Техническое обслуживание опор контактной сети и их заземлений

Опоры и заземляющие устройства проверяют для своевремен­ного обнаружения и устранения в них дефектов, связанных с элект­рической и другими видами коррозии. С этой целью на дистанции электроснабжения и в дорожных лабораториях создаются группы кор­розии, которые помогают районам контактной сети анализировать влияние блуждающих токов на целостность опорных устройств.

Для определения степени опасности электрической коррозии необходимо знать значения потенциалов «рельс—земля» и со­противления заземления. Потенциалы «рельс—земля» измеряют приборами 1 (рис.13.9) М-231 или ПК-1 (ПК-1м), которые присоединяют в середине пролета между опорами 4 изолированны­ми проводами 2 положительным полюсом к рельсу 5 и отрица­тельным к стальному электроду 3 диаметром 10—16 мм и дли­ной 0,6—0,8 м, забитому в землю на всю длину в створе опор.

Показания приборов записывают через каждые 10 с в течение не менее 30 мин с учетом того, что в каждом направлении за пери­од измерений должно пройти не менее двух поездов на участках с интенсивным движением (более 100 пар поездов в сутки) и не ме­нее одного — при меньшем движении. Из числа показаний опре­деляют средние значения положительных и отрицательных потен­циалов. Замеры проводят через каждые 600—800 м. Затем наносят полученные результаты на однолинейный план пути и получают потенциальную диаграмму (рис. 13.10).

Оценку состояния опор следует начинать с выявления низкоомных опор, имеющих сопротивление заземления менее 100 Ом, а также опор, сопротивление которых менее 25 Ом на каждый вольт среднего потенциала «рельс—земля».

Сопротивление заземления измеряют различными приборами: ГТК-1 (ПК-1м), МС-07 (МС-08) или двумя приборами М-231, один из которых используют в качестве вольтметра, а другой — ампер­метра. При измерениях мегаомметром прибор 5 включают между рельсом 6 и опорой (рис. 13.11, а), зажимы Е₁ и I₁ соединяют меж­ду собой и изолированным проводом 2 присоединяют к заземляю­щему проводнику 1, предварительно отсоединенному от рельса и

Рис. 13.9. Схема измерения рельса потенциала «рельс—земля»

Рис. 13.10. Потенциальная диаграмма

Рис. 13.11. Схема измерения сопротивления опоры мегаомметром (а) и амперметром и вольтметром (б)

расположенному изолирован­но от земли на полушпале. За­жимы Е₂ и /₂ соединяют между собой и присоединяют изоли­рованным проводом 4 к рель­су. Перед присоединением уста­навливают защитный искровой промежуток 3. При положении «Регулировка», вращая ручку генератора, поворотом ручки рео­стата добиваются установки стрелки мегаомметра на красной отметке шкалы. Затем переводят прибор в положение «Измере­ние» и по шкале определяют измеряемое сопротивление. Если со­противление заземления больше 1000 Ом, на вход прибора I₁ и I₂ параллельно искровому промежутку подключают резистор R_доп = 1000 Ом, а измеренное сопротивление пересчитывают по специальной кривой.

По схеме измерения амперметра или вольтметра (рис. 13.11, б) за­пись потенциалов «рельс—земля» и токов утечки через опору 7 ве­дется синхронно без переключений приборов в процессе измерений, что существенно повышает их точность. Помимо этого, из цепи вольт­метра исключается сопротивление опоры благодаря применению электрода 8, помещаемого на расстоянии 7 м от измеряемой опоры.

Среднее значение тока утечки измеряют амперметром, подклю­ченным гибким изолированным проводом с одной стороны к рель­су, а с другой — к отсоединенному от рельса и изолированному от земли заземляющему проводу. С присоединенного прибора через каждые 10 с снимают показания. Длительность измерения прини­мают такой, чтобы за этот период по каждому из путей прошло не менее одного поезда, а при интенсивном движении — не менее двух. По этим показаниям определяют среднее значение тока утечки де­лением суммы показаний прибора на общее число измерений. Элек­трическое сопротивление определяют как отношение мгновенных значений разности потенциалов «рельс—земля» к току утечки.

При измерении этим методом в устойчивую сухую погоду для железобетонных опор вводится переходной коэффициент А = 0,2...0,3, зависящий от числа дней в году с осадками. Пере­ходное сопротивление определяют по формуле R_ou = AR_mM.

Выявленные низкоомные опоры подлежат в первую очередь об­следованию и оценке их состояния. Визуально осматривается над­земная часть опоры на уровне поверхности грунта. Выход трещин над поверхностью земли или фундамента на высоту до 15 см, отсло­ения бетона, выход продуктов ржавчины свидетельствуют о значи­тельном коррозионном повреждении опоры. При отсутствии выхо­дов трещин и других дефектов откапывают опору с полевой стороны на глубину 0,5—0,7 м. Простукивают бетон молотком. Глухой звук, трещина, отслоение бетона также свидетельствуют о наличии кор­розионного повреждения опоры. Такая опора должна быть немед­ленно укреплена оттяжками и затем заменена.

По обнаружению на поверхности фундамента или анкеров трещин и выступающих продуктов коррозии и при неудовлетворительных резуль­татах замеров их также выборочно откапывают и детально обследуют арматуру и анкерные болты, вскрывая защитный слой бетона. Замеря­ют диаметр арматуры и анкерных болтов и определяют оставшуюся пло­щадь их поперечного сечения. Если в результате коррозии она умень­шилась у арматуры более чем на 10 %, а у анкерного болта в растянутой зоне — на 20 %, в сжатой зоне — на 30 %, такую опору заменяют.

Изоляцию анкерных оттяжек проверяют мегаомметром на 500 В, ее сопротивление должно быть не менее 10 кОм.

Данные замеров по каждой опоре регистрируют в специальном журнале, который ведется в районе контактной сети, при этом под­считывают, какое сопротивление опоры приходится на 1 В средне­го значения потенциалов «рельс—земля». Опоры, не удовлетворя­ющие нормам, отмечают особо для проведения дальнейших исследований и принятия мер по приведению их в соответствие ус­тановленным требованиям.

Надземную часть обследуют у всех опор. У металлических опор обращают внимание на качество окраски, отмечают места, подверга­ющиеся коррозии, состояние сварных швов и степень возможных ме­ханических повреждений. При осмотре железобетонных опор обра­щают внимание на наличие трещин и отколов бетона. Ширину и длину раскрытия трещин определяют с помощью наборов щупов с размера­ми от 0,03 до 0,25 мм, лупы с делениями 0,1 мм и линейки. Для выявле­ния дальнейшего характера раскрытия трещины устанавливают цемен­тные маяки и отмечают краской начало и конец трещины.

Оценка состояния опор контактной сети изложена в главе 8.

Проверяя заземления, обращают особое внимание на надеж­ность крепления их к рельсам, так как в результате вибрации при проходе поездов и производстве путевых работ эти места подвер­жены частому ослаблению и обрывам. Кроме того, проверяют изо­ляцию от опор заземляющих проводов (спусков) и при необходи­мости их выправляют, очищают от ржавчины и окрашивают.

Искровые промежутки в заземлениях проверяют с помощью вольтметра со шкалой более 20 В, подключенным параллельно, при этом искровой промежуток от опоры и рельсов не отсоединяют. Такую проверку осуществляют при проходе электропоезда по пути, на который заземлена данная опора, а на дорогах постоянного тока, кроме того, и при проходе по соседнему пути. Отклонение стрелки вольтметра указывает на исправность искрового проме­жутка. Более точно искровые промежутки проверяют по схеме, при­веденной на рис. 13.12, а. Прежде всего определяют переходное сопротивление заземления опоры R_on, для чего между тяговым рельсом 1 и опорой 4 врезают амперметр 2, в середине пролета между опорами устанавливают вольтметр 6, подключая один его конец к тяговому рельсу, а другой — к электроду 5. Затем, пере­ключив вольтметр в высокоомный режим, синхронно фиксиру­ют общее падение напряжения в цепи заземления опоры U и падение напряжения на искровом промежутке 3, т.е. U_р-з. Измере­ния проводят при потенциале «рельс—земля», превышающем 1 В. После измерений рассчитывают сопротивление искрового промежутка по формуле

Рис. 13.12. Схемы измерения сопротивления искрового промежутка (а) и диодного заземлителя (б)

и сравнивают его с норма­тивным — оно должно быть не менее значений, уста­новленных для железобе­тонных опор (в катодной зоне — 10 кОм, а в анодной и знакопеременной зонах — 1,5 кОм).

Диодные заземлители проверяют вольтметром М-231 или М-762 (рис. 13.12, 6) или мегаомметром. Диодный заземлитель 8, подклю­ченный к групповому заземлению 7 и рельсу 1, при проверке вольт­метром шунтируют искровым промежутком 9 на 800—1200 В. Изме­рения проводят при прохождении поездов по участку. При исправном диодном заземлителе вольтметр 6, измеряющий падение напряжения на нем, при положительном потенциале «рельс—земля» показывает единицы и десятки вольт, а при отрицательных нотенциалах — деся­тые доли вольта (около 0,3 В). В случае неисправности диодного за-землителя показания близки к нулю или составляют десятые доли вольта. Тогда проверяют исправность каждого вентиля диодного заземлителя мегаомметром М-1101 на 500 В.