольтамперная характеристика для рабочего коэффициента трансформации
Способ и схема проверки
.7 Проверка коэффициента трансформации первичным током А
ФазыВторичный ток А при ответвлениях вторичной обмоткиУстановленный коэффициент трансформацииАВСАВСАВСАВС
.8 Проверка схемы соединения трансформаторов тока вторичным током
ФазаНомер трансформатора токаi1, Аi2, АСхема соединения трансформатора токаНомер трансформатора токаi1, Аi2, АСхема соединения трансформатора токаАВС0
.9 Измерение нагрузок вторичных обмоток трансформаторов тока при различных значениях тока
Сочетание фазЗначение нагрузки вторичных обмоток при токе. А. А. АU, Вz, Омz, Ом/фазаU, Вz, Омz, Ом/фазаU, Вz, Омz, Ом/фазаА-ВВ-СС-АА-0В-0С-0
.10 Дополнительные проверки
Начальник МС РЗАИ
. Результаты эксплуатационных проверок
ДатаНаименование и объем проверки. Выявленное отклонение характеристик. Обнаруженные дефектыСопротивление изоляции токовых цепей на землю обмоткиПодписьIIIIIIIVпроверяющегоконтролирующего
Изменение схемы соединений и нагрузки трансформаторов тока
Приложение Б
Форма Паспорта-протокола трансформатора напряжения и его вторичных цепей
Паспорт-протокол трансформатора напряжения и его вторичных цепей
1Трансформатор напряжения2Место установки ТН3Тип, номинальное напряжение, схема соединения обмоток4Заводской№, год выпускаДля емкостных ТНТип и номера конденсаторовКоэффициент деленияПоложение переключателейреакторатрансформатора6Класс точности25Предельная мощностьМощность, ВА7Однополярные выводыИзмерение сопротивленияЗамкнутые выводыНапряжение, ВТок, АИзмеренное сопротивление, ОмРасчетное сопротивление, Ом/фазуСостояние ТН по внешнему осмотру
2. Основные кабели
Место прокладкиМаркировка кабеляМарка кабеляСечение (мм2) и число жилДлина, мСопротивление изоляции, МОммежду жиламипо отношению к земле12345678
Места установки соединительных муфт
Номер кабеляРасстояние по трассе от шкафа ТН, м
.1 Вторичные цепи и маркировка выполнены по принципиальной схеме № и монтажной № проекта, выполненного и согласованного с
.2 Допущены отступления от проекта:
Отступления согласованы с
.3 Состояние вторичных цепей, кабельных разделок, шкафов, блок-контактов разъединителей, трассы кабелей по внешнему осмотру
.4 Сопротивление изоляции полной схемы вторичных цепей относительно земли, измеренное мегаомметром на напряжение, В
.5 Результаты испытаний переменным напряжением 1000 В в течение 1 мин.
.6 Принципиальная схема соединения обмоток ТН и размещение автоматических выключателей, предохранителей, рубильников и прочей аппаратуры с обозначением выводов ТН.
.7 Измерение сопротивления вторичных цепей
Цепь от — доМесто установки закороткиМесто подключения питанияНапряжение, ВТок, АСопротивление, Ом12345
.8 Расчетные значения сопротивления
Цепь от — доСопротивление цепи «звезда», ОмСопротивление цепи «разомкнутый треугольник», ОмФаза аФаза вФаза сНольЖила НЖила КЖила ИЖила Ф12345
.9 Расчет тока КЗ и чувствительности защиты вторичных цепей от КЗ
Место КЗЗамкнуты фазыТок КЗ расчетныйТепловой расцепитель или предохранительОтсечкиНоминальный токЧувствительностьТок срабатыванияЧувствительность12345
Теги: Проектирование тяговой подстанции на железнодорожном участке Диплом Физика