CC BY
18
УДК 629.423.02-192
М. О. БАБ'ЯК, О. А. ТЕТЕРКО (ДПТ)
ВИДИ В1ДМОВ ТА ЗНОС РОЗРИВНИХ КОНТАКТ1В КОНТАКТОР1В З ДУГОГАШЕННЯМ ГОЛОВНОГО КОНТРОЛЕРА ЕКГ-8Ж
Розглянуто види вiдмов, яш виникають в процесi експлуатацiï, та особливосп зношування контакпв ко-HTaKTopiB з дугогашенням головного контролера ЕКГ-8Ж електровозiв змiнного струму. Наведено деякi результата натурних випробувань контaктiв з напайками iз рiзних мaтерiaлiв.
Рассмотрены виды отказов, которые возникают в процессе эксплуатации, и особенности изнашивания контактов контакторов с дугогашением главного контроллера ЭКГ-8Ж электровозов переменного тока. Приведены некоторые результаты натурных испытаний контактов с напайками из разных материалов.
The kinds of failures which arise while in service, and features of wear process of contacts of the main controller EMK-8G of a.c. electric locomotives are considered in the work. Some results of natural tests of contacts with brazing from different materials are provided.
У процес експлуатацп електровозiв змшного струму виникае безлiч несправностей, яю негативно впливають на роботу рухомого складу та на безпеку руху поIздiв, потребують знач-них фшансових та трудових затрат для 1х усу-нення. Статистика позапланових ремонпв об-ладнання електровозiв змшного струму пока-зуе, що одним з найуразливших е електричне устаткування.
При цьому, якщо розглянути розподш несправностей електрообладнання, то можна зро-бити висновок, що в силовш схемi електровозiв змiнного струму найбшьш вразливими е силовi контактори з дугогашенням головного контролера ЕКГ-8Ж.
Основним показником, за яким характеризуют контактори е термш експлуатацп контакт-деталей (напайок) за критерiем швидкостi 1х зносу. Одшею з причин бракування контакт-них губок е зменшення товщини напайки в ро-бочш зонi. Решту контактних губок вибрако-вують через (рис. 1):
- оплавлення контактно1 поверхнi - 10 %;
- порушення профiлю робочо! поверхнi -25 %;
- утворення раковин на поверхш контакту - 15 %;
- вiдпадання напайок - 20 %.
Розглядаючи загальнi причини виходу з ладу контакт-деталей, можна видшити три групи: шдгоряння (близько 18 %), стирання (близько 78 %), злом губки (близько 4 %).
Причому шдгоряння силових контакпв ви-кликаеться неякiсним контактом губок (30 %) та рiзного виду недолшами в режимi включен-ня-виключення контакторiв (до 70 %).
ПЖЕТЕННЯ
Зное 10%
нахий'Ж
20%
Рис. 1. Причини бракування контакпв
Яюсть контакту залежить вiд крiплення контактних напайок до контактотримача (47 %); площi прилягання, що залежить, в свою чергу, вщ якосн обробки та зачистки контактiв (48 % пошкоджень); неправильного розташування рухомих контактiв вiдносно нерухомих (3,5 %), вираженого в малш зонi протiкання робочих струмiв та несправносп притискаючо1 пружини (1,5 %), вщ яко1 залежить величина контактного натиску (рис. 2).
Непр атташе розгашуЕштх 4%
Пл'шд ПрШОТЗЕШЯ
47%
H; anpïEHïTi прунинн
2%
Рис. 2. Причини поганого контакту
1снуе два основних види експлуатацшного зносу комутуючих контакпв: механiчний i еле-
КТрИЧНИй. Визначальним ДЛЯ KOHTaKTOpiB, яЮ
дослiджуються е знос вщ дп електрично! дуги, тобто електрична дугова ерозiя. Розрiзняють мiсткову i дугову ерозп. Перша е характерною для слабкострумових (до ~20А) контакпв. Дугова ерозiя е визначальною у рaзi зносу сильно-струмових контaктiв, над якими i проводяться дослiдження. В апаратах високо! напруги, якими е контактори електровозiв змшного струму з дугогашенням ЕКГ-8Ж, в процес зносу контакпв беруть участь три види електрично! дуги, що виникае пiд час: вмиканш, розмикaннi i вiб-раци контaктiв.
Нaйбiльш достовiрним способом визначення зносостiйкостi контaктiв е нaтурнi випробування, попереднi результати яких наведено нижче.
У ходi проведення випробувань обладнано два електровози серп ВЛ-80Т (J№ 714, 718) екс-периментальними напайками на розривш кон-такти контaкторiв з дугогашенням головного контролера ЕКГ-8Ж. Вибраш електровози вiд-носяться до приписного парку локомотивного депо «Львiв-Зaхiд» Львiвсько! зaлiзницi.
Для вибору найбшьш прийнятного мaтерiaлу напайок порiвнюеться експлуатацшний знос ма-терiaлiв укра!нських та росшських виробникiв:
- мaтерiaл КМК-Б25, що виготовлений двома способами, (виробництва I II I «Власов», м. Зaпорiжжя);
- композицшний мaтерiaл (псевдосплав) МДК, виробництва АТ «Геконт», м. Вiнниця;
- мaтерiaл КМК-Б25, виробництва «Электроконтакт», м. Кшешма, Росiя (постачальник ТОВ «Союз1нвест», м. Луганськ);
- мaтерiaл МВ-70 виробництва «1нтер-Контaкт-Прiор», м. Ки!в;
- композицiйний мaтерiaл Диском С16104, (виробництва ТОВ 1НТЦ «Диском», м. Чебоксари, Роая).
Структура та деяю влaстивостi цих мaтерia-лiв наведено в [1].
Випробування показали, що композицшний мaтерiaл виробництва ТОВ 1НТЦ «Диском» непридатний для використання як напайки на розривш контакти контaкторiв з дугогашенням ЕКГ-8. Контакти з напайками цього мaтерiaлу штенсивно зношуються в порiвняннi з шшими мaтерiaлaми. Близько половини контaктiв були придатш для експлуатацп (мали достатню тов-щину напайки) лише впродовж 20... 25 тис. км пробiгу електровозiв. Знос напайок супрово-джувався дуже сильним розбризкуванням ме-талу, через неправильне розташування рухомих
контaктiв вщносно нерухомих, виникали великi виступи на поверхнях напайок. Все це робило неможливим подальшу експлуатащю контaктiв з напайками цього мaтерiaлу.
Режими, в яких працювали електровози, та-кож мали суттевий вплив на роботу контакпв. Менш iнтенсивно зношувались контакти, яю знаходились в експлуатацп на електровозах, що працювали штовхачами на прках, оскiльки ве-личини та тривалосп протiкaння робочих стру-мiв пiд час тако! роботи менш^ нiж пiд час ро-боти на перегонах.
На рис. 3, а зображено контакт з напайкою iз мaтерiaлу (виробництва ТОВ 1НТЦ «Диском») шсля 19 тис. км пробiгу електровоза. То-вщина напайки в робочш зонi становила 2,4...2,8 мм. Для порiвняння на рис. 3, б наведено контакт з напайкою iз мaтерiaлу виробництва «Электроконтакт», м. Кшешма, Рошя (постачальник ТОВ «Союз1нвест», м. Луганськ) шсля 18,5 тис. км пробку. Товщина напайки 6,8...7,1 мм.
Рис. 3. Контакти з напайками 1з р1зних матер1ал1в шсля 19 тис. км проб1гу
Як показують дослiдження, штенсившсть зносу рiзнa для рiзних контакпв виготовлених з однакового мaтерiaлу i носить випадковий характер. Тому подальша обробка кривих зносу вщбувалась статистичними методами.
а
б
На рис. 4, 5 наведено експериментально одержат залежносп математичного очiкування Ь та середньоквадратичного вiдхилення < то-вщини контактiв вiд пробiгу електровоза для
Ь, мм
8
рiзних матерiалiв: 1 - МДК; 2 - «Диском»; 3 -1111 «Власов» з просочуванням; 4 - «1нтер-Контакт Прюр»; 5 - 1111 «Власов» без просочу-вання; 6 - «Союз 1нвест».
7
6
5
4
3
0
Рис. 4.
□Ь, мм
5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 /, км
Залежшсть математичного оч1кування товщини напайки вщ пробку електровоза для р1зних матер1ал1в контакпв
0
5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 I, км
Рис. 5. Залежшсть середньоквадратичного вщхилення зносу напайки вщ пробку електровоза для р1зних матер1ал1в контакпв
Залежностi середнього значення товщини контакпв Ь вiд пробiгу I для вшх матерiалiв становлять лшшну регресiю (див. рис. 4) з рiз-ними коефiцieнтами - штенсивностями зносу (в мм/104 км):
Залежносп середньоквадратичного вщхи-лення < товщини контакпв вщ пробiгу I явля-ють собою нелiнiйнi залежностi (див. рис. 5) i апроксимованi полшомами (нумерацiя вщповщ-но рисунку). Ц залежностi наведено в таблицi.
Таблиця
Типи матер1алш контакта Математичне очжування, мм/104 км Середне квадратичне вщхилення
МДК Ь (1) = 8,269 - 0,178 • 1 <Ь (1) = 0,028 + 0,034 • 1 + 0,001-12
Диском Ь (1) = 8,667 - 0,5 • 1 <Ь (1) = 0,035 + 0,049 • 1 + 0,027 • 12
Власов з прос. Ь (1 ) = 8,5 - 0,361 • 1 <Ь (1) = 0,046 + 0,1511 - 0,007 • 12
1КП Ь (1) = 8,031 - 0,308 • 1 <Ь (1) = 0,036 + 0,0911 + 0,003 • 12
Власов без прос. Ь (1) = 8,257 - 0,34 • 1 <Ь (1) = 0,021 + 0,088 • 1 + 7,145 • 10-6 • 12
Союз 1нвест Ь (1) = 8,289 - 0,306 • 1 <Ь (1) = 0,064 + 0,036 • 1 + 0,003 • 12
Виходячи з вищенаведеного, можна зробити висновок, що найбшьш штенсивно зношусться i найменш стабiльно поводить себе в експлуатацп композицшний матерiал Диском, виробництва ТзОВ 1НТЦ «Диском», м. Чебоксари. А найбшьшою зносостшюстю i стабiльнiстю во-лодie псевдосплав МДК виробництва АТ «Ге-конт», м. Вiнниця.
Але слщ зауважити, що це лише попередш результати дослiджень i в ходi подальшого !х проведення картина може дещо змшитись.
БИБЛ1ОГРАФ1ЧНИИ СПИСОК
Баб'як М. О. Дослвдження структури та деяких властивостей контактних матер1ал1в контакто-р1в електровоз1в змшного струму / М. О. Баб'як, О. А. Тетерко, Р. В. Мшакова // Електротехшка 1 електромехашка. - 2005. - С. 93-96.
Надшшла до редколегп 25.06.2006.
